1、三極管或MOS管轉(zhuǎn)換電平

這是一種比較常用的方案，我所使用的NB-IOT模塊的datasheet上面就有推薦這種方案。如下圖所示，當(dāng)TXD端為高電平時(shí)，NPN三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，RXD端被上拉到其電源電壓；當(dāng)TXD端為低電平時(shí)NPN三極管導(dǎo)通，RXD端被拉低到低電平，完成電平轉(zhuǎn)換。三極管也可以使用MOS管替換。

布局簡(jiǎn)單，可以根據(jù)電路板的尺寸進(jìn)行合理布局。這種方案的缺點(diǎn)也是很明顯，就是速度有限制，上面提到的datasheet里面給出的數(shù)據(jù)是不適合波特率超過(guò)460800bps的應(yīng)用。

2、使用電阻分壓轉(zhuǎn)換電平

這種方案應(yīng)該是最便宜的一種了，只使用了電阻這一種器件，如下圖所示。我們分析一下這個(gè)電路，當(dāng)3.3V電平模塊向右側(cè)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候只通過(guò)限流電阻，到達(dá)右側(cè)時(shí)的電平在客戶端的接收范圍內(nèi)。當(dāng)5V電平客戶端向左側(cè)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)通過(guò)兩個(gè)電阻分壓，左側(cè)接收端電壓5V*2K/（1K+2K）≈3.3V。

這種方案的優(yōu)點(diǎn)不言而喻就是成本極低，只需三個(gè)小電阻，同時(shí)方便布局，在PCB板上也不占用空間。當(dāng)然缺點(diǎn)也是大大的，為了降低功耗那么分壓部分的電阻值不能選擇太小，這就導(dǎo)致了驅(qū)動(dòng)能力不強(qiáng)同時(shí)速度上也不能太快，因?yàn)橛屑纳?a href="http://m.sdkjxy.cn/tags/電容/" target="_blank">電容的影響。再一個(gè)就是完全沒(méi)有隔離會(huì)有電流串?dāng)_，左右相互影響。

3、二極管鉗位法轉(zhuǎn)換電平

二極管鉗位法來(lái)轉(zhuǎn)換電平也是一個(gè)很常用的方案，具體電路如下圖所示。我們來(lái)分析一下這個(gè)電路。當(dāng)左側(cè)TXD低電平的時(shí)候，由于D2的鉗位作用，使得右側(cè)RXD會(huì)得到一個(gè)等于二極管Vd的低電壓；當(dāng)左側(cè)TXD發(fā)出高電平的時(shí)候。由于D1的鉗位作用，右側(cè)RXD會(huì)得到一個(gè)3.3V+二極管Vd的高電平。下面一組就更好理解了，當(dāng)右側(cè)TXD發(fā)出5V高電平的時(shí)候，左側(cè)RXD接收到3.3V+Vd的電平，選擇一款低壓降的肖特基二極管就可以使接收到的電平更接近3.3V。

這種方案的優(yōu)點(diǎn)是成本低廉，好實(shí)現(xiàn)，還有就是漏電流很小。缺點(diǎn)通過(guò)我們上述的分析大家應(yīng)該已經(jīng)知道了，那就是電平存在誤差，這個(gè)誤差就是二極管的正向壓降，存在超出芯片正常工作電平的危險(xiǎn)；再一個(gè)就是速度，因?yàn)橛猩厦婺莻€(gè)限流電阻的存在是會(huì)影響速度的，所以速度只能在100K以內(nèi)。