CN204440387U - 卡用多电平转换器 - Google Patents

Abstract

卡用多电平转换器，属于数字通信技术领域，本实用新型为解决内置于产品中的电平转换器不仅导致了产品成品的提高，而且使用率不高，适用性也不好，造成资源的一种浪费的问题。本实用新型包括DC-DC电源集成模块、电平转换模块和逻辑控制单元；DC-DC电源集成模块：接收***控制器输出的3V或5V电平值，将输入的3V或5V电平值转换成1.8V、1.9V、3V、3.3V或5V电平值，并输出给用户设备；电平转换模块：为用户设备提供电平转换信号、复位信号、时钟信号、信息交换通道和ESD保护；逻辑控制单元：通过手动设定来改变DC-DC电源集成模块的工作模式，从而使DC-DC电源集成模块输出不同的电平值。

Description

卡用多电平转换器

技术领域

本实用新型涉及多电平转换接口电压的调整，属于数字通信技术领域。

背景技术

随着电子技术的发展，新一代电子电路设计中，随着低电压逻辑的引入，***内部常常出现输入/输出逻辑不协调的问题，从而提高了***设计的复杂性。越来越多的数字IC采用与以往不兼容的电源电压，特别是SIM/智能卡、SPI/QSPI/Micro Wire等接口电路的广泛应用更增加了逻辑电平匹配的多样性，不仅对接口电压间的匹配提出要求，还要求接口间能够进行复位、片选、时钟及数据等信息的安全、有效的交换，为了解决电平匹配问题，产品在其内部电路设计上都保留了电平转换器的功能，以满足通信的要求。

采用这种传统的电路设计方案，一般需要在每一台产品中都设置相应的电平转换电路，这不仅导致产品成本的升高，而且由于设置的电平转换电路有其自身的局限性，只能满足同某一种外设的通信，因此内置于产品中的电平转换器不仅导致了产品成品的提高，而且使用率不高，适用性也不好，造成资源的一种浪费。

发明内容

本实用新型目的是为了解决内置于产品中的电平转换器不仅导致了产品成品的提高，而且使用率不高，适用性也不好，造成资源的一种浪费的问题，提供了一种卡用多电平转换器。

本实用新型所述卡用多电平转换器，它包括DC-DC电源集成模块、电平转换模块和逻辑控制单元；

DC-DC电源集成模块：接收***控制器输出的3V或5V电平值，将输入的3V或5V电平值转换成1.8V、1.9V、3V、3.3V或5V电平值，并输出给用户设备；

电平转换模块：为用户设备提供电平转换信号、复位信号、时钟信号、信息交换通道和ESD保护；

逻辑控制单元：通过手动设定来改变DC-DC电源集成模块的工作模式，从而使DC-DC电源集成模块输出不同的电平值。

本实用新型的优点：本实用新型的目的是提供一种成本低廉，能够对***控制器与用户设备之间的电平进行有效地转换；同时能够提供相应的复位、片选、时钟等信号，并可以进行相关信息的有效交换，从而使控制器和设备之间能高效、安全地完成既定的工作。

通过电平转换模块不仅提供电平转换信号、复位信号、时钟信号及与外设进行信息交换的通道，还具有ESD保护作用；通过逻辑控制模块对DC-DC电源集成转换模块的控制，使该模块输出不同的电平值，以期得到现场所需要的值，完成接口电平的匹配，同时DC-DC电源集成模快中的不同芯片又可以满足不同的电源电压，进而完成了电平的低-高、高-低的混合转换，拓宽了该实用新型的使用场合，而且费用及维护较低，具有较好的市场应用前景。

附图说明

图1是本实用新型所述卡用多电平转换器的原理框图；

图2是本实用新型所述卡用多电平转换器的具体电路图；

图3是DC-DC电源集成模块具体电路图；

图4是逻辑控制单元具体电路图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述卡用多电平转换器，它包括DC-DC电源集成模块1、电平转换模块2和逻辑控制单元3；如图1所示的虚线部分。***控制器提供3V或5V电平值，用户设备包括智能卡及其它接口。

DC-DC电源集成模块1：接收***控制器输出的3V或5V电平值，将输入的3V或5V电平值转换成1.8V、1.9V、3V、3.3V或5V电平值，并输出给用户设备；

电平转换模块2：为用户设备提供电平转换信号、复位信号、时钟信号、信息交换通道和ESD保护；

逻辑控制单元3：通过手动设定来改变DC-DC电源集成模块1的工作模式，从而使DC-DC电源集成模块1输出不同的电平值。

本实施方式所述卡用多电平转换器实现电平的高-低，低-高的混合转换(如工作于1.8V的处理器与工作3.3V外设之间)。

具体实施方式二：下面结合图3说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一作进一步限定，DC-DC电源集成模块1由MAX1730芯片、MAX1686芯片和MAX8860芯片组成。如图3所示。

MAX1730芯片是美国Maxim公司的集成电路器件，其内部结构如图所示5所示，也称降压型电荷泵DC-DC变换器。其作用是当关断模式输入端“SHDN”输入信号为有效时，可以根据输入“FB”输入端输入不同的高、低电平信号，将输入的3V电平信号转换为1.8V或1.9V的电平信号。

MAX1686芯片是美国Maxim公司的DC-DC变换器集成电路芯片。其作用是当关断模式输入端“SHDN”输入信号为有效时，可以根据输入输入端输入不同的高、低电平信号，将输入的3V电平信号转换为3V或5V的电平信号。

MAX8860芯片是美国Maxim公司的DC-DC变换器集成电路芯片，为8脚uMAX封装的线性稳压器。“SET”引脚用于输出电压设置：当连接电阻分压时，其输出电压可调；当其接地时输出电压由内部电路设置，有2.77V、2.82V、3.3V三种；“FAULT”引脚为失效输出端，当芯片不能稳压时，该端变低，可供检测。其作用是当关断模式输入端“SHDN”输入信号为有效时，根据SET”引脚不同连接，在输入5V电平信号时，可以输出不同的电平值。本新型例以输出3.3V为例。

具体实施方式三：本实施方式是对实施方式一作进一步限定，电平转换模块2采用MAX1840芯片来实现。是美国Maxim公司的集成电路器件，能为用户识别卡和智能卡提供电平转换和ESD保护。其内部集成了两个单向电平转换器，用于时钟(Clock)和复位(Reset)的信号，一个双向电平转换器用于串行数据流。输出电流完全满足一般的卡及多种串行接口电路的需要，无需外接电流放大驱动电路，结构简单、成本低廉。该芯片完成了向SIM/智能卡、SPI/QSPI/Micro Wire等接口提供RSI、CLK、I/O等信号，同时具有ESD保护作用。

具体实施方式四：下面结合图4说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一作进一步限定，逻辑控制单元3采用若干手动开关及逻辑门来实现。如图4所示。可针对不同的实际情况及实际需求，直接进行操作，实用简洁、方便、成本低廉。在本实施方式中逻辑控制单元3由三个手动开关K1、K2、K3；三个逻辑门D1、D2、D3；电阻R1、R2、R3、R4；电容C1、C2构成，输入的电压为3V或5V。经DC-DC电源集成模块1控制输出值具体如下：1.8V、1.9V、3V、3.3V或5V等。

具体实施方式五：下面结合本实用新型实施实例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

(1)输入3V，输出1.8V或1.9V

当现场控制电源为3V时，将开关K3闭合，使MAX1686和MAX1730的端的输入电平为低电平，从而使两芯片进入数据传输模式；此时可以通过控制开关K1的闭合，来控制两芯片的具体工作情况，当开关K1处于断开状态时，MAX1730的“IN”管脚输入为高电平1时，进入的到有效的工作状态(此时因MAX1686的“IN”管脚为低电平，此时该芯片处于无效状态)；若需要1.8V的输出电压，则只需令***控制器的输出为低电平，则MAX1730的“FB”端被给低电平，此时MAX1730芯片输出1.8V电压；若需要1.9V的输出电压，则只需令***控制器的输出为高电平，则MAX1730的“FB”端被给高电平，此时MAX1730芯片输出1.9V电压。

(2)输入3V，输出3V或5V

将开关K3闭合，使MAX1686和MAX1730的端的输入电平为低电平，从而使两芯片进入数据传输模式；闭合开关K1，芯片MAX1686的“IN”管脚输入为高电平1，进入到有效的工作状态(此时因MAX1730的“IN”管脚为低电平，此时该芯片处于无效状态)；当***控制器的输出为高电平时，MAX1686的“3/5”管脚输入为高电平，则芯片输出3V，当***控制器的输出为低电平时，MAX1686的“3/5”管脚输入低高电平，则芯片输出5V。

(3)输入5V，输出3.3V

当现场控制电源为5V时，将开关K2闭合，MAX8860芯片的“IN”管脚为高电平，同时端为低电平输入信号，芯片开始工作，并输出3.3V电压。

从而实现了两种电平信号输入，多种电平信号输出的作用，从而达到了多电平转换的作用，同时由于和MAX1840共同配合使用，从而满足了输出电流足够大，无需再次外接电流放大电路，缩小的电路的规模，降低了电路的成本，另外MAX1840芯片还可同时为下级提供RSI、CLK、I/O信号，因此尤其适用于各种SIM/智能卡、SPI/QSPI/Micro Wire等接口实现电平转换。

采用本具体实施方式提供的技术方案，通过多电平转换器的连接，使***控制器和SIM/智能卡及SPI/QSPI/Micro Wire等之间完成能有效的数据交换；并且由于芯片的使用技术已经非常成熟，所以使本实用新型提出的多电平转换接口器具有较好的运行稳定性和抗干扰性，同时减低了使用成本，具有较好的市场前景。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.卡用多电平转换器，其特征在于，它包括DC-DC电源集成模块(1)、电平转换模块(2)和逻辑控制单元(3)；

DC-DC电源集成模块(1)：接收***控制器输出的3V或5V电平值，将输入的3V或5V电平值转换成1.8V、1.9V、3V、3.3V或5V电平值，并输出给用户设备；

电平转换模块(2)：为用户设备提供电平转换信号、复位信号、时钟信号、信息交换通道和ESD保护；

逻辑控制单元(3)：通过手动设定来改变DC-DC电源集成模块(1)的工作模式，从而使DC-DC电源集成模块(1)输出不同的电平值。

2.根据权利要求1所述卡用多电平转换器，其特征在于，DC-DC电源集成模块(1)由MAX1730芯片、MAX1686芯片和MAX8860芯片组成。

3.根据权利要求1所述卡用多电平转换器，其特征在于，电平转换模块(2)采用MAX1840芯片来实现。

4.根据权利要求1所述卡用多电平转换器，其特征在于，逻辑控制单元(3)采用若干手动开关及逻辑门来实现。