一种双向电平转换的装置及方法制造方法及图纸

一种双向电平转换的装置及方法，包括：第一转换单元，采用ＭＯＳ管，用于实现电压之间的双向电平转换；若所述第一转换单元不能单独实现电压的双向电平转换，则所述装置还包括：第二转换单元，采用二极管，用于提供合适的导通压降，以配合第一转换单元实现电压之间的双向电平转换；所述第二转换单元包括：肖特基二极管。本发明专利技术实施例方便的实现了更大范围电压之间的电平转换，具有电路简单，转换电压范围宽的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子通信
，尤其涉及。
技术介绍
目前，IC(集成电路)以其体积小、价格便宜的优势，广泛的应用于各种电子、通信设备中。电子、通信设备大量使用的IC有多种类型，常用的包括CMOS(互补金属氧化物半导体)电路、TTL(晶体管-晶体管逻辑电路)电路，这些不同类型的IC存在多种电平标准，例如，常见的CMOS电路的电压为3.3V、5V、9V等，常见的TTL电路的电压为5V、3.3V、1.5V等。 用于进行数据传输的各种分立电路，也存在各种不同的电压值。 由于实际应用中存在不同的电压值，因而在IC以及分立电路应用于数据传输的过程中，必然存在不同电平之间的通信，因此需要一种电平转换电路；由于大部分IC以及分立电路在数据传输过程中需要进行双向数据传输，因此需要所述电平转换电路能实现双向电平转换；同时，需要电平转换电路简单易用、成本较低廉。 现有技术中，存在1.8V到5V的电平转换方法，图1为现有技术中采用GTL2002(一种芯片型号)芯片实现1.8V到5V电平转换的典型应用电路。其中，GTL2002芯片为能实现2bit总线数据信息从1.8V到5V的电平转换的芯片。 GTL2002芯片的内部原理如图2所示，实现电平转换的具体过程为当Sn(GTL2002芯片的引脚名，n为1或2)或Dn(GTL2002芯片的引脚名，n为1或2)端口低电平时，MOS管导通，因为Sn和Dn之间是低阻通路，所以Sn和Dn都保持低电平；当Dn端口是高电平时，Sn端口的电压被限制到与SREF(GTL2002芯片的引脚名)的电平相同；当Sn端口是高电平时，Dn端口通过上拉电阻被拉到高电平，此时MOS管不导通。 现有技术的缺点包括只能实现1.8V到5V所有电压之间的电平转换，而不能实现更高电压(如15V)之间的电平转换；同时，这个转换电路需要GTL2002、电阻以及电容3个元件，并且GTL2002为专用IC，在成本上比分立元件高。 因此，目前没有能实现5V以上，1.8V以下电压之间的电平转换；同时，也不存在成本较低的电平转换电路。
技术实现思路
本专利技术实施例提供，能够简便的实现电压之间的双向电平转换。 本专利技术实施例是通过以下技术方案实现的本专利技术实施例提供一种双向电平转换的装置，所述装置包括第一转换单元，采用场效应MOS管，用于实现电压之间的双向电平转换。 本专利技术实施例提供一种双向电平转换的方法，用以配合一种双向电平转换的装置，所述方法包括根据第一待转换电路或第二待转换电路输出电平的高低，控制第一转换单元的导通或截止。 由上述本专利技术实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例采用，方便的实现了电压之间的双向电平转换，具有电路简单，转换电压范围宽的优点。 附图说明 图1为现有技术中采用GTL2002芯片实现1.8V到5V电平转换的典型电路图；图2为现有技术中GTL2002芯片的内部原理框图；图3为采用本专利技术的第一个实施例实现双向电平转换的系统结构示意图；图4为采用本专利技术的第二个实施例实现双向电平转换的系统结构示意图；图5为采用本专利技术实施例的装置实现双向电平转换的具体实现示意图；图6为本专利技术实施例的采用第一转换单元实现电平转换的过程图；图7为本专利技术实施例的同时采用第一转换单元和第二转换单元实现电平转换的过程图。 具体实施方式 本专利技术实施例涉及的装置的具体实现包括第一转换单元，采用MOS管，用于实现电压之间的双向电平转换。 在第一转换单元的导通电压大于待转换的低电平的电压差的情况下，本专利技术实施例涉及的装置的具体实现包括第一转换单元和第二转换单元。其中，第一转换单元，采用MOS管；第二转换单元，采用二极管，用于提供小于待转换的低电平的电压差的二极管导通压降，以配合第一转换单元实现电压之间的双向电平转换。该第一转换单元与该第二转换单元并联连接，并联连接的方法具体可以为二极管的阳极与MOS管的源极相连，二极管的阴极与MOS管的漏极相连。 图3为采用本专利技术的第一个实施例实现双向电平转换的系统结构示意图，该系统具体包括作为待转换电路的第一待转换电路和第二待转换电路，以及作为本专利技术实施例装置的第一转换单元，其中第一待转换电路，包括电源电压为VDD1(表示第一待转换电路的电源电压值)的各种类型的IC以及分立电路，用于进行数据信息的传输，比如门电路、CPU(中央处理器)、FPGA(现场可编程门阵列)、EPLD(电可擦除可编程逻辑器件)等。第一待转换电路的高电平值大小通常为VDD1，低电平输入门限为V1。比如V1的具体值可以为0.2V，0.4V或0.9V。 第二待转换电路，包括电源电压为VDD2(表示第二待转换电路的电源电压值)的各种类型的IC以及分立电路，用于进行数据信息的传输，比如门电路、CPU、FPGA、EPLD等。第二待转换电路的高电平值大小通常为VDD2，输出低电平为V2。比如V2的具体值可以为0.2V，0.4V或0.9V。 第一转换单元，即MOS管，用于实现VDD1到VDD2的电压之间的双向电平转换。 第一转换单元作为本专利技术实施例的装置，与第一待转换电路和第二待转换电路串联连接。 在本专利技术实施例中，该VDD1和VDD2的具体值可以为满足VDD1＜VDD2，并且VDD1大于MOS管的阈值电压，VDD2小于MOS管的漏-源击穿电压的所有电压值；该V1和V2的具体值可以为满足V1＜V2，并且V1、V2的差值t大于MOS管的导通电压的所有电平值。比如若VDD1为1V，VDD2为8V，t为0.2V，则选用阈值电压小于1V，漏-源击穿电压大于等于8V，寄生二极管导通压降小于0.2V的MOS管；若VDD1为9V，VDD2为12V，t为0.9V，则选用阈值电压小于9V，漏-源击穿电压大于等于12V，寄生二极管导通压降小于0.9V的MOS管。 图4为采用本专利技术的第二个实施例实现双向电平转换的系统结构示意图，该系统用于在第一转换单元的导通电压大于待转换的低电平的电压差的情况下实现电压之间的双向电平转换。该系统具体包括作为待转换电路的第一待转换电路和第二待转换电路，以及作为本专利技术实施例装置的第一转换单元和第二转换单元，其中第一待转换电路、第二待转换电路以及第一转换单元与图3所示的本专利技术的第一个实施例的系统结构示意图中的第一待转换电路、第二待转换电路以及第一转换单元的功能以及相互之间的连接方式相同。与图3的不同之处在于，增加了与第一转换单元并联连接的第二转换单元，第一转换单元和第二转换单元作为本专利技术实施例的装置，与第一待转换电路和第二待转换电路串联连接。 该第二转换单元用于在第一转换单元的导通电压大于待转换的低电平的电压差的情况下，配合第一转换单元，以实现VDD1到VDD2所有电压之间的双向电平转换。第二转换单元包括各种类型小于待转换的低电平的电压差的二极管，比如肖特基二极管。其中，MOS管和二极管的连接方式包括二极管与MOS管并联连接；该并联连接的方式为二极管的阳极与MOS管的源极相连，二极管的阴极与MOS管的漏极相连。 在本专利技术的第二个实施例中，该VDD1和VDD2的具体值可以为满足VDD1＜VDD2，并且VDD1大于MOS管的阈值电压，VDD2小于MOS管的漏-源击穿电压的所有电压值；该V1和V2的具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双向电平转换的装置，其特征在于，所述装置包括：第一转换单元，采用场效应ＭＯＳ管，用于实现电压之间的双向电平转换。

【技术特征摘要】
书的保护范围为准。权利要求1.一种双向电平转换的装置，其特征在于，所述装置包括第一转换单元，采用场效应MOS管，用于实现电压之间的双向电平转换。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第二转换单元，采用二极管，用于提供导通压降，以配合第一转换单元实现电压之间的双向电平转换。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述二极管包括肖特基二极管。4.如权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述二极管与MOS管并联连接；所述并联连接的方式为二极管的阳极与MOS管的源极相连，二极管的阴极与MOS管的漏极相连。5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述MOS管包括IRF7313；所述二极管包括HSMS2855。6.一种双向电平转换的方法，用以配合一种双向电平转换的装置，其特征在于，所述方法包括根据第一待转换电路或第二待转换电路输出电平的高低，控制第一转换单元的导通或截止。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括根据第一待转换电路或第二待转换电路输出电平的高低，控制第二转换单元的导通或截止。8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据第一待转换电路或第二待转换电路输出电平的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周兴学，王运凯，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]