Estoy tratando de diseñar un circuito para convertir una fuente de reloj de 50 MHz de 5 V a 3,3 V. Al principio, pensé en usar el traductor de nivel de Sparkfun que se muestra en el siguiente enlace:
Sin embargo, el NMOS utilizado allí, el BSS138, tiene tiempos de retardo y aumento que no son adecuados para la señal de reloj de 50 MHz. Tiene un tiempo de retardo de 2.5 ns y un tiempo de subida de 9 ns cuando se enciende. De manera similar, tiene un retraso de 20 ns y un tiempo de caída de 7 ns cuando se apaga.
Intenté buscar soluciones que sean similares al convertidor, pero la mayoría de ellas no parecen ser adecuadas para señales de MHz. Algunas soluciones muestran el uso de circuitos integrados como el SN74LVC8T245, pero su dirección depende de la entrada al pin de dirección, y los tiempos de subida parecen inadecuados dada la señal del reloj. Otras soluciones, como un divisor de resistencia, parecen funcionar para frecuencias más bajas, pero quiero asegurar la integridad de la señal ya que esta es una señal de reloj. Utilizar un NMOS más rápido sería ideal y simplista, y puedo replicar el circuito Sparkfun para varias líneas, pero ¿qué otras soluciones serían óptimas para esta señal de reloj rápido?
EDITAR: Ya que se ha discutido algo sobre la necesidad de la bidireccionalidad, quería explicar un poco aquí. Inicialmente, pensamos que podríamos ir con el traductor de nivel. Un canal estaría disponible para cambiar el reloj de 5 a 3.3 V, y los canales restantes se usarían según sea necesario para otros fines. Pero, debido a las especificaciones del BSS138, no parecía confiable para nuestro reloj de 50 MHz. Después de un poco de discusión, ser bidireccional ya no es un requisito, al menos para la señal del reloj, por lo que solo nos estamos centrando en cambiar el reloj hacia abajo por ahora. Lo siento mucho por mencionar bi-dirección. Vamos a olvidarlo por ahora. Planeamos que la señal del reloj se reduzca, y luego debe ir a otro módulo que acepte 3.3 V como entrada. No sé la capacidad de carga o la impedancia del módulo, pero cuando lo descubra, actualizaré aquí en consecuencia.
EDITAR: Entonces, después de ignorar la funcionalidad bidireccional, creo que puedo haber encontrado una solución potencial: usar un búfer para reducirlo de 5 V a 3,3 V mientras mantengo la integridad de la señal. Encontré algunos buffers que parecen funcionar desde TI, el SN74LV1T34 y el SN74LV1T126.
Importé el modelo del SN74LV1T126 a LTspice y ejecuté una simulación, conectándolo a 3.3 V y una fuente de reloj de 50 voltios de 5 voltios, mostrando el voltaje de salida con y sin carga. Idealmente, me hubiera gustado probar el SN74LV1T34, pero no hay modelos SPICE disponibles para él, así que solo estoy trabajando con el SN74LV1T126. La imagen se muestra a continuación:
Aquí, solo muestro un ciclo de reloj para poder medir los tiempos de subida y bajada para ver si está dentro de las tolerancias aceptables dada la entrada del reloj. A juzgar por el simulador, parece funcionar bien, pero cuando está bajo una carga, no alcanza los 3,3 V, sino que cae a 1,8 V. Dado que esto se conectará a un módulo, estará bajo carga, entonces ¿hay algo que pueda hacer para asegurar que alcance el voltaje correcto?
