Posuny úrovne signálu

V rámci digitálních systémov môžeme byť často postavení pred otázku spracovania impulzov opačnej polarity, tj. ich prevodu na kladné, prípadne na záporne orientované priebehy. A aby to nebolo zas tak jednoduché, budeme si pri tom musieť vystačiť s napájacím zdrojom jediné polarity. V tomto článku prinášame niekoľko návrhov, ktoré daný problém s posunom napäťových úrovní digitálneho signálu (Level Shifting) riešia jednoducho a spoľahlivo. Využijeme pritom komparátor MAX913 alebo iný.

Pre systémy s kladným napájaním môžeme použiť jednoduché zapojenie podľa obr. 01, prevádzajúci postupnosť záporných impulzov na príslušný, kladne orientovaný výstup. Použitý komparátor MAX913 pritom na svojich dvoch výstupoch vie zaistiť priamy i negovaný priebeh. Pochopiteľne, ak vystačí naša aplikácia len s jednou výstupnou fázou, vyberieme nejaký iný komparátor, napríklad s jednoduchým výstupem. Napätie na invertujúcom vstupe definuje použitá rezistorová sieť, ktorá v tomto konkrétnom príklade umožňuje pohyb medzi 1.8 V a 3.0 V. Rovnaká veľkosť odporu R1 a R2 na neinvertujúcom vstupe zase vytvára stred v podobe 2.5 V. Výstup potom už len naberá kladných hodnôt.

Obr. 01.Zapojenie napájané z kladného napájacieho zdroja sa nebráni záporným vstupným impulzom, ktoré vhodne prevádza na doplnkové (komplementárne) výstupy.

V opačném případě se záporným napájením lze postupovat stejným způsobem, přesně v duchu zapojení na obr. 02, které převádí kladné pulsy na záporné výstupní úrovně. Napětí na invertujícím vstupu se bude pohybovat mezi -1.8 V a -3.0 V, zatímco shodná velikost odporu R1 a R2 nastaví napětí neinvertujícího vstupu na -2.5 V. Doplňkové výstupy komparátoru tak mohou nabývat záporných úrovní.

Obr. 02.Pri zápornom napájaní je možné kladné vstupné impulzy jednoducho transformovať na príslušné doplnkové výstupy