电平转换¶
作者：闫国梁 最后修改时间：2020年6月12日 ## 常见电平转换方法 ## 由二极管构成的单向电平转换电路
图1中RX为3.3V
TTL电平与485驱动器的5V电平转换。当驱动器输出为5V信号时，二极管不通，RX通过上拉电阻被拉到CPU可接受的3.3V电平；当驱动器输出为低时，二极管导通，RX通过二极管被拉至低电平，不过此时的低电平为二极管的正向导通压降，这个值一定要在CPU所能识别的低电平范围之内。由于MAX13487所能识别的高电平的最小阈值为2V，能将3.3V电平识别为高电平，所以对于TX端不需要进行电平转换也可正常工作。
图1
注意：此电路仅能应用在输入信号电平大于输出信号电平的转换。考虑通信速率与低电平电压幅值，二极管选用高速肖特基二极管，并且VF尽量小，如BAT54HT。
由三极管构成的单向电平转换电路¶
图2中UART1为CPU的调试串口的TTL电平为1.8V，232驱动器的TTL电平为3.3V，由于MAX3232所能识别的高电平的最小阈值为2V，所以需要将CPU的1.8V TTL电平进行转换。
CPU的TX端通过NPN三极管进行电平转换后进入MAX3232的TIN，当CPU的UART1_TX输出为高1.8V时，三极管不通，MAX3232的T2IN信号被上拉电阻拉至3.3V；当CPU的UART1_TX输出为低时，三极管满足饱和导通条件，MAX3232的T2IN信号被拉低，此时的低电平为三极管的饱和导通压降值。
图2
注意：此电路对输入和输出电平的高低没有要求，适用性很好。
若整板无1.8V电平，三极管的基级电压也可用3.3V分压获得。需注意的是，转换后的输出低电平为三极管的饱和压降，对于输出低电平电压幅度有较严格的要求，NPN管需要选用饱和压降小些的管子。
由MOS管构成的双向电平转换电路¶
图1和图2的串口TTL信号均为单向信号，还有很多双向电平转换信号如I2C，图3为常见的I2C双向电平转换电路。
当左侧电压为高电平1.8V时，MOS管不导通，右侧上拉3.3V高电平；
当左侧电压为低电平时，MOS管导通，右侧被拉低；
当右侧电压为高电平3.3V时，MOS管不通，左侧上拉1.8V高电平；
当右侧电压为低电平时，右侧电压通过体二极管被拉低。
图3
注意：此电路选择时，MOS管的开关速率与开启电压是选型时的重要参考参数，低压部分的电压必须大于MOS管的阈值才能够完全打开MOS管，AO3400的Vgs为0.7-1.4V，开关速度为ns级，满足I2C的通讯速率。
OC/OD 输出的反相器组成的电平转换电路¶
图 4，由 2 级反相器组成，反相器必须是 OC/OD 输出的。反相器的电源与输入信号的 电平相同或者相匹配，最后的输出电平由上拉电阻上拉到输出信号的目标电平上。上拉电阻 的取值直接影响功耗和可适用的信号频率。
图4
图5