大家好!今天我想和大家分享一下关于MOS管的双向电平转换电路设计的经验和想法。在现代电子设备中,我们经常面临这样的问题:如何将一个电平(比如5V)转换为另一个电平(比如3.3V),或者反过来?这对于不同电平需求的设备之间的互联和数据交换非常重要。在这个论坛分享中,我将向大家介绍一种简单而有效的解决方案,利用MOS管实现双向电平转换,既可将高电平转换为低电平,也可将低电平转换为高电平。希望通过我的分享,能给大家带来一些启发和帮助。让我们一起来看看吧!
在一些IO电平不匹配的情况,需要用到电平转换电路。特别如I2C总线上,主芯片和多个外设直接,较常遇到电源域电压不一致的情况。
如图所示,是典型电路,分析如下: 正向,左到右: 1,当SDA_M(Master端)输出为高电平,此时MOS管的Vgs=0,MOS管不导通,SDA_S(Slave)线被电阻上拉到5V; 2,当SDA_M输出为低电平,此时MOS管的Vgs=3.3V(大于导通电压),MOS管导通,SDA_S通过MOS管被拉低到低电平; 反向,右到左: 1,当SDA_S输出为高电平,此时MOS管的Vgs=0,MOS管不导通,SDA_M线被电阻上拉到3.3V; 2,当SDA_S输出为低电平,初始时MOS管的Vgs=0V,MOS管不导通; 但是因为SDA_S是低,MOS管的体二极管会将SDA_M拉低,此时Vgs=3.3V,MOS管导通,SDA_M通过MOS管被进一步拉低到低电平; 不应存在两边同时输出的情况。 要注意Vgs的选取(现在较多应用是3.3V/1.8V间的电平转换)。 仿真所用电路如下,VG1模拟输出一个1kHz的方波,作为输出端,是3.3V IO电平。 MOS T1右侧是5V IO电平,MOS T2右侧是3.3V IO电平,此处用两套电路来模拟相互转换。 R1是3.3V输出端的上拉,R2是5V IO端的上拉,R3是右侧3.3V输出端的上拉。
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