Kenny's Blog

下圖是一個典型的level shift電路，主要是由一個NMOS和兩個上拉電阻構成。其level shift是雙向的。但它需要滿足幾個條件，否則就可能會出現漏電的情況。先分析一下它的工作原理

先分析從左到右的功能：

       當NMOS的S級（源級）輸入的是高電平3.3V，這時NMOS不導通，並且由於其D級（漏極）被上拉到5V，所以這樣兩極管也不導通。這樣它的輸出就是5V電平。

      當NMOS的S極輸入的是低電平0V，這時NMOS導通，這時其D極輸出就會拉到0V。這樣就實現了由左到右的電平轉換。

再分析從右到左：

      當NMOS的D級輸入是5V的高電平，由於其S極通過4.7k電阻上拉到3.3V。所以NMOS和裡面的二極管都不導通，因此S級的電平是3.3V

     當NMOS的D級輸入是0V的低電平，由於裡面的二極管導通，所以S極的電平是0V。

以上的分析都是假定電源已經ok。所以在實際應用時要注意：

1、NMOS的D級高電平的電平面要比S極的要高。否則在高電平的時候會通過兩級管把io電平拉成其他電平。

2、NMOS的D級電平面要比S級的更早有電，否則S極就會通過兩極管向D級漏電。

3、NMOS的G級電平最好和S級的一樣。

4、G級的電平面大於NMOS的閾值電壓

還有一種比較簡單的（帶反向的）level shift：

其中PQ8的pin1電平是3.3V的，但通過這個電路，就可以將輸出的電平變成+VDC（12V）。其實這個電路也可以看著是實現level shift的功能，這不過這個是單向的，並且是反向的。需要注意的是輸入的電平必須要大於Vth（MOS的閾值電壓）。被轉成的電平基本上可以不用考慮。