專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電平轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子電氣技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于將DC5V的電路與DC24V的電路進(jìn)行銜接的電平轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
在新一代電子電路設(shè)計(jì)中，隨著低電壓邏輯的引入，系統(tǒng)內(nèi)部常常出現(xiàn)輸入/輸出邏輯不協(xié)調(diào)的問(wèn)題，從而提高了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。例如，當(dāng)1.8V的數(shù)字電路與工作在 3. 3V的模擬電路進(jìn)行通信時(shí)，需要首先解決兩種電平的轉(zhuǎn)換問(wèn)題，這時(shí)就需要電平轉(zhuǎn)換器。隨著不同工作電壓的數(shù)字IC的不斷涌現(xiàn)，邏輯電平轉(zhuǎn)換的必要性更加突出，電平轉(zhuǎn)換方式也將隨邏輯電壓、數(shù)據(jù)總線的形式以及數(shù)據(jù)傳輸速率的不同而改變。現(xiàn)在雖然許多邏輯芯片都能實(shí)現(xiàn)較高的邏輯電平至較低邏輯電平的轉(zhuǎn)換，但極少有邏輯電路芯片能夠?qū)⑤^低的邏輯電平轉(zhuǎn)換成較高的邏輯電平。另外，電平轉(zhuǎn)換器雖然也可以用晶體管甚至電阻一二極管的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)，但因受寄生電容的影響，這些方法大大限制了數(shù)據(jù)的傳輸速率。 盡管寬字節(jié)的電平轉(zhuǎn)換器已經(jīng)商用化，但這些產(chǎn)品不是針對(duì)數(shù)據(jù)速率低于20Mbps的串行總線優(yōu)化的，這些器件具有較大的封裝尺寸、較多的引腳數(shù)和I/O方向控制引腳，因而不適合小型串行或外設(shè)接口和更高速率的總線。很多電子系統(tǒng)繼續(xù)向更低的電壓信號(hào)水平轉(zhuǎn)移。這個(gè)發(fā)展潮流背后的動(dòng)力是對(duì)減少功耗的需求。更快的整流速度和降低信號(hào)噪聲等方面的進(jìn)步既方便了設(shè)計(jì)者，也向他們提出了新的挑戰(zhàn)。微處理器在向較低的電壓水平進(jìn)軍的過(guò)程中一馬當(dāng)先。處理器I/O電壓正從1. 8V轉(zhuǎn)移到1. 5V，而內(nèi)核電壓能夠低于IV。下一代微處理器甚至將采用更低的電壓。 外圍設(shè)備組件的電壓雖然也在降低，但水平通常落后于處理器一代左右。電壓降低方面的發(fā)展不均帶來(lái)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)者必須解決的關(guān)鍵性難題——如何在信號(hào)電平之間進(jìn)行可靠的轉(zhuǎn)換。正確的信號(hào)電平可以保證系統(tǒng)的可靠工作，它們能夠防止敏感IC因過(guò)高或者過(guò)低的電壓條件而受損。目前電平轉(zhuǎn)換分為單向轉(zhuǎn)換和雙向轉(zhuǎn)換，還有單電源和雙電源轉(zhuǎn)換，雙電源轉(zhuǎn)換采用雙軌方案具有滿(mǎn)足各方面性能的要求。在現(xiàn)代自動(dòng)化制造工藝中，電路系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，電路模塊也就越來(lái)越多，使用的電源也就不再單一，可以是三相380V，可以是交流220V，還可以是直流MV，直流5V等等，不同工作電源的產(chǎn)品之間無(wú)法進(jìn)行直接的連接。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決將DC5V的電路與DCMV的電路進(jìn)行銜接問(wèn)題，提高工業(yè)生產(chǎn)的效率，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案—種電平轉(zhuǎn)換器，用于將DC5V的電路與DCMV的電路進(jìn)行銜接，所述電平轉(zhuǎn)換器包括腳A、腳B兩個(gè)信號(hào)輸入端、腳GND和腳A、腳B兩個(gè)信號(hào)輸出端。進(jìn)一步的，DC5V電路信號(hào)從腳A和腳GND輸入，DC24V電路信號(hào)可從腳A和腳GND 得到相應(yīng)信號(hào)；
DC5V電路信號(hào)從腳B和腳GND輸入，DC24V電路信號(hào)可從腳B和腳GND得到相應(yīng)信號(hào)。本發(fā)明所述的一種電平轉(zhuǎn)換器帶來(lái)的有益效果是1、解決了 DC5V信號(hào)和DCMV信號(hào)之間無(wú)法直接進(jìn)行連接的問(wèn)題，使得工藝生產(chǎn)中不同工作電壓的設(shè)備之間可以相互連接通信。2、該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，使用方便，在工業(yè)設(shè)備中得到廣泛使用。


圖1本發(fā)明所述一種電平轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述說(shuō)明。如圖1所述的一種電平轉(zhuǎn)換器，用于將DC5V的電路與DCMV的電路進(jìn)行銜接，所述電平轉(zhuǎn)換器包括腳A、腳B兩個(gè)信號(hào)輸入端、腳GND和腳A、腳B兩個(gè)信號(hào)輸出端。DC5V電路信號(hào)從腳A和腳GND輸入，DC24V電路信號(hào)可從腳A和腳GND得到相應(yīng)信號(hào)；DC5V電路信號(hào)從腳B和腳GND輸入，DC24V電路信號(hào)可從腳B和腳GND得到相應(yīng)信號(hào)。將該轉(zhuǎn)換器安裝在DC5V電路和DCMV電路的連接部分，利用三極管的開(kāi)關(guān)特性， 將DC5V信號(hào)和DC24V信號(hào)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。在通過(guò)并行總線進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換時(shí)，由于通常已存在WR和RD信號(hào)，因而可以采用總線開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同邏輯電平之間的數(shù)據(jù)連接。對(duì)于單總線或2線接口，一般需要考慮兩個(gè)問(wèn)題一是要有單獨(dú)的使能控制引腳來(lái)控制數(shù)據(jù)流向，二是芯片尺寸較大。任何設(shè)計(jì)都存在正、反兩個(gè)方面的影響，但設(shè)計(jì)人員通常希望其能夠工作在任何邏輯電平，也就是希望其是一個(gè)既可實(shí)現(xiàn)由高電壓邏輯至低電壓邏輯的轉(zhuǎn)換，也可實(shí)現(xiàn)低電壓邏輯至高電壓邏輯的轉(zhuǎn)換，既可完成單向電平轉(zhuǎn)換，也能完成雙向電平轉(zhuǎn)換的通用器件。新一代雙向電平轉(zhuǎn)換器 MAX3370即可勝任上述工作，無(wú)論它工作在低電壓邏輯，還是工作在高電壓邏輯，均可依靠外部輸出驅(qū)動(dòng)吸入電流來(lái)實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換的柵極傳輸。這種結(jié)構(gòu)使該器件既可工作于漏極開(kāi)路輸出級(jí)，也可工作于推挽式輸出級(jí)。而且，MAX3370具有相當(dāng)?shù)偷膶?dǎo)通電阻(低于135 Ω )， 對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率的影響很小。ΜΑΧ3770具有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)首先對(duì)于漏級(jí)開(kāi)路拓?fù)洌ˇ?370內(nèi)部的IOk Ω上拉電阻與“加速”開(kāi)關(guān)的并聯(lián)電路既省去了外部上拉元件，也減小了由于RC時(shí)間常數(shù)造成的紋波。在大多數(shù)漏極開(kāi)路輸出電路中，數(shù)據(jù)速率受RC時(shí)間常數(shù)的影響較大。 而采用獨(dú)特“加速”結(jié)構(gòu)的ΜΑΧ3770則大大提高了數(shù)據(jù)上升沿的上拉速，減小了容性負(fù)載的影響，其允許數(shù)據(jù)速率高達(dá)2Mbps，因而大大改善了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的性能；其次，由于MAX3370器件采用的是微型SC70封裝，因此可有效節(jié)省線路板的空間。MAX3370可以實(shí)現(xiàn)最低1. 2V、最高5. 5V邏輯電平的轉(zhuǎn)換，能夠滿(mǎn)足絕大多數(shù)設(shè)備對(duì)電平轉(zhuǎn)換的要求。需要說(shuō)明的是:MAX3370僅提供單線通用邏輯電平轉(zhuǎn)換。如果設(shè)計(jì)中存在多個(gè)I/O 口線，則應(yīng)參照表1選擇其它芯片。隨著系統(tǒng)I/O電壓數(shù)量的增多，電平轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)也更加復(fù)雜。設(shè)計(jì)時(shí)需要綜合考慮容性負(fù)載、Vcc壓差的幅度和數(shù)據(jù)速率等問(wèn)題。 對(duì)于從較高邏輯電平至較低邏輯電平的轉(zhuǎn)換，只要保證電平轉(zhuǎn)換中的Vcc壓差符合器件所允許的容限即可。而在處理低電壓邏輯至高電壓邏輯的轉(zhuǎn)換，且同時(shí)存在較大的Vcc壓差時(shí)，問(wèn)題將變得非常棘手。雙向電平轉(zhuǎn)換或漏極開(kāi)路輸出結(jié)構(gòu)都對(duì)數(shù)據(jù)速率的制約較大，而 Maxim的電平轉(zhuǎn)換器則利用其獨(dú)特的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化了電平轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)。它能夠在較寬的電壓范圍實(shí)現(xiàn)單向、雙向電平轉(zhuǎn)換，并可提供漏極開(kāi)路或推挽式輸出。這些器件采用微小的封裝形式，不需要任何外部元件，同時(shí)可大大節(jié)省線路板空間。 以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種電平轉(zhuǎn)換器，用于將DC5V的電路與DCMV的電路進(jìn)行銜接，其特征在于所述電平轉(zhuǎn)換器包括腳A、腳B兩個(gè)信號(hào)輸入端、腳GND和腳A、腳B兩個(gè)信號(hào)輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電平轉(zhuǎn)換器，其特征在于DC5V電路信號(hào)從腳A和腳GND 輸入，DC24V電路信號(hào)可從腳A和腳GND得到相應(yīng)信號(hào)；DC5V電路信號(hào)從腳B和腳GND輸入，DC24V電路信號(hào)可從腳B和腳GND得到相應(yīng)信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種電平轉(zhuǎn)換器，用于將DC5V的電路與DC24V的電路進(jìn)行銜接，所述電平轉(zhuǎn)換器包括腳A、腳B兩個(gè)信號(hào)輸入端、腳GND和腳A、腳B兩個(gè)信號(hào)輸出端。本裝置解決了DC5V信號(hào)和DC24V信號(hào)之間無(wú)法直接進(jìn)行連接的問(wèn)題，使得工藝生產(chǎn)中不同工作電壓的設(shè)備之間可以相互連接通信，該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，使用方便，在工業(yè)設(shè)備中得到廣泛使用。
文檔編號(hào)H02M3/00GK102280996SQ201010196450
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2010年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月10日
發(fā)明者錢(qián)洪海 申請(qǐng)人:蘇州新協(xié)力工業(yè)控制工程技術(shù)研究中心有限公司