シングルトランジスタレベルアップシフター

3.3V-> 5V変換用のシンプルな単一方向レベルシフターが必要です。

インターネットには多くのオプションがあり、ロジックICを使用するオプションと2つのNPNトランジスター（コンバーターとインバーター）を使用するオプションがありますが、単一のトランジスター（および2つの抵抗）のみを使用するオプションは見つかりませんでした。

私の理解では、入力が3.3Vのとき、トランジスタがブロックされ、R2が出力を引き上げます。一方、入力が0Vのとき、トランジスタは通過し、出力をトランジスタVCE（sat）に引き下げます。

それでは、なぜそのようなコンバーターが機能しないのでしょうか？理由があるに違いない...

当該単一BJTレベルシフタは、動作します：5ボルト側デバイスの入力インピーダンスが著しく高い質問に示さ6.8 kよりも、予想される場合〜5ボルトへ〜0.3の信号が受信される（撮影2N2222例として）。

ただし、低インピーダンス入力の場合、入力は6.8 kの抵抗を備えた分圧器として機能し、信号の高い部分を大幅に減衰させます。

たとえば、5ボルト側の負荷の入力インピーダンスが100 kの場合、信号は約4.6〜4.7ボルトで最大になります。それでも悪くない。

それより低いと、レベルが問題になります。これは、出力レールをより強く駆動するために、質問で述べた2トランジスタ構成などの代替手段が必要な場合です。

私はあなたのソリューションが好きです。質問は単純なソリューションに関するものであるため、いくつかの選択肢があります（Microchipが提供するいくつかのソリューションはこちら）。

1）直接接続：3.3VロジックからのVoh（高レベル出力電圧）がVih（高レベル入力電圧）よりも大きい場合、必要なのは直接接続だけです。（このソリューションでは、3.3V出力のVol（低レベル出力電圧）が5V入力のVil（低レベル入力電圧）より小さいことも必要です）。

2）上記の条件が近い場合、多くの場合、プルアップ抵抗を使用して（3.3Vまで）高レベル出力電圧をわずかにブーストし、信号を直接接続できます。

3）プルアップ抵抗は、少量の高レベル電圧の増加を提供できます。さらに、ダイオードを使用して5Vにプルアップできます。示されている回路は5Vにプルアップクリアされませんが、1ダイオードの電圧降下分（約0.7v）だけ5Vロジックへの高レベル入力電圧を増加させます。この方法では、有効な低レベルが1つのダイオードのドロップによっても発生するため、依然として有効であることに注意してください。ショットキーダイオードを使用して、低レベル電圧の望ましくない増加を最小限に抑えながら、高レベル電圧をわずかに増加させることができます。この回路の詳細については、上記のアプリノートを参照してください。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

4）論理反転を処理できる場合（アクティブなプルアップを必要としない場合）、MOSFETとプルアップ抵抗を使用できます。

^{この回路をシミュレートする}

5）ロジックICソリューションを探しているのではないことは知っていますが、完全を期すために、1つ（おそらく多くの）に言及します。MC74VHC1GT125は SOT23-5またはSOT-353パッケージに「LSTTLコンパチブル入力と非反転バッファ/ CMOSロジックレベルシフター」です。小さくシンプルで安い。

どうやら先日、この問題についても議論されました。デジタルI / Oで3.3Vから5Vにステップアップしますが、ソリューションは間違っています（Dave Tweedに感謝します）。