一種自適應(yīng)電平的通信接口適配電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種通信接口適配電路。電路由N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q1、N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q2、上拉電阻R1、上拉電阻R2、工作電源VCC1、工作電源VCC2組成。其中上拉電阻R1分別與VCC1、Q1的源極相連；上拉電阻R2分別與VCC2、Q2的源極相連；Q1的柵極與VCC1相連，Q1的漏極與Q2的漏極相連；Q2的柵極與VCC2相連；Q1的漏極與Q2的漏極相連。采用本電路，不僅具有免判斷工作電壓大小進(jìn)行接口電平的自適應(yīng)適配，而且還具有斷電隔離作用，使用更加靈活。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種通信接口適配電路，具體說(shuō)是涉及一種自適應(yīng)電平的通信接 口適配電路。 -種自適應(yīng)電平的通信接口適配電路

【背景技術(shù)】
[0002] 常用通信接口可分為兩種，電壓型和電流型。電壓型有UART、IIC總線、lwire、LIN 總線、SPI等；電流型有：RS-485, CAN總線等。電流型通信設(shè)備可以獨(dú)立供電，不要求統(tǒng)一 的參考電壓；而電壓型通信設(shè)備不僅要求統(tǒng)一的參考電壓，而且對(duì)電壓的大小也有嚴(yán)格的 要求，否則就會(huì)影響通信的可靠性。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，申請(qǐng)?zhí)?00910047872. 2公開(kāi)了一種"兩 個(gè)不通電源系統(tǒng)之間的雙向傳輸接口電路"，利用較低的成本，使得高電平能有效傳輸。使 用該電路需要滿足以下兩點(diǎn)：（1)VCC1電壓應(yīng)小于VCC2,否則M2會(huì)帶著Ml導(dǎo)通，使得端口 1電平被拉低，導(dǎo)致通信失?。唬?)如果VCC2斷電，會(huì)有電流從端口 1流向端口 2, 一方面引 起端口 1電平變低，影響了端口 1與其它端口的通信，另一方面讓接到端口 2的設(shè)備存在灌 電流導(dǎo)致關(guān)不死的問(wèn)題。該專利雖然解決了兩個(gè)不通電源系統(tǒng)之間的雙向傳輸，使得高電 平能有效傳輸，但對(duì)于不同的應(yīng)用場(chǎng)合，工作電壓VCC1和VCC2的大小先要做出正確判斷， 并存在灌電流，這影響了電路使用的靈活性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型目的在于提供一種自適應(yīng)電平的通信接口適配電路，克服了現(xiàn)有通信 接口電路使用不靈活，引起通信可靠性降低的不足。
[0004] 為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案和措施是：
[0005] 自適應(yīng)電平的通信接口適配電路由N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q1、N溝道增強(qiáng)型 M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q2、上拉電阻R1、上拉電阻R2、工作電源VCC1、工作電源VCC2組成。
[0006] 所述上拉電阻R1 -端與工作電源VCC1相連，上拉電阻R1另一端與N溝道增強(qiáng)型 M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q1的源極相連。
[0007] 所述上拉電阻R2 -端與工作電源VCC2相連。
[0008] 所述N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q1的柵極與工作電源VCC1相連。
[0009] 所述N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q1的漏極與N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏 極相連。
[0010] 所述N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極與工作電源VCC2相連。
[0011] 所述N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極與上拉電阻R2-端相連。
[0012] N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管在以下兩種情況下會(huì)導(dǎo)通：（1)柵源電壓大于開(kāi)啟電 壓；（2)漏極電壓小于源極電壓。高電平傳輸過(guò)程：N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q1的柵源 電壓為零，且端口 2在上拉電阻R2作用下，N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵源電壓也為 零，此時(shí)，兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的漏極為懸空狀態(tài)，端口 1和端口 2分別由上拉電阻R1、上拉電阻 R2上拉到各自的工作電壓，不用判斷工作電壓大小，實(shí)現(xiàn)了接口電平的自適應(yīng)功能，使用更 加方便。低電平傳輸過(guò)程：若端口 1為低電平時(shí)，N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q1的柵源電 壓大于開(kāi)啟電壓，進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q1的漏極變?yōu)榈碗娖?，此時(shí)N 溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極電壓小于源極電壓，引起N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q2 也導(dǎo)通，N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極變?yōu)榈碗娖?，端?2也變?yōu)榈碗娖健Ｈ舳丝?2 為低電平時(shí)，N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵源電壓大于開(kāi)啟電壓，進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，N溝 道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極變?yōu)榈碗娖?，此時(shí)N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q1的漏極 電壓小于源極電壓，引起N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q1也導(dǎo)通，N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng) 管Q1的源極變?yōu)榈碗娖?，端?1也變?yōu)榈碗娖?。若工作電源VCC1或工作電源VCC2關(guān)閉，N 溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q1或N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵源電壓及電位均為零，N 溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q1或N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q2始終處于截止?fàn)顟B(tài)，因此不 會(huì)有直流電流從端口 1流向端口 2或端口 2流向端口 1，實(shí)現(xiàn)了接口的斷電隔離作用。
[0013] 本實(shí)用新型的有益效果是：利用M0S場(chǎng)效應(yīng)管的工作特點(diǎn)，不僅具有免判斷工作 電壓大小進(jìn)行接口電平的自適應(yīng)適配，而且還具有斷電隔離作用，使用更加靈活。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖2是本實(shí)用新型所述電路的實(shí)施例。
[0016] 圖3是本實(shí)用新型所述電路的一種應(yīng)用電路實(shí)施例。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面將結(jié)合附圖1，詳細(xì)敘述本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。
[0018] 圖1中，現(xiàn)實(shí)了"兩個(gè)不通電源系統(tǒng)之間的雙向傳輸接口電路"是申請(qǐng)?zhí)?200910047872. 2公開(kāi)的一種雙向傳輸接口電路。
[0019] 圖2中，Q1、Q2為N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管，R1、R2為上拉電阻，VCCUVCC2為工 作電源。上拉電阻R1 -端與工作電源VCC1相連，上拉電阻R1另一端與N溝道增強(qiáng)型M0S 場(chǎng)效應(yīng)管Q1的源極相連。上拉電阻R2-端與工作電源VCC2相連。N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng) 效應(yīng)管Q1的柵極與工作電源VCC1相連，N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q1的漏極與N溝道增 強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極相連。N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極與工作電源VCC2 相連。N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極與上拉電阻R2 -端相連。
[0020] 高電平傳輸過(guò)程：N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q1的柵源電壓為零，且端口 2在上 拉電阻R2作用下，N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵源電壓也為零，此時(shí)，兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管 的漏極為懸空狀態(tài)，端口 1和端口 2分別由上拉電阻R1、上拉電阻R2上拉到各自的工作電 壓，不用判斷工作電壓大小，實(shí)現(xiàn)了接口電平的自適應(yīng)功能，使用更加方便。低電平傳輸過(guò) 程：若端口 1為低電平時(shí)，N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q1的柵源電壓大于開(kāi)啟電壓，進(jìn)入導(dǎo) 通狀態(tài)，N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q1的漏極變?yōu)榈碗娖剑藭r(shí)N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng) 管Q2的漏極電壓小于源極電壓，引起N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q2也導(dǎo)通，N溝道增強(qiáng)型 M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極變?yōu)榈碗娖?，端?2也變?yōu)榈碗娖?。若端?2為低電平時(shí)，N溝道增 強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵源電壓大于開(kāi)啟電壓，進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng) 管Q2的漏極變?yōu)榈碗娖?，此時(shí)N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q1的漏極電壓小于源極電壓，弓丨 起N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q1也導(dǎo)通，N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q1的源極變?yōu)榈碗?平，端口 1也變?yōu)榈碗娖健Ｈ艄ぷ麟娫碫CC1或工作電源VCC2關(guān)閉，N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效 應(yīng)管Q1或N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵源電壓及電位均為零，N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng) 效應(yīng)管Q1或N溝道增強(qiáng)型M0S場(chǎng)效應(yīng)管Q2始終處于截止?fàn)顟B(tài)，因此不會(huì)有直流電流從端 口 1流向端口 2或端口 2流向端口 1，實(shí)現(xiàn)了接口的斷電隔離作用。
[0021] 圖3給出了一種本實(shí)用新型實(shí)施時(shí)的應(yīng)用實(shí)例，若有多個(gè)工作電源電壓不同的設(shè) 備需要在一條通信線進(jìn)行通信，本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這多個(gè)設(shè)備通信接口的進(jìn)行適配。 高電平傳輸過(guò)程：若有一個(gè)設(shè)備的端口為高電平時(shí)，其它設(shè)備的端口分別由上拉電阻上拉 到各自的工作電壓上，實(shí)現(xiàn)了高電平傳輸。低電平傳輸過(guò)程：若有一個(gè)設(shè)備的端口為低電平 時(shí)，圖中所有的場(chǎng)效應(yīng)管均會(huì)進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，其它三個(gè)設(shè)備的端口也變?yōu)榈碗娖剑瑢?shí)現(xiàn)了低 電平的傳輸。若有一個(gè)或幾個(gè)設(shè)備工作電源關(guān)閉，該設(shè)備端口上的場(chǎng)效應(yīng)管將始終處于截 止?fàn)顟B(tài)，不會(huì)在端口上形成直流電流回路影響其它設(shè)備端口上的高電平，同時(shí)不會(huì)由于電 流倒灌導(dǎo)致設(shè)備關(guān)不死的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了接口斷電隔離的作用。
【權(quán)利要求】
1. 一種自適應(yīng)電平的通信接口適配電路，其特征是：通信接口適配電路由N溝道增強(qiáng) 型MOS場(chǎng)效應(yīng)管Ql、N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q2、上拉電阻R1、上拉電阻R2、工作電源 VCC1、工作電源VCC2組成，其中上拉電阻R1 -端與工作電源VCC1相連，上拉電阻R1另一 端與N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q1的源極相連；上拉電阻R2 -端與工作電源VCC2相連；N 溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q1的柵極與工作電源VCC1相連，N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q1 的漏極與N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極相連；N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵 極與工作電源VCC2相連；N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q1的漏極與N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效 應(yīng)管Q2的漏極相連；所述N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極與上拉電阻R2 -端相連。
【文檔編號(hào)】H02J1/00GK203883467SQ201420305022
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】蘇偉達(dá), 吳允平, 蔡聲鎮(zhèn), 李汪彪 申請(qǐng)人:福建師范大學(xué)