电压上升

我有一个二进制信号，0V至1.4V，不能直接更改。我可以使用什么电路（在PCB上）将1.4V提高到至少2.5V。

我需要一个晶体管吗？我想我正在寻找一个在1.4V时会“闭合”的开关？我是电子领域的一个完全菜鸟，但我在物理学和对方程的理解上都很好

您需要一个逻辑电平转换器。

有封装的芯片可以为您做所有的事情，但是用分立的零件构造自己也不难。有很多方法可以做到，每种方法都有不同的权衡。

我发现从恩智浦半导体的AN10441获得的原理图是获得该功能的一种非常优雅的方法：

该示意图显示了I²C总线上的逻辑电平转换器，该总线具有两条信号线。如果只需要移位一条线，则只需要一个MOSFET和两个上拉电阻，一个在其栅极，另一个在其漏极。同样，如果需要转移更多的线路，只需在每条线路上增加一个MOSFET和一对上拉电阻。

对于原理图中所示的示例，具有3.3 V和5 V逻辑电平，任何小信号MOSFET均可工作，例如无处不在的2N7000。但是，大多数通用MOSFET的V _GS（th）最大值过高，无法与1.4 V逻辑电平一起使用。您必须寻找更专业的产品，例如Vishay TN0200K或Zetex（Diodes，Inc.）ZXMN2B14FH。

上拉电阻（R _p）的值在某种程度上取决于应用，但即使在那时也将具有很大的范围。10kΩ是此处的常用值，可以在速度，噪声和电流消耗之间取得良好的平衡。在某些情况下，我可以看到使用低至1kΩ的值，而在其他情况下，可以使用低于1MΩ的北值。

该应用笔记描述了电路的工作原理，但释义如下：

• 在没有任何东西附着到数据线上的情况下，上拉电阻将数据线的一侧带到低压逻辑电平（V _DD1），另一侧带到高压逻辑电平（V _DD2）。

• 当低压侧将信号线拉低时，它将MOSFET的源极引脚拉低。由于栅极被拉高，当V _GS超过V _GS（th）阈值时，这导致MOSFET导通，因此它导通，也将高压侧向下拖动。

• 当高压侧也想这样做时，则更加复杂。该电路方案依赖于每个MOSFET都内置有寄生二极管这一事实，如上图的MOSFET符号所示。（MOSFET符号并不总是与寄生二极管一起显示，而是始终存在。）通过向下拖动漏极引脚，高压侧使该二极管导通，从而间接将低压侧的源极引脚向下拖动，导致发生与前一种情况相同的事情。

默认情况下，这种电路“跳高”的趋势可能不适用于所有应用。如果一端断开连接，并且连接的设备未主动拉低数据线，则数据线将变为高电平。对于I²C，这是很好的选择，因为高逻辑电平是正常的空闲条件。如果您的数据线无法正常工作，但是两端都无法拔出，并且至少一端总是希望将其拉低时总是主动拉低该线，则该电路仍然可以工作。

注意：更正了逻辑反转问题。

第二次更新：使用MOSFET而非BJT的固定输出电压范围

正如您所描述的，该问题的基础知识似乎被称为“逻辑电平转换器”或转换器。本质是您在给定的信号电平上有一个数字逻辑（二进制）信号，并且希望使用它来适应另一个信号电平。

数字逻辑信号通常根据其所属的原始逻辑系列进行分类。例如TTL（低：0，高：+ 5V），CMOS（低：0，高：5至15V），ECL（低：-1.6，高：-0.75），低V（低：0V，高：+3.3） ）。

理想情况下，您还应该注意切换阈值。例如，逻辑信号电压电平在前两个图形中显示TTL逻辑电压电平。

如果您希望放大0V或1.4V的逻辑信号，则可以将单个晶体管配置为电子开关，以用作电平转换器。

（来源：mctylr ）

在应用程序的输出为5V电平输出（0或5V取决于低/高状态），并M1可以是一个共同的小信号N沟道增强模式MOSFET晶体管，所述2N7000在TO-92塑料通孔，并SMT包装。

电阻R2应为330Kohms（其他电阻组件的细节并不严格，例如1或5％的公差，1/8至1/4瓦的额定值就可以了）。

电阻的电阻值不是特别关键，我选择了一个近似的标准值，因此，如果M1不导通，则输出将低于〜0.8 V，而当M1导通时（即输入为1.4V，“高”），则输出将约为5V。我使用快速SPICE模拟选择了该值。

V3是+ 1.4V电压源，并且V2是+ 5V电压源。

其他值（公差和瓦数）是用于选择实际组件的常见通孔组件值，但在此应用中并不重要。

这是一个非常简单和小的电路，三个常见的电子零件的成本约为25美分或更少。

由于您没有提到任何高速要求（即开关速度），因此这在大多数简单情况下都可以使用。

我采用了使用MOSFET而不是双极结型晶体管的方法，因为我在切换时无法使单个BJT产生所需的电压摆幅。从设计的角度来看，关于FET（和MOSFET）的好处是它们是电压控制的器件（就设计模型而言），而不是像BJT那样是电流控制的器件。

您可以用几个分立的元件（晶体管和电阻器）构建一个逻辑电平转换器（即所谓的），也可以采用单元件解决方案，即IC。大多数IC都不接受低至1.4 V的输入电压，但我发现Fairchild的FXLP34可以接受。（您需要FXLP34P5X，其他版本具有无铅封装，因此更难焊接。）
接线图：

A是您提供低电平输入信号的位置，Y是您的“高”电平输出信号的位置。Vcc1是1.4 V连接，将所需的输出电压连接到Vcc（最高3.6 V）。
该设备可能很难获得少量，也许分销商可​​以提供少量样品。

PS：是的，数据表中的图像中也存在微小的光标:-)

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，如果PCB的空间非常宝贵，则可以使用替代零件：OnSemi NLSV1T34提供Damn Small™ 1.2mm x 1mm DFN 封装。对于凡人也可以在SOT-353中使用。

要改变电压，您可以使用可靠的手动变压器。前往书店，获取一份用于业余无线电的ARRL通用课程许可手册。它教你如何做到这一点。

对于压控开关，松下制造了一种称为1381电压触发的IC。它旨在在电压下降到一定水平以下时关闭开关（通常用于在电池耗尽时关闭小工具）。可从Solarbotics获得。

如果您只希望一个开关在逻辑信号为1.4V时闭合，而在其为0V时断开，那么您几乎不需要：

当逻辑电平为高电平时，晶体管将导通；当逻辑电平为低电平时，晶体管将截止。您可以在电源和晶体管的集电极之间连接任何您想要控制的东西。如果要使逻辑信号在地和电源之间传输，则该电阻可能只是电阻，尽管该信号将与输入逻辑信号反相。也可以是串联了适当的限流电阻的LED或其他许多东西。如果被驱动的物体可以是电感性的，则应在集电极上添加一个二极管以为功率供电，以在电感器关闭时捕获反冲电流。

导通时，这将通过晶体管的基极放置大约1 mA的电流。假设晶体管的保证增益约为50，则输出高达50 mA的良好电流可保持晶体管作为开关工作。

电源电压与输入逻辑电平无关，并且只需要不超过晶体管的最大Vce规格，在本示例中为40V。

您可以从低压侧控制波形吗？如果是这样，也许可以使用整流器双电压电路将泵充电至更高的电压。这种方法的唯一陷阱是，您需要使低压侧输出从“高/低”信号转为“载波/无载波”信号。