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典型电平转换电路方案分析

典型电平转换电路方案分析

英联半导体电平转换芯片产品线

低成本

UM2001 1Ch UM2002 2Ch UM3212 2Ch

通用型

(应用于Push-Pull/Open-Drain端口)

UM3202 2Ch

UM3204 4Ch

高速

(应用于Push-Pull端口 )

UM3301 1Ch

UM3302 2Ch

UM3304 4Ch

UM3308 8Ch

2种外部端口形式

(a) push-pull推挽输出(b) open-drain开漏输出

电平转换方案1:分立MOSFET

工作原理分析:

(1)两端均不被总线拉低时,VGS=0,管子截止分别被上拉至不同电平,实现高电平的双向传输; (2)An 端首先被总线拉低,VGS=VCCA ,管子导通,Bn 被拉低,实现An 到Bn 低电平传输; (3) Bn 端首先被总线拉低,通过寄生二极管,An 被瞬间拉低,VGS 变高,管子导通,An 最终被Bn 拉

低至相同的低电平,实现Bn 到An 低电平传输。

低电压端

高电压端

优点:

? 比较灵活,通道数量随意;

? 价格较低;

缺点:

? 速率低:一般推荐在几百KHz 频率以下使用;

? 可靠性一般:噪声容限差,延时较大,通道间一致性不好;

? 大部分MOSFET 无ESD 防护性能; ? PCB 占用面积较大;

高电压端信号隔离原理分析:

?若VCCB 断电,Q3Q4截止,Bn 信号被隔离开出来,An 端通讯不受影响;

电平转换方案2:分立MOSFET (隔离)

低电压端

高电压端

优点:

? 比较灵活,通道数量随意;

? 支持高电压端断电隔离;

缺点:

? 速率低:一般推荐在几百KHz 频率以下使用; ? 可靠性一般:噪声容限较差,延时较大,通道间一致性不好;

?大部分MOSFET 无ESD 防护性能; ? 元件数量多,BOM 成本、贴片成本较高; ? PCB 占用面积较大,布线复杂;

电平转换方案3: UM2002

低电压端 高电压端

优点:

? 两侧可高阻隔离:EN 置低; ? 高速率:最高可达5MHz 以上;

? 高可靠性:噪声容限好,延时极小,通道间一致性好; ? 内置ESD 防护电路:4KV HBM ; ? 封装形式多种:TSSOP8、SOP8; ? 元件数量少,PCB 走线简单,节省面积;

方案3 BOM

Comment Qty 价格(RMB)

U1 UM2002 1 0.29 C1 0.1uF 1 0.03 R1 200K 1 0.02 R2,R3

0603

2

0.02*2

0.04(贴片费)

合计

5

0.42

Comment Qty 价格(RMB)

Q1,Q2

Si2302

2

0.1*2

R1,R2,R3,R4

0603 4 0.02*4 0.04(贴片费)

合计

6

0.32

方案1 BOM

Comment Qty 价格(RMB)

Q1,Q2,Q3,Q4

Si2302

4

0.1*4

R1,R2,R3,R4 0603 4 0.02*4 0.05(贴片费)

合计 8 0.53

方案2 BOM

方案1、2、3成本比较

信号质量比较(分离MOSFET-方案1): 1.8V to 3.3V

f=100KHz

5uS/Div

An (1V/Div)->

Bn (1V/Div)->

f=100KHz ,Rup=10K

f=400KHz

1uS/Div

f=400KHz ,Rup=4.7K

f=1MHz

500nS/Div

An (1V/Div)->

Bn (1V/Div)->

f=1MHz ,Rup=3.3K

f=3.4MHz ,Rup=1K

信号质量比较(UM2002-方案3): 1.8V to 3.3V

f=100KHz ,Rup=10K

An (1V/Div)->

Bn (1V/Div)->

f=400KHz ,Rup=4.7K

f=1MHz ,Rup=3.3K

An (1V/Div)->

Bn (1V/Div)->

f=3.4MHz ,Rup=1K

UM2002 典型应用框图

UM200x,UM3212 简介

? 通用双向电平转换芯片;

? 自动方向识别,无需额外方向控制引脚;

?通道一致性好,nS 级传输延时; ? 适用于Push-Pull 、Open-Drain 应用;

? 适用于各类单双向电平转换及I2C-bus 、

SMBus 、SPI 等总线电平转换;

UM200x内部电路

工作原理分析:

(1)内部包含1个参考管与多个通道管,所有管子的栅极连接在一起;

(2)GPIO=0V,参考管与通道管都截止,An与Bn间为高阻,等同于隔离;

(3)GPIO=3.3V,VG=VCCA+VGS(其中VGS=0.6V~1V),通道管工作于饱和状态,即VAn=VS=VG-VGS=(VCCA+VGS)-VGS ≈ VCCA。同时,Bn经上拉电阻拉高至VCCB,实现高电平的双向传输;当An、Bn任何一端为低电平时,管子导通,实现低电平的双向传输。注意:当(VCCB-VCCA)<1V时,An端需接上拉电阻,以保证高电平可拉升至VCCA。

UM200x,UM3212应用技巧

(1) 问:UM3212系列与UM200x系列有何区别?

答:内部电路结构相同。UM3212系列为2通道产品,提供超小型封装DFN8 2.1×1.6和MSOP8,与TI、NXP通用型号PCA9306 PIN2PIN兼容;UM200x系列目前提供1通道和2通道产品,UM2001提供SOT363封装,UM2002提供TSSOP8和SOP8封装。

(2) 问:UM200x,UM3212用于I2C总线应用,上拉电阻阻值如何选择?

答:总的原则是速率越高上拉电阻阻值越小,100KHz频率推荐10KΩ,400KHz频率推荐4.7KΩ,1MHz频率推荐1KΩ。

(3)问: UM200x,UM3212信号线上的上拉电阻可省略吗?

答:高电压端上拉电阻必须接。低电压端在(VCCB-VCCA)≥1V时,上拉电阻可接可不接;在(VCCB-VCCA) <1V时,上拉电阻必须要接。

(4) 问: UM200x,UM3212 应用中,低压端电压参考源VREF1是否可以由高压端电源通过电阻分压获得?

答:可以。如下图电路就可实现2.5V信号与5V信号之间的双向传输。

(5) 问: UM200x,UM3212 典型应用中(如下图),VCCA电源断电,VCCB电源带电,为什么实测VREFA有电压约VCCB-0.9V,An也有高电平信号,是否芯片有有漏电?

答:不是漏电,因为EN为使能状态,VREF1电平被拉升至(VCCB-VGS),这里

VGS=0.8V~1V,但该VREF1电平无带载能力,同时由于通道管、参考管的栅极是连在一起的,An信号也被拉高至VCCB-VGS。若希望在VCCA断电时,高压端信号被隔离,建议接法如下(注意,R2、R3不能省略):

UM3204典型应用框图UM320x 简介

?通用双向电平转换芯片(适用push-pull,open-drain);?自动方向识别,无需额外方向控制引脚;

? EN控制引脚置低,端口高阻态;

?芯片内置上拉电阻,I2C应用时无需外接上拉电阻;?最高数据数据速率

24Mbps(push-pull),2Mbps(open-drain);

?

An端电压1.65V~3.6V

,Bn

端电压2.3V~5.5V;

?1uA超低待机静态电流;

?Bn端口±15KV ESD防护;

?超小型封装CSP8,DFN8,CSP12,QFN14等;

UM3204

UM320x内部I/O电路框图

One-Short模块,

用于减小信号上升

沿时间

内置10K Ω 上拉电

阻,OE置低时,该

上拉电阻自动断开

低阻导通MOSFET

UM320x电平转换应用技巧

(1)问:项目中使用UM3204H进行电平转换,做高低温测试中发现个别样品在-20 ℃条件下电平转换已经工作异常,导致系统通讯失败,但规格书标注UM320x系列工作温度范围-40~85 ℃,是否实际产品与规格书不符?

答:失效原因:外部信号通路串联了1K电阻;内部10K电阻非理想电阻,存在温度系数,且在晶圆制造过程中有一定分散性。解决方法:1K串联电阻改为0欧姆, -40~85 ℃高低温测试通过。

UM320x电平转换应用技巧(续一)

(2)问:UM320x规格书标注An、Bn端口要求输入低电平VIL最高不应高于0.15V,该要求是否过于严格?

答:UM320x的An、Bn端口参数VIL(Max)=0.15V,该数值之所以规定得较低,是因为当输入信号低电平幅度VIL

详解电平种类与电平转换

详解电平种类与电平转换 1. 常用的电平转换方案 (1) 晶体管+上拉电阻法 就是一个双极型三极管或 MOSFET,C/D极接一个上拉电阻到正电源,输入电平很灵活,输出电平大致就是正电源电平。 (2) OC/OD 器件+上拉电阻法 跟 1) 类似。适用于器件输出刚好为 OC/OD 的场合。 (3) 74xHCT系列芯片升压(3.3V→5V) 凡是输入与 5V TTL 电平兼容的 5V CMOS 器件都可以用作3.3V→5V电平转换。 ——这是由于 3.3V CMOS 的电平刚好和5V TTL电平兼容(巧合),而 CMOS 的输出电平总是接近电源电平的。 廉价的选择如 74xHCT(HCT/AHCT/VHCT/AHCT1G/VHCT1G/...) 系列 (那个字母 T 就表 示 TTL 兼容)。 (4) 超限输入降压法(5V→3.3V,3.3V→1.8V, ...) 凡是允许输入电平超过电源的逻辑器件,都可以用作降低电平。 这里的"超限"是指超过电源,许多较古老的器件都不允许输入电压超过电源,但越来越多的新器件取消了这个限制 (改变了输入级保护电路)。 例如,74AHC/VHC 系列芯片,其 datasheets 明确注明"输入电压范围为0~5.5V",如果采 用 3.3V 供电,就可以实现5V→3.3V电平转换。 (5) 专用电平转换芯片 最著名的就是 164245,不仅可以用作升压/降压,而且允许两边电源不同步。这是最通用的电平转换方案,但是也是很昂贵的 (俺前不久买还是¥45/片,虽是零售,也贵的吓人),因此若非必要,最好用前两个方案。 (6) 电阻分压法 最简单的降低电平的方法。5V电平,经1.6k+3.3k电阻分压,就是3.3V。 (7) 限流电阻法 如果嫌上面的两个电阻太多,有时还可以只串联一个限流电阻。某些芯片虽然原则上不允许输入电平超过电源,但只要串联一个限流电阻,保证输入保护电流不超过极限(如 74HC 系列为 20mA),仍然是安全的。 (8) 无为而无不为法 只要掌握了电平兼容的规律。某些场合,根本就不需要特别的转换。例如,电路中用到了某种 5V 逻辑器件,其输入是 3.3V 电平,只要在选择器件时选择输入为 TTL 兼容的,就不需要任何转换,这相当于隐含适用了方法3)。

常见TTL电平转换电路

常见TTL电平转换电路 ------设计参考 1.二、三级管组成的TTL/CMOS电平转换电路,优点是价格非常低,缺点是要求使用在 信号频率较低的条件下。 建议上拉电阻为10K时,可使用在信号频率为几百Khz以下的环境中,曾经在960Khz 的串口通信中做过测试。上拉电阻越小,速率越高,但是电路的功耗也越高,在低功耗要求高的电路中需要慎重考虑。在选择二、三极管时,尽量选用结电容小,开关速率高的。 A ) 图1所示电路,仅能使用在输入信号电平大于输出信号电平的转换上,例如3.3V转2.8V。二极管选用高速肖特基二极管,并且V F尽量小,例如RB521S。 图1 B ) 图2电路,仅能使用在输入信号电平大于输出信号电平的转换上,例如3.3V转2.8V,否则PNP管可能关不断。如果对输出低电平电压幅度有较严格的要求,PNP管则选用饱和压降小些的管子。PNP管也不如NPN的通用。VCC_OUT是输出信号的电源电压。 图2

C ) 图3是NPN管组成的转换电路,对输入和输出电平的谁高谁低没有要求,适用性很好。其中VCC_IN是输入信号的电源电压,VCC_OUT是输出信号的电源电压。转换后输出的低电平VOL=Vin_Lmax+Vsat,Vin_Lmax为输入信号低电平的最高幅值,Vsat为NPN管的饱和压降,如果对输出低电平电压幅度有较严格的要求,NPN管则选用饱和压降小些的管子,以满足一般电路中VOL<0.8V的要求。 图3 2.OC/OD输出的反相器组成的电平转换电路。 图4,由2级反相器组成,反相器必须是OC/OD输出的。反相器的电源与输入信号的电平相同或者相匹配,最后的输出电平由上拉电阻上拉到输出信号的目标电平上。上拉电阻的取值直接影响功耗和可适用的信号频率。 图4

电平转换方法

5V-3.3V电平转换方法 在实际电路设计中,一个电路中会有不同的电平信号。 方案一:使用光耦进行电平转换 首先要根据要处理的信号的频率来选择合适的光耦。高频(20K~1MHz)可以用高速带放大整形的光藕,如6N137/TLP113/TLP2630/4N25等。如果是20KHz以下可用TLP521。然后搭建转换电路。如将3.3V信号转换为5V信号。电路如下图: CP是3.3V的高速信号,通过高速光耦6N137转换成5V信号。如果CP接入的是5V 的信号VCC=3.3V,则该电路是将5V信号转换成3.3V信号。优点:电路搭建简单,可以调制出良好的波形,另外光耦还有隔离作用。缺点:对输入信号的频率有一定的限制。 方案二:使用三极管搭建转换电路 三极管的开关频率很高,一般都是几百兆赫兹,但是与方案一相比,电路搭建相对麻烦,而且输出的波形也没有方案一的好。 电路如下图: 其中C1为加速电容,R1为基极限流电阻,R2为集电极上拉电阻,R3将输入端下拉到地,保证在没有输入的情况下,输出端能稳定输出高电平。同时在三极管截止时给基区过量的电荷提供泄放回路缩短三极管的退饱和时间。 优点:开关频率高,在不要求隔离,考虑性价比的情况下,此电路是很好的选择。 缺点:输出波形不是很良好。 方案三:电阻分压 这里分析TTL电平和COMS电平的转换。首先看一下TTL电平和CMOS电平的区别。 TTL电平:输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。在室温下,一般输出高电平是3.5V,输出低电平是0.2。最小输入高电平>=2.0V,输入低电平<=0.8,噪声容限是0.4V。 CMOS电平:1逻辑电平电压接近于电源电压,0逻辑电平接近于0V。而且有很宽的噪声容限。 下面的电路是将5V的TTL电平转换成3V的TTL电平

MAX232芯片可以完成TTL与EIA双向电平转换

TTL/CMOS INPUTS 端.这个端口是的作用是输入TLL或CMOS信号的...一般为0-5V... 低电平为零,高电平为VCC. TTL/CMOS OUTPUTS端,这个端口的作用是输出TLL或CMOS信号...输出电压一般为0-5V...低电平为零..高电平为VCC. RS232 OUTPUTS 这端口是把TTL或CMOS的信号转为RS232的信号输出...输出为正负12V...到电脑.... RS232 INPUTS 这个端口是接收到电脑发出的正负12伏...由232输出转为TTL或CMOS信号...这个信号也为正负12V... MAX232内部有二组232转换电路... 使用的时候...一般是11------ 14 13----12为一组. 10-----7 8----9为一组... 51单片机要与PC机进行串口通信,通常使用MAX232芯片来作电平转换。下面把MAX232与51单片机的接口电路贴出来供大家参考。(此电路图已经过实际验证) MAX232芯片可以完成TTL与EIA双向电平转换,MAX232提供两路串口电平转换,现在只用一路串口,所以另一路悬空不使用,MAX232与51单片机接口电路如下图所示。(单击图片可放大)

图中DB9为串口的插头(母接头),插座共有9个引线. MAX232的12脚接单片机的P3.0(RXD) MAX232的12脚接单片机的P3.1(TXD) MAX232还带有4个电容,都是容量都是104,为了减少电路板体积,可以用无极电容代替极性电容。 VCC 是5V DC 提示:串口插座有公母两种类型其中 公的串口插座是带有插针的(有针) 母的串口插座是不带有插针的(有洞) 如下图所示 由以上分析可知,DB9为母接头,而电脑PC的串口接头一般是分接头。 所以此电路与PC相连时,所用的串口线应该是一公一母的串口线。TTL电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定,+5V等价于逻辑"1",0V等价于逻辑"0",这被称做TTL(晶体管-晶体管逻辑电平)信号系统,这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。 TTL电平信号对于计算机处理器控制的设备内部的数据传输是很理想的,首先计算机处理器控制的设备内部的数据传输对于电源的要求不高以及热损耗也较低,另外TTL 电平信号直接与集成电路连接而不需要价格昂贵的线路驱动器以及接收器电路;再者,计算机处理器控制的设备内部的数据传输是在高速下进行的,而TTL接口的操作恰能满足这个要求。TTL型通信大多数情况下,是采用并行数据传输方式,而并行数据传输对于超过10英尺的距离就不适合了。这是由于可靠性和成本两面的原因。因为在并行接口中存在着偏相和不对称的问题,这些问题对可靠性均有影响;另外对于并行数据传输,电缆以及连接器的费用比起串行通信方式来也要高一些。

MAX3232电平转换原理图

RS232TO TTL 通讯模块

实现RS232到TTL数据转换。芯片采用MAX3232适用电压3V-5.5V,具有ESD保护功能、支持流控制、零延时自动收发转换和波特率自适应特点,即插即用,稳定可靠。 主要资源: 一、DB9母头RS232接口带流控功能可直接接电脑 二、2.54排针RS232接口带流控功能可替代DB9接头 三、3个指示灯分别是电源指示灯、数据收指示灯、数据发指示灯 四、2.54排针TTL接口带流控功能可直接接TTL设备 淘宝网站 https://https://www.doczj.com/doc/bd3689373.html,/?spm=2013.1.1000126.d21.lOnOC1

以MCU单片机TTL到PC台式机RS232数据通信为例 1、PC台式机接DB9接口 2、MCU通过杜邦线接排针P1接口 P1接口说明 1GND接GND信号流向:GND 2VCC接3V-5V信号流向:VCC<--MCU_5V/MCU_3.3V 3RX接MCU_TX信号流向:PC_RX<--MAX3232<--RX 4TX接MCU_RX信号流向:PC_TX-->MAX3232-->TX 5CTS接MCU_RTS信号流向:PC_CTS<--MAX3232<--MCU_RTS 6RTS接MCU_CTS信号流向:PC_RTS-->MAX3232-->MCU_CTS 产品附件 1、RS232-TTL小板一个 2、杜邦线十根十种颜色 3、防静电自封袋一个 4、原理图

淘宝 https://https://www.doczj.com/doc/bd3689373.html,/?spm=2013.1.1000126.d21.lOnOC1产品图片

选择正确的电平转换方案英文

Application Report SCEA044–June2010 A Guide to Voltage Translation With TXS-Type Translators Dave Moon,Aeysha Sultana High Volume Linear ABSTRACT Modern trends are driving the need for lower supply voltages across many system-level designs.As most processor voltage levels continue to decrease in the interest of achieving the lowest possible power consumption,peripheral devices maintain a need for higher voltage levels,creating potential for voltage discontinuities within a system.To remedy this mixed voltage system incompatibility,a voltage translator can be used. Texas Instruments High Volume Linear group offers a wide-range of voltage level translators.A variety of architectures provide solutions for different application environments including dual-supply direction-controlled,auto-direction sensing,and application-specific memory card interface translators. The information in this application report is intended to help system designers understand the architecture and operation of the TXS-type auto-direction sensing translator family Contents 1The Need For Voltage-Level Translation (2) 2Auto-Direction Sensing Voltage Translator Architecture (2) 3Input Driver Requirements With TXS-Type Translators (6) 4Driving External Loads With TXS-Type Translators (7) 5Output Enable Control (7) 6Conclusion (7) List of Figures 1Digital Switching Levels (2) 2Basic TXS0101,TXS0102,and TXS0104Architecture (3) 3Transfer Characterisitics of an N-Channel Transistor (3) 4Basic TXS0108E Architecture (4) 5TXS0108E During Low-to-High Signal Transition (5) 6TXS0108E During High-to-Low Signal Transition (6) 1 SCEA044–June2010A Guide to Voltage Translation With TXS-Type Translators Copyright?2010,Texas Instruments Incorporated

TI-选择正确的电平转换方案

1. 简介 在今天的电子电路系统中电压电平的转换基本成为了必须。例如:一 个ASIC的供电为VccA,而I/O器件的供电为VccB。为了使它们之间正常通信,就需要一个如图1的电平转换(level-translation)方案。 输入电平限值和器件的输出电平主要根据器件采用的工艺技术和供电 。图2显示了不同的供电和元件技术的限值范围。为了成功的实现两个 器件的接口,一定要保证以下的条件: ■驱动器件的Voh必须大于接收器件的Vih ■驱动器件的Vol必须小于接收器件的Vil ■驱动器件的输出电压范围不能超过接收器件的可容忍的I/O电 压范围

2. 双电源电平转换器件(Dual-Supply Level Translators) 2.1 特性 双电源的器件是为了满足两类总线或不同供电器件之间的异步通讯的 。这类器件采用双电源:VccA为A端(A side)供电,VccB为B端供电。对于数据从A到B或B到A都能传输的双向的电平转换器件,方向取决于输入pin DIR的逻辑电平。如果器件有OE控制,在OE有无效时 A端和B端的总线隔离。 TI的双电源器件有各种位宽的应用并几乎覆盖了当前出现的全部的供 电应用。这些器件灵活,易用并能实现双向转换,对于许多电平转换 的应用都是理想的选择(译者注:强!)。它们的电流驱动能力可以 使其适合长线及重载的应用。 SN74AVCB324245是一种32位双电源电平转换器件(由四组8位端口组成)。图3显示了SN74AVCB324245的1.8V转3.3V的一个端口,同

时另一个端口实现3.3V到1.8V的转换。 双电源器件的优点: ●可以在不同电压结点间灵活的转换 ●具有电流驱动的能力 ●具有不同的位宽 2.2 产品列表

5V到3V3的电平转换-串口通信

5V到3V3的电平转换-串口通信 一、电平转换电路 下面来分析一下电路的设计思路: https://www.doczj.com/doc/bd3689373.html,/BLOG_ARTICLE_244240.HTM 首先声明一下:这个电路是从3V3的角度考虑的! 1、接收通道 我们首先来明确一下数据流向(其实就是电平驱动方向),接收通道是由5V方驱动的(Source),3V3方只是取电平(Sink),因此TXD5V作为此通道的输入方,RXD3V3作为通道的输出方。 我们知道,三极管(开关型)集电极输出驱动能力不错,我们就设计为集电极输出;但是,只有一个三极管是不行的,因为集电极输出的时候,基极电平和集电极逻辑是相反的;那么,加一个反相器?没必要,那是另外一种电平转换的方法了,我们只需要再使用一个三极管,基极接前级输出就可以了。这样,逻辑转换就完成了,当输入低电平时,Q1截止,集电极输出高电平,Q2导通,集电极输出低电平。同理,高电平分析是一样的。 逻辑转换完成了,那么就是电平的问题了。这很好解决,输入方为5V逻辑,那么就给它一个VCC5,3V3逻辑高电平需要一个3V3,那么就给一个VCC3V3;OK! 2、发送通道 分析完接收通道,发送通道的原理其实也是一样的,就不详细介绍了。 3、结论 其实如果稍微熟悉电子电路知识的人看来,这个电路实在太简单,正因为如此,我才要强调,基础很重要!否则,一个系统的设计会在这些小地方卡住。 二、电平问题: 单片机手册————电气特性 常用逻辑电平:12V,5V,3.3V; 1.TTL电平: 输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。在室温下,一般输出高电平是3.5V,输出低电平是0.2V。最小输入高电平和低电平:输入高电平>=2.0V,输入低电平<=0.8V,噪声容限是0.4V。

常用的电平转换方案

常用的电平转换方案 TTL、CMOS、ECL等电路的高低电平阀值不同,他们之间逻辑连接需要电平转换;还有,就是接口与接口之间的,如RS232与485之间,USB与串口之间等等,由于这些接口协议里面定义的电平不同,所以也需要电平转换。 1. 常用的电平转换方案 (1) 晶体管+上拉电阻法 就是一个双极型三极管或MOSFET,C/D极接一个上拉电阻到正电源,输入电平很灵活,输出电平大致就是正电源电平。 图1. 电阻-二极管拓扑,是在同一根信号线上实现双向转换的可选技术之一

图2. 分立/数字晶体管是实现双向转换的另外一种选择 (数据入和数据出也被称为主入从出(MISO)和主出从入(MOSI)。SPI能够使用超过20Mbp的时钟信号,使用CMOS推挽逻辑。由于SPI是单向的,没有必要在同一根信号线上实现双向转换。这使电平转换变得简单一些,因为 可以采用电阻与二极管(图1)或分立/数字晶体管(图2)等简单方案。I2C、SMBusTM和1-Wire 接口为双向、漏极开路拓?扑。I2C有3个速度范围:≤ 100kbps的标准模式,≤ 400kbps的快速模式,≤ 3.4Mbps的高速模式。双向总线的电平转换更加困难,因为必须在同一根数据线上进行双向转换。基于电阻-二极管或集电极/漏极开路的单级晶体管转换器的简单拓扑由于固有的单向性,无法满足要求。 ) (2) OC/OD 器件+上拉电阻法 跟1) 类似。适用于器件输出刚好为OC/OD 的场合。 (3) 74xHCT系列芯片升压(3.3V→5V) 凡是输入与5V TTL 电平兼容的5V CMOS 器件都可以用作 3.3V→5V 电平转换。 ——这是由于3.3V CMOS 的电平刚好和5V TTL电平兼容(巧合),而CMOS 的输出电平总是接近电源电平的。 廉价的选择如74xHCT(HCT/AHCT/VHCT/AHCT1G/VHCT1G/...) 系列(那个字母T 就表示TTL 兼容)。 (4) 超限输入降压法(5V→3.3V, 3.3V→1.8V, ...) 凡是允许输入电平超过电源的逻辑器件,都可以用作降低电平。 这里的"超限"是指超过电源,许多较古老的器件都不允许输入电压超过电源,但越来越多的新器件取消了这个限制(改变了输入级保护电路)。 例如,74AHC/VHC 系列芯片,其datasheets 明确注明"输入电压范围为0~5.5V",如果采用 3.3V 供电,就可以实现5V→3.3V 电平转换。 (5) 专用电平转换芯片 最著名的就是164245,不仅可以用作升压/降压,而且允许两边电源不同步。这是最通用的电平转换方案,但是也是很昂贵的(俺前不久买还是¥45/片,虽是零售,也贵的吓人),因此若非必要,最好用前两个方案。

CMOS电平转换电路详解

CMOS电平转换电路详解 COMS集成电路是互补对称金属氧化物半导体(Compiementary symmetry metal oxide semicoductor)集成电路的英文缩写,电路的许多基本逻辑单元都是用增强型PMOS晶体管和增强型NMOS管按照互补对称形式连接的,静态功耗很小。 COMS电路的供电电压VDD范围比较广在+5~+15V均能正常工作,电压波动允许10,当输出电压高于VDD-0.5V时为逻辑1,输出电压低于VSS+0.5V(VSS为数字地)为逻辑0。CMOS电路输出高电平约为0.9Vcc,而输出低电平约为0.1Vcc.当输入电压高于VDD-1.5V时为逻辑1,输入电压低于VSS+1.5V(VSS为数字地)为逻辑0。 TTL电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定,+5V等价于逻辑1,0V 等价于逻辑0,这被称做TTL(晶体管-晶体管逻辑电平)信号系统,这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。 标准TTL输入高电平最小2V,输出高电平最小2.4V,典型值3.4V,输入低电平最大0.8V,输出低电平最大0.4V,典型值0.2V(输入H》2V,输入L《0.8V;输出H 》2.4V(3.4V),输出L《0.4V(0.2V)。 CMOS电平是数字信号还是模拟信号?CMOS电平是数字信号,COMS电路的供电电压VDD范围比较广在+5--+15V均能正常工作,电压波动允许10,当输出电压高于VDD-0.5V 时为逻辑1,输出电压低于VSS+0.5V(VSS为数字地)为逻辑0,一般数字信号才是0和1 。 cmos电平转换电路1、TTL电路和CMOS电路的逻辑电平 VOH:逻辑电平1 的输出电压 VOL:逻辑电平0 的输出电压 VIH :逻辑电平1 的输入电压 VIH :逻辑电平0 的输入电压 TTL电路临界值:

各种电平总结

TTL和CMOS电平总结 TTL和CMOS电平总结 TTL——Transistor-Transistor Logic HTTL——High-speed TTL LTTL——Low-power TTL STTL——Schottky TTL LSTTL——Low-power Schottky TTL ASTTL——Advanced Schottky TTL ALSTTL——Advanced Low-power Schottky TTL FAST(F)——Fairchild Advanced schottky TTL CMOS——Complementary metal-oxide-semiconductor HC/HCT——High-speed CMOS Logic(HCT与TTL电平兼容) AC/ACT——Advanced CMOS Logic(ACT与TTL电平兼容)(亦称ACL) AHC/AHCT——Advanced High-speed CMOS Logic(AHCT与TTL电平兼容) FCT——FACT扩展系列,与TTL电平兼容 FACT——Fairchild Advanced CMOS Technology 1,TTL电平: 输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。在室温下,一般输出高电平是3.5V,输出低电平 是0.2V。最小输入高电平和低电平:输入高电平>=2.0V,输入低电平<=0.8V,噪声容限是0.4V。 2,CMOS电平: 1逻辑电平电压接近于电源电压,0逻辑电平接近于0V。而且具有很宽的噪声容限。 3,电平转换电路: 因为TTL和COMS的高低电平的值不一样(ttl 5v<==>cmos 3.3v),所以互相连接时需 要电平的转换:就是用两个电阻对电平分压,没有什么高深的东西。哈哈 4,OC门,即集电极开路门电路,OD门,即漏极开路门电路,必须外界上拉电阻和电源才能将开关电平作为高低电平用。否则它一般只作为开关大电压和大电流负载,所以又叫做驱 动门电路。 5,TTL和COMS电路比较: 1)TTL电路是电流控制器件,而coms电路是电压控制器件。 2)TTL电路的速度快,传输延迟时间短(5-10ns),但是功耗大。 COMS电路的速度慢,传输延迟时间长(25-50ns),但功耗低。 COMS电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关,频率越高,芯片集越热,这是正常

5V-3.3V电平转换方案

2013年1月8日 15:17 源文档 整理By caowent@ https://www.doczj.com/doc/bd3689373.html, 近年来,半导体制造工艺的不断进步发展,为便携式电子工业产品的广泛应用提供了动力和保证,便携式设备要求使用体积小,功耗低,电池耗电小的器件,因低电压器件的成本比传统5V器件更低,功耗更小,性能更优,加上多数器件的I/O脚可以兼容5V/3.3vTTL电平,可以直接使用在原有的系统中,所以各大半导体公司都将3.3,2.5v等低电平集成电路作为推广重点。但是,目前市场上仍有许多5V电源的逻辑器件和数字器件,因此在许多设计中3.3V(含3V)逻辑系统和5V逻辑系统共存,而且不同的电源电压在同一电路板中混用,随着更低电压标准的引进,不同电源电压和不同逻辑电平器件间的接口问题将在很长一段时间内存在.MSP430系列单片机的供电电压在1.8~3.6V这间,因此在使用它的过程中不可避免要碰到不同电压,电平的接口问题. 在混合电压系统中,不同的电源电压的逻辑器件相互连接时会存在以下三个主要问题: 1:加到输入和输出引脚上的最大允许电压限制问题; 器件对加到输入或者输出脚上的电压通常是有限制的.这些引脚有二极管或者分离元件接到Vcc。如果接入的电压过高,则电流将会通过二极管或者分离元件流向电源。例如在3.3V器件的输入端加上5V的信号,则5V电源会向3.3V电源充电,持续的电流将会损坏二极管和其他电路元件. 2:两个电源间电流的互串问题 在等待或者掉电方式时,3.3V电源降落到0V,大电流将流通到地,这使得总线上的高电压被下拉到地,这些情况将引起数据丢失和元件损坏.必须注意:不管在3.3V的工作状态还是在0V的等待状态下都不允许电流流向Vcc. 3:必须满足输入转换门限电平的问题. 用5V的器器件来驱动3.3V的器件有很多不同的情况,同样TTL和CMOS间的转换电平也存在着不同的情况.驱动器必须满足接收器的输入转换电平,并且要有足够的容限以保证不损坏电路元件. 在实际电路设计中,一个电路中会有不同的电平信号。 方案一:使用光耦进行电平转换首先要根据要处理的信号的频率来选择合适的光耦。高频(20K~1MHz)可以用高速带放大整形的光藕,如 6N137/TLP113/TLP2630/4N25等。如果是20KHz以下可用TLP521。然后搭建转换电路。如将3.3V信号转换为5V信号。电路如下图:

3.3V转5V的双向电平转换电路

3.3V转5V的双向电平转换电路 说说所有的电平转换方法,你自己参考~ (1) 晶体管+上拉电阻法 就是一个双极型三极管或MOSFET,C/D极接一个上拉电阻到正电源,输入电平很灵活,输出电平大致就是正电源电平。 (2) OC/OD 器件+上拉电阻法 跟1) 类似。适用于器件输出刚好为OC/OD 的场合。 (3) 74xHCT系列芯片升压(3.3V→5V) 凡是输入与5V TTL 电平兼容的5V CMOS 器件都可以用作3.3V→5V 电平转换。 ——这是由于3.3V CMOS 的电平刚好和5V TTL电平兼容(巧合),而CMOS 的输出电平总是接近电源电平的。 廉价的选择如74xHCT(HCT/AHCT/VHCT/AHCT1G/VHCT1G/...) 系列(那个字母 T 就表示TTL 兼容)。 (4) 超限输入降压法(5V→3.3V, 3.3V→1.8V, ...) 凡是允许输入电平超过电源的逻辑器件,都可以用作降低电平。 这里的"超限"是指超过电源,许多较古老的器件都不允许输入电压超过电源,但越来越多的新器件取消了这个限制(改变了输入级保护电路)。 例如,74AHC/VHC 系列芯片,其datasheets 明确注明"输入电压范围为0~5.5V",如果采用3.3V 供电,就可以实现5V→3.3V 电平转换。 (5) 专用电平转换芯片 最著名的就是164245,不仅可以用作升压/降压,而且允许两边电源不同步。这是最通用的电平转换方案,但是也是很昂贵的(俺前不久买还是¥45/片,虽是零售,也贵的吓人),因此若非必要,最好用前两个方案。 (6) 电阻分压法 最简单的降低电平的方法。5V电平,经1.6k+3.3k电阻分压,就是3.3V。 (7) 限流电阻法 如果嫌上面的两个电阻太多,有时还可以只串联一个限流电阻。某些芯片虽然原则上不允许输入电平超过电源,但只要串联一个限流电阻,保证输入保护电流不超过极限(如74HC 系列为20mA),仍然是安全的。 (8) 无为而无不为法 只要掌握了电平兼容的规律。某些场合,根本就不需要特别的转换。例如,电路中用到了某种5V 逻辑器件,其输入是3.3V 电平,只要在选择器件时选择输入为TTL 兼容的,就不需要任何转换,这相当于隐含适用了方法3)。 (9) 比较器法 算是凑数,有人提出用这个而已,还有什么运放法就太恶搞了。 那位说的可以~但我分析你也不是非要芯片不可吧?尽量节约成本啊~ 3.3V转5V 电平转换方法参考 电平转换

电平转换电路

3.1 应用举例-应用SN74LVC2G07实行电平转换 图6显示了SN74LVC2G07一个Buffer作1.8V到5V的转换,另一Buffer 作3.3V到1.8V的转换。 器件的电源电压为1.8V。它可以保证器件将输入最低的VIH识别为有效的高电平。输出上拉电阻的最小值取决于器件开漏脚的最大灌电流能力(maximum current-sinking capability Iol max)。而最大灌电流能力是受限于输出信号的最大允许的上升时间的。 Rpu(min)=(Vpu-Vol)/ Iol(max) 对于图6中的SN74LVC2G07,假设Vpu1=5V±0.5V,Vpu2=1.8V±0.15V,而且电阻的精度为5% Rpu1(min)=((5.5V-0.45V)/4mA)×(1/0.95)=1.33kΩ 最接近的标称值为1.5kΩ。 Rpu2(min)=((1.8V-0.45V)/4mA)×(1/0.95)=394.73Ω 最接近的标称值为430Ω。 图7显示了在不同上拉电阻值的情况下具有10pF容性负载情况下的输出波形。当上拉电阻值增大后,输出信号的上升时间也增加了。

3.2 不要在CMOS 驱动的输出端加上拉电阻

在电平转换时,系统设计者不能在CMOS器件的输出端加上拉电阻。这种作法有很多弊端,应该避免使用。一个问题是在输出为低时增加了功耗。当CMOS 驱动输出为高是也会产生另一个危害。高电平的电源会通过上拉电阻对低电平电源灌电流。此时,下部的N沟道晶体管是关闭的,上部的P沟道晶体管是导通的。电流灌入低电平的电源会产生无法预料的后果。 4 FET开关 TI的CB3T,CBT,CBTD和TVC系列的总线开关可以用作Level-shifter。FET开关非常适用于不需要电流驱动并有很短传播时延的电平转换应用。 FET开关的好处: ●很短的传播时延 ●TVC器件(或者将CBT 器件配置为TVC)不用方向控制就可以实现双向电平转换 TI的CB3T系列器件可以用于5V到3.3V转换。图9显示了CB3T器件用作双向电平转换的一些应用。

电平转换电路

7.10 电平转换电路 在数字电路系统中,一般情况下,不同种类器件(如TTL、CMOS、HCMOS等)不能直接相连;电源电压不同的CMOS、HCMOS器件因输出电平不同也不能直接相连,这就涉及到电平转换问题。所幸的是目前单片机应用系统中的MCU、存储器、μP监控芯片、I/O扩展与接口电路芯片等多采用HCMOS工艺;另一方面74LS系列数字电路芯片已普遍被74HC系列芯片所取代。即数字电路系统中的门电路、触发器、驱动器尽可能采用74HC系列(或高速的74AHC系列)芯片、CD40系列或 CD45系列的CMOS器件(速度较HCMOS系列慢,但功耗比HC系列芯片低、电源电压范围宽。当电源电压大于5.5V时,CMOS数字逻辑器件就成了唯一可选的数字IC芯片),尽量不用74LS系列芯片(速度与74HC系列相同,但电源范围限制为5.0V±5%、功耗大、价格甚至比74HC系列高)与74系列(在74系列中,只有输出级可承受高压的7406、7407 OC门电路芯片仍在使用)。 根据CMOS、HCMOS芯片输出高低电平特征、输入高低电平范围,在电源电压相同,且不大于5.5V情况下,这些芯片能直接相连。因此,在现代数字电子电路中只需解决不同电源电压CMOS、HCMOS器件之间的连接问题。 7.10.1 高压器件驱动低压器件接口电路 高压器件驱动低压器件(如5V驱动3V或9V驱动5V、3V)时,一般不能直接相连,应根据高压器件输出口结构(漏极开路的OD门、准双向或CMOS互补推挽输出)选择相应的接口电路。 对于OD输出引脚,可采用图7-42(a)所示电路,上拉电阻R一般取 10K~510K之间,具体数值与前级输出信号频率有关:输出信号频率高,如1MHz以上方波信号,R取小一些;输出信号频率低,R可取大一些,以减小输出低电平时上拉电阻R的功耗。 对于CMOS互补推挽输出、准双向(如MCS-51的P1、P2、P3口)输出,须在两者之间加隔离二极管,如图7-42(b)所示,其中电阻R选择与图(a)相同,二极管D可采用小功率开关二极管,如1N4148。前级输出高电平时,二极管D截止,后级输入高电平电压接近电源电压。当前级输出低电平时,二极管D导通,后级输入低电平电压=+(二极管导通压降)。显然<1.0V,当后级电路为HCMOS、CMOS器件时,只要输入级N沟

电平转换方法

常用的电平转换方案 (1) 晶体管+上拉电阻法 就是一个双极型三极管或 MOSFET,C/D极接一个上拉电阻到正电源,输入电平很灵活,输出电平大致就是正电源电平。 (2) OC/OD 器件+上拉电阻法 跟 1) 类似。适用于器件输出刚好为 OC/OD 的场合。 (3) 74xHCT系列芯片升压 (3.3V→5V) 凡是输入与 5V TTL 电平兼容的 5V CMOS 器件都可以用作 3.3V→5V 电平转换。 ——这是由于 3.3V CMOS 的电平刚好和5V TTL电平兼容(巧合),而 CMOS 的输出电平总是接近电源电平的。 廉价的选择如 74xHCT(HCT/AHCT/VHCT/AHCT1G/VHCT1G/...) 系列 (那个字母 T 就表 示 TTL 兼容)。 (4) 超限输入降压法 (5V→3.3V, 3.3V→1.8V, ...) 凡是允许输入电平超过电源的逻辑器件,都可以用作降低电平。 这里的"超限"是指超过电源,许多较古老的器件都不允许输入电压超过电源,但越来越多的新器件取消了这个限制 (改变了输入级保护电路)。 例如,74AHC/VHC 系列芯片,其 datasheets 明确注明"输入电压范围为0~5.5V",如果采 用 3.3V 供电,就可以实现 5V→3.3V 电平转换。 (5) 专用电平转换芯片 最著名的就是 164245,不仅可以用作升压/降压,而且允许两边电源不同步。这是最通用的电平转换方案,但是也是很昂贵的 (俺前不久买还是¥45/片,虽是零售,也贵的吓人),因此若非必要,最好用前两个方案。 (6) 电阻分压法 最简单的降低电平的方法。5V电平,经1.6k+3.3k电阻分压,就是3.3V。 (7) 限流电阻法 如果嫌上面的两个电阻太多,有时还可以只串联一个限流电阻。某些芯片虽然原则上不允许输入电平超过电源,但只要串联一个限流电阻,保证输入保护电流不超过极限(如 74HC 系列为 20mA),仍然是安全的。 (8) 无为而无不为法 只要掌握了电平兼容的规律。某些场合,根本就不需要特别的转换。例如,电路中用到了某种 5V 逻辑器件,其输入是 3.3V 电平,只要在选择器件时选择输入为 TTL 兼容的,就不需要任何转换,这相当于隐含适用了方法3)。 (9) 比较器法

逻辑电平转换器

逻辑电平转换器 在新一代电子产品设计中,TTL或5V CMOS电平已不再占据逻辑电路统治地位。随着低电压逻辑的引入,系统内部常常出现输入/输出逻辑不协调的问题,从而提高了系统设计的复杂性。例如,当1.8V的数字电路与工作在3.3V的模拟电路进行通信时,需要首先解决两种电平转换问题,本文介绍了不同逻辑电平之间的转换方法。 1 逻辑电平转换的必要性 型号I/O通道数单向/双向 Rx/Tx V L范围Vcc范围独立使能速率 MAX3001 8 双向,8/8 1.2V~5.5V 1.65V~5.5V Yes 4Mbps MAX3370 1 双向,1/1 1.65V~ 5.5V 2.5V~5.5V No 2Mbps MAX3371 1 双向,1/1 1.65V~ 5.5V 2.5V~5.5V Yes 2Mbps MAX3372/3 2 双向,2/2 1.2~5.5V 1.65V~5.5V Yes 230kbps MAX3374 MAX3375 MAX3376 2 单向,2/0 单向,1/1 单向,0/2 1.2~5.5V 1.65V~5.5V Yes 16Mbps MAX3377 MAX3378 4 双向,4/4 1.2~5.5V 1.65V~5.5V Yes 230kbps MAX3379 4 单向,4/0 1.2~5.5V 1.65V~5.5V Yes 16Mbps MAX3390 4 单向,3/1 1.2~5.5V 1.65V~5.5V Yes 16Mbps MAX3391 4 单向,2/2 1.2~5.5V 1.65V~5.5V Yes 16Mbps MAX3392 4 单向,1/3 1.2~5.5V 1.65V~5.5V Yes 16Mbps MAX3393 4 单向,0/4 1.2~5.5V 1.65V~5.5V Yes 16Mbps 随着不同工作电压的数字IC的不断涌现,逻辑电平转换的必要性更加突出,电平转换方式也将随逻辑电压、数据总线的形式(例如4线SPI、32位并行数据总线等)以及数据传输速率的不同而改变。现在虽然许多逻辑芯片都能实现较高的逻辑电平至较低逻辑电平的转换(如将5V电平转换至3V电平),但极少有逻辑电路芯片能够较低的逻辑电平转换成较高的逻辑电平(如将3V逻辑转换至5V逻辑)。另外,电平转换器虽然也可以用晶体管甚至电阻——二极管的组合来实现,但因受寄生电容的影响,这些方法大大限制了数据的传输速率。

常见电平转换芯片

常用的一些电平转换芯片 芯片描述电压范围位数是否双电源 SN74AVC1T45 具有可配置电压转换和 3 态输出的单位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 1 双电源 SN74LVC1T45 具有可配置电压转换和 3 态输出的单位双电源总线收发器 1.65 5.5 两者兼有 1 双电源 SN74AVCH2T45 具有可配置电压转换和 3 态输出的双位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 2 双电源 SN74LVC2T45 具有可配置电压转换和 3 态输出的双位双电源收发器 1.65 5.5 两者兼有 2 双电源 SN74AVC2T45 具有可配置电压转换和 3 态输出的双位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 2 双电源 SN74AVCH4T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 4 位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 4 双电源SN74AVC4T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 4 位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 4 双电源 SN74AVCH8T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 8 位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 8 双电源SN74LVC8T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 8 位双电源总线收发器 1.65 5.5 两者兼有 8 双电源SN74AVC8T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 8 位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 8 双电源 SN74LVC16T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 16 位双电源总线收发器 1.65 5.5 两者兼有 16 双电源SN74AVC16T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 16 位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 16 双电源SN74AVC20T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 20 位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 20 双电源SN74AVC24T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 24 位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 24 双电源SN74AVC32T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 32 位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 32 双电源SN74TVC3306 双路钳位电压 0.8 5.0 两者兼有 2 FET 开关 SN74TVC3010 10 位钳位电压 0.8 5.0 两者兼有 10 FET 开关 SN74TVC16222A 22 位钳位电压 0.8 5.0 两者兼有 22 FET 开关

【CN109687862A】一种双向电平转换电路和双向电平转换芯片【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910115541.1 (22)申请日 2019.02.14 (71)申请人 上海艾为电子技术股份有限公司 地址 201199 上海市闵行区秀文路908弄2 号1201室 (72)发明人 董渊 王云松 黄建刚 程剑涛  孙洪军  (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 王宝筠 (51)Int.Cl. H03K 19/0175(2006.01) (54)发明名称 一种双向电平转换电路和双向电平转换芯 片 (57)摘要 本发明提供了一种双向电平转换电路和双 向电平转换芯片,包括信号传输管、第一上拉管、 第二上拉管和上拉控制模块;第一上拉管的第一 端与第一电压端电连接、第二端与信号传输管的 第一端电连接,第二上拉管的第一端与第二电压 端电连接、第二端与信号传输管的第二端电连 接;上拉控制模块的第一信号输入端与信号传输 管的第一端电连接、第二信号输入端与信号传输 管的第二端电连接、输出端与第一上拉管和第二 上拉管的栅极电连接,用于在信号传输管的第一 端和第二端中任一端由第一电平翻转为第二电 平时,输出第一电平脉冲。本发明中两个上拉管 由一个上拉控制模块控制,从而不仅可以减少模 块数量和设计复杂度,而且可以减小芯片面积和 成本。权利要求书2页 说明书7页 附图3页CN 109687862 A 2019.04.26 C N 109687862 A

权 利 要 求 书1/2页CN 109687862 A 1.一种双向电平转换电路,其特征在于,包括信号传输管、第一上拉管、第二上拉管和上拉控制模块; 所述第一上拉管的第一端与第一电压端电连接,所述第一上拉管的第二端与所述信号传输管的第一端电连接,所述第二上拉管的第一端与第二电压端电连接,所述第二上拉管的第二端与所述信号传输管的第二端电连接; 所述上拉控制模块的第一信号输入端与所述信号传输管的第一端电连接,所述上拉控制模块的第二信号输入端与所述信号传输管的第二端电连接,所述上拉控制模块的输出端与所述第一上拉管和所述第二上拉管的栅极电连接; 所述上拉控制模块用于在所述信号传输管的第一端和第二端中任一端由第一电平翻转为第二电平时,输出第一电平脉冲,控制所述第一上拉管和所述第二上拉管导通,将所述第一端和第二端中另一端由第一电平拉为第二电平。 2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述上拉控制模块包括第一信号输入端、第二信号输入端、端口检测模块、双向检测触发模块和单脉冲产生模块; 所述端口检测模块与所述第一信号输入端和所述第二信号输入端电连接,用于在所述第一信号输入端和所述第二信号输入端都为第二电平时,输出第一电平,在所述第一信号输入端和所述第二信号输入端中至少一端为第一电平时,输出第二电平; 所述双向检测触发模块与所述第一信号输入端和所述第二信号输入端电连接,用于在所述第一信号输入端和所述第二信号输入端都为第一电平时,输出第二电平,在所述第一信号输入端和所述第二信号输入端中至少一端为第二电平时,输出第一电平; 所述单脉冲产生模块与所述端口检测模块和所述双向检测触发模块电连接,用于在所述端口检测模块输出第二电平、所述双向检测触发模块的输出由第二电平转换为第一电平时,输出第一电平脉冲,在其他时段输出第二电平。 3.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,所述端口检测模块包括与非门和第一反相器至第四反相器; 所述第一反相器的输入端与所述第一信号输入端电连接,所述第二反相器的输入端与所述第一反相器的输出端电连接,所述第二反相器的输出端与所述与非门的一个输入端电连接; 所述第三反相器的输入端与所述第二信号输入端电连接,所述第四反相器的输入端与所述第三反相器的输出端电连接,所述第四反相器的输出端与所述与非门的另一个输入端电连接; 所述与非门的输出端与所述端口检测模块的输出端电连接。 4.根据权利要求3所述的电路,其特征在于,所述双向检测触发模块包括或门、第一晶体管至第五晶体管、第五反相器和第六反相器; 所述或门的一个输入端与所述第一信号输入端电连接,所述或门的另一个输入端与所述第二信号输入端电连接,所述或门的输出端与所述第一晶体管的栅极电连接; 所述第一晶体管的第一端与所述第二晶体管的第二端电连接,所述第二晶体管的第一端与电源端电连接,所述第一晶体管的第二端与第三晶体管的第二端电连接,所述第三晶体管的栅极与所述第一信号输入端电连接,所述第三晶体管的第一端与接地端电连接; 所述第一晶体管的第二端与第四晶体管的第二端电连接,所述第四晶体管的第二端通 2

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