仿真软件：电平转换电路的双向通讯仿真设计
电平转换在串行通信中非常常用。 电路设计通常就像搭积木。 该电路模块加上该电路模块组装在一起形成电子产品。 电路模块之间往往存在不一致的电压域，因此模块之间的通信需要使用电平转换电路。 采用MOS管实现的TTL电平转换电路，实现3.3V电压域与5V电压域之间的转换。 双向通讯。 本次分享主要利用multisim仿真软件对基于MOS管的电平转换电路进行仿真设计。
如下图所示，XFG1和XSC1双通道示波器分别检测5V电平端和3.3V电平端的电平变化。
multisim仿真截图
运行软件，打开5V端子函数发生器或3.3V端子函数发生器，得到如下波形。 从波形图可以看出，该电路实现了双向电平转换功能。
仿真波形图
经过分析可知，该电路的主要原理如下：
1、XFG1函数发生器输出高电平时（3.3V端串口输出高电平）：MOS管的Vgs=0，MOS管关断，5V电平端通过上拉至5V电阻器R3。
2、XFG1函数发生器输出低电平时（3.3V端串口输出低电平）：MOS管源极电压为0V，MOS管Vgs=3.3V，大于匝数-on电压，MOS管导通电路仿真软件multisim电路仿真软件multisim，5V电源平端通过MOS管拉至低电平。
3、XFG2函数发生器输出高电平时（5V端串口输出高电平）：MOS管Q1的Vgs保持为0不变，MOS保持截止状态，3.3V电平端上拉至3.3 V 由电阻器 R2 决定。
4、S2A函数发生器输出低电平时（5V端串口输出低电平）：MOS管不导通，但有体二极管。 MOS管中的体二极管将3.3V电平端拉低至低电平。 ，此时Vgs约等于3.3V，MOS管导通，进一步降低3.3V电平端的电压。
注：低电平表示等于或接近0V，高电平表示等于或接近电源电压。 因此，3.3V电压域的器件高电平等于或接近3.3V； 5V电压域器件的高电平等于或接近5V。 对于具体要求，请参阅芯片的数据表如何解释此有限范围。 通常，例如，低于“芯片供电电压”的0.3倍为低电平，高于“芯片供电电压”的0.7倍为高电平。 也就是说，当“芯片供电电压”为5V时，5×0.3=1.5V以下的电压为低电平，5×0.7=3.5V以上的电压为高电平，如下图所示：
