CN113114213A - 一种接口转换电路及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种接口转换电路及系统，涉及电路技术领域。其包括电压输入电路、三极管、信号输入端和信号输出端，电压输入电路的一端与三极管的栅极连接，电压输入电路的另一端与三极管的集电极连接，三极管的集电极与信号输出端连接，信号输入端与三极管的发射极连接。信号输入端用于输入数字信号XH_V1，信号输出端用于输出转换后的数字信号XH_V2。电压输入电路可以向三极管Q1的栅极和集电极输入电压。输入的数字信号XH_V1的电平可以控制三极管Q1的导通情况，从而实现了数字信号在两个集成电路之间进行传输的目的。

Description

一种接口转换电路及系统

技术领域

本发明涉及电路技术领域，具体而言，涉及一种接口转换电路及系统。

背景技术

随着电子行业的快速发展，在当前大规模电路信号传输当中，将模拟信号转换成数字信号，并通过载体传输已经成为当今主流技术。一般而言，数字信号的存储、传输、处理均是采用二进制电平方式，即只由“1”和“0”组成，“1”代表高电平，“0”代表低电平。但当对应到硬件电路时，电平的高低通常采用电压的高低作为对应的参量进行比较。“0”即低电平，通常对应为参考系统的参考地电压，“1”即高电平则通常对应参考系统地的高电压。而且高电压可为多种电压表现方式(比如：5V/3.3V/1.8V/1.2V/1.5V等均可认为为高电平)，这些电压等级不一致的信号在各自的电压等级电路中存储、传输、处理不会存在任何问题。但是在复杂大规模数字电路处理当中，由于很多集成电路自身独有的特性，致使其电平电压也与其他集成电路电平电压不一致。所以当在不同电压等级的集成电路之间传输数字信号时，会由于两个集成电路的电平电压不一致而导致无法传输数字信号。

发明内容

本发明的目的在于提供一种接口转换电路及系统，用以改善现有技术中由于两个集成电路的电平电压不一致而导致无法传输数字信号的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种接口转换电路，其包括电压输入电路、三极管、信号输入端和信号输出端，电压输入电路的一端与三极管的栅极连接，电压输入电路的另一端与三极管的集电极连接，三极管的集电极与信号输出端连接，信号输入端与三极管的发射极连接。信号输入端用于输入数字信号XH_V1，信号输出端用于输出转换后的数字信号XH_V2。电压输入电路可以向三极管Q1的栅极和集电极输入电压。输入的数字信号XH_V1的电平可以控制三极管Q1的导通情况，当三极管处于导通状态时，三极管Q1集电极的电压将与三极管Q1发射极的电压一致，而三极管Q1集电极的电压即为信号输出端的电压，由此获得输出的数字信号XH_V2。当三极管处于截止状态时，信号输出端的电压与电压输入电路的电压V2一致，并以此获得输出的数字信号XH_V2。因此，无论V1和V2是否相等，XH_V1均能转换为XH_V2信号，也就不会出现由于两个集成电路的电平电压不一致而导致无法传输数字信号的情况。

在本发明的一些实施例中，上述电压输入电路包括第一输入电路和第二输入电路，第一输入电路与三极管的栅极连接，第二输入电路与三极管的集电极连接。上述实现过程中，第一输入电路的输入电压为V1，第二输入电路的输入电压为V2，继而可以将电压V1输入至三极管Q1的1号管脚，将电压V2加压至三极管Q1的3号管脚，也就成功输入电压到三极管Q1。

在本发明的一些实施例中，上述第一输入电路包括第一电阻和第一接口，第一电阻的一端与第一接口连接，第一电阻的另一端与三极管的栅极连接。上述实现过程中，第一接口用于接收电压V1，继而为三极管的栅极输入电压。

在本发明的一些实施例中，上述第二输入电路包括第二电阻和第二接口，第二电阻的一端与第二接口连接，第二电阻的另一端与三极管的集电极连接。上述实现过程中，第二接口用于接收电压V2，继而为三极管的集电极输入电压。

在本发明的一些实施例中，上述接口转换电路还包括分压电路，分压电路的一端与三极管的栅极连接，分压电路的另一端与信号输入端连接。上述实现过程中，分压电路可以与第一输入电路配合，以对V1进行分压，进而得到一个电阻电压来驱动三极管Q1的1号管脚。

在本发明的一些实施例中，上述分压电路包括第三电阻，第三电阻的一端与三极管的栅极连接，第三电阻的另一端与信号输入端连接。上述实现过程中，V1可以通过第一电阻和第三电阻分压得到一个电阻电压，以驱动三极管Q1的1号管脚。

在本发明的一些实施例中，上述三极管为高速三极管。上述实现过程中，高速三极管可以凭借其较高的工作频率，可以在尽量短的时间内输出数字信号XH_V2，也就提高了该接口转换电路的工作效率。

在本发明的一些实施例中，上述信号输入端连接有抗干扰电路。上述实现过程中，抗干扰电路可以使得信号输入端输入的数字信号XH_V1无干扰存在。

在本发明的一些实施例中，上述信号输出端连接有检测电路。上述实现过程中，检测电路用于检测信号输出端输出的数字信号XH_V2是否为准确的数字信号。

第二方面，本申请实施例提供一种接口转换系统，其包括第一外部电路、第二外部电路以及上述第一方面的接口转换电路，第一外部电路与接口转换电路连接，接口转换电路与第二外部电路连接。上述实现过程中，可以实现在第一外部电路和第二外部电路中加入接口转换电路后，该接口转换电路可以实现数字信号传输的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种接口转换电路的电路图；

图2为本发明实施例提供的一种抗干扰电路的电路图；

图3为本发明实施例提供的一种检测电路的电路图；

图4为本发明实施例提供的一种接口转换系统的结构框图；

图5为本发明实施例提供的另一种接口转换电路的电路图。

图标：100-第一外部电路；110-第二外部电路；120-接口转换电路。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，若出现术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，若出现由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合。

请参照图1，图1所示为本申请实施例提供的一种接口转换电路120的电路图。一种接口转换电路120，其包括电压输入电路、三极管Q1、信号输入端和信号输出端，电压输入电路的一端与三极管Q1的栅极连接，电压输入电路的另一端与三极管Q1的集电极连接。其中，电压输入电路向三极管Q1的栅极输入的电压为V1，电压输入电路向三极管Q1的集电极输入的电压为V2。三极管Q1的集电极与信号输出端连接，信号输入端与三极管Q1的发射极连接，信号输入端用于输入数字信号XH_V1，信号输出端用于输出转换后的数字信号XH_V2。具体的，电压输入电路可以向三极管Q1的栅极和集电极输入电压。输入的数字信号XH_V1的电平可以控制三极管Q1的导通情况，当三极管Q1处于导通状态时，三极管Q1集电极的电压将与三极管Q1发射极的电压一致，而三极管Q1集电极的电压即为信号输出端的电压，由此获得输出的数字信号XH_V2。当三极管Q1处于截止状态时，信号输出端的电压与电压输入电路的电压V2一致，并以此获得输出的数字信号XH_V2。因此，无论V1和V2是否相等，XH_V1均能转换为XH_V2信号，也就不会出现由于两个集成电路的电平电压不一致而导致无法传输数字信号的情况。

上述实现过程中，当数字信号XH_V1为低电平“0”时，三极管Q1的电平与数字信号XH_V1的电平一致。在电压输入电路向三极管Q1输入电压后，三极管Q1的3号管脚与2号管脚将导通，则3号管脚的电平将被拉到与2号管脚的电平一致，则三极管Q1的3号管脚的电平与数字信号XH_V1的电平一致。且由于三极管Q1的集电极与信号输出端连接，则信号输出端的电平与数字信号XH_V1的电平一致，即为低电平“0”，从而实现了低电平“0”的传输。

当数字信号XH_V1为高电平“1”时，三极管Q1的2号管脚为高电平“1”。在电压输入电路向三极管Q1输入电压后，三极管Q1的发射极与栅极之间无法形成压差，则三极管Q1的1号管脚的电压与电压输入电路的输入电压一致，使得三极管Q1将截止。此时，三极管Q1的3号管脚与2号管脚将处于截止状态，则三极管Q1的2号管脚为低电平。由于电压输入电路输入到三极管Q1集电极的电压为V2，则三极管Q1的3号管脚的电压为V2。因此，三极管Q1的3号管脚的电平为高电平，三极管Q1的3号管脚的电平与数字信号XH_V1的电平一致。从而实现了高电平“1”的传输。

在本实施例的一些实施方式中，上述电压输入电路包括第一输入电路和第二输入电路，第一输入电路与三极管Q1的栅极连接，第二输入电路与三极管Q1的集电极连接。第一输入电路用于输入电压V1，第二输入电路用于输入电压V2。具体的，第一输入电路的输入电压为V1，第二输入电路的输入电压为V2，继而可以将电压V1输入至三极管Q1的1号管脚，将电压V2加压至三极管Q1的3号管脚，也就成功输入电压到三极管Q1。

在本实施例的一些实施方式中，上述第一输入电路包括第一电阻R1和第一接口，第一电阻R1的一端与第一接口连接，第一电阻R1的另一端与三极管Q1的栅极连接。具体的，上述第一接口用于接收电压V1，继而为三极管Q1的栅极输入电压。

在本实施例的一些实施方式中，上述第二输入电路包括第二电阻R2和第二接口，第二电阻R2的一端与第二接口连接，第二电阻R2的另一端与三极管Q1的集电极连接。具体的，上述第二接口用于接收电压V2，继而为三极管Q1的集电极输入电压。

在本实施例的一些实施方式中，上述接口转换电路120还包括分压电路，分压电路的一端与三极管Q1的栅极连接，分压电路的另一端与信号输入端连接，分压电路用于。具体的，当数字信号XH_V1为低电平“0”时，分压电路可以与第一输入电路配合，以对V1进行分压，进而得到一个电阻电压来驱动三极管Q1的1号管脚。

在本实施例的一些实施方式中，上述分压电路包括第三电阻，第三电阻的一端与三极管Q1的栅极连接，第三电阻的另一端与信号输入端连接。具体的，当数字信号XH_V1为低电平“0”时，V1可以通过第一电阻R1和第三电阻分压得到一个电阻电压，以驱动三极管Q1的1号管脚。

在本实施例的一些实施方式中，上述三极管Q1为高速三极管。具体的，上述高速三极管为工作频率较高的三极管Q1。由于高速三极管的工作频率较高，当从信号输入端输入数字信号XH_V1时，高速三极管可以凭借其较高的工作频率，可以在尽量短的时间内输出数字信号XH_V2，也就提高了该接口转换电路120的工作效率。

在本实施例的一些实施方式中，上述信号输入端连接有抗干扰电路。抗干扰电路可以使得信号输入端输入的数字信号XH_V1无干扰存在。当数字信号通过抗干扰电路处理后，得到的数字信号XH_V1不会带有干扰信号，也就避免了干扰信号对数字信号转换的影响。上述抗干扰电路可以为常见的一种抗干扰电路。具体的，如图2所示为本发明实施例提供的一种抗干扰电路的电路图。

在本实施例的一些实施方式中，上述信号输出端连接有检测电路。检测电路用于检测信号输出端输出的数字信号XH_V2是否为准确的数字信号。若不是准确的数字信号，则反映出该接口转换电路120可能出现了故障，进而可以提醒用户及时进行维修。上述检测电路可以为常见的一种检测电路。具体的，如图3所示为本发明实施例提供的一种检测电路的电路图。

请参照图4，图4所示为本申请实施例提供的一种接口转换系统。一种接口转换系统，其包括第一外部电路100、第二外部电路110以及上述接口转换电路120，第一外部电路100与接口转换电路120连接，接口转换电路120与第二外部电路110连接。上述第一外部电路100和第二外部电路110均为一种集成电路。具体的，该接口转换电路120主要用于在集成电路之间传输数字信号。该系统可以实现在两个集成电路中加入接口转换电路120后，该接口转换电路120可以实现数字信号传输的目的。

请参照图5，图5所示为本发明实施例提供的另一种接口转换电路120的电路图。一种接口转换电路120，第一电阻R1、第一接口、第二电阻R2、第二接口、第三电阻、三极管Q1、信号输入端和信号输出端的电路图还可以为图5所示的电路图。具体的，第三电阻的一端与三极管Q1的栅极连接，第三电阻的另一端与信号输入端连接。第一电阻R1的一端与第一接口连接，第一电阻R1的另一端与第三电阻连接。第二电阻R2的一端与第二接口连接，第二电阻R2的另一端与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的集电极还与信号输出端连接，三极管Q1的发射极接地。上述连接方式，电压V1通过第一电阻R1和第三电阻分压后可以输入到三极管Q1的1号管脚，电压V2可以输入到三极管Q1的3号管脚。则当输入的数字信号XH_V1为低电平时，三极管Q1的1号管脚的电压为V1。三极管Q1的3号管脚的电压被第二电阻R2上拉至与电压V2一致，则数字信号XH_V1的电平为高电平，从而实现高电平“1”的传输。当输入的数字信号XH_V1为高电平时，电压可以加压到三极管Q1的栅极上。此时，三极管Q1的3号管脚与2号管脚将处于导通状态，则三极管Q1的3号管脚为低电平，则三极管Q1的3号管脚的电平为高电平。从而实现了高电平“1”的传输。

上述实现过程中，当输入的数字信号XH_V1为低电平时，输出的数字信号XH_V2为高电平。当输入的数字信号XH_V1为高电平时，输出的数字信号XH_V2为低电平。则当需要对电平实现异向电平输出时，可以使用如图5所示的接口转换电路120。

综上所述，本申请实施例提供的一种接口转换电路及系统，其包括电压输入电路、三极管Q1、信号输入端和信号输出端，电压输入电路的一端与三极管Q1的栅极连接，电压输入电路的另一端与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的集电极与信号输出端连接，信号输入端与三极管Q1的发射极连接。信号输入端用于输入数字信号XH_V1，信号输出端用于输出转换后的数字信号XH_V2。电压输入电路可以向三极管Q1的栅极和集电极输入电压。输入的数字信号XH_V1的电平可以控制三极管Q1的导通情况，当三极管Q1处于导通状态时，三极管Q1集电极的电压将与三极管Q1发射极的电压一致，而三极管Q1集电极的电压即为信号输出端的电压，由此获得输出的数字信号XH_V2。当三极管Q1处于截止状态时，信号输出端的电压与电压输入电路的电压V2一致，并以此获得输出的数字信号XH_V2。因此，无论V1和V2是否相等，XH_V1均能转换为XH_V2信号，也就不会出现由于两个集成电路的电平电压不一致而导致无法传输数字信号的情况。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种接口转换电路，其特征在于，包括电压输入电路、三极管、信号输入端和信号输出端，所述电压输入电路的一端与所述三极管的栅极连接，所述电压输入电路的另一端与所述三极管的集电极连接，所述三极管的集电极与所述信号输出端连接，所述信号输入端与所述三极管的发射极连接。

2.根据权利要求1所述的接口转换电路，其特征在于，所述电压输入电路包括第一输入电路和第二输入电路，所述第一输入电路与所述三极管的栅极连接，所述第二输入电路与所述三极管的集电极连接。

3.根据权利要求2所述的接口转换电路，其特征在于，所述第一输入电路包括第一电阻和第一接口，所述第一电阻的一端与所述第一接口连接，所述第一电阻的另一端与所述三极管的栅极连接。

4.根据权利要求2所述的接口转换电路，其特征在于，所述第二输入电路包括第二电阻和第二接口，所述第二电阻的一端与所述第二接口连接，所述第二电阻的另一端与所述三极管的集电极连接。

5.根据权利要求1所述的接口转换电路，其特征在于，还包括分压电路，所述分压电路的一端与所述三极管的栅极连接，所述分压电路的另一端与所述信号输入端连接。

6.根据权利要求5所述的接口转换电路，其特征在于，所述分压电路包括第三电阻，所述第三电阻的一端与所述三极管的栅极连接，所述第三电阻的另一端与所述信号输入端连接。

7.根据权利要求1所述的接口转换电路，其特征在于，所述三极管为高速三极管。

8.根据权利要求1所述的接口转换电路，其特征在于，所述信号输入端连接有抗干扰电路。

9.根据权利要求1所述的接口转换电路，其特征在于，所述信号输出端连接有检测电路。

10.一种接口转换系统，其特征在于，包括第一外部电路、第二外部电路以及如权利要求1-9中任一项所述的接口转换电路，所述第一外部电路与所述接口转换电路连接，所述接口转换电路与所述第二外部电路连接。

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