Conmutación de nivel bidireccional 5V <-> 3.3V

Creo que el circuito más fácil que hace lo que quieres usaría un MOSFET de canal N como el bss138 y dos pull-ups, enganchados de la siguiente manera:

Dime si no se ajusta a tus necesidades y por qué.

Dicho esto, debo recomendarle que eche un vistazo a la serie MAX3000 de convertidores de nivel. Los he usado antes y son excelentes convertidores bidireccionales que "simplemente funcionan" (en términos de Apple).

Espero eso ayude.

editar: parece que la imagen aparece rota con algunos navegadores, puedes verla aquí

Yo voto galimatías :-).
No obtendrá mucha caída de voltaje sobre R2 ya que apenas habrá corriente y, por lo tanto, el diodo tampoco perderá mucho voltaje. Si su dispositivo de 3,3 V no es compatible con E/S de 5 V, puede freírlo de esta manera.
Además, si el dispositivo de 3,3 V emite un nivel bajo, podemos ignorar D1, y el nivel en la entrada de 5 V estará determinado por R1, D2 y R2. R1 + R2 elevarán el nivel bajo hasta cierto nivel, y el diodo agregará otros 0,7 V, por lo que el nivel que se ve en el lado de 5 V puede no ser bajo en absoluto.

¿Volver a la mesa de dibujo?

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Echa un vistazo a esta nota de aplicación de NXP . Solución muy elegante, sin IC de cambio de nivel especial.

Ese circuito está roto. Solo por un lado, considere el caso del lado izquierdo manejando 5V y el lado derecho de alta impedancia. El lado derecho irá a 5V menos la caída del diodo. También está roto para otros casos. Revise los 4 casos posibles y verá que el resultado no es el que pretendía.

Estás perdiendo el tiempo tratando de jugar juegos con cambios de nivel. Si realmente quiere hacerlo usted mismo, ¿no debería comenzar con la arena de la playa y refinar su propio silicio? En el mejor de los casos, terminará con algo que es más grande y más tosco que un IC de cambio de nivel deliberado.

Los cambiadores de nivel de una sola línea vienen en paquetes SOT-23 e incluyen una línea de dirección y los estados de alta impedancia resultantes según la dirección. Si necesita traducir varias líneas paralelas con la misma señal de dirección, la solución integrada es aún más pequeña por línea.

Sin embargo, la mejor manera de lidiar con esto es diseñar el sistema para que necesite la menor cantidad posible de cambios de nivel. A veces eso es imposible o poco práctico, pero un autobús completo que requiere cambios de nivel es una especie de bandera roja. También tenga en cuenta que las entradas de 5 V con niveles TTL (como los chips 74HCTxxx, por ejemplo) funcionan directamente desde las salidas de 3,3 V, ya que 3,3 V está por encima del umbral de entrada alto garantizado.

Agregado:

Veo que ha publicado un circuito revisado, pero todavía tiene problemas. Cuando el lado de 5 V se está agotando, puede hacer que el lado de 3,3 V solo baje a 2 gotas de diodo sobre el suelo. Eso es demasiado alto para algunos tipos de lógica. Por ejemplo, muchos microcontroladores PIC tienen entradas de disparador Schmitt que funcionan de 0,2 Vdd a 0,8 Vdd. .2Vdd sería solo 660mV con un suministro de 3.3V, por lo que dos caídas de diodo son demasiado altas para garantizar una lógica baja.

Esto se está volviendo tonto. Incluso si su circuito funcionara, solo mostraría que si usa suficiente goma de mascar y cinta adhesiva y 6 partes, puede hacer algo que no es tan bueno como un solo IC barato en un paquete SOT-23.