JP2003133937A - Bidirectional level converter circuit - Google Patents
Bidirectional level converter circuitInfo
- Publication number
- JP2003133937A JP2003133937A JP2001325348A JP2001325348A JP2003133937A JP 2003133937 A JP2003133937 A JP 2003133937A JP 2001325348 A JP2001325348 A JP 2001325348A JP 2001325348 A JP2001325348 A JP 2001325348A JP 2003133937 A JP2003133937 A JP 2003133937A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resistor
- diode
- circuit
- bidirectional
- level
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Logic Circuits (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、動作電圧の異なる
２つの負荷回路を２本の信号線を用いて互いに接続し双
方向の通信を行う通信システム（例えば、Ｉ2 Ｃバス
等）に用いられる双方向レベルコンバータ回路に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used in a communication system (for example, an I 2 C bus or the like) in which two load circuits having different operating voltages are connected to each other by using two signal lines to perform bidirectional communication. Bidirectional level converter circuit.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、種々のレベルコンバータ回路
が提供されている。例えば、特開平５−１４５４００号
公報に記載のレベル変換器は、レベル変換回路及び第１
のゲート回路に入力される制御信号によって制御され、
レベル変換回路の貫通電流を遮断することによりレベル
変換回路を非動作状態とするスイッチをレベル変換回路
内に備え、レベル変換回路及び第１のゲート回路に入力
される制御信号によって制御され、レベル変換回路の出
力が不安定であっても第１のゲート回路の出力を「Ｈ」
レベルあるいは「Ｌ」レベル固定とする論理回路を第１
のゲート回路内に備えた構成となっている。2. Description of the Related Art Conventionally, various level converter circuits have been provided. For example, the level converter disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-145400 is a level conversion circuit and a first level conversion circuit.
Controlled by the control signal input to the gate circuit of
A switch for deactivating the level conversion circuit by cutting off the through current of the level conversion circuit is provided in the level conversion circuit, and is controlled by a control signal input to the level conversion circuit and the first gate circuit to perform the level conversion. Even if the output of the circuit is unstable, set the output of the first gate circuit to "H".
The first logic circuit is fixed to level or "L" level.
It has a structure provided in the gate circuit.
【０００３】また、特開平５−２６８０５６号公報に記
載のレベルコンバータ回路は、２つの第１導電型ＭＯＳ
トランジスタで構成されるカレントミラー型定電流源
と、カレントミラー型定電流源と第１の電源間に接続さ
れて定電流を供給する第２導電型ＭＯＳトランジスタと
を備えた構成となっている。The level converter circuit disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-268056 has two first conductivity type MOSs.
A current mirror type constant current source composed of a transistor and a second conductivity type MOS transistor connected between the current mirror type constant current source and the first power source to supply a constant current are provided.
【０００４】また、特開平９−５１２６２号公報に記載
の低い電力論理信号レベルコンバータは、第１のロジッ
ク変換及び第２のロジック変換に特徴づけられる第１の
論理状態及び第２の論理状態を有する入力論理信号及び
同２つの論理状態間の第１の論理レベル差を受信するた
めの入力回路と、入力論理信号に対応する出力論理信号
を出力するための出力ノードと、入力回路及び出力ノー
ドに接続され、入力回路から入力論理信号を受信し、か
つ出力ノードに出力論理信号を出力し、入力論理信号が
第１の論理状態にある間は非導通となるカレントミラー
回路とを備えた構成となっている。The low power logic signal level converter disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-51262 has a first logic state and a second logic state characterized by a first logic conversion and a second logic conversion. An input circuit for receiving the input logic signal and a first logic level difference between the two logic states, an output node for outputting an output logic signal corresponding to the input logic signal, the input circuit and the output node A current mirror circuit that is connected to the input circuit, receives an input logic signal from the input circuit, outputs an output logic signal to an output node, and is non-conductive while the input logic signal is in the first logic state. Has become.
【０００５】また、特開平１０−１６３８５４号公報に
記載のレベルコンバータは、Ｐチャンネルの第１及び第
２のトランジスタとＮチャンネルの第３及び第４トラン
ジスタを有し、第１及び第３のトランジスタは直列に接
続され、その両端に電源が接続され、第２及び第４のト
ランジスタは直列に接続され、その両端に電源が接続さ
れ、第１のトランジスタのゲートは第２及び第４のトラ
ンジスタが直列に接続されかつレベルコンバータの出力
端子を構成する第１のノードに接続され、第２のトラン
ジスタのゲートは第１及び第３のトランジスタが直列に
接続される第２のノードに接続され、レベルコンバータ
に与えられる前記信号は第３及び第４のトランジスタの
ゲートに印加され、かつ、レベルコンバータの所定ノー
ドの電位を速やかに確定させるための手段として、第１
及び第２のノードの少なくともいずれか一方に一端が接
続され、他端が電源の高電位側または低電位側に接続さ
れているキャパシタを有する構成となっている。Further, the level converter disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-163854 has first and second P-channel transistors and third and fourth N-channel transistors. Are connected in series, a power source is connected to both ends thereof, second and fourth transistors are connected in series, a power source is connected to both ends thereof, and the gate of the first transistor is connected to the second and fourth transistors. The second transistor is connected in series and is connected to a first node forming an output terminal of the level converter, the gate of the second transistor is connected to a second node in which the first and third transistors are connected in series, and the level is The signal given to the converter is applied to the gates of the third and fourth transistors, and the potential of the predetermined node of the level converter is quickly changed. As a means for finalizing the first
And a capacitor having one end connected to at least one of the second node and the other end connected to the high potential side or the low potential side of the power supply.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
レベルコンバータ回路は、いずれも、一方向にのみ電圧
レベルを変換する回路であり、動作電圧の異なる２つの
負荷回路を２本の信号線を用いて互いに接続し双方向の
通信を行う通信システム（例えば、Ｉ2 Ｃバス等）には
そのまま適用することができないといった問題があっ
た。However, each of the level converter circuits described above is a circuit that converts the voltage level only in one direction, and uses two load circuits having different operating voltages and two signal lines. There is a problem that it cannot be applied as it is to a communication system (for example, an I 2 C bus or the like) that is connected to each other and performs bidirectional communication.
【０００７】また、上記各レベルコンバータ回路は、Ｍ
ＯＳＦＥＴを主体として構成されており、回路的にも複
雑な構成となっている。さらに、このように部品点数も
多く複雑な回路構成になると、信号の伝送に時間的なず
れが生じることとなり、このような時間的なずれは、双
方向の通信を高速で行う通信システムでは、双方の信号
が同時に同じ信号線に出力されるといった誤動作の原因
になるといった問題があった。Further, each of the above level converter circuits has M
It is mainly composed of OSFETs and has a complicated circuit structure. Further, in such a complicated circuit configuration with a large number of parts, a time lag occurs in signal transmission, and such a time lag is caused in a communication system that performs bidirectional communication at high speed. There is a problem in that both signals are output to the same signal line at the same time, which causes a malfunction.
【０００８】本発明はかかる問題点を解決すべく創案さ
れたもので、その目的は、簡単な回路構成でコストダウ
ンを図るとともに、双方向の通信を高速で行う場合にお
いても誤動作を確実に防止し得る双方向レベルコンバー
タ回路を提供することにある。The present invention was devised to solve such a problem, and an object thereof is to achieve cost reduction with a simple circuit configuration and to reliably prevent malfunction even when bidirectional communication is performed at high speed. It is to provide a bidirectional level converter circuit capable of performing.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の双方向レベルコ
ンバータ回路は、動作電圧の異なる２つの負荷回路を２
本の信号線を用いて互いに接続し双方向の通信を行う通
信システムに用いられる双方向レベルコンバータ回路で
あって、動作電圧の低い第１の負荷回路の端子に、第１
ダイオードのアノードと第２ダイオードのカソードとが
接続されるとともに、電源とアース電位との間に第１抵
抗、第２抵抗及び第３抵抗が直列に接続され、前記第１
ダイオードのカソードが、前記第１抵抗と第２抵抗との
接続点に接続され、前記第２ダイオードのアノードが、
前記第２抵抗と第３抵抗との接続点に接続され、前記第
１抵抗と第２抵抗との接続点が、動作電圧の高い第２の
負荷回路の端子に接続されており、かつ、前記第１抵
抗、第２抵抗及び第３抵抗のそれぞれの抵抗値が、第１
の負荷回路から「Ｈ」レベルの信号を出力したとき、第
２の負荷回路が「Ｈ」レベルを認識し、第１の負荷回路
から「Ｌ」レベルの信号を出力したとき、第２の負荷回
路が「Ｌ」レベルを認識し、第２の負荷回路から「Ｈ」
レベルの信号を出力したとき、第１の負荷回路が「Ｈ」
レベルを認識することができる値に設定されていること
を特徴とする。The bidirectional level converter circuit of the present invention includes two load circuits having different operating voltages.
A bidirectional level converter circuit for use in a communication system in which two signal lines are connected to each other for bidirectional communication, wherein a first load circuit having a low operating voltage
The anode of the diode and the cathode of the second diode are connected, and the first resistor, the second resistor, and the third resistor are connected in series between the power source and the ground potential, and the first resistor is connected.
The cathode of the diode is connected to the connection point between the first resistor and the second resistor, and the anode of the second diode is
The connection point between the second resistor and the third resistor is connected, the connection point between the first resistor and the second resistor is connected to the terminal of the second load circuit having a high operating voltage, and The resistance value of each of the first resistance, the second resistance, and the third resistance is the first
When the second load circuit recognizes the "H" level when the load circuit outputs the "H" level signal, and when the first load circuit outputs the "L" level signal, the second load circuit The circuit recognizes the "L" level and outputs "H" from the second load circuit.
When a level signal is output, the first load circuit is "H"
It is characterized in that the level is set to a value that can be recognized.
【００１０】このような特徴を有する本発明によれば、
動作電圧の低い第１の負荷回路の端子に、第１ダイオー
ドのアノードと第２ダイオードのカソードとを接続し、
電源とアース電位との間に第１抵抗、第２抵抗及び第３
抵抗を直列に接続し、第１ダイオードのカソードを、第
１抵抗と第２抵抗との接続点に接続し、第２ダイオード
のアノードを、第２抵抗と第３抵抗との接続点に接続
し、第１抵抗と第２抵抗との接続点を、動作電圧の高い
第２の負荷回路の端子に接続する。According to the present invention having such characteristics,
The anode of the first diode and the cathode of the second diode are connected to the terminal of the first load circuit having a low operating voltage,
A first resistor, a second resistor and a third resistor are provided between the power source and the ground potential.
The resistors are connected in series, the cathode of the first diode is connected to the connection point of the first resistance and the second resistance, and the anode of the second diode is connected to the connection point of the second resistance and the third resistance. , The connection point of the first resistor and the second resistor is connected to the terminal of the second load circuit having a high operating voltage.
【００１１】そして、第１抵抗、第２抵抗及び第３抵抗
のそれぞれの抵抗値を、第１の負荷回路から「Ｈ」レベ
ルの信号を出力したとき、第２の負荷回路が「Ｈ」レベ
ルを認識し、第１の負荷回路から「Ｌ」レベルの信号を
出力したとき、第２の負荷回路が「Ｌ」レベルを認識
し、第２の負荷回路から「Ｈ」レベルの信号を出力した
とき、第１の負荷回路が「Ｈ」レベルを認識することが
できる値に設定する。When the first load circuit outputs a signal of "H" level for the resistance value of each of the first resistor, the second resistor and the third resistor, the second load circuit causes the "H" level to be output. When the first load circuit outputs the “L” level signal, the second load circuit recognizes the “L” level and outputs the “H” level signal from the second load circuit. At this time, the first load circuit is set to a value at which the "H" level can be recognized.
【００１２】このような回路構成の双方向レベルコンバ
ータ回路を、２本の信号線を用いて互いに接続し双方向
の通信を行う通信方式（例えば、Ｉ2 Ｃバス等）の各信
号線に接続することで、動作電圧の異なる２つの負荷回
路（ＩＣ回路）のそれぞれに、最適な動作電圧を供給す
るとともに、両負荷回路（ＩＣ回路）間の双方向のデー
タ通信が可能となる。The bidirectional level converter circuit having such a circuit configuration is connected to each signal line of a communication system (for example, I 2 C bus etc.) in which two signal lines are connected to each other to perform bidirectional communication. By doing so, the optimum operating voltage is supplied to each of the two load circuits (IC circuits) having different operating voltages, and bidirectional data communication between both load circuits (IC circuits) becomes possible.
【００１３】また、本発明の双方向レベルコンバータ回
路は、動作電圧の異なる複数の負荷回路を２本の信号線
を用いて互いに接続し双方向の通信を行う通信システム
に用いられる双方向レベルコンバータ回路であって、複
数個のダイオードと抵抗とからなり、具体的には、２個
のダイオードと３個の抵抗とからなることを特徴とす
る。The bidirectional level converter circuit of the present invention is used in a communication system for bidirectional communication by connecting a plurality of load circuits having different operating voltages to each other using two signal lines. The circuit is characterized by comprising a plurality of diodes and resistors, and specifically comprising two diodes and three resistors.
【００１４】このような特徴を有する本発明によれば、
ダイオードと抵抗とからなる簡単な回路構成の双方向レ
ベルコンバータ回路を、２本の信号線を用いて互いに接
続し双方向の通信を行う通信方式（例えば、Ｉ2 Ｃバス
等）の各信号線に接続することで、動作電圧の異なる２
つの負荷回路（ＩＣ回路）のそれぞれに、最適な動作電
圧を供給するとともに、両負荷回路（ＩＣ回路）間の双
方向のデータ通信が可能となる。According to the present invention having such characteristics,
Each signal line of a communication system (for example, I 2 C bus or the like) in which a bidirectional level converter circuit having a simple circuit configuration composed of a diode and a resistor is connected to each other by using two signal lines. The operating voltage is different by connecting to
An optimum operating voltage is supplied to each of the two load circuits (IC circuits), and bidirectional data communication between both load circuits (IC circuits) is possible.
【００１５】また、本発明の双方向レベルコンバータ回
路は、動作電圧の異なる２つの負荷回路を２本の信号線
を用いて互いに接続し双方向の通信を行う通信システム
に用いられる双方向レベルコンバータ回路であって、動
作電圧の低い一方の負荷回路の端子に、第１ダイオード
のアノードと第２ダイオードのカソードとが接続される
とともに、電源とアース電位との間に第１抵抗、第２抵
抗及び第３抵抗が直列に接続され、前記第１ダイオード
のカソードは、前記第１抵抗と第２抵抗との接続点に接
続され、前記第２ダイオードのアノードは、前記第２抵
抗と第３抵抗との接続点に接続され、かつ、前記第１抵
抗と第２抵抗との接続点が、動作電圧の高い他方の負荷
回路の端子に接続されていることを特徴とする。The bidirectional level converter circuit of the present invention is used in a communication system for bidirectional communication by connecting two load circuits having different operating voltages to each other using two signal lines. Circuit, the anode of the first diode and the cathode of the second diode are connected to the terminal of one load circuit having a low operating voltage, and the first resistance and the second resistance are provided between the power supply and the ground potential. And a third resistor are connected in series, a cathode of the first diode is connected to a connection point between the first resistor and the second resistor, and an anode of the second diode is connected to the second resistor and the third resistor. And a connection point between the first resistor and the second resistor is connected to a terminal of the other load circuit having a high operating voltage.
【００１６】このような特徴を有する本発明によれば、
動作電圧の低い第１の負荷回路の端子に、第１ダイオー
ドのアノードと第２ダイオードのカソードとを接続し、
電源とアース電位との間に第１抵抗、第２抵抗及び第３
抵抗を直列に接続し、第１ダイオードのカソードを、第
１抵抗と第２抵抗との接続点に接続し、第２ダイオード
のアノードを、第２抵抗と第３抵抗との接続点に接続
し、第１抵抗と第２抵抗との接続点を、動作電圧の高い
第２の負荷回路の端子に接続する。According to the present invention having such characteristics,
The anode of the first diode and the cathode of the second diode are connected to the terminal of the first load circuit having a low operating voltage,
A first resistor, a second resistor and a third resistor are provided between the power source and the ground potential.
The resistors are connected in series, the cathode of the first diode is connected to the connection point of the first resistance and the second resistance, and the anode of the second diode is connected to the connection point of the second resistance and the third resistance. , The connection point of the first resistor and the second resistor is connected to the terminal of the second load circuit having a high operating voltage.
【００１７】このような回路構成の双方向レベルコンバ
ータ回路を、２本の信号線を用いて互いに接続し双方向
の通信を行う通信方式（例えば、Ｉ2 Ｃバス等）の各信
号線に接続することで、動作電圧の異なる２つの負荷回
路（ＩＣ回路）のそれぞれに、最適な動作電圧を供給す
るとともに、両負荷回路（ＩＣ回路）間の双方向のデー
タ通信が可能となる。The bidirectional level converter circuit having such a circuit configuration is connected to each signal line of a communication system (for example, I 2 C bus etc.) in which two signal lines are connected to each other to perform bidirectional communication. By doing so, the optimum operating voltage is supplied to each of the two load circuits (IC circuits) having different operating voltages, and bidirectional data communication between both load circuits (IC circuits) becomes possible.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図１は、本発明の双方向
レベルコンバータ回路を含む通信システムの構成を示す
ブロック図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a communication system including a bidirectional level converter circuit of the present invention.
【００１９】双方向レベルコンバータ回路１は、動作電
圧の異なる２つの負荷回路２，３を、２本の信号線４
ａ，４ｂを用いて互いに接続し双方向の通信を行うＩ2
Ｃバス４のそれぞれの信号線４ａ，４ｂに接続されてい
る。ここで、信号線４ａは、シリアルデータ（ＳＤＡ）
を送受信する信号線であり、信号線４ｂは、シリアルク
ロック（ＳＣＬ）を送受信する信号線である。The bidirectional level converter circuit 1 includes two load circuits 2 and 3 having different operating voltages and two signal lines 4 respectively.
I 2 for mutual communication by connecting to each other using a and 4b
The signal lines 4a and 4b of the C bus 4 are connected. Here, the signal line 4a is serial data (SDA).
The signal line 4b is a signal line for transmitting and receiving a serial clock (SCL).
【００２０】また、本実施の形態では、ＤＶＤやＣＤ、
ＭＤといった記録媒体（ディスク）を再生するＡＶ機器
の内部通信システムを例示しており、具体的には、バッ
クエンドＣＰＵとチェンジャーマイコンとの間の通信シ
ステムとなっている。バックエンドＣＰＵは、動作電圧
が３．３Ｖであるのに対し、装填されたディスクの切り
換えを行うチェンジャーマイコンは、処理スピードをバ
ックエンドＣＰＵに合わせるために、動作電圧が５Ｖと
なっている。すなわち、動作電圧の低い負荷回路２がバ
ックエンドＣＰＵであり、動作電圧の高い負荷回路３が
チェンジャーマイコンである。Further, in the present embodiment, a DVD, a CD,
An internal communication system of an AV device that reproduces a recording medium (disk) such as an MD is illustrated, and specifically, it is a communication system between a back-end CPU and a changer microcomputer. The backend CPU has an operating voltage of 3.3V, whereas the changer microcomputer for switching the loaded disk has an operating voltage of 5V in order to adjust the processing speed to the backend CPU. That is, the load circuit 2 having a low operating voltage is a back-end CPU, and the load circuit 3 having a high operating voltage is a changer microcomputer.
【００２１】このような通信システムにおいて、バック
エンドＣＰＵ２のデータ端子２ａに、信号線４ａを介し
て第１ダイオードＤ１のアノードと第２ダイオードＤ２
のカソードとが接続される一方、５Ｖ電源（Ｖcc）とア
ース電位との間に、第１抵抗Ｒ１、第２抵Ｒ２抗及び第
３抵抗Ｒ３が直列に接続され、第１ダイオードＤ１のカ
ソードが、第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２との接続点ａに
接続されている。また、第２ダイオードＤ２のアノード
が、第２抵抗Ｒ２と第３抵抗Ｒ３との接続点ｂに接続さ
れている。そして、第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２との接
続点ａが、信号線４ａを介してチェンジャーマイコン３
のデータ端子３ａに接続された構成となっている。な
お、第１ダイオードＤ１及び第２ダイオードＤ２は、本
実施の形態では、順方向電圧の低いショットキーダイオ
ードを用いている。In such a communication system, the anode of the first diode D1 and the second diode D2 are connected to the data terminal 2a of the back-end CPU 2 via the signal line 4a.
The first resistor R1, the second resistor R2 and the third resistor R3 are connected in series between the 5V power source (Vcc) and the ground potential, while the cathode of the first diode D1 is connected to the cathode of the first diode D1. , The connection point a between the first resistor R1 and the second resistor R2. The anode of the second diode D2 is connected to the connection point b between the second resistor R2 and the third resistor R3. The connection point a between the first resistor R1 and the second resistor R2 is connected to the changer microcomputer 3 via the signal line 4a.
Is connected to the data terminal 3a. The first diode D1 and the second diode D2 are Schottky diodes having a low forward voltage in this embodiment.
【００２２】また、バックエンドＣＰＵ２のクロック端
子２ｂと、チェンジャーマイコン３のクロック端子３ｂ
との間の信号線４ｂにも、上記と同様の構成の双方向レ
ベルコンバータ回路１が接続されている。The clock terminal 2b of the backend CPU 2 and the clock terminal 3b of the changer microcomputer 3 are also included.
The bidirectional level converter circuit 1 having the same configuration as described above is also connected to the signal line 4b between and.
【００２３】ここで、バックエンドＣＰＵ２から「Ｈ」
レベルの信号を出力したとき、第１ダイオードＤ１のカ
ソード側の電圧が高いため、第１ダイオードＤ１には電
流が流れない。従って、このときの第１ダイオードＤ１
のカソード電圧が、チェンジャーマイコン３が「Ｈ」レ
ベルであると認識する電圧（３．５Ｖ以上）となるよう
に、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２及び第３抵抗Ｒ３のそ
れぞれの抵抗値を設定する。Here, the back end CPU 2 sends "H".
When the level signal is output, the voltage on the cathode side of the first diode D1 is high, so that no current flows in the first diode D1. Therefore, the first diode D1 at this time
Of the first resistor R1, the second resistor R2, and the third resistor R3 so that the cathode voltage of the resistor becomes a voltage (3.5 V or higher) that the changer microcomputer 3 recognizes as being at the “H” level. Set.
【００２４】具体的には、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ
２、第３抵抗Ｒ３のそれぞれの抵抗値をｒ１、ｒ２、ｒ
３とすると、下式（１）、
［ｒ１／（ｒ２＋ｒ３）］×５≧３．５ ・・・（１）
を満足するように各抵抗値を設定する。Specifically, the first resistor R1 and the second resistor R1
2, the resistance values of the third resistor R3 are r1, r2, r
If the value is 3, each resistance value is set so as to satisfy the following expression (1), [r1 / (r2 + r3)] × 5 ≧ 3.5 (1).
【００２５】また、バックエンドＣＰＵ２から「Ｌ」レ
ベルの信号を出力したとき、第２ダイオードＤ２を通っ
て電流が流れ、第１ダイオードＤ１のカソード電圧が
「Ｌ」レベルとなる。従って、このときの第１ダイオー
ドＤ１のカソード電圧が、チェンジャーマイコン３が
「Ｌ」レベルであると認識する電圧（１．５Ｖ以下）と
なるように、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２及び第３抵抗
Ｒ３のそれぞれの抵抗値を設定する。When the back-end CPU 2 outputs an "L" level signal, a current flows through the second diode D2 and the cathode voltage of the first diode D1 becomes "L" level. Therefore, the cathode voltage of the first diode D1 at this time is set to the voltage (1.5 V or less) that the changer microcomputer 3 recognizes as being at the “L” level (1.5 V or less), the first resistor R1, the second resistor R2, and the second resistor R2. The resistance value of each of the three resistors R3 is set.
【００２６】具体的には、下式（２）、 ［ｒ２／（ｒ１＋ｒ２）］×５＋０．３≦１．５ ・・・（２） を満足するように各抵抗値を設定する。Specifically, the following equation (2), [R2 / (r1 + r2)] × 5 + 0.3 ≦ 1.5 (2) Set each resistance value so that
【００２７】一方、チェンジャーマイコン３から「Ｈ」
レベルの信号を出力したとき、第２抵抗Ｒ２及び第２ダ
イオードＤ２を通ってバックエンドＣＰＵ２に電流が流
れる。従って、バックエンドＣＰＵ２に供給される電圧
が、バックエンドＣＰＵ２が「Ｈ」レベルであると認識
する電圧（２．２Ｖ以上、かつ、３．３Ｖ以下、）とな
るように、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２及び第３抵抗Ｒ
３のそれぞれの抵抗値を設定する。On the other hand, the changer microcomputer 3 outputs "H".
When a level signal is output, a current flows through the second resistor R2 and the second diode D2 to the backend CPU2. Therefore, the first resistor R1, so that the voltage supplied to the back-end CPU2 becomes a voltage (2.2 V or more and 3.3 V or less) that the back-end CPU2 recognizes as being at the “H” level. Second resistor R2 and third resistor R
Each resistance value of 3 is set.
【００２８】具体的には、下式（３）、 ３．３≧［ｒ３／（ｒ２＋ｒ３）］×５−０．３≧２．２ ・・・（３） を満足するように各抵抗値を設定する。Specifically, the following equation (3), 3.3 ≧ [r3 / (r2 + r3)] × 5-0.3 ≧ 2.2 (3) Set each resistance value so that
【００２９】また、チェンジャーマイコン３から「Ｌ」
レベルの信号を出力したとき、第１ダイオードＤ１を通
ってバックエンドＣＰＵ２に電流が流れ、バックエンド
ＣＰＵ２に「Ｌ」レベルの信号が入力される。[L] from the changer microcomputer 3
When a level signal is output, a current flows through the first diode D1 to the back-end CPU2, and an "L" level signal is input to the back-end CPU2.
【００３０】以上の結果より、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗
Ｒ２、第３抵抗Ｒ３のそれぞれの抵抗値ｒ１、ｒ２、ｒ
３を、上記各式（１）、（２）、（３）の全てを満足す
る値に設定することで、動作電圧が３．３Ｖのバックエ
ンドＣＰＵ２と、動作電圧が５Ｖのチェンジャーマイコ
ン３とを正常に動作させ、バックエンドＣＰＵ２とチェ
ンジャーマイコン３との間で、Ｉ2 Ｃバス４を用いた双
方向の高速データ通信を行うことができる。From the above results, the resistance values r1, r2, r of the first resistor R1, the second resistor R2, and the third resistor R3, respectively.
By setting 3 to a value that satisfies all of the above equations (1), (2), and (3), a back-end CPU 2 with an operating voltage of 3.3V and a changer microcomputer 3 with an operating voltage of 5V are set. Is normally operated, and bidirectional high-speed data communication using the I 2 C bus 4 can be performed between the backend CPU 2 and the changer microcomputer 3.
【００３１】この場合、双方向レベルコンバータ回路１
は、２個のダイオードと３個の抵抗の組み合わせで構成
されており、少ない部品点数で実現されているため、コ
ストダウンを図ることができる。また、このように部品
点数も少ないため、信号の伝送に時間的なずれも少な
く、双方の信号が同時に同じ信号線に出力されるといっ
た誤動作の発生も確実に防止することができる。In this case, the bidirectional level converter circuit 1
Is composed of a combination of two diodes and three resistors and is realized with a small number of parts, so that the cost can be reduced. Further, since the number of parts is small as described above, there is little time lag in signal transmission, and it is possible to reliably prevent occurrence of malfunction such that both signals are simultaneously output to the same signal line.
【００３２】なお、上記実施の形態では、チェンジャー
マイコン３とバックエンドＣＰＵ２との動作電圧差が
１．７Ｖの場合を例示して説明しているが、動作電圧差
が１．７Ｖより十分小さい例えば１．０Ｖ程度であれ
ば、双方向レベルコンバータ１を、第２抵抗Ｒ２を省略
（すなわち、この部分を短絡）した回路構成とすること
が可能である。また、動作電圧差がさらに小さい例えば
０．５Ｖ程度であれば、全ての抵抗を省略し、第１ダイ
オードＤ１と第２ダイオードＤ２だけの構成としても、
バックエンドＣＰＵ２とチェンジャーマイコン３とを正
常に動作させることが可能である。In the above embodiment, the case where the operating voltage difference between the changer microcomputer 3 and the backend CPU 2 is 1.7V has been described as an example, but the operating voltage difference is sufficiently smaller than 1.7V, for example. If the voltage is about 1.0 V, the bidirectional level converter 1 can have a circuit configuration in which the second resistor R2 is omitted (that is, this portion is short-circuited). If the operating voltage difference is smaller, for example, about 0.5 V, all the resistors may be omitted and only the first diode D1 and the second diode D2 may be provided.
It is possible to operate the back-end CPU 2 and the changer microcomputer 3 normally.
【００３３】一方、動作電圧差が１．７Ｖより十分大き
い例えば２．５Ｖや３Ｖ等の場合には、必要に応じて、
第１ダイオードＤ１及び第２ダイオードＤ２をそれぞれ
直列に２個、３個等接続すればよい。つまり、第１の負
荷回路の動作電圧レベルと第２の負荷回路の動作電圧レ
ベル、及びその動作電圧差に応じて、第１ダイオードＤ
１及び第２ダイオードＤ２を、適宜直列に接続して増や
して行けばよい。On the other hand, when the operating voltage difference is sufficiently larger than 1.7 V, such as 2.5 V or 3 V, as necessary,
The first diode D1 and the second diode D2 may be connected in series with two, three, etc., respectively. That is, according to the operating voltage level of the first load circuit and the operating voltage level of the second load circuit, and the operating voltage difference, the first diode D
The first and second diodes D2 may be appropriately connected in series to increase the number.
【００３４】[0034]
【発明の効果】本発明の双方向レベルコンバータ回路に
よれば、２本の信号線を用いて互いに接続し双方向の通
信を行う通信システムにおいて、動作電圧の異なる２つ
の負荷回路を正常に動作させることができる。また、本
発明の双方向レベルコンバータ回路は、２個のダイオー
ドと３個の抵抗の組み合わせで構成されており、少ない
部品点数で実現されているため、コストダウンを図るこ
とができる。さらに、このように部品点数も少ないた
め、信号の伝送に時間的なずれも少なく、双方の信号が
同時に同じ信号線に出力されるといった誤動作の発生も
確実に防止することができる。According to the bidirectional level converter circuit of the present invention, in a communication system in which two signal lines are connected to each other to perform bidirectional communication, two load circuits having different operating voltages operate normally. Can be made. Further, the bidirectional level converter circuit of the present invention is composed of a combination of two diodes and three resistors and is realized with a small number of parts, so that the cost can be reduced. Further, since the number of parts is small as described above, there is little time lag in signal transmission, and it is possible to reliably prevent occurrence of malfunction such that both signals are simultaneously output to the same signal line.
【図１】本発明の双方向レベルコンバータ回路を含む通
信システムの構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication system including a bidirectional level converter circuit of the present invention.
１ 双方向レベルコンバータ回路 ２ バックエンドＣＰＵ ３ チェンジャーマイコン ４ａ，４ｂ 信号線 ４ Ｉ2 Ｃバス Ｄ１ 第１ダイオード Ｄ２ 第２ダイオード Ｒ１ 第１抵抗 Ｒ２ 第２抵抗 Ｒ３ 第３抵抗1 Bidirectional Level Converter Circuit 2 Back End CPU 3 Changer Microcomputers 4a, 4b Signal Line 4 I 2 C Bus D1 First Diode D2 Second Diode R1 First Resistor R2 Second Resistor R3 Third Resistor
Claims (4)
の信号線を用いて互いに接続し双方向の通信を行う通信
システムに用いられる双方向レベルコンバータ回路であ
って、 動作電圧の低い第１の負荷回路の端子に、第１ダイオー
ドのアノードと第２ダイオードのカソードとが接続され
るとともに、電源とアース電位との間に第１抵抗、第２
抵抗及び第３抵抗が直列に接続され、前記第１ダイオー
ドのカソードが、前記第１抵抗と第２抵抗との接続点に
接続され、前記第２ダイオードのアノードが、前記第２
抵抗と第３抵抗との接続点に接続され、前記第１抵抗と
第２抵抗との接続点が、動作電圧の高い第２の負荷回路
の端子に接続されており、 かつ、前記第１抵抗、第２抵抗及び第３抵抗のそれぞれ
の抵抗値が、第１の負荷回路から「Ｈ」レベルの信号を
出力したとき、第２の負荷回路が「Ｈ」レベルを認識
し、第１の負荷回路から「Ｌ」レベルの信号を出力した
とき、第２の負荷回路が「Ｌ」レベルを認識し、第２の
負荷回路から「Ｈ」レベルの信号を出力したとき、第１
の負荷回路が「Ｈ」レベルを認識することができる値に
設定されていることを特徴とする双方向レベルコンバー
タ回路。1. A bidirectional level converter circuit used in a communication system in which two load circuits having different operating voltages are connected to each other using two signal lines to perform bidirectional communication. The anode of the first diode and the cathode of the second diode are connected to the terminal of the first load circuit, and the first resistor and the second resistor are provided between the power supply and the ground potential.
A resistor and a third resistor are connected in series, a cathode of the first diode is connected to a connection point of the first resistor and a second resistor, and an anode of the second diode is connected to the second resistor.
A connection point between the resistance and the third resistance, a connection point between the first resistance and the second resistance is connected to a terminal of a second load circuit having a high operating voltage, and the first resistance The second load circuit recognizes the “H” level when the resistance values of the second resistor and the third resistor output the “H” level signal from the first load circuit, and the first load circuit recognizes the “H” level. When the second load circuit recognizes the "L" level when the circuit outputs the "L" level signal, and when the second load circuit outputs the "H" level signal, the first load circuit
2. The bidirectional level converter circuit is characterized in that the load circuit is set to a value capable of recognizing the "H" level.
の信号線を用いて互いに接続し双方向の通信を行う通信
システムに用いられる双方向レベルコンバータ回路であ
って、複数個のダイオードと抵抗とからなることを特徴
とする双方向レベルコンバータ回路。2. A bidirectional level converter circuit used in a communication system for bidirectional communication, wherein a plurality of load circuits having different operating voltages are connected to each other by using two signal lines. A bidirectional level converter circuit comprising a resistor.
の信号線を用いて互いに接続し双方向の通信を行う通信
システムに用いられる双方向レベルコンバータ回路であ
って、２個のダイオードと３個の抵抗とからなることを
特徴とする双方向レベルコンバータ回路。3. A bidirectional level converter circuit used in a communication system for bidirectional communication, wherein a plurality of load circuits having different operating voltages are connected to each other by using two signal lines. A bidirectional level converter circuit comprising three resistors.
の信号線を用いて互いに接続し双方向の通信を行う通信
システムに用いられる双方向レベルコンバータ回路であ
って、 動作電圧の低い一方の負荷回路の端子に、第１ダイオー
ドのアノードと第２ダイオードのカソードとが接続され
るとともに、電源とアース電位との間に第１抵抗、第２
抵抗及び第３抵抗が直列に接続され、前記第１ダイオー
ドのカソードが、前記第１抵抗と第２抵抗との接続点に
接続され、前記第２ダイオードのアノードが、前記第２
抵抗と第３抵抗との接続点に接続され、かつ、前記第１
抵抗と第２抵抗との接続点が、動作電圧の高い他方の負
荷回路の端子に接続されていることを特徴とする双方向
レベルコンバータ回路。4. A bidirectional level converter circuit used in a communication system in which two load circuits having different operating voltages are connected to each other by using two signal lines to perform bidirectional communication, the one having a low operating voltage. The anode of the first diode and the cathode of the second diode are connected to the terminals of the load circuit of the first resistor, and the first resistor and the second resistor are connected between the power supply and the ground potential.
A resistor and a third resistor are connected in series, a cathode of the first diode is connected to a connection point of the first resistor and a second resistor, and an anode of the second diode is connected to the second resistor.
Is connected to a connection point between a resistor and a third resistor, and
A bidirectional level converter circuit, wherein a connection point between the resistor and the second resistor is connected to a terminal of the other load circuit having a high operating voltage.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001325348A JP2003133937A (en) | 2001-10-23 | 2001-10-23 | Bidirectional level converter circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001325348A JP2003133937A (en) | 2001-10-23 | 2001-10-23 | Bidirectional level converter circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003133937A true JP2003133937A (en) | 2003-05-09 |
Family
ID=19141933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001325348A Pending JP2003133937A (en) | 2001-10-23 | 2001-10-23 | Bidirectional level converter circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003133937A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008016941A (en) * | 2006-07-03 | 2008-01-24 | Nec Access Technica Ltd | Data transfer system, and i2c communication method |
| JP2009205605A (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Sanyo Electric Co Ltd | Voltage control circuit |
| US8169250B2 (en) | 2009-02-20 | 2012-05-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Signal level conversion circuit |
| CN102832923A (en) * | 2012-09-06 | 2012-12-19 | 中达电通股份有限公司 | Bidirectional transmission circuit |
| US9383232B2 (en) | 2012-01-16 | 2016-07-05 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Physical quantity detection device |
| CN115029894A (en) * | 2022-06-24 | 2022-09-09 | 创维电器股份有限公司 | Washing machine monitoring system for realizing uart serial control by using Lua language |
-
2001
- 2001-10-23 JP JP2001325348A patent/JP2003133937A/en active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008016941A (en) * | 2006-07-03 | 2008-01-24 | Nec Access Technica Ltd | Data transfer system, and i2c communication method |
| JP4584199B2 (en) * | 2006-07-03 | 2010-11-17 | Ｎｅｃアクセステクニカ株式会社 | Data transfer system |
| JP2009205605A (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Sanyo Electric Co Ltd | Voltage control circuit |
| US8169250B2 (en) | 2009-02-20 | 2012-05-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Signal level conversion circuit |
| US9383232B2 (en) | 2012-01-16 | 2016-07-05 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Physical quantity detection device |
| CN102832923A (en) * | 2012-09-06 | 2012-12-19 | 中达电通股份有限公司 | Bidirectional transmission circuit |
| CN102832923B (en) * | 2012-09-06 | 2014-12-31 | 中达电通股份有限公司 | Bidirectional transmission circuit |
| CN115029894A (en) * | 2022-06-24 | 2022-09-09 | 创维电器股份有限公司 | Washing machine monitoring system for realizing uart serial control by using Lua language |
| CN115029894B (en) * | 2022-06-24 | 2023-12-12 | 创维电器股份有限公司 | Washing machine monitoring system for realizing uart serial control by using Lua language |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7061478B1 (en) | Multiple-mode CMOS I/O cell | |
| US6522193B2 (en) | Internal voltage generator for semiconductor memory device | |
| US8154323B2 (en) | Output driver operable over wide range of voltages | |
| JPH04321319A (en) | Method and apparatus for driving output pad | |
| JP3478992B2 (en) | High voltage and extensible driver circuit | |
| JPH09219637A (en) | Drive circuit | |
| JP2003133937A (en) | Bidirectional level converter circuit | |
| JPH10301680A (en) | Pull-up circuit and semiconductor device | |
| US6304930B1 (en) | Signal transmission system having multiple transmission modes | |
| US5854567A (en) | Low loss integrated circuit with reduced clock swing | |
| US4918329A (en) | Data transmission system | |
| US6054875A (en) | Output buffer for a mixed voltage environment | |
| JP4165215B2 (en) | Digital input signal processor | |
| JP3016993B2 (en) | Semiconductor integrated circuit | |
| US6150844A (en) | High voltage tolerance output stage | |
| KR100311040B1 (en) | Data bus using multiple adjustable current levels | |
| JP2601223B2 (en) | Simultaneous bidirectional I / O buffer | |
| CN214626961U (en) | Novel voltage switching circuit and communication logic conversion circuit | |
| US20070140473A1 (en) | Bidirectional transmission device and bidirectional transmission method | |
| KR100293303B1 (en) | Input buffer for semiconductor device | |
| JP2778611B2 (en) | Clock loss detection circuit | |
| US5942995A (en) | Return-to-zero receiver | |
| JP3106993B2 (en) | Switch circuit | |
| JP2626915B2 (en) | Output buffer circuit | |
| US6791358B2 (en) | Circuit configuration with signal lines for serially transmitting a plurality of bit groups |