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一个IIC的5V和3.3V电平转换的经典电路分享
[img]http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_47/ourdev_691603C9V7HH.JPG[/img]
[color=#323e32][color=#454545]在电平转换器的操作中要考虑下面的三种状态：
1 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。[/color][/color][align=left][color=#454545]2 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。
3 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。[/color][/align][align=left][color=#454545]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。[/color][/align][align=left][color=#454545]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）。[/color][/align]
[color=#323e32] [/color]
[color=#323e32] MOS-N 场效应管 双向[b][color=#FF0000]电平转换[/color][/b]电路 -- 适用于低频信号电平转换的简单应用[/color]
[color=#323e32][img]http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_32/ourdev_573026.jpg[/img][/color]
[color=#323e32]如上图所示，是 MOS-N 场效应管 双向电平转换电路。[/color]
[color=#323e32]双向传输原理：[/color]
[color=#323e32]为了方便讲述，定义 3.3V 为 A 端，5.0V 为 B 端。[/color]
[color=#323e32]A端输出低电平时（0V） ，MOS管导通，B端输出是低电平（0V）[/color]
[color=#323e32]A端输出高电平时（3.3V），MOS管截至，B端输出是高电平（5V）[/color]
[color=#323e32]A端输出高阻时（OC） ，MOS管截至，B端输出是高电平（5V）[/color]
[color=#323e32]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）[/color]
[color=#323e32]B端输出高电平时（5V） ，MOS管截至，A端输出是高电平（3.3V）[/color]
[color=#323e32]B端输出高阻时（OC） ，MOS管截至，A端输出是高电平（3.3V）[/color]
[color=#323e32]优点：[/color]
[color=#323e32]1、适用于低频信号电平转换，价格低廉。[/color]
[color=#323e32]2、导通后，压降比三极管小。[/color]
[color=#323e32]3、正反向双向导通，相当于机械开关。[/color]
[color=#323e32]4、电压型驱动，当然也需要一定的驱动电流，而且有的应用也许比三极管大。[/color]
[color=#323e32]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~补充~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color]
[color=#323e32][img]file:///C:UsersADMINI~1AppDataLocalTempmsohtmlclip11clip_image001.jpg[/img][/color]
[attachment=62521][attachment=62522][attachment=62523][attachment=62524][attachment=62525]
[color=#323e32][color=black]上图中,S1，S2为两个信号端,VCC_S1和VCC_S2为这两个信号的高电平电压.另外限制条件为: [/color][/color]
[color=#323e32][color=black]1，VCC_S1<=VCC_S2. [/color][/color]
[color=#323e32][color=black]2，S1的低电平门限大于0.7V左右(视NMOS内的二极管压降而定).[/color][/color]
[color=#323e32][color=black] 3，Vgs<=VCC_S1. 4，Vds<=VCC_S2 [/color][/color]
[color=#323e32][color=black] 对于3.3V和5V/12V等电路的相互转换,NMOS管选择AP2306即可.原理比较简单,大家自行分析吧!此电路我已在多处应用,效果很好。[/color][/color]
[color=#323e32][color=#454545]在电平转换器的操作中要考虑下面的三种状态：
1 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。[/color][/color][align=left][color=#454545]2 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。
3 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。[/color][/align][align=left][color=#454545]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。[/color][/align][align=left][color=#454545]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）。[/color][/align]
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[color=#323e32] MOS-N 场效应管 双向[b][color=#FF0000]电平转换[/color][/b]电路 -- 适用于低频信号电平转换的简单应用[/color]
[color=#323e32][img]http://cache.ourdev.cn/bbs_upload782111/files_32/ourdev_573026.jpg[/img][/color]
[color=#323e32]如上图所示，是 MOS-N 场效应管 双向电平转换电路。[/color]
[color=#323e32]双向传输原理：[/color]
[color=#323e32]为了方便讲述，定义 3.3V 为 A 端，5.0V 为 B 端。[/color]
[color=#323e32]A端输出低电平时（0V） ，MOS管导通，B端输出是低电平（0V）[/color]
[color=#323e32]A端输出高电平时（3.3V），MOS管截至，B端输出是高电平（5V）[/color]
[color=#323e32]A端输出高阻时（OC） ，MOS管截至，B端输出是高电平（5V）[/color]
[color=#323e32]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）[/color]
[color=#323e32]B端输出高电平时（5V） ，MOS管截至，A端输出是高电平（3.3V）[/color]
[color=#323e32]B端输出高阻时（OC） ，MOS管截至，A端输出是高电平（3.3V）[/color]
[color=#323e32]优点：[/color]
[color=#323e32]1、适用于低频信号电平转换，价格低廉。[/color]
[color=#323e32]2、导通后，压降比三极管小。[/color]
[color=#323e32]3、正反向双向导通，相当于机械开关。[/color]
[color=#323e32]4、电压型驱动，当然也需要一定的驱动电流，而且有的应用也许比三极管大。[/color]
[color=#323e32]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~补充~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color]
[color=#323e32][img]file:///C:UsersADMINI~1AppDataLocalTempmsohtmlclip11clip_image001.jpg[/img][/color]
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[color=#323e32][color=black]上图中,S1，S2为两个信号端,VCC_S1和VCC_S2为这两个信号的高电平电压.另外限制条件为: [/color][/color]
[color=#323e32][color=black]1，VCC_S1<=VCC_S2. [/color][/color]
[color=#323e32][color=black]2，S1的低电平门限大于0.7V左右(视NMOS内的二极管压降而定).[/color][/color]
[color=#323e32][color=black] 3，Vgs<=VCC_S1. 4，Vds<=VCC_S2 [/color][/color]
[color=#323e32][color=black] 对于3.3V和5V/12V等电路的相互转换,NMOS管选择AP2306即可.原理比较简单,大家自行分析吧!此电路我已在多处应用,效果很好。[/color][/color]
