Как работает эта схема для преобразования уровня (5 В <> 3,3 В)?

Кто-нибудь знает, как именно эта схема работает? Это преобразователь уровня между 5 В и 3,3 В логики, и он является двунаправленным.

У меня есть теория, но я в этом не уверен (я никогда раньше не работал с MOSFET). И для чего этот диод?

Я беру это изображение от SparkFun в техническом описании ( преобразователь уровня ).

Когда ни одно устройство не тянет вниз по линии, «левая сторона» (с более низким напряжением) находится в высоком состоянии с помощью подтягивающего резистора. Напряжение между затвором и источником ниже порогового напряжения, и МОП-транзистор не проводит. Таким образом, «правая сторона» (с более высоким напряжением) также подтягивается подтягивающим резистором.

Когда «левая сторона» опускает линию в низкое состояние, напряжение между источником и затвором поднимается выше порогового значения, и MOSFET начинает проводить. Таким образом, «правая сторона» затем опускается в низкое состояние через проводящий МОП-транзистор.

Когда «правая сторона» тянет вниз по линии, диод между стоком и затвором соединяет «левый участок» с низким состоянием, заставляя MOSFET проводить, так что обе стороны притягиваются к одному и тому же уровню напряжения.

Более подробное описание приведено в разделе Методы сдвига уровня в конструкции шины I2C (PDF) в разделе 2.1.1, стр. 4.

Если я допустил некоторые ошибки, не стесняйтесь поправлять меня.