本发明专利技术涉及一种数据传输电压转换电路，用于完成主设备和从设备之间通信，包括电连接在主设备输出端和从设备输入端之间、用于完成电平同向传输及电压转换功能的电压转换模块，还包括电连接在主设备输出端和从设备输入端之间、用于在传输低电平时将电压转换模块输出端的电压钳位在低电平电压范围内同向传输的开关模块。本发明专利技术通过在数据传输电压转换电路中增加一开关模块，该开关模块可在主设备与从设备之间传输低电平时，将电压转换模块输出端的电压钳位在低电平电压范围内，并实现电平的同向传输，可有效避免主设备与从设备之间传输的信号逻辑出现错误，从而保证主设备与从设备之间的正常通信。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电压转换电路，更具体地说，涉及一种可保证主设备与从设备之间数据信号传输稳定的电压转换电路。
技术介绍
目前电子电路中，许多芯片与芯片之间是通过I2C总线通信。但是两个芯片的IO 电压很可能不通，这就致使电路中要增加电压转换电路，以满足芯片之间的通信要求。常用的电压转换电路中，只单独使用了一个内部有两个N型场效应管(NM0S管)的转换芯片Ul 来实现电压转换，具体电路如图1所示。图1中，左侧信号端SCL_IN与SDA_IN连接主设备芯片的输出端，右侧信号端SCL_ OUT与SDA_0UT连接从设备芯片的输入端。SCL_IN与SDA_IN分别通过上拉电阻Rll、R12 连接3V的电源，SCL_0UT与SDA_0UT分别通过上拉电阻R13、R14连接5V的电源。转换芯片Ul内部的两个NMOS管引脚分别为源极Si、栅极G1、漏极D1，以及源极S2、栅极G2、漏极 D2，分别对应转换芯片Ul的引脚1、2、3、4、5、6。其中，源极Sl和源极S2分别与SCL_IN与 SDA_IN连接，漏极Dl和漏极D2分别与SCL_0UT与SDA_0UT连接，栅极Gl和栅极G2分别均连接3. 3V的CPU，并通过耦合电容Cll接地。当输入SCL_IN或SDA_IN为低电平时，转换芯片内NMOS管的源极S-栅极G级间存在压差，NMOS管导通，同时输出也被拉低；当输入SCL_IN或SDA_IN为高电平时，转换芯片内NMOS管的源极与栅极级间不存在压差，NMOS管被截止，输出线缆会被5V电源上拉拉高，使输出SCL_0UT或SDA_0UT变为高电平。但是图1中所示的电压转换电路连接方式存在一个隐患，即当输入SCL_IN或 SDA_IN为低电平时，转换芯片内NMOS管的源极和漏极之间存在0. 5V左右的压差，同时输出线缆上存在一定的压差，如果输出线缆上的压差达到0. 3V以上，输出端总的压差为0. 8V, 则从设备很可能不认为此0. 8V电压为低电平，从而不对它进行处理。这样将导致主设备的低电平信号无法传输到从设备，从而导致主设备与从设备之间通信出现故障。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种可保证主设备与从设备之间数据传输稳定的数据传输电压转换电路。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种数据传输电压转换电路，用于完成主设备和从设备之间通信，包括电连接在所述主设备输出端和所述从设备输入端之间、用于完成电平同向传输及电压转换功能的电压转换模块，还包括电连接在所述主设备输出端和所述从设备输入端之间、用于在传输低电平时将所述电压转换模块输出端的电压钳位在低电平电压范围内同向传输的开关模块。本专利技术所述的数据传输电压转换电路，其中，所述开关模块包括用于在所述主设备和所述从设备之间传输低电平时、将所述电压转换模块输出端的电压钳位在低电平电压范围内的电压控制单元，以及包括用于在所述主设备和所述从设备之间传输低电平时、保证输入输出同向的同向控制单元；其中，所述同向控制单元的输入端连接所述主设备输出端，所述同向控制单元的输出端连接所述电压控制单元的输入端，所述电压控制单元的输出端连接所述从设备输入端。本专利技术所述的数据传输电压转换电路，其中，所述同向控制单元包括第一三极管， 所述第一三极管的基极通过第一基极电阻连接在所述主设备输出端，所述第一三极管的集电极通过第一上拉电阻连接第一电源，所述第一三极管的发射极接地；所述电压控制单元包括第二三极管，所述第二三极管的基极连接所述第一三极管的集电极，所述第二三极管的集电极连接所述从设备输入端、且同时通过第二上拉电阻连接第一电源，所述第二三极管的发射极接地。本专利技术所述的数据传输电压转换电路，其中，所述同向控制单元包括第一场效应管，所述第一场效应管的栅极通过第一基极电阻连接在所述主设备输出端，所述第一场效应管的漏极通过第一上拉电阻连接第一电源，所述第一场效应管的源极接地；所述电压控制单元包括第二三极管，所述第二三极管的基极连接所述第一场效应管的漏极，所述第二三极管的集电极连接所述从设备输入端、且同时通过第二上拉电阻连接第一电源，所述第二三极管的发射极接地。本专利技术所述的数据传输电压转换电路，其中，所述电压转换模块包括第二场效应管，所述第二场效应管的栅极连接第二电源、且同时通过第一耦合电容接地，所述第二场效应管的源极连接所述主设备输出端、且同时通过第三上拉电阻连接第二电电源，所述第二场效应管的漏极连接所述从设备输入端、且同时通过第四上拉电阻连接第一电源；所述第一电源电压大于所述第二电源电压。本专利技术所述的数据传输电压转换电路，其中，所述第一基极电阻为100-260欧姆。本专利技术所述的数据传输电压转换电路，其中，所述第一上拉电阻和所述第二上拉电阻为10千-100千欧姆。本专利技术所述的数据传输电压转换电路，其中，所述第三上拉电阻为10千-100千欧姆。本专利技术所述的数据传输电压转换电路，其中，所述第四上拉电阻为1千-10千欧姆。本专利技术所述的数据传输电压转换电路，其中，所述第一电源为5V，所述第二电源为 3. 3V。本专利技术的有益效果在于通过在电压转换电路中增加一开关模块，该开关模块可在主设备与从设备之间传输低电平时，将电压转换模块输出端的电压钳位在低电平电压范围内，并实现电平的同向传输，可有效避免主设备与从设备之间传输的信号逻辑出现错误， 从而保证主设备与从设备之间的正常通信。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中图1是现有技术中的电压转换电路原理示意图2是本专利技术较佳实施例的数据传输电压转换电路原理框图一；图3是本专利技术较佳实施例的数据传输电压转换电路原理框图二 ；图4是本专利技术较佳实施例的数据传输电压转换电路原理示意图一；图5是本专利技术较佳实施例的数据传输电压转换电路原理示意图二 ；图6是本专利技术较佳实施例的带双输入端和输出端的数据传输电压转换电路原理示意图。具体实施例方式本专利技术较佳实施例的数据传输电压转换电路原理框图如图2所示，用于完成主设备和从设备之间通信，包括电连接在主设备输出端和从设备输入端之间、用于完成电平同向传输及电压转换功能的电压转换模块20，还包括电连接在主设备输出端和从设备输入端之间的开关模块10，该开关模块10在传输低电平时，将电压转换模块20输出端的电压钳位在低电平电压范围内，例如0. IV，且能保证电平的同向传输，即使此时电压转换模块的输出端存在压差，也能避免主设备与从设备之间传输的信号逻辑出现错误，从而保证主设备与从设备之间的正常通信。其中，主设备即发出时钟信号和数据的主芯片，从设备即接收该主芯片所发出的时钟信号和数据的从芯片。在进一步的实施例中，如图3所示，开关模块10包括用于在主设备和从设备之间传输低电平时、将电压转换模块20输出端的电压钳位在低电平电压范围内的电压控制单元12，以及包括用于在主设备和从设备之间传输低电平时、保证输入输出同向的同向控制单元11。同向控制单元11的输入端连接主设备输出端，同向控制单元11的输出端连接电压控制单元12的输入端，电压控制单元12的输出端连接从设备输入端。在主设备与从设备之间传递低电平信号时，通过电压控制单元12可将电压转换模块20输出端电压钳位在低电平范围内，同时再结合同向控制单元11保本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种数据传输电压转换电路，用于完成主设备和从设备之间通信，包括电连接在所述主设备输出端和所述从设备输入端之间、用于完成电平同向传输及电压转换功能的电压转换模块（２０），其特征在于，还包括电连接在所述主设备输出端和所述从设备输入端之间、用于在传输低电平时将所述电压转换模块（２０）输出端的电压钳位在低电平电压范围内同向传输的开关模块（１０）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵爱民，申灵，
申请(专利权)人：深圳市九洲电器有限公司，
类型：发明
国别省市：94
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