工程師在開發專案，設計產品的電路原理方案，如果有使用到微控制器，一般給它供電的電源電壓是5V或者3。3V。

假如在開發空氣清淨機，微控制器的電源是5V，相應地，它的IO引腳輸入輸出電壓也是5V。但若空氣清淨機用到的PM2。5感測器，它的工作電源是3。3V，感測器輸出的IIC訊號同樣也是3。3V。

於是，工程師就會碰到一個問題，5V的微控制器怎麼和3。3V的PM2。5感測器進行IIC通訊呢？

有兩種方案

方案一是將微控制器的電源電壓5V調成3。3V，保持和PM2。5感測器的電源電壓一致，這樣就不存在IIC通訊電壓不匹配的問題了。

方案二是做一個電平轉換電路，實現5V和3。3V不同電平之間的互相轉換。

如果微控制器的電源電壓實在是不能調為3。3V，剩下的也只能是做電平轉換電路了。

電平轉換的電路，該怎麼做呢？

方法有很多，晶片哥說其中的一個，個人認為還是比較簡單可靠的，它不僅能實現不同電平之間的轉換功能，而且還能實現雙向的轉換。

直接看它的詳細電路原理圖

電平轉換電路

電路中，左邊是5V的微控制器系統，右邊是3。3V的PM2。5感測器系統；對於IIC通訊，一個訊號是SCL時鐘訊號，是微控制器向感測器輸出的訊號，方向是從左往右；另一個訊號是SDA資料訊號，是微控制器和感測器之間互相傳遞資料的訊號，方向是雙向的，既要從左往右，也要從右往左。

它是怎麼工作的呢？

5V轉換3。3V

左邊的微控制器系統VA向右傳送一個5V高電平，電路中Q1的MOS管，由於柵極電壓和源極電壓都是3。3V，所以VB接收到的電平訊號是3。3V的高電平；

這樣就實現了5V轉換3。3V的功能；

邏輯電平除了高電平，它還有低電平。如果左邊的微控制器系統VA向右傳送一個0V低電平呢？

同樣的分析，電路中Q1的MOS管，由於兩端有一個並聯的二極體，陽極接到一個上拉的3。3V電阻，陰極接到的是VA傳送的0V低電平，所以二極體會導通。

二極體一旦導通，VB的電壓就會由3。3V拉低到只有0。7V左右了，就會由原來的高電平變為低電平了。

所以，無論左邊傳送一個5V的高電平還是0V的低電平，透過這個轉換電路，都能從VB輸出一個3。3V的高電平和“0V”的低電平。

3。3V轉5V

實現了5V轉換3。3V，接下來看下是否可以實現3。3V轉換5V的功能？

3。3V轉換5V

還是一樣，電路中的左邊是5V微控制器系統，右邊是3。3V感測器系統。如果右邊的VB想要傳送一個3。3V高電平和一個0V低電平給到左邊呢？

首先看下發送3。3V高電平

VB輸出3。3V高電平，Q1的MOS管，因為柵極和源極都是3。3V，所以MOS管不導通，VA得到的就是一個R1電阻上拉的5V，於是就相當於實現了左邊的3。3V轉換成了右邊的5V。

再看下發送0V高電平

VB輸出0V低電平，Q1的MOS管，因為柵極的電壓是3。3V，源極的電壓變為0V了，所以MOS管會導通，VA的電壓會被拉低，因此VA得到的就是一個0V低電平，於是也就相當於實現了左邊的0V轉化成了右邊的0V。

總結下來，工程師有沒有發現，無論訊號是從哪個方向傳遞，這個電路都能實現電平電壓之間的轉換，，尤其是適合類似於IIC通訊的SDA資料訊號，它是雙向的。

電路簡單，只需要一個MOS管和3個上拉電阻就可以了。

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