本發明屬于電路控制技術領域,涉及電平轉換雙態輸出驅動電路。
背景技術:
隨著電路控制技術的不斷發展,電平轉換電路的應用也越來越多。由于目前在進行電路設計時,通常內部控制電路與外部驅動電路的電壓不同,此時,內部控制電路與外部驅動電路之間無法進行協同工作,因此,需要通過電平轉換電路將內部控制電路輸入的信號進行電平轉換后,才能使得內部控制電路與外部驅動電路的信號電平匹配,可見電平轉換電路是內部控制電路與外部驅動電路能夠進行協同工作的重要保障。
目前電平轉換電路通常有兩種,一種是基于比較器的電平轉換電路,該電路可以將低電平轉換為高,然而由于該電路驅動能力不足,需要增加驅動電路來進行協同工作,造成電路結構較為復雜;另一種為場發射平板顯示高低壓電平轉換電路,該電路可以將內部邏輯低電平轉換為外部高電壓電平,但是該電路采用器件較多,電路結構也較為復雜。
技術實現要素:
本發明的技術解決問題是:克服現有技術的不足,提供了一種電平轉換雙態輸出驅動電路,該電路所用元器件數量少,工作原理簡單,具有電平轉換功能,且同時輸出高電平或低電平兩種信號,在實現了電平轉換功能的同時,解決了現有電路結構較為復雜的問題。
本發明的技術解決方案是:一種電平轉換雙態輸出驅動電路,包括:集電極開路緩沖器u1a、場效應管q1、電阻r1、電阻r2、電阻r3、電阻r4、低電平信號輸出端口output1、高電平信號輸出端口output2;
所述集電極開路緩沖器u1a的輸入引腳接外部輸入的input信號,集電極開路緩沖器u1a的輸出引腳通過電阻r3后,連接低電平信號輸出端口output1,所述低電平信號輸出端口output1向外部輸出低電平信號;
所述場效應管q1的s端接外部電源,場效應管q1的g端分別與電阻r1和電阻r2的一端連接,所述場效應管q1的d端與電阻r4一端連接;
所述電阻r1另一端接所述外部電源,所述電阻r2另一端連接低電平信號輸出端口output1,所述電阻r4另一端連接高電平信號輸出端口output2,所述高電平信號輸出端口output2向外部輸出高電平信號。
進一步地,所述電阻r1的阻值為所述電阻r2的阻值的2.5倍,所述電阻r1的阻值范圍為5kω~30kω,電阻r2的阻值范圍為2kω~12kω;
所述電阻r3、電阻r4的阻值范圍為100ω~300ω。
進一步地,所述場效應管q1為p溝道場效應管。
進一步地,所述電阻r1、電阻r2、電阻r3、電阻r4采用可調電位器替代。
本發明與現有技術相比的優點在于:
(1)本發明的電路結構簡單、成本低,電路由1個集電極開路緩沖器、1個場效應管及一些電阻組成,有效提升了空間利用率,本發明所使用的元器件均為常用器件,無需特制,有效節約了生產成本。
(2)本發明通過采用集電極開路緩沖器,實現了電平轉換功能,同時可以支持的外部電源的電壓范圍寬,驅動電流大。
(3)本發明提供的電路具有高電平信號及低電平信號雙接口,可以適用于不同的驅動電路,電路通用性強。
附圖說明
圖1為本發明的硬件電路原理圖。
具體實施方式
如圖1所示,為本發明的電路組成原理框圖,首先對本發明的電路連接關系進行詳細闡述:
所述電路包括:集電極開路緩沖器u1a、場效應管q1、電阻r1、電阻r2、電阻r3、電阻r4、低電平信號輸出端口output1、高電平信號輸出端口output2;所述集電極開路緩沖器u1a的輸入引腳接外部輸入的input信號,集電極開路緩沖器u1a的輸出引腳通過電阻r3后,連接低電平信號輸出端口output1;所述場效應管q1的s端接外部電源,場效應管q1的g端與分別與電阻r1和電阻r2的一端連接,所述場效應管q1的d端與電阻r4一端連接;所述電阻r1另一端接所述外部電源,所述電阻r2另一端連接低電平信號輸出端口output1,所述電阻r4另一端連接高電平信號輸出端口output2。
其中,所述電阻r1的阻值為所述電阻r2的阻值的2.5倍,所述電阻r1的阻值范圍為5kω~30kω,電阻r2的阻值范圍為2kω~12kω;
所述電阻r3、電阻r4的阻值范圍為100ω~300ω。例如,電阻r1的阻值為25kω,電阻r2的阻值為10kω。優選地,電阻r1的阻值為12kω,電阻r2的阻值為5kω,電阻r3、電阻r4的阻值為100ω。所述場效應管q1為p溝道場效應管。所述電阻r1、電阻r2、電阻r3、電阻r4采用可調電位器替代。
本發明電路中每一個器件的功能為:所述集電極開路緩沖器u1a,根據ttl電平的input信號進行通斷操作,進而控制在外部電源電壓范圍+5v~+25v下的場效應管q1通斷;低電平信號輸出端口output1輸出低電平信號;高電平信號輸出端口output2輸出高電平信號;電阻r1、電阻r2用于分壓控制場效應管q1,電阻r3、電阻r4用于進行電路限流。
下面對本發明提供的電路的工作過程進行詳細闡述:
a.當input信號輸入時,集電極開路緩沖器u1a將信號反向輸出到output1,與電源正端形成低電平信號回路,驅動電流可達30ma;
b.當u1a導通時,經過電阻r1、r2、r3分壓,場效應管q1導通,output2輸出高電平信號,與電源地形成高電平信號回路,驅動電流可達500ma;
c.電阻r3、r4與外部電阻匹配,用于控制電路輸出電流,且具有一定的防止靜電作用。通過電阻r3、r4控制電路輸出電流,可以避免輸出電流較大,從而導致電路故障。
本發明未詳細說明部分屬本領域技術人員公知常識。