本發(fā)明涉及一種電平轉(zhuǎn)換電路，特別是一種用于i2c低電壓檢測(cè)的低毛刺電平轉(zhuǎn)換電路，屬于半導(dǎo)體集成電路。

背景技術(shù)：

1、i2c是一種使用串行數(shù)據(jù)線sda（serial?data?line）和串行時(shí)鐘線（serial?clockline）的雙線串行通信協(xié)議，主要應(yīng)用于低速、近距離通信。協(xié)議支持通信總線上的多個(gè)目標(biāo)設(shè)備。通信以字節(jié)包的形式發(fā)送，每個(gè)目標(biāo)設(shè)備都有一個(gè)唯一的地址。在手機(jī)cpu等領(lǐng)域很多io電壓域的電壓較低，而外圍設(shè)備電路通常所用的電壓是3.3v和5v。當(dāng)cpu（a側(cè)）與外圍設(shè)備（b側(cè)）通信時(shí)會(huì)出現(xiàn)通信接口電壓不匹配的情況，此時(shí)就需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。a側(cè)電壓越低，則對(duì)電平轉(zhuǎn)換電路的低電壓檢測(cè)能力要求越高。此外，由于esd引入的寄生電容會(huì)使得通信過(guò)程中時(shí)鐘脈沖信號(hào)的高低電平翻轉(zhuǎn)產(chǎn)生尖峰電流，且在芯片封裝等工藝環(huán)節(jié)常常不可避免引入雜散電感，而這些寄生電感便會(huì)因尖峰電流從而產(chǎn)生較大毛刺。現(xiàn)如今，諸多手機(jī)廠商都對(duì)電平轉(zhuǎn)換電路的電壓檢測(cè)、毛刺幅值等性能提出了更高的要求。

2、中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)cn111313887b公開(kāi)了一種電平轉(zhuǎn)換電路及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，通過(guò)輸入模塊、正反饋模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊及輸出模塊等4個(gè)模塊的連接實(shí)現(xiàn)了兩種電平之間的高速轉(zhuǎn)換。中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)cn111313887b公開(kāi)了一種i2c電平轉(zhuǎn)換電路、實(shí)現(xiàn)方法、芯片及通信系統(tǒng)，提供的i2c電平轉(zhuǎn)換電路可以用于傳輸主設(shè)備和從設(shè)備之間的高電平和低電平，實(shí)現(xiàn)主設(shè)備對(duì)從設(shè)備進(jìn)行讀操作或者寫(xiě)操作。中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)cn118646404a公開(kāi)了一種電平轉(zhuǎn)換器及數(shù)字邏輯電路，通過(guò)依次耦接的輸入電路、保護(hù)電路、保壓電路和鎖存電路實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換，并基于電壓信號(hào)的電壓大小輸出對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)信號(hào)，以根據(jù)開(kāi)關(guān)信號(hào)指示對(duì)應(yīng)的控制模塊進(jìn)行導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換器的多模式兼容。

3、現(xiàn)有技術(shù)未考慮電路對(duì)極低電壓下（低至0.8v）的電平轉(zhuǎn)換能力以及i2c數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中可能產(chǎn)生的毛刺干擾現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于i2c低電壓檢測(cè)的低毛刺電平轉(zhuǎn)換電路，實(shí)現(xiàn)極低電壓下的電平轉(zhuǎn)換且能夠防止毛刺干擾。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

3、一種用于i2c低電壓檢測(cè)的低毛刺電平轉(zhuǎn)換電路，包含傳輸應(yīng)答模塊、電壓調(diào)節(jié)模塊、第一電平轉(zhuǎn)換模塊、第二電平轉(zhuǎn)換模塊和靜電保護(hù)模塊，傳輸應(yīng)答模塊用于發(fā)送器發(fā)送完一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)后將外部串行數(shù)據(jù)sda拉低，電壓調(diào)節(jié)模塊用于輸出第一可調(diào)電壓vb1和第二可調(diào)電壓vb2，第一電平轉(zhuǎn)換模塊基于第一可調(diào)電壓vb1和第二可調(diào)電壓vb2將外部串行數(shù)據(jù)sda轉(zhuǎn)化為高壓串行數(shù)據(jù)sda_in，第二電平轉(zhuǎn)換模塊基于第一可調(diào)電壓vb1和第二可調(diào)電壓vb2將外部時(shí)鐘脈沖scl轉(zhuǎn)化為高壓時(shí)鐘脈沖scl_in，靜電保護(hù)模塊用于對(duì)外部時(shí)鐘脈沖scl進(jìn)行高壓脈沖的泄放保護(hù)。

4、進(jìn)一步地，所述傳輸應(yīng)答模塊包含反相器g1、反相器g2、反相器g3、電阻r1、電阻r2、電容c1、pmos管m0、nmos管m1和nmos管m2，反相器g1的輸入端連接傳輸應(yīng)答信號(hào)sda_out,反相器g1的輸出端與反相器g2的輸入端連接，反相器g2的輸出端與電阻r1的一端連接，電阻r1的另一端與反相器g3的輸入端和電容c1的一端連接，電容c1的另一端接地，反相器g3的另一端與pmos管m0的柵極和nmos管m1的柵極連接，pmos管m0的源極連接電源vdd，pmos管m0的漏極與nmos管m1的漏極和電阻r2的一端連接，nmos管m1的源極接地，電阻r2的另一端與nmos管m2的柵極連接，nmos管m2的漏極連接外部串行數(shù)據(jù)sda，nmos管m2的源極接地。

5、進(jìn)一步地，所述電阻r1和電容c1組成一階低通濾波器。

6、進(jìn)一步地，所述電壓調(diào)節(jié)模塊包含電容c2、電容c3、電容c4、電阻r3、電阻r4、電阻r5、nmos管m3、nmos管m4、pmos管m5、pmos管m6、nmos管m7、nmos管m8、pmos管m9和pmos管m10，電容c2的一端與pmos管m5的源極、pmos管m6的源極和pmos管m9的源極連接并連接電源vdd，電容c2的另一端與nmos管m3的柵極和nmos管m4的漏極連接，nmos管m3的漏極與pmos管m6的漏極、pmos管m6的柵極、pmos管m5的柵極、pmos管m9的柵極和nmos管m8的漏極連接，nmos管m4的柵極與nmos管m7的柵極、nmos管m7的漏極、pmos管m5的漏極和nmos管m8的柵極連接，nmos管m8的源極與電阻r3的一端連接，pmos管m9的漏極與電阻r4的一端和電容c4的一端連接并產(chǎn)生第一可調(diào)電壓vb1，電阻r4的另一端與電阻r5的一端和電容c3的一端連接并產(chǎn)生第二可調(diào)電壓vb2，電阻r5的另一端與pmos管m10的源極連接，nmos管m4的源極、nmos管m3的源極、nmos管m7的源極、電阻r3的另一端、pmos管m10的漏極、pmos管m10的柵極、電容c3的另一端和電容c4的另一端接地。

7、進(jìn)一步地，所述pmos管m5、pmos管m6同nmos管m7、nmos管m8以及電阻r3構(gòu)成與電源vdd無(wú)關(guān)的電流源，電容c2、nmos管m3、nmos管m4構(gòu)成了耦合啟動(dòng)電路。

8、進(jìn)一步地，所述第一電平轉(zhuǎn)換模塊和第二電平轉(zhuǎn)換模塊分別包含電阻r6、電阻r7、反相器g4、反相器g5、nmos管m11、nmos管m12、pmos管m13、pmos管m14、nmos管m15、pmos管m16、pmos管m17、nmos管m18、pmos管m19、nmos管m20、nmos管m21、nmos管m22、pmos管m23和pmos管m24，電阻r6的一端連接外部串行數(shù)據(jù)sda或外部時(shí)鐘脈沖scl，電阻r6的另一端與pmos管m13的柵極、pmos管m14的柵極和nmos管m15的柵極連接，pmos管m13的源極與nmos管m12的源極連接，nmos管m12的柵極連接第二可調(diào)電壓vb2，nmos管m12的漏極與nmos管m11的源極連接，nmos管m11的柵極連接第一可調(diào)電壓vb1，nmos管m11的漏極與電阻r7的一端連接，電阻r7的另一端與pmos管m23的源極和pmos管m24的源極連接并連接電源vdd，pmos管m13的漏極與pmos管m14的源極、pmos管m16的源極、pmos管m17的源極和pmos管m19的源極連接，pmos管m14的漏極與nmos管m15的漏極、pmos管m16的柵極、pmos管m17的柵極和nmos管m18的柵極連接，pmos管m17的漏極與nmos管m18的漏極、pmos管m19的柵極、nmos管m20的柵極和nmos管m21的柵極連接，pmos管m19的漏極與nmos管m20的漏極和nmos管m22的柵極連接，nmos管m21的漏極與pmos管m23的漏極和pmos管m24的柵極連接，nmos管m22的漏極與反相器g4的輸入端、pmos管m24的漏極和pmos管m23的柵極連接，反相器g4的輸出端與反相器g5的輸入端連接，反相器g5的輸出端產(chǎn)生高壓串行數(shù)據(jù)sda_in或高壓時(shí)鐘脈沖scl_in，nmos管m15的源極、pmos管m16的漏極、nmos管m18的源極、nmos管m20的源極、nmos管m21的源極和nmos管m22的源極接地。

9、進(jìn)一步地，所述nmos管m21、nmos管m22與pmos管m23、pmos管m24構(gòu)成鎖存結(jié)構(gòu)。

10、進(jìn)一步地，所述靜電保護(hù)模塊包含齊納二極管z1、電阻r8和nmos管m25，齊納二極管z1的陰極與nmos管m25的漏極連接并連接外部時(shí)鐘脈沖scl，齊納二極管z1的陽(yáng)極與nmos管m25的柵極和電阻r8的一端連接，電阻r8的另一端和nmos管m25的源極接地。

11、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：

12、1、本發(fā)明提供了一種用于i2c低電壓檢測(cè)的低毛刺電平轉(zhuǎn)換電路，能適用于較低電壓（低至0.8v）檢測(cè)以及電平轉(zhuǎn)換，使低壓串行數(shù)據(jù)信號(hào)能順利寫(xiě)入目標(biāo)設(shè)備；

13、2、本發(fā)明能夠通過(guò)對(duì)器件（電阻）參數(shù)的調(diào)節(jié)，來(lái)滿足不同程度的低壓場(chǎng)景的轉(zhuǎn)換需求，拓展電平轉(zhuǎn)換電路的適用范圍；

14、3、本發(fā)明能夠防止在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中因寄生電感而產(chǎn)生的尖峰電壓（毛刺）。