上图是用 MOS 管实现的 I2C 总线电平转换电路，实现 3.3V 电压域与 5V 电压域间的双向通讯。挂在总线上的有 3.3V 的器件，也有 5V 的器件，通过这个电路，大家就可以愉快地玩耍谈天了。
实物对照图如下。实物的上拉电阻用了 4.7K 欧姆，可以供应更大的电流驱动能力。在知足电路性能的条件下，我喜好用阻值更大的电阻，由于功耗更低更省电。
事理剖析
简化来看，留下 I2C 的一根线来剖析就可以了，如下图。
分四种情形：
1、当 SDA1 输出高电平时：MOS 管 Q1 的 Vgs = 0，MOS 管关闭，SDA2 被电阻 R3 上拉到 5V。
2、当 SDA1 输出低电平时：MOS 管 Q1 的 Vgs = 3.3V，大于导通电压，MOS 管导通，SDA2 通过 MOS 管被拉到低电平。
3、当 SDA2 输出高电平时：MOS 管 Q1 的 Vgs 不变，MOS 坚持关闭状态，SDA1 被电阻 R2 上拉到 3.3V。
4、当 SDA2 输出低电平时：MOS 管不导通，但是它有体二极管！
MOS 管里的体二极管把 SDA1 拉低到低电平，此时 Vgs 约即是 3.3V，MOS 管导通，进一步拉低了 SDA1 的电压。
注：
低电平指即是或靠近 0V。
高电平指即是或靠近电源电压。以是 3.3V 电压域的器件，其高电平为即是或靠近 3.3V；5V 电压域的器件，其高电平为即是或靠近 5V。
详细哀求看芯片的数据手册是怎么解释这个限定范围的，常见的比如说 0.3 倍的“芯片供电电压”以下为低电平，0.7 倍的“芯片供电电压”以上为高电平。也便是说“芯片供电电压”为 5V 的时候，5 x 0.3 = 1.5V 以下为低电平，5 x 0.7 = 3.5V 以上为高电平。
某一个芯片数据手册里关于高低电平的阈值范围解释
把稳事变
以上是 3.3V 与 5V 之间的情形，如果换用其他电压域之间的转换，如 3.3V、2.5V、1.8V 等电压值的两两之间，须要把稳 MOS 管的 Vgs 开启导通电压。
给 MOS 管过高的 Vgs 会导致 MOS 管烧坏！
给过低的 Vgs 会导致 MOS 管打不开！
不同型号的 MOS 管这个参数值还不一样！
！
！
举例：个中一个厂家生产的 2N7002 的数据手册，Vgs 不能超过正负 20V
再来看一下，设计电路时 Vgs 可能设计过小的情形，下图是 2N7002 的数据手册：
举例：个中一个厂家生产的 2N7002 的数据手册，Vgs 的开启电压为 1V
实际利用时为担保完备开启、完备导通，设计上要多预留余量，比如实际电路中 Vgs 最少给到 1.8V。由于 1.8V 的设计参数靠近数据手册标注的 1V 临界值，尤其把稳用实验验证，确保万无一失。
总结
3.3V 跟 5V 互转的电路已经是一个经典电路，实在是硬件设计师居家旅行、护院看家，必备良药！
MOS 管型号就记住用 2N7002，这个型号便宜，性能久经磨练，不像有些 MOS 管外型看起来跟 2N7002 一样，但实际是大功率的，有部分性能规格摧残浪费蹂躏了，有部分性能规格又不一定能知足须要，紧张是还贼贵，详细其他 MOS 是若何的这里就不细究啦。
