sábado, 25 de julio de 2009

Adaptador de niveles para bus I2C (3,3V/5V)

En la actualidad existen muchos microcontroladores que utilizan 3,3Volts de alimentación debido a las modernas tecnologías de fabricación de 0,5 micrómetros. Además, la constante miniaturización ya está entregándonos dispositivos que trabajan a 2Volts, 1,8Volts y hasta 1,35Volts. La existencia de componentes que trabajan a tensiones normalizadas de 5Volts nos obliga a adaptar los niveles de voltaje dentro del bus I2C para lograr un funcionamiento correcto entre estos dispositivos que utilizan distintas fuentes de tensión. Un problema frecuente; he aquí una solución eficiente.

Si en un circuito no existen dispositivos capaces de adaptar los niveles de los impulsos manejados dentro de un bus I2C entre dos dispositivos que sean alimentados con diferentes tensiones, es muy probable que aquel que trabaje con la menor tensión se dañe irremediablemente. En el caso inverso, aquellos que utilicen los voltajes de trabajo inferiores corren el riesgo de no ser detectados dentro del bus cuando intentan conectarse a los demás. Sin embargo, existen algunos componentes que, a pesar de operar con tensiones de 3,3Volts de alimentación, tienen la posibilidad de conectarse sin inconvenientes y sin componentes adicionales a un bus I2C que utilice una tensión de 5Volts.

El inconveniente que se presenta con esta clase de montajes es que, en la gran mayoría de los casos, los dispositivos que son desarrollados para operar con tensiones de trabajo de 3,3Volts no traen la posibilidad de ser compatibles con un bus I2C de 5Volts, mientras que los pocos que sí lo hacen y que se encuentran en el mercado son más caros que un dispositivo estándar, ya que las técnicas de fabricación son más complejas. La manera más usual de solucionar este inconveniente es a través de la utilización de dos transistores MOS-FET de canal N conectados entre los elementos de distintas tensiones de trabajo. Aquí te lo mostramos.