[發明專利]一種實用的電平轉換電路

在審

• 申請號: 201410077670.3
• 申請日: 2014-03-04
• 公開（公告）號: CN103888126A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 劉成軍
• 申請（專利權）人: 東莞博用電子科技有限公司
• 主分類號: H03K19/0185
• 分類號: H03K19/0185
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 周詳

技術領域

本發明涉及電平轉換電路技術領域，尤其涉及一種實用的電平轉換電路。

背景技術

現有的集成電路，在多芯片多電源域應用時，對電源域有嚴格的要求，對于電壓幅度不一致的芯片，如果進行通訊，則需要專用芯片進行電平轉換，或者用電阻實現上拉/下拉，這種應用增加了成本，使應用設計復雜化。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足而提供一種可實現多電源域芯片間直接通訊、不需要專用電壓轉換芯片或上拉/下拉電阻的實用的電平轉換電路。

為了實現上述目的，本發明提供一種實用的電平轉換電路，包括電流漏電路、施密特觸發器、PMOS管MP1、PMOS管MP2、NMOS管MN1；

所述PMOS管MP1源極、PMOS管MP2源極、施密特觸發器的高電平腳均與邏輯高電平VDD1連接，所述PMOS管MP1柵極、PMOS管MP2柵極、PMOS管MP1漏極均與電流漏電路的輸入端連接，所述PMOS管MP2漏極、NMOS管MN1漏極均與施密特觸發器的輸入端連接，所述電流漏電路的輸出端、NMOS管MN1源極、施密特觸發器的低電平腳均與邏輯低電平VSS連接；所述輸入信號IN與NMOS管MN1柵極連接，所述輸出信號OUT與施密特觸發器的輸出端連接。

較佳地，所述NMOS管MN1為耐高壓MOS管，且NMOS管MN1柵極的額定耐壓電壓大于所述輸入信號IN的電壓。

本發明有益效果在于：

本發明的PMOS管MP1與PMOS管MP2構成電流鏡，可使施密特觸發器輸入端的電位上拉到邏輯高電平VDD1，MN1的作用是把施密特觸發器輸入端的電位下拉到邏輯低電平VSS，施密特觸發器的作用是整形和反向，使輸出信號OUT與輸入信號IN的相位一致，從而實現多電源域芯片間直接通訊、不需要專用電壓轉換芯片或上拉/下拉電阻，以簡化電路設計，降低成本。

附圖說明

圖1為本發明的電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步的說明。

請參考圖1，本發明實用的電平轉換電路，包括電流漏電路1、施密特觸發器2、PMOS管MP1、PMOS管MP2、NMOS管MN1。

其中，PMOS管MP1源極、PMOS管MP2源極、施密特觸發器2的高電平腳均與邏輯高電平VDD1連接，所述PMOS管MP1柵極、PMOS管MP2柵極、PMOS管MP1漏極均與電流漏電路1的輸入端連接，所述PMOS管MP2漏極、NMOS管MN1漏極均與施密特觸發器2的輸入端連接，所述電流漏電路1的輸出端、NMOS管MN1源極、施密特觸發器2的低電平腳均與邏輯低電平VSS連接；所述輸入信號IN與NMOS管MN1柵極連接，所述輸出信號OUT與施密特觸發器2的輸出端連接。

其中，所述NMOS管MN1為耐高壓MOS管，且NMOS管MN1柵極的額定耐壓電壓大于所述輸入信號IN的電壓。

由圖1可以看出，PMOS管MP1、PMOS管MP2構成電流鏡，流過PMOS管MP2的電流好像從電流漏電路1“復制”過來的一樣，放大倍數為MP2對MP1的寬長比的比，這個電流起到上拉的作用，是施密特觸發器2輸入端V0的電位上拉到邏輯高電平VDD1；NMOS管MN1的作用是把施密特觸發器2輸入端V0的電位下拉到邏輯低電平VSS；施密特觸發器2的作用是整形和反向，使輸出信號OUT與輸入信號IN的相位一致。

假設輸入信號IN的高電平為VDD0，且VDD0和VDD1是不同的電源域，可能大于VDD1或小于VDD1，則本發明的具體工作原理，如下：

1.輸入信號IN為高電平VDD0時，NMOS管MN1導通，將V0的電位下拉到邏輯低電平VSS，雖然此時PMOS管MP2在起作用，也要把V0的電位上拉到邏輯高電平VDD1，可是因為NMOS管MN1的下拉能力要遠遠大于PMOS管MP2的上拉能力，所以此時V0為邏輯低電平VSS，經過施密特觸發器2的整形和反向作用，輸出信號OUT為高電平，這和輸入信號IN保持一致，但是這里代表邏輯高電平的電壓幅度不再是輸入信號IN的高電平VDD0，而是輸出信號OUT＝邏輯高電平VDD1，這樣就實現了電平的轉換。

2.輸入信號IN為低電平時，NMOS管MN1截止，PMOS管MP2把V0的電位上拉到邏輯高電平VDD1，再經過施密特觸發器2的整形和反向作用，輸出信號OUT為低電平，這和輸入信號IN保持一致，這樣就實現了電平的轉換。

3.綜合上述1和2描述的內容，實現了多電源域直接通訊，不需要專用電壓轉換芯片和上拉電阻