Pegelwandler

Ein Sensor mit 3,3-Volt-Logik und ein älterer Mikrocontroller mit 5-Volt-Signalen können mechanisch problemlos verbunden werden, elektrisch aber inkompatibel sein. Überschreitet ein Eingang seine zulässige Spannung, drohen Fehlfunktionen oder Schäden. Ein Pegelwandler schafft zwischen beiden Seiten passende Signalspannungen.

Je nach Schnittstelle genügt ein Widerstandsteiler, in anderen Fällen werden Transistoren oder spezielle bidirektionale Bausteine benötigt. I2C stellt wegen seiner offenen Leitungen andere Anforderungen als SPI oder schnelle Push-Pull-Signale. Auch Richtung, Frequenz und erforderlicher Strom spielen bei der Auswahl eine Rolle. Ein Pegelwandler ist nicht mit einem Spannungsregler gleichzusetzen: Der Regler versorgt ein Gerät mit einer passenden Betriebsspannung, während der Pegelwandler Informationssignale anpasst. Vor dem Anschluss sollten Datenblätter und Pinout geprüft werden, denn manche Mikrocontroller-Eingänge sind bereits tolerant gegenüber höheren Spannungen, andere ausdrücklich nicht. Gemeinsame Masse bleibt bei vielen nicht galvanisch getrennten Lösungen weiterhin erforderlich. Vor dem Aufbau sollte deshalb stets das Datenblatt der beteiligten Bauteile geprüft werden; besonders Versorgungsspannung, zulässige Eingangswerte, Pinbelegung und gemeinsame Bezugspotentiale entscheiden darüber, ob eine Schaltung zuverlässig und sicher arbeitet.