一种自适应电平的通信接口适配电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种通信接口适配电路。电路由N沟道增强型MOS场效应管Q1、N沟道增强型MOS场效应管Q2、上拉电阻R1、上拉电阻R2、工作电源VCC1、工作电源VCC2组成。其中上拉电阻R1分别与VCC1、Q1的源极相连；上拉电阻R2分别与VCC2、Q2的源极相连；Q1的栅极与VCC1相连，Q1的漏极与Q2的漏极相连；Q2的栅极与VCC2相连；Q1的漏极与Q2的漏极相连。采用本电路，不仅具有免判断工作电压大小进行接口电平的自适应适配，而且还具有断电隔离作用，使用更加灵活。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种通信接口适配电路，具体说是涉及一种自适应电平的通信接 口适配电路。 -种自适应电平的通信接口适配电路
【背景技术】
[0002] 常用通信接口可分为两种，电压型和电流型。电压型有UART、IIC总线、lwire、LIN 总线、SPI等；电流型有：RS-485, CAN总线等。电流型通信设备可以独立供电，不要求统一 的参考电压；而电压型通信设备不仅要求统一的参考电压，而且对电压的大小也有严格的 要求，否则就会影响通信的可靠性。针对这个问题，申请号200910047872. 2公开了一种"两 个不通电源系统之间的双向传输接口电路"，利用较低的成本，使得高电平能有效传输。使 用该电路需要满足以下两点：（1)VCC1电压应小于VCC2,否则M2会带着Ml导通，使得端口 1电平被拉低，导致通信失败；（2)如果VCC2断电，会有电流从端口 1流向端口 2, 一方面引 起端口 1电平变低，影响了端口 1与其它端口的通信，另一方面让接到端口 2的设备存在灌 电流导致关不死的问题。该专利虽然解决了两个不通电源系统之间的双向传输，使得高电 平能有效传输，但对于不同的应用场合，工作电压VCC1和VCC2的大小先要做出正确判断， 并存在灌电流，这影响了电路使用的灵活性。
【发明内容】
[0003] 本实用新型目的在于提供一种自适应电平的通信接口适配电路，克服了现有通信 接口电路使用不灵活，引起通信可靠性降低的不足。
[0004] 为达到上述目的，本实用新型的技术方案和措施是：
[0005] 自适应电平的通信接口适配电路由N沟道增强型M0S场效应管Q1、N沟道增强型 M0S场效应管Q2、上拉电阻R1、上拉电阻R2、工作电源VCC1、工作电源VCC2组成。
[0006] 所述上拉电阻R1 -端与工作电源VCC1相连，上拉电阻R1另一端与N沟道增强型 M0S场效应管Q1的源极相连。
[0007] 所述上拉电阻R2 -端与工作电源VCC2相连。
[0008] 所述N沟道增强型M0S场效应管Q1的栅极与工作电源VCC1相连。
[0009] 所述N沟道增强型M0S场效应管Q1的漏极与N沟道增强型M0S场效应管Q2的漏 极相连。
[0010] 所述N沟道增强型M0S场效应管Q2的栅极与工作电源VCC2相连。
[0011] 所述N沟道增强型M0S场效应管Q2的源极与上拉电阻R2-端相连。
[0012] N沟道增强型M0S场效应管在以下两种情况下会导通：（1)栅源电压大于开启电 压；（2)漏极电压小于源极电压。高电平传输过程：N沟道增强型M0S场效应管Q1的栅源 电压为零，且端口 2在上拉电阻R2作用下，N沟道增强型M0S场效应管Q2的栅源电压也为 零，此时，两个场效应管的漏极为悬空状态，端口 1和端口 2分别由上拉电阻R1、上拉电阻 R2上拉到各自的工作电压，不用判断工作电压大小，实现了接口电平的自适应功能，使用更 加方便。低电平传输过程：若端口 1为低电平时，N沟道增强型MOS场效应管Q1的栅源电 压大于开启电压，进入导通状态，N沟道增强型M0S场效应管Q1的漏极变为低电平，此时N 沟道增强型M0S场效应管Q2的漏极电压小于源极电压，引起N沟道增强型M0S场效应管Q2 也导通，N沟道增强型M0S场效应管Q2的源极变为低电平，端口 2也变为低电平。若端口 2 为低电平时，N沟道增强型M0S场效应管Q2的栅源电压大于开启电压，进入导通状态，N沟 道增强型M0S场效应管Q2的漏极变为低电平，此时N沟道增强型M0S场效应管Q1的漏极 电压小于源极电压，引起N沟道增强型M0S场效应管Q1也导通，N沟道增强型M0S场效应 管Q1的源极变为低电平，端口 1也变为低电平。若工作电源VCC1或工作电源VCC2关闭，N 沟道增强型M0S场效应管Q1或N沟道增强型M0S场效应管Q2的栅源电压及电位均为零，N 沟道增强型M0S场效应管Q1或N沟道增强型M0S场效应管Q2始终处于截止状态，因此不 会有直流电流从端口 1流向端口 2或端口 2流向端口 1，实现了接口的断电隔离作用。
[0013] 本实用新型的有益效果是：利用M0S场效应管的工作特点，不仅具有免判断工作 电压大小进行接口电平的自适应适配，而且还具有断电隔离作用，使用更加灵活。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1是现有技术结构示意图。
[0015] 图2是本实用新型所述电路的实施例。
[0016] 图3是本实用新型所述电路的一种应用电路实施例。
【具体实施方式】
[0017] 下面将结合附图1，详细叙述本实用新型的具体实施例。
[0018] 图1中，现实了"两个不通电源系统之间的双向传输接口电路"是申请号 200910047872. 2公开的一种双向传输接口电路。
[0019] 图2中，Q1、Q2为N沟道增强型M0S场效应管，R1、R2为上拉电阻，VCCUVCC2为工 作电源。上拉电阻R1 -端与工作电源VCC1相连，上拉电阻R1另一端与N沟道增强型M0S 场效应管Q1的源极相连。上拉电阻R2-端与工作电源VCC2相连。N沟道增强型M0S场 效应管Q1的栅极与工作电源VCC1相连，N沟道增强型M0S场效应管Q1的漏极与N沟道增 强型M0S场效应管Q2的漏极相连。N沟道增强型M0S场效应管Q2的栅极与工作电源VCC2 相连。N沟道增强型M0S场效应管Q2的源极与上拉电阻R2 -端相连。
[0020] 高电平传输过程：N沟道增强型M0S场效应管Q1的栅源电压为零，且端口 2在上 拉电阻R2作用下，N沟道增强型M0S场效应管Q2的栅源电压也为零，此时，两个场效应管 的漏极为悬空状态，端口 1和端口 2分别由上拉电阻R1、上拉电阻R2上拉到各自的工作电 压，不用判断工作电压大小，实现了接口电平的自适应功能，使用更加方便。低电平传输过 程：若端口 1为低电平时，N沟道增强型M0S场效应管Q1的栅源电压大于开启电压，进入导 通状态，N沟道增强型M0S场效应管Q1的漏极变为低电平，此时N沟道增强型M0S场效应 管Q2的漏极电压小于源极电压，引起N沟道增强型M0S场效应管Q2也导通，N沟道增强型 M0S场效应管Q2的源极变为低电平，端口 2也变为低电平。若端口 2为低电平时，N沟道增 强型M0S场效应管Q2的栅源电压大于开启电压，进入导通状态，N沟道增强型M0S场效应 管Q2的漏极变为低电平，此时N沟道增强型M0S场效应管Q1的漏极电压小于源极电压，弓丨 起N沟道增强型MOS场效应管Q1也导通，N沟道增强型MOS场效应管Q1的源极变为低电 平，端口 1也变为低电平。若工作电源VCC1或工作电源VCC2关闭，N沟道增强型M0S场效 应管Q1或N沟道增强型M0S场效应管Q2的栅源电压及电位均为零，N沟道增强型M0S场 效应管Q1或N沟道增强型M0S场效应管Q2始终处于截止状态，因此不会有直流电流从端 口 1流向端口 2或端口 2流向端口 1，实现了接口的断电隔离作用。
[0021] 图3给出了一种本实用新型实施时的应用实例，若有多个工作电源电压不同的设 备需要在一条通信线进行通信，本实用新型可以实现对这多个设备通信接口的进行适配。 高电平传输过程：若有一个设备的端口为高电平时，其它设备的端口分别由上拉电阻上拉 到各自的工作电压上，实现了高电平传输。低电平传输过程：若有一个设备的端口为低电平 时，图中所有的场效应管均会进入导通状态，其它三个设备的端口也变为低电平，实现了低 电平的传输。若有一个或几个设备工作电源关闭，该设备端口上的场效应管将始终处于截 止状态，不会在端口上形成直流电流回路影响其它设备端口上的高电平，同时不会由于电 流倒灌导致设备关不死的问题，实现了接口断电隔离的作用。
【权利要求】
1. 一种自适应电平的通信接口适配电路，其特征是：通信接口适配电路由N沟道增强 型MOS场效应管Ql、N沟道增强型MOS场效应管Q2、上拉电阻R1、上拉电阻R2、工作电源 VCC1、工作电源VCC2组成，其中上拉电阻R1 -端与工作电源VCC1相连，上拉电阻R1另一 端与N沟道增强型MOS场效应管Q1的源极相连；上拉电阻R2 -端与工作电源VCC2相连；N 沟道增强型MOS场效应管Q1的栅极与工作电源VCC1相连，N沟道增强型MOS场效应管Q1 的漏极与N沟道增强型MOS场效应管Q2的漏极相连；N沟道增强型MOS场效应管Q2的栅 极与工作电源VCC2相连；N沟道增强型MOS场效应管Q1的漏极与N沟道增强型MOS场效 应管Q2的漏极相连；所述N沟道增强型MOS场效应管Q2的源极与上拉电阻R2 -端相连。
【文档编号】H02J1/00GK203883467SQ201420305022
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月10日 优先权日:2014年6月10日
【发明者】苏伟达, 吴允平, 蔡声镇, 李汪彪 申请人:福建师范大学