我們日常工作中會經常碰到電平需要轉換的場景，尤其像需要的電壓不同的芯片之間的轉換，或者隔離芯片的兩端的不同電壓需求，還有比如兩個處理器之間的串口通訊，一個為1.8V，另一個為3.3V，如果直接將他們相連的話那肯定會發生意想不到的事情，因此今天介紹一個使用單個MOS管來實現雙向電平轉換的電路，非常簡單使用，這個可以應用在對速率要求不高的場景，大家把可以參考。

此圖為單個MOS管的電平轉換電路，用到一個NMOS和兩個10k電阻，非常簡單，大家可以先自行理解一波，下面具體分析。

上圖為一個階段的過程變化，首先我們來分析下當從右邊的高壓側向左邊的低壓側發生電平變化時，電路會有什么反應。當右側開關直接接地，3.3V變為0V時，模擬輸入一個低電平，此時MOS管Q1的漏極電壓為0V,由于MOS管的體二極管原因，左側1.8V電，經過電阻R1,MOS管的體二極管，流入GND,此時MOS管Q1的源極電壓大概為0.6V左右，因此MOS管Q1的GS間電壓為Vgs=1.8V-0.6V=1.2V,由于1.2V的電壓已經達到MOS管Q1的導通電壓，MOS管Q1開始導通，當MOS管Q1導通以后，由于內阻極小，會使MOS管源極電壓變為0V，便實現了0V輸出。

當右側開關斷開以后，MOS管Q1的漏極會被拉到3.3V,此時模擬的是高電平輸入，此時MOS管Q1的Vgs電壓變為0V,因此MOS管Q1不導通，處于截止狀態，進而電阻R1被上拉，MOS管Q1的源極電壓變為1.8V,實現了3.3V轉換為1.8V的電平轉換。

現在我們來分析下當從左邊的低壓側向右側的高壓側發生電平變化時，電路會有什么反應。當左邊芯片內部開關短接，變為0V時，MOS管Q1的源極電壓為0V,此時MOS管Vgs電壓為1.8V，達到MOS管開啟電壓，因此MOS管的漏極電壓被拉到0V,實現了低電平轉換。當左邊芯片內部開關斷開時，電阻R1被上拉，此時MOS管Q1的源極電壓為1.8V，Vgs=0V,因此MOS管漏極的電壓會被右邊的3.3V電經過電阻R2拉為3.3V。
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