【回路設計(Hardwear)】「実務・実践」バッファIC_レベルシフト回路

Hardwear

今日はバッファについてです。デジタル回路ではよく使用されるロジックICですね。各社から様々なICが販売されています。

上記のバッファICには共通の特徴があります。それは入力トレラントの構造になっているという事です。

バッファICを用いたレベルシフト回路

トレラント構造を知る前にバッファICの役割の一つがレベルシフト回路です。例えば以下です。

buffer_example1
5.0Vの信号をバッファICで3.3Vに変換してCPUに伝えます。このレベルシフトを可能にしているのがトレラント構造です。

英語におけるトレラントの意味

辞書で調べてみましょう。

① 寛容な
② 耐性のある

この回路では耐性という意味が適切だと思います。

トレラント構造とは

バッファICの入力端子のトレラント構造有り無しの比較です。東芝やCQ出版のホームページにも同様の回路が掲載されていますね。
tolerant_function

トレラント機能無しの問題点は、入力電圧VinがHigh(+5.0V)の時にダイオードを介して+3.3Vの電源とショートしてしまう点です。

信号から電源へ電流が逆流してしまうのでNGです。

トレンラト機能無しのバッファIC

工作で広く知られている下記のICはトレンラト機能が無いので、レベルシフトには使用できません。

末尾のAPはディップ品、AFは表面実装品です。

補足

ホームページを確認すると、ルネサスのロジックICの多くは生産中止もしくは新規採用非推奨となっているので注意が必要です。

今日はバッファICの入力トレラントの説明でした。
お読み頂きありがとうございました。