芯耀
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今天的文章來源于網(wǎng)友問答，我在群里給解答了一下，關(guān)于 I2C 電平轉(zhuǎn)換，我之前寫過一篇串口電平轉(zhuǎn)換，其實(shí)是一個(gè)東西，然后今天我再簡單寫一下。
之前的文章：3.3V 和 5V 串口通信電平轉(zhuǎn)換電路
聊天記錄中給出的原圖就是下面這張。
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1. 我首先問了一下，VDD_SN 的電壓，這個(gè)電壓肯定是要小于右邊的 3.3V 的，因?yàn)槭裁茨兀?/p>
VDD_SN 高于 3.3V，NMOS Q13 和 Q14 在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，左邊高于 3.3V 的電壓就會(huì)通過 Q13 和 Q14 的體二極管到達(dá) TP_SCL 和 TP_SDA 上，使其電壓高于 3.3V，就有損壞單片機(jī) IO 口的風(fēng)險(xiǎn)。
2. 這個(gè)電路的工作原理是什么呢？
SN2_SCL=0V，Q13 導(dǎo)通，TP_SCL=0；
SN2_SCL=1.8V，Q13 截止，TP_SCL=3.3V；能正常完成電平轉(zhuǎn)換過程，SDA 信號(hào)是同樣的道理。
3. 然后我又提到 MOS 管的開關(guān)時(shí)間，原因是什么呢？
左邊到右邊的數(shù)據(jù)傳輸，會(huì)有一個(gè)時(shí)間差，這個(gè)時(shí)間差一方面受到 NMOS 開關(guān)時(shí)間的影響，另一方面是總線容抗+上拉電阻（RC 時(shí)間常數(shù)）的影響。
假如 I2C 的速率是 400KHz，那傳輸 1bit 數(shù)據(jù)的時(shí)間就是 2.5us，如果 MOS 管的關(guān)閉時(shí)間參數(shù)大，加上 RC 較大，會(huì)出現(xiàn)如下比較差的上升沿波形，在這 2.5us 之內(nèi)，1 位數(shù)據(jù)的傳輸可能無法滿足時(shí)序要求，導(dǎo)致通信失敗。
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來自于嵌入式客棧 ? 綜上所述，最好選擇開關(guān)時(shí)間小的 MOS 管，一般都是 ns 級(jí)別，其次還要考慮上拉電阻的選擇。I2C 的上拉電阻如何選擇，在之前的文章中，我也有提到。 圖中的型號(hào)是 SI2302，看了一下 SPEC，參數(shù)還是比較小的。
MOS 開關(guān)時(shí)間不光要看 switching 參數(shù)，最好也看一下 Qg、Qgs 和 Qgd，參數(shù)的介紹，我在之前的文章也有寫到。 然后看了一下開啟閾值，也符合要求。
今天的文章內(nèi)容到這里就結(jié)束了，希望對你有幫助，我們下一期見。
