Shopping Cart

close

No products in the cart.

Return to shop

Shopping Cart

close

No products in the cart.

Return to shop

كيفية رفع أو خفض فولتية المنطق للدوائر الالكترونية؟

تقنياً، توجد في الأسواق عائلات الكترونية رقمية تستخدم فولتيات مختلفة لتعريف الجهد الكهربائي للمنطق 1 (عالي) وللمنطق 0 (واطئ). ففولتيات منطقية مثل 5 أو 3.3 أو 2.5 أو 1.8 أو 1.5 أو 1.2 فولت قدد نجدها في العديد من القطع الالكترونية أو المعالجات أو المتحكمات. علماً ان شركات التكنولوجيا تسعى في خطها العام الى خفض فولتيات الالكترونيات الى الحد الأدنى وذلك لتقليل استهلاك الطاقة.

وهنا ظهرت الحاجة الى إيجاد طريقة أو وسيلة تسهل عملية التخاطب بين العوائل الالكترونية المختلفة فظهر ما يسمى بـ “مترجمات المنطق” وهي عبارة عن أجهزة الكترونية تقوم بتحويل المنطق من مستوى الى مستوى آخر صعوداً أو نزولاً. لكن تبقى هنالك بعض الأسئلة الشائعة التي سنحاول الإجابة عنها قدر المستطاع.

سؤال/ أي الفولتيات تعتبر ذات منطق 1 وايها تعتبر ذات منطق 0؟

ان ذلك يعتمد بشدة على نوع العائلة الالكترونية التي نتعامل معها. اذ ان لكل عائلة يتم تحديد عتبة معينة لتحديد المنطق الواحدي أو المنطق الصفري لها. فمثلا مدخلات عائلة TTL تستخدم عتبة 2 فولت فما فوق لتحديد المنطق 1 (VIH) وأي فولتية أقل من 0.8 فولت تستعمل لتحديد المنطق صفر (VIL). أما بالنسبة لمخرجات هذه العائلة فتستعمل الفولتية 2.7 فولت فما فوق لقيادة المنطق 1 (VOH) والفولتية الأقل من 0.4 فولت لقيادة المنطق 0 (VOL). أما بالنسبة لدوائر CMOS التي تستعمل فولتية منطق 3.3 فولت فالأمر مشابه لما ذكر أعلاه لكن لاحظ ان الفولتية العظمى عندنا هنا هي 3.3 فولت (انظر الشكل 1).

من المهم الانتباه الى ان المدخلات العائمة لمتحكم أو لقطعة الكترونية ما – وهي المدخلات التي تكون فولتية الادخال فيها بين عتبتي المنطق الواحدي والصفري لها – تؤدي الى زيادة استهلاك الطاقة بشكل أكبر مما هو محدد في بيانات المصنّع.

سؤال/ هل مدخلات المتحكم تتحمل فولتيات أكبر من تلك التي يفترض أن يعمل بها (مثلاً تسليط فولتية 5 فولت على مدخلات متحكم يعمل على 3.3 فولت)؟

ان هذا يعتمد بقوة على المصنّع وعائلة المتحكم فضلاً عن نوعه. لهذا ينصح بمراجعة بيانات القطعة الالكترونية قبل اتخاذ قرار بذلك.

سؤال/ كيف يمكنني رفع الجهد المنطقي من 3.3 فولت الى 5 فولت أو العكس؟

هذا يحدث في بعض الأحيان عندما تحتاج الى التخاطب بين دائرتين تعملان على فولتية منطقية مختلفة كالتخاطب بين دائرة TTL كلاسيكية ومتحكم يعمل على 3.3 فولت.

عموما ان التحويل من 5 فولت الى 3.3 فولت يمكن ان يتم بسهولة على الطرف RX باستعمال مقاومتين فقط حيث تعملان على تجزئة الفولتية الواصلة وتخفيضها الى القيمة المطلوبة (دائرة تقسيم الجهد الشهيرة) كما مبين في الشكل 2.

أما إذا أردنا رفع الفولتية من 3.3 الى 5 فولت كما هي الحال مع طرف الارسال TX فيتم ذلك باستعمال ترانزستورين مع بضع مقاومات كما مبين في الشكل 2 (نحتاج الى ترانزستورين لضمان عدم اقلاب حالة المنطق اثناء التخاطب).

أما إذا كان الارسال هو باتجاه واحد من 5 فولت الى 3.3 فولت مثلاً فتوجد دائرة أخرى أيضاً بسيطة موضحة في الشكل 3 باستعمال دايود زنر (مثلاً IN5226) مع مقاومة محدد للتيار.

لاحظ ان هذه الحلول البسيطة قد لا تكون ناجعة وخاصة عند الترددات العالية اذ ستحتاج عندها الى دوائر أكثر تعقيدا لإتمام تحويل الإشارة بشكل نقي وصحيح.

وكذلك ننصح بضرورة مراجعة بيانات القطعة الالكترونية التي يزودك بها المصنّع لمعرفة حد العتبة الصحيح لمنطق القطعة. فمثلاً قد تجد تعريف منطق الواحد لقطعة ما يؤشر على انه 0.7xVDD، فلو افترضنا ان جهد التغذية للقطعة كان 5 فولت فان ذلك يعني ان عتبة المنطق 1 لهذه القطعة هو 3.5 فولت!

سؤال/ هل توجد دوائر مترجمة للمنطق جاهزة للاستعمال مباشرة؟

نعم يتوفر العديد منها كما هي الحال مع الدائرة TXB0108.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *