過去的汽車信息娛樂系統(tǒng)主要基于 5V 和 3.3V 電壓電源。這是因?yàn)?12-14V 電池在汽車系統(tǒng)中很容易獲得，可以降壓到較低的電壓。然而，有幾個(gè)關(guān)鍵因素推動(dòng)了信息娛樂系統(tǒng)、高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS)和集群系統(tǒng)對(duì)低電壓操作的需求。

在過去的十年中，移動(dòng)和計(jì)算系統(tǒng)在技術(shù)方面取得了長足的進(jìn)步，提供了完美的操作和豐富的體驗(yàn)，允許訪問多種音頻和視頻功能。消費(fèi)者渴望在其汽車信息娛樂系統(tǒng)中提供相同類型的內(nèi)容和功能。以前是帶藍(lán)牙的單點(diǎn)觸摸屏，現(xiàn)在是具有網(wǎng)絡(luò)訪問、HDMI 和 USB 接口的多點(diǎn)觸控平板電腦大小的屏幕。

汽車一級(jí)制造商正在利用為移動(dòng)和計(jì)算而建立的電子基礎(chǔ)設(shè)施，并將其重新用于汽車信息娛樂和集群系統(tǒng)。這些日益復(fù)雜的系統(tǒng)以一種方式模塊化，原始設(shè)備制造商可以根據(jù)車輛類別挑選和選擇功能。為了最大限度地重復(fù)使用這些混合模式電壓系統(tǒng)，需要使用電壓電平轉(zhuǎn)換器來連接這些不同的子系統(tǒng)。

將 3.3V 設(shè)備連接到傳統(tǒng) 5V 系統(tǒng)時(shí)，問題有兩個(gè)方面。3.3V系統(tǒng)的V OH不能滿足5V系統(tǒng)要求的V IH閾值，5V系統(tǒng)的V OL不能滿足3.3V系統(tǒng)的V IL。該問題甚至隱藏在電壓更低的系統(tǒng)中，其中存在邊際 V OH /V IH和 V OL /V IL不兼容性。一個(gè)設(shè)備可能最初似乎可以通信，但由于 V OL和 V IL之間的余量很小而停止通信。閾值不匹配會(huì)在這些汽車擴(kuò)展溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)出來。

為了解決這個(gè)問題，工程師可以使用德州儀器 (TI) 的全系列汽車級(jí)電壓電平轉(zhuǎn)換器目錄。SN74LVCxxT245 -Q1、SN74AVCxxT245-Q1、TXB010x-Q1 和 TXS010x-Q1系列非常適合橋接這種電壓失配，其中“x”表示需要轉(zhuǎn)換的位數(shù)或通道數(shù)。根據(jù)輸出類型(推、拉或漏極開路)、負(fù)載條件和信號(hào)方向，可以使用適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案將“電平轉(zhuǎn)換”到所需電壓。

SN74LVCxxT245 -Q1和SN74AVCxxT245-Q1系列非常適用于多個(gè)設(shè)備連接到總線的負(fù)載更重的總線。這些器件提供高達(dá) 12mA 的電流，并規(guī)定可驅(qū)動(dòng)高達(dá) 15pF 的負(fù)載。因此，主處理器將需要控制設(shè)備的數(shù)據(jù)流。

SN74LV8153是一個(gè)串行到并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。它接受串行輸入數(shù)據(jù)并輸出8位并行數(shù)據(jù)。SN74LV8153的自動(dòng)數(shù)據(jù)速率檢測(cè)功能消除了對(duì)外部振蕩器的需要，并有助于節(jié)省成本和電路板不動(dòng)產(chǎn)。OUTSEL引腳用于在開路集電極和推挽輸出之間進(jìn)行選擇。當(dāng)該設(shè)備用于LED接口等需要高驅(qū)動(dòng)電流的應(yīng)用中時(shí)，開路集電極選項(xiàng)適用。SOUT是確認(rèn)串行數(shù)據(jù)接收的輸出。為確保通電或斷電期間的高阻抗?fàn)顟B(tài)，OE應(yīng)通過上拉電阻器連接至V-cc1;電阻器的最小值由驅(qū)動(dòng)器的電流吸收能力決定。

TXB010x -Q1系列器件適用于混合電壓/混合方向總線應(yīng)用。這種類型的設(shè)備不需要主處理器的干預(yù)，使其成為一種即插即用的解決方案。然而，鑒于其相對(duì)較低的電流驅(qū)動(dòng)能力，這些器件更適合點(diǎn)對(duì)點(diǎn)總線應(yīng)用。

電壓級(jí)轉(zhuǎn)換器解決了在同一電路板上同時(shí)使用不同的供電電壓級(jí)所帶來的挑戰(zhàn)。這種4位非反向轉(zhuǎn)換器使用兩個(gè)獨(dú)立的可配置的電源軌道。A端口被設(shè)計(jì)用于跟蹤V型CCA。VCCA接受從1.2V到3.6V的任何電源電壓。B端口被設(shè)計(jì)用于跟蹤VCCB。VCCB接受從1.65V到5.5V的任何電源電壓。這允許在任何1.2V、1.5V、1.8V、2.5V、3.3V和5V電壓節(jié)點(diǎn)之間的通用低壓雙向轉(zhuǎn)換。VCCA不應(yīng)超過VCCB。

當(dāng)輸出啟用(OE)輸入較低時(shí)，所有輸出都處于高阻抗?fàn)顟B(tài)。為了確保通電或斷電時(shí)的高阻抗?fàn)顟B(tài)，OE應(yīng)通過下拉電阻連接到GND;電阻的最小值由驅(qū)動(dòng)器的電流源能力決定。The TXB0104 is designed so that the OE input circuit is supplied by V CCA .

此設(shè)備已完全指定為使用Ioff的部分?jǐn)嚯姂?yīng)用程序。I關(guān)閉電路禁用輸出，防止在設(shè)備斷電時(shí)通過損壞的電流回流。

與TXB010x-Q1系列非常相似，TXS010x -Q1不需要處理器干預(yù)，但專為 I 2 C 等開漏應(yīng)用或可能存在外部上拉電壓的復(fù)位/中斷引腳而設(shè)計(jì)。

下一代“啟?！毕到y(tǒng)的電池電壓降至 3V 以下。這也加速了向低壓子系統(tǒng)的遷移。無論是信息娛樂系統(tǒng)、集群還是 ADAS，總是需要電壓電平轉(zhuǎn)換。