[发明专利]用于正负电压信号输入的信号接口及其信号接口电路

说明书

本发明公开了用于正负电压信号输入的信号接口及其信号接口电路。信号接口电路包括电压钳位电路和信号检测电路；电压钳位电路包括正负电压输入端、第一电压输出端和第二电压输出端；信号检测电路包括电阻、电容、第一反相器、第二反相器、第三反相器和N沟道MOS管；第一电压输出端与第一反相器和第二反相器的串联电路的输入端连接，串联电路的输出端为数据输出端；第二电压输出端通过电阻和电容的并联电路与电源电压连接；第二电压输出端还与第三反相器的输入端连接，第三反相器的输出端为信号检测输出端；N沟道MOS管的漏极与第二电压输出端连接，衬底端和源极均接地，栅极与数据输出端连接。本发明具有极低待机功耗的优点。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种用于正负电压信号输入的信号接口及其信号接口电路。

背景技术

在输入信号为正负电压的信号接口电路中，输入信号的逻辑高电平为正电压，逻辑低电平为负电压，且正负电压的电压值很高，可达到正负几十伏。为保证输入的正负高压信号不会对信号接口电路中的器件造成损坏，特别是输入端的MOS管的栅极，需要将输入端的MOS管的栅极的电压转换至器件允许的最大电压范围内。另外，对于信号接口电路的输入端处的逻辑门而言，正电压电平为逻辑高电平，地电平和负电压电平都是逻辑低电平，因此需要信号检测电路检测输入电压，以判断有效的输入信号。

现有的正负电压转换及信号检测电路主要通过电平转换加比较器实现。电平转换电路将正负电压转换为比较器可比较的电压V_SHIFT，比较器通过比较电压V_SHIFT和基准电压V_REF来判定输入信号的逻辑，从而确定输入的是正电压电平、地电平还是负电压电平。由于接口电路不工作时，也即比较器在等待信号输入时也需要给其供电，因此即使接口电路不工作比较器也会产生一定的静态功耗，从而难以满足极低的待机功耗要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中信号接口电路的待机功耗较高的缺陷，提供一种用于正负电压信号输入的信号接口及其信号接口电路。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种用于正负电压信号输入的信号接口电路，其特点在于，所述信号接口电路包括电压钳位电路和信号检测电路；

所述电压钳位电路包括正负电压输入端、第一电压输出端和第二电压输出端；所述信号检测电路包括第一电阻、电容、第一反相器、第二反相器、第三反相器和第一N沟道MOS管；

所述第一电压输出端与所述第一反相器和所述第二反相器的串联电路的输入端连接，所述串联电路的输出端为所述信号接口电路的数据输出端；所述第二电压输出端通过所述第一电阻和所述电容的并联电路与电源电压连接；所述第二电压输出端还与所述第三反相器的输入端连接，所述第三反相器的输出端为所述信号接口电路的信号检测输出端；所述第一N沟道MOS管的漏极与所述第二电压输出端连接，衬底端和源极均接地，栅极与所述数据输出端连接。

本方案中，通过电压钳位电路实现将电压钳位在器件允许的最大电压范围内，通过信号检测电路识别有效的输入信号，不工作时本发明不会产生静态功耗，从而待机时其耗电量极低。

较佳地，所述电压钳位电路包括第二电阻、PNP三极管、第二N沟道MOS管、第三N沟道MOS管、第四N沟道MOS管和第五N沟道MOS管；