基于数字信号钳位的电平转换电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于数字信号钳位的电平转换电路，包括：电源输入端，用于提供电源输入VCC；信号输入端，用于提供需要进行电平转换的信号接口；第一电阻R1，其第一端连接到所述信号输入端，其第二端作为信号输出端；第二电阻R2，其第一端连接到电源输入端；第一三极管Q1，其集电极连接到所述电阻R1的第二端，基极连接到所述电阻R2的第二端，发射极接地；第二三极管Q2，其集电极与基极均连接到所述电阻R2的第二端，发射极接地；其中，所述第一三极管Q1与第二三极管Q2为两个参数对称的锗管或硅管，构成镜像电流源电路。本公开同时满足了将高电平向低电平信号转变和将含有直流分量的信号除去直流分量的需求。

Level conversion circuit based on digital signal clamping

The utility model provides a level conversion circuit based on digital signal clamping, which includes the power input terminal to provide the power input VCC; the signal input terminal is used to provide a signal interface requiring level conversion; the first resistance R1 is connected to the signal input terminal at the first end and its second end is used as a signal output. End; second resistance R2, the first end of which is connected to the power input terminal; the first triode Q1 is connected to the second end of the resistance R1, the base is connected to the second end of the resistance R2, and the pole is grounded; the second triode Q2 is connected to the second end of the resistance R2, and the emitter is extremely grounded; The first transistor Q1 and the second triode Q2 are two symmetrical germanium or silicon tubes, which constitute a mirror current source circuit. The disclosure also meets the need to shift the high level to the low level signal and remove the DC component from the signal containing the DC component.

【技术实现步骤摘要】
基于数字信号钳位的电平转换电路
本技术涉及电平转换电路领域，尤其涉及一种基于数字信号钳位的电平转换电路。
技术介绍
不同数字信号进行通信时存在电平转换问题，现有的不同电平信号进行通信时，需要三极管转换或者经过专用器件(电平转换芯片)；以及含有直流分量的数字或者模拟信号，通过高通滤波器、二极管钳位电路或者专用器件除去直流分量。而对于对信号要求不高的信号，用专用器件处理成本较高，显得大材小用；如果用二极管钳位电路将直流分量除去，需要添加一个与直流分量极性相反的电源，比如通常信号都是正值，那么需要添加一个负值电源，这样成本和PCB空间都会变大；如果用电容电阻搭成的高通滤波器，由于电容充放电过程，会导致信号的上升/下降沿变慢，该种处理方式仅适用于低速信号，对于速率较高的信号则无法进行处理；而另一种处理方案是将电阻传到信号线上接到三极管(NPN型)的基极，三极管的发射机接地，集电极上拉接到需要转换成信号电平的电源上。此种方案虽然可行，但是仅能将高电平信号转成低电平信号，对于除去含有直流分量信号的直流分量则束手无策。针对现有处理方式的上述缺点，亟需一种可以同时满足高电平向低电平信号转变和将含有直流分量的信号除去直流分量的电平转换电路，并且满足较好的实用性及较低的成本。公开内容(一)要解决的技术问题本技术提供了一种基于数字信号钳位的电平转换电路，以至少部分解决以上所提出的技术问题。(二)技术方案根据本技术的一个方面，提供了一种基于数字信号钳位的电平转换电路，包括：电源输入端，用于提供电源输入VCC；信号输入端，用于提供需要进行电平转换的信号接口；第一电阻R1，其第一端连接到所述信号输入端，其第二端作为信号输出端；第二电阻R2，其第一端连接到电源输入端；第一三极管Q1，其集电极连接到所述电阻R1的第二端，基极连接到所述电阻R2的第二端，发射极接地；第二三极管Q2，其集电极与基极均连接到所述电阻R2的第二端，发射极接地；其中，所述第一三极管Q1与第二三极管Q2为两个参数对称的锗管或硅管，构成镜像电流源电路。在本技术一些实施例中，所述的电平转换电路通过电源输入电压VCC调节信号转换电平。在本技术一些实施例中，第一电阻R1与第二电阻R2的阻值相同。在本技术一些实施例中，电源输入电压VCC与输入信号需要滤除的直流分量电压满足：U输入信号直流分量＝VCC-UBE2其中，U输入信号直流分量为输入信号需要滤除的直流分量电压，VCC为电源电压，UBE2为第二三级管Q2基极与发射极电压差。在本技术一些实施例中，电源输入电压VCC与输入信号需要滤除的直流分量电压需满足：U输入信号直流分量＝R1*(VCC-UBE2)/R2其中，U输入信号直流分量为输入信号需要滤除的直流分量电压，VCC为电源电压，R1、R2分别为第一电阻R1与第二电阻R2的阻值，UBE2为第二三级管Q2基极与发射极电压差。在本技术一些实施例中，电源输入为可调电源。在本技术一些实施例中，通过调节第一电阻R1与第二电阻R2的比值调节信号转换电平。在本技术一些实施例中，电源输入电压VCC与输入信号需要滤除的直流分量电压需满足：R1/R2＝U输入信号直流分量/(VCC-UBE2)其中，U输入信号直流分量为输入信号需要滤除的直流分量电压，VCC为电源电压，R1、R2分别为第一电阻R1与第二电阻R2的阻值，UBE2为第二三级管Q2基极与发射极电压差。在本技术一些实施例中，R1和/或R2为可调电阻。在本技术一些实施例中，第一三极管Q1、第二三极管Q2替换为两个相同的电磁隔离芯片。(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本技术基于数字信号钳位的电平转换电路至少具有以下有益效果：通过利用镜像电流源的工作原理，巧妙地构成了电平转换电路，同时满足了将高电平向低电平信号转变和将含有直流分量的信号除去直流分量的需求。附图说明图1为本技术实施例基于数字信号钳位的电平转换电路的电路结构图。具体实施方式本技术提供了一种基于数字信号钳位的电平转换电路，利用三极管搭成的镜像电流源，构成同时满足高电平向低电平信号转变和将含有直流分量的信号除去直流分量的电平转换电路。为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术进一步详细说明。本技术某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本技术的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本技术满足适用的法律要求。在本技术的第一个示例性实施例中，提供了一种基于数字信号钳位的电平转换电路。图1为本技术第一实施例基于数字信号钳位的电平转换电路的结构示意图。如图1所示，本技术基于数字信号钳位的电平转换电路包括：电源输入端VCC、信号输入端、信号输出端、电阻R1、R2、三极管Q1、Q2。以下分别对本实施例基于数字信号钳位的电平转换电路的各个组成部分进行详细描述。电源输入端，用于提供电源VCC输入；信号输入端，用于提供需要进行电平转换的信号接口；第一电阻R1，其第一端连接到所述信号输入端，其第二端作为信号输出端；第二电阻R2，其第一端连接到电源输入端；第一三极管Q1，其集电极连接到所述电阻R1的第二端，基极连接到所述电阻R2的第二端，发射极接地；第二三极管Q2，其集电极连接到所述电阻R2的第二端，基极同样连接到所述电阻R2的第二端，发射极接地。由上述结构可知，所述基于数字信号钳位的电平转换电路由两个参数对称的双极结型三极管基极对接而成，其中所述第二三极管接成二极管的形态，所述第二三极管的集电极通过第二电阻R2接入电源VCC，第二三级管的集电极接信号输出端。由于输出电流和电源支路的电流基本一致，并且电路结构基本对称，因此构成镜像电流源。图1为本技术实施例基于数字信号钳位的电平转换电路的电路结构图。如图1所示，采用信号发生器XFG1发送的信号模拟需要转换的信号；采用示波器XSC1显示R1第一端的对地电压与第二端的对地电压。其中，电源电压为VCC；第二电阻R2上流过的电流为IREF，第一三极管Q1集电极上流过的电流为IC1，第二三极管Q2集电极上流过的电流为IC2，第一三极管Q1基极上流过的电流为IB1，第二三极管Q2基极上流过的电流为IB2；第一三级管Q1基极与发射极电压差为UBE1，第二三级管Q2基极与发射极电压差为UBE2，因此可以得出：IREF＝(VCC-UBE2)/R2；IC1＝IREF-IB1-IB2由镜像电流源原理可知，两个三极管的基极电流很小，可以忽略，因此IC1与IREF几乎相同，即经过第二电阻R2和第一电阻R1的电流几乎相同，所以当R1＝R2时，如果R1和R2阻值一样，那么R1的压降UR1和R2的压降UR2也几乎一样，其中：UR2＝VCC-UBE2假如电源VCC为12.2V，Q1、Q2为锗管，则Q1、Q2的基极与发射极的电压差UBE2为0.2V，则：UR2＝12.2-0.2(V)即第二电阻R2的电压为电源VCC的12.2V减去二极管的基极与发射极电压UBE20.2V即12V，由于R1＝R2，则R1和R2的压降一样，即R1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于数字信号钳位的电平转换电路，包括：电源输入端，用于提供电源输入VCC；信号输入端，用于提供需要进行电平转换的信号接口；第一电阻R1，其第一端连接到所述信号输入端，其第二端作为信号输出端；第二电阻R2，其第一端连接到电源输入端；第一三极管Q1，其集电极连接到所述电阻R1的第二端，基极连接到所述电阻R2的第二端，发射极接地；第二三极管Q2，其集电极与基极均连接到所述电阻R2的第二端，发射极接地；其中，所述第一三极管Q1与第二三极管Q2为两个参数对称的锗管或硅管，构成镜像电流源电路。

【技术特征摘要】
1.一种基于数字信号钳位的电平转换电路，包括：电源输入端，用于提供电源输入VCC；信号输入端，用于提供需要进行电平转换的信号接口；第一电阻R1，其第一端连接到所述信号输入端，其第二端作为信号输出端；第二电阻R2，其第一端连接到电源输入端；第一三极管Q1，其集电极连接到所述电阻R1的第二端，基极连接到所述电阻R2的第二端，发射极接地；第二三极管Q2，其集电极与基极均连接到所述电阻R2的第二端，发射极接地；其中，所述第一三极管Q1与第二三极管Q2为两个参数对称的锗管或硅管，构成镜像电流源电路。2.根据权利要求1所述的电平转换电路，其中，通过电源输入电压VCC调节信号转换电平。3.根据权利要求2所述的电平转换电路，其中，第一电阻R1与第二电阻R2的阻值相同。4.根据权利要求3所述的电平转换电路，其中，电源输入电压VCC与输入信号需要滤除的直流分量电压满足：U输入信号直流分量＝VCC-UBE2其中，U输入信号直流分量为输入信号需要滤除的直流分量电压，VCC为电源电压，UBE2为第二三级管Q2基极与发射极电压差。5.根据权利要求2所述的电平转换电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘旭光，张楠赓，
申请(专利权)人：北京嘉楠捷思信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11