在電子電路中，PMOS 管僅支持單向電平轉換，而雙向 NMOS 電路具備正反雙向導通能力。雙向 NMOS 電路的工作特性類似機械開關，適用於頻繁切換場景。它導通電阻大，適合低頻信號電平轉換，成本低，且導通後壓降比三極管小，適合對電壓要求高的場景。不過其具體實現會因應用場景和器件特性而異，實際應用要按需選合適的電路拓撲和器件參數。

下麵我們來解析它的工作原理：

當 S（TXD_1V8）輸出高電平時，MOS 管 Q4 的 Vgs = 0，MOS 管處於關閉狀態，D（UART1_RXD）經電阻 R42 上拉至 3.3V；

當 S（TXD_1V8）輸出低電平時，Q4 的 Vgs = 1.8V，超過導通電壓閾值，MOS 管導通，Net2 通過 MOS 管被拉低至低電平；

當 D（UART1_RXD）輸出高電平時，Q4 的 Vgs 保持不變，繼續維持關閉狀態，S（TXD_1V8）被電阻 R37 上拉至 1.8V；

當 D（UART1_RXD）輸出低電平時，Q4 起初不導通，體二極體先將 S（TXD_1V8）拉低至低電平，此時 Vgs ≈ 1.8V，MOS 管隨即導通，進一步拉低 S（TXD_1V8）的電壓。

另外在設計這個電路時，還需滿足高電壓 ＞ 低電壓 – 0.7V，否則在 D→S 傳輸高電平時會出現問題，即 Vs = Vd + 0.7V，導致 Vs < VCC。同時，涉及 1.8V 的電路要注意 MOS 管的 Vgs 導通電壓，謹慎進行器件選型。