CN204089767U - 电平匹配模块及电子产品 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电平匹配模块，该电路包括从输出端、主输入端、主输出端、从输入端、用于将低电压信号转换为高电压信号的第一电平转换电路和用于将高电压信号转换为低电压信号的第二电平转换电路；第一电平转换电路的输入端与从输出端连接，第一电平转换电路的输出端与主输入端连接；第二电平转换电路的输入端与主输出端连接，第二电平转换电路的输出端与从输入端连接。本实用新型还提供一种电子产品。本实用新型电平匹配模块相对于现有技术中通过双NMOS管芯片实现的电平匹配模块，极大地降低了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种电平匹配模块及电子产品。
背景技术
目前，在机顶盒及平板类等产品，为了降低功耗，产品主芯片的I/O口的电压都很低(如1.8V)，而产品主芯片的外围设备(如WIFI模组、串口设备及相机模组等)的I/O口的电压都高于其主芯片的I/O口的电压(如3.3V)，为了实现产品主芯片与主芯片外围设备的电平匹配，通常需要在产品主芯片与主芯片外围设备之间增加一个电平匹配模块。
参照图1，图1是现有技术中电平匹配模块一实施例的结构示意图。该电平匹配模块100包括从输出端101、主输入端102、主输出端103、从输入端104及双NMOS管芯片105。其中，双NMOS管芯片105包括第一NMOS管(对应双NMOS管芯片105下部的NMOS管)和第二NMOS管(对应双NMOS管芯片105上部的NMOS管)；第一NMOS管和第二NMOS管的栅极均与1.8V电源连接；第一NMOS管的源极与从输出端101连接，第一NMOS管的源极还经电阻R11与1.8V电源连接，第一NMOS管的漏极与主输入端102连接，第一NMOS管的漏极还经电阻R12与3.3V电源连接；第二NMOS管的漏极与主输出端103连接，第二NMOS管的漏极还经电阻R13与3.3V电源连接；第二NMOS管的源极与从输入端104连接，第二NMOS管的源极还经电阻R14与1.8V电源连接。图1所示电平匹配模块的工作原理如下：(1)当从输出端101输出高电平信号(1.8V)时，第一NMOS管不导通，从而使得主输入端102输入3.3V的高电平信号；(2)当从输出端101输出低电平信号(0V)时，第一NMOS管导通，从而使得主输入端102输入0V的低电平信号；(3)当主输出端103输出高电平信号(3.3V)时，第二NMOS管不导通，从而使得从输入端104输入1.8V的高电平信号；(4)当主输出端103输出低电平信号(0V)时，第二NMOS管导通，从而使得从输入端104输入0V的低电平信号。
图1所示电平匹配模块为实现双NMOS管芯片105在1.8V时能够导通，需选用低开启电压(如1.5V)的NMOS管，而低开启电压的NMOS管的价格昂贵，从而导致图1所示电平匹配模块的成本昂贵。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种低成本的电平匹配模块。
为实现上述目的，本实用新型提供一种电平匹配模块，所述电平匹配模块包括从输出端、主输入端、主输出端、从输入端、用于将低电压信号转换为高电压信号的第一电平转换电路和用于将高电压信号转换为低电压信号的第二电平转换电路；其中，
所述第一电平转换电路的输入端与所述从输出端连接，所述第一电平转换电路的输出端与所述主输入端连接；所述第二电平转换电路的输入端与所述主输出端连接，所述第二电平转换电路的输出端与所述从输入端连接。
优选地，所述第一电平转换电路包括第一低电压输入端、第一高电压输入端、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第一NPN三极管；其中，
所述第一电阻的第一端与所述从输出端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一低电压输入端连接；所述第二电阻的第一端与所述第一低电压输入端连接，所述第二电阻的第二端与所述第一NPN三极管的基极连接；所述第一NPN三极管的发射极与所述从输出端连接，所述第一NPN三极管的集电极与所述主输入端连接，所述第一NPN三极管的集电极还经所述第三电阻与所述第一高电压输入端连接。
优选地，所述第二电平转换电路包括第二低电压输入端、第二高电压输入端、第四电阻、第五电阻、第六电阻及第二NPN三极管；其中，
所述第四电阻的第一端与所述主输出端连接，所述第四电阻的第二端与所述第二高电压输入端连接；所述第五电阻的第一端与所述主输出端连接，所述第五电阻的第二端与所述第二NPN三极管的基极连接；所述第二NPN三极管的发射极与所述从输入端连接，所述第二NPN三极管的发射极还经所述第六电阻接地，所述第二NPN三极管的集电极与所述第二低电压输入端连接。
优选地，所述第一低电压输入端的电压等于1.8V；所述第一高电压输入端的电压等于3.3V。
优选地，所述第一低电压输入端的电压等于所述第二低电压输入端的电压。
优选地，所述第一高电压输入端的电压等于所述第二高电压输入端的电压。
优选地，所述第二电阻的阻值等于所述第三电阻的阻值。
优选地，所述第四电阻的阻值等于所述第六电阻的阻值。
此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种电子产品，所述电子产品包括电平匹配模块，所述电平匹配模块包括从输出端、主输入端、主输出端、从输入端、用于将低电压信号转换为高电压信号的第一电平转换电路和用于将高电压信号转换为低电压信号的第二电平转换电路；其中，
所述第一电平转换电路的输入端与所述从输出端连接，所述第一电平转换电路的输出端与所述主输入端连接；所述第二电平转换电路的输入端与所述主输出端连接，所述第二电平转换电路的输出端与所述从输入端连接。
本实用新型提供的电平匹配模块，包括从输出端、主输入端、主输出端、从输入端、用于将低电压信号转换为高电压信号的第一电平转换电路和用于将高电压信号转换为低电压信号的第二电平转换电路；其中，第一电平转换电路的输入端与从输出端连接，第一电平转换电路的输出端与主输入端连接；第二电平转换电路的输入端与主输出端连接，第二电平转换电路的输出端与从输入端连接。本实用新型电平匹配模块通过第一电平转换电路将从输出端输出的低电压信号转换为高电压信号，并将该高电压信号输出至主输入端，通过第二电平转换电路将主输出端输出的高电压信号转换为低电压信号，并将该低电压信号输出至从输入端，本实用新型电平匹配模块相对于现有技术中的电平匹配模块，极大地降低了成本。同时，本实用新型电平匹配模块还具有结构简单及易实现的优点。
附图说明
图1是现有技术中电平匹配模块一实施例的结构示意图；
图2是本实用新型电平匹配模块一实施例的结构示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供一电平匹配模块。
参照图2，图2是本实用新型电平匹配模块一实施例的结构示意图。
所述电平模块200可以设置于机顶盒、平板等电子产品内部，用以实现该电子产品(主设备)与其外围设备(从设备)之间的电压匹配。该电平匹配模块200包括从输出端201、主输入端202、主输出端203、从输入端204、第一电平转换电路205以及第二电平转换电路206。所述从输出端201、主输入端202、主输出端203、从输入端204用以实现主设备与从设备之间的连接，所述第一电平转换电路205以及第二电平转换电路206用以实现建立连接的主、从设备之间的电压匹配。
其中，第一电平转换电路205的输入端与从输出端201连接，第一电平转换电路205的输出端与主输入端202连接；第二电平转换电路206的输入端与主输出端203连接，第二电平转换电路206的输出端与从输入端204连接。
具体地，上述第一电平转换电路205包括第一低电压输入端VCC1、第一高电压输入端VCC2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3及第一NPN三极管Q1；
其中，第一电阻R1的第一端与从输出端201连接，第一电阻R1的第二端与第一低电压输入端VCC1连接；第二电阻R2的第一端与第一低电压输入端VCC1连接，第二电阻R2的第二端与第一NPN三极管Q1的基极连接；第一NPN三极管Q1的发射极与从输出端201连接，第一NPN三极管Q1的集电极与主输入端202连接，第一NPN三极管Q1的集电极还经第三电阻R3与第一高电压输入端VCC2连接；
上述第二电平转换电路206包括第二低电压输入端VCC3、第二高电压输入端VCC4、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6及第二NPN三极管Q2。
其中，第四电阻R4的第一端与主输出端203连接，第四电阻R4的第二端与第二高电压输入端VCC4连接；第五电阻R5的第一端与主输出端203连接，第五电阻R5的第二端与第二NPN三极管Q2的基极连接；第二NPN三极管Q2的发射极与从输入端204连接，第二NPN三极管Q2的发射极还经第六电阻R6接地，第二NPN三极管Q2的集电极与第二低电压输入端VCC3连接。
本实施例中，上述第一低电压输入端VCC1的电压等于1.8V；上述第一高电压输入端VCC2的电压等于3.3V。
进一步地，本实施例中，上述第二低电压输入端VCC3的电压等于上述第一低电压输入端VCC1的电压，即本实施例中，上述第二低电压输入端VCC3的电压也等于1.8V；上述第二高电压输入端VCC4的电压等于上述第一高电压输入端VCC2的电压，即上述第二高电压输入端VCC4的电压也等于3.3V。
进一步地，本实施例中，上述第二电阻R2的阻值等于上述第三电阻R3的阻值，等于1KΩ；上述第一电阻R1的阻值等于4.7KΩ；上述第四电阻R4的阻值等于上述第六电阻R6的阻值，等于4.7KΩ；上述第五电阻R5的阻值等于1KΩ。
本实施例电平匹配模块200的工作原理具体描述如下：当从输出端201输入高电平信号(1.8V)时，第一NPN三极管Q1不导通，从而使得主输入端202输入3.3V的高电平信号；当从输出端201输出低电平信号(0V)时，第一NPN三极管Q1导通，从而使得主输入端202输出0V的低电平信号；
当主输出端203输入高电平信号(3.3V)时，第二NPN三极管Q2导通，从而使得从输入端204输入1.8V的高电平信号；当主输出端203输出低电平信号(0V)时，第二NPN三极管Q2不导通，从而使得从输入端204输出0V的低电平信号。
本实施例电平匹配模块200能够实现电子产品(如机顶盒)的主芯片与其主芯片外围的设备(如WIFI模组及串口设备等)之间的电平匹配。具体地，当需要将电子产品主芯片I/0口所输出的1.8V的电压信号转换为3.3V的电压信号输出至该主芯片的外围设备时，则本实施例电平匹配模块200中的上述从输出端201与该电子产品主芯片的I/0口连接，上述主输入端202与该电子产品主芯片的外围设备的信号输入端连接；当需要将该电子产品主芯片的外围设备所输出的3.3V的电压信号转换为1.8V的电压信号输出至该电子产品主芯片的I/0口时，则本实施例电平匹配模块200中的上述主输出端203与该电子产品主芯片的外围设备的信号输出端连接，本实施例电平匹配模块中的上述从输入端204与上述主芯片的主芯片的I/0口连接。
另外，需要说明的是，本实施例电平匹配模块200中的第一电平转换电路205和第二电平转换电路206可以封装在一个模块中，在该模块的外部引出四个接线端子，包括从输出端201、主输入端202、主输出端203及从输入端204。本实施例电平匹配模块200在实际应用中，用户可以根据不同的应用需求，在从输出端201和从输入端204中选择一个端子与电子产品的主芯片连接，从主输入端202及主输出端203中选择一个端子与该电子产品主芯片的相应外围设备连接，即可实现该电子产品的主芯片与其主芯片的外围设备之间的电平匹配问题。
本实施例提供的电平匹配模块，包括从输出端、主输入端、主输出端、从输入端、用于将低电压信号转换为高电压信号的第一电平转换电路和用于将高电压信号转换为低电压信号的第二电平转换电路；其中，第一电平转换电路的输入端与从输出端连接，第一电平转换电路的输出端与主输入端连接；第二电平转换电路的输入端与主输出端连接，第二电平转换电路的输出端与从输入端连接。本实施例电平匹配模块通过第一电平转换电路将从输出端输出的低电压信号转换为高电压信号，并将该高电压信号输出至主输入端，通过第二电平转换电路将主输出端输出的高电压信号转换为低电压信号，并将该低电压信号输出至从输入端，本实施例电平匹配模块通过两个NPN三极管及若干个电阻即可实现电平匹配功能，使得本实施例电平匹配模块相对于现有技术中通过双NMOS管芯片实现的电平匹配模块，极大地降低了成本。同时，本实用新型电平匹配模块还具有结构简单及易实现的优点。
本实用新型还提供一种电子产品，该电子产品包括电平匹配模块，该电平匹配模块的模块结构及电路结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的电子产品采用了上述电平匹配模块的技术方案，因此该电子产品具有上述电平匹配模块所有的有益效果。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种电平匹配模块，其特征在于，包括从输出端、主输入端、主输出端、从输入端、用于将低电压信号转换为高电压信号的第一电平转换电路和用于将高电压信号转换为低电压信号的第二电平转换电路；其中，
所述第一电平转换电路的输入端与所述从输出端连接，所述第一电平转换电路的输出端与所述主输入端连接；所述第二电平转换电路的输入端与所述主输出端连接，所述第二电平转换电路的输出端与所述从输入端连接。
2.如权利要求1所述的电平匹配模块，其特征在于，所述第一电平转换电路包括第一低电压输入端、第一高电压输入端、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第一NPN三极管；其中，
所述第一电阻的第一端与所述从输出端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一低电压输入端连接；所述第二电阻的第一端与所述第一低电压输入端连接，所述第二电阻的第二端与所述第一NPN三极管的基极连接；所述第一NPN三极管的发射极与所述从输出端连接，所述第一NPN三极管的集电极与所述主输入端连接，所述第一NPN三极管的集电极还经所述第三电阻与所述第一高电压输入端连接。
3.如权利要求2所述的电平匹配模块，其特征在于，所述第二电平转换电路包括第二低电压输入端、第二高电压输入端、第四电阻、第五电阻、第六电阻及第二NPN三极管；其中，
所述第四电阻的第一端与所述主输出端连接，所述第四电阻的第二端与所述第二高电压输入端连接；所述第五电阻的第一端与所述主输出端连接，所述第五电阻的第二端与所述第二NPN三极管的基极连接；所述第二NPN三极管的发射极与所述从输入端连接，所述第二NPN三极管的发射极还经所述第六电阻接地，所述第二NPN三极管的集电极与所述第二低电压输入端连接。
4.如权利要求3所述的电平匹配模块，其特征在于，所述第一低电压输入端的电压等于1.8V；所述第一高电压输入端的电压等于3.3V。
5.如权利要求4所述的电平匹配模块，其特征在于，所述第一低电压输入端的电压等于所述第二低电压输入端的电压。
6.如权利要求5所述的电平匹配模块，其特征在于，所述第一高电压输入端的电压等于所述第二高电压输入端的电压。
7.如权利要求6所述的电平匹配模块，其特征在于，所述第二电阻的阻值等于所述第三电阻的阻值。
8.如权利要求7所述的电平匹配模块，其特征在于，所述第四电阻的阻值等于所述第六电阻的阻值。
9.一种电子产品，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的电平匹配模块。
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