MOS管電路經典應用：IIC雙向level shift-KIA MOS管

在電路設計中，電平轉換電路是不可缺少的部分。在供電方面，除了系統供電以外，其他很多情況都是需要通過電平轉換電路，來得到我們所需的電壓。同時電平轉換這方面的電路也是五花八門，其中就有用到MOS管的案例。本文講解MOS管在電平轉換電路中的應用。

雙向level shift

MOS管 IIC 電平轉換

此電路屬于IIC電平轉換電路。主要采用的是NMOS管。分別串接在時鐘和數據信號線上。為了方便，介紹一下SCL這一根線上的電平轉換。

MOS管 IIC 電平轉換

作為時鐘線，無非就是要么低電平，要么高電平。

所以呢，此線路共分為四種情況。

1.左端被拉低即為低電平，Vgs=3.3V。

此時MOS管導通，右邊的信號也呈低電平狀態。

2.左端被拉高即為高電平。Vgs=0V。

此時MOS管截止，MOS管未導通。左端依舊是高電平，處于5V.

線路上呈現，左端為3.3V，右邊為5V.即形成3.3V轉5V的電平轉換狀態。

3.右端被拉低即為低電平

此時MOS管的二極管導通，此時左端也呈低電平狀態。

4.右端被拉高即為高電平時。

此時MOS管截止，左端為高電平3.3V。

線路上呈現，左端為3.3V，右邊為5V.，即形成5V轉3.3V的電平轉換狀態。

電路設計注意事項

1.MOS管選擇增強耗盡型的NMOS管。

2.NMOS管，左右兩端可調，但S極電壓永遠小于G極電壓。

3.MOS管導通電壓Vgs(th)要略小于level shift左端電平值。

4.IIC的選擇速率不同，對MOS管的開關時間有要求。數據從左邊到右邊有個時間差。這個時間一方面受MOS管的關閉時間參數影響，另一方面受總線的容抗+上拉電阻的影響（RC時間常數）。最常見的是I2C傳輸速率為400kbit/s.即1bit的傳輸時間為2.5us，MOS管在選擇時，其開關時間也要小于這個數值。否則的話，在這2.5us之內，1位數據的傳輸可能無法滿足時序的要求，導致通訊失敗。

除此在外，MOS管在做3.3V轉5V的電平轉換電路上，還有如下，也是一種最常見的方法。

MOS管 IIC 電平轉換