CN205039798U - 兼容pecl/ttl/cmos电平的输出电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种兼容PECL/TTL/CMOS电平的输出电路,包括:一路输入信号INPUT和两路选择信号SEL0/SEL1,其通过一逻辑控制模块分别输出控制电平N1、P2、P3至NMOS管N1、PMOS管P2以及PMOS管P3的栅极;其中,P3=SEL0;通过逻辑控制模块使得控制电平控制NMOS管N1、PMOS管P2以及PMOS管P3的导通或关断,使得输出电平分别满足PECL/TTL/CMOS的逻辑输出标准。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种输出电路,尤其涉及一种兼容PECL/TTL/CMOS电平的输出电路。
背景技术
PECL(positiveemittercoupledlogic)、TTL(transistor-transistorlogic)、CMOS(complementarymetaloxidesemiconductor)是三种常见的逻辑电平标准,常用于3.3或5V供电的电子器件的通信接口中。其逻辑电平定义如下:
电平逻辑 | PECL | TTL | CMOS |
逻辑高(V) | >VCC-1 | >2.4 | >VCC-0.5 |
逻辑低(V) | <VCC-1.7 | <0.4 | <0.5 |
表1.逻辑电平标准
传统的PECL电平输出驱动电路需要采用NPNbipolar器件来实现,TTL/CMOS可以采用CMOS器件来实现。同时对于许多集成电路产品,由于不同的应用场合需要,要求同时提供PECL/TTL/CMOS三种不同的输出逻辑电平接口。传统方法需要使用3个管脚(PINI/O)来实现,这样的代价将是占用有限的管脚资源,造成芯片成本增加,同时也对于芯片产品的应用PCB布板造成不方便。
实用新型内容
本实用新型所要解决的主要技术问题是提供一种输出电路,能够兼容PECL/TTL/CMOS电平的输出,使用者可以根据需要自由选择需要的逻辑电平标准。
为了解决上述的技术问题,本实用新型提供了一种兼容PECL/TTL/CMOS电平的输出电路,包括:
一路输入信号INPUT和两路选择信号SEL0/SEL1,其通过一逻辑控制模块分别输出控制电平N1、P2、P3至NMOS管N1、PMOS管P2以及PMOS管P3的栅极;其中, P3=SEL0;
当第一选择信号SEL0为低电平时;若INPUT为高电平,输出电平为PECL高电平;若INPUT为低电平,输出电平为PECL低电平;
当第一选择信号SEL0为高电平、第二选择信号SEL1为低电平时;若INPUT为高电平,输出电平为TTL高电平;若INPUT为低电平,输出电平为TTL低电平;
当第一选择信号SEL0、第二选择信号SEL1均为高电平时;若INPUT为高电平,输出电平为CMOS高电平;若INPUT为低电平,输出电平为CMOS低电平。
在一较佳实施例中:所述输入信号INPUT为CMOS电平,即高电平为VCC,低电平为0。
在一较佳实施例中:所述NMOS管N1的源极接地,漏极与PMOS管P2的漏极、PMOS管P3的漏极连接形成输出端。
在一较佳实施例中:还包括一REF生成模块,其输入端与输入信号INPUT连接,输出端连接一反馈回路;所述反馈回路的输出电平等于所述REF生成模块的输出参考电平。
在一较佳实施例中:所述反馈回路包括OP-AMP运放以及PMOS管P1。
在一较佳实施例中:所述OP-AMP运放的负极输入端与REF生成模块的输出端连接、输出端与PMOS管P1的栅极连接、正极输入端与PMOS管P1的漏极连接。
在一较佳实施例中:所述REF生成模块包括PMOS管P4,其栅极与输入电平INPUT连接;漏极通过电流源I1接地,源极为输出端;另有一电流源I0连接于PMOS管P4的源极与地之间,以及上拉电阻R连接于PMOS管P4的源极与VCC之间。
在一较佳实施例中:所述REF生成模块的输出电平VREF的计算公式为:
在一较佳实施例中:所述电阻R和电流源I0、I1设计满足如下计算式:R*(I0+I1)=1.7V,R*I0=1V。
相较于现有技术,本实用新型具有以下有益效果:
本实用新型提供了一种兼容PECL/TTL/CMOS电平的输出电路可应用在集成电路芯片产品中,利用芯片内部的编程控制位,实现在通过单个输出管脚(I/OPIN)上复用输出PECL/TTL/CMOS三种不同的逻辑接口电平,提高了芯片产品应用的适用性及便利性。
附图说明
图1为本实用新型优选实施例的电路图;
图2为本实用新型优选实施例中REF生成模块的电路图。
具体实施方式
下文结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。
参考图1,一种兼容PECL/TTL/CMOS电平的输出电路,包括:
一路输入信号INPUT和两路选择信号SEL0/SEL1;所述输入信号INPUT为CMOS电平,即高电平为VCC,低电平为0。输入信号INPUT和两路选择信号SEL0/SEL1通过一逻辑控制模块分别输出控制电平N1、P2、P3至NMOS管N1、PMOS管P2以及PMOS管P3的栅极;其中, P3=SEL0;因此输出信号INPUT、选择信号SEL0、SEL1以及控制电平N1、P2、P3的逻辑关系真值表如下:
SEL0 | SEL1 | INPUT | N1 | P2 | P3 |
0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
表2
所述NMOS管N1的源极接地,漏极与PMOS管P2的漏极、PMOS管P3的漏极连接形成输出端。
以及一REF生成模块,其输入端与输入信号INPUT连接,输出端连接一反馈回路;所述反馈回路的输出电平等于所述REF生成模块的输出参考电平。
所述反馈回路包括OP-AMP运放以及PMOS管P1。所述OP-AMP运放的负极输入端与REF生成模块的输出端连接、输出端与PMOS管P1的栅极连接、正极输入端与PMOS管P1的漏极连接。
所述REF生成模块包括PMOS管P4,其栅极与输入电平INPUT连接;漏极通过电流源I1接地,源极为输出端;另有一电流源I0连接于PMOS管P4的源极与地之间,以及上拉电阻R连接于PMOS管P4的源极与VCC之间。所述REF生成模块的输出电平VREF的计算公式为:
下面具体分析每种状态下,所述输出电路的输出电平逻辑:
1)参考表2,当SEL0为0时,当SEL0为0时,无论SEL0为0或1,控制电平N1、P2、P3均为0、1、0。因此NMOS管N1关断、PMOS管P2关断、PMOS管P3导通。因此,此时输出的电平为反馈回路的输出参考电平。又如前所述,反馈回来的输出参考电平等于REF生成模块的输出电平VREF。其计算值为:
因此,当INPUT为高电平时,PMOS管P4关断,VREF=VCC-R*I0,因此设计电阻R和电流源I0满足R*I0=1V,即可使得VREF=VCC-1,从而满足PECL高电平的输出条件。
同理,当INPUT为低电平时,PMOS管P4导通,VREF=VCC-R*(I0+I1),因此设计电阻R和电流源I0满足R*(I0+I1)=1.7V,即可使得VREF=VCC-1.7,从而满足PECL低电平的输出条件。
2)当第一选择信号SEL0为1、第二选择信号SEL1为0时;控制电平P2、P3均为1,因此PMOS管P2和PMOS管P3总是处于关断状态,因此,此时输出的电平呈开漏的状态。当INPUT为高电平时,控制电平N1为0,NMOS管N1关断,输出为高电平,满足TTL高电平的输出条件。
同理,当INPUT为低电平时,控制电平N1为1,NMOS管N1导通,输出为低电平,满足TTL低电平的输出条件。
3)当第一选择信号SEL0为1、第二选择信号SEL1为1时;控制电平P3、总为高电平,因此PMOS管P3总是处于关断状态。当INPUT为高电平时,控制电平N1为0,P2为0,NMOS管N1关断,PMOS管P2导通;输出为高电平,满足CMOS高电平的输出条件。
同理,当INPUT为低电平时,控制电平N1为1,P2为1,NMOS管N1导通,PMOS管P2关断;输出为低电平,满足CMOS低电平的输出条件。
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,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,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。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种兼容PECL/TTL/CMOS电平的输出电路,其特征在于包括:
一路输入信号INPUT和两路选择信号SEL0/SEL1,其通过一逻辑控制模块分别输出控制电平N1、P2、P3至NMOS管N1、PMOS管P2以及PMOS管P3的栅极;其中, P3=SEL0;
当第一选择信号SEL0为低电平时;若INPUT为高电平,输出电平为PECL高电平;若INPUT为低电平,输出电平为PECL低电平;
当第一选择信号SEL0为高电平、第二选择信号SEL1为低电平时;若INPUT为高电平,输出电平为TTL高电平;若INPUT为低电平,输出电平为TTL低电平;
当第一选择信号SEL0、第二选择信号SEL1均为高电平时;若INPUT为高电平,输出电平为CMOS高电平;若INPUT为低电平,输出电平为CMOS低电平。
2.根据权利要求1所述的一种兼容PECL/TTL/CMOS电平的输出电路,其特征在于:所述输入信号INPUT为CMOS电平,即高电平为VCC,低电平为0。
3.根据权利要求2所述的一种兼容PECL/TTL/CMOS电平的输出电路,其特征在于:所述NMOS管N1的源极接地,漏极与PMOS管P2的漏极、PMOS管P3的漏极连接形成输出端。
4.根据权利要求3所述的一种兼容PECL/TTL/CMOS电平的输出电路,其特征在于:还包括一REF生成模块,其输入端与输入信号INPUT连接,输出端连接一反馈回路;所述反馈回路的输出电平等于所述REF生成模块的输出参考电平。
5.根据权利要求4所述的一种兼容PECL/TTL/CMOS电平的输出电路,其特征在于:所述反馈回路包括OP-AMP运放以及PMOS管P1。
6.根据权利要求5所述的一种兼容PECL/TTL/CMOS电平的输出电路,其特征在于:所述OP-AMP运放的负极输入端与REF生成模块的输出端连接、输出端与PMOS管P1的栅极连接、正极输入端与PMOS管P1的漏极连接。
7.根据权利要求6所述的一种兼容PECL/TTL/CMOS电平的输出电路,其特征在于:所述REF生成模块包括PMOS管P4,其栅极与输入电平INPUT连接;漏极通过电流源I1接地,源极为输出端;另有一电流源I0连接于PMOS管P4的源极与地之间,以及上拉电阻R连接于PMOS管P4的源极与VCC之间。
8.根据权利要求7所述的一种兼容PECL/TTL/CMOS电平的输出电路,其特征在于:所述REF生成模块的输出电平VREF的计算公式为:
9.根据权利要求8所述的一种兼容PECL/TTL/CMOS电平的输出电路,其特征在于:所述电阻R和电流源I0、I1设计满足如下计算式:R*(I0+I1)=1.7V,R*I0=1V。
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