首先第一個(gè)問題：為什么要使用電平轉(zhuǎn)換電路？

接著第二個(gè)問題：電平轉(zhuǎn)換電路的分類和原理？

今天主要圍繞這兩個(gè)問題展開，主要針對3.3V~5V之間的電平轉(zhuǎn)換，其余電壓幅值原理基本一致。

第一個(gè)問題：

當(dāng)不同工作電壓的芯片和模塊之間需要通信的時(shí)候，是不能直接相接的，直接相接會(huì)造成通信失敗，當(dāng)高電壓的芯片輸入到低電壓的芯片時(shí)，低電壓芯片會(huì)存在損壞燒毀的情況發(fā)生，所以中間必須加入轉(zhuǎn)換電路，如下圖1所示：

第二個(gè)問題：

電平轉(zhuǎn)換常用有以下幾種：

（1）二極管電平轉(zhuǎn)換電路（只能單向傳輸）

原理如下：

當(dāng)5_TXD為高電平時(shí)，由于二極管D1的單向?qū)ㄌ匦裕O管D1的負(fù)極為5V，正極為3.3V，負(fù)極比正極電壓高，所以二極管D1截止，故左邊的3.3_RXD由電阻R1上拉至3.3V。

當(dāng)5_TXD為低電平時(shí)，二極管D1導(dǎo)通，3.3_RXD被拉至低電平。

當(dāng)3.3_TXD為高電平時(shí)，此時(shí)二極管D2是處于導(dǎo)通狀態(tài)的，因?yàn)槎O管D2的正極電壓比負(fù)極的高，故5_RXD的電壓為：3.3V加上D2的壓降（0.7V），電壓在4V左右，滿足5V芯片/模塊這邊高電平的要求。

（2）MOS管電平轉(zhuǎn)換電路（雙向傳輸）

原理如下：

當(dāng)5_TXD發(fā)送高電平時(shí)，由于MOS管的S極一直被拉至3.3V，故MOS管截止，所以3.3_RXD被電阻R1拉至高電平3.3V。

當(dāng)5_TXD發(fā)送低電平的時(shí)候，由于MOS管體二極管的存在，3.3_RXD的電流會(huì)通過MOS管的體二極管流入5_TXD，從而被拉至低電平。這個(gè)過程是很多小伙伴理解不了的，主要原因是忽略了MOS管體二極管的存在。

當(dāng)3.3_TXD為高電平時(shí)，由于MOS管的S極一直被拉高，故MOS管處于截止?fàn)顟B(tài)，5_RXD被電阻R4上拉至5V。

當(dāng)3.3_TXD為低電平時(shí)，MOS管S極被拉低從而導(dǎo)通，5_RXD由于MOS管導(dǎo)通也同樣被拉低。

上面只解析了單個(gè)方向的原理，其實(shí)這個(gè)電路用在I2C等雙向傳輸場合一樣是沒有問題的，分析過程就不再展開了。

（3）專用的電平轉(zhuǎn)換芯片（成本較高）

如TXS0108EPWR，使用也比較簡單，直接參考手冊應(yīng)用圖即可。