什么是雙向邏輯電平轉(zhuǎn)換器？

雙向邏輯電平轉(zhuǎn)換器是一種電子器件，用于在不同電壓邏輯電平之間進行轉(zhuǎn)換。它可以將一個邏輯電平轉(zhuǎn)換為另一個邏輯電平，從而確保在不同電壓環(huán)境下的設(shè)備之間能夠正常通信和協(xié)作。

雙向邏輯電平轉(zhuǎn)換器通常具有兩個獨立的可配置電源軌，用于適應(yīng)不同電壓邏輯電平之間的轉(zhuǎn)換。例如，一款4位雙向電壓電平轉(zhuǎn)換器YF04E，就具有兩個獨立的電源軌，分別用于A端口和B端口，可以適應(yīng)1.65至3.6V和2.3至5.5V的電源電壓范圍。

雙向邏輯電平轉(zhuǎn)換器廣泛應(yīng)用于單片機推挽輸出電平（如3.3V）和控制元器件需要輸入的電平（如5V）不一致的情況。通過使用雙向邏輯電平轉(zhuǎn)換器，可以確保在不同電壓環(huán)境下的設(shè)備之間能夠正常通信和協(xié)作，從而提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

此外，雙向邏輯電平轉(zhuǎn)換器還具有多種特性，如低電源電流、短路熱保護、對地短路保護等，可以確保設(shè)備的安全和穩(wěn)定運行。同時，它們還提供小尺寸、多種封裝形式的選擇，方便設(shè)計師在不同應(yīng)用場景中進行選擇和使用。

總之，雙向邏輯電平轉(zhuǎn)換器是一種重要的電子器件，用于在不同電壓邏輯電平之間進行轉(zhuǎn)換，從而確保在不同電壓環(huán)境下的設(shè)備之間能夠正常通信和協(xié)作。它們具有多種特性和優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。

接下來小編給大家分享一些雙向邏輯電平轉(zhuǎn)換器電路圖，以及簡單分析它們的工作原理。

雙向邏輯電平轉(zhuǎn)換器電路圖分享

1、簡單的雙向邏輯電平轉(zhuǎn)換器電路圖

下圖顯示了一個簡單的雙向邏輯轉(zhuǎn)換器電路。

該電路使用n 溝道 MOSFET將低電壓邏輯電平轉(zhuǎn)換為高電壓邏輯電平。也可以使用電阻分壓器構(gòu)建簡單的邏輯電平轉(zhuǎn)換器，但它會引入電壓損失。 MOSFET 或基于晶體管的邏輯電平轉(zhuǎn)換器專業(yè)、可靠且集成更安全。

該電路還使用兩個附加組件：R1 和 R2。這些是上拉電阻。由于零件數(shù)量最少，它也是一種經(jīng)濟高效的解決方案。根據(jù)上述電路，將構(gòu)建一個簡單的 3.3V 至 5V 雙向邏輯轉(zhuǎn)換器。

2、使用MOSFET的5V至3.3V雙向邏輯電平轉(zhuǎn)換器電路圖

5V至 3.3V 雙向邏輯電平轉(zhuǎn)換器電路如下圖所示。

正如您所看到的，我們必須向電阻器 R1 和 R2 提供 5V 和 3.3V 的恒定電壓。Low_side_Logic_Input和High_Side_Logic_Input引腳可以互換用作輸入和輸出引腳。

兩個電阻的容差均為 1%。容差為 5% 的電阻器也可以工作。BS170 MOSFET的引腳排列如下圖所示，按漏極、柵極和源極的順序排列。

該電路結(jié)構(gòu)由兩個上拉電阻組成，每個電阻為 4.7k。 MOSFET 的漏極和源極引腳被上拉至所需的電壓電平（在本例中為 5V 和 3.3V），以實現(xiàn)低到高或高到低的邏輯轉(zhuǎn)換。您還可以為 R1 和 R2 使用 1k 到 10k 之間的任何值，因為它們僅充當(dāng)上拉電阻。

為了達到完美的工作狀態(tài)，在構(gòu)建電路時需要滿足兩個條件。第一個條件是，低電平邏輯電壓（本例中為3.3V）需要連接到MOSFET的源極，高電平邏輯電壓（本例中為5V）必須連接到MOSFET的漏極引腳。第二個條件是，MOSFET 的柵極需要連接到低壓電源（本例中為 3.3V）。

3、經(jīng)典的雙向電平轉(zhuǎn)換器電路圖

這是一款經(jīng)典的雙向電平轉(zhuǎn)換電路，相應(yīng)電路如下圖所示。

該電路的核心是一個N溝道增強型場效應(yīng)管，其開關(guān)特性與NPN三極管相似，以相應(yīng)的開關(guān)電路為例，當(dāng)輸入為低電平“L”時，場效應(yīng)管VT1處于截止?fàn)顟B(tài)，相當(dāng)于一個處于斷開狀態(tài)的開關(guān)，如下圖所示：

當(dāng)輸入為高電平“H”時，場效應(yīng)管VT1處于導(dǎo)通狀態(tài)，相當(dāng)于一個處于閉合狀態(tài)的開關(guān)，如下圖所示：