準位轉換（level shifting）

準位轉換是把數位訊號從一個電壓域翻譯到另一個，好讓跑在不同電源上的兩顆晶片能對話。它就像一位站在「用 3.3 伏特句子說話的人」與「只聽得懂 5 伏特的人」之間的口譯：意思（高或低）被保留，但音量被換算。現代電路板上充滿這類邊界：1.8 V 的處理器對 3.3 V 的感測器、再對 5 V 的致動器。

從較低電壓往較高電壓轉是困難的方向，因為 3.3 V 的高可能搆不過 5 V 晶片的輸入臨界值。方法有好幾種。簡單的一種是用開汲極輸出，搭配一顆拉到較高電源軌的上拉電阻：晶片只負責把線拉低，電阻則把它拉到你選的電源軌。一顆 N 通道 MOSFET 兩側各加上拉電阻，就成了俐落的雙向轉換器（I2C 匯流排上經典的「兩電阻一顆 FET」電路）。要從高往低轉，一個簡單的電阻分壓器、或串一顆電阻進箝位電路即可，而專用的轉換 IC 能一次處理多條線並控制速度。

為何在意？在不安全的方向弄錯會造成真正的損害：把 5 V 灌進 1.8 V 的輸入，會把電流注入它的保護二極體、慢慢毀掉晶片。即使沒燒掉，勉強的轉換也會侵蝕雜訊容限、製造時好時壞、令人抓狂的怪錯。誠實的取捨在速度與方向：上拉電阻轉換器便宜，但上拉電阻加上導線電容會拖慢上升邊緣（一個 RC 延遲）並限制匯流排速度；而單純的分壓器只能往下轉、不能往上。要依方向、速度、以及線路是否雙向，來選擇方法。