مُبدِّل مستوى

في الإلكترونيات الرقمية ، يُستخدم مُحوِّل المستوى ، أو مُحوِّل مستوى المنطق ، أو مُترجم مستوى الجهد ، لتحويل الإشارات من مستوى منطقي أو نطاق جهد إلى آخر، مما يُتيح التوافق بين الدوائر المتكاملة ذات متطلبات الجهد المختلفة، مثل TTL و CMOS . ^{[ 1 ] [ 2 ]} تستخدم الأنظمة الحديثة مُحوِّلات المستوى لربط نطاقات الجهد بين المعالجات والمنطق والمستشعرات والدوائر الأخرى. في السنوات الأخيرة، كانت مستويات الجهد المنطقية الثلاثة الأكثر شيوعًا هي 1.8 فولت و3.3 فولت و5 فولت، مع العلم أنه يتم استخدام مستويات أعلى وأقل من هذه الفولتيات أيضًا.

أحادي الاتجاه - جميع دبابيس الإدخال مخصصة لنطاق جهد واحد، وجميع دبابيس الإخراج مخصصة للنطاق الآخر. ^{[ 3 ]}

ثنائي الاتجاه مع منافذ مخصصة - يحتوي كل نطاق جهد على دبابيس إدخال وإخراج، لكن اتجاه البيانات للدبوس لا يتغير.

ثنائي الاتجاه مع مؤشر اتجاه خارجي - عند تغيير الإشارة الخارجية، تصبح المدخلات مخرجات والعكس صحيح.

ثنائي الاتجاه، استشعار تلقائي - يمكن لزوج من منافذ الإدخال/الإخراج التي تغطي نطاقات الجهد أن تعمل كمدخلات أو مخرجات اعتمادًا على المحفز الخارجي دون الحاجة إلى دبوس تحكم اتجاه مخصص.

دوائر متكاملة لتحويل مستوى الإشارة ذات الوظيفة الثابتة - توفر هذه الدوائر المتكاملة أنواعًا مختلفة من تحويل مستوى الإشارة في الأجهزة ذات الوظيفة الثابتة. غالبًا ما تُصنف هذه الدوائر ضمن تكوينات تحويل مستوى الإشارة ثنائية البت، أو رباعية البت، أو ثمانية البت، وتُقدم مع نطاقات مختلفة من VDD1 وVDD2، حيث تقوم هذه الأجهزة بتحويل مستويات الإشارة المنطقية دون أي منطق مدمج إضافي أو تعديل للتوقيت.

الدوائر المتكاملة للإشارات المختلطة القابلة للتهيئة (CMICs) - يمكن أيضًا تنفيذ دوائر تحويل المستوى في الدوائر المتكاملة للإشارات المختلطة القابلة للتهيئة. تتيح طبيعة هذه الدوائر القابلة للبرمجة بدون كتابة أكواد للمصممين تنفيذ محولات مستوى قابلة للتخصيص بالكامل مع خيار إضافي لدمج منطق قابل للتهيئة أو تعديلات التوقيت في نفس الجهاز.

تُحقق دوائر إدارة الطاقة المتكاملة مُغيرات مستوى الجهد باستخدام الإشارات التفاضلية . يقوم الزوج التفاضلي بتوجيه التيار في أحد فرعيه، والذي بدوره يُشغل مُثبِّتًا في نطاق جهد مختلف، مما يؤدي إلى تغيير مستوى الجهد.

نظراً لاستخدام محولات مستوى الجهد لحل مشكلة عدم توافق الجهد بين أجزاء النظام المختلفة، فإن لها تطبيقات واسعة النطاق. تُستخدم محولات مستوى الجهد على نطاق واسع في ربط الأجهزة القديمة، وكذلك في بطاقات الذاكرة SD، وبطاقات SIM، وبطاقات CF، وبرامج ترميز الصوت، ووحدات UART.

تُستخدم محولات مستوى الإشارة على نطاق واسع في دوائر تشغيل البوابات المستخدمة في دوائر إدارة الطاقة المتكاملة. في هذه التطبيقات، تقوم محولات مستوى الإشارة بتحويل إشارة منطق التحكم إلى جهد عالٍ يُستخدم في تشغيل ترانزستورات MOSFET.

• مستوى الخط

• دليل تحويل مستوى الجهد ، شركة تكساس إنسترومنتس.

أمثلة على الدوائر المتكاملة لعائلات منطقية مختلفة

• 74LXC1T45 ، ثنائي الاتجاه أحادي البت مع تحكم في الاتجاه، مزود بمصدر طاقة مزدوج من 1.1 فولت إلى 5.5 فولت، متوفر فقط في عبوات SMD. متوفر أيضًا بنسختين: 74LXC2T45 ثنائي البت و74LXC8T245 ثماني البت.
• 74LVC1T45 ، ثنائي الاتجاه أحادي البت مع تحكم في الاتجاه، مزود بمصدر طاقة مزدوج 1.65 فولت - 5.5 فولت، متوفر فقط في عبوات SMD. متوفر أيضًا كـ 74LVC2T45 ثنائي البت و74LVC8T245 ثماني البت.
• CD4504B ، أحادي الاتجاه 6 بت، مزود بمصدر طاقة مزدوج 5 فولت TTL أو 5 فولت - 18 فولت CMOS مترجم إلى 5 فولت - 18 فولت CMOS، متوفر في حزم DIP أو SMD.