一種雙向電平轉換的裝置及方法制造方法及圖紙

一種雙向電平轉換的裝置及方法，包括：第一轉換單元，采用ＭＯＳ管，用于實現電壓之間的雙向電平轉換；若所述第一轉換單元不能單獨實現電壓的雙向電平轉換，則所述裝置還包括：第二轉換單元，采用二極管，用于提供合適的導通壓降，以配合第一轉換單元實現電壓之間的雙向電平轉換；所述第二轉換單元包括：肖特基二極管。本發明專利技術實施例方便的實現了更大范圍電壓之間的電平轉換，具有電路簡單，轉換電壓范圍寬的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電子通信
，尤其涉及。
技術介紹
目前，IC(集成電路)以其體積小、價格便宜的優勢，廣泛的應用于各種電子、通信設備中。電子、通信設備大量使用的IC有多種類型，常用的包括CMOS(互補金屬氧化物半導體)電路、TTL(晶體管-晶體管邏輯電路)電路，這些不同類型的IC存在多種電平標準，例如，常見的CMOS電路的電壓為3.3V、5V、9V等，常見的TTL電路的電壓為5V、3.3V、1.5V等。 用于進行數據傳輸的各種分立電路，也存在各種不同的電壓值。 由于實際應用中存在不同的電壓值，因而在IC以及分立電路應用于數據傳輸的過程中，必然存在不同電平之間的通信，因此需要一種電平轉換電路；由于大部分IC以及分立電路在數據傳輸過程中需要進行雙向數據傳輸，因此需要所述電平轉換電路能實現雙向電平轉換；同時，需要電平轉換電路簡單易用、成本較低廉。 現有技術中，存在1.8V到5V的電平轉換方法，圖1為現有技術中采用GTL2002(一種芯片型號)芯片實現1.8V到5V電平轉換的典型應用電路。其中，GTL2002芯片為能實現2bit總線數據信息從1.8V到5V的電平轉換的芯片。 GTL2002芯片的內部原理如圖2所示，實現電平轉換的具體過程為當Sn(GTL2002芯片的引腳名，n為1或2)或Dn(GTL2002芯片的引腳名，n為1或2)端口低電平時，MOS管導通，因為Sn和Dn之間是低阻通路，所以Sn和Dn都保持低電平；當Dn端口是高電平時，Sn端口的電壓被限制到與SREF(GTL2002芯片的引腳名)的電平相同；當Sn端口是高電平時，Dn端口通過上拉電阻被拉到高電平，此時MOS管不導通。 現有技術的缺點包括只能實現1.8V到5V所有電壓之間的電平轉換，而不能實現更高電壓(如15V)之間的電平轉換；同時，這個轉換電路需要GTL2002、電阻以及電容3個元件，并且GTL2002為專用IC，在成本上比分立元件高。 因此，目前沒有能實現5V以上，1.8V以下電壓之間的電平轉換；同時，也不存在成本較低的電平轉換電路。
技術實現思路
本專利技術實施例提供，能夠簡便的實現電壓之間的雙向電平轉換。 本專利技術實施例是通過以下技術方案實現的本專利技術實施例提供一種雙向電平轉換的裝置，所述裝置包括第一轉換單元，采用場效應MOS管，用于實現電壓之間的雙向電平轉換。 本專利技術實施例提供一種雙向電平轉換的方法，用以配合一種雙向電平轉換的裝置，所述方法包括根據第一待轉換電路或第二待轉換電路輸出電平的高低，控制第一轉換單元的導通或截止。 由上述本專利技術實施例提供的技術方案可以看出，本專利技術實施例采用，方便的實現了電壓之間的雙向電平轉換，具有電路簡單，轉換電壓范圍寬的優點。 附圖說明 圖1為現有技術中采用GTL2002芯片實現1.8V到5V電平轉換的典型電路圖；圖2為現有技術中GTL2002芯片的內部原理框圖；圖3為采用本專利技術的第一個實施例實現雙向電平轉換的系統結構示意圖；圖4為采用本專利技術的第二個實施例實現雙向電平轉換的系統結構示意圖；圖5為采用本專利技術實施例的裝置實現雙向電平轉換的具體實現示意圖；圖6為本專利技術實施例的采用第一轉換單元實現電平轉換的過程圖；圖7為本專利技術實施例的同時采用第一轉換單元和第二轉換單元實現電平轉換的過程圖。 具體實施方式 本專利技術實施例涉及的裝置的具體實現包括第一轉換單元，采用MOS管，用于實現電壓之間的雙向電平轉換。 在第一轉換單元的導通電壓大于待轉換的低電平的電壓差的情況下，本專利技術實施例涉及的裝置的具體實現包括第一轉換單元和第二轉換單元。其中，第一轉換單元，采用MOS管；第二轉換單元，采用二極管，用于提供小于待轉換的低電平的電壓差的二極管導通壓降，以配合第一轉換單元實現電壓之間的雙向電平轉換。該第一轉換單元與該第二轉換單元并聯連接，并聯連接的方法具體可以為二極管的陽極與MOS管的源極相連，二極管的陰極與MOS管的漏極相連。 圖3為采用本專利技術的第一個實施例實現雙向電平轉換的系統結構示意圖，該系統具體包括作為待轉換電路的第一待轉換電路和第二待轉換電路，以及作為本專利技術實施例裝置的第一轉換單元，其中第一待轉換電路，包括電源電壓為VDD1(表示第一待轉換電路的電源電壓值)的各種類型的IC以及分立電路，用于進行數據信息的傳輸，比如門電路、CPU(中央處理器)、FPGA(現場可編程門陣列)、EPLD(電可擦除可編程邏輯器件)等。第一待轉換電路的高電平值大小通常為VDD1，低電平輸入門限為V1。比如V1的具體值可以為0.2V，0.4V或0.9V。 第二待轉換電路，包括電源電壓為VDD2(表示第二待轉換電路的電源電壓值)的各種類型的IC以及分立電路，用于進行數據信息的傳輸，比如門電路、CPU、FPGA、EPLD等。第二待轉換電路的高電平值大小通常為VDD2，輸出低電平為V2。比如V2的具體值可以為0.2V，0.4V或0.9V。 第一轉換單元，即MOS管，用于實現VDD1到VDD2的電壓之間的雙向電平轉換。 第一轉換單元作為本專利技術實施例的裝置，與第一待轉換電路和第二待轉換電路串聯連接。 在本專利技術實施例中，該VDD1和VDD2的具體值可以為滿足VDD1＜VDD2，并且VDD1大于MOS管的閾值電壓，VDD2小于MOS管的漏-源擊穿電壓的所有電壓值；該V1和V2的具體值可以為滿足V1＜V2，并且V1、V2的差值t大于MOS管的導通電壓的所有電平值。比如若VDD1為1V，VDD2為8V，t為0.2V，則選用閾值電壓小于1V，漏-源擊穿電壓大于等于8V，寄生二極管導通壓降小于0.2V的MOS管；若VDD1為9V，VDD2為12V，t為0.9V，則選用閾值電壓小于9V，漏-源擊穿電壓大于等于12V，寄生二極管導通壓降小于0.9V的MOS管。 圖4為采用本專利技術的第二個實施例實現雙向電平轉換的系統結構示意圖，該系統用于在第一轉換單元的導通電壓大于待轉換的低電平的電壓差的情況下實現電壓之間的雙向電平轉換。該系統具體包括作為待轉換電路的第一待轉換電路和第二待轉換電路，以及作為本專利技術實施例裝置的第一轉換單元和第二轉換單元，其中第一待轉換電路、第二待轉換電路以及第一轉換單元與圖3所示的本專利技術的第一個實施例的系統結構示意圖中的第一待轉換電路、第二待轉換電路以及第一轉換單元的功能以及相互之間的連接方式相同。與圖3的不同之處在于，增加了與第一轉換單元并聯連接的第二轉換單元，第一轉換單元和第二轉換單元作為本專利技術實施例的裝置，與第一待轉換電路和第二待轉換電路串聯連接。 該第二轉換單元用于在第一轉換單元的導通電壓大于待轉換的低電平的電壓差的情況下，配合第一轉換單元，以實現VDD1到VDD2所有電壓之間的雙向電平轉換。第二轉換單元包括各種類型小于待轉換的低電平的電壓差的二極管，比如肖特基二極管。其中，MOS管和二極管的連接方式包括二極管與MOS管并聯連接；該并聯連接的方式為二極管的陽極與MOS管的源極相連，二極管的陰極與MOS管的漏極相連。 在本專利技術的第二個實施例中，該VDD1和VDD2的具體值可以為滿足VDD1＜VDD2，并且VDD1大于MOS管的閾值電壓，VDD2小于MOS管的漏-源擊穿電壓的所有電壓值；該V1和V2的具體本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種雙向電平轉換的裝置，其特征在于，所述裝置包括：第一轉換單元，采用場效應ＭＯＳ管，用于實現電壓之間的雙向電平轉換。

【技術特征摘要】
書的保護范圍為準。權利要求1.一種雙向電平轉換的裝置，其特征在于，所述裝置包括第一轉換單元，采用場效應MOS管，用于實現電壓之間的雙向電平轉換。2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括第二轉換單元，采用二極管，用于提供導通壓降，以配合第一轉換單元實現電壓之間的雙向電平轉換。3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述二極管包括肖特基二極管。4.如權利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述二極管與MOS管并聯連接；所述并聯連接的方式為二極管的陽極與MOS管的源極相連，二極管的陰極與MOS管的漏極相連。5.如權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述MOS管包括IRF7313；所述二極管包括HSMS2855。6.一種雙向電平轉換的方法，用以配合一種雙向電平轉換的裝置，其特征在于，所述方法包括根據第一待轉換電路或第二待轉換電路輸出電平的高低，控制第一轉換單元的導通或截止。7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括根據第一待轉換電路或第二待轉換電路輸出電平的高低，控制第二轉換單元的導通或截止。8.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述根據第一待轉換電路或第二待轉換電路輸出電平的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周興學，王運凱，
申請(專利權)人：華為技術有限公司，
類型：發明
國別省市：94[中國|深圳]