不会设计电平转换电路？3个电平转换电路设计实例分享

在下述的内容中，小编将会对电平转换电路的相关消息予以报道，如果电平转换电路是您想要了解的焦点之一，不妨和小编共同阅读这篇文章哦。

一、单个MOS管实现双向电平转换电路

这部分介绍一个使用单个MOS管来实现双向电平转换的电路，非常简单使用，这个可以应用在对速率要求不高的场景，大家把可以参考。

此图为单个MOS管的电平转换电路，用到一个NMOS和两个10k电阻，非常简单，大家可以先自行理解一波，下面具体分析。

上图为一个阶段的过程变化，首先我们来分析下当从右边的高压侧向左边的低压侧发生电平变化时，电路会有什么反应。

当右侧开关直接接地，3.3V变为0V时，模拟输入一个低电平，此时MOS管Q1的漏极电压为0V,由于MOS管的体二极管原因，左侧1.8V电，经过电阻R1,MOS管的体二极管，流入GND,此时MOS管Q1的源极电压大概为0.6V左右，因此MOS管Q1的GS间电压为Vgs=1.8V-0.6V=1.2V,由于1.2V的电压已经达到MOS管Q1的导通电压，MOS管Q1开始导通，当MOS管Q1导通以后，由于内阻极小，会使MOS管源极电压变为0V，便实现了0V输出。

当右侧开关断开以后，MOS管Q1的漏极会被拉到3.3V,此时模拟的是高电平输入，此时MOS管Q1的Vgs电压变为0V,因此MOS管Q1不导通，处于截止状态，进而电阻R1被上拉，MOS管Q1的源极电压变为1.8V,实现了3.3V转换为1.8V的电平转换。

现在我们来分析下当从左边的低压侧向右侧的高压侧发生电平变化时，电路会有什么反应。

当左边芯片内部开关短接，变为0V时，MOS管Q1的源极电压为0V,此时MOS管Vgs电压为1.8V，达到MOS管开启电压，因此MOS管的漏极电压被拉到0V,实现了低电平转换。

当左边芯片内部开关断开时，电阻R1被上拉，此时MOS管Q1的源极电压为1.8V，Vgs=0V,因此MOS管漏极的电压会被右边的3.3V电经过电阻R2拉为3.3V。

二、另外两例电平转换电路

第一例：

第一例电路用了两个NPN三极管，我们先看单片机的发送，RS232的接收部分：

当单片机的TXD输出高电平时，三极管Q1导通，RXD（2）输出接近0V；当单片机的TXD输出低电平时，三极管Q1截止，RXD（2）输出5V，刚好在RS232的逻辑0（电压范围+3V～+15V）。

从分析可以看出，逻辑低电平的转换是满足的。但是逻辑高电平转换时，RS232的RXD（2）端是0V，并没有在RS232的逻辑1（电压范围-3V～-15V）内。但是毛豆告诉我他这个电路使用过，没有问题。我个人认为是因为0V在-3V和+3V之间，这之间的电压值对RS232的逻辑判断是不稳定的，即可能是0，也可能是1；有的电脑可以使用，而有的电脑则不可以。

再看看单片机接收，RS232串口发送部分：

当TXD（3）输出高电平时（电压范围-3V～-15V），三极管Q2截止，RXD输出5V，单片机可识别出为高电平；当TXD（3）输出低电平时（电压范围+3V～+15V），三极管Q2导通，RXD输出接近0V的电压，单片机可识别出为低电平。

第二例：

第二例电路则用了PNP和NPN来设计的，同样我们先看单片机的发送和RS232的接收部分：

当单片机的TXD输出高电平时，三极管Q1截止。RS232串口的RXD（2）要获得逻辑高电平，就得从TXD（3）获取负压。当单片机的TXD输出低电平时，三极管Q1导通，那么Q1的集电极点电位有接近5V的电压，经R2使RXD（2）获得一个大于+3V的电压，即RS232的逻辑0.

所以用这个电路传送数据时，要求RS232串口端的TXD（3）有个稳定的负电压，推荐一个中间值-9V。

RS232端发送和单片机接收和第一例电路工作原理一样。

经由小编的介绍，不知道你对电平转换电路是否充满了兴趣？如果你想对它有更多的了解，不妨尝试在我们的网站里进行搜索哦。