我們做板子經常碰到各種芯片接口或模塊之前有種不同的電壓域，要實現不同電壓域之間的通信，我們就會使用到電平轉換電路，今天分享5種常用電平轉換電路，看看你用過哪些？ 

1.集成IC組成的雙向電平轉換電路       

某些信號轉換對信號轉換速率要求較高，或者當我們對布板空間有限制的，性功要求穩定，可靠性要求高，此時我們就可以結合成本需求，此時我們將優先選擇集成芯片。如下圖所示為TI的4通道雙向帶自動方向檢測的電平轉換芯片。其它常用電平轉換芯片廠家：NXP，MAXIM,ADI,Union(國產)，SGMICRO(國產)等等。 注意;部分集成芯片兩個電源軌的電壓域范圍以及不同接口支持的速率均有不同，如下圖規格書描述

2.由MOS管構成的雙向電平轉換電路       

下圖是由NMOS管組成的1.8-3.3V電平轉換，是我目前正在做的一個項目所使用的電路，左側為CPU端1.8V的電壓域UART信號，右側為電壓域3.3V的RS232串口芯片。   

注意:MOS管的開關速率與開啟電壓是選型時的重要參考參數, 低壓部分的電壓必須大于MOS管的閾值才能夠完全打開MOS管,BSS138的VGS(th)為0.8V-1.6V.開關速率為nS級。 工作原理分析：(1)當左側電平為1.8V時，MOS管不導通，右側被3.3V上拉輸出高電平。(2)當左側為低電平0V時，MOS管DS導通，右側被拉低輸出低電平。(3)當右側電平為3.3V時，MOS管不導通，左側被1.8V上拉輸出高電平。(4)當右側為低電平0V時，MOS管體二極管導通，左側通過體二極管被拉低輸出低電平。 

 以下波形為以上MOS管電平轉換電路實測波形，串口波特率為115200.下圖為設備起動，CPU側UART_TX 輸出所測得波形。

 下圖為在串口工具端，連續發送信號所測到UART_RX波形

3.由三極管構成的單相電平轉換電路 

下圖是由NPN三極管構成的單相電平轉換電路，數據流向如下圖箭頭方向所指（從左到右），此電路左側為CPU端1.8V的電壓域UART信號，右側為電壓域3.3V的RS232串口芯片。此電路對輸入和輸出電平的高低沒有要求，適用性較好。 

注意:轉換后的輸出低電平為三極管的飽和壓降，對于輸出低電平電壓幅度有較嚴格的要求，NPN管需要選用飽和壓降小些的管子。以下為兩種不同型號的參數對比。

工作原理分析：

(1)當UART_TX_0為高電平時，三級管截止，左側被上拉到3.3V輸出高電平。

(2)當UART_TX_0為低電平時，三極管導通，左側被三極管導通拉低輸出低電平。 

 4.由二極管構成的單相電平轉換電路

下圖是由二極管構成的單相電平轉換電路，數據流向如下圖箭頭方向所指（從右到左），此電路左側為CPU端1.8V的電壓域UART信號，右側為電壓域3.3V的RS232串口芯片。

注意：當驅動器輸出為低時，二極管導通，RX通過二極管被拉至低電平，不過此時的低電平為二極管的正向導通壓降，這個值一定要在CPU所能識別的低電平范圍之內。此電路僅能應用在輸入信號電平大于輸出信號電平的轉換。考慮通信速率與低電平電壓幅值，二極管選用高速肖特基二極管，并且VF盡量小。

工作原理分析：

(1)當右側為高電平，二極管截止，左側被1.8V上拉，輸出高電平

(2)當右側為低電平，二極管導通，左側被二極管導通下拉，輸出低電平 

5.電阻分壓構成的單向電平轉換電路 

下圖是SPI總線的MI_SO 信號線，左側為2.5V CPU SPI接口，左側為3.3V SPI Flash,為匹配CPU側2.5V電平，我們采用兩個電阻分壓實現。這個電路結構簡單，成本低廉。 

注意：因為兩芯片引腳之間存在電壓差且中間只串有電阻，所以會有電流的流動造成兩芯片相互影響。同時因為使用了大阻值的電阻，電路的傳輸頻率和驅動電流受限。串聯電阻選擇不易過大，否則信號容易失真。