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電圧変換ロジック(レベルシフター)のバススイッチタイプとバッファータイプの違いを教えてください。

バススイッチタイプは図に示すようにMOSFETをスイッチとして使用し、プルアップ抵抗によって“H”電圧のレベルシフトを行います。単なるスイッチなので電流駆動能力はありません。
A端子から図のような入力信号が入った場合を例にして動作説明をします。
OE端子にコントロール入力電圧としてVIH以上の電圧を印加することで、入力された信号の“H” “L”が出力に伝達されるようになります。
入出力の伝達の動作は、入力電圧のレベルにより製品データシートに規定されているVOHU ( 入力レベルアップ特性 )をしきい値として2つの動作になります。

  • 0V~VOHU:IC内部のスイッチはオンしている状態で、入力電圧と同じ電圧が出力されます。
  • VOHU以上:IC内部のスイッチはオフし、VCCB側の外付けプルアップ抵抗Rpullup-Bにより、VCCBレベルまで上昇します。

この一連の動作で、入力されたロジック信号はレベル変換され出力に伝送されます。

バススイッチタイプ等価回路と入出力波形 (VCCA < VCCB)
バススイッチタイプ等価回路と入出力波形 (VCCA < VCCB)
V<sub>OHU</sub>・V<sub>OHD</sub>データシート記載例 ( TC7SPB9306TU )
VOHU・VOHDデータシート記載例 ( TC7SPB9306TU )

Note 1: 入出力特性(レベルアップ特性)は、図7の回路図で測定した時に出力電圧が VCCA+0.5V となる入力電圧を表します。
Note 2: 入出力特性(レベルダウン特性)は、図9の回路図で測定した時に出力電圧が飽和する電圧を表します。

バッファータイプの製品は、CMOS構造の回路から出力してレベルシフトします。そのため製品固有の駆動能力があり、出力はデジタル信号になります(図2)。駆動能力の具体的な値は、データシートの動作範囲に記載の出力電流を参照ください

バッファータイプ等価回路と入出力波形   (VCCA < VCCB)
バッファータイプ等価回路と入出力波形 (VCCA < VCCB)
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