因此，智慧型手機等可攜式產品中的不同IC與外設模組之間存在輸入/輸出電壓失調問題，要使這些元件與模組之間互相通訊，需要高效的邏輯電壓電平轉換。所謂邏輯電平轉換器即連接不同工作電壓的IC與模組或印刷電路板(PCB)，提供系統整合解決方案。

由於電晶體-電晶體邏輯(TTL)和互補金屬氧化物半導體(CMOS)是邏輯電路中的標準電平，因傳統邏輯電平轉換方法中，TTL-CMOS輸入轉換很常見。這種轉換方法簡單，成本低，主要用於低電平至高電平轉換，也能用於轉換高電平至低電平。這種轉換方法也存在一些缺點。其他傳統邏輯電平轉換方法還有過壓容限(OVT)電壓轉換、漏極開路(OD)/有源下拉轉換和離散I2C轉換等，各有其優缺點。

雙電源邏輯電平轉換及應用
邏輯電平轉換中會消耗功率。例如，在低至高電平轉換中，為了輸出高邏輯電平，輸入電壓(Vin)低於VCC，電源電流變化(ΔICC)始終較高，因此功耗也較高。為了解決高功耗的問題，可以採用雙電源電壓(VCCA及VCCB)邏輯電平轉換器，在邏輯電源電壓(VL)等於Vin時，ΔICC就為0，從而降低功耗。

常見雙電源邏輯電平轉換包括單向轉換、帶方向控制針腳的雙向轉換、自動感測雙向轉換(推挽型輸出)及用於漏極開路應用(如I2C)的自動感測雙向轉換等。

在這些雙電源邏輯電平轉換方法中，單向邏輯電平轉換的原理就是在輸出啟用(Output Enable, )為低電平時，提供A點至B點轉換；而在輸出啟用為高電平時，A、B之間呈現高阻態(Hi-Z)，通常當作電阻無窮大來處理，相當於沒有接通。常見的雙電源單向邏輯電平轉換器有如安森美半導體的NLSV1T34AMX1TCG、NLSV2T244MUTAG、NLSV4T3234FCT1G、NLSV8T244MUTAG、NLSV22T244MUTAG等。這些雙電源單向邏輯電平轉換器的應用包括通用輸入輸出(GPIO)埠、串列外設介面(SPI) 埠和通用串列匯流排(USB) 埠等。

帶方向控制針腳的雙向邏輯電平轉換器的工作原理是： 針腳和方向控制(DIRection，T/ )針腳均為低電平時，提供B點至A點轉換； 針腳為低電平、T/ 針腳為高電平時，提供A點至B點轉換；而在 針腳為高電平時，A點至B點方向和B點至A點方向均處於高阻態，相當於沒有接通。安森美半導體即將推出帶方向控制針腳的雙向邏輯電平轉換器。這類轉換器的常見應用是以位元組(byte)訪問的記憶體及I/O元件。

自動感測雙向邏輯電平轉換器(推挽型輸出)的工作原理是：啟用(EN)針腳為低電平時，轉換器處於待機狀態；EN針腳為高電平、I/O電平不變時，轉換器處於穩態；EN針腳為高電平、I/O電平變化時，轉換器檢測到變化，並產生脈衝，I/O藉P通道MOSFET(PMOS)上拉至更快。典型的自動感測方向雙向邏輯電平轉換器(推挽型輸出)有如安森美半導體的NLSX3012MUTAG、NLSX3013FCT1G、NLSX3013BFCT1G、NLSX4014MUTAG和NLSX3018MUTAG等。這類轉換器的常見應用包括通用非同步收發器(UART)、USB連接埠、4線SPI連接埠和3線SPI連接埠等。

上述幾種雙電源邏輯電平轉換器中，不帶方向控制針腳的自動感測轉換器和帶方向控制針腳的轉換器各有其優劣勢。自動感測轉換器的優勢主要表現於將微控制器的I/O線路減至最少，是用於非同步通訊的簡單方案，劣勢則是成本高於及頻寬低於帶方向控制針腳的轉換器。

而在不帶方向控制針腳的自動感測轉換器中，也有整合方案(如NLSX3373)與離散方案(如NTZD3154N)之區別。整合方案NLSX3373為單顆IC，估計佔用的印刷電路板(PCB)空間僅為2.6 mm2；離散方案NTZD3154N採用雙MOSFET及4顆01005封裝(即0402)的電阻，估計佔用的PCB總空間為3.3 mm2。整合方案提供低功率待機模式，而離散方案則不提供高阻抗/待機模式。這兩種不同方案的低壓工作特性、頻寬及電路特性也各不相同。

安森美半導體雙電源電平轉換器規範及要求
安森美半導體的雙電源邏輯電平轉換器與競爭元件相比，體現出多方面的優勢。這些優勢包括：更寬的電壓轉換範圍、更低的靜態功率消耗和/或支援更高的數據率。如安森美半導體帶推挽輸出的自動感測雙向轉換器NLSX3013的雙電源轉換範圍分別1.3 V至4.5 V和 0.9 V至VCC – 0.4 V，性能接近的競爭元件則分別為1.65 V至3.6 V和1.2 V至VCC – 0.4 V；兩者支援的數據率分別為140 Mbps和100 Mbps。

安森美半導體帶推挽輸出的自動感測雙向轉換器，如NLSX4014，有其輸入驅動電流要求。假定I/O電源電壓VL(A點)=0 V，並要正轉換至2.8 V(即由低電平轉換為高電平)，最初A點=B點=0 V，IIN1流入CMOS元件，因此，IIN » IIN2，峰值電流IIN » 2.8 V/1 kΩ = 2.8 mA。這種轉換器設計用於驅動CMOS輸入，不應使用阻值低於50 kΩ的阻性上拉或下拉負載。

安森美半導體完備的邏輯電平轉換器陣容
安森美半導體身為全球領先的高性能、高效能矽方案供應商，推出完備陣容的極佳邏輯電平轉換方案，如雙電源轉換器、帶OVT的MiniGateTM系列開關、MiniGateTM匯流排開關等。

其中，雙電源電壓邏輯電平轉換器支援寬範圍的高至低和低至高電平轉換，並支援單向及雙向訊號流，功耗低，採用超小型封裝。帶OVT的MiniGateTM用於滿足寬範圍的高至低電平轉換及單向訊號流應用需求，是標準元件，採用標準及超小封裝，成本低。另外，安森美半導體的MiniGateTM匯流排開關即將推出，用於滿足高速(頻寬高於500 MHz)及高至低電平轉換應用需求，支援雙向訊號流及單向轉換，採用標準封裝及超小封裝，成本低。這些元件用於滿足客戶的不同需求。

- 新聞稿有效日期，至2009/08/01為止

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