CN201181936Y - 电平转移电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种电平转移电路，包括信号输入端、信号输出端、第一上拉端、一端与第一上拉端相连的第一上拉电阻、第二上拉端、一端与第二上拉端相连的第二上拉电阻以及二极管，此二极管设置于信号输入端及信号输出端所在的路径上，且其阴极连接至第一上拉电阻的另一端，其阳极连接至第二上拉电阻的另一端。本实用新型仅用单一二极管实现了电平转移，减少使用的元器件的制造成本。

Description

电平转移电路

技术领域

本实用新型涉及一种电平转移电路，特别涉及一种节省成本的电平转移电路。

背景技术

随着微电子技术的飞速发展，体积更小功耗更低、性能更佳的低压芯片不断涌现。I/O逻辑电平向3.3V、2.5V、1.8V，甚至更低的方向发展。但数十年来，由于5V电源的器件一直占据比较重要的市场，在***设计中它们经常共存在一块电路板中，因此在设计它们的过程中，就不可避免地要碰到不同电压电平的接口问题。如***基板管理器(BMC)在控制***的工作模式时，其输出的控制信号电压为5V，而接收其控制信号的许多芯片则要求为3.3V的电压。因此电平转移(level shift)电路经常会被使用到电路设计中，以实现电路中各芯片或组件信号电平的转换。

图1为现有电路设计中常见的一种电平转移电路图。此电平转移电路中的输入信号电位为5V，而接收信号的芯片则要求是3.3V的电压。信号分别从此电平转移电路100的管脚101、管脚103、管脚105以及管脚107输入，被上拉信号P5V_DUAL上拉至5V后，每个信号经过两个三极管后使用上拉信号P3V3_STBY上拉至3.3V，从而实现了不同电平信号的转换。以SET_CLR_CMOS_N信号为例，当其从管脚101输入5V高电位时，三极管109导通，使三极管111的基极为低电位，进而使三极管111截止。SET_CLR_CMOS_BUF_N信号经上拉信号P3V3_STBY上拉至3.3V。

但图1中的电平转移电路在每个信号传输路径上都需要设置两个三极管及多个电阻，特别是在产品量产的阶段，需要很高的生产成本。

专利号为TW-I261216的专利提出一种前置驱动电路、一种驱动电路及一种显示器装置其能够驱动输出组件以便当在输出组件一侧所产生的参考电平转变成高电压时稳定地传送控制信号。

前置驱动电路包含信号传送电路41，如图2所示，其将具有第一参考电平的输入信号(即CTL2)转换成对应的第二参考电平(即Vss)的信号，并将此信号传送至输出组件。信号传送电路包括电平转移电源供应电路41a、第一电平转移电路41b以及第二电平转移电路41c。电平转移电源供应电路41a提供一根据一规定电源供应电压(即Vcc)的电平转移电平与第二参考电平(即Vss)，其包括电平转移开关DA以及电平转移电容器CA。

专利号为TW-I261216的方法为当电平转移电平高于规定电源供应电压时，电平转移开关DA打开，藉此充电电平转移电容器CA。当电平转移电平低于规定电源供应电压时，电平转移开关DA关闭，藉此维持电平转移电容器CA的充电电压。因此，TW-I261216的方法为透过电平转移开关DA改变信号VA1的电压电平。此方法虽然可以改变信号的电平，但是其只适用于低电平转换为高电平，且包含有电平转移开关DA、电平转移电容器CA、第一电平转移电路41b以及第二电平转移电路41c等多个部件，需要较高的成本。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种电平转移电路，以解决现有技术中电平转移电路设计成本高的问题。

本实用新型提出一种电平转移电路，包括信号输入端、信号输出端、第一上拉端、第二上拉端、第一上拉电阻、第二上拉电阻以及二极管。第一上拉端连接第一上拉电阻后连接至信号输入端。第二上拉端连接第二上拉电阻后连接至信号输出端。二极管的阴极连接至第一上拉电阻，其阳极连接至第二上拉电阻。此电平转移电路用以实现信号输入端的输入信号与信号输出端的输出信号间不同电平的转换。

依照本实用新型较佳实施例的所述电平转移电路，第一上拉端为5V上拉端，第二上拉端为3.3V上拉端。

依照本实用新型较佳实施例的所述电平转移电路，信号输入端连接控制模块。控制模块为***基板控制器。

本实用新型的电平转移电路只使用了二极管来控制信号输入端与信号输出端之间的导通及截止状态，并且通过上拉信号与上拉电阻来达到电平转移的目的，相比现有技术所采用的两个三极管及多个电阻，本实用新型在节约成本的基础上实现了同一信号在不同电位下的转换，确保了对于不同芯片输入的信号是有效电平。

附图说明

图1为现有电路设计中常见的一种电平转移电路图；

图2为专利号为TW-I261216的专利的前置驱动电路电路图；

图3为本实用新型实施例的一种电平转移电路图；

图4为本实用新型实施例的另一种电平转移电路图。

具体实施方式

以下结合附图，具体说明本实用新型。

本实用新型提出一种电平转移电路，请参见图3，电平转移电路301设置于控制模块303及芯片组305之间。电平转移电路301包括信号输入端307、信号输出端309、第一上拉端311、第一上拉电阻R1、第二上拉端313、第二上拉电阻R2以及二极管315。第一上拉端311连接第一上拉电阻R1后连接至信号输入端307。第二上拉端313连接第二上拉电阻R2后连接至信号输出端309。此二极管315设置于信号输入端307及信号输出端309所在的路径上，且其阴极连接至第一上拉电阻R1的另一端，其阳极连接至第二上拉电阻R2的另一端。

控制模块303通过电平转移电路301转换信号电平，并与芯片组305传输信号。其中第一上拉端311输入5V的上拉信号P5V_DUAL，并经过第一上拉电阻R1上拉输入信号。第二上拉端313输入3.3V的上拉信号P3V3_STBY，并经过第二上拉电阻R2上拉输出信号。当输入信号为高电平时，二极管315截止，此时输出信号由P3V3_STBY信号及第二上拉电阻R2上拉到符合芯片组电位要求的电位。当输入信号为低电平时，二极管315导通，此时输出信号的电位等于节点Vd的电位与二极管315的压降之和。由此实现了电平转移的功能。

请参见图4，其为本实用新型实施例的另一种电平转移电路图。此电平转移电路401中的输入信号SET_CLR_CMOS_N、SET_CLR_PASSWD_N、SET_LOCK_CFG_N以及SET_RCVRY_CFG_N为***基板控制器403的输出信号，并通过电平转移电路401转换电平后输出至芯片组405。5V的上拉信号P5V_DUAL通过管脚407输入，并经过上拉电阻R3、R4、R5以及R6上拉此电平转移电路401的输入信号。3.3V的上拉信号P3V3_STBY及P3V3分别通过上拉端409及上拉端411输入，并经过上拉电阻R7、R8、R9以及R10上拉电平转移电路401的输出信号。管脚413、管脚415、管脚417以及管脚419与管脚421、管脚423、管脚425以及管脚427之间分别设置有二极管429、二极管431、二极管433以及二极管435。

以输入信号SET_CLR_CMOS_N为例，其从管脚413输入，输入端的输入信号SET_CLR_CMOS_N经P5V_DUAL信号与上拉电阻R3上拉。输出端输出信号SET_CLR_CMOS_BUF_N经P3V3_STBY信号与上拉电阻R7上拉。若输入信号SET_CLR_CMOS_N为高电平，则二极管429截止，输出信号SET_CLR_CMOS_BUF_N经P3V3_STBY信号与上拉电阻R7上拉至符合芯片组405的电位。若输入信号SET_CLR_CMOS_N为低电平，则二极管429导通，输出信号SET_CLR_CMOS_BUF_N的电位等于节点Ve的电位与二极管429的压降之和。由此实现了电平转移的功能。本实施例中P3V3_STBY信号是由P5V_DUAL信号产生，因此不存在P3V3_STBY信号先输入而使二极管导通的情况。

本实用新型的电平转移电路只使用了二极管来控制信号输入端与信号输出端之间的导通及截止状态，并且通过上拉信号与上拉电阻来达到电平转移的目的，相比现有技术所采用的两个三极管及多个电阻，本实用新型在节约成本的基础上实现了同一信号在不同电位下的转换，确保了对于不同芯片输入的信号是有效电压，更适合在产品量产阶段时的使用。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思的的变化，都应落在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1、一种电平转移电路，其特征在于，包括一信号输入端、一信号输出端、一第一上拉端、一第二上拉端，该第一上拉端连接一第一上拉电阻后连接至该信号输入端，该第二上拉端连接一第二上拉电阻后连接至该信号输出端，其特征在于，该电平转移电路还包括一二极管，该二极管的阴极连接至该第一上拉电阻，其阳极连接至该第二上拉电阻，用以控制二极管的导通或截止，来完成该信号输入端与信号输出端的电平转换。

2、如权利要求1所述的电平转移电路，其特征在于，该第一上拉端为5V上拉端，该第二上拉端为3.3V上拉端。

3、如权利要求1所述的电平转移电路，其特征在于，该信号输入端连接一控制模块。

4、如权利要求3所述的电平转移电路，其特征在于，该控制模块为***基板控制器。

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