mos管电平转换电路,双向电平转换电路-KIA MOS管
mos管电平转换电路
工作原理：
从A到B
A为高电平时，B作为输入，此时为高阻态，MOS管关断，B端通过上拉，输出高电平；
A为低电平时，MOS管内的体二极管导通，使MOS管的S极被拉低，考虑体二极管的压降一般为0.7V，Vgs=3.3V-0.7V=2.6V，当Vgs=2.6V>Vgs(th)，MOS管导通，B端被拉低，输出低电平；（MOS管的导通阈值电压一定要小于2.6V）
A为高阻态时，MOS管关断，B端通过上拉，输出高电平。
从B到A
B为高电平时，MOS管关断，A端通过上拉，输出高电平；B为低电平时，Vgs=3.3V>Vgs(th)，MOS管导通，A端被拉低，输出低电平；
B为高阻态时，MOS管关断，A端通过上拉，输出高电平。
MOS管实现双向电平转换电路
介绍一个使用单个MOS管来实现双向电平转换的电路，可以应用在对速率要求不高的场景。
图为单个MOS管的电平转换电路，用到一个NMOS和两个10k电阻，非常简单。
上图为一个阶段的过程变化，首先分析一下当从右边的高压侧向左边的低压侧发生电平变化时，电路会有什么反应。
当右侧开关直接接地，3.3V变为0V时，模拟输入一个低电平，此时MOS管Q1的漏极电压为0V,由于MOS管的体二极管原因，左侧1.8V电，经过电阻R1,MOS管的体二极管，流入GND,此时MOS管Q1的源极电压大概为0.6V左右，因此MOS管Q1的GS间电压为Vgs=1.8V-0.6V=1.2V,由于1.2V的电压已经达到MOS管Q1的导通电压，MOS管Q1开始导通，当MOS管Q1导通以后，由于内阻极小，会使MOS管源极电压变为0V，便实现了0V输出。
当右侧开关断开以后，MOS管Q1的漏极会被拉到3.3V,此时模拟的是高电平输入，此时MOS管Q1的Vgs电压变为0V,因此MOS管Q1不导通，处于截止状态，进而电阻R1被上拉，MOS管Q1的源极电压变为1.8V,实现了3.3V转换为1.8V的电平转换。
再分析一下当从左边的低压侧向右侧的高压侧发生电平变化时，电路会有什么反应。
当左边芯片内部开关短接，变为0V时，MOS管Q1的源极电压为0V,此时MOS管Vgs电压为1.8V，达到MOS管开启电压，因此MOS管的漏极电压被拉到0V,实现了低电平转换。
当左边芯片内部开关断开时，电阻R1被上拉，此时MOS管Q1的源极电压为1.8V，Vgs=0V,因此MOS管漏极的电压会被右边的3.3V电经过电阻R2拉为3.3V。
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