降圧(2.5 V→1.8 V)、昇圧(1.8 V→2.5 V)のレベルシフト(電圧変換)をしたいのですが、どのように実現すればいいですか?

降圧(2.5 V→1.8 V)、昇圧(1.8 V→2.5 V)の電圧変換は、トレラント機能を持ったCMOSロジックICやレベルシフター(単電源タイプまたは2電源タイプ、2電源バススイッチ)を使うことで実現できます。

図-1 入力トレラント機能を使用した電圧変換 (降圧)
図-1 入力トレラント機能を使用した電圧変換 (降圧)

下記に簡単に事例を紹介します。
詳細な選択方法は下記アプリケーションノートを活用ください。
→ レベルシフター(電圧変換ロジック IC)の選択方法(PDF:3.04MB)

降圧電圧変換:
2.5 V→1.8 Vなど高い電圧から低い電圧への電圧変換は、入力トレラント機能により可能です。入力トレラント機能は電源VCC より高い入力電圧を許容する機能で、不要な電流も流れません。(図-1)
入力トレラントを使用して降圧の電圧変換を行う場合、入力電圧の “L” 電圧の最大値がローレベル入力電圧 VIL(Low-level Input voltage)の規格内に入っていることを確認してください。 (表-1)

表-1  入力規格(74LCX244)

表-1  入力規格(74LCX244)

図-2 電圧変換(昇圧 1.8 V → 2.5 V)
図-2 電圧変換(昇圧 1.8 V → 2.5 V)

昇圧電圧変換:
1.8 V→2.5 Vなど低い電圧から高い電圧への電圧変換は、前段ICのCMOS出力から後段CMOS入力を駆動する場合、ハイレベル出力電圧VOH ≒ 電源電圧VCCとなるため、VOHが後段ICのハイレベル入力電圧VIHの規格を満足すれば電圧変換ができます。(図-2、表-2)

表-2 低電圧システム対応 CMOSロジックIC VIH 規格記載例(74LCX00FT)

表-2 低電圧システム対応 CMOSロジックIC VIH 規格記載例(74LCX00FT)

関連リンク

以下の資料にも関連する説明がありますので、ご参照ください。

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