专利名称：电平变换模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种半导体器件，具体地讲是涉及一种实用电子模块。
目前国内外尚无功能与本实用新型所示的模块相同或相近的模块或集成电路。
在许多电子设备中都要用到一种电平变换电路，其作用是当某一模拟电压在不同的电平范围内时有不同的数字电平输出端子，这种变换作用与常见的模-数转换电路不同，其特点在于输入的模拟电压通常是一个缓慢变化的直流电压，而输出则是多位互锁的数字开关，一个输出端子允许输出时，对应的输入电压的范围是很宽的。一个最明显的实例是自动调压器中的取样与处理电路。这种变换电路通常是用分立元件或数字集成电路来完成的，元件数量多，电路复杂，生产成本高，可靠性低，安装调试都比较困难。
本实用新型的目的，在于将上述常用的电平变换电路优化设计后集成化，模块化，将一套电路简化为一个器件。
本实用新型的技术方案，是采用电压比较器对输入电压进行检测，利用门电路对电压比较器的输出电平进行转换，然后通过驱动电路输出，以提高负载能力。采用不同的封装工艺，可以制作成集成电路或模块。设置不同的功率驱动电路，可以制作成应用于不同场合的系列产品。
根据本实用新型提供的技术方案，能将目前大量使用的电平变换电路由一块复杂的电路板简化为一只元件，从而大大简化整机的电路结构，并省去调试手续，使应用本实用新型的电子设备整机的生产成本下降，而可靠性上升。此外，还可利用本实用新型提供的模块设计和制造出许多新的产品。
以下结合附图
和实施例对本实用新型作进一步说明。
本实用新型一个实施例的电路原理图如附图所示。
V1是内部稳压电源，给其它电路提供工作电压。输出电压取5V，以便同时适用于CMOS电路和TTL电路。V1的输入端是本模块的第1脚，外接未经稳压的电源；V1的输出端是模块的第2脚，从第1脚施加工作电压时此脚应接滤波电容。也可从2脚施加工作电压而将第1脚闲置或与2脚短接，但2脚所加电压必须是大小合适的稳压电源。第4脚是接地端。
B1-B4是四个电压比较器，R1-R5是五个阻值相同的电阻，构成一分压电路。当稳压源的输出电压为5V时，B1-B4的反向端电压被分压电路等分，分别是4、3、2、1V。四个电压比较器的同相端接在一起构成模块的第3脚，此脚为待检测电平的输入端。3脚输入电压大于0V而小于1V时，四个电压比较器输出均为低电平。3脚电压大于1V而小于2V时，B4输出高电平；3脚电压大于2V而小于3V时，B3、B4输出高电平；3脚电压大于3V而小于4V时，B2、B3、B4输出高电平；3脚电压大于4V时，四个电压比较器输出均为高电平。
M1-M4是四个异或门，构成一组电平变换电路，用以将比较器的输出状态变换为单一的互锁输出端。Q1-Q4构成四个射极开路输出的驱动电路，以提高模块5-8脚的电流驱动能力。R6-R9为内部限流电阻，因此模块的5-8脚可以直接驱动可控硅、NPN型晶体管而不需再加限流电阻。3脚电压小于1V时，B4输出为低电平，M4输出高电平，5脚有高电平输出；4脚电压大于1V而小于2V时，B4输出高电平而B3输出低电平，所以只有M3输出高电平，对应的6脚有高电平输出。依此类推，当4脚电压在1V-4V之间逐渐上升时，模块的5-8脚依次输出高电平。4脚电压大于4V时，四个电压比较器全部输出高电平，四个异或门则全部输出低电平，模块5-8脚则全部无输出。
本实施例中，采用运算放大器(如LM324N等)、异或门数字集成电路(如CD4070、74LS86等)和三端稳压器(78L05系列)等元件的成品或半成品(芯片)，根据附图联接，然后封装制作成专用模块。
根据本实用新型提供的技术方案，可以将电路集成在一块半导体芯片上，然后封装成一片集成电路。
本实用新型提供的模块，可广泛应用于自动调压器、低功耗串联调整型稳压电源、上下限电压指示与控制电路、预热与延时启动电路等常见实用电路中，及其它许多应用自动控制系统的场合中。
权利要求1.一种电平变换模块，其内部有一组提供基准电压的分压电路，一组对基准电压和输入电压进行比较的电压比较器，一组接在电压比较器之后，将电压比较器的输出状态变换为单一互锁输出端的电平变换电路，其特征在于，它还具有一组功率驱动电路，接在电平变换电路之后，将电平变换电路输出电平进行功率放大至可以直接驱动负载；一个内部稳压电源，为其它电路提供工作电压。
2.按照权利要求1的模块，其特征在于可以制作成集成电路，或是集成电路的组成部分。
专利摘要本实用新型涉及一种采用半导体器件制作的模块。目前将模拟电压的大小变换成数字控制信号的单元电路由分立电路或数字集成电路构成，电路复杂，成本高，调试困难，可靠性低。本实用新型为解决该问题所展示的技术方案，是利用电压比较器对模拟电压分段取样，然后用门电路进行电平变换，之后通过驱动电路形成多路互锁输出，并将电路优化设计后制作成通用型模块，可降低整机生产成本，提高可靠性。本器件应用于自动控制系统和其它电子设备中。
文档编号G05B1/00GK2248955SQ9521885
公开日1997年3月5日 申请日期1995年8月1日 优先权日1995年8月1日
发明者李兰云 申请人:李兰云