[实用新型]双向位准切换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种双向位准切换器，且特别是通过一肖特基二极管提供一电压差，以控制讯号输出端与讯号接收端的切换的一种双向位准切换器。

背景技术

双向位准切换器(Bidirectional level shifter)是常使用的讯号输入/输出电路，例如可用于串行式双向数据传输。图1显示一现有技术(美国专利7,822,890)的双向位准切换器10，其中讯号端I/O(a)与讯号端I/O(b)的任一者可作为讯号输入端，而另一者可作为讯号输出端。电路中包含开关M1、M2、反相器11、以及比较器12。电压Vt为讯号端I/O(b)作为输入端时，介于讯号端I/O(b)的输入讯号的逻辑高位准与逻辑低位准之间的一个低参考电压，电压Vp为一稍高于电压Vt的低电压，用以确认讯号传递的方向以避免发生拴锁现象。双向位准切换器10作用方式为：当讯号端I/O(a)为输入端并为低位准时，通过反相器11导通开关M2，使讯号端I/O(b)的电位等于电压Vp，就讯号端I/O(b)作为输出端而言，电压Vp被判断为低位准，但电压Vp高于电压Vt，因此开关M1不导通，不会发生拴锁现象。当讯号端I/O(a)输入端并为高位准时，通过反相器11使开关M2不导通，使讯号端I/O(b)因耦接于电压源Vddb而被拉高为高电压，此时开关M1也同样不导通而不会发生拴锁现象。当讯号端I/O(b)为输入端并为低位准时，通过比较器12导通开关M1，使讯号端I/O(a)为近于接地的一低电压，此时开关M2虽然导通，但讯号端I/O(a)的电位受控于输入讯号，因此比较器12的输出仍然为高位准。当讯号端I/O(b)为输入端并为高位准时，通过比较器12使开关M1不导通，使讯号端I/O(a)因耦接于电压源Vdda而被拉高为高电压，且开关M2不导通。

以上现有技术的缺点是：双向位准切换器10中的电压Vp，需要一稳压电路，此稳压电路需占芯片空间，同时也造成电流的消耗，并需要增加NMOS开关的面积以降低衍生效应(Body effect)。实际应用上很不经济，故需要一简单且又有效的解决方法，降低芯片使用面积，又可提升效率。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种双向位准切换器，可降低芯片使用面积，又可提升效率。

为达上述目的，本实用新型提供一种双向位准切换器，包含：一第一讯号端；一第二讯号端；一第一开关，耦接于该第一讯号端与地之间，以控制该第一讯号端与地之间的导通状态；一反相器，经由一第一共同接点接收来自于该第一讯号端的讯号，以送出一控制讯号；一肖特基二极管(Schottky diode)，其阳极经由一第二共同接点接收来自于该第二讯号端的讯号；一第二开关，耦接于该肖特基二极管的阴极与地之间，此第二开关接受该控制讯号，以控制该肖特基二极管与地之间的导通状态；一比较器，其一输入端耦接一参考电压，另一输入端经由该第二共同接点耦接于该第二讯号端，该比较器根据比较结果控制该第一开关的导通状态，其中该参考电压低于该肖特基二极管导通时的顺向偏压；一第一电压源，与该第一共同接点耦接，当该第一共同接点的电压未受该第一电压源以外的其它部分所控制时，该第一电压源将该第一共同接点的电压拉高；以及一第二电压源，与该第二共同接点耦接，当该第二共同接点的电压未受该第二电压源以外的其它部分所控制时，该第二电压源将该第二共同接点的电压拉高拉高。

在本实用新型的一实施例中，其中介于第一共同接点以及第一电压源之间又包含一第一电阻，而介于第二共同接点以及第二电压源之间又包含一第二电阻。

在本实用新型的一实施例中，介于该第一共同接点以及该第一电压源之间又包含一第三开关，而介于该第二共同接点以及该第二电压源之间又包含一第四开关。

在本实用新型的一实施例中，介于该第一共同接点以及该第一电压源之间又包含一第一电阻与一第三开关的并联电路，而介于该第二共同接点以及该第二电压源之间又包含一第二电阻与一第四开关的并联电路。

在本实用新型的一实施例中，介于该反相器以及该第二开关之间又包含一噪声过滤器，及／或介于该第一开关以及该比较器之间又包含另一噪声过滤器。

在本实用新型的一实施例中，该噪声过滤器为去除抖动电路(debouncing circuit)。

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1为现有技术的双向位准切换器的示意图；

图2为本实用新型一实施例的双向位准切换器的示意图；