Bộ chuyển đổi hai chiều nhanh 3,3 đến 5V

Đối với một dự án sở thích của tôi, tôi đang suy nghĩ về việc kết nối một số chip SRAM 5V cũ như thế này với một GPU có khả năng 3,3V. Tần số mục tiêu là 50 MHz. Sau một số thí nghiệm giả lập, tôi phát hiện ra rằng một bộ chia điện áp đơn giản có thể hoạt động:

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Điều này cho tín hiệu cực đại 0,2..3.0V ở cực đại ở phía 3.3V khi được điều khiển bởi phía 5V. Tuy nhiên, theo hướng ngược lại, tín hiệu đầu ra chỉ là 0,4..2.6V đến cực đại, là loại nằm trong thông số kỹ thuật cho W24512AK ($V_{0H}=0.8V$và ) nhưng biên độ không lớn. Tôi tự hỏi nếu điều này sẽ làm việc trong thực tế.$V_{1L}=2.2V$

Vì vậy, tôi muốn cải thiện lề bằng cách sử dụng trình chuyển đổi mức hoạt động, nhưng theo như tôi có thể thấy, tất cả các sơ đồ đơn giản (ví dụ: các sơ đồ được liệt kê ở đây ) có đáp ứng tần số khủng. Giải pháp khả thi duy nhất tôi thấy là mua một số TXB0108 có thể đạt 100Mbps ở mức 3,3V.

Có một sơ đồ chuyển đổi cấp độ tôi đã bỏ qua? Như vậy, nó không nhất thiết phải là hai chiều vì tín hiệu có thể truy cập được và có thể được sử dụng để bật / tắt bộ chuyển đổi theo từng hướng.$\overline{WR}$

Tôi hơi hoài nghi về kiến ​​trúc của bạn. Tôi đã sử dụng chip ALVC256 cho các chuyển đổi 3V3-5V và ngay cả với kiến trúc không chính xác này, có một số vấn đề, trong một số trường hợp, có thể làm hỏng thiết bị.

Hãy xem xét những điều sau đây:

• 50 MHz là chu kỳ 20 ns, SRAM bạn sẽ sử dụng là chu kỳ đọc / ghi 15 ns. Bạn chỉ còn 5 ns để đảm bảo rằng xe buýt (địa chỉ và dữ liệu) ổn định và chọn ô nhớ phù hợp để truy cập;
• Trở kháng không khớp sẽ gây ra đột biến và dương tính giả ở phía SRAM, giết chết sự chậm chạp 5 ns của bạn và có khả năng truy cập (đọc / ghi) dữ liệu sai. Điều này có thể yêu cầu điều chỉnh rất tốt để hoạt động đúng trong mọi điều kiện (ví dụ nhiệt độ, điều kiện nguồn điện).

Nếu bạn muốn thiết bị hoạt động tốt, thì

• Nhận 3V3 SRAM và kết nối nó với FPGA mà không cần bất kỳ bộ chuyển đổi nào sử dụng điện trở nối tiếp (mà bạn có thể thay đổi để điều chỉnh trở kháng);
• HOẶC thư giãn các điều kiện tần số xuống, giả sử, 20 MHz (chu kỳ 50 ns).

• 3.3V → 5V:
  một 74HC T 244 được cung cấp bởi 5V (s. Datasheet: min. Điện áp đầu vào mức cao) sẽ hoạt động.
• 5V → 3.3V:
  74HCT244 được cung cấp bởi 3,3V và điện trở đầu vào nối tiếp để hạn chế dòng điện đầu vào thông qua điốt bảo vệ.

Giải pháp này cần mỗi bộ đệm được kích hoạt cho mỗi hướng (như bạn đã đề cập trong câu cuối cùng của bạn).