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Pegelwandler in der Mikroelektronik

Wo werden Pegelwandler in der Mikroelektronik eingesetzt?

Häufig sollen in elektronischen Schaltungen zwei Geräte oder Module miteinander kommunizieren. Noch häufiger benötigen diese beiden Module einen unterschiedlichen Spannungspegel. In der Mikroelektronik, beispielsweise bei einem Arduino Mikrocontroller, beträgt dieser Spannungspegel üblicherweise 3.3V oder 5V. Würde man ein Modul, welches mit 3.3V und ein Modul mit 5V direkt miteinander verbinden, würde das Modul mit einer maximalen Betriebsspannung von 3.3V bei einem anliegenden 5V Pegel zerstört werden. 

Damit genau dies vermieden wird, greift man auf sogenannte Pegelwandler zurück. Pegelwandler ermöglichen demnach die Kommunikation zwischen zwei Modulen mit unterschiedlichem Spannungspegel. Besonders interessant ist, dass Pegelwandler in zwei Richtungen funktionieren, ohne dass etwas am Anschluss geändert werden muss. Das Signal kann demnach von einem Modul Pegelwandler sind deshalb auch für I2C Leitungen geeignet. Weiter ist das Anheben oder Absenken des Spannungspegels von Schalteingängen oder Schaltausgängen möglich. 

Pegelwandler in der Mikroelektronik

Pegelwandler: Wie funktionieren Sie?

Auf dem obigen Bild wird besonders schön deutlich, wie die Signalübertragung innerhalb eines Pegelwandlers für 3.3 und 5V funktioniert. Auf der Platine liegen sich 5V Pegel (HV, "High Voltage") und der 3.3V Pegel (LV, "Low Voltage") direkt gegenüber. Es ist zu beachten, dass das in diesem Beispiel verwendete Modul (Artikel ist unten verlinkt) nur wenige Milliampere "schalten" kann. Das Modul ist beispielsweise nicht zum Schalten von Motoren oder Lampen geeignet.

Themen: #wissen, #arduino
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