本實用新型涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種接口電路。
背景技術(shù):
隨著科技的發(fā)展,數(shù)字信號處理技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。對于輸入信號的檢測及數(shù)字信號的輸出也是數(shù)字信號處理技術(shù)的一個主要的研究方向?,F(xiàn)有技術(shù)在實現(xiàn)數(shù)字信號輸出以及輸入信號的檢測時需使用兩種不同的接口電路實現(xiàn)。
因此,本領(lǐng)域技術(shù)人員需要提供一種接口電路,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號的輸出,還能夠?qū)崿F(xiàn)對輸入信號的檢測,節(jié)約制作成本。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題,本實用新型提供了一種接口電路,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號的輸出,還能夠?qū)崿F(xiàn)對輸入信號的檢測,節(jié)約制作成本。
本實用新型實施例提供的一種接口電路,包括:開關(guān)模塊、第一電阻和第二電阻;
所述開關(guān)模塊的第一端連接接口電路的第一端,所述開關(guān)模塊的第二端連接所述接口電路的第二端,所述開關(guān)模塊的控制端連接第一電源,所述開關(guān)模塊用于根據(jù)所述接口電路的第一端的電壓或所述接口電路的第二端的電壓導(dǎo)通或關(guān)斷;
所述第一電阻的第一端連接所述第一電源,所述第一電阻的第二端連接所述接口電路的第二端;
所述第二電阻的第一端連接第二電源,所述第二電阻的第二端連接所述開關(guān)模塊的第一端。
優(yōu)選地,所述開關(guān)模塊,包括:第一NMOS管和二極管;
所述第一NMOS管的源極連接所述開關(guān)模塊的第二端,所述第一NMOS管的漏極連接所述開關(guān)模塊的第一端,所述第一NMOS管的柵極連接所述開關(guān)模塊的控制端;
所述二極管的陽極連接所述第一NMOS管的源極,所述二極管的陰極連接所述第一NMOS管的漏極。
優(yōu)選地,所述開關(guān)模塊,包括:第二NMOS管;
所述第二NMOS管的源極連接所述開關(guān)模塊的第二端,所述第二NMOS管的漏極連接所述開關(guān)模塊的第一端,所述第二NMOS管的柵極連接所述開關(guān)模塊的控制端;所述第二NMOS管包括體二極管。
優(yōu)選地,還包括:電容;
所述電容的第一端連接所述開關(guān)模塊的第一端,所述電容的第二端接地。
優(yōu)選地,還包括:雙向靜電保護(hù)二極管;
所述雙向靜電保護(hù)二極管的第一端連接所述接口電路的第一端,所述雙向靜電保護(hù)二極管的第二端接地。
優(yōu)選地,所述第一電源的電壓值為3.3V、5V、12V或24V;
所述第二電源的電壓值為3.3V、5V、12V或24V。
優(yōu)選地,所述第一電阻阻值的取值范圍為3.3kΩ-100kΩ。
優(yōu)選地,所述第二電阻的阻值小于等于10kΩ。
優(yōu)選地,所述第二NMOS管的型號為2N7002BK。
優(yōu)選地,所述電容的容值為1000pF。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型至少具有以下優(yōu)點:
本實用新型實施例提供的接口電路,主要由開關(guān)模塊、第一電源和第二電源組成。接口電路的第一端連接第二電源,并與外部電路連接;接口電路的第二端連接第一電源,并與內(nèi)部電路連接。開關(guān)模塊用于根據(jù)第一端的電壓值或第二端的電壓值導(dǎo)通或關(guān)斷。當(dāng)接口電路用于檢測輸入的數(shù)字信號時,第一端為輸入端,第二端為輸出端。此時,第一端輸入高電平,開關(guān)模塊關(guān)斷,第二端的輸出電壓與第一電源的電壓相等,為高電平;第一端輸入低電平,開關(guān)模塊導(dǎo)通,第二端的輸出電壓等于第一端的輸入電壓,為低電平。當(dāng)接口電路用于輸出數(shù)字信號時,第二端為輸入端,第一端為輸出端。此時,第二端輸入高電平,開關(guān)模塊關(guān)斷,第一端的輸出電壓與第二電源的電壓相等,為高電平;第二端輸入低電平,開關(guān)模塊導(dǎo)通,第一端的輸出電壓等于第二端的輸入電壓,為低電平。本實用新型實施例提供的接口電路,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號的輸出,還能夠?qū)崿F(xiàn)對輸入信號的檢測,節(jié)約制作成本。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
圖1為本實用新型提供的接口電路的實施例一的電路拓?fù)鋱D;
圖2(a)為本實用新型提供的接口電路的實施例二的電路拓?fù)鋱D;
圖2(b)為本實用新型提供的接口電路的實施例二的另一種電路拓?fù)鋱D。
具體實施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型方案,下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
實施例一:
參見圖1,該圖為本實用新型提供的接口電路實施例一的電路拓?fù)鋱D。
本實施例提供的接口電路,包括:開關(guān)模塊100、第一電阻R1和第二電阻R2;
所述開關(guān)模塊100的第一端連接接口電路的第一端DIO,所述開關(guān)模塊100的第二端連接所述接口電路的第二端GIO,所述開關(guān)模塊100的控制端連接第一電源V1,所述開關(guān)模塊用于根據(jù)所述接口電路的第一端DIO的電壓或所述接口電路的第二端GIO的電壓導(dǎo)通或關(guān)斷;
需要說明的是,當(dāng)所述接口電路用于輸出數(shù)字信號,即接收內(nèi)部電路的控制信號向外部電路輸出數(shù)字信號時,接口電路的第二端GIO為輸入端連接內(nèi)部電路,第一端DIO為輸出端連接外部電路;當(dāng)所述接口電路用于檢測輸入信號,即檢測外部電路的控制信號向內(nèi)部電路輸出數(shù)字信號時,接口電路的第一端DIO為輸入端連接外部電路,第二端GIO為輸出端連接內(nèi)部電路。
所述第一電阻R1的第一端連接所述第一電源V1,所述第一電阻R1的第二端連接所述接口電路的第二端GIO;
所述第二電阻R2的第一端連接第二電源V2,所述第二電阻R2的第二端連接所述開關(guān)模塊100的第一端。
可以理解的是,第一電阻R1起到上拉電壓的作用,使得第二端GIO輸出高電平是的電壓值等于第一電源V1的電壓值。同理,第二電阻R2也起到上拉電壓的作用,使得第一端DIO輸出高電平是的電壓值等于第二電源V2的電壓值。
接口電路用于檢測輸入信號時,接口電路的第一端DIO為輸入端連接外部電路,第二端GIO為輸出端連接內(nèi)部電路。當(dāng)接口電路的第一端DIO輸入高電平時,所述開關(guān)模塊100關(guān)斷。此時,接口電路的第二端GIO輸出的電壓等于第一電源V1的電壓,為高電平。當(dāng)接口電路的第一端DIO輸入低電平時,所述開關(guān)模塊100導(dǎo)通。此時,接口電路的第二端GIO輸出電壓等于接口電路的第一端DIO輸入的低電平。
接口電路用于輸出數(shù)字信號時,接口電路的第二端GIO為輸入端連接內(nèi)部電路,第一端DIO為輸出端連接外部電路。當(dāng)接口電路的第二端GIO輸入高電平時,所述開關(guān)模塊100關(guān)斷。此時,接口電路的第一端DIO輸出的電壓等于第二電源V2的電壓,為高電平。當(dāng)接口電路的第二端GIO輸入低電平時,所述開關(guān)模塊100導(dǎo)通。此時,接口電路的第一端DIO的輸出電壓等于接口電路的第二端GIO輸入的低電平。
本實施例提供的接口電路,主要由開關(guān)模塊、第一電源和第二電源組成。接口電路的第一端連接第二電源,并與外部電路連接;接口電路的第二端連接第一電源,并與內(nèi)部電路連接。開關(guān)模塊用于根據(jù)第一端的電壓值或第二端的電壓值導(dǎo)通或關(guān)斷。當(dāng)接口電路用于檢測輸入的數(shù)字信號時,第一端為輸入端,第二端為輸出端。此時,第一端輸入高電平,開關(guān)模塊關(guān)斷,第二端的輸出電壓與第一電源的電壓相等,為高電平;第一端輸入低電平,開關(guān)模塊導(dǎo)通,第二端的輸出電壓等于第一端的輸入電壓,為低電平。當(dāng)接口電路用于輸出數(shù)字信號時,第二端為輸入端,第一端為輸出端。此時,第二端輸入高電平,開關(guān)模塊關(guān)斷,第一端的輸出電壓與第二電源的電壓相等,為高電平;第二端輸入低電平,開關(guān)模塊導(dǎo)通,第一端的輸出電壓等于第二端的輸入電壓,為低電平。本實施例提供的接口電路,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號的輸出,還能夠?qū)崿F(xiàn)對輸入信號的檢測,節(jié)約制作成本。
實施例二:
參見圖2,該圖為本實用新型提供的接口電路實施例二的電路拓?fù)鋱D。相較于圖1,本實施例提供了一種更加具體的接口電路。
本實施例提供的接口電路,還包括:電容C;
所述電容C的第一端連接所述開關(guān)模塊100的第一端,所述電容C的第二端接地。所述電容C的容值可以為1000pF。
可以理解的是,此時接口電路的第一端DIO和第二端GIO的輸出的低電平的電壓值等于接地端電壓。
為了保護(hù)接口電路,本實施例提供的接口電路,還包括:雙向靜電保護(hù)二極管ESD;
所述雙向靜電保護(hù)二極管ESD的第一端連接所述接口電路的第一端DIO,所述雙向靜電保護(hù)二極管ESD的第二端接地。
需要說明的是,雙向靜電保護(hù)二極管ESD的型號可以為PESD15VL1BA。
本實施例提供的接口電路中,開關(guān)模塊100,包括:第一NMOS管和二極管D,如圖2(a)所示;
所述第一NMOS管NM1的源極連接所述開關(guān)模塊100的第二端,所述第一NMOS管NM1的漏極連接所述開關(guān)模塊100的第一端,所述第一NMOS管NM1的柵極連接所述開關(guān)模塊100的控制端;
所述二極管D的陽極連接所述第一NMOS管NM1的源極,所述二極管D的陰極連接所述第一NMOS管NM1的漏極。
需要說明的是,為保證本實施例提供的接口電路正常工作,第一電源V1的電壓值需小于或等于第二電源V2的電壓值。而由于一般情況下外部電路的電壓要大于內(nèi)部電路的電壓,因此,接口電路的第一端DIO連接外部電路,接口電路的第二端GIO連接內(nèi)部電路。
當(dāng)接口電路用于檢測輸入信號時,接口電路的第一端DIO為輸入端連接外部電路,第二端GIO為輸出端連接內(nèi)部電路。當(dāng)接口電路的第一端DIO輸入高電平時,由于第一NMOS管NM1的柵極電壓不大于源極電壓,第一NMOS管NM1關(guān)斷。此時,第一電阻R1將接口電路的第二端GIO輸出的電壓上拉至等于第一電源V1的電壓,為高電平。當(dāng)接口電路的第一端DIO輸入低電平時,由于二極管D導(dǎo)通,第一NMOS管NM1的源極電壓為低電平,第一NMOS管NM1導(dǎo)通。此時,接口電路的第二端GIO輸出電壓等于接口電路的第一端DIO輸入的低電平。
同理,當(dāng)接口電路用于輸出數(shù)字信號時,接口電路的第一端DIO為輸出端連接外部電路,第二端GIO為輸入端連接內(nèi)部電路。當(dāng)接口電路的第二端GIO輸入高電平時,由于第一NMOS管NM1的柵極電壓不大于源極電壓,第一NMOS管NM1關(guān)斷。此時,第二電阻R2將接口電路的第一端DIO輸出的電壓由上拉至等于第二電源V2的電壓,為高電平。當(dāng)接口電路的第二端GIO輸入低電平時,第一NMOS管NM1的源極電壓為低電平,第一NMOS管NM1導(dǎo)通。此時,接口電路的第一端DIO輸出電壓等于接口電路的第二端GIO輸入的低電平。
此外,本實施例提供的接口電路中,開關(guān)模塊100還可以包括:第二NMOS管NM2;
所述第二NMOS管NM2的源極連接所述開關(guān)模塊的第二端,所述第二NMOS管NM2的漏極連接所述開關(guān)模塊的第一端,所述第二NMOS管NM2的柵極連接所述開關(guān)模塊的控制端;所述第二NMOS管NM2包括體二極管。
第二NMOS管NM2的體二極管的連接方法為:體二極管的陽極連接第二NMOS管NM2的源極,體二極管的陰極連接第二NMOS管NM2的漏極。
可以理解的是,第二NMOS管NM2具體工作原理與上述第一NMOS管NM1和二極管D整體的工作原理類似,在此不再贅述。
為了保護(hù)內(nèi)部電路不受到外部電路影響,一般需使用各種電路保護(hù)器件。然而,由于NMOS管源極與漏極之間的雪崩電壓可以很高,這樣就可以保護(hù)接口電路內(nèi)部電路不受外部電路的影響,無需另外的保護(hù)器件,節(jié)約了電路制作成本。此時,所述第二NMOS管NM2的型號可以為2N7002BK,如圖2(b)所示。
需要說明的是,第一NMOS管NM1和第二NMOS管NM2的漏源擊穿電壓VDS均需大于第二電源V2提供的電壓值,且第一NMOS管NM1和第二NMOS管NM2的柵源擊穿電壓VGS均需大于第一電源V1提供的電壓值。
可以理解的是,在兩種不同的工作狀態(tài)中,本實施例提供的接口電路輸出為高電平時的電壓可根據(jù)外部電路或內(nèi)部電路的實際控制需要設(shè)定。所述第一電源V1的電壓值可以為3.3V、5V、12V或24V,等于內(nèi)部電路所需的高電平的電壓。所述第二電源V2的電壓值也可以為3.3V、5V、12V或24V,等于外部電路所需的高電平的電壓。例如,當(dāng)內(nèi)部電路向外部電路輸出時,內(nèi)部電路的高電平電壓為3.3V,而外部電路所需的高電平電壓為12V。此時,可將第一電源V1的電壓設(shè)為3.3V,第二電源V2的電壓設(shè)為12V。此外,所述第一電阻R1阻值的取值范圍可以為3.3kΩ-10kΩ。所述第二電阻R2的阻值小于等于10kΩ。需要說明的是,第一電阻R1和第二電阻R2的阻值具體可根據(jù)外部電路或內(nèi)部電路所需驅(qū)動能力而決定。當(dāng)外部電路或內(nèi)部電路在電壓的基礎(chǔ)上還需驅(qū)動電流驅(qū)動時,第一電阻R1和第二電阻R2為外部電路或內(nèi)部電路提供驅(qū)動電流。
需要說明的是,第二NMOS管NM2和雙向靜電保護(hù)二極管ESD的型號并不僅限于上述實例中所述的型號。技術(shù)人員可以根據(jù)實際情況具體設(shè)定,實現(xiàn)方式與上述實例類似,這里不再一一贅述。
以上所述,僅是本實用新型的較佳實施例而已,并非對本實用新型作任何形式上的限制。雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上,然而并非用以限定本實用新型。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員,在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍情況下,都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本實用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾,或修改為等同變化的等效實施例。因此,凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾,均仍屬于本實用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。