本文我们讲一下如果将5V系统的输出接到3.3V系统的输入。本文重点讲解16种方法，统计如下：
直接连接（警告：仅使用 5V 容限输入!!!）
串联电阻器。
串联电阻器具有外部肖特基二极管箝位，朝向3.3V线路。
带上拉电阻的串联二极管。
带有源钳位的串联电阻器。
电阻和齐纳二极管。
电阻分压器。
BJT/MOSFET 作为逆变器。
两个级联双极型晶体管/MOSFET 作为缓冲器。
漏极/集电极开路输出上的上拉电阻。
增加具有漏极/集电极开路输出的 5V 供电逻辑 IC（缓冲器、栅极等）。
增加具有 5V 容限输入的 3.3V 供电逻辑 IC（缓冲器、栅极等）。
系列 MOSFET（通用栅极配置）。
双极型晶体管系列（通用底座配置）。
电平转换器。
光耦合器
1、直接连接（仅限于5V容限输入）
优势：
没有额外的成本或空间
最快的解决方案
劣势：
仅适用于 5V 容限器件
2、串联电阻器
当5V信号通过电阻馈送到输入端时，二极管将导通：电阻限制流入引脚的电流，保护输入。进入引脚的最大电流有时会在数据表中注明，并且应保持较低水平，原因有两个：
除了漏电流外，没有电流会流入引脚。由于闩锁现象，可能会发生损坏。 流入输入引脚的电流将从VDD引脚流出！如果这样的电流太大，可能会增加整个系统的VDD电压，破坏IC。如果系统的电流消耗大于流入PIN的电流，那么应该没有问题。否则，建议在VDD，3.3V和GND之间放置一个虚拟负载。负载的值应使其至少吸附流入所有输入的电流。
优势：
简单的解决方案：每个输入引脚只有一个电阻。
劣势：
高功率使用率（使用低值电阻器）或低带宽（高值电阻器）。
输出过载（使用低值电阻器）
进入输入端的电流可能会导致锁存。
如果 3.3V 系统具有非常低的最小电流消耗，则需要在 3.3V 电源上使用一个外部负载电阻器。
3.3V电源上可能由于电流注入而产生噪声。
3.3V输入必须具有高阻抗（小输入泄漏，如CMOS）。
3、串联电阻器，带有朝向 3.3V线路的外部肖特基二极管箝位
优势：
可实现更大的带宽。
注入输入引脚的电流可忽略不计。
劣势：
每个输入需要两个元件（电阻和肖特基二极管）。
高功率使用率（使用低值电阻器）或低带宽（高值电阻器）。
输出过载（使用低值电阻器）
如果 3.3V 系统具有非常低的最小电流消耗，则需要在 3.3V 电源上使用一个外部负载电阻器。
3.3V电源上可能由于电流注入而产生噪声。
还必须考虑二极管的电容。
3.3V输入必须具有高阻抗（小输入泄漏，如CMOS）。
4、带有源钳位的串联电阻器。
另一个问题是，在某些IC上，当输入端的值比3.3V电平低至0.35V时，它们的保护二极管开始导通。在这种情况下，BJT基极不应连接到3.3V，而应连接到稍小的电压（如果系统上可用）。
优势：
可实现更大的带宽。
注入3.3V电源线的电流非常小。
小电流注入输入引脚。
劣势：
每个输入需要两个元件（电阻和双极型晶体管）。
高功率使用率（使用低值电阻器）或低带宽（高值电阻器）。
输出过载（使用低值电阻器）
如果3.3V系统具有极低的最小电流消耗，则仍可能需要在3.3V电源上使用外部负载电阻。
由于电流注入3.3V电源，3.3V电源上仍可能存在噪声。
在某些情况下，可能需要另一个电源（低于3.3V）将电压箝位到输入保护二极管的导通电压以下。
BJT的电容仍然必须考虑在内。
3.3V输入必须具有高阻抗（小输入泄漏，如CMOS）。
箝位电压可能过高（约3.9V）。可能需要另一个电压源（小于3.3V）。
5、电阻器和齐纳二极管
优势：
带宽类似于肖特基或有源箝位解决方案，因为可以使用低值电阻。
没有电流注入3.3V电源线。
没有电流注入输入引脚。
比BJT或肖特基的成本更低。
箝位电压可以低于BJT。
劣势：
每个输入需要两个元件（电阻和齐纳二极管）。
高功率使用率（使用低值电阻器）或低带宽（高值电阻器）。
输出过载（使用低值电阻器）
还必须考虑二极管的电容。
输出电压并不精确，因为一些低值齐纳二极管的动态电阻非常差。
3.3V输入必须具有高阻抗（小输入泄漏，如CMOS）。
6、带上拉电阻的串联二极管。
优势：
带宽类似于肖特基箝位解决方案，因为可以使用低值上拉电阻。
没有电流注入3.3V电源线。
没有电流注入输入引脚。
劣势：
每个输入需要两个元件（电阻和二极管）。
高功率使用率（使用低值电阻器）或低带宽（高值电阻器）。
输出过载（使用低值电阻器）
还必须考虑二极管的电容。
低电平输出电压是二极管的正向压降。
3.3V输入必须具有高阻抗（小输入泄漏，如CMOS）。
7、电阻分压器
优势：
相对于其他系统（直接连接除外）而言，在相同消耗（或相同带宽下消耗较小）的带宽更好。
没有电流注入3.3V电源线。
没有电流注入输入引脚。
成本低于 BJT、肖特基或齐纳。
对称上升/下降时间。
劣势：
每个输入需要两个元件（两个电阻）。
高功率使用率（使用低值电阻）或低带宽（高值电阻）。
输出过载（使用低值电阻器）
3.3V输入必须具有高阻抗（小输入泄漏，如CMOS）。
8、双极型晶体管/MOSFET 作为逆变器
优势：
没有电流注入3.3V电源线。
无输出过载。
没有电流注入输入引脚。
劣势：
每个输入需要两个或三个元件（BJT/MOSFET和一个或两个电阻器）。
高功耗（使用低值上拉电阻）
反转输出！
3.3V输入必须具有高阻抗（小输入泄漏，如CMOS）。
9、两个级联的双极型晶体管/MOSFET作为缓冲器。
优势：
没有电流注入3.3V电源线。
无输出过载。
没有电流注入输入引脚。
逻辑电平不会反转。
劣势：
需要很多组件！
高功耗（使用低值上拉电阻）
3.3V输入必须具有高阻抗（小输入泄漏，如CMOS）。
与前一种情况相比，带宽较小，因为两级级联。
10、开漏/耦合器输出端上的上拉电阻
优势：
需要单个电阻器。
没有电流注入引脚。
没有电流注入3.3V线路。
劣势：
高功率使用率（使用低值电阻器）或低带宽（高值电阻器）。
3.3V输入必须具有高阻抗（小输入泄漏，如CMOS）。
11、逻辑IC（缓冲器、栅极等），具有漏极开路/集电极输出。
优势：
没有电流注入引脚。
没有电流注入3.3V线路。
劣势：
高功率使用率（使用低值电阻器）或低带宽（高值电阻器）。
该解决方案需要一个缓冲器和一个电阻器。
3.3V输入必须具有高阻抗（小输入泄漏，如CMOS）。
12、增加具有 5V 容限输入的 3.3V 供电逻辑 IC（缓冲器、栅极等）
优势：
没有电流注入引脚。
没有电流注入3.3V线路。
低功耗。
快。
高噪声裕量。
劣势：
成本和空间
13、MOSFET 系列（通用栅极配置）
优势：
没有电流注入3.3V电源线。
没有电流注入输入引脚。
非反相输出。
可以是双向的。
劣势：
每个输入需要两个元件（MOSFET和一个电阻器）。
高功耗（使用低值上拉电阻）
输出过载（使用低值上拉电阻）
还必须考虑MOSFET的电容。
需要一个 2.5V 逻辑电平 MOSFET。
3.3V输入必须具有高阻抗（小输入泄漏，如CMOS）。
14、双极型晶体管系列（通用底座配置）
优势：
没有电流注入3.3V电源线。
没有电流注入输入引脚。
非反相输出。
劣势：
每个输入需要三个元件（BJT和两个电阻）。
高功耗（使用低值上拉电阻）
输出过载（使用低值上拉电阻）
BJT的电容仍然必须考虑在内。
VCE，sat被添加到低值输出中。
3.3V输入必须具有高阻抗（小输入泄漏，如CMOS）。
15、电平转换器
优势：
没有电流注入3.3V电源线。
没有电流注入输入引脚。
非反相输出（也有反相转换器）。
无输出过载。
非常高的带宽。
良好的信号水平。
收发器的输出也可以加载。
静态功耗可忽略不计。
劣势：
成本（电平转换器比一对电阻器或MOSFET/二极管贵得多）。
所需的空间（特别是在需要很少输入的情况下）。
16、光耦合器/隔离器
优势：
两个系统之间的电气绝缘。它不仅提供更好的噪声性能，而且还提高了系统的安全性。
允许将任何电压电平转换为“任何”电压电平。
通过正确选择接地或电源（取决于配置），您可以实现其他类型的电压转换（例如-12V...+12V至0...3.3V转换）。
劣势：
它需要一个光耦合器。
标准光耦合器通常速度较慢。对于高数据速率，需要特殊的“高速”光耦合器。
由于内部LED，电流消耗相对较高。
如果需要高带宽，则功耗较高，因为如果需要较小的上升/下降时间，则Rpu/Rpd需要相当小。
以上16种方法，您更喜欢哪种方法？欢迎在评论区留言讨论。~
