[實用新型]多通道電平轉(zhuǎn)換裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721872793.1
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN207603609U
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 常鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 北京比特大陸科技有限公司
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175
• 代理公司: 北京智信四方知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11519
• 代理人: 劉真

本實用新型公開了一種多通道電平轉(zhuǎn)換裝置，包括至少一個升壓轉(zhuǎn)換單元和至少一個降壓轉(zhuǎn)換單元，其分別基于加法器和減法器實現(xiàn)多通道的信號電平轉(zhuǎn)換。本實用新型實施例可以適配計算設(shè)備之間多通道信號的電平轉(zhuǎn)換需求，具有較好的信號電平轉(zhuǎn)換效能，并且具有良好的可擴展性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及信號處理技術(shù)，特別是涉及一種多通道電平轉(zhuǎn)換裝置。

背景技術(shù)

目前基于大規(guī)模集成電路的計算設(shè)備采用傳統(tǒng)并聯(lián)電源架構(gòu)存在電流過大、能源使用效率低等顯著缺點，并且增加了芯片電路設(shè)計的要求和生產(chǎn)設(shè)計的成本。隨著半導(dǎo)體工藝的發(fā)展，集成電路(IC)芯片的工作電源電壓越來越低，工作電流越來越大，為了最大化電源的轉(zhuǎn)換效率，現(xiàn)有技術(shù)在印刷電路板(PCB)上開始采取多個芯片串聯(lián)的供電方式，即多組芯片采用相互串聯(lián)的方式，在電源輸入端和接地端之間形成多級串聯(lián)的電壓域。這種串聯(lián)供電架構(gòu)可以有效地減小電路整體供電電流，提高電源轉(zhuǎn)換效率，并且可以降低電源轉(zhuǎn)換部分電路器件的成本。

現(xiàn)有的串聯(lián)供電電路將外部電源電壓VCC經(jīng)過DC-DC電源模塊轉(zhuǎn)換為電源電壓VDD給串聯(lián)的多個IC芯片供電，從而在串聯(lián)的各芯片上形成了高低不同的電壓域。因此，為保證串聯(lián)的芯片之間能正常通信，需要在相互通信的芯片之間進行信號的電平轉(zhuǎn)換。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本實用新型一方面提出一種多通道電平轉(zhuǎn)換裝置，包括：

至少一個升壓轉(zhuǎn)換單元，所述升壓轉(zhuǎn)換單元用于基于加法器對輸入信號電壓進行升壓轉(zhuǎn)換，從而獲得升壓轉(zhuǎn)換后的輸出電壓；

至少一個降壓轉(zhuǎn)換單元，所述降壓轉(zhuǎn)換單元用于基于減法器對輸入信號電壓進行降壓轉(zhuǎn)換，從而獲得降壓轉(zhuǎn)換后的輸出電壓；

所述升壓轉(zhuǎn)換后的輸出電壓的升壓幅度和降壓轉(zhuǎn)換后的輸出電壓的降壓幅度為參考電壓值。

在一些實施方式中，所述升壓轉(zhuǎn)換單元包括基于運算放大器實現(xiàn)的加法器，其中運算放大器的同向輸入端并聯(lián)連接第一電阻(R1)和第二電阻(R2)，第一電阻(R1)和第二電阻(R2)的另一端分別連接輸入信號電壓和參考電壓；輸出電壓通過并聯(lián)的第三電阻(R3)和第一電容(C1)連接反向輸入端，第三電阻(R3)連接反向輸入端的一端同時通過第四電阻(R4)接地。

在一些實施方式中，所述降壓轉(zhuǎn)換單元包括基于運算放大器實現(xiàn)的減法器，其中運算放大器的同向輸入端并聯(lián)連接第五電阻(R5)和第六電阻(R6)，第五電阻(R5)另一端連接輸入信號電壓，第六電阻(R6)的另一端接地；輸出電壓通過并聯(lián)的第七電阻(R7)和第二電容(C2)連接反向輸入端，第七電阻(R7)連接反向輸入端的一端同時通過第八電阻(R8)連接到參考電壓。

在一些實施方式中，所述多通道電平轉(zhuǎn)換裝置基于多路運算放大器實現(xiàn)。

在一些實施方式中，所述升壓轉(zhuǎn)換單元用于實現(xiàn)計算設(shè)備之間通信信號從低到高的電平轉(zhuǎn)換。

在一些實施方式中，所述降壓轉(zhuǎn)換單元用于實現(xiàn)計算設(shè)備之間通信信號從高到低的電平轉(zhuǎn)換。

本實用新型另一方面提出一種串聯(lián)供電電路，包括：在供電端和地之間串聯(lián)連接的多個待供電芯片，其中兩兩相鄰的待供電芯片之間分別串聯(lián)連接前述任一實施例所述的多通道電平轉(zhuǎn)換裝置。

本實用新型實施例基于加法器和減法器電路實現(xiàn)了多通道的信號電平轉(zhuǎn)換，可以適配計算設(shè)備之間多通道信號的電平轉(zhuǎn)換需求，具有較好的信號電平轉(zhuǎn)換效能，并且具有良好的可擴展性。

附圖說明

圖1是根據(jù)本實用新型一實施例的多通道電平轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本實用新型一實施例的多通道電平轉(zhuǎn)換裝置中升壓轉(zhuǎn)換單元的電路示意圖；

圖3是根據(jù)本實用新型一實施例的多通道電平轉(zhuǎn)換裝置中降壓轉(zhuǎn)換單元的電路示意圖；