CN203554408U

CN203554408U - Boot脚作为io口的驱动电路

Info

Publication number: CN203554408U
Application number: CN201320595929.4U
Authority: CN
Inventors: 林治印; 侯勇; 杜杰平; 屈朋伟; 杨文山; 黄保香
Original assignee: Guangzhou Shiyuan Electronics Thecnology Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Shiyuan Electronics Thecnology Co Ltd
Priority date: 2013-09-26
Filing date: 2013-09-26
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2023-09-26

Abstract

本实用新型实施例公开了一种BOOT脚作为IO口的驱动电路，包括信号输入端、信号输出端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和三极管，所述第一电阻的一端与所述信号输入端连接，另一端接地；所述第二电阻的一端与所述信号输入端连接，另一端分别连接所述第三电阻的一端及所述三极管的基极；所述第三电阻的另一端连接电源；所述第四电阻的一端连接电源，另一端连接所述三极管的集电极；所述三极管的发射极接地；所述信号输出端设于所述第四电阻与所述三极管的集电极之间。本实用新型的BOOT脚作为IO口的驱动电路的电路结构简单、成本低廉且容易控制。

Description

BOOT脚作为IO口的驱动电路

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种BOOT脚作为IO口的驱动电路。

背景技术

利用主芯片的BOOT脚作为IO口控制外部设备时，由于外部设备的控制口逻辑高电平需要5V或更高电压，或者需要较大的驱动电流时，都需要加驱动电路，尤其需要三极管放大驱动，而不能用该IO口直接驱动。

如图1所示，IC主芯片1的输出电平通过驱动电路2（一般为三级管放大电路）放大后再控制外部设备3。具体的，IC主芯片1的BOOT脚连接驱动电路2的信号输入端In_put, 驱动电路2的信号输出端Out_put连接外部设备3的控制口。从IC主芯片1的BOOT脚输出的控制信号经由驱动电路2的信号输入端In_put输入到驱动电路2，该控制信号经过驱动电路2放大后由驱动电路2的信号输出端Out_put输出给外部设备3的控制口，以控制外部设备。

现阶段, IC主芯片1的BOOT脚有功能要求，比如上电低电平则读取内部ROM启动，高电平则为其他功能模式。为了使IC正常启动，该BOOT脚在上电后IC还未启动完成之前（即驱动电路启动而IC1还未启动），该BOOT脚需要保持低电平状态，当IC主芯片1启动完成后可控。另外，对于上电要求为低电平的IO口，同时需要作为普通IO口输出，就要考虑上电时IO默认状态为低电平，若输出也要求低电平。因此，驱动电路2必须同时满足以下两个条件：

（1）BOOT脚作为输入状态时，即在驱动电路2启动而IC主芯片1还未完成启动前，驱动电路2与IC主芯片1的BOOT脚连接的信号输入端In_put要保持低电平，且驱动电路2与外部设备3的控制口连接的信号输出端Out_put也要保持低电平；

（2）BOOT脚作为输出状态时，即IC主芯片1完成启动后，IC主芯片1的BOOT脚正常工作输出高/低电平时，驱动电路2与外部设备3的控制口连接的信号输出端Out_put也要正常输出高/低电平（与BOOT脚输出的逻辑电平一致或刚好相反），以实现正常的逻辑输出，从而控制外部设备3。

现有技术中，驱动电路2通常通过接两级三极管来实现以满足上述两个条件。如图2所示，驱动电路包括信号输入端In_put、信号输出端Out_put、第一级三极管Q11、第二级三极管Q12、第一电阻R11、第二电阻R12、第三电阻R13、第四电阻R14以及第五电阻R15，所述第一电阻R11的一端与所述信号输入端In_put连接，另一端接地；所述第二电阻R12的一端与所述信号输入端In_put连接，另一端连接至所述第一级三极管Q11的基极；所述第一级三极管Q11的发射极接地，集电极分别连接至所述第三电阻R13的一端，和所述第五电阻R15的一端；所述第三电阻R13的另一端连接至电源VCC；所述第五电阻R15的另一端连接至所述第二级三极管Q12的基极；所述第二级三极管Q12的发射极接地，集电极连接至所述第四电阻R14的一端；所述第四电阻R14的另一端连接至电源VCC; 所述输出端口Out_put设在所述第四电阻R14和所述第二级三极管Q12的集电极之间。

所述第一级三极管Q11、第二级三极管Q12均为NPN三极管。

当IC主芯片1的BOOT脚为输入状态情况下，驱动电路2上电时，所述第二级三极管Q12导通，所述输出端口Out_put为低电平；同时所述第一级三极管Q11截止，则所述信号输入端In_put为低电平，因此，满足上述第一个条件。当IC正常工作后，当IC主芯片1的BOOT脚为输出状态情况下，若所述IC主芯片1的BOOT脚输出低电平，所述第一级三极管Q11截止，则所述第二级三极管Q12导通，因此所述信号输出端Out_put口为低电平；若所述IC主芯片1的BOOT脚输出高电平，所述第一级三极管Q11导通，所述第二级三极管Q12截止，则所述信号输出端Out_put为高电平，满足了上述第二个条件。

但是，该电路使用两级三极管，用两级反向的控制达到所需效果，而使用两级三极管存在成本较高的问题。

因此，有必要提供一种改进型的BOOT脚作为IO口的驱动电路来克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种BOOT脚作为IO口的驱动电路，所述BOOT脚作为IO口的驱动电路的电路结构简单、成本低廉且容易控制。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种BOOT脚作为IO口的驱动电路，包括信号输入端、信号输出端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和三极管，所述第一电阻的一端与所述信号输入端连接，另一端接地；所述第二电阻的一端与所述信号输入端连接，另一端分别连接所述第三电阻的一端及所述三极管的基极；所述第三电阻的另一端连接电源；所述第四电阻的一端连接电源，另一端连接三极管的集电极；所述三极管的发射极接地；所述信号输出端设于所述第四电阻与所述三极管的集电极之间。

较佳地，所述三极管为NPN型三极管。

较佳地，所述第一电阻的阻值为10K, 所述第二电阻的阻值为3.3K，所述第三电阻的阻值为100K, 所述第四电阻的阻值为10K。

与现有技术相比，本实用新型通过新的电路设计，达到仅使用一个三极管就实现现有技术中需要两级三极管达到的效果。本实用新型用更少的器件得到相同的性能，从而节约了成本。

附图说明

图1为驱动电路与主控芯片、外部设备的连接结构示意图。

图2为现有技术中的驱动电路的电路原理图。

图3为本实用新型的BOOT脚作为IO口的驱动电路的电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本实用新型提供了一种BOOT脚作为IO口的驱动电路，所述电路结构简单、成本低廉且容易控制。

参考[U1] 3，在本实用新型的一个具体实施例中，所述BOOT脚作为IO口的驱动电路包括信号输入端In_put、信号输出端Out_put、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和三极管Q1，所述第一电阻R1的一端与所述信号输入端In_put连接，另一端接地；所述第二电阻R2的一端与所述信号输入端In_put连接，另一端分别连接所述第三电阻R3的一端及所述三极管Q1的基极；所述第三电阻R3的另一端连接电源VCC；所述第四电阻R4的一端连接电源VCC，另一端连接所述三极管Q1的集电极；所述三极管Q1的发射极接地；所述信号输出端Out_put设于所述第四电阻R4与所述三极管Q1的集电极之间。

其中，所述第一电阻R1，所述第二电阻R2，所述第三电阻R3取值遵循的规则如下：

1、当IO口（BOOT脚）为输入状态时，确保VCC*(R1+R2)/(R1+R2+R3)>1V,使三极管完全导通，同时IO口的状态需要在0.55V以下，即0.7*R1/(R1+R2)<0.55V，确保IO口判断是低电平。

2、当IO口为输出状态且为高电平时，所述三极管Q1可以完全导通，输出低电平。

3、当IO口为输出状态且为低电平时，所述三极管Q1的基极需要保持在0.5V以下，以保证完全关断，因此需满足VCC*(R2)/(R2+R3)<0.5V。

优选的，本例中VCC为12V; 所述第一电阻R1的阻值为10K；所述第二电阻R2的阻值为3.3K；所述第三电阻R3的阻值为100K；所述第四电阻R4的阻值为10K。该组参数可以满足上述条件，确保电路工作稳定。

以上所揭露的仅为本实用新型一组较佳参数值而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

下面，结合1[U2] 和图3对本实用新型的BOOT脚作为IO口的驱动电路的工作原理进行详细的描述。本实施例使用所述三极管Q1的Vbe作为钳位，当IC主芯片1的BOOT脚为输入状态情况下，驱动电路2上电时，所述三极管Q1导通，所述信号输出端Out_put为低电平。同时，由于所述三极管Q1导通，其基极电压为0.7V，因此，所述信号输入端In_put电压为0.7*R1/(R1+R2)=0.7*3300/(10000+3300)=0.17V ,为低电平。IC主芯片1的BOOT[U3] 脚为[U4] 若所述IC主芯片1的BOOT脚为低电平，所述三极管Q1截止，所述信号输出端Out_put为高电平；若IC主芯片1的BOOT脚为高电平，所述三极管Q1导通，则所述信号输出端Out_put为低电平。

这样满足了IO口默认状态为低电平的要求。同时IC正常工作后，可以作为正常的逻辑输出，三极管输出电平可控，为IO口电平的反向。

综上所述，本实用新型使用三极管集电极与设计电压钳位的方式，通过调节所述第三电阻R3和所述第一电阻R1，所述第二电阻R2阻值的比例，确保所述第三电阻R3和所述第一电阻R1，所述第二电阻R2的分压能使三极管导通同时满足控制逻辑, 整个电路实现了使用一个三极管满足IO口默认状态为低电平的要求，而当开机完整后高低电平可控。且本实用新型对上电时外部低电平要求的IO口都适用。除此之外，本实用新型采用的元器件数量少且电路结构简单，从而成本低且容易控制。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种BOOT脚作为IO口的驱动电路，连接于主控芯片和外部设备之间，用于根据主控芯片的BOOT脚输出而对应控制外部设备，其特征在于：包括信号输入端、信号输出端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和三极管，所述信号输入端连接主控芯片的BOOT脚，所述信号输出端连接外部设备的控制口；所述第一电阻的一端与所述信号输入端连接，另一端接地；所述第二电阻的一端与所述信号输入端连接，另一端分别连接所述第三电阻的一端及所述三极管的基极；所述第三电阻的另一端连接电源；所述第四电阻的一端连接电源，另一端连接所述三极管的集电极；所述三极管的发射极接地；所述信号输出端设于所述第四电阻与所述三极管的集电极之间。

2.根据权利要求1所述的BOOT脚作为IO口的驱动电路，其特征在于，所述三极管为NPN型三极管。

3.根据权利要求1所述的BOOT脚作为IO口的驱动电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值为10K, 所述第二电阻的阻值为3.3K，所述第三电阻的阻值为100K, 所述第四电阻的阻值为10K。