Descripción del circuito de cambio de nivel UART de 5 V a 1,8 V

Hay dos partes en esto. En la sección TTL a Odroid (pines 3 y 4 de ambos conectores), R2 y R3 forman un divisor de voltaje simple (puede buscar en la web "divisor de voltaje" para obtener mucha información, así que no voy a profundizar aquí ). Funciona porque la salida TTL es de 0 V o 5 V, y porque la entrada de Odroid no necesita ninguna unidad real.

En la sección de Odroid a TTL, han implementado un amplificador transistorizado. Ten paciencia conmigo, porque es complicado.

El pin 1 en el lateral del Odroid es la fuente de alimentación de 1,8 V del Odroid. Está conectado a la base del transistor. El pin 2 del lado del Odroid es la salida del Odroid y está conectado al emisor del transistor. El colector de transistores se eleva a 5 V por un R1 y se conecta a la recepción UART.

Cuando el pin 2 del lado del Odroid está a 1,8V, tanto la base como el emisor están a 1,8V: no hay diferencia de voltaje entre ellos. Debido a que no hay diferencia de voltaje, no fluye corriente. Debido a que no fluye corriente, R1 puede tirar limpiamente de la línea de transmisión al UART de 5 V hasta 5 V (básicamente, el circuito actúa como si el transistor no estuviera allí, por lo que R1 es libre de subir el voltaje).

Cuando el pin 2 en el lado de Odroid está bajo, es una historia diferente. El emisor se tira hacia abajo a tierra. Eso baja la base del transistor a 0,6 V más o menos (o 0,7 V). Eso hace que fluya alrededor de 1.2mA en la base ((1.8V - 0.6V) / 1k$\Omega$). El transistor conduce la corriente del colector al emisor. Está tratando de conducir alrededor de 120 mA (porque los transistores tienen ganancia de corriente), pero no puede tirar del colector mucho más bajo que alrededor de 0,2 V por encima del emisor (esto se llama "saturación"). Dado que el emisor está conectado a tierra, el colector (y la línea al UART) se ubicarán a aproximadamente 0,2 V. Eso no es correcto a 0V, pero es lo suficientemente bajo como para que el UART lo vea como un cero.

El circuito del transistor es lo que se conoce como un circuito de "base común", si desea buscarlo. Se usa aquí en lugar del circuito de emisor común que se usa con más frecuencia porque un circuito de base común no invierte los voltajes que amplifica (un circuito de emisor común lo haría, y eso arruinaría las comunicaciones).

Eso es todo. Un divisor de voltaje resistivo simple (para manos ligeramente experimentadas) y un amplificador de base común simple (para manos algo más experimentadas).