# I2C Level Shift

## 硬體

從[資料](https://www.nxp.com/docs/en/application-note/AN10441.pdf)以及上述的電路圖硬體的運作上有三個特點:

1. 採用N-channel MOSFET
2. S極接低電壓端
3. D極接高電壓端

### 硬體運作

**從兩個端點解析:**
* 低電壓端到高電壓端(左到右)
1. 當SDA1或者SCL1為高準位(3.3V)時,VGS接近於零,所以DS端相當於斷路,所以高壓端(D端)的SDA2和SCL2便被5V的拉高準位變成5V的準位
2. 當SDA1或者SCL1為低準位(0V)時,VGS接近於3.3V,所以DS端相當於短路,所以高壓端的SDA2和SCL2相當於低電壓端(S端)的地準位(0V)

* 高電壓端到低電壓端(右到左)
1. 當高電壓端(D端)為高準位(5V)時,VDS為反向造成VGS相當於0V,造成DS端相當於斷路,所以低電壓端(S端)的Vs被3.3V的拉高準位變成3.3V的準位
2. 當高電壓端(D端)為低準位(0V)以及低電壓端(S端)被拉高程高準位(3.3V),造成VDS為3.3V以及VGS為3.3V,所以DS端相當於短路,最後造成低電壓端(S端)的Vs變成低準位(0V)

參考資料:
1. [MOSFET as a Switch](https://www.electronics-tutorials.ws/transistor/tran_7.html)
2. [簡單的Level s](https://blog.xuite.net/chenni037/food/56611730-%5B%E9%9B%BB%E5%AD%90%5DLevel+shift%E9%9B%BB%E8%B7%AF)

###### tags: `electronic` `準位轉移電路` `I2C`