?mos管電平轉換電路,雙向電平轉換電路-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2024-10-30
工作原理：
從A到B
A為高電平時，B作為輸入，此時為高阻態，MOS管關斷，B端通過上拉，輸出高電平；
A為低電平時，MOS管內的體二極管導通，使MOS管的S極被拉低，考慮體二極管的壓降一般為0.7V，Vgs=3.3V-0.7V=2.6V，當Vgs=2.6V>Vgs(th)，MOS管導通，B端被拉低，輸出低電平；（MOS管的導通閾值電壓一定要小于2.6V）
A為高阻態時，MOS管關斷，B端通過上拉，輸出高電平。
從B到A
B為高電平時，MOS管關斷，A端通過上拉，輸出高電平；B為低電平時，Vgs=3.3V>Vgs(th)，MOS管導通，A端被拉低，輸出低電平；
B為高阻態時，MOS管關斷，A端通過上拉，輸出高電平。
介紹一個使用單個MOS管來實現雙向電平轉換的電路，可以應用在對速率要求不高的場景。
圖為單個MOS管的電平轉換電路，用到一個NMOS和兩個10k電阻，非常簡單。
上圖為一個階段的過程變化，首先分析一下當從右邊的高壓側向左邊的低壓側發生電平變化時，電路會有什么反應。
當右側開關直接接地，3.3V變為0V時，模擬輸入一個低電平，此時MOS管Q1的漏極電壓為0V,由于MOS管的體二極管原因，左側1.8V電，經過電阻R1,MOS管的體二極管，流入GND,此時MOS管Q1的源極電壓大概為0.6V左右，因此MOS管Q1的GS間電壓為Vgs=1.8V-0.6V=1.2V,由于1.2V的電壓已經達到MOS管Q1的導通電壓，MOS管Q1開始導通，當MOS管Q1導通以后，由于內阻極小，會使MOS管源極電壓變為0V，便實現了0V輸出。
當右側開關斷開以后，MOS管Q1的漏極會被拉到3.3V,此時模擬的是高電平輸入，此時MOS管Q1的Vgs電壓變為0V,因此MOS管Q1不導通，處于截止狀態，進而電阻R1被上拉，MOS管Q1的源極電壓變為1.8V,實現了3.3V轉換為1.8V的電平轉換。
再分析一下當從左邊的低壓側向右側的高壓側發生電平變化時，電路會有什么反應。
當左邊芯片內部開關短接，變為0V時，MOS管Q1的源極電壓為0V,此時MOS管Vgs電壓為1.8V，達到MOS管開啟電壓，因此MOS管的漏極電壓被拉到0V,實現了低電平轉換。
當左邊芯片內部開關斷開時，電阻R1被上拉，此時MOS管Q1的源極電壓為1.8V，Vgs=0V,因此MOS管漏極的電壓會被右邊的3.3V電經過電阻R2拉為3.3V。
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