CN102411389A - 一种电压转换电路 - Google Patents

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张晋芳
王勇
王翠平
刘成
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Abstract

本发明公开了一种电压转换电路，包括第一比较器，电阻（R3），电阻（R4），电阻（R5）和电阻（R6），还包括第二比较器，单刀双掷开关，电阻（R1）和电阻（R2）；第一比较器的正输入端经电阻（R6）接公共端（VCOM），第一比较器的负输入端经电阻（R5）接公共端（VCOM）；电阻（R1）和电阻（R2）串接在第一输入信号和第二输入信号之间，第一输入信号经电阻（R1）接入第二比较器的正输入端，第二输入信号经电阻（R2）接入第二比较器的正输入端，第二比较器的负输入端接地，第二比较器的输出端接公共端（VCOM），单刀双掷开关的刀接公共端（VCOM），单刀双掷开关的掷接地或电源。

Description

一种电压转换电路
技术领域
 本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种电压转换电路。
背景技术
差分输入设备，例如数据接收器、运算放大器和比较器，只允许一定范围内的差分输入信号。但是由于外围不可控制的因素会导致设备输入的共模电压范围非常宽，传统的数据通讯接收装置用差分比较器输入电路来检测叠加在共模电压上的差分信号。通常情况下，输入设备必须在要求的共模输入电压范围内可靠的运行，而且差分信号的电平要大于噪声信号。
通常接收装置利用电阻网络接到差分比较器的输入端，电阻网络检测所加电压与基准电压的差，这个电压差通过电阻降压比例加在比较器的输入端，输入信号的共模信号可通过电阻网络的电阻比来设定，电阻分压使得共模输入电压降到内部电路可以承受的范围内，然而对许多应用而言，电阻分压有很多缺点。例如差分信号幅度也随之减小。
差分传输经常会传输很长的距离和噪声环境，这要求接收器可处理很宽的共模电压变化。例如RS-442和RS-485,应用要求接收或接口电路必须能处理共模范围在-7V到12V的信号。当接收端芯片的电源电压VCC比较低时（例如3.3V），如果采用图1所示的电路，会导致减小共模电压范围的同时也衰减的差模输入范围，这样对RX接收电路的提出了更高的要求。图1所示电路包括比较器，电阻R3，电阻R4，电阻R5和电阻R6；输入信号A经电阻R3接入比较器的正输入端，输入信号B经电阻R4接入比较器的负输入端，比较器的正输入端经电阻R6接地GND，比较器的负输入端经电阻R5接地GND，比较器由电源VCC供电。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种电压转换电路。
本发明提供了一种电压转换电路，包括第一比较器，电阻R3，电阻R4，电阻R5和电阻R6，还包括第二比较器，单刀双掷开关，电阻R1和电阻R2；
第一比较器的正输入端经电阻R6接公共端VCOM，第一比较器的负输入端经电阻R5接公共端VCOM；
电阻R1和电阻R2串接在第一输入信号和第二输入信号之间，第一输入信号经电阻R1接入第二比较器的正输入端，第二输入信号经电阻R2接入第二比较器的正输入端，第二比较器的负输入端接地，第二比较器的输出端接公共端VCOM，单刀双掷开关的刀接公共端VCOM，单刀双掷开关的掷接地或电源。
在一个示例中，第一输入信号经电阻R3接入第一比较器的正输入端，第二输入信号经电阻R4接入第一比较器的负输入端。
在一个示例中，在第二比较器判断输入电压为正时，单刀双掷开关的掷接地；在第二比较器判断输入电压为负时，单刀双掷开关的掷接电源。
在一个示例中，在单刀双掷开关的掷接地时，第一比较器的正输入端的输入共模电压为                                               
Figure 2011103106127100002DEST_PATH_IMAGE002
，VA为第一输入信号的电压；
在单刀双掷开关的掷接电源时，第一比较器的正输入端的输入共模电压为
Figure 2011103106127100002DEST_PATH_IMAGE004
，VCC为电源电压。
本发明的电压转换电路使得接收器可处理很宽的共模电压变化，从而使得信号能够进行长距离传输，提高信噪比。
附图说明
下面结合附图来对本发明作进一步详细说明，其中：
图1是现有技术中的电压转换电路；
图2是本发明提供的电压转换电路。
具体实施方式
本发明如图2所示，在图1的基础上增加一个比较器和分压电阻来判断共模信号的极性，针对不同的极性加入不同的共模基准参考点。
图2所示的电路包括第一比较器，第二比较器，单刀双掷开关SW1，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5和电阻R6；输入信号A经电阻R3接入第一比较器的正输入端，输入信号B经电阻R4接入第一比较器的负输入端，第一比较器的正输入端经电阻R6接公共端VCOM，第一比较器的负输入端经电阻R5接公共端VCOM；
输入信号A和输入信号B之间串接电阻R1和电阻R2，输入信号A经电阻R1接入第二比较器的正输入端，输入信号B经电阻R2接入第二比较器的正输入端，第二比较器的负输入端接地，第二比较器的输出端接公共端VCOM，单刀双掷开关SW1的刀接公共端VCOM，单刀双掷开关SW1的掷接地GND或电源VCC；第一比较器和第二比较器均由电源VCC供电。
当第二比较器判断输入电压为正，控制开关SW1使得VCOM端接GND，这样加到第一比较器正输入端的输入共模电压为
Figure 566311DEST_PATH_IMAGE002
。
当第二比较器判断输入电压为负，控制开关SW1使得VCOM端接VCC，这样加到第一比较器正输入端的输入共模电压为
Figure 2011103106127100002DEST_PATH_IMAGE006
Figure 2011103106127100002DEST_PATH_IMAGE008
。
由于本发明的电压转换电路增加了第二比较器和分压电阻R1、R2，分压电阻R1、R2的连接处与第二比较器的正向输入端连接，第二比较器的负向输入端接地，因此第二比较器可以判定出分压电阻R1、R2的连接处电压的正负，从而调整控制开关SW1的掷端接地或者接电源VCC。进一步地，由于电阻R5、电阻R6均与控制开关SW1的刀端连接，从而使得第一比较器的正向输入端的电压根据第一比较器的输出结果而发生变化，以保证差分信号在长距离传输和噪声环境下，第一比较器能够处理很宽的共模电压变化。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此。任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，均可对其进行适当的改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电压转换电路，包括第一比较器，电阻（R3），电阻（R4），电阻（R5）和电阻（R6）；其特征在于，还包括第二比较器，单刀双掷开关，电阻（R1）和电阻（R2）；
第一比较器的正输入端经电阻（R6）接公共端（VCOM），第一比较器的负输入端经电阻（R5）接公共端（VCOM）；
电阻（R1）和电阻（R2）串接在第一输入信号和第二输入信号之间，第一输入信号经电阻（R1）接入第二比较器的正输入端，第二输入信号经电阻（R2）接入第二比较器的正输入端，第二比较器的负输入端接地，第二比较器的输出端接公共端（VCOM），单刀双掷开关的刀接公共端（VCOM），单刀双掷开关的掷接地或电源。
2.如权利要求1所述的电压转换电路，其特征在于，第一输入信号经电阻（R3）接入第一比较器的正输入端，第二输入信号经电阻（R4）接入第一比较器的负输入端。
3.如权利要求1或2所述的电压转换电路，其特征在于，在第二比较器判断输入电压为正时，单刀双掷开关的掷接地；在第二比较器判断输入电压为负时，单刀双掷开关的掷接电源。
4.如权利要求1或2所述的电压转换电路，其特征在于，在单刀双掷开关的掷接地时，第一比较器的正输入端的输入共模电压为                                               
Figure 2011103106127100001DEST_PATH_IMAGE002
，VA为第一输入信号的电压；
在单刀双掷开关的掷接电源时，第一比较器的正输入端的输入共模电压为
Figure 2011103106127100001DEST_PATH_IMAGE004
，VCC为电源电压。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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