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jishuaihu

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裸片初长成（初级）
楼主
发表于2017-5-24 00:34 只看该作者
 

三极管做电平转换上升沿问题 [复制链接]

 
最近用STM32驱动WS2811芯片的灯带，基本实现看灯带的控制，但是灯带总是周期性的出现整体白光，通过示波器观察波形，发现经过电平转换之后的波形是这样的。高低电平的快递没有问题，基本上没有误差。关键问题在高电平的幅值上。根据WS2811的数据手册，高电平的最小值为0.7VDD，图中台阶处的电压值大概是3.4V左右，正好不满足0.7VDD的要求，这就使得实际到达芯片的高电平不满足其要求的宽度。


电平转换电路如下图：图中WS28112网络是给灯带的。WS2811_2是单片机给出的信号，这个信号没有问题。

感觉应该是三极管匹配的电阻不合适，但是该怎么调整不太清楚。以前做串口电平转换这么用过，由于当时频率低，而且MCU有可能对波形要求不严，使用过程没有发现问题。请各位大神帮忙
三极管
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zjx_chzs
一个电平转换电路还有这么大的学问，多谢大神指教！  详情 回复 发表于 2017-6-5 16:11
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lcofjp

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沙发
发表于2017-5-24 01:18 只看该作者
 
找个兼容5V的IO用开漏输出驱动PNP三极管接5V应该是最好的。
现在波形最大的问题应该是有一段中间电平是平的让人想不通，后面逐渐升高的电平是上拉电阻拉上去的，可以先把R27减小到470试试，或者330，我也不知道stm32最大灌电流能多大。
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模拟电子资料  模拟电子电路图  模拟电子技术
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maychang

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板凳
发表于2017-5-24 07:47 只看该作者
 
“WS2811_2是单片机给出的信号，这个信号没有问题”
信号从发射极输入，那么这是共基极电路。楼主是否需要同相放大，所以采用共基极电路？
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jishuaihu
算是同相放大吧。因为这样电平没有反相，处理信号的时候更直接一些，不用老想着电平逻辑的反的。  详情 回复 发表于 2017-5-24 09:01
 
 
 
 
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jishuaihu

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裸片初长成（初级）
4楼
 楼主| 发表于2017-5-24 09:01 只看该作者
 
maychang 发表于 2017-5-24 07:47
“WS2811_2是单片机给出的信号，这个信号没有问题”
信号从发射极输入，那么这是共基极电路。楼主是否需要 ...

算是同相放大吧。因为这样电平没有反相，处理信号的时候更直接一些，不用老想着电平逻辑的反的。
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maychang
那么现在可以解释WS28112信号上升过程中的“台阶”了。 WS2811_2信号当然是3.3V电平，其上升沿是Q5关断过程。当WS2811_2上升到一定程度时Q5关断，这就是脉冲波形上的“台阶”。“台阶”之后继续上升，是靠电阻R27的  详情 回复 发表于 2017-5-24 09:11
 
 
 
 
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maychang

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5楼
发表于2017-5-24 09:11 只看该作者
 
jishuaihu 发表于 2017-5-24 09:01
算是同相放大吧。因为这样电平没有反相，处理信号的时候更直接一些，不用老想着电平逻辑的反的。

那么现在可以解释WS28112信号上升过程中的“台阶”了。
WS2811_2信号当然是3.3V电平，其上升沿是Q5关断过程。当WS2811_2上升到一定程度时Q5关断，这就是脉冲波形上的“台阶”。“台阶”之后继续上升，是靠电阻R27的上拉。
2楼lcofjp所说是正确的。
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huaiqiao
老师，请问下，如果把R27(R27依然可以调节)的5V换成3.3V。这个波形，会不会有改善呢。可能这个问题很傻，，，，，但是依然硬着头皮问  详情 回复 发表于 2017-5-24 10:26
 
 
 
 
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qwqwqw2088

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6楼
发表于2017-5-24 09:33 只看该作者
 
楼主的图只是一个3V和5V的电平转换
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qwqwqw2088

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7楼
发表于2017-5-24 09:35 只看该作者
 
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PowerAnts
不错, 还能双向  详情 回复 发表于 2017-5-25 21:10
 
 
 
 
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jishuaihu

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裸片初长成（初级）
8楼
 楼主| 发表于2017-5-24 10:05 只看该作者
 
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huaiqiao
我们用TI的片子，我可以给你两个型号，你参考下。 LSF0108，这个是8个输入，对应8个输出的，我记得我之前在TI的官网看，这个还有个型号叫LSF0102,你如果需要的话，搜搜看。 TXB0108PWR-SSOP20。这个也是8个输  详情 回复 发表于 2017-5-24 10:32
 
 
 
 
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huaiqiao

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五彩晶圆（高级）
9楼
发表于2017-5-24 10:26 只看该作者
 
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maychang
“如果把R27(R27依然可以调节)的5V换成3.3V。这个波形，会不会有改善呢” R27改接到3.3V上，那么WS28112高电平就达不到5V了。当然，也就无法“电平转换”了。  详情 回复 发表于 2017-5-24 10:41
 
 
 
 
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huaiqiao

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五彩晶圆（高级）
10楼
发表于2017-5-24 10:32 只看该作者
 
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jishuaihu
谢谢，8位的芯片用着有点儿浪费，打算换个5V的单片机  详情 回复 发表于 2017-5-24 10:42
 
 
 
 
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maychang

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超级版主
11楼
发表于2017-5-24 10:41 只看该作者
 
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huaiqiao
对对，谢谢老师提醒。忽略这个问题，，，，，不好意思。  详情 回复 发表于 2017-5-24 10:46
 
 
 
 
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jishuaihu

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裸片初长成（初级）
12楼
 楼主| 发表于2017-5-24 10:42 只看该作者
 
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huaiqiao
我记得我之前很早的时候也驱动过一个灯带，不过那个灯带是12V的。电路我忘记了，我回去找找看。。。。我记得就是用32的pwm做呼吸灯的那种效果。  详情 回复 发表于 2017-5-24 10:48
 
 
 
 
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huaiqiao

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五彩晶圆（高级）
13楼
发表于2017-5-24 10:46 只看该作者
 
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huaiqiao

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五彩晶圆（高级）
14楼
发表于2017-5-24 10:48 只看该作者
 
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jishuaihu
这个也是12V的，灯带的是12V,但是控制信号是5V，不用简单的PWM，而是一种单总线通讯协议，因此对波形要求较高。  详情 回复 发表于 2017-5-24 21:25
 
 
 
 
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shipeng

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纯净的硅（初级）
15楼
发表于2017-5-24 13:50 只看该作者
 
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jishuaihu
空载带载都试过了，波形基本上一样。谢谢  详情 回复 发表于 2017-5-24 21:25
 
个人签名模电临时工
 
 
 
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jishuaihu

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裸片初长成（初级）
16楼
 楼主| 发表于2017-5-24 21:25 只看该作者
 
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huaiqiao
哦哦，原来是这样啊。那就比我之前控制的要复杂一些了。  详情 回复 发表于 2017-5-24 21:31
 
 
 
 
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jishuaihu

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裸片初长成（初级）
17楼
 楼主| 发表于2017-5-24 21:25 只看该作者
 
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shipeng
可能是三极管结电容太大引起可以考虑换一个结电容小的三极管；  详情 回复 发表于 2017-5-25 14:49
 
 
 
 
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huaiqiao

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五彩晶圆（高级）
18楼
发表于2017-5-24 21:31 只看该作者
 
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shipeng

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纯净的硅（初级）
19楼
发表于2017-5-25 14:49 只看该作者
 
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PowerAnts
三极管的结电容很小的, 楼主这个问题, 主要是频率太高. 脉冲周期5uS, 脉宽1uS, 上升沿被啃掉几百nS, 刚好是三极管的ts(存储时间), 直接原因: 看起来是共基, 然基极串了一个几K电阻, 把共基的高频特性埋没了, 发射  详情 回复 发表于 2017-5-25 21:17
 
个人签名模电临时工
 
 
 
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PowerAnts

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五彩晶圆（高级）
20楼
发表于2017-5-25 21:10 只看该作者
 
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