Bi-directionele logische niveau-omzetter

Overschakelen van 5V naar 3,3V en van 3,3V naar 5V om het aantal apparaten dat compatibel is met jouw Raspberry Pi veilig te vergroten, is nog nooit zo eenvoudig geweest. Het enige wat je hoeft te doen is de Bi-directionele Logische niveau omzetter te gebruiken.

De logische niveau-omzetter (ook wel level shifter of level converter) is een klein apparaat dat veilig digitale signalen van 5V naar 3,3V verlaagt en 3.3V naar 5V verhoogt. De meeste niveau-omzetters hebben de mogelijkheid om 4 pinnen aan de hoge kant (H) om te zetten in 4 pinnen aan de lage kant (L), of andersom. De module is immers bi-directioneel. 

De niveau-omzetter is zeer eenvoudig in gebruik. De module moet worden gevoed door de twee spanningsbronnen (HoogVoltage en LaagVoltage) die jouw systeem gebruikt. Dit zijn de referentiespanningen. HoogVoltage (bijv. 5V) naar de ‘HV’-pin, LaagVoltage (bijv. 3,3V) naar ‘LV’-pin.

Belangrijk is dat ALLE groundsignalen (GND) in het gehele circuit met elkaar verbonden zijn!
Als je al wat vaker (gelijkspanning) circuits gemaakt hebt, zal je gemerkt hebben dat in zo’n circuit alle groundsignalen (ook wel massa of de – (min) pin van de voeding) met elkaar verbonden zijn. De reden hiervoor is dat er anders ‘zwevende’ spanningen ontstaan en het circuit vreemd kan doen doordat het geen referentie (ground) heeft.

Het enige dat je hoeft te doen is op een poort, na keuze maar wel aan de juiste kant (HV of LV), het logische (data)signaal aan te bieden dat omgezet moet worden. Waar rekening mee gehouden moet worden is dat de aangeboden logische spanning gelijk MOET zijn met de referentiespanning voor HV of LV. Er zijn vier poorten beschikbaar die naar keuze gebruikt kunnen worden.

Het om te zetten logische (data)signaal moet dus worden aangesloten, daar waar deze gelijk is aan de referentiespanning. Als dus een 5V datasignaal omgezet moet worden naar 3.3V, dan wordt deze aangesloten op de H1, H2, H3 of de H4 poort. Stel H1 wordt gebruikt, het omgezette signaal op L1 verschijnt als 3.3V. Er kunnen maximaal 4 signalen gelijktijdig worden omgezet. Omdat de omzetting het bi-directioneel is, maakt het niet uit of het om te zetten signaal een H of L poort gebruikt wordt, zolang het maar aan de juiste referentiespanning voldoet.

Waar gebruik je de omzetter voor? Een praktijkvoorbeeld.
De omzetter wordt gebruikt daar waar bijvoorbeeld het logische niveau van het datasignaal of datapoort niet hoger mag zijn dan 3.3V. Met andere woorden, daar waar een logisch dataniveau 3.3V MOET zijn omdat 5V te hoog is en de chippoort kan beschadigen.

Op de afbeelding hieronder zie je een bluetooth module die weliswaar gevoed mag worden met 3.6V tot 6V, maar waarbij het logische data niveau 3.3V MOET zijn, dus GEEN 5V!

Veel modules zijn redelijk tolerant of je 3.3V of 5V aanbied, maar houdt er rekening mee! Bekijk de specificaties van de module of de chip. Datasheets zijn snel opgezocht. Het zou jammer zijn als iets kapot gaat dat je had kunnen voorkomen.

Andere referentiespanningen
Er zijn veel level converters op de markt. Veel van hen kunnen meerdere spanningen als referentie aan. Hieronder zie je een voorbeeld van AdaFruit waarbij de vaste referentiespanning (A) kan variĆ«ren tussen 1.2 – 3.6V en de vaste referentiespanning (B) kan variĆ«ren tussen 1.7 – 5.5V.

Veel succes!

Geef als eerste een reactie

Laat een reactie achter

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.


*