[发明专利]一种为TTL和CMOS电路提供电压转换的接口电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种接口电路，更具体的说，涉及一种使用在TTL电路到CMOS电路的接口电路。

背景技术

互补MOS（CMOS）是一种在IC领域，并且是一种利用P沟道/N沟道场效应技术的PNP/NPN双极型互补晶体管对的逻辑延续最新的互补入口。

CMOS电路在应用中如此受欢迎是因为这些电路工作所需的功率很低。

TTL电路通常工作在5V或者小于5V的V_CC下，或者在一个逻辑电平“1”的输出电压V，通常在2.4到3.5V。互补MOS电路在另一方面将工作在3到15V下，开关阈值，，约为V_CC的一半。当两个电路的V_CC都为5V时，可以直接用TTL电路的输出来驱动CMOS电路，但是需要上拉电阻，并且温度上限也提升了。有些系列的CMOS电路不能直接被TTL电路的输出驱动，即使是在5V的V_CC下，因为CMOS电路的V_CC高于5V。对于需要V_CC在10V或者是15V的CMOS电路，就不适合TTL的输出来驱动CMOS输入门，因为为了切换CMOS输入门所需的2V_T电压（对于10V的V_CC是7.5V，对于15V的V_CC是10V）高于TTL 的输出V（高电平）。

除了上述提到的使用通常是用在V_CC和TTL输出/CMOS输入线之间的上拉电阻，为了减少逻辑阈值的COMS设计已经被使用，但是它要忍受初始电压公差和随温度而变化。

因此，存在这样的需求，来提供一种能够纳入一个CMOS芯片来转换TTL电路的逻辑输出“1”或“0”成为适合CMOS电路接收的“1”或“0”的输入的接口电路。

发明内容

因此，本发明的一个目的是为了从TTL输出到CMOS门的数字逻辑转换提供一个改进的接口电路。

本发明的进一步目的是提供一个改进的接口电路。在制作和连接CMOS装置的时候，使用双极型晶体管装置组装，来提供接口电路。提供一个允许CMOS门开关来跟踪TTL的输出的接口电路，也是本发明的一个目的。

本发明的技术解决方案是：

依据本发明的一个实例，为了耦合双极型(TTL)电路的输出到一个MOS型电路（CMOS）的输入的接口电路被公开了。接口电路包括了一个电流调节和偏置电压产生装置，来调节电流和产生一个偏置电压源。电流调节和偏置电压产生装置包括（a）双极型晶体管装置，用来稳定电流和在提供一个在一定水平的偏置电压输出和（b）连接到双极型晶体管装置的MOS晶体管装置，来为双极型晶体管装置提供一个电流吸收端。接口电路同样包括连接到电流调节和偏置电压产生装置的电压转换装置，来将双极型（TTL）电路接收的电压输入转换成一个适合驱动MOS型电路（CMOS）的电平电压，并且和从双极型（TTL）电路接收的输入信号相对应。

接口电路包括四个NPN双极型晶体管，两个P沟道MOS晶体管，五个N沟道MOS晶体管，一个                                               的电阻和一个5pf的电容。四个NPN晶体管的集电极连接到V_CC总线。两个P沟道MOS晶体管都用来作为50倍微放大电流源。四个NPN晶体管其中的三个用在达灵顿射极跟随器配置中。达灵顿中的第三个NPN晶体管通过一个110 kilo-ohm的电阻接地。其它两个发射极都分别连接到一个漏极或者两个P沟道MOS晶体管其中之一的引线，而源极或者两个P沟道MOS晶体管其中之一的引线接地。两个NPN晶体管的基极连接在一起，并且通过一个P沟道MOS晶体管电流源。这些基极同样连接到N沟道MOS晶体管的漏极或者引线，并且这个N沟道MOS晶体管的源极引线接地。第四个NPN晶体管（非达灵顿连接）的发射极连接到另一个N沟道MOS晶体管的漏极或者引线，它的源极也接地。四个N沟道MOS晶体管的栅极都连接到110K电阻没有接地的一端。