電平轉換的方式有很多種，比如封面顯示的原理框圖中使用到的ADuM1201芯片，其為ADI基於iCoupler專利的磁隔離數字隔離器；又比如N型三極管OC上拉電阻輸出方式等等；
而本文主要闡述利用MOS管搭建的低成本方案，實現電平的雙向轉換，具體電路如下圖示：
以下分析其工作原理，因SCL與SDA兩條支路工作原理一致，故選取其中一條支路進行分析，如下分三種情況進行討論：
1）空閑狀態：
則有：
2）3.3V轉5V：
則有：
3）5V轉3.3V：
則有：
注：
因MOS管都存在開關速度問題，故此種形式的電平轉換電路速度不能過高，一般控制在1MHz以內；而對於標准模式100kbit/s 或快速模式400kbit/s的 I2C 總線，該電平轉換電路不存在任何限制問題。