MOS实现电平转换

0 前言

在电路开发的过程中，经常遇到两个系统电平不一致的情况，这时候如果两个系统需要通信，就需要进行电平转换也就是level shifting，如果通信线比较多或者有其他特殊需求，可以选用集成的level shifting芯片进行设计，电路设计复杂度低，但是成本比较高。如果只有一两路信号，我们可以选用mos进行电平转换，造价比较低。

1 芯片选型及原理图

下面以1.8V和3.3V电平为例。这里我么选用一个NMOS型号为WNM2021，需要注意的几个参数为，导通电阻，开关速度，打开门限电压等，此mos相关参数如下：

 
原理图如下：

2 原理图分析

1.从1.8V到3.3V（从左到右） 
a. IO_1.8为高电平时，MOS关断，此时IO_3.3为高电平 
b. IO_1.8为低电平时，Vgs = 1.8V>Vgs(th), 此时MOS导通，IO_3.3被拉低，为低电平 
c. IO_1.8为高阻态时，MOS关断，IO_3.3为高电平 
2.从右到左 
a. IO_3.3为高电平，MOS关断，IO_1.8为高电平 
b. IO_3.3为低电平，由于体二极管的存在，MOS管s端会被拉低从而MOS导通，IO_1.8被拉低 
c. IO_3.3为高阻态，MOS关断，IO_1.8为高电平

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