CN103888126A - 一种实用的电平转换电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实用的电平转换电路，其包括电流漏电路、施密特触发器、PMOS管MP1、PMOS管MP2、NMOS管MN1；其中，本发明的PMOS管MP1与PMOS管MP2构成电流镜，可使施密特触发器输入端的电位上拉到逻辑高电平VDD1，MN1的作用是把施密特触发器输入端的电位下拉到逻辑低电平VSS，施密特触发器的作用是整形和反向，使输出信号OUT与输入信号IN的相位一致，从而实现多电源域芯片间直接通讯、不需要专用电压转换芯片或上拉/下拉电阻，以简化电路设计，降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及电平转换电路技术领域，尤其涉及一种实用的电平转换电路。
背景技术
现有的集成电路，在多芯片多电源域应用时，对电源域有严格的要求，对于电压幅度不一致的芯片，如果进行通讯，则需要专用芯片进行电平转换，或者用电阻实现上拉/下拉，这种应用增加了成本，使应用设计复杂化。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种可实现多电源域芯片间直接通讯、不需要专用电压转换芯片或上拉/下拉电阻的实用的电平转换电路。
为了实现上述目的，本发明提供一种实用的电平转换电路，包括电流漏电路、施密特触发器、PMOS管MP1、PMOS管MP2、NMOS管MN1；
所述PMOS管MP1源极、PMOS管MP2源极、施密特触发器的高电平脚均与逻辑高电平VDD1连接，所述PMOS管MP1栅极、PMOS管MP2栅极、PMOS管MP1漏极均与电流漏电路的输入端连接，所述PMOS管MP2漏极、NMOS管MN1漏极均与施密特触发器的输入端连接，所述电流漏电路的输出端、NMOS管MN1源极、施密特触发器的低电平脚均与逻辑低电平VSS连接；所述输入信号IN与NMOS管MN1栅极连接，所述输出信号OUT与施密特触发器的输出端连接。
较佳地，所述NMOS管MN1为耐高压MOS管，且NMOS管MN1栅极的额定耐压电压大于所述输入信号IN的电压。
本发明有益效果在于：
本发明的PMOS管MP1与PMOS管MP2构成电流镜，可使施密特触发器输入端的电位上拉到逻辑高电平VDD1，MN1的作用是把施密特触发器输入端的电位下拉到逻辑低电平VSS，施密特触发器的作用是整形和反向，使输出信号OUT与输入信号IN的相位一致，从而实现多电源域芯片间直接通讯、不需要专用电压转换芯片或上拉/下拉电阻，以简化电路设计，降低成本。
附图说明
图1为本发明的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
请参考图1，本发明实用的电平转换电路，包括电流漏电路1、施密特触发器2、PMOS管MP1、PMOS管MP2、NMOS管MN1。
其中，PMOS管MP1源极、PMOS管MP2源极、施密特触发器2的高电平脚均与逻辑高电平VDD1连接，所述PMOS管MP1栅极、PMOS管MP2栅极、PMOS管MP1漏极均与电流漏电路1的输入端连接，所述PMOS管MP2漏极、NMOS管MN1漏极均与施密特触发器2的输入端连接，所述电流漏电路1的输出端、NMOS管MN1源极、施密特触发器2的低电平脚均与逻辑低电平VSS连接；所述输入信号IN与NMOS管MN1栅极连接，所述输出信号OUT与施密特触发器2的输出端连接。
其中，所述NMOS管MN1为耐高压MOS管，且NMOS管MN1栅极的额定耐压电压大于所述输入信号IN的电压。
由图1可以看出，PMOS管MP1、PMOS管MP2构成电流镜，流过PMOS管MP2的电流好像从电流漏电路1“复制”过来的一样，放大倍数为MP2对MP1的宽长比的比，这个电流起到上拉的作用，是施密特触发器2输入端V0的电位上拉到逻辑高电平VDD1；NMOS管MN1的作用是把施密特触发器2输入端V0的电位下拉到逻辑低电平VSS；施密特触发器2的作用是整形和反向，使输出信号OUT与输入信号IN的相位一致。
假设输入信号IN的高电平为VDD0，且VDD0和VDD1是不同的电源域，可能大于VDD1或小于VDD1，则本发明的具体工作原理，如下：
1.输入信号IN为高电平VDD0时，NMOS管MN1导通，将V0的电位下拉到逻辑低电平VSS，虽然此时PMOS管MP2在起作用，也要把V0的电位上拉到逻辑高电平VDD1，可是因为NMOS管MN1的下拉能力要远远大于PMOS管MP2的上拉能力，所以此时V0为逻辑低电平VSS，经过施密特触发器2的整形和反向作用，输出信号OUT为高电平，这和输入信号IN保持一致，但是这里代表逻辑高电平的电压幅度不再是输入信号IN的高电平VDD0，而是输出信号OUT＝逻辑高电平VDD1，这样就实现了电平的转换。
2.输入信号IN为低电平时，NMOS管MN1截止，PMOS管MP2把V0的电位上拉到逻辑高电平VDD1，再经过施密特触发器2的整形和反向作用，输出信号OUT为低电平，这和输入信号IN保持一致，这样就实现了电平的转换。
3.综合上述1和2描述的内容，实现了多电源域直接通讯，不需要专用电压转换芯片和上拉电阻
4.再次说明，NMOS管MN1要用耐高压器件，要求其栅极能耐得住VDD0的电压。
因此，本发明可实现多电源域芯片间直接通讯、不需要专用电压转换芯片或上拉/下拉电阻，以简化电路设计，降低成本。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (2)
1.一种实用的电平转换电路，其特征在于：包括电流漏电路、施密特触发器、PMOS管（MP1）、PMOS管（MP2）、NMOS管（MN1）；
所述PMOS管（MP1）源极、PMOS管（MP2）源极、施密特触发器的高电平脚均与逻辑高电平（VDD1）连接，所述PMOS管（MP1）栅极、PMOS管（MP2）栅极、PMOS管（MP1）漏极均与电流漏电路的输入端连接，所述PMOS管（MP2）漏极、NMOS管（MN1）漏极均与施密特触发器的输入端连接，所述电流漏电路的输出端、NMOS管（MN1）源极、施密特触发器的低电平脚均与逻辑低电平（VSS）连接；所述输入信号（IN）与NMOS管（MN1）栅极连接，所述输出信号（OUT）与施密特触发器的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的实用的电平转换电路，其特征在于：所述NMOS管（MN1）为耐高压MOS管，且NMOS管（MN1）栅极的额定耐压电压大于所述输入信号（IN）的电压。
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