一种电平转换的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种电平转换的方法及系统，使用内部集成有二极管D的N沟道场效应管MOS为电平转换器件201，所述电平转换器件201基于控制电压单元10提供的电压将第二端口40输入的第一电压电平信号转换为第二电压电平信号，并通过第三端口50输出，实现了低电压电平信号转换为高电压电平信号以及高电压电平信号转换为低电压电平信号的功能，本发明专利技术提供的电平转换系统结构简单，不需要专门的方向控制引脚，成本低，能够达到很好的使用效果。

【技术实现步骤摘要】
一种电平转换的方法及系统
本申请涉及电子通信领域，尤其涉及一种电平转换的方法及系统。
技术介绍
随着现代科技的不断发展，电子产品的发展越来越快，几乎所有的电子芯片都朝着低功耗、低电压型的统一方向发展，电子产品内部数字集成电路的供电电压从几年前的5V发展到3.3V，2.85V，2.6V甚至到1.8V，这样，市场上就出现了用不同电压支持的数字集成电路，但是，并不是当低电压的集成电路出现以后高电压型的集成电路就消失了，相反，市场上各种供电规格的数字集成电路出现了并存的状况，即出现了各数字集成电路IO电平不同的状况。而当系统中使用的各数字集成电路IO电平不同时，就必须要求使用电平转换电路才能使不同IO的数字集成电路间实现互相通信。比如：74LVC4245是很常用的一种电平转换芯片，使用该芯片可以实现不同IO电平的数字电路互连进行相互通信，但是74LVC4245属于8路电平转换芯片系列，当电路中只有1-2电路信号需要电平转换时，使用该系列芯片就显得很浪费，而且这类芯片体积大，使用复杂，占用电路板面积大，成本高，而且该74LVC4245系列芯片实现双向电平转换时需要通过其DIR引脚控制方向，当用于I2C总线等场合时就无法控制总线方向实现双向电平转换。
技术实现思路
本专利技术提供了一种电平转换的方法及系统，以解决在现有技术中由于只能通过成本高且实现复杂的芯片来实现电平转换，而导致在只需要实现一路或二路电平转换时，存在的成本高，实现复杂的技术问题。本申请中的一个实施例提供了一种实现电平转换的系统，包括：控制电压单元，用于提供控制电压；电平转换单元，包括：第一端口，通过所述第一端口，将所述控制电压单元连接至所述电平转换单元；第二端口，通过所述第二端口输入第一电压电平信号；第三端口，通过所述第三端口输出第二电压电平信号，其中，所述电平转换单元用于基于从所述第一端口输入的所述控制电压，将所述第一电压电平信号转换为所述第二电压电平信号，其中当所述第一电压电平信号为低电压电平信号时，所述第二电压电平信号为高电压电平信号；当所述第一电压电平信号为高电压电平信号时，所述第二电压电平信号为低电压电平信号。可选的，所述电平转换单元包括：第一电路，所述第二端口连接至所述第一电路；电平转换器件，连接在所述第一电路与所述第一端口之间；第二电路，与所述电平转换器件及所述第三端口连接。可选的，所述电平转换器件为N沟道场效应管，其中所述N沟道场效应管包括：源极，与所述第一电路连接；漏极，与所述第二电路连接；栅极，与所述第一端口连接。可选的，所述电平转换器件还包括：二极管，所述二极管的正极连接到所述N沟道场效应管的源极，所述二极管的负极连接到所述N沟道场效应管的漏极。可选的，所述电平转换器件为三极管，其中所述三极管包括：基极，与所述第一端口连接；发射极，与所述第二端口连接；集电极，与所述第二电路连接。可选的，所述控制电压单元用于将输入至所述控制电压单元第一电压转换为输出至所述电平转换器件的第二电压，其中，所述第一电压的电压值为任意电压值，以保证所述控制电压单元以及所述电平转换器件能够正常运行为前提；所述第二电压的电压值为在一定范围内变化的电压值，以保证所述电平转换器件能够正常运行为前提，所述第一电压的电压值不同于所述第二电压的电压值。可选的，所述控制电压单元的内部结构具体包括：第一三极管，型号为PNP型，所述第一三极管的集电极连接所述第一端口，所述第一三极管的发射极连接第一输入电源；第二三极管，型号为NPN型，所述第二三极管的基极与所述第一三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极接地；第三三极管，型号为PNP型，所述第三三极管的基极连接所述第二三极管的集电极，所述第三三极管的发射极连接第二输入电源，所述第三三极管的集电极连接所述第一三极管的集电极，也连接所述第一端口；第一保护电阻，所述第一保护电阻连接在所述第一三极管的集电极与所述第一端口之间；第二保护电阻，所述第二保护电阻的一端连接所述第一保护电阻与所述第一端口，所述第二保护电阻的另一端连接所述第三三极管的集电极；第三保护电阻，所述第三保护电阻的一端连接所述第一三极管的基极；第四保护电阻，所述第四保护电阻的一端与所述第三保护电阻的另一端连接，所述第四保护电阻的另一端连接所述第二三极管的基极；第三输入电源，所述第三输入电源连接在所述第三保护电阻与第四保护电阻之间，用于输入第一电压。本申请中的另一个实施例提供了一种实现电平转换的方法，具体包括：传输控制电压单元输出的第二电压值给第一端口；通过第二端口输入第一电压电平信号至电平转换器件；所述电平转换器件基于所述控制电压单元输出的电压电平信号，将所述第一电压电平信号转换为第二电压电平信号；其中当所述第一电压电平信号为低电压电平信号时，所述第二电压电平信号为高电压电平信号；当所述第一电压电平信号为高电压电平信号时，所述第二电压电平信号为低电压电平信号。可选的，所述控制电压单元输出的电压电平信号通过如下步骤获得：第三输入电源输入第一电压，其中，所述第一电压的电压值为任意电压值，以保证所述控制电压单元以及所述电平转换器件能够正常运行为前提；将所述第一电压输入所述第一三极管，通过所述第一电压和第一输入电源输入的第一电压电平信号值判断所述第一三极管导通情况；将所述第一电压输入所述第二三极管，判断所述第二三极管导通情况；通过流入所述第二三极管的电压和第二输入电源输入的第二电压电平信号值判断所述第三三极管的导通情况；根据所述三个三极管的导通情况确定第二电压，所述第二电压的电压值为在一定范围内变化的电压值，以保证所述电平转换器件能够正常运行为前提，所述第一电压的电压值不同于所述第二电压的电压值。可选的，以内部集成有二极管的N沟道场效应管作为所述电平转换器件，基于所述控制电压单元输出的电压电平信号，将所述第一电压电平信号转换为第二电压电平信号，具体为：通过所述N沟道场效应管的栅极接收所述第一端口传输的所述控制电压单元输出的电压电平信号；通过所述N沟道场效应管的源极接收所述第一电压电平信号；将所述第一电压电平信号与所述第二电路输入的电压电平信号进行比较；所述第二电路输入的电压电平信号作为第二电压电平信号，传输给第三端口。可选的，以三极管作为电平转换器件，基于所述控制电压单元输出的电压电平信号，将所述第一电压电平信号转换为第二电压电平信号，具体为：所述三极管的基极接收所述第一端口传输的所述控制电压单元输出的电压电平信号；通过所述三极管的发射极接收所述第一电压电平信号；将所述第一电压电平信号与所述第二电路输入的电压电平信号进行比较；所述第二电路输入的电压电平信号作为第二电压电平信号，传输给第三端口。上述技术方案中的一个或多个技术方案，具有如下技术效果或优点：本申请中技术方案通过利用三极管、场效应管来实现电平转换，有效解决了现有技术中由于采用专门芯片而存在的成本高的问题，进而具有成本低的优势；同时由于本申请技术方案中的三极管，场效应管不仅是成本极低的元件，而且操作起来也非常简单，所以，相较于现有技术中的芯片方案，本申请还具有技术方案实现简单的技术效果。附图说明图1为本申请实施例中电平转换系统的结构图；图2为图1系统中电平转换单元的内部结构图；图3为图1系统中电平转换单元中电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电平转换的系统，其特征在于，具体包括：控制电压单元，用于提供控制电压；电平转换单元，包括：第一端口，通过所述第一端口，将所述控制电压单元连接至所述电平转换单元；第二端口，通过所述第二端口输入第一电压电平信号；第三端口，通过所述第三端口输出第二电压电平信号；其中，所述电平转换单元用于基于从所述第一端口输入的所述控制电压，将所述第一电压电平信号转换为所述第二电压电平信号，其中当所述第一电压电平信号为低电压电平信号时，所述第二电压电平信号为高电压电平信号；当所述第一电压电平信号为高电压电平信号时，所述第二电压电平信号为低电压电平信号。

【技术特征摘要】
1.一种电平转换的系统，其特征在于，具体包括：控制电压单元，用于提供控制电压；电平转换单元，包括：第一端口，通过所述第一端口，将所述控制电压单元连接至所述电平转换单元；第二端口，通过所述第二端口输入第一电压电平信号；第三端口，通过所述第三端口输出第二电压电平信号；其中，所述控制电压单元，具体包括：第一三极管，型号为PNP型，所述第一三极管的集电极连接所述第一端口，所述第一三极管的发射极连接第一输入电源；第二三极管，型号为NPN型，所述第二三极管的基极与所述第一三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极接地；第三三极管，型号为PNP型，所述第三三极管的基极连接所述第二三极管的集电极，所述第三三极管的发射极连接第二输入电源，所述第三三极管的集电极连接在所述第一三极管的集电极和所述第一端口之间；所述电平转换单元用于基于从所述第一端口输入的所述控制电压，将所述第一电压电平信号转换为所述第二电压电平信号，其中当所述第一电压电平信号为低电压电平信号时，所述第二电压电平信号为高电压电平信号；当所述第一电压电平信号为高电压电平信号时，所述第二电压电平信号为低电压电平信号。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电平转换单元包括：第一电路，所述第二端口连接至所述第一电路；电平转换器件，连接在所述第一电路与所述第一端口之间；第二电路，与所述电平转换器件及所述第三端口连接。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电平转换器件为N沟道场效应管，其中所述N沟道场效应管包括：源极，与所述第一电路连接；漏极，与所述第二电路连接；栅极，与所述第一端口连接。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述电平转换器件还包括：二极管，所述二极管的正极连接到所述N沟道场效应管的源极，所述二极管的负极连接到所述N沟道场效应管的漏极。5.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电平转换器件为三极管，其中所述三极管包括：基极，与所述第一端口连接；发射极，与所述第二端口连接；集电极，与所述第二电路连接。6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制电压单元用于将输入至所述控制电压单元第一电压转换为输出至所述电平转换器件的第二电压，其中，所述第一电压的电压值为任意电压值，以保证所述控制电压单元以及所述电平转换器件能够正常运行为前提；所述第二电压的电压值为在一定范围内变化的电压值，以保证所述电平转换器件能够正常运行为前提，所述第一电压的电压值不同于所述第二电压的电压值。7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制电压单元还包括：第一保护电阻，所述第一保护电阻连接在所述第一三极管的集电极与所述第一端口之间；第二保护电阻，所述第二保护电阻的一端连接所述第一保护电阻与所述第一端口，所述第二保护电阻的另一端连接所述第三三极管的集电极；第三保护电阻，所述第三保护电阻的一端连接所述第一三极管的基极；第四保护电阻，所述第四保护电阻的一端与所述第三保护电阻的另一端连接，所述第四保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：马清，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：