作者：LR梁蕊，排版完成：小玉微信公众号：Chip House（ID：chiphome-dy）作者简介梁蕊LR落户广州，是一位电子发烧友，在硬件设计方面有非常丰富的经验，欢迎您在电路设计中，每个人成群结队并相互联系是很常见的。
电平转换在电路设计中非常普遍，因为电路设计就像构建块一样。
该电路模块，加上该电路模块，被组装在一起以形成电子产品。
但是，电路模块之间的电压域通常不一致，因此模块之间的通信必须使用电平转换电路。
上图是用MOS管实现的I2C总线电平转换电路，以实现3.3V电压域和5V电压域之间的双向通信。
总线上挂有3.3V设备和5V设备。
通过这个电路，每个人都可以快乐地玩和聊天。
实际的比较图如下。
物理上拉电阻使用4.7K欧姆，可提供更大的电流驱动能力。
在满足电路性能的前提下，我喜欢使用较大的电阻器，因为它消耗较少的功率并节省了电。
原理分析为简化起见，仅留一行I2C进行分析，如下图所示。
共有四种情况：1.当SDA1输出高电平时：MOS晶体管Q1的Vgs = 0，MOS晶体管截止，电阻R3将SDA2上拉至5V。
2.当SDA1输出低电平时：MOS晶体管Q1的Vgs = 3.3V，大于导通电压，MOS晶体管导通，SDA2通过MOS晶体管拉至低电平。
3.当SDA2输出高电平时：MOS晶体管Q1的Vgs保持不变，MOS保持截止，并且SDA1被电阻R2上拉至3.3V。
4.当SDA2输出低电平时：MOS管不导通，但具有体二极管！ MOS管中的体二极管将SDA1下拉至低电平。
此时，Vgs大约等于3.3V，并且MOS管导通，这进一步降低了SDA1的电压。
注意：低电平表示等于或接近0V。
高电平表示等于或接近电源电压。
因此，器件在3.3V电压域中的高电平等于或接近3.3V；器件在5V电压域中的高电平等于或接近5V。
有关特定要求，请参见芯片数据手册如何解释此有限范围。
通常，例如0.3倍于“芯片电源电压”。
或更低是低电平，并且是“芯片电源电压”的0.7倍。
或更高是高水平。
就是说，当“芯片电源电压”大于为5V，5 x 0.3 = 1.5V或更低为低电平，而5 x 0.7 = 3.5V或更高为高电平。
请注意某些芯片数据手册中高电平和低电平的阈值范围。
以上是3.3V至5V之间的情况。
如果切换到其他电压域之间的转换，例如3.3V，2.5V，1.8V等。
在这两者之间，您需要注意MOS管的Vgs导通电压。
MOS管的Vgs过高会导致MOS管烧坏！ Vgs太低会导致MOS管无法打开！对于不同型号的MOS管，此参数的值是不同的！ ！ ！示例：在其中一家制造商生产的2N7002的数据表中，Vgs不能超过正负20V。
让我们再来看一看。
设计电路时，Vgs可能太小。
下图是2N7002的数据表：示例：制造商之一生产的2N7002在数据表中，Vgs的开启电压为1V。
为了确保在实际使用中完全开启和开启，应在设计中保留更多裕量。
例如，在实际电路中，Vgs至少应为1.8V。
由于1.8V设计参数接近数据手册中标记的1V临界值，因此应特别注意实验验证，以确保其万无一失。
总结在3.3V和5V之间转换的电路已经是经典电路。
对于硬件设计师来说，这确实是必不可少的药物，它们可以在家旅行并观看房屋！对于MOS管型号，请记住使用2N7002。
该模型价格便宜，并且具有经过长期测试的性能。
与某些看上去与2N7002相同的MOS管不同，它们实际上是高功率的。
一些性能规格浪费了，有些性能规格浪费了，可能无法满足需求，主要原因是它价格昂贵，在此我将不再详细介绍其他MOS的细节。
最后，关于电路的研究，希望大家喜欢！喜欢，请喜欢并转发以支持我们，您的转发是我们继续创造的最佳动力，谢谢！ -END-猜猜你喜欢它。
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