在我们实际电路设计过程中，我们经常会碰到不同芯片的引脚工作电压不同的情况。例如MCU引脚经常使用的1.8V、3.3V、5V等，而外部的接口芯片经常使用3.3V、5V等，这会导致电平不匹配需要进行电平转换。下面我们介绍下几种常见的电平转换方法和原理介绍。

i)使用二极管进行电平转换

电路原理：

当INPUT=0时，二极管导通，OUTPUT为二极管上压降，约为0.7V，OUTPUT可以视为输出低电平（这个可能有不能识别的风险）；当INPUT=1时，二极管截止，OUTPUT被上拉至+3.3V,OUTPUT输出高电平；

优缺点介绍：

优点：成本低，电路简单

缺点：普通二极管会产生较大的压降，需要选择低压降的肖特基二极管，保证INPUT=0时，OUTPUT可以视为输出低电平。并且该电路只能单向传输，且INPUT的电平需要大于OUTPUT电平。

ii)使用MOS管进行双向电平转换

电路原理：

当Input=0时，此时 Vgs 约等于1.8V，MOS管导通，Output通过MOS下拉至GND，此时Output输出为低电平；当Input=1时，MOS管截止，Output被上拉至+5V，此时Output输出为高电平；

当Output=0时，MOS不导通，但MOS中的体二极管导通，把Input拉低到低电平，此时 Vgs 约等于1.8V，MOS管导通Input为低电平；当Output=1时，体二极管和NMOS管均截止，Input被上拉至+1.8V，Input输出高电平。

优缺点介绍：

优点：可以双向传输，导通压降小，传输频率可以达到很高（和MOS管的导通，关闭时间有关如下图）

iii)使用三极管进行电平转换

a)使用三极管同向电平转换

电路原理：

当Input=0时，三极管导通，Output通过三极管下拉至0，此时Output输出为低电平；

当Input=1时，三极管截止，Output被上拉至+5V，此时OUTPUT输出为高电平。

b)使用三极管/MOS管反向电平转换

电路原理：

当Input=0时，三极管(MOS管)截止，Output被上拉至+5V，此时Output输出为高电平；

当Input=1时，三极管(MOS管)导通，Output通过三极管(MOS管)下拉至GND，此时OUTPUT输出为低电平。

优缺点介绍：

优点：成本低，由于三极管的特性，当某些外设的驱动能力比较弱的时候，三极管信号输入端可以更小的电流驱动；可以进行反向电平转换，当输入为0的时候输出为1，当输入为1的时候输出为0。

缺点：只能单向传输，只能由Input到Output。另外三极管也会因为 PN 结产生一定的压降，MOS管会由于有一定的Rds（on）,因此在选型的时候选择需要压降较低的三极管和MOS管。

iv）电阻，MOS（三极管）器件的选型

电阻：阻值越小，可以提供更大的电流驱动能力，速率越高，但功耗也越高。一般取值为10K、5.1K、4.7K。

MOS管（三极管）：MOS管（三极管）要选择导通压降小的，当考虑转换速度的时候需要选择开通速度合适的MOS管。