一种改进的双向电平转换电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种改进的双向电平转换电路，包括并联在主芯片和CA卡端的3.3V/5V电平转换电路和5V/3.3V电平转换电路，3.3V/5V电平转换电路包括与主芯片连接的NMOS管Q1，NMOS管Q1的源极接地，NMOS管Q1的漏极连接有NMOS管Q2，NMOS管Q2的源极接地，NMOS管Q2的漏极与CA卡端连接；NMOS管Q1和NMOS管Q2的漏极分别通过上拉电阻R3、R5与5V电源连接；5V/3.3V电平转换电路包括与CA卡端连接的NMOS管Q3，NMOS管Q3的源极接地，NMOS管Q3的漏极连接有NMOS管Q4，NMOS管Q4的源极接地，NMOS管Q4的漏极与主芯片连接；本电路对信号具有双向电平转换功能，能够传送更高频率的信号，同时改善了信号反向传送时逻辑0电压不能到0V左右的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种改进的双向电平转换电路
本技术涉及电平转换电路
，尤其涉及一种能够进行双向电平转换的电路。
技术介绍
电子产品设计中，芯片之间通过各种电气接口来通信是必不可少的，而某些时候这些芯片工作的逻辑电平不一定相同，比如机顶盒设计中的CA接口电路，SoC端信号默认的逻辑电平是3.3V，而CA卡端电路的要求则是5V(4.5V～5.5V)，这个时候就需要一个电平转换电路来隔离SoC与CA卡电路，以免引起电路损坏或者通信出错。现有的双向电平转换分立元件电路，由一个NMOS加上简单的上拉组成，如图2所示，这种电路虽然结构简单，但是在传送较高频率信号频时波形会失真，严重时会导致通信的失败。现有的电路在生产实践中主要发现有如下问题：如图2所示，信号正向传送的方向是由S极到D极的，可以看出信号输入端是S极而不是G极，而MOS管的S极相对于G极来说寄生电容要稍大，这种设计存在MOS管开关的导通和恢复时间较长的缺陷，没有发挥出G极作为门极时MOS管的高速开关特性，传送较高频率信号时波形容易失真，严重时会导致通讯失败。另外一个缺陷，这个电路利用了MOS管S与D极之间的PN结来实现信号的反向传送，该PN结的特性相当于一个二极管，会有0.7V左右压降，也就是说反向传送信号时的逻辑0只能到0.7V左右而不能再低，达不到真正0V左右的理想值，这个问题一方面会引起电路功率损耗的偏高，另一方面也容易引起芯片对电平的误判从而导致通信出错。综上，现有的双向电平转换电路由于存在这些缺陷，虽然在很多产品的电路中(比如CA接口电路)看到有兼容了分立元件电路的设计，但基本没有实用性，在严格的测试中都需要使用集成元件。3.375MCA卡时钟条件下电平转换前的波形图如图5所示，电平转换后的波形图如图6所示，电平失真严重，转换后电平不能上升到5V，峰值4V左右开关又关断了。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种改进的双向电平转换电路，该电路能够传送更高频率的信号，同时改善了信号反向传送时逻辑0电压不能到0V左右的缺陷。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是：一种改进的双向电平转换电路，包括并联在主芯片和CA卡端的3.3V/5V电平转换电路和5V/3.3V电平转换电路，所述3.3V/5V电平转换电路包括与所述主芯片连接的NMOS管Q1，所述NMOS管Q1的栅极与所述主芯片连接，所述NMOS管Q1的源极接地，所述NMOS管Q1的漏极连接有NMOS管Q2，所述NMOS管Q2的栅极与所述NMOS管Q1连接，所述NMOS管Q2的源极接地，所述NMOS管Q2的漏极与所述CA卡端连接；所述NMOS管Q1和所述NMOS管Q2的漏极分别通过上拉电阻R3、R5与5V电源连接；所述5V/3.3V电平转换电路包括与所述CA卡端连接的NMOS管Q3，所述NMOS管Q3的栅极与所述CA卡端连接，所述NMOS管Q3的源极接地，所述NMOS管Q3的漏极连接有NMOS管Q4，所述NMOS管Q4的栅极与所述NMOS管Q3连接，所述NMOS管Q4的源极接地，所述NMOS管Q4的漏极与所述主芯片连接；所述NMOS管Q3的漏极通过上拉电阻R6与5V电源连接；所述NMOS管Q4的漏极通过上拉电阻R2与3.3V电源连接。作为一种优选的技术方案，所述NMOS管Q1的栅极与所述主芯片之间连接有高频纹波抑制电阻R1。作为一种优选的技术方案，所述NMOS管Q2的栅极与所述NMOS管Q1的漏极之间连接有高频纹波抑制电阻R4。作为一种优选的技术方案，所述NMOS管Q3的栅极与所述CA卡端之间连接有高频纹波抑制电阻R8。作为一种优选的技术方案，所述NMOS管Q4的栅极与所述NMOS管Q3的漏极之间连接有高频纹波抑制电阻R7。由于采用了上述技术方案，一种改进的双向电平转换电路，包括并联在主芯片和CA卡端的3.3V/5V电平转换电路和5V/3.3V电平转换电路，所述3.3V/5V电平转换电路包括与所述主芯片连接的NMOS管Q1，所述NMOS管Q1的栅极与所述主芯片连接，所述NMOS管Q1的源极接地，所述NMOS管Q1的漏极连接有NMOS管Q2，所述NMOS管Q2的栅极与所述NMOS管Q1连接，所述NMOS管Q2的源极接地，所述NMOS管Q2的漏极与所述CA卡端连接；所述NMOS管Q1和所述NMOS管Q2的漏极分别通过上拉电阻R3、R5与5V电源连接；所述5V/3.3V电平转换电路包括与所述CA卡端连接的NMOS管Q3，所述NMOS管Q3的栅极与所述CA卡端连接，所述NMOS管Q3的源极接地，所述NMOS管Q3的漏极连接有NMOS管Q4，所述NMOS管Q4的栅极与所述NMOS管Q3连接，所述NMOS管Q4的源极接地，所述NMOS管Q4的漏极与所述主芯片连接；所述NMOS管Q3的漏极通过上拉电阻R6与5V电源连接；所述NMOS管Q4的漏极通过上拉电阻R2与3.3V电源连接；本电路对信号具有双向电平转换功能，能够传送更高频率的信号，同时改善了信号反向传送时逻辑0电压不能到0V左右的缺陷。附图说明图1是本技术实施例的电路原理图；图2是本技术实施例3.375MCA卡时钟电平转换前的波形图；图3是本技术实施例3.375MCA卡时钟电平转换后的波形图；图4是现有技术的电路图；图5是现有技术3.375MCA卡时钟电平转换前的波形图；图6是现有技术3.375MCA卡时钟电平转换后的波形图。具体实施方式下面结合附图和实施例，进一步阐述本技术。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本技术的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本技术的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。如图1所示，一种改进的双向电平转换电路，包括并联在主芯片和CA卡端的3.3V/5V电平转换电路和5V/3.3V电平转换电路，所述3.3V/5V电平转换电路包括与所述主芯片连接的NMOS管Q1，所述NMOS管Q1的栅极与所述主芯片连接，所述NMOS管Q1的源极接地，所述NMOS管Q1的漏极连接有NMOS管Q2，所述NMOS管Q2的栅极与所述NMOS管Q1连接，所述NMOS管Q2的源极接地，所述NMOS管Q2的漏极与所述CA卡端连接；所述NMOS管Q1和所述NMOS管Q2的漏极分别通过上拉电阻R3、R5与5V电源连接；所述NMOS管Q1的栅极与所述主芯片之间连接有高频纹波抑制电阻R1。所述NMOS管Q2的栅极与所述NMOS管Q1的漏极之间连接有高频纹波抑制电阻R4。所述5V/3.3V电平转换电路包括与所述CA卡端连接的NMOS管Q3，所述NMOS管Q3的栅极与所述CA卡端连接，所述NMOS管Q3的源极接地，所述NMOS管Q3的漏极连接有NMOS管Q4，所述NMOS管Q4的栅极与所述NMOS管Q3连接，所述NMOS管Q4的源极接地，所述NMOS管Q4的漏极与所述主芯片连接；所述NMOS管Q3的漏极通过上拉电阻R6与5V电源连接；所述NMOS管Q4的漏极通过上拉电阻R2与3.3V电源连接。所述NMOS管Q3的栅极与所述CA卡端之间连接有高频纹波抑制电阻R8。所述NMOS管Q4的栅极与所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的双向电平转换电路，其特征在于：包括并联在主芯片和CA卡端的3.3V/5V电平转换电路和5V/3.3V电平转换电路，所述3.3V/5V电平转换电路包括与所述主芯片连接的NMOS管Q1，所述NMOS管Q1的栅极与所述主芯片连接，所述NMOS管Q1的源极接地，所述NMOS管Q1的漏极连接有NMOS管Q2，所述NMOS管Q2的栅极与所述NMOS管Q1连接，所述NMOS管Q2的源极接地，所述NMOS管Q2的漏极与所述CA卡端连接；所述NMOS管Q1和所述NMOS管Q2的漏极分别通过上拉电阻R3、R5与5V电源连接；所述5V/3.3V电平转换电路包括与所述CA卡端连接的NMOS管Q3，所述NMOS管Q3的栅极与所述CA卡端连接，所述NMOS管Q3的源极接地，所述NMOS管Q3的漏极连接有NMOS管Q4，所述NMOS管Q4的栅极与所述NMOS管Q3连接，所述NMOS管Q4的源极接地，所述NMOS管Q4的漏极与所述主芯片连接；所述NMOS管Q3的漏极通过上拉电阻R6与5V电源连接；所述NMOS管Q4的漏极通过上拉电阻R2与3.3V电源连接。

【技术特征摘要】
1.一种改进的双向电平转换电路，其特征在于：包括并联在主芯片和CA卡端的3.3V/5V电平转换电路和5V/3.3V电平转换电路，所述3.3V/5V电平转换电路包括与所述主芯片连接的NMOS管Q1，所述NMOS管Q1的栅极与所述主芯片连接，所述NMOS管Q1的源极接地，所述NMOS管Q1的漏极连接有NMOS管Q2，所述NMOS管Q2的栅极与所述NMOS管Q1连接，所述NMOS管Q2的源极接地，所述NMOS管Q2的漏极与所述CA卡端连接；所述NMOS管Q1和所述NMOS管Q2的漏极分别通过上拉电阻R3、R5与5V电源连接；所述5V/3.3V电平转换电路包括与所述CA卡端连接的NMOS管Q3，所述NMOS管Q3的栅极与所述CA卡端连接，所述NMOS管Q3的源极接地，所述NMOS管Q3的漏极连接有NMOS管Q4，所述NMOS管Q4的栅极与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨春林，
申请(专利权)人：深圳市北高智电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44