一个IIC的5V和3.3V电平转换的经典电路分享

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一个IIC的5V和3.3V电平转换的经典电路分享 [复制链接]

 

在电平转换器的操作中要考虑下面的三种状态：
没有器件下拉总线线路。“低电压”部分的总线线路通过上拉电阻Rp 上拉至3.3V。 MOS-FET 管的门极和源极都是3.3V，
所以它的VGS 低于阀值电压，MOS-FET 管不导通。这就允许“高电压”部分的总线线路通过它的上拉电阻Rp
拉到5V。此时两部分的总线线路都是高电平，只是电压电平不同。
一个3.3V 器件下拉总线线路到低电平。MOS-FET 管的源极也变成低电平，而门极是3.3V。
VGS上升高于阀值，MOS-FET 管开始导通。然后“高电压”部分的总线线路通过导通的MOS-FET管被3.3V
器件下拉到低电平。此时，两部分的总线线路都是低电平，而且电压电平相同。
一个5V 的器件下拉总线线路到低电平。MOS-FET 管的漏极基底二极管“低电压”部分被下拉直到VGS 超过阀值，MOS-FET
管开始导通。“低电压”部分的总线线路通过导通的MOS-FET 管被5V
的器件进一步下拉到低电平。此时，两部分的总线线路都是低电平，而且电压电平相同。
这三种状态显示了逻辑电平在总线系统的两个方向上传输，与驱动的部分无关。状态1 执行了电平转换功能。状态2 和3 按照I2C
总线规范的要求在两部分的总线线路之间实现“线与”的功能。 除了3.3V VDD1 和5V VDD2 的电源电压外，还可以是例如：2.5V
VDD1 和12V VDD2。在正常操作中，VDD2必须等于或高于VDD1（在开关电源时允许VDD2 低于VDD1）。

 

MOS-N 场效应管 双向电平转换电路 – 适用于低频信号电平转换的简单应用
如上图所示，是 MOS-N 场效应管 双向电平转换电路。
双向传输原理：
为了方便讲述，定义 3.3V 为 A 端，5.0V 为 B 端。

A端输出低电平时（0V） ，MOS管导通，B端输出是低电平（0V）
A端输出高电平时（3.3V），MOS管截至，B端输出是高电平（5V）
A端输出高阻时（OC） ，MOS管截至，B端输出是高电平（5V）

B端输出低电平时（0V） ，MOS管内的二极管导通，从而使MOS管导通，A端输出是低电平（0V）
B端输出高电平时（5V） ，MOS管截至，A端输出是高电平（3.3V）
B端输出高阻时（OC） ，MOS管截至，A端输出是高电平（3.3V）

优点：
1、适用于低频信号电平转换，价格低廉。
2、导通后，压降比三极管小。
3、正反向双向导通，相当于机械开关。
4、电压型驱动，当然也需要一定的驱动电流，而且有的应用也