CN210274029U - 电平信号切换电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及通信技术领域，本实用新型旨在解决现有的通信模块和主控模块电平不一致时导致的通信质量差的问题，提出一种电平信号切换电路，包括：主控模块信号发送端口、主控模块信号接收端口、通信模块信号发送端口和通信模块信号接收端口，还包括：第一电源输入端口、第二电源输入端口、控制端口、第一电阻、第二电阻、第一场效应晶体管和第二场效应晶体管，主控模块的信号发送端口发送高电平信号与通信模块的信号接收端口接收到高电平信号相互隔离，当通信模块和主控模块电平不一致时，主控模块发送主控模块对应的高电平信号，通信模块会接收通信模块对应的高电平信号，二者互不干扰，进而提高主控模块和通信模块之间的通信质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信技术领域，具体来说涉及一种电平信号切换电路。
背景技术
目前通信模块技术广泛应用于各种电子设备中，如，WIFI&BT IOT模块，很多通信模块和主控端通信都需要通过UART数据总线进行数据交换，通信模块和主控模块进行数据交换主要是通过电平信号的切换来实现的，如，当主控模块向通信模块发送数据时，是通过主控模块的信号发送接口将高电平信号和低电平信号按顺序发送至通信模块的信号接收端口，当通信模块向主控模块发送数据时，是通过通信模块的信号发送接口将高电平信号和低电平信号按顺序发送至主控模块的信号接收端口。
现有技术中，通常直接将主控模块的信号发送端口与通信模块的信号接收端口连接，将主控模块的信号接收端口与通信模块的信号发送端口连接，但是，在实际使用中，由于主控模块和通信模块的高电平可能不一致，如，主控模块端的高电平为5V，但通信模块端的高电平为3.3V，若主控模块直接将5V高电平发送至通信模块，或者通信模块将3.3V高电平发送至主控模块，两者会产生干扰，影响通信模块的通信质量。
实用新型内容
本实用新型旨在解决现有的通信模块和主控模块电平不一致时导致的通信质量差的问题，提出一种电平信号切换电路。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：电平信号切换电路，包括：主控模块信号发送端口、主控模块信号接收端口、通信模块信号发送端口和通信模块信号接收端口，还包括：第一电源输入端口、第二电源输入端口、控制端口、第一电阻、第二电阻、第一场效应晶体管和第二场效应晶体管，所述第一场效应晶体管和第二场效应晶体管均为包含寄生二极管的N沟道场效应晶体管，所述第一电源输入端口通过第一电阻分别与通信模块信号接收端口和第一场效应晶体管的源极连接，所述控制端口分别与第一场效应晶体管的栅极和第二场效应晶体管的栅极连接，所述第一场效应晶体管的漏极与主控模块信号发送端口连接，所述通信模块信号发送端口与第二场效应晶体管的源极连接，所述第二电源输入端口通过第二电阻分别与第二场效应晶体管的漏极和主控模块信号接收端口连接。
进一步的，所述第一电源输入端口的输入电压为3.3V，所述第二电源输入端口的输入电压为5V，所述控制端口输出的高电平为3.3V。
本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的电平信号切换电路，主控模块的信号发送端口发送高电平信号与通信模块的信号接收端口接收到高电平信号相互隔离，当通信模块和主控模块电平不一致时，主控模块发送主控模块对应的高电平信号，通信模块会接收通信模块对应的高电平信号，二者互不干扰，进而提高通信模块的通信质量。
附图说明
图1为本实用新型实施例所述的电平信号切换电路的电路结构示意图；
附图标记说明：
VIN1-第一电源输入端口；VIN2-第二电源输入端口；GPIO-控制端口；RXD-主控模块信号发送端口；RXD0-通信模块信号接收端口；TXD-主控模块信号接收端口；TXD0-通信模块信号发送端口；R1-第一电阻；R2-第二电阻；Q1-第一场效应晶体管；Q2-第二场效应晶体管。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述。
本实用新型所述的电平信号切换电路，包括：主控模块信号发送端口、主控模块信号接收端口、通信模块信号发送端口和通信模块信号接收端口，还包括：第一电源输入端口、第二电源输入端口、控制端口、第一电阻、第二电阻、第一场效应晶体管和第二场效应晶体管，所述第一场效应晶体管和第二场效应晶体管均为包含寄生二极管的N沟道场效应晶体管，所述第一电源输入端口通过第一电阻分别与通信模块信号接收端口和第一场效应晶体管的源极连接，所述控制端口分别与第一场效应晶体管的栅极和第二场效应晶体管的栅极连接，所述第一场效应晶体管的漏极与主控模块信号发送端口连接，所述通信模块信号发送端口与第二场效应晶体管的源极连接，所述第二电源输入端口通过第二电阻分别与第二场效应晶体管的漏极和主控模块信号接收端口连接。
其中，第一电源输入端口的第一输入电压值与第二电源输入端口的第二输入电压值不同，控制端口输入不高于第一电源输入端口的输入电压的高电平信号，用于控制主控模块和通信模块之间进行数据传输。当主控模块信号发送端口发送与第二输入电压值相等的高电平信号时，通信模块信号接收端口接收第一输入电压的高电平信号；当通信模块信号发送端口发送与第一输入电压值相等的高电平信号时，主控模块接收端口接收第二输入电压的高电平信号，实现主控模块和通信模块之间的电平隔离。
实施例
本实用新型实施例所述的，如图1所示，包括：主控模块信号发送端口RXD、主控模块信号接收端口TXD、通信模块信号发送端口RXD0和通信模块信号接收端口TXD0，还包括：第一电源输入端口VIN1、第二电源输入端口VIN2、控制端口GPIO、第一电阻R1、第二电阻R2、第一场效应晶体管Q1和第二场效应晶体管Q2，所述第一场效应晶体管Q1和第二场效应晶体管Q2均为包含寄生二极管的N沟道场效应晶体管，所述第一电源输入端口VIN1通过第一电阻R1分别与通信模块信号接收端口RXD0和第一场效应晶体管Q1的源极S连接，所述控制端口GPIO分别与第一场效应晶体管Q1的栅极G和第二场效应晶体管Q2的栅极G连接，所述第一场效应晶体管Q1的漏极D与主控模块信号发送端口RXD连接，所述通信模块信号发送端口TXD0与第二场效应晶体管Q2的源极S连接，所述第二电源输入端口VIN2通过第二电阻R2分别与第二场效应晶体管Q2的漏极D和主控模块信号接收端口TXD连接。
下面以第一电源输入端口VIN1的输入电压为3.3V，第二电源输入端口VIN2的输入电压为5V，控制端口GPIO输出的高电平为3.3V，主控模块信号发送端口发送的高电平信号为5V，通信模块信号发送端口发送的高电平信号为3.3V对本实用新型的电路原理进行举例说明：
当需要主控模块和通信模块进行数据传输时，可通过MCU向控制端口GPIO输入3.3V高电平信号。主控模块向通信模块发送数据包括：主控模块信号发送端口RXD输入5V高电平信号和0V低电平信号。当主控模块信号发送端口RXD输入5V高电平信号时，第一场效应晶体管Q1的栅极G电压与控制端口GPIO的输入电压相等，为3.3V，第一场效应晶体管Q1的源极S电压与第一电源输入端口VIN1的输入电压相等，为3.3V，由于第一场效应晶体管Q1的栅极G与源极S的电压相等，因此第一场效应晶体管Q1截止，在第一场效应管Q1的寄生二极管的隔离下，通信模块信号接收端口RXD0的电压与第一电源输入端口VIN1的输入电压相等，为3.3V高电平信号。
当主控模块信号发送端口RXD输入0V低电平信号时，第一场效应晶体管Q1的栅极G电压与控制端口GPIO的输入电压相等，为3.3V，第一场效应晶体管Q1的源极S电压与第一电源输入端口VIN1的输入电压相等，为3.3V，由于第一场效应晶体管Q1的栅极G与源极S的电压相等，因此第一场效应晶体管Q1截止，此时，通信模块信号接收端口RXD0的电压通过第一场效应晶体管Q1的寄生二极管被主控模块信号发送端口RXD拉低至低电平。
综上所述，当主控模块信号发送端口RXD输入5V高电平信号时，通信模块信号接收端口RXD0接收3.3V高电平信号，当主控模块信号发送端口RXD输入0V低电平信号时，通信模块信号接收端口RXD0接收0V低电平信号，进而实现主控模块向通信模块发送数据时的电平隔离。
当通信模块向主控模块发送数据时，包括：通信模块信号发送端口TXD0输入3.3V高电平信号和0V低电平信号。当通信模块信号发送端口TXD0输入3.3V高电平信号时，第二场效应晶体管Q2的栅极G电压与控制端口GPIO的输入电压相等，为3.3V，第二场效应晶体管Q2的源极S电压与通信模块信号发送端口TXD0的输入电压相等，为3.3V，由于第二场效应晶体管Q2的栅极G与源极S的电压相等，因此第二场效应晶体管Q2截止，此时，在第二场效应管Q2的寄生二极管的隔离下，主控模块信号接收端口TXD的电压与第二电源输入端口VIN2的输入电压相等，为5V高电平信号。
当通信模块信号发送端口TXD0输入0V低电平信号时，第二场效应晶体管Q2的栅极G电压与控制端口GPIO的输入电压相等，为3.3V，第二场效应晶体管Q2的源极S电压与通信模块信号发送端口TXD0的输入电压相等，为0V，由于第二场效应晶体管Q2的栅极G大于源极S电压，因此第二场效应晶体管Q2导通，此时，主控模块信号接收端口TXD通过第二场效应晶体管Q2被通信模块信号发送端口TXD0拉低至0V低电平。
综上所述，当通信模块信号发送端口TXD0输入3.3V高电平信号时，主控模块信号接收端口TXD接收5V高电平信号，当通信模块信号发送端口TXD0输入0V低电平信号时，主控模块信号接收端口TXD接收0V低电平信号，进而实现通信模块向主控模块发送数据时的电平隔离。
Claims (2)
1.电平信号切换电路，包括：主控模块信号发送端口、主控模块信号接收端口、通信模块信号发送端口和通信模块信号接收端口，其特征在于，还包括：第一电源输入端口、第二电源输入端口、控制端口、第一电阻、第二电阻、第一场效应晶体管和第二场效应晶体管，所述第一场效应晶体管和第二场效应晶体管均为包含寄生二极管的N沟道场效应晶体管，所述第一电源输入端口通过第一电阻分别与通信模块信号接收端口和第一场效应晶体管的源极连接，所述控制端口分别与第一场效应晶体管的栅极和第二场效应晶体管的栅极连接，所述第一场效应晶体管的漏极与主控模块信号发送端口连接，所述通信模块信号发送端口与第二场效应晶体管的源极连接，所述第二电源输入端口通过第二电阻分别与第二场效应晶体管的漏极和主控模块信号接收端口连接。
2.如权利要求1所述电平信号切换电路，其特征在于，所述第一电源输入端口的输入电压为3.3V，所述第二电源输入端口的输入电压为5V，所述控制端口输出的高电平为3.3V。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921624255.XU CN210274029U (zh) | 2019-09-26 | 2019-09-26 | 电平信号切换电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201921624255.XU CN210274029U (zh) | 2019-09-26 | 2019-09-26 | 电平信号切换电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN210274029U true CN210274029U (zh) | 2020-04-07 |
Family
ID=70020241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201921624255.XU Active CN210274029U (zh) | 2019-09-26 | 2019-09-26 | 电平信号切换电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN210274029U (zh) |
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2019
- 2019-09-26 CN CN201921624255.XU patent/CN210274029U/zh active Active
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