电路小课堂时间到，今天我们要聊的是 电平转换电路。

那么什么是电平转换？为什么需要电平转换？

简单说明一下，在我们设计的电路中，不同芯片的引脚使用的电压不同，比如常见的1.8V、3.3V、5V等，在两种不同电压芯片引脚之间进行通讯时候，我们需要使得两边的电平都符合自身的需求且能够进行正常的通讯，这就叫电平转换。

因为不同电压芯片之间的通讯存在电平不匹配的问题，同时如果通讯的两端压差过大也可能会损坏芯片引脚，所以我们需要进行电平转换。

一般来说，我们进行电平转换，主要考虑的有信号传输的速度以及信号的方向问题。

本文根据博主实际项目经验，总结一些我们常用的电平转换电路。

二极管电平转换电路，其实我自己并不常用，只是以前测试使用过：

使用此电路需要注意转换的方向，高电压端和低电压端不可调换。

当输入端 3.3V_IN 为低电平时，D1导通，输出端 1.8V_OUT 为低电平，实现两端都为低电平。

当输入端 3.3V_IN 为高电平时，D1截止，输出端 被 R1 上拉至 1.8V ，为高电平，实现两端都为高电平。

❤️ 因为确实没有实际产品用过，所以不太好评价 = =！。

三极管实现电平转换，有点类似二极管，一样需要注意方向。

第一种电路如下：

此例子为博主使用过的4G模块与 STM32 通讯使用过的电路。

上图中上面部分三极管基区的电压 VDD_EXT 没用错，以上图为例，这个基区电压给 VDD_MCU 或者 VDD_EXT 都是可以的。但是下面部分的电路三极管基区的电压必须是 VDD_EXT 。

当输入端为 低电平 0V的时候，三极管导通，输出端 与输入端导通，输出端被拉低到接近0V，实现两端都为低电平。

当输入端为 高电平的时候，三极管截止， 输出端 靠着上拉电阻（上图中的 R17、R19），变成高电平，实现两端都被高电平。

三极管电平转换电路第二种方式：

此例子为博主使用过的信号采集电路，外接的信号最高电压为1.8V，为了保证STM32能够稳定的接收到，使用此电路将外接的信号转化为稳定的高低电平。

当输入 S_IN 为低电平时，三极管 Q1关断，三极管 Q2 基极为高电平，导致 Q2 导通，输出端 S_OUT被拉低，实现两端都为低电平。

当输入 S_IN 为高电平 (VDD_EXT) 时，三极管 Q1 导通，三极管Q2关断，输出端 S_OUT 被 R4 拉高到 VDD_MCU，实现两端都为高电平。

❤️ 三极管电平转换电路，便宜实用，但是只能单向转化。 而且不适用于波特率过高的应用（大概大于 400Kbps 就不建议用了）。

讲过二极管，三极管，最后还是有MOS管，不得不说MOS在当下的应用之广泛，而且下面这个电平转换，是博主用得最多的，MOS管双向电平转换电路：

此例子为博主使用过的1.8V单片机与 传感器 I2C 通讯电路。

注意事项：

1、该电路只能用于收发双方都是开集（Open Collector, OC）或开漏（Open Drain, OD）结构输出的双向信号线。比如常见的I2C通讯。

2、VCC_S1