[發(fā)明專利]一種電平轉(zhuǎn)換的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110250416.5
• 申請日: 2011-08-29
• 公開（公告）號(hào): CN102957415A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬清
• 申請（專利權(quán)）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號(hào): H03K19/0175
• 分類號(hào): H03K19/0175
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及電子通信領(lǐng)域，尤其涉及一種電平轉(zhuǎn)換的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，電子產(chǎn)品的發(fā)展越來越快，幾乎所有的電子芯片都朝著低功耗、低電壓型的統(tǒng)一方向發(fā)展，電子產(chǎn)品內(nèi)部數(shù)字集成電路的供電電壓從幾年前的5V發(fā)展到3.3V，2.85V，2.6V甚至到1.8V，這樣，市場上就出現(xiàn)了用不同電壓支持的數(shù)字集成電路，但是，并不是當(dāng)?shù)碗妷旱募呻娐烦霈F(xiàn)以后高電壓型的集成電路就消失了，相反，市場上各種供電規(guī)格的數(shù)字集成電路出現(xiàn)了并存的狀況，即出現(xiàn)了各數(shù)字集成電路IO電平不同的狀況。

而當(dāng)系統(tǒng)中使用的各數(shù)字集成電路IO電平不同時(shí)，就必須要求使用電平轉(zhuǎn)換電路才能使不同IO的數(shù)字集成電路間實(shí)現(xiàn)互相通信。

比如：74LVC4245是很常用的一種電平轉(zhuǎn)換芯片，使用該芯片可以實(shí)現(xiàn)不同IO電平的數(shù)字電路互連進(jìn)行相互通信，但是74LVC4245屬于8路電平轉(zhuǎn)換芯片系列，當(dāng)電路中只有1-2電路信號(hào)需要電平轉(zhuǎn)換時(shí)，使用該系列芯片就顯得很浪費(fèi)，而且這類芯片體積大，使用復(fù)雜，占用電路板面積大，成本高，而且該74LVC4245系列芯片實(shí)現(xiàn)雙向電平轉(zhuǎn)換時(shí)需要通過其DIR引腳控制方向，當(dāng)用于I2C總線等場合時(shí)就無法控制總線方向?qū)崿F(xiàn)雙向電平轉(zhuǎn)換。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種電平轉(zhuǎn)換的方法及系統(tǒng)，以解決在現(xiàn)有技術(shù)中由于只能通過成本高且實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的芯片來實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換，而導(dǎo)致在只需要實(shí)現(xiàn)一路或二路電平轉(zhuǎn)換時(shí)，存在的成本高，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的技術(shù)問題。

本申請中的一個(gè)實(shí)施例提供了一種實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)，包括：

控制電壓單元，用于提供控制電壓；

電平轉(zhuǎn)換單元，包括：

第一端口，通過所述第一端口，將所述控制電壓單元連接至所述電平轉(zhuǎn)換單元；

第二端口，通過所述第二端口輸入第一電壓電平信號(hào)；

第三端口，通過所述第三端口輸出第二電壓電平信號(hào)，

其中，所述電平轉(zhuǎn)換單元用于基于從所述第一端口輸入的所述控制電壓，將所述第一電壓電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述第二電壓電平信號(hào)，其中當(dāng)所述第一電壓電平信號(hào)為低電壓電平信號(hào)時(shí)，所述第二電壓電平信號(hào)為高電壓電平信號(hào)；當(dāng)所述第一電壓電平信號(hào)為高電壓電平信號(hào)時(shí)，所述第二電壓電平信號(hào)為低電壓電平信號(hào)。

可選的，所述電平轉(zhuǎn)換單元包括：

第一電路，所述第二端口連接至所述第一電路；電平轉(zhuǎn)換器件，連接在所述第一電路與所述第一端口之間；

第二電路，與所述電平轉(zhuǎn)換器件及所述第三端口連接。

可選的，所述電平轉(zhuǎn)換器件為N溝道場效應(yīng)管，其中所述N溝道場效應(yīng)管包括：

源極，與所述第一電路連接；

漏極，與所述第二電路連接；

柵極，與所述第一端口連接。

可選的，所述電平轉(zhuǎn)換器件還包括：二極管，所述二極管的正極連接到所述N溝道場效應(yīng)管的源極，所述二極管的負(fù)極連接到所述N溝道場效應(yīng)管的漏極。

可選的，所述電平轉(zhuǎn)換器件為三極管，其中所述三極管包括：

基極，與所述第一端口連接；

發(fā)射極，與所述第二端口連接；

集電極，與所述第二電路連接。

可選的，所述控制電壓單元用于將輸入至所述控制電壓單元第一電壓轉(zhuǎn)換為輸出至所述電平轉(zhuǎn)換器件的第二電壓，其中，所述第一電壓的電壓值為任意電壓值，以保證所述控制電壓單元以及所述電平轉(zhuǎn)換器件能夠正常運(yùn)行為前提；所述第二電壓的電壓值為在一定范圍內(nèi)變化的電壓值，以保證所述電平轉(zhuǎn)換器件能夠正常運(yùn)行為前提，所述第一電壓的電壓值不同于所述第二電壓的電壓值。

可選的，所述控制電壓單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)具體包括：

第一三極管，型號(hào)為PNP型，所述第一三極管的集電極連接所述第一端口，所述第一三極管的發(fā)射極連接第一輸入電源；

第二三極管，型號(hào)為NPN型，所述第二三極管的基極與所述第一三極管的基極連接，所述第二三極管的發(fā)射極接地；

第三三極管，型號(hào)為PNP型，所述第三三極管的基極連接所述第二三極管的集電極，所述第三三極管的發(fā)射極連接第二輸入電源，所述第三三極管的集電極連接所述第一三極管的集電極，也連接所述第一端口；

第一保護(hù)電阻，所述第一保護(hù)電阻連接在所述第一三極管的集電極與所述第一端口之間；

第二保護(hù)電阻，所述第二保護(hù)電阻的一端連接所述第一保護(hù)電阻與所述第一端口，所述第二保護(hù)電阻的另一端連接所述第三三極管的集電極；

第三保護(hù)電阻，所述第三保護(hù)電阻的一端連接所述第一三極管的基極；