一種自適應電平的通信接口適配電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種通信接口適配電路。電路由N溝道增強型MOS場效應管Q1、N溝道增強型MOS場效應管Q2、上拉電阻R1、上拉電阻R2、工作電源VCC1、工作電源VCC2組成。其中上拉電阻R1分別與VCC1、Q1的源極相連；上拉電阻R2分別與VCC2、Q2的源極相連；Q1的柵極與VCC1相連，Q1的漏極與Q2的漏極相連；Q2的柵極與VCC2相連；Q1的漏極與Q2的漏極相連。采用本電路，不僅具有免判斷工作電壓大小進行接口電平的自適應適配，而且還具有斷電隔離作用，使用更加靈活。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種通信接口適配電路，具體說是涉及一種自適應電平的通信接 口適配電路。 -種自適應電平的通信接口適配電路

【背景技術(shù)】
[0002] 常用通信接口可分為兩種，電壓型和電流型。電壓型有UART、IIC總線、lwire、LIN 總線、SPI等；電流型有：RS-485, CAN總線等。電流型通信設(shè)備可以獨立供電，不要求統(tǒng)一 的參考電壓；而電壓型通信設(shè)備不僅要求統(tǒng)一的參考電壓，而且對電壓的大小也有嚴格的 要求，否則就會影響通信的可靠性。針對這個問題，申請?zhí)?00910047872. 2公開了一種"兩 個不通電源系統(tǒng)之間的雙向傳輸接口電路"，利用較低的成本，使得高電平能有效傳輸。使 用該電路需要滿足以下兩點：（1)VCC1電壓應小于VCC2,否則M2會帶著Ml導通，使得端口 1電平被拉低，導致通信失??；（2)如果VCC2斷電，會有電流從端口 1流向端口 2, 一方面引 起端口 1電平變低，影響了端口 1與其它端口的通信，另一方面讓接到端口 2的設(shè)備存在灌 電流導致關(guān)不死的問題。該專利雖然解決了兩個不通電源系統(tǒng)之間的雙向傳輸，使得高電 平能有效傳輸，但對于不同的應用場合，工作電壓VCC1和VCC2的大小先要做出正確判斷， 并存在灌電流，這影響了電路使用的靈活性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實用新型目的在于提供一種自適應電平的通信接口適配電路，克服了現(xiàn)有通信 接口電路使用不靈活，引起通信可靠性降低的不足。
[0004] 為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案和措施是：
[0005] 自適應電平的通信接口適配電路由N溝道增強型M0S場效應管Q1、N溝道增強型 M0S場效應管Q2、上拉電阻R1、上拉電阻R2、工作電源VCC1、工作電源VCC2組成。
[0006] 所述上拉電阻R1 -端與工作電源VCC1相連，上拉電阻R1另一端與N溝道增強型 M0S場效應管Q1的源極相連。
[0007] 所述上拉電阻R2 -端與工作電源VCC2相連。
[0008] 所述N溝道增強型M0S場效應管Q1的柵極與工作電源VCC1相連。
[0009] 所述N溝道增強型M0S場效應管Q1的漏極與N溝道增強型M0S場效應管Q2的漏 極相連。
[0010] 所述N溝道增強型M0S場效應管Q2的柵極與工作電源VCC2相連。
[0011] 所述N溝道增強型M0S場效應管Q2的源極與上拉電阻R2-端相連。
[0012] N溝道增強型M0S場效應管在以下兩種情況下會導通：（1)柵源電壓大于開啟電 壓；（2)漏極電壓小于源極電壓。高電平傳輸過程：N溝道增強型M0S場效應管Q1的柵源 電壓為零，且端口 2在上拉電阻R2作用下，N溝道增強型M0S場效應管Q2的柵源電壓也為 零，此時，兩個場效應管的漏極為懸空狀態(tài)，端口 1和端口 2分別由上拉電阻R1、上拉電阻 R2上拉到各自的工作電壓，不用判斷工作電壓大小，實現(xiàn)了接口電平的自適應功能，使用更 加方便。低電平傳輸過程：若端口 1為低電平時，N溝道增強型MOS場效應管Q1的柵源電 壓大于開啟電壓，進入導通狀態(tài)，N溝道增強型M0S場效應管Q1的漏極變?yōu)榈碗娖?，此時N 溝道增強型M0S場效應管Q2的漏極電壓小于源極電壓，引起N溝道增強型M0S場效應管Q2 也導通，N溝道增強型M0S場效應管Q2的源極變?yōu)榈碗娖?，端?2也變?yōu)榈碗娖?。若端?2 為低電平時，N溝道增強型M0S場效應管Q2的柵源電壓大于開啟電壓，進入導通狀態(tài)，N溝 道增強型M0S場效應管Q2的漏極變?yōu)榈碗娖剑藭rN溝道增強型M0S場效應管Q1的漏極 電壓小于源極電壓，引起N溝道增強型M0S場效應管Q1也導通，N溝道增強型M0S場效應 管Q1的源極變?yōu)榈碗娖剑丝?1也變?yōu)榈碗娖?。若工作電源VCC1或工作電源VCC2關(guān)閉，N 溝道增強型M0S場效應管Q1或N溝道增強型M0S場效應管Q2的柵源電壓及電位均為零，N 溝道增強型M0S場效應管Q1或N溝道增強型M0S場效應管Q2始終處于截止狀態(tài)，因此不 會有直流電流從端口 1流向端口 2或端口 2流向端口 1，實現(xiàn)了接口的斷電隔離作用。
[0013] 本實用新型的有益效果是：利用M0S場效應管的工作特點，不僅具有免判斷工作 電壓大小進行接口電平的自適應適配，而且還具有斷電隔離作用，使用更加靈活。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖2是本實用新型所述電路的實施例。
[0016] 圖3是本實用新型所述電路的一種應用電路實施例。

【具體實施方式】
[0017] 下面將結(jié)合附圖1，詳細敘述本實用新型的具體實施例。
[0018] 圖1中，現(xiàn)實了"兩個不通電源系統(tǒng)之間的雙向傳輸接口電路"是申請?zhí)?200910047872. 2公開的一種雙向傳輸接口電路。
[0019] 圖2中，Q1、Q2為N溝道增強型M0S場效應管，R1、R2為上拉電阻，VCCUVCC2為工 作電源。上拉電阻R1 -端與工作電源VCC1相連，上拉電阻R1另一端與N溝道增強型M0S 場效應管Q1的源極相連。上拉電阻R2-端與工作電源VCC2相連。N溝道增強型M0S場 效應管Q1的柵極與工作電源VCC1相連，N溝道增強型M0S場效應管Q1的漏極與N溝道增 強型M0S場效應管Q2的漏極相連。N溝道增強型M0S場效應管Q2的柵極與工作電源VCC2 相連。N溝道增強型M0S場效應管Q2的源極與上拉電阻R2 -端相連。
[0020] 高電平傳輸過程：N溝道增強型M0S場效應管Q1的柵源電壓為零，且端口 2在上 拉電阻R2作用下，N溝道增強型M0S場效應管Q2的柵源電壓也為零，此時，兩個場效應管 的漏極為懸空狀態(tài)，端口 1和端口 2分別由上拉電阻R1、上拉電阻R2上拉到各自的工作電 壓，不用判斷工作電壓大小，實現(xiàn)了接口電平的自適應功能，使用更加方便。低電平傳輸過 程：若端口 1為低電平時，N溝道增強型M0S場效應管Q1的柵源電壓大于開啟電壓，進入導 通狀態(tài)，N溝道增強型M0S場效應管Q1的漏極變?yōu)榈碗娖剑藭rN溝道增強型M0S場效應 管Q2的漏極電壓小于源極電壓，引起N溝道增強型M0S場效應管Q2也導通，N溝道增強型 M0S場效應管Q2的源極變?yōu)榈碗娖?，端?2也變?yōu)榈碗娖健Ｈ舳丝?2為低電平時，N溝道增 強型M0S場效應管Q2的柵源電壓大于開啟電壓，進入導通狀態(tài)，N溝道增強型M0S場效應 管Q2的漏極變?yōu)榈碗娖?，此時N溝道增強型M0S場效應管Q1的漏極電壓小于源極電壓，弓丨 起N溝道增強型MOS場效應管Q1也導通，N溝道增強型MOS場效應管Q1的源極變?yōu)榈碗?平，端口 1也變?yōu)榈碗娖健Ｈ艄ぷ麟娫碫CC1或工作電源VCC2關(guān)閉，N溝道增強型M0S場效 應管Q1或N溝道增強型M0S場效應管Q2的柵源電壓及電位均為零，N溝道增強型M0S場 效應管Q1或N溝道增強型M0S場效應管Q2始終處于截止狀態(tài)，因此不會有直流電流從端 口 1流向端口 2或端口 2流向端口 1，實現(xiàn)了接口的斷電隔離作用。
[0021] 圖3給出了一種本實用新型實施時的應用實例，若有多個工作電源電壓不同的設(shè) 備需要在一條通信線進行通信，本實用新型可以實現(xiàn)對這多個設(shè)備通信接口的進行適配。 高電平傳輸過程：若有一個設(shè)備的端口為高電平時，其它設(shè)備的端口分別由上拉電阻上拉 到各自的工作電壓上，實現(xiàn)了高電平傳輸。低電平傳輸過程：若有一個設(shè)備的端口為低電平 時，圖中所有的場效應管均會進入導通狀態(tài)，其它三個設(shè)備的端口也變?yōu)榈碗娖?，實現(xiàn)了低 電平的傳輸。若有一個或幾個設(shè)備工作電源關(guān)閉，該設(shè)備端口上的場效應管將始終處于截 止狀態(tài)，不會在端口上形成直流電流回路影響其它設(shè)備端口上的高電平，同時不會由于電 流倒灌導致設(shè)備關(guān)不死的問題，實現(xiàn)了接口斷電隔離的作用。
【權(quán)利要求】
1. 一種自適應電平的通信接口適配電路，其特征是：通信接口適配電路由N溝道增強 型MOS場效應管Ql、N溝道增強型MOS場效應管Q2、上拉電阻R1、上拉電阻R2、工作電源 VCC1、工作電源VCC2組成，其中上拉電阻R1 -端與工作電源VCC1相連，上拉電阻R1另一 端與N溝道增強型MOS場效應管Q1的源極相連；上拉電阻R2 -端與工作電源VCC2相連；N 溝道增強型MOS場效應管Q1的柵極與工作電源VCC1相連，N溝道增強型MOS場效應管Q1 的漏極與N溝道增強型MOS場效應管Q2的漏極相連；N溝道增強型MOS場效應管Q2的柵 極與工作電源VCC2相連；N溝道增強型MOS場效應管Q1的漏極與N溝道增強型MOS場效 應管Q2的漏極相連；所述N溝道增強型MOS場效應管Q2的源極與上拉電阻R2 -端相連。
【文檔編號】H02J1/00GK203883467SQ201420305022
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】蘇偉達, 吳允平, 蔡聲鎮(zhèn), 李汪彪 申請人:福建師范大學