當(dāng)你使用3.3V的單片機的時候,電平轉(zhuǎn)換就在所難免了,經(jīng)常會遇到3.3轉(zhuǎn)5V或者5V轉(zhuǎn)3.3V的情況,這里介紹一個簡單的電路,他可以實現(xiàn)兩個電平的相互轉(zhuǎn)換(注意是相互哦,雙向的,不是單向的!).電路十分簡單,僅由3個電阻加一個MOS管構(gòu)成。

　　電路圖如下:

　　3.3-5V轉(zhuǎn)換.jpg

　　上圖中,S1，S2為兩個信號端,VCC_S1和VCC_S2為這兩個信號的高電平電壓.另外限制條件為:

　　1，VCC_S1<=VCC_S2.

　　2，S1的低電平門限大于0.7V左右(視NMOS內(nèi)的二極管壓降而定).

　　3，Vgs<=VCC_S1.

　　4，Vds<=VCC_S2

　　對于3.3V和5V/12V等電路的相互轉(zhuǎn)換,NMOS管選擇AP2306即可.原理比較簡單,大家自行分析吧!此電路我已在多處應(yīng)用,效果很好.

　　I2C

　　類似這種吧，只是不知道這種電路的速率能達到多少

　　電平轉(zhuǎn)換器的操作

　　在電平轉(zhuǎn)換器的操作中要考慮下面的三種狀態(tài)：

　　1 沒有器件下拉總線線路。“低電壓”部分的總線線路通過上拉電阻Rp 上拉至3.3V。 MOS-FET 管的門極和源極都是3.3V， 所以它的VGS 低于閥值電壓，MOS-FET 管不導(dǎo)通。這就允許“高電壓”部分的總線線路通過它的上拉電阻Rp 拉到5V。 此時兩部分的總線線路都是高電平，只是電壓電平不同。

　　2 一個3.3V 器件下拉總線線路到低電平。MOS-FET 管的源極也變成低電平，而門極是3.3V。 VGS上升高于閥值，MOS-FET 管開始導(dǎo)通。然后“高電壓”部分的總線線路通過導(dǎo)通的MOS-FET管被3.3V 器件下拉到低電平。此時，兩部分的總線線路都是低電平，而且電壓電平相同。

　　3 一個5V 的器件下拉總線線路到低電平。MOS-FET 管的漏極基底二極管“低電壓”部分被下拉直到VGS 超過閥值，MOS-FET 管開始導(dǎo)通。“低電壓”部分的總線線路通過導(dǎo)通的MOS-FET 管被5V 的器件進一步下拉到低電平。此時，兩部分的總線線路都是低電平，而且電壓電平相同。

　　這三種狀態(tài)顯示了邏輯電平在總線系統(tǒng)的兩個方向上傳輸，與驅(qū)動的部分無關(guān)。狀態(tài)1 執(zhí)行了電平轉(zhuǎn)換功能。狀態(tài)2 和3 按照I2C 總線規(guī)范的要求在兩部分的總線線路之間實現(xiàn)“線與”的功能。

　　除了3.3V VDD1 和5V VDD2 的電源電壓外，還可以是例如：2V VDD1 和10V VDD2。 在正常操作中，VDD2必須等于或高于VDD1( 在開關(guān)電源時允許VDD2 低于VDD1)。

　　MOS-N 場效應(yīng)管 雙向電平轉(zhuǎn)換電路 -- 適用于低頻信號電平轉(zhuǎn)換的簡單應(yīng)用

　　MOS-N 場效應(yīng)管 雙向電平轉(zhuǎn)換電路 -- 適用于低頻信號電平轉(zhuǎn)換的簡單應(yīng)用

　　MOS-N 場效應(yīng)管 雙向電平轉(zhuǎn)換電路.jpg

　　如上圖所示，是 MOS-N 場效應(yīng)管 雙向電平轉(zhuǎn)換電路。

　　雙向傳輸原理：

　　為了方便講述，定義 3.3V 為 A 端，5.0V 為 B 端。

　　A端輸出低電平時(0V)，MOS管導(dǎo)通，B端輸出是低電平(0V)

　　A端輸出高電平時(3.3V)，MOS管截至，B端輸出是高電平(5V)

　　A端輸出高阻時(OC) ，MOS管截至，B端輸出是高電平(5V)

　　B端輸出低電平時(0V)，MOS管內(nèi)的二極管導(dǎo)通，從而使MOS管導(dǎo)通，A端輸出是低電平(0V)

　　B端輸出高電平時(5V)，MOS管截至，A端輸出是高電平(3.3V)

　　B端輸出高阻時(OC) ，MOS管截至，A端輸出是高電平(3.3V)

　　優(yōu)點：

　　1、適用于低頻信號電平轉(zhuǎn)換，價格低廉。

　　2、導(dǎo)通后，壓降比三極管小。

　　3、正反向雙向?qū)ǎ喈?dāng)于機械開關(guān)。

　　4、電壓型驅(qū)動，當(dāng)然也需要一定的驅(qū)動電流，而且有的應(yīng)用也許比三極管大。