隨著 FPGA 的發展和產品種類的增加，FPGA（現場可編程門陣列）在電子系統和產品中的應用也日益廣泛。憑借 FPGA 的靈活性，用戶可以對處理器重新編程，而不必等待新的器件型號推出，因此 FPGA 越來越受歡迎。此外，有了 FPGA，系統設計人員還能通過實施固件更新，而不是浪費時間進行硬件更改，來快速進行新功能的原型設計，從而縮短設計周期。FPGA 的功能范圍很廣，許多新型 FPGA 可與一些正在開發的復雜定制 ASIC（專用集成電路）相媲美。

FPGA 處理能力的提升，以及 I/O（輸入/輸出）和內存容量的增加，為設計人員實現特定設計提供了多種選擇。不過，使用現代 FPGA 上提供的許多資源時，功耗往往更高。FPGA 供應商通常會提供關于如何配置其 FPGA 的建議，以便針對給定 FPGA 設計實現更低的總體功率范圍。

通常，FPGA 配置建議要求將 FPGA 內核電壓降至 1.8V 或 3.3V 等常用電壓軌以下。例如，對于具有大量查詢表 (LUT) 的復雜 FPGA，FPGA 供應商會建議在 1.2V 甚至更低的核心電壓下運行 FPGA，以達到設計功耗。內核電壓越低，FPGA 可支持的 I/O 電壓就越低。當 FPGA 在 1.2V 或更低內核電壓下運行時，系統設計人員面臨的設計挑戰之一是，FGPA 連接的外設通常在遠高于 FPGA I/O 所能支持的電壓下運行，這會導致 I/O 電壓電平不匹配（請參閱圖 1）。

對于系統設計人員來說，提高 FPGA 的 I/O 電壓需要將整個 FPGA 的內核電壓或相當一部分的內核電壓提高至更高電平，這會導致整體功耗增加。如果只有少數 FPGA I/O 存在 I/O 電平不匹配情況，則這會提高 FPGA 的整體功率上限。有一種設計能夠幫助系統設計人員使 FPGA 保持較低內核電壓并解決 I/O 電平不匹配問題，那就是采用簡單的電壓電平轉換器器件。

電平轉換器件為系統設計人員提供了一種簡單且經濟高效的設計，可解決系統的 I/O 電平不匹配問題，而不會影響性能、功耗或尺寸。集成式電平轉換設計提供多種 I/O 類型、位寬、數據速率范圍、電流驅動能力和封裝選項。德州儀器 (TI) 的電平轉換器產品系列包含許多不同類型的電平轉換功能，這些功能都可以滿足幾乎任何應用要求。TI 的電平轉換產品系列包括工業級、汽車級和增強級自動方向、方向控制和固定方向電平轉換器。

有關常用接口類型的推薦電平轉換器件列表，請參閱表 1。表 2 列出了常見的 FPGA 系列和通常推薦用于功耗設計的目標 I/O 電平，以及必須進行電平轉換的各系列器件所支持的不同接口。有關 TI 所有電平轉換設計的更多信息，請參閱電壓轉換器和電平轉換器。