5V和3.3V是單片機(jī)系統(tǒng)中常見(jiàn)的電平，對(duì)于IIC和SPI等無(wú)線傳輸協(xié)議，芯片和芯片之間存在高低電平定義范圍不一致的問(wèn)題，所以需要電平轉(zhuǎn)換電路來(lái)保證這些芯片正常工作。
下圖是NMOS電路符號(hào)，當(dāng)UGS＞UGSth時(shí)，此時(shí)D極和S極之間相通，即MOS導(dǎo)通，電流流向從D到S。當(dāng)UGS<UGSth時(shí)，MOS管截止，UGS＞UGSth時(shí)，MOS管導(dǎo)通。（MOS的開(kāi)啟電壓UGSth因M0S的型號(hào)不同，所以開(kāi)啟電壓參考具體型號(hào)的數(shù)據(jù)手冊(cè)）
電平轉(zhuǎn)換電路的實(shí)現(xiàn)方式及原理簡(jiǎn)介，IIC電平轉(zhuǎn)換電路的具體實(shí)現(xiàn)如下：
當(dāng)輸入5V時(shí)，由于UGS之間的壓差為0V（UG是3.3V，US是是3.3V被R2上拉到3.3V），小于UGSth,所以NMOS不導(dǎo)通。當(dāng)A點(diǎn)是高電平5V時(shí)，B點(diǎn)也是3.3V的高電平，實(shí)現(xiàn)了5V轉(zhuǎn)換為3.3V。
5V轉(zhuǎn)3.3V
當(dāng)A點(diǎn)的電位為0V時(shí)，由于MOS里存在體二極管，B點(diǎn)一開(kāi)始一瞬間的電壓是3.3V，導(dǎo)致體二極管導(dǎo)通，B點(diǎn)的電位從3.3V變成0.7V。
0V轉(zhuǎn)0.7V
此時(shí)UG的電壓為3.3V，B點(diǎn)電壓（US）0.7V，UGS之間的壓差2.6V，NMOS正常導(dǎo)通，體二極管被短路，導(dǎo)致B點(diǎn)電位變成0V（由于RDS的存在，B點(diǎn)電壓趨近于0V）。
0V轉(zhuǎn)0V
當(dāng)B點(diǎn)的電壓為3.3V時(shí)，UGS之間壓差為0V，NMOS截止，A點(diǎn)的電壓被R1上拉到5V。
3.3V轉(zhuǎn)5V
當(dāng)B點(diǎn)電壓為0V，UGS之間壓差3.3V，MOS導(dǎo)通，A點(diǎn)變?yōu)?/span>0V。
0V轉(zhuǎn)0V
注意：以上圖A點(diǎn)處的電壓要比MOS另一邊的電壓高，否則體二極管導(dǎo)通，無(wú)法進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。
NMOS分為高開(kāi)啟電壓和低開(kāi)啟電壓，因此要注意NMOS的開(kāi)啟電壓值。
對(duì)于圖中R1,R2電阻大小的選擇，太小會(huì)導(dǎo)致，電阻兩端電壓差別小，無(wú)法實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換，太大會(huì)導(dǎo)致電平轉(zhuǎn)換時(shí)間長(zhǎng)。一般選擇4.7K。
今天的分享就到這里啦，EBYTE每一天都致力于更好的助力物聯(lián)化、智能化、自動(dòng)化的發(fā)展，提升資源利用率，更多串口服務(wù)器、數(shù)傳電臺(tái)、lora無(wú)線模塊等產(chǎn)品更多資料，感興趣的小伙伴可以登錄我們的億佰特官網(wǎng)和企業(yè)公眾號(hào)（微信號(hào)：cdebyte）進(jìn)行了解，也可以直接撥打400電話咨詢(xún)技術(shù)專(zhuān)員！
