CN212627856U - 一种单极性转双极性数字信号的转换电路 - Google Patents
一种单极性转双极性数字信号的转换电路 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型实施例提供了一种单极性转双极性数字信号的转换电路，包括：电平移位单元U1、与所述电平移位单元输出对应的第一选通开关单元U2、与单极性信号对应的第二选通开关单元U3;所述电平移位单元U1，输入端连接单极性电平信号Sin；所述电平移位单元U1从输入的所述单极性电平信号Sin，获取静态直流偏置电压，并将所述静态直流偏置电压与所述单极性电平信号Sin叠加，以生成正极性电平信号并输出；第一选通开关单元U2，自适应输出所述电平移位单元U1生成的所述正极性电平信号；所述第二选通开关单元U3，相对所述第一选通开关单元U2轮流工作，完成并输出上、下对称的双极性信号电平信号Dout。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路领域，尤其涉及一种单极性转双极性数字信号的转换电路。
背景技术
工业通信设备接口中，广泛应用的RS-232接口标准使用双极性数字信号。但是，设备内部芯片之间，使用单极性数字逻辑信号。因此，信号需要转换。
转换过程中，通常需要利用特定的电源转换电路从主电源生成稳定的正/ 负电源，然后通过开关电路输出标准的RS232电平信号。电源转换电路一般基于电荷泵原理，上电后持续工作，存在一定的静态功耗。
当前广泛使用的接口芯片如MAX232，只需要单独的正极性电源，其内部集成电源转换电路可产生新的正/负电源，然后由内部开关电路实现电平转换。
但是具有以下缺点：
功耗略大，不适合微功耗系统。
实用新型内容
本实用新型的实施例提供了一种单极性转双极性数字信号的转换电路，能够降低功耗。
一种单极性转双极性数字信号的转换电路，包括：
电平移位单元U1、与所述电平移位单元输出对应的第一选通开关单元 U2、与单极性信号对应的第二选通开关单元U3；
所述电平移位单元U1，输入端连接单极性电平信号Sin；所述电平移位单元U1从输入的所述单极性电平信号Sin，获取静态直流偏置电压，并将所述静态直流偏置电压与所述单极性电平信号Sin叠加，以生成正极性电平信号并输出；
与所述电平移位单元U1的输出端连接的第一选通开关单元U2，自适应输出所述电平移位单元U1生成的所述正极性电平信号；
所述第二选通开关单元U3，输入端输入所述单极性电平信号Sin或者连接所述第一选通开关单元U2的输出端，相对所述第一选通开关单元U2轮流工作，完成并输出上、下对称的双极性信号电平信号Dout。
当所述单极性电平信号Si为负极性时，所述电平移位单元U1具体为：第十电容的第一端连接所述单极性电平信号Sin；所述第十电容的第二端连接第十二极管的负极；所述第十二极管的正极接地；
所述第一选通开关单元U2具体为：第二十PNP晶体管的基极通过第二十电阻连接地；所述第二十PNP晶体管的发射极连接所述第十电容的第二端；所述第二十PNP晶体管的集电极作为转换电路的输出端；
所述第二选通开关单元U3具体为：第三十NPN晶体管的基极通过第三十电阻接地；所述第三十NPN晶体管的发射极连接所述单极性电平信号Sin；所述第三十NPN晶体管的集电极连接所述转换电路的输出端。
当所述单极性电平信号Si为负极性时，所述电平移位单元U1具体为：第十电容的第一端连接所述单极性电平信号Sin；所述第十电容的第二端连接第十二极管的负极；所述第十二极管的正极接地；
所述第一选通开关单元U2具体为：第二十PNP晶体管的基极通过第二十电阻连接地；所述第二十PNP晶体管的发射极连接所述第十电容的第二端；所述第二十PNP晶体管的集电极连接第四十二极管的正极；
所述第二选通开关单元U3具体为：第四十PNP晶体管的基极通过第四十电阻连接负电压，且连接所述第二十PNP晶体管的集电极；所述第四十PNP晶体管的发射极分别连接所述转换电路的输出端和所述第四十二极管的负极；所述第四十NPN晶体管的集电极连接所述负电压。
当所述单极性电平信号Si为负极性时，所述电平移位单元U1具体为：第十电容的第一端连接所述单极性电平信号Sin；所述第十电容的第二端连接第十二极管的负极；所述第十二极管的正极接地；
所述第一选通开关单元U2具体为：第二十PNP场效应管的栅极通过第二十电阻连接地；所述第二十PNP场效应管的漏极连接所述第十电容的第二端；所述第二十PNP场效应管的源极作为所述转换电路的输出端；
所述第二选通开关单元U3具体为：第三十PNP场效应管的栅极通过第三十电阻连接地；所述第三十PNP场效应管的源极连接所述单极性电平信号Sin；所述第三十PNP场效应管的漏极作为所述转换电路的输出端。
当所述单极性电平信号Si为负极性时，所述电平移位单元U1具体为：第十电容的第一端连接所述单极性电平信号Sin；所述第十电容的第二端连接第十二极管的负极；所述第十二极管的正极接地；
所述第一选通开关单元U2具体为：第二十PNP场效应管的栅极通过第二十电阻连接地；所述第二十PNP场效应管的漏极连接所述第十电容的第二端；
所述第二选通开关单元U3具体为：第四十PNP场效应管的栅极通过第四十电阻连接负电压，且连接第二十PNP晶体管的集电极；所述四十PNP场效应管的漏极分别连接所述转换电路的输出端和所述第四十二极管的负极；所述第四十PNP场效应管的源极连接所述负电压；所述第四十二极管的正极连接所述第二十PNP场效应管的源极。
当所述单极性电平信号Si为正极性时，所述电平移位单元U1具体为：第十电容的第一端连接所述单极性电平信号Sin；所述第十电容的第二端连接第十二极管的正极；所述第十二极管的负极接地；
所述第一选通开关单元U2具体为：第二十NPN晶体管的基极通过第二十电阻连接地；所述第二十NPN晶体管的发射极连接所述第十电容的第二端；所述第二十NPN晶体管的集电极作为转换电路的输出端；
所述第二选通开关单元U3具体为：第三十PNP晶体管的基极通过第三十电阻接地；所述第三十PNP晶体管的发射极连接所述单极性电平信号Sin；所述第三十PNP晶体管的集电极连接所述转换电路的输出端。
当所述单极性电平信号Si为正极性时，所述电平移位单元U1具体为：第十电容的第一端连接所述单极性电平信号Sin；所述第十电容的第二端连接第十二极管的正极；所述第十二极管的负极接地；
所述第一选通开关单元U2具体为：第二十NPN晶体管的基极通过第二十电阻连接地；所述第二十NPN晶体管的发射极连接所述第十电容的第二端；所述第二十NPN晶体管的集电极连接第四十二极管的负极；
所述第二选通开关单元U3具体为：第四十NPN晶体管的基极通过第四十电阻连接正电压，且连接所述第二十NPN晶体管的集电极；所述第四十NPN晶体管的发射极分别连接所述转换电路的输出端和所述第四十二极管的正极；所述第四十NPN晶体管的集电极连接所述正电压。
当所述单极性电平信号Si为正极性时，所述电平移位单元U1具体为：第十电容的第一端连接所述单极性电平信号Sin；所述第十电容的第二端连接第十二极管的正极；所述第十二极管的负极接地；
所述第一选通开关单元U2具体为：第二十NPN场效应管的栅极通过第二十电阻连接地；所述第二十NPN场效应管的漏极连接所述第十电容的第二端；所述第二十NPN场效应管的源极作为所述转换电路的输出端；
所述第二选通开关单元U3具体为：第四十NPN场效应管的栅极通过第三十电阻连接地；所述第四十NPN场效应管的源极连接所述单极性电平信号Sin；所述第四十NPN场效应管的漏极作为所述转换电路的输出端。
当所述单极性电平信号Si为正极性时，所述电平移位单元U1具体为：第十电容的第一端连接所述单极性电平信号Sin；所述第十电容的第二端连接第十二极管的正极；所述第十二极管的负极接地；
所述第一选通开关单元U2具体为：第二十NPN场效应管的栅极通过第二十电阻连接地；所述第二十NPN场效应管的漏极连接所述第十电容的第二端；所述第二十NPN场效应管的源极作为所述转换电路的输出端；
所述第二选通开关单元U3具体为：第四十NPN场效应管的栅极通过第四十电阻连接正电压，且连接第二十NPN场效应管的源极；所述四十NPN场效应管的漏极分别连接所述转换电路的输出端和所述第四十二极管的负极；所述第四十NPN场效应管的源极连接所述正电压；所述第四十二极管的正极连接所述第二十NPN场效应管的源极。
所述电平移位单元U1、所述第一选通开关单元U2以及第二选通开关单元 U3中的双极性晶体管或场效应管的具体实现，分别采用独立的元器件形式，或者
所述电平移位单元U1、第一选通开关单元U2以及所述第二选通开关单元 U3中的双极性晶体管或场效应管的具体实现，采用集成电路元件形式；一个独立结构的所述集成电路元件内部包含至少2个双极性晶体管或场效应管。
由上述本实用新型的实施例提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例中，无独立的二次电源,简化了电路结构、零静态功耗，因此，降低了功耗。
本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的单极性转双极性数字信号的连接示意图；
图2为本实用新型的当所述单极性电平信号Si为负极性时1P1N晶体管型的单极性转双极性数字信号的电路原理示意图；
图3为本实用新型的当所述单极性电平信号Si为负极性时2P晶体管型的单极性转双极性数字信号的电路原理示意图；
图4为本实用新型的当所述单极性电平信号Si为负极性时1P1N场效应管型的单极性转双极性数字信号的电路原理示意图；
图5为本实用新型的当所述单极性电平信号Si为负极性时2P场效应管型的单极性转双极性数字信号的电路原理示意图；
图6为本实用新型的当所述单极性电平信号Si为正极性时1P1N晶体管型的单极性转双极性数字信号的电路原理示意图；
图7为本实用新型的当所述单极性电平信号Si为正极性时2P晶体管型的单极性转双极性数字信号的电路原理示意图；
图8为本实用新型的当所述单极性电平信号Si为正极性时1P1N场效应管型的单极性转双极性数字信号的电路原理示意图；
图9为本实用新型的当所述单极性电平信号Si为正极性时2P场效应管型的单极性转双极性数字信号的电路原理示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
为便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本实用新型实施例的限定。
如图1所示，为本实用新型所述的一种单极性转双极性数字信号的转换电路，包括：
电平移位单元U1、与所述电平移位单元输出对应的第一选通开关单元 U2、与单极性信号对应的第二选通开关单元U3；
所述电平移位单元U1，输入端连接单极性电平信号Sin；所述电平移位单元U1从输入的所述单极性电平信号Sin，获取静态直流偏置电压，并将所述静态直流偏置电压与所述单极性电平信号Sin叠加，以生成正极性电平信号并输出；
与所述电平移位单元U1的输出端连接的第一选通开关单元U2，自适应输出所述电平移位单元U1生成的所述正极性电平信号；
所述第二选通开关单元U3，输入端输入所述单极性电平信号Sin或者连接所述第一选通开关单元U2的输出端，相对所述第一选通开关单元U2轮流工作，完成并输出上、下对称的双极性信号电平信号Dout。
如图2所述，单极性转双极性数字信号的转换电路中，当所述单极性电平信号Si为负极性时，所述电平移位单元U1具体为：第十电容的第一端连接所述单极性电平信号Sin；所述第十电容的第二端连接第十二极管的负极；所述第十二极管的正极接地；
所述第一选通开关单元U2具体为：第二十PNP晶体管的基极通过第二十电阻连接地；所述第二十PNP晶体管的发射极连接所述第十电容的第二端；所述第二十PNP晶体管的集电极作为转换电路的输出端；
所述第二选通开关单元U3具体为：第三十NPN晶体管的基极通过第三十电阻接地；所述第三十NPN晶体管的发射极连接所述单极性电平信号Sin；所述第三十NPN晶体管的集电极连接所述转换电路的输出端。
如图3所述，单极性转双极性数字信号的转换电路中，当所述单极性电平信号Si为负极性时，所述电平移位单元U1具体为：第十电容的第一端连接所述单极性电平信号Sin；所述第十电容的第二端连接第十二极管的负极；所述第十二极管的正极接地；
所述第一选通开关单元U2具体为：第二十PNP晶体管的基极通过第二十电阻连接地；所述第二十PNP晶体管的发射极连接所述第十电容的第二端；所述第二十PNP晶体管的集电极连接第四十二极管的正极；
所述第二选通开关单元U3具体为：第四十PNP晶体管的基极通过第四十电阻连接负电压，且连接所述第二十PNP晶体管的集电极；所述第四十PNP晶体管的发射极分别连接所述转换电路的输出端和所述第四十二极管的负极；所述第四十NPN晶体管的集电极连接所述负电压。
如图4所述，单极性转双极性数字信号的转换电路中，当所述单极性电平信号Si为负极性时，所述电平移位单元U1具体为：第十电容的第一端连接所述单极性电平信号Sin；所述第十电容的第二端连接第十二极管的负极；所述第十二极管的正极接地；
所述第一选通开关单元U2具体为：第二十PNP场效应管的栅极通过第二十电阻连接地；所述第二十PNP场效应管的漏极连接所述第十电容的第二端；所述第二十PNP场效应管的源极作为所述转换电路的输出端；
所述第二选通开关单元U3具体为：第三十PNP场效应管的栅极通过第三十电阻连接地；所述第三十PNP场效应管的源极连接所述单极性电平信号Sin；所述第三十PNP场效应管的漏极作为所述转换电路的输出端。
如图5所述，单极性转双极性数字信号的转换电路中，当所述单极性电平信号Si为负极性时，所述电平移位单元U1具体为：第十电容的第一端连接所述单极性电平信号Sin；所述第十电容的第二端连接第十二极管的负极；所述第十二极管的正极接地；
所述第一选通开关单元U2具体为：第二十PNP场效应管的栅极通过第二十电阻连接地；所述第二十PNP场效应管的漏极连接所述第十电容的第二端；
所述第二选通开关单元U3具体为：第四十PNP场效应管的栅极通过第四十电阻连接负电压，且连接第二十PNP晶体管的集电极；所述四十PNP场效应管的漏极分别连接所述转换电路的输出端和所述第四十二极管的负极；所述第四十PNP场效应管的源极连接所述负电压；所述第四十二极管的正极连接所述第二十PNP场效应管的源极。
如图6所述，单极性转双极性数字信号的转换电路中，当所述单极性电平信号Si为正极性时，所述电平移位单元U1具体为：第十电容的第一端连接所述单极性电平信号Sin；所述第十电容的第二端连接第十二极管的正极；所述第十二极管的负极接地；
所述第一选通开关单元U2具体为：第二十NPN晶体管的基极通过第二十电阻连接地；所述第二十NPN晶体管的发射极连接所述第十电容的第二端；所述第二十NPN晶体管的集电极作为转换电路的输出端；
所述第二选通开关单元U3具体为：第三十PNP晶体管的基极通过第三十电阻接地；所述第三十PNP晶体管的发射极连接所述单极性电平信号Sin；所述第三十PNP晶体管的集电极连接所述转换电路的输出端。
如图7所述，单极性转双极性数字信号的转换电路中，当所述单极性电平信号Si为正极性时，所述电平移位单元U1具体为：第十电容的第一端连接所述单极性电平信号Sin；所述第十电容的第二端连接第十二极管的正极；所述第十二极管的负极接地；
所述第一选通开关单元U2具体为：第二十NPN晶体管的基极通过第二十电阻连接地；所述第二十NPN晶体管的发射极连接所述第十电容的第二端；所述第二十NPN晶体管的集电极连接第四十二极管的负极；
所述第二选通开关单元U3具体为：第四十NPN晶体管的基极通过第四十电阻连接正电压，且连接所述第二十NPN晶体管的集电极；所述第四十NPN晶体管的发射极分别连接所述转换电路的输出端和所述第四十二极管的正极；所述四十PNP晶体管的集电极连接所述正电压。
如图8所述，单极性转双极性数字信号的转换电路中，当所述单极性电平信号Si为正极性时，所述电平移位单元U1具体为：第十电容的第一端连接所述单极性电平信号Sin；所述第十电容的第二端连接第十二极管的正极；所述第十二极管的负极接地；
所述第一选通开关单元U2具体为：第二十NPN场效应管的栅极通过第二十电阻连接地；所述第二十NPN场效应管的漏极连接所述第十电容的第二端；所述第二十NPN场效应管的源极作为所述转换电路的输出端；
所述第二选通开关单元U3具体为：第四十NPN场效应管的栅极通过第三十电阻连接地；所述第四十NPN场效应管的源极连接所述单极性电平信号Sin；所述第四十NPN场效应管的漏极作为所述转换电路的输出端。
如图9所述，单极性转双极性数字信号的转换电路中，当所述单极性电平信号Si为正极性时，所述电平移位单元U1具体为：第十电容的第一端连接所述单极性电平信号Sin；所述第十电容的第二端连接第十二极管的正极；所述第十二极管的负极接地；
所述第一选通开关单元U2具体为：第二十NPN场效应管的栅极通过第二十电阻连接地；所述第二十NPN场效应管的漏极连接所述第十电容的第二端；所述第二十NPN场效应管的源极作为所述转换电路的输出端；
所述第二选通开关单元U3具体为：第四十NPN场效应管的栅极通过第四十电阻连接正电压，且连接第二十NPN场效应管的源极；所述四十NPN场效应管的漏极分别连接所述转换电路的输出端和所述第四十二极管的负极；所述第四十NPN场效应管的源极连接所述正电压；所述第四十二极管的正极连接所述第二十NPN场效应管的源极。
可选的，上述的各个电路中，所述转换电路的输出端串联一保护电阻；或
所述转换电路的输出端对地并联一瞬态二极管TVS管；或者
所述单极性电平信号Sin的外部前级串联一个CMOS反向驱动器。
可选的，所述转换电路的输出端为双极性信号输出端；所述转换电路的双极性信号输出端串联一个保护电阻；或所述转换电路的双极性信号输出端对地并联一个瞬态二极管TVS管；或者所述单极性电平信号Sin的外部前级串联一个CMOS反向驱动器。
在以上数种电路中，U1或者提前于U2存在，以提供U3的驱动信号；或者与U3并联存在，此时U1的输入Sin，作为U3的驱动信号。
以下描述本实用新型的应用场景。一种单极性转双极性数字信号的转换电路，在负极性电源供电应用中，采用一个自举电容C10从输入的负极性电平信号Sin处，获取其静态直流偏置电压，然后再将此偏压与输入叠加以生成待输出的正极性信号。
其中，正极性信号通过1个正极性电平选通开关Q20决定是否输出。
负极性电平信号通过1个负极性选通开关Q30决定是否输出；或者，通过另外一个受控于正极性信号的负极性选通开关Q40电路重新生成。
最后，单极性信号电平逻辑输入Sin被扩展为上下对称的双极性信号电平逻辑输出Dout。
转换电路原理图使用分立元件进行描述，根据结构与所选晶体管的不同，可细分为4种电路。
在正极性电源供电应用中，上述开关元件全部做极性变换，可变换为4 种电路。
所述单极性转双极性数字信号的转换电路，包括电平移位单元U1、移位单元输出选通开关单元U2、原单极性信号选通开关单元U3或U4。
其中，
所述U1单元，包括：储能耦合电容C10和用于C10充电的钳位二极管D10；
所述U2单元，包括：晶体管Q10和偏置电阻R10；
所述U3，包括：晶体管Q11和偏置电阻R11；
或者U4，包括：晶体管Q40和偏置电阻R40，以及正极性信号旁路二极管 D40；
U1单元的D10与C20串联，D10的外部端连接电源地，C10的外部端Sin作为 U1的输入端，以连接外部输入的单极性信号。
支路的中间节点连接U2单元的输入。
单元U3，其输入端(Q3的发射极或源极)与U1的输入端(Sin)并联，其输出端(Q3集电极或漏极)与U2输出端(Q2集电极或漏极)并联，作为电路的总输出端Dout。
或者，U4替换U3，其输入端(Q4的基极或栅极)连接U2的输出端(Q2的集电极或漏极)，其输出端(Q4的发射极或源极，与Q4并联二极管的一极)作为电路的总输出端Dout。
可选的，为扩展抗ESD的能力，输出可串联保护电阻，对地并联TVS管等。
可选的，为适用于RS232串行接口应用所需要的反向相位关系，同时提高输出电流的驱动能力，Sin的外部前级可增加一个CMOS反向驱动器。
以负极性电源系统应用为例，所述转换电路的工作原理为：
单(负)极性信号Sin作为输入；
当电容C10的输入Sin电压为低电平时，C10通过D10充电，此时C10的输出电压被钳制在-Vd_on(二极管D10的导通电压)；
充电电流取决于提供Sin的外部前级电路的电流输出能力。
此时Q20发射结反向偏置，开关截止。
同时，Q30因发射结正偏而导通，因此输出将被拉低到Vee10附近,即输出RS-232电平的负压；
反之，当电容Cd的输入Sin为高电平时，即电压≈0V，电容的输出即Q20发射极电压＝0V+C20的之前所充电压，约为|Vee10|。
此电压远高于GND，此时正极性导通开关的发射结正偏置，开关因此导通，集电极输出高电平，其幅度接近为|Vee10|；
同时，Q30因发射结反偏而截止。
此状态下，电容开始放电，输出脉冲的平顶有一定程度的向下斜坡，斜坡的陡度正比于放电电流与电容值的比例。
此时，电路的驱动能力完全取决于输入端口的单极性信号的驱动能力。
当需要提高双极性信号的电流驱动能力时，可将并联结构改为串联结构，负电压开关直接使用系统的负电源。此时输出电流来自负电源，而不再是单极性电平信号Sin的接口。
以下，以此电路应用于TTL-RS232电平转换为例，进行功耗分析。
数据传输停止间隙时，一旦C20电压充满，静态电流即下降到零。
数据传输中，C10在输出为正极性电平时放电；
典型RS232接口的接收引脚，直流负载电阻一般>2kΩ，因此在-3.3V电源系统中，放电电流<2mA；参考串行异步通信字节bit数据帧定义进行估算，此处高电平占整体时间<50％，因此动态功耗<1mA@-3.3V。
RS232通信速率一般不超过115200bps，其交流损耗相对可以忽略。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:
1、本实用新型即使采用分立元件实现，但元件数和复杂度仍低于电荷泵芯片方案；
2、本实用新型无独立的二次电源,零静态功耗；同时简化了电路结构、缩小了电路空间需求。
3、本实用新型可自由选取超高耐压值的晶体管，提高了接口的防雷、抗静电的能力。
4、本实用新型可以与负电源系统直接匹配。
5、本实用新型也可以采用集成电路工艺实现。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种单极性转双极性数字信号的转换电路，其特征在于，包括：
电平移位单元(U1)、与所述电平移位单元输出对应的第一选通开关单元(U2)、与单极性信号对应的第二选通开关单元(U3)；
所述电平移位单元(U1)，输入端连接单极性电平信号Sin；所述电平移位单元(U1)从输入的所述单极性电平信号Sin，获取静态直流偏置电压，并将所述静态直流偏置电压与所述单极性电平信号Sin叠加，以生成正极性电平信号并输出；
与所述电平移位单元(U1)的输出端连接的第一选通开关单元(U2)，自适应输出所述电平移位单元(U1)生成的所述正极性电平信号；
所述第二选通开关单元(U3)，输入端输入所述单极性电平信号Sin或者连接所述第一选通开关单元(U2)的输出端，相对所述第一选通开关单元(U2)轮流工作，完成并输出上、下对称的双极性信号电平信号Dout。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，
当所述单极性电平信号Sin为负极性时，所述电平移位单元(U1)具体为：第十电容的第一端连接所述单极性电平信号Sin；所述第十电容的第二端连接第十二极管的负极；所述第十二极管的正极接地；
所述第一选通开关单元(U2)具体为：第二十PNP晶体管的基极通过第二十电阻连接地；所述第二十PNP晶体管的发射极连接所述第十电容的第二端；所述第二十PNP晶体管的集电极作为转换电路的输出端；
所述第二选通开关单元(U3)具体为：第三十NPN晶体管的基极通过第三十电阻接地；所述第三十NPN晶体管的发射极连接所述单极性电平信号Sin；所述第三十NPN晶体管的集电极连接所述转换电路的输出端。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，
当所述单极性电平信号Si为负极性时，所述电平移位单元(U1)具体为：第十电容的第一端连接所述单极性电平信号Sin；所述第十电容的第二端连接第十二极管的负极；所述第十二极管的正极接地；
所述第一选通开关单元(U2)具体为：第二十PNP晶体管的基极通过第二十电阻连接地；所述第二十PNP晶体管的发射极连接所述第十电容的第二端；所述第二十PNP晶体管的集电极连接第四十二极管的正极；
所述第二选通开关单元(U3)具体为：第四十PNP晶体管的基极通过第四十电阻连接负电压，且连接所述第二十PNP晶体管的集电极；所述第四十PNP晶体管的发射极分别连接所述转换电路的输出端和所述第四十二极管的负极；所述四十PNP晶体管的集电极连接所述负电压。
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，
当所述单极性电平信号Si为负极性时，所述电平移位单元(U1)具体为：第十电容的第一端连接所述单极性电平信号Sin；所述第十电容的第二端连接第十二极管的负极；所述第十二极管的正极接地；
所述第一选通开关单元(U2)具体为：第二十PNP场效应管的栅极通过第二十电阻连接地；所述第二十PNP场效应管的漏极连接所述第十电容的第二端；所述第二十PNP场效应管的源极作为所述转换电路的输出端；
所述第二选通开关单元(U3)具体为：第三十PNP场效应管的栅极通过第三十电阻连接地；所述第三十PNP场效应管的源极连接所述单极性电平信号Sin；所述第三十PNP场效应管的漏极作为所述转换电路的输出端。
5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，
当所述单极性电平信号Si为负极性时，所述电平移位单元(U1)具体为：第十电容的第一端连接所述单极性电平信号Sin；所述第十电容的第二端连接第十二极管的负极；所述第十二极管的正极接地；
所述第一选通开关单元(U2)具体为：第二十PNP场效应管的栅极通过第二十电阻连接地；所述第二十PNP场效应管的漏极连接所述第十电容的第二端；
所述第二选通开关单元(U3)具体为：第四十PNP场效应管的栅极通过第四十电阻连接负电压，且连接第二十PNP晶体管的集电极；所述四十PNP场效应管的漏极分别连接所述转换电路的输出端和第四十二极管的负极；所述第四十PNP场效应管的源极连接所述负电压；所述第四十二极管的正极连接所述第二十PNP场效应管的源极。
6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，
当所述单极性电平信号Si为正极性时，所述电平移位单元(U1)具体为：第十电容的第一端连接所述单极性电平信号Sin；所述第十电容的第二端连接第十二极管的正极；所述第十二极管的负极接地；
所述第一选通开关单元(U2)具体为：第二十NPN晶体管的基极通过第二十电阻连接地；所述第二十NPN晶体管的发射极连接所述第十电容的第二端；所述第二十NPN晶体管的集电极作为转换电路的输出端；
所述第二选通开关单元(U3)具体为：第三十PNP晶体管的基极通过第三十电阻接地；所述第三十PNP晶体管的发射极连接所述单极性电平信号Sin；所述第三十PNP晶体管的集电极连接所述转换电路的输出端。
7.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，
当所述单极性电平信号Si为正极性时，所述电平移位单元(U1)具体为：第十电容的第一端连接所述单极性电平信号Sin；所述第十电容的第二端连接第十二极管的正极；所述第十二极管的负极接地；
所述第一选通开关单元(U2)具体为：第二十NPN晶体管的基极通过第二十电阻连接地；所述第二十NPN晶体管的发射极连接所述第十电容的第二端；所述第二十NPN晶体管的集电极连接第四十二极管的负极；
所述第二选通开关单元(U3)具体为：第四十NPN晶体管的基极通过第四十电阻连接正电压，且连接所述第二十NPN晶体管的集电极；所述第四十NPN晶体管的发射极分别连接所述转换电路的输出端和所述第四十二极管的正极；所述第四十NPN晶体管的集电极连接所述正电压。
8.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，
当所述单极性电平信号Si为正极性时，所述电平移位单元(U1)具体为：第十电容的第一端连接所述单极性电平信号Sin；所述第十电容的第二端连接第十二极管的正极；所述第十二极管的负极接地；
所述第一选通开关单元(U2)具体为：第二十NPN场效应管的栅极通过第二十电阻连接地；所述第二十NPN场效应管的漏极连接所述第十电容的第二端；所述第二十NPN场效应管的源极作为所述转换电路的输出端；
所述第二选通开关单元(U3)具体为：第四十NPN场效应管的栅极通过第三十电阻连接地；所述第四十NPN场效应管的源极连接所述单极性电平信号Sin；所述第四十NPN场效应管的漏极作为所述转换电路的输出端。
9.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，
当所述单极性电平信号Si为正极性时，所述电平移位单元(U1)具体为：第十电容的第一端连接所述单极性电平信号Sin；所述第十电容的第二端连接第十二极管的正极；所述第十二极管的负极接地；
所述第一选通开关单元(U2)具体为：第二十NPN场效应管的栅极通过第二十电阻连接地；所述第二十NPN场效应管的漏极连接所述第十电容的第二端；所述第二十NPN场效应管的源极作为所述转换电路的输出端；
所述第二选通开关单元(U3)具体为：第四十NPN场效应管的栅极通过第四十电阻连接正电压，且连接第二十NPN场效应管的源极；所述四十NPN场效应管的漏极分别连接所述转换电路的输出端和第四十二极管的负极；所述第四十NPN场效应管的源极连接所述正电压；所述第四十二极管的正极连接所述第二十NPN场效应管的源极。
10.根据权利要求2-9中任一权利要求所述的电路，其特征在于：
所述电平移位单元(U1)、所述第一选通开关单元(U2)以及第二选通开关单元(U3)中的双极性晶体管或场效应管的实现，采用分别独立的元器件形式，或者
所述电平移位单元(U1)、第一选通开关单元(U2)以及所述第二选通开关单元(U3)中的双极性晶体管或场效应管的实现，采用集成电路元件形式；一个独立结构的所述集成电路元件内部包含至少2个双极性晶体管或场效应管。
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