CN218122640U

CN218122640U - 一种匹配电路

Info

Publication number: CN218122640U
Application number: CN202222182522.0U
Authority: CN
Inventors: 张亮
Original assignee: Wuxi Roidmi Information Technology Co Ltd
Current assignee: Wuxi Roidmi Information Technology Co Ltd
Priority date: 2022-08-18
Filing date: 2022-08-18
Publication date: 2022-12-23
Anticipated expiration: 2032-08-18

Abstract

本实用新型公开了一种匹配电路，包括：第一电源端、第二电源端、第一数据端、第二数据端、第一时钟端、第二时钟端、第一开关管、第二开关管、电阻单元、第一电阻以及第二电阻；第一电源端通过电阻单元分别与第一开关管的控制端、第二端相连接，第二电源端通过第一电阻与第一开关管的第一端相连接；第一开关管的第一端还与第一时钟端相连接，第一开关管的第二端还与第二时钟端相连接；第一电源端通过电阻单元分别与第二开关管的控制端、第二端相连接，第二电源端通过第二电阻与第二开关管的第一端相连接；第二开关管的第一端还与第一数据端相连接，第二开关管的第二端还与第二数据端相连接。

Description

一种匹配电路

技术领域

本实用新型实施例涉及电子电路技术，尤其涉及一种匹配电路。

背景技术

IIC即I2C，一种总线结构，随着大规模集成电路技术的发展，把CPU和一个工作系统所必需的ROM、RAM、I/0端口、A/D、D/A等外围电路集成在一个单片内而制成的单片机或微控制器愈来愈方便。

目前，世界上许多公司生产单片机，品种很多。但是，单片机的品种规格仍然有限，所以只能选用某种单片机来进行扩展。扩展的方法有两种：一种是并行总线，另一种是串行总线。由于串行总线的连线少，结构简单，往往不用专门的母板和插座而直接用导线连接各个设备。因此，这是一种高性能的串行总线。I2C串行总线一般有两根信号线，一根是双向的数据线SDA，另一根是时钟线SCL。所有接到I2C总线设备上的串行数据SDA都接到总线的SDA上，各设备的时钟线SCL接到总线的SCL上。I2C总线是各种总线中使用信号线最少，并具有自动寻址、多主机时钟同步和仲裁等功能的总线。因此，使用I2C总线设计计算机系统十分方便灵活，体积也小，因而在各类实际应用中得到广泛应用。

但是在实际使用过程中，经常遇到每个系统的供电电平不一致，可能导致设备与设备间通信兼容性不是很好，比如MCU是3.3V电平，Device是5V电平，在MCU与Device存在电平差异，在通信过程中，如果总线上存在噪声干扰，很可能导致通信误码出现通信错误。也可能会导致用电设备不稳定，或者导致故障的发生。

实用新型内容

本实用新型提供一种匹配电路，以达到实现信号电压不同的两种装置之间的信号电压匹配的目的。

本实用新型实施例提供了一种匹配电路，包括：

第一电源端、第二电源端、第一数据端、第二数据端、第一时钟端、第二时钟端、第一开关管、第二开关管、电阻单元、第一电阻以及第二电阻；

所述第一电源端通过所述电阻单元分别与所述第一开关管的控制端、第二端相连接，所述第二电源端通过所述第一电阻与所述第一开关管的第一端相连接；

所述第一开关管的第一端还与所述第一时钟端相连接，所述第一开关管的第二端还与所述第二时钟端相连接；

所述第一电源端通过所述电阻单元分别与所述第二开关管的控制端、第二端相连接，所述第二电源端通过所述第二电阻与所述第二开关管的第一端相连接；

所述第二开关管的第一端还与所述第一数据端相连接，所述第二开关管的第二端还与所述第二数据端相连接。

可选的，还包括第一二极管单元，所述第一二极管单元用于所述第一开关管的第一端的电压钳位。

可选的，还包括第二二极管单元，所述第二二极管单元用于所述第二开关管的第一端的电压钳位。

可选的，所述第一开关管采用NPN三极管。

可选的，所述第二开关管采用NPN三极管。

可选的，所述第一电源端用于接入3.3V电。

可选的，所述第二电源端用于接入5V电。

可选的，所述电阻单元使用排阻。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出一种匹配电路，该匹配电路中配置第一开关管和第二开关管，配置开关管(第一开关管或第二开关管)根据第一装置(例如MCU)的信号(数据信号或者时钟信号)电平的高低实现导通或关断，结合开关管配置的第二电源，可以实现当第一装置的信号电平为第一电源电压时，第二装置接收的对应信号电平为第二电源电压，即实现信号电压不同的两种装置之间的信号电压匹配，同时，基于开关管的特性，匹配电路具备匹配电压范围宽，成本低、工作稳定可靠的特点。

附图说明

图1是实施例中的匹配电路示意图；

图2是实施例中的另一种匹配电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1是实施例中的匹配电路示意图，参考图1，匹配电路包括：

第一电源端VDD、第二电源端VCC、第一数据端DSDA、第二数据端ISDA、第一时钟端DSCL、第二时钟端ISCL、第一开关管1、第二开关管2、电阻单元3、第一电阻R1以及第二电阻R2。

参考图1，第一电源端VDD通过电阻单元3分别与第一开关管1的控制端、第二端相连接，第二电源端VCC通过第一电阻R1与第一开关管1的第一端相连接；

第一开关管1的第一端还与第一时钟端DSCL相连接，第一开关管1的第二端还与第二时钟端ISCL相连接。

参考图1，第一电源端VDD通过电阻单元3分别与第二开关管2的控制端、第二端相连接，第二电源端VCC通过第二电阻R2与第二开关管2的第一端相连接；

第二开关管2的第一端还与第一数据端DSDA相连接，第二开关管2的第二端还与第二数据端ISDA相连接。

示例性的，本实施例中，第一数据端DSDA以及第二数据端ISDA用于数据的串行传输；

其中，第一数据端DSDA作为数据接收装置的数据接收端，第二数据端ISDA作为数据发送装置的数据发送端；

相应的，第一时钟端DSCL作为数据接收装置的时钟端，第二时钟端ISCL作为数据发送装置的时钟端。

示例性的，本实施例中，对第一时钟端DSCL以及第一数据端DSDA(或者第二时钟端ISCL以及第二数据端ISDA)构成通信接口类型不做具体限定；

例如，第一时钟端DSCL以及第一数据端DSDA可以用于构成I2C通信接口。

示例性的，本实施例中，第一电源端VDD与第二电源端VCC接入的电源的电压不同。

示例性的，在一种可实施方案中，第一电源端VDD用于接入3.3V电，第二电源端VCC用于接入5V电。

示例性的，本实施例中，匹配电路的工作方式如下：

当数据发送装置输出的数据信号电平为低电平时(例如0)，第二数据端ISDA为低电平；

此时，第二开关管2的第二端为低电平，由于第二开关管2的控制端为高电平，因此，第二开关管2导通，第一数据端DSDA被拉低至低电平；

当数据发送装置输出的数据信号电平为高电平时，第二数据端ISDA为高电平；

此时，第二开关管2的第二端为高电平，由于第二开关管2的控制端为高电平，因此，第二开关管2截止，第一数据端DSDA由第二电阻R2拉高至VCC电源电压；

当数据发送装置输出的时钟信号电平为低电平时，第二时钟端ISCL为低电平；

此时，第一开关管1的第二端为低电平，第二开关管2导通，第一时钟端DSCL被拉低至低电平；

当数据发送装置输出的时钟信号电平为高电平时，第二时钟端ISCL为高电平；

此时，第一开关管1的第二端为高电平，第一开关管1截止，第一时钟端DSCL由第一电阻R1拉高至VCC电源电压。

本实施例提出一种匹配电路，该匹配电路中配置第一开关管和第二开关管，配置开关管(第一开关管或第二开关管)根据第一装置(例如MCU)的信号(数据信号或者时钟信号)电平的高低实现导通或关断，结合开关管配置的第二电源，可以实现当第一装置的信号电平为第一电源电压时，第二装置接收的对应信号电平为第二电源电压，即实现信号电压不同的两种装置之间的信号电压匹配，同时，基于开关管的特性，匹配电路具备匹配电压范围宽，成本低、工作稳定可靠的特点。

图2是实施例中的另一种匹配电路示意图，参考图2，在一种可实施方案中，匹配电路还包括第一二极管单元Q12，第一二极管单元Q12用于第一开关管1的第一端的电压钳位。

示例性的，在一种可实施方案中，第一二极管单元Q12采用的型号为BAT54S。

参考图2，示例性的，在一种可实施方案中，第一开关管1采用NPN三极管。

参考图2，在一种可实施方案中，匹配电路还包括第二二极管单元Q13，第二二极管单元Q13用于第二开关管2的第一端的电压钳位。

示例性的，在一种可实施方案中，第二二极管单元Q13采用的型号为BAT54S。

参考图2，示例性的，在一种可实施方案中，第二开关管2采用NPN三极管。

参考图2，示例性的，在一种可实施方案中，电阻单元使用排阻PR3。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种匹配电路，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的匹配电路，其特征在于，还包括第一二极管单元，所述第一二极管单元用于所述第一开关管的第一端的电压钳位。

3.如权利要求1所述的匹配电路，其特征在于，还包括第二二极管单元，所述第二二极管单元用于所述第二开关管的第一端的电压钳位。

4.如权利要求1所述的匹配电路，其特征在于，所述第一开关管采用NPN三极管。

5.如权利要求1所述的匹配电路，其特征在于，所述第二开关管采用NPN三极管。

6.如权利要求1所述的匹配电路，其特征在于，所述第一电源端用于接入3.3V电。

7.如权利要求1所述的匹配电路，其特征在于，所述第二电源端用于接入5V电。

8.如权利要求1所述的匹配电路，其特征在于，所述电阻单元使用排阻。