3.3Vと5Vの変換
2025.05.21
ふと、妙なことを思いつきました。

まず前提の話。
たとえばArduino Unoなどは5V系ですから、SDメモリを接続するにはレベル変換を通さなければなりません。そのためのシールド基板にレベル変換ICが載っているわけです。
3.3V用のものに5Vをかけると、(トレラントでない限りは)過電圧で壊れてしまうからです。

ICを使わなくても、抵抗分圧で間に合わせる事もできます。但し波形がなまったり、電圧が落ちすぎないように注意。(ここでは細かい話は省略)

ところで、電源回路には良く3端子レギュレータというものを使いますね。12V入力で5V出力とか。いくつかの出力電圧の選択肢があります。便利なものです。5V入力から3.3V出力も可能でしょう。
(注意: 内部回路を適切に動作させる為、入出力の電圧差が一定以上必要。LDO、低損失タイプを使う)

そして、妙なことというのは、
さっきの話で、5V系から3.3V系への信号レベル変換にこの3端子レギュレータを使ったらどうなのか?

えっ、電源系じゃなくて信号系で? 違うでしょう。本来その用途に使うもんじゃないでしょう。・・・と答えるのが普通でしょう。

初心者に教えていると、じつはこういうパターンの質問がわりと多いような気がしていて、そんなことを考えたこともないから、うまく答えられなくて困るのです。

さっき5Vから3.3Vに変換するって言ったじゃないか。どうして使えないとか言う? ・・・と言われるとうまく説明できない。

いちいち試してみた事もないからね。試してみた事がないから知らない。

値段、といっても3端子レギュレータも変換ICはそんなに大差ない。値段は理由になりにくい。

そもそも用途、目的が違うでしょう、ぐらいしか言えません。

信号だったら電流は微々たるもの。
電源系は、数十から数百mAとか1A程度もあるかもしれない。

ねえ、どーして?どーして?という初心者に、どのように説明して納得させるか? どう説明すれば納得させられるか? 暇な時に考えてみると良いでしょう。
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