推挽式三态输出电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种推挽式三态输出电路，包括：信号输入端，接收高电平、低电平以及高阻态之一的输入信号；推挽输出模块，包括与第一供电电源连接的第一开关器件和与接地端连接的第二开关器件，第一开关器件由第三开关器件控制通断，第二开关器件由第四开关器件控制通断；连接于信号输入端与第三开关器件的控制端和第四开关器件的控制端连接的通路控制模块。当输入信号为高阻态时，通路控制模块的输出使第三开关器件和第四开关器件关断，从而使第一和第二开关器件关断，以输出高阻态信号。本实用新型专利技术提供的推挽式三态输出电路，实现了三态输出且对内器件具备保护功能的作用，具有广泛的适用性，并且特别适用于集成电路制造。造。造。

【技术实现步骤摘要】
推挽式三态输出电路


[0001]本技术涉及电路领域，特别地，涉及推挽电路
，用于实现三态逻辑输出。

技术介绍

[0002]已知电路设计领域中，不同信号在通信时都会存在信号默认状态匹配的问题，尤其是一个设备的信号需要驱动另一个设备信号时，两个设备间信号的默认状态有可能是不确定的：可能是默认通过电阻上拉到电源的，即高电平状态，也可能是通过电阻默认下拉到GND的，即低电平状态，还有可能是高阻态的。因此，当两个设备之间的信号直接互联时，如果前后信号状态不匹配，可能会发生信号不识别的情况。此外，不同设备信号间也可能会发生短路的情况，由此损坏电路。
[0003]现有技术中，在做信号控制以及驱动时，为了加快控制速度，经常要使用推挽电路。其中，推挽电路通常只能输出高电平和低电平状态，而不能输出高阻抗状态。
[0004]例如中国专利文献CN109656298A中所公开的推挽输出电路，该电路分为两部分，即第一模块和第二模块；将输入端Vin输入至所述第一模块；所述第一模块用于将所述输入端Vin的输入信号分离为两个相同的信号，且将该两个相同的信号分别输入至所述第二模块；所述第二模块为推挽输出电路，用于实现轨到轨输出。上述方案中当输入信号为高阻态时，输出电路无法输出高阻态。并且该电路也不具备短路保护的功能。
[0005]另外，据专利技术人所知，目前也没有单独的实现三态输出功能的集成芯片。
[0006]因此，设计一种电路可以实现推挽式三态输出功能，且优选地使电路具备短路保护功能是有益的。

技术实现思路
<br/>[0007]为了解决上述现有技术中存在的至少一种问题，本技术提供了一种推挽式三态输出电路，包括：
[0008]信号输入端，接收输入信号，所述输入信号为高电平、低电平以及高阻态之一，
[0009]推挽输出模块，包括与第一供电电源连接的第一开关器件和与接地端连接的第二开关器件，所述第一开关器件由第三开关器件根据所述输入信号的高电平或低电平状态控制通断，所述第二开关器件由所述第四开关器件根据所述输入信号的高电平或低电平状态控制通断，由此输出与输入信号相应的高电平或低电平信号，以及
[0010]通路控制模块，连接于所述信号输入端与所述第三开关器件的控制端和第四开关器件的控制端连接，当所述输入信号为高阻态时，所述通路控制模块的输出使所述第三开关器件和第四开关器件关断，从而使所述第一开关器件和第二开关器件关断，以输出高阻态信号。
[0011]在本技术的一些实施方式中，通路控制模块可包括第一分压电路，所述第一分压电路包括一端与第二供电电源连接、另一端接地的串联电阻，其中，串联电阻中的第一
电阻一端与第四开关器件的控制端和信号输入端连接，另一端与第二供电电源连接，第三电阻一端与第三开关器件的控制端连接，另一端接地，第二电阻连接于第一和第三电阻之间，并且第二电阻与第一电阻的连接端与所述信号输入端连接。
[0012]在本技术的一些实施方式中，第三开关器件可通过第二分压电路使所述第一开关器件导通，所述第四开关器件可通过第三分压电路使所述第二开关器件导通。
[0013]在本技术的一些实施方式中，所述第二分压电路可包括一端与所述第一供电电源连接、另一端通过第三开关器件接地的串联电阻，其中，串联电阻中两个电阻的连接端与第一开关器件的控制端连接。
[0014]在本技术的一些实施方式中，第三分压电路可包括一端通过第四开关器件与第三供电电源连接、另一端接地的串联电阻，其中，串联电阻中两个电阻的连接端与第二开关器件的控制端连接。
[0015]在本技术的一些实施方式中，第二供电电源与第三供电电源可以为同一电源。这样可以减少整个系统的功耗。
[0016]在本技术的一些实施方式中，电路还包括与所述第一开关器件连接的第一短路保护模块，在流过所述第一开关器件的电流超出预设值时关闭第一开关器件；和/或，与所述第二开关器件连接的第二短路保护模块，在流过所述第二开关器件的电流超出预设值时关闭第二开关器件。由此，本技术提供的电路具备对输出短路(电源短路和GND短路)的保护功能。
[0017]在本技术的一些实施方式中，第一短路保护模块可包括第一保护器件、第一限流电阻和上拉电阻，第二短路保护模块可包括第二保护器件、第二限流电阻和下拉电阻。
[0018]在本技术的一些实施方式中，第一保护器件和第二保护器件可以使用三极管。
[0019]在本技术的一些实施方式中，第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件选自MOS场效应晶体管或三极管。
[0020]在本技术的一些实施方式中，第三开关器件可以采用NPN型三极管，第四开关器件可以采用PMOS场效应晶体管。在此情况下，第三开关器件的发射极接地，集电极与所述第二分压电路连接；第四开关器件的漏极与第三供电电源连接，源极与第三分压电路的串联电阻中的第四电阻连接。
[0021]在本技术的一些实施方式中，第一保护器件可以采用PNP三极管，第一开关器件可以采用PMOS场效应晶体管。在这种情况下，第一保护器件的集电极与第一开关器件的栅极连接，第一保护器件的发射极与第一供电电源连接，第一保护器件的基极与第一限流电阻的一端连接，第一限流电阻的另一端与第一开关器件的源极连接，并通过上拉电阻与第一供电电源连接；第二保护器件可以采用NPN三极管，第二开关器件是NMOS场效应晶体管。在此情况下，第二保护器件的集电极与第二开关器件的栅极连接，第二保护器件的发射极接地，第二保护器件的基极与第二限流电阻的一端连接，第二限流电阻的另一端与第二开关器件的源极连接，并通过下拉电阻接地。
[0022]在本技术的一些实施方式中，推挽输出模块还可以包括二极管，该二极管的正极与第一开关器件连接，负极与第二开关器件连接。该实施方式可以防止信号输出端与外部短路时损坏第一供电电源。
[0023]本技术提供的推挽式三态输出电路，通过特定的电路结构设计，在常规的推挽式输出电路的高电平、低电平输出功能的基础上还实现了高阻态的输出，使得电路的输出状态与输入状态一致，不会受到外接电路的影响。因此，该电路实现了三态输出。
[0024]而且，由于对推挽输出的高电平和低电平的状态输出均作了短路保护功能的设计，对电路内部的器件增加了保护功能，具有更广泛的适用性，并且特别适用于集成电路制造。
附图说明
[0025]图1是本技术一实施方式提供的推挽式三态输出电路的结构示意图。
[0026]图2是本技术一实施方式提供的通路控制模块的结构示意图。
[0027]图3是本技术一实施方式提供的推挽式三态输出电路的电路示意图。
具体实施方式
[0028]为了使技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对技术作进一步详细的说明。虽然附图中显示了本公开示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.推挽式三态输出电路，其特征在于，包括：信号输入端，接收输入信号，所述输入信号为高电平、低电平以及高阻态之一，推挽输出模块，包括与第一供电电源连接的第一开关器件和与接地端连接的第二开关器件，所述第一开关器件由第三开关器件根据所述输入信号的高电平或低电平状态控制通断，所述第二开关器件由第四开关器件根据所述输入信号的高电平或低电平状态控制通断，由此输出与输入信号相应的高电平或低电平信号，以及通路控制模块，连接于所述信号输入端，且与所述第三开关器件的控制端和第四开关器件的控制端连接，当所述输入信号为高阻态时，所述通路控制模块的输出使所述第三开关器件和第四开关器件关断，从而使所述第一开关器件和第二开关器件关断，以输出高阻态信号。2.如权利要求1所述的推挽式三态输出电路，其特征在于，所述通路控制模块为第一分压电路，所述第一分压电路包括一端与第二供电电源连接、另一端接地的串联电阻，其中，串联电阻中的第一电阻一端与第四开关器件的控制端和信号输入端连接，另一端与第二供电电源连接，第三电阻一端与第三开关器件的控制端连接，另一端接地，第二电阻连接于第一和第三电阻之间，并且第二电阻与第一电阻的连接端与所述信号输入端连接。3.如权利要求2所述的推挽式三态输出电路，其特征在于，所述第三开关器件通过第二分压电路使所述第一开关器件导通，所述第四开关器件通过第三分压电路使所述第二开关器件导通。4.如权利要求3所述的推挽式三态输出电路，其特征在于，所述第二分压电路包括一端与所述第一供电电源连接、另一端通过第三开关器件接地的串联电阻，其中，串联电阻中两个电阻的连接端与第一开关器件的控制端连接；和/或所述第三分压电路包括一端通过第四开关器件与第三供电电源连接、另一端接地的串联电阻，其中，串联电阻中两个电阻的连接端与第二开关器件的控制端连接。5.如权利要求4所述的推挽式三态输出电路，其特征在于，所述第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件选自M...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘汝涛，马江涛，刘渊，
申请(专利权)人：合肥智行者科技有限公司，
类型：新型
国别省市：