一种接口电路的制作方法

本实用新型涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种接口电路。

背景技术：

随着科技的发展，数字信号处理技术的应用越来越广泛。对于输入信号的检测及数字信号的输出也是数字信号处理技术的一个主要的研究方向。现有技术在实现数字信号输出以及输入信号的检测时需使用两种不同的接口电路实现。

因此，本领域技术人员需要提供一种接口电路，不仅能够实现数字信号的输出，还能够实现对输入信号的检测，节约制作成本。

技术实现要素：

为了解决现有技术问题，本实用新型提供了一种接口电路，不仅能够实现数字信号的输出，还能够实现对输入信号的检测，节约制作成本。

本实用新型实施例提供的一种接口电路，包括：开关模块、第一电阻和第二电阻；

所述开关模块的第一端连接接口电路的第一端，所述开关模块的第二端连接所述接口电路的第二端，所述开关模块的控制端连接第一电源，所述开关模块用于根据所述接口电路的第一端的电压或所述接口电路的第二端的电压导通或关断；

所述第一电阻的第一端连接所述第一电源，所述第一电阻的第二端连接所述接口电路的第二端；

所述第二电阻的第一端连接第二电源，所述第二电阻的第二端连接所述开关模块的第一端。

优选地，所述开关模块，包括：第一NMOS管和二极管；

所述第一NMOS管的源极连接所述开关模块的第二端，所述第一NMOS管的漏极连接所述开关模块的第一端，所述第一NMOS管的栅极连接所述开关模块的控制端；

所述二极管的阳极连接所述第一NMOS管的源极，所述二极管的阴极连接所述第一NMOS管的漏极。

优选地，所述开关模块，包括：第二NMOS管；

所述第二NMOS管的源极连接所述开关模块的第二端，所述第二NMOS管的漏极连接所述开关模块的第一端，所述第二NMOS管的栅极连接所述开关模块的控制端；所述第二NMOS管包括体二极管。

优选地，还包括：电容；

所述电容的第一端连接所述开关模块的第一端，所述电容的第二端接地。

优选地，还包括：双向静电保护二极管；

所述双向静电保护二极管的第一端连接所述接口电路的第一端，所述双向静电保护二极管的第二端接地。

优选地，所述第一电源的电压值为3.3V、5V、12V或24V；

所述第二电源的电压值为3.3V、5V、12V或24V。

优选地，所述第一电阻阻值的取值范围为3.3kΩ-100kΩ。

优选地，所述第二电阻的阻值小于等于10kΩ。

优选地，所述第二NMOS管的型号为2N7002BK。

优选地，所述电容的容值为1000pF。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

本实用新型实施例提供的接口电路，主要由开关模块、第一电源和第二电源组成。接口电路的第一端连接第二电源，并与外部电路连接；接口电路的第二端连接第一电源，并与内部电路连接。开关模块用于根据第一端的电压值或第二端的电压值导通或关断。当接口电路用于检测输入的数字信号时，第一端为输入端，第二端为输出端。此时，第一端输入高电平，开关模块关断，第二端的输出电压与第一电源的电压相等，为高电平；第一端输入低电平，开关模块导通，第二端的输出电压等于第一端的输入电压，为低电平。当接口电路用于输出数字信号时，第二端为输入端，第一端为输出端。此时，第二端输入高电平，开关模块关断，第一端的输出电压与第二电源的电压相等，为高电平；第二端输入低电平，开关模块导通，第一端的输出电压等于第二端的输入电压，为低电平。本实用新型实施例提供的接口电路，不仅能够实现数字信号的输出，还能够实现对输入信号的检测，节约制作成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型提供的接口电路的实施例一的电路拓扑图；

图2(a)为本实用新型提供的接口电路的实施例二的电路拓扑图；

图2(b)为本实用新型提供的接口电路的实施例二的另一种电路拓扑图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

参见图1，该图为本实用新型提供的接口电路实施例一的电路拓扑图。

本实施例提供的接口电路，包括：开关模块100、第一电阻R1和第二电阻R2；

所述开关模块100的第一端连接接口电路的第一端DIO，所述开关模块100的第二端连接所述接口电路的第二端GIO，所述开关模块100的控制端连接第一电源V1，所述开关模块用于根据所述接口电路的第一端DIO的电压或所述接口电路的第二端GIO的电压导通或关断；

需要说明的是，当所述接口电路用于输出数字信号，即接收内部电路的控制信号向外部电路输出数字信号时，接口电路的第二端GIO为输入端连接内部电路，第一端DIO为输出端连接外部电路；当所述接口电路用于检测输入信号，即检测外部电路的控制信号向内部电路输出数字信号时，接口电路的第一端DIO为输入端连接外部电路，第二端GIO为输出端连接内部电路。

所述第一电阻R1的第一端连接所述第一电源V1，所述第一电阻R1的第二端连接所述接口电路的第二端GIO；

所述第二电阻R2的第一端连接第二电源V2，所述第二电阻R2的第二端连接所述开关模块100的第一端。

可以理解的是，第一电阻R1起到上拉电压的作用，使得第二端GIO输出高电平是的电压值等于第一电源V1的电压值。同理，第二电阻R2也起到上拉电压的作用，使得第一端DIO输出高电平是的电压值等于第二电源V2的电压值。

接口电路用于检测输入信号时，接口电路的第一端DIO为输入端连接外部电路，第二端GIO为输出端连接内部电路。当接口电路的第一端DIO输入高电平时，所述开关模块100关断。此时，接口电路的第二端GIO输出的电压等于第一电源V1的电压，为高电平。当接口电路的第一端DIO输入低电平时，所述开关模块100导通。此时，接口电路的第二端GIO输出电压等于接口电路的第一端DIO输入的低电平。

接口电路用于输出数字信号时，接口电路的第二端GIO为输入端连接内部电路，第一端DIO为输出端连接外部电路。当接口电路的第二端GIO输入高电平时，所述开关模块100关断。此时，接口电路的第一端DIO输出的电压等于第二电源V2的电压，为高电平。当接口电路的第二端GIO输入低电平时，所述开关模块100导通。此时，接口电路的第一端DIO的输出电压等于接口电路的第二端GIO输入的低电平。

本实施例提供的接口电路，主要由开关模块、第一电源和第二电源组成。接口电路的第一端连接第二电源，并与外部电路连接；接口电路的第二端连接第一电源，并与内部电路连接。开关模块用于根据第一端的电压值或第二端的电压值导通或关断。当接口电路用于检测输入的数字信号时，第一端为输入端，第二端为输出端。此时，第一端输入高电平，开关模块关断，第二端的输出电压与第一电源的电压相等，为高电平；第一端输入低电平，开关模块导通，第二端的输出电压等于第一端的输入电压，为低电平。当接口电路用于输出数字信号时，第二端为输入端，第一端为输出端。此时，第二端输入高电平，开关模块关断，第一端的输出电压与第二电源的电压相等，为高电平；第二端输入低电平，开关模块导通，第一端的输出电压等于第二端的输入电压，为低电平。本实施例提供的接口电路，不仅能够实现数字信号的输出，还能够实现对输入信号的检测，节约制作成本。

实施例二：

参见图2，该图为本实用新型提供的接口电路实施例二的电路拓扑图。相较于图1，本实施例提供了一种更加具体的接口电路。

本实施例提供的接口电路，还包括：电容C；

所述电容C的第一端连接所述开关模块100的第一端，所述电容C的第二端接地。所述电容C的容值可以为1000pF。

可以理解的是，此时接口电路的第一端DIO和第二端GIO的输出的低电平的电压值等于接地端电压。

为了保护接口电路，本实施例提供的接口电路，还包括：双向静电保护二极管ESD；

所述双向静电保护二极管ESD的第一端连接所述接口电路的第一端DIO，所述双向静电保护二极管ESD的第二端接地。

需要说明的是，双向静电保护二极管ESD的型号可以为PESD15VL1BA。

本实施例提供的接口电路中，开关模块100，包括：第一NMOS管和二极管D，如图2(a)所示；

所述第一NMOS管NM1的源极连接所述开关模块100的第二端，所述第一NMOS管NM1的漏极连接所述开关模块100的第一端，所述第一NMOS管NM1的栅极连接所述开关模块100的控制端；

所述二极管D的阳极连接所述第一NMOS管NM1的源极，所述二极管D的阴极连接所述第一NMOS管NM1的漏极。

需要说明的是，为保证本实施例提供的接口电路正常工作，第一电源V1的电压值需小于或等于第二电源V2的电压值。而由于一般情况下外部电路的电压要大于内部电路的电压，因此，接口电路的第一端DIO连接外部电路，接口电路的第二端GIO连接内部电路。

当接口电路用于检测输入信号时，接口电路的第一端DIO为输入端连接外部电路，第二端GIO为输出端连接内部电路。当接口电路的第一端DIO输入高电平时，由于第一NMOS管NM1的栅极电压不大于源极电压，第一NMOS管NM1关断。此时，第一电阻R1将接口电路的第二端GIO输出的电压上拉至等于第一电源V1的电压，为高电平。当接口电路的第一端DIO输入低电平时，由于二极管D导通，第一NMOS管NM1的源极电压为低电平，第一NMOS管NM1导通。此时，接口电路的第二端GIO输出电压等于接口电路的第一端DIO输入的低电平。

同理，当接口电路用于输出数字信号时，接口电路的第一端DIO为输出端连接外部电路，第二端GIO为输入端连接内部电路。当接口电路的第二端GIO输入高电平时，由于第一NMOS管NM1的栅极电压不大于源极电压，第一NMOS管NM1关断。此时，第二电阻R2将接口电路的第一端DIO输出的电压由上拉至等于第二电源V2的电压，为高电平。当接口电路的第二端GIO输入低电平时，第一NMOS管NM1的源极电压为低电平，第一NMOS管NM1导通。此时，接口电路的第一端DIO输出电压等于接口电路的第二端GIO输入的低电平。

此外，本实施例提供的接口电路中，开关模块100还可以包括：第二NMOS管NM2；

所述第二NMOS管NM2的源极连接所述开关模块的第二端，所述第二NMOS管NM2的漏极连接所述开关模块的第一端，所述第二NMOS管NM2的栅极连接所述开关模块的控制端；所述第二NMOS管NM2包括体二极管。

第二NMOS管NM2的体二极管的连接方法为：体二极管的阳极连接第二NMOS管NM2的源极，体二极管的阴极连接第二NMOS管NM2的漏极。

可以理解的是，第二NMOS管NM2具体工作原理与上述第一NMOS管NM1和二极管D整体的工作原理类似，在此不再赘述。

为了保护内部电路不受到外部电路影响，一般需使用各种电路保护器件。然而，由于NMOS管源极与漏极之间的雪崩电压可以很高，这样就可以保护接口电路内部电路不受外部电路的影响，无需另外的保护器件，节约了电路制作成本。此时，所述第二NMOS管NM2的型号可以为2N7002BK，如图2(b)所示。

需要说明的是，第一NMOS管NM1和第二NMOS管NM2的漏源击穿电压V_DS均需大于第二电源V2提供的电压值，且第一NMOS管NM1和第二NMOS管NM2的栅源击穿电压V_GS均需大于第一电源V1提供的电压值。

可以理解的是，在两种不同的工作状态中，本实施例提供的接口电路输出为高电平时的电压可根据外部电路或内部电路的实际控制需要设定。所述第一电源V1的电压值可以为3.3V、5V、12V或24V，等于内部电路所需的高电平的电压。所述第二电源V2的电压值也可以为3.3V、5V、12V或24V，等于外部电路所需的高电平的电压。例如，当内部电路向外部电路输出时，内部电路的高电平电压为3.3V，而外部电路所需的高电平电压为12V。此时，可将第一电源V1的电压设为3.3V，第二电源V2的电压设为12V。此外，所述第一电阻R1阻值的取值范围可以为3.3kΩ-10kΩ。所述第二电阻R2的阻值小于等于10kΩ。需要说明的是，第一电阻R1和第二电阻R2的阻值具体可根据外部电路或内部电路所需驱动能力而决定。当外部电路或内部电路在电压的基础上还需驱动电流驱动时，第一电阻R1和第二电阻R2为外部电路或内部电路提供驱动电流。

需要说明的是，第二NMOS管NM2和双向静电保护二极管ESD的型号并不仅限于上述实例中所述的型号。技术人员可以根据实际情况具体设定，实现方式与上述实例类似，这里不再一一赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。