三极管做电平转换上升沿问题

jishuaihu

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

lcofjp

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。

maychang

“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？

jishuaihu

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。

maychang

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。

qwqwqw2088

楼主的图只是一个3V和5V的电平转换

qwqwqw2088

下面是我们曾经用过的一个3.3和5V 转换，参考一下

jishuaihu

谢谢各位。我试一下！
再问一哈，3.3V和5V的电平转换大家一般都怎么用啊？尤其是速度比较高的时候

huaiqiao

maychang 发表于 2017-5-24 09:11
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 ...

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

huaiqiao

jishuaihu 发表于 2017-5-24 10:05
谢谢各位。我试一下！
再问一哈，3.3V和5V的电平转换大家一般都怎么用啊？尤其是速度比较高的时候

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个输入，对应8个输出。

但是，LSF0108的效果要比TXB0108PWR的效果好。

maychang

huaiqiao 发表于 2017-5-24 10:26
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， ...

“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。

jishuaihu

huaiqiao 发表于 2017-5-24 10:32
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 ...

谢谢，8位的芯片用着有点儿浪费，打算换个5V的单片机

huaiqiao

maychang 发表于 2017-5-24 10:41
“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 ...

对对，谢谢老师提醒。忽略这个问题，，，，，不好意思。

huaiqiao

jishuaihu 发表于 2017-5-24 10:42
谢谢，8位的芯片用着有点儿浪费，打算换个5V的单片机

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。

shipeng

楼主这个波形是带载的还是空载的？如果是带载的建议把负载去掉再看波形是否能正常。我认为你这个电路开关速度是没问题的，这个波形估计是由于高电平负载能力不够造成的，可以考虑在输出负载前再加一级射极跟随器缓冲。

jishuaihu

huaiqiao 发表于 2017-5-24 10:48
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 ...

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。

jishuaihu

shipeng 发表于 2017-5-24 13:50
楼主这个波形是带载的还是空载的？如果是带载的建议把负载去掉再看波形是否能正常。我认为你这个电路开关速 ...

空载带载都试过了，波形基本上一样。谢谢

huaiqiao

jishuaihu 发表于 2017-5-24 21:25
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 ...

哦哦，原来是这样啊。那就比我之前控制的要复杂一些了。

shipeng

jishuaihu 发表于 2017-5-24 21:25
空载带载都试过了，波形基本上一样。谢谢

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，MMBT4401频率也不低不知道你用的是不是这个型号或者可能买到山寨货了。换个S9018或2SC3355估计准行。

PowerAnts

qwqwqw2088 发表于 2017-5-24 09:35
下面是我们曾经用过的一个3.3和5V 转换，参考一下

不错, 还能双向