Logische Ebenen, d.h. eins ist nicht gleich eins
Die Theorie digitaler Schaltungen in Bezug auf die Methoden zur Darstellung logischer Zustände ist sehr einfach. In den am häufigsten verwendeten sog positive Logik – Null bedeutet Low (L), und eine Spannung gleich der Versorgungsspannung (z. B. 3,3 V oder 5 V) entspricht der logischen Eins, d. h. High (H). Soviel zur Theorie; die Praxis ist wie üblich viel komplexer. Jede digitale Schaltung interpretiert die Eingangsspannungen innerhalb des vom Hersteller angegebenen Bereichs sowie die Ausgangssignale, die im normalen Betrieb einen bestimmten engen Bereich nicht überschreiten können, korrekt. Wenn jedoch ein System (z. B. Mikrocontroller) mit 5 V und das andere mit 3,3 V versorgt wurde, muss ein Spannungswandler (auch als Logikpegelwandler bezeichnet) verwendet werden, der nicht nur die korrekte Kommunikation zwischen einzelnen Systemen gewährleistet, sondern auch sondern schützen auch die Systeme mit niedrigerer Versorgungsspannung vor möglichen Schäden durch zu hohe Eingangsspannungen.
Arten und Parameter von logischen Pegelwandlern
Die Haupteinteilung von Spannungswandlern basiert darauf, in welche (wie viele) Richtungen diese Elemente digitale Signale übertragen können. Viele Konverter übertragen digitale Signale nur in eine bestimmte Richtung, obwohl einige Designs in der Lage sind, unabhängig davon, in welche Richtung die Informationen übertragen werden (d. h. welche Schaltung der Sender und welche der Empfänger ist), ordnungsgemäß zu funktionieren. So funktionieren unter anderem sehr einfache, aber hocheffektive Spannungswandler auf Basis von Low-Power-MOSFET-Transistoren. Neben der Wirkrichtung sind die wichtigsten Parameter jedes Konverters: die Anzahl der Kanäle, zulässige Spannungspegel auf beiden Seiten sowie die maximale Frequenz der übertragenen Signale und in einigen Fällen Laufzeiten (d. h. die Verzögerung zwischen der Änderung des Signals am Ausgang im Verhältnis zur entsprechenden Änderung am Eingang des gegebenen Kanals) ).
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