سلام ، علاقه مندان به الکترونیک! من به عنوان تأمین کننده مؤلفه های الکترونیکی ، دست اول دیدم که هر قسمت کوچک در ساخت مدارهای دیجیتال مانند جذابیت بسیار مهم است. امروز ، من می خواهم به نقش یک تغییر دهنده سطح در مدارهای دیجیتال شیرجه بزنم. این ممکن است مانند یک اصطلاح فنی به نظر برسد ، اما به من اعتماد کنید ، بسیار مهم است و به همان اندازه که به نظر می رسد پیچیده نیست.
تغییر سطح سطح چیست؟
بیایید با اصول اولیه شروع کنیم. یک تغییر دهنده سطح ، همچنین به عنوان یک مترجم سطح ولتاژ شناخته می شود ، یک وسیله ساده اما قدرتمند است. کار اصلی آن تبدیل سیگنال از یک ولتاژ به سطح دیگر است. در دنیای مدارهای دیجیتال ، اجزای مختلف اغلب در سطح ولتاژ مختلف کار می کنند. به عنوان مثال ، یک میکروکنترلر ممکن است در 3.3 ولت کار کند ، در حالی که یک سنسور خارجی می تواند برای اجرای 5 ولت طراحی شود. اگر سعی می کنید این دو را مستقیماً وصل کنید ، می تواند به انواع مشکلات منجر شود ، مانند میکروکنترلر سرخ شده یا سنسور به درستی کار نمی کند. این جایی است که سطح تغییر مکان وارد می شود.
در یک جلسه بین المللی به عنوان مترجم فکر کنید. دو نفر که به زبان های مختلف صحبت می کنند نمی توانند مستقیماً ارتباط برقرار کنند ، اما با یک مترجم در وسط ، می توانند یکدیگر را خوب درک کنند. به طور مشابه ، یک تغییر دهنده سطح به مؤلفه هایی که در سطح ولتاژ مختلف کار می کنند اجازه می دهد تا در مدار دیجیتال با یکدیگر صحبت کنند.
چرا ما به شیفت های سطح احتیاج داریم؟
دلایل مختلفی وجود دارد که باعث می شود شیفت های سطح در مدارهای دیجیتال ضروری باشند. اول از همه ، با پیشرفت فناوری ، میکروکنترلرهای جدیدتر و مدارهای یکپارچه برای کار در سطح ولتاژ پایین تر طراحی شده اند. ولتاژ پایین به معنای مصرف انرژی کمتری است که برای دستگاه های باتری مانند تلفن های هوشمند ، پوشیدنی و دستگاه های IoT بسیار عالی است. اما بسیاری از سنسورهای قدیمی ، محرک ها و سایر لوازم جانبی هنوز هم در سطح ولتاژ بالاتر اجرا می شوند. بنابراین ، برای اینکه این مؤلفه های قدیمی و جدید در یک مدار واحد با هم کار کنند ، ما به تغییر دهنده سطح نیاز داریم.
دلیل دیگر یکپارچگی سیگنال است. هنگامی که سعی می کنید اجزای واسط با سطح ولتاژ مختلف را بدون تغییر سطح سطح رابط کنید ، ممکن است اعوجاج سیگنال یا نویز دریافت کنید. این می تواند منجر به خطا در انتقال داده ها شود و کل مدار را غیرقابل اطمینان کند. یک تغییر دهنده سطح تضمین می کند که سیگنال ها به درستی تبدیل و منتقل می شوند بدون از دست دادن اطلاعات.
انواع شیفت های سطح
چند نوع مختلف از تغییر سطح وجود دارد و هرکدام مزایای خاص خود را دارند و موارد استفاده را دارند.
شیفت های سطح دو طرفه
این موارد بسیار مفید هستند که شما نیاز به انتقال داده ها در هر دو جهت بین دو مؤلفه با سطح ولتاژ مختلف دارند. به عنوان مثال ، اگر یک میکروکنترلر با یک تراشه حافظه خارجی ارتباط برقرار می کنید ، ممکن است داده ها از میکروکنترلر به حافظه و برعکس نیاز داشته باشند. یک تغییر دهنده سطح دو طرفه می تواند این ترافیک دو روش را به آرامی انجام دهد.
شیفت های سطح یک طرفه
همانطور که از نام آن پیداست ، این شیفت های سطح فقط به داده ها اجازه می دهند تا در یک جهت جریان یابد. آنها اغلب زمانی مورد استفاده قرار می گیرند که یک مؤلفه منبع در یک سطح ولتاژ کار می کنند و داده ها را به یک جزء مقصد در سطح ولتاژ متفاوت ارسال می کنند. به عنوان مثال ، یک سنسور که داده ها را به میکروکنترلر ارسال می کند.
شیفت های سطح منفعل
اینها ساده ترین نوع شیفت های سطح هستند و فقط از چند مؤلفه منفعل مانند مقاومت و دیود تشکیل شده اند. آنها ارزان و آسان برای اجرای آنها هستند ، اما محدودیت هایی دارند. آنها خیلی دقیق نیستند و نمی توانند سیگنال های سرعت بالایی را به خوبی کنترل کنند.
شیفت های سطح فعال
اینها از مؤلفه های فعال مانند ترانزیستور یا مدارهای یکپارچه استفاده می کنند. آنها پیچیده تر و گران تر از شیفت های سطح منفعل هستند ، اما عملکرد بهتری دارند. آنها می توانند سیگنال های با سرعت بالا را اداره کنند ، یکپارچگی سیگنال بهتری داشته باشند و می توانند تبدیل ولتاژ دقیق تری را فراهم کنند.
برنامه های شیفت های سطح
از شیفت های سطح در طیف گسترده ای از برنامه ها استفاده می شود. در اینجا چند مثال آورده شده است:
دستگاه های IoT
در اینترنت اشیاء ، انواع سنسورها و محرک ها وجود دارند که باید با میکروکنترلرها ارتباط برقرار کنند. از آنجا که این مؤلفه ها اغلب در سطح ولتاژ مختلف کار می کنند ، شیفت های سطح برای کار با یکدیگر ضروری هستند. به عنوان مثال ، یک سنسور دما ممکن است در 5 ولت کار کند ، در حالی که میکروکنترلر در یک دستگاه IoT با 3.3 ولت کار می کند. یک تغییر دهنده سطح می تواند اطمینان حاصل کند که داده های دما از سنسور به درستی به میکروکنترلر منتقل می شود.
دستگاه های همراه
تلفن های هوشمند و تبلت ها پر از مؤلفه های مختلفی هستند که در سطح ولتاژ مختلف کار می کنند. از صفحه نمایش تا کنترلر صفحه لمسی ، از شیفت های سطح استفاده می شود تا اطمینان حاصل شود که همه این مؤلفه ها می توانند به طور مؤثر ارتباط برقرار کنند. این به ارائه یک تجربه کاربر بدون درز کمک می کند.
اتوماسیون صنعتی
در تنظیمات صنعتی انواع مختلفی از سنسورها ، موتورها و سیستم های کنترل وجود دارد. این مؤلفه ها اغلب نیازهای ولتاژ متفاوتی دارند. از شیفت های سطح برای رابط این مؤلفه ها و اطمینان از عملکرد قابل اعتماد سیستم اتوماسیون صنعتی استفاده می شود.
اجزای الکترونیکی ما برای نیازهای تغییر سطح شما
ما به عنوان یک تأمین کننده مؤلفه های الکترونیکی ، ما طیف گسترده ای از محصولات را ارائه می دهیم که می توانند در برنامه های تغییر سطح استفاده شوند. به عنوان مثال ، ماخازن استارت CD60بشر خازن ها اغلب در مدارهای تغییر دهنده سطح برای فیلتر کردن نویز و تثبیت ولتاژ استفاده می شوند. خازن استارت CD60 به گونه ای طراحی شده است که قدرت شروع قابل اعتماد را فراهم می کند و می تواند یک افزودنی عالی برای مدار تغییر سطح شما باشد.
ما همچنین داریمخازن موتور CBB65 ACبشر در برخی از برنامه های کاربردی تغییر مکان در جایی که موتورها درگیر هستند ، این خازن ها می توانند در تأمین قدرت لازم و بهبود عملکرد کلی مدار کمک کنند. و اگر به دنبال خازن برای موتور شروع شده در سطح تغییر مکان خود هستید ، ماخازن شروع موتور CBB61 ACیک انتخاب عالی است
پایان
در نتیجه ، شیفت های سطح نقش مهمی در مدارهای دیجیتال دارند. آنها به مؤلفه هایی که در سطح ولتاژ مختلف کار می کنند ، اجازه می دهند تا با هم کار کنند و از یکپارچگی سیگنال و انتقال داده های قابل اعتماد اطمینان حاصل کنند. این که آیا شما در حال کار بر روی یک پروژه کوچک DIY هستید یا یک سیستم اتوماسیون صنعتی مقیاس بزرگ ، شیفت های سطح بخش اساسی معادله هستند.
اگر در بازار اجزای الکترونیکی برای مدارهای تغییر دهنده سطح خود یا هر پروژه الکترونیکی دیگر در بازار هستید ، ما برای کمک به اینجا هستیم. ما طیف گسترده ای از مؤلفه های با کیفیت بالا را داریم که می توانند نیازهای شما را برآورده سازند. برای کسب اطلاعات بیشتر یا شروع بحث تهیه ، دریغ نکنید. ما همیشه خوشحالیم که به شما در یافتن مؤلفه های مناسب برای پروژه های خود کمک می کنیم.
منابع
- "الکترونیک دیجیتال: اصول و برنامه های کاربردی" توسط توماس ال فلوید
- "هنر الکترونیک" توسط پل هوروویتز و وینفیلد هیل