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关于I2C的电平转换电路的讨论。
09:13:12　　
原因是最近公司电路评审，看到有各种各样的电平转换电路，包括这个转换用的MOS管，有人甚至在用3904替代，说是降低成本等等奇葩，我就奇怪了，能这样用么？
最终在网上找了这个电路的出处，并附带了解释，特此发不出来供大家学习讨论。
粗略翻译如下：
电平转化的操作过程
以下是电平转换电路工作过程的三种状态：
1、没有设备拉低数据线（如此翻译就不限于I2C了）
---由于场效应管的G极连接3.3V、S极被上拉电阻Rp拉到3.3V，所以Vgs电压小于场效应管的开启电压，产效应管关闭状态，允许“高电平端”通过电阻上拉到5V。此时，数据线两端都是高电平，但是保持不同的高电平等级。
2、当3.3V端设备拉低数据线到低电平时。
---场效应管的S极被拉低，此时G极保持3.3V，此时Vgs超过场效应管开启电压，管子导通；3.3V一侧设备拉低和场效应管的导通导致“高电平端”也变成了低电平。
3、当5V端设备拉低数据线到低电平时。
---因为在场效应管的D极和S极有一个内置“反向”二极管的存在。所以5V端拉低后，二极管导通导致S极变为二极管正向电压与“高电平端”低电平电压的叠加。此时，场效应管G极是3.3V，Vgs依然产生了电压差，当大于开启电压后，场效应管导通，则3.3V一侧也被进一步拉低至低电平
从此看的出几个关键点：
1、MOS管一定要选内嵌DS反向二极管的，没有就要外加低导通压降的管子。
2、高端侧拉低的低电平一定要够低，因为电平转换电路已经有了上拉电阻，就 不要在重复增加上拉电阻了。尤其是对于存在若下拉状态的接口。
3、线路串联电阻不要随意放，很简单串联分压，串联电阻后，主控端拉低后，接收端的电平会不够低，尤其这种状态出在3.3V一侧你就Game over了。
无标题.png (17.86 KB, 下载次数: 3)
08:48 上传
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08:45 上传
I2C2.png (34.97 KB, 下载次数: 3)
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I2C3.png (90.5 KB, 下载次数: 3)
08:45 上传
08:31:44　　
学习了！受益匪浅！！！
助理工程师
16:52:26　　
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我们公司就用过这个电路，印象中是有的MOS管开得太快好像会有问题。具体记不太清了。。。
16:51:02　　
很好的资料
17:48:29　　
现在才看到，为时不晚啊， @Yisuan，感谢你的顶帖。
18:42:56　　
也可以用用三极管，两边是3.3V与5V。
11:38:33　　
也可以用用三极管，两边是3.3V与5V。
嗯，不过对于三极管（mos管），是不是只要是N管就可以呢？有其他参数限制吗？ 懂的话，烦请告知。
22:40:39　　
嗯，不过对于三极管（mos管），是不是只要是N管就可以呢？有其他参数限制吗？ 懂的话，烦请告知。
因为I2C 最快也就400kHz。一般N管开关速度都是满足的。
最最最最关键的就是管子要有体二极管！
14:34:47　　
传输端和接收端用的不是同一时间段的电平，即使都是3.3或者5V也是需要中间加个MOS进行隔离
高级工程师
15:34:31　　
非常感谢您的分享，不错的帖子。
09:00:16　　
谢谢楼主分享& && && && &&&
14:49:45　　
16:09:51　　
用的很巧妙，学习了
13:05:02　　
好东西，感谢楼主！
14:11:32　　
降成本方案确实用过这个电路
08:20:31　　
降成本方案确实用过这个电路
降成本方案都是直接电阻串联分压的，哈哈
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当前位置：&>>&&>>&&>>&三种电源转换器电路设计图
　　本文主要介绍了→5V电平、模拟增益电路和模拟补偿电路三种的设计原理图，对电路图进行简单的讲解。
　　3.3V→5V电平转换器 可以直接构成电平转换，往往是采用集成方案。有不同性能的电平转换器，有双向和单相配置、不同电压转换和不同速度的，用户根据需要选择最好的方案。器件间板级通信（如到外设）往往靠SPI或I2C。对于SPI，采用单向电平转换器是合适的，而对于I2C，必须采用双向方案。图1说明了这两种方案。
　　3.3V→5V模拟增益电路 图2所示的模拟增益电路用于从3.3V到5V电源时调节模拟电压。图中33KΩ和17KΩ设置运放增益。11KΩ限制返回到3.3V电路的电流。
　　3.3V→5V模拟补偿电路 图3所示电路为3.3V和5V之间的转换补偿一个模拟电压。此电路从3.3V电源到5V电源偏移一个模拟电压。147KΩ和Ω 及+5V电源等效于0.85V电压源与25KΩ电阻和运放构成一个1V/V增益的差分。0.85V等效电压源使输入端任何信号偏移同样的量值。中心在3.3V/2=1.65V的信号也将中心处于5.0V/2=2.50V。左上方的电阻限制来自5V电路的电流。
技术资料出处:电子发烧友
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来自森亮号航海见识 {SLboat I}
对于很多的一些电压是3.3V的I2C，它和5V是不能直接兼容的，而需要一个电平转换
比如ds1302这玩意看起来也是只认5v的
而WR703的整个板子工作电压是3.3V所以看起来肯定也是3.3V的I2C电平
看清了这个芯片也能使：
PCA9306是一款支持I2C总线和SMBus的双向电平转换器，支持从1.0V～3.6V（Vref(1)）到1.8V～5.5V（Vbias(ref)(2)）的电平转换，并且带有使能输入。
它的价钱大约2-5不等
阿布经常用的这个也可以：
使用了场校验管BSS138（大约0.2左右）
基本电路是这样构建的
淘宝很多模块看起来都是这样构建的
为何用场校验管呢
这种单块化芯片也可以做的很小，它优点不确定
I2C voltage level converter
Submitted by baz on Mon, 26/06/2006 - 01:54
Posted in Robotics
Dans mon post précédent, j’ai ajouté un bus I2C sur mon routeur MR3020. Ce bus est prévu pour fonctionner en 3.3v. Le chipset du MR3020 n’est probablement pas compatible avec des signaux 5v. ?tant donné que je souhaite relier en I2C un arduino en 5V avec mon MR3020, il faut convertir les signaux 3.3v en 5v et réciproquement, la communication i2c étant bidirectionnelle.
Il existe plusieurs méthodes:
la première, proposée par NXP est basée sur des BSS138, des petits mosfets rapides.
La deuxième est basée sur un chipset spécialisé le PCA9306.
IIC I2C电平转换模块
5-3v系统兼容。可配合本店模块使用
AVCC接5V系统电源
ASCL接5V系统SCL
ASDA接5V系统SDA
AGND接5V系统GND
BVCC接3V系统电源
BSCL接3V系统SCL
BSDA接3V系统SDA
BGND接3V系统GND
以下是[I2C 电平转换]所有用到的引用信息，向这些伟大的家伙致敬：21ic官方微信-->
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求一双向可同时工作的电平转换芯片
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外面用5v的通讯isp和i2c芯片，中间要用电平转换芯片吧？！
常用的电平转换芯片有哪些？
求一个双向可同时工作的电平转换芯片！
5v与3.3v转换的。
满意回复+1
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难道真有所谓的命运。。。。。。
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不带方向脚，自动方向的电平切换芯片
有啊，只是价格高而已
善待今天就是对未来最好的策划。
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用spv 5v通用或用LMv转。
好好学习，天天向上！
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假如外围芯片用的5v的，你们不经电平转换吗？
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谢谢楼上的各位朋友，搞定，结贴了，散分
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楼主也不说说自己用的是什么方案？
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