專(zhuān)利名稱(chēng)：電平變換模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體器件，具體地講是涉及一種實(shí)用電子模塊。
目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)功能與本實(shí)用新型所示的模塊相同或相近的模塊或集成電路。
在許多電子設(shè)備中都要用到一種電平變換電路，其作用是當(dāng)某一模擬電壓在不同的電平范圍內(nèi)時(shí)有不同的數(shù)字電平輸出端子，這種變換作用與常見(jiàn)的模-數(shù)轉(zhuǎn)換電路不同，其特點(diǎn)在于輸入的模擬電壓通常是一個(gè)緩慢變化的直流電壓，而輸出則是多位互鎖的數(shù)字開(kāi)關(guān)，一個(gè)輸出端子允許輸出時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入電壓的范圍是很寬的。一個(gè)最明顯的實(shí)例是自動(dòng)調(diào)壓器中的取樣與處理電路。這種變換電路通常是用分立元件或數(shù)字集成電路來(lái)完成的，元件數(shù)量多，電路復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，可靠性低，安裝調(diào)試都比較困難。
本實(shí)用新型的目的，在于將上述常用的電平變換電路優(yōu)化設(shè)計(jì)后集成化，模塊化，將一套電路簡(jiǎn)化為一個(gè)器件。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案，是采用電壓比較器對(duì)輸入電壓進(jìn)行檢測(cè)，利用門(mén)電路對(duì)電壓比較器的輸出電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路輸出，以提高負(fù)載能力。采用不同的封裝工藝，可以制作成集成電路或模塊。設(shè)置不同的功率驅(qū)動(dòng)電路，可以制作成應(yīng)用于不同場(chǎng)合的系列產(chǎn)品。
根據(jù)本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，能將目前大量使用的電平變換電路由一塊復(fù)雜的電路板簡(jiǎn)化為一只元件，從而大大簡(jiǎn)化整機(jī)的電路結(jié)構(gòu)，并省去調(diào)試手續(xù)，使應(yīng)用本實(shí)用新型的電子設(shè)備整機(jī)的生產(chǎn)成本下降，而可靠性上升。此外，還可利用本實(shí)用新型提供的模塊設(shè)計(jì)和制造出許多新的產(chǎn)品。
以下結(jié)合附圖
和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電路原理圖如附圖所示。
V1是內(nèi)部穩(wěn)壓電源，給其它電路提供工作電壓。輸出電壓取5V，以便同時(shí)適用于CMOS電路和TTL電路。V1的輸入端是本模塊的第1腳，外接未經(jīng)穩(wěn)壓的電源；V1的輸出端是模塊的第2腳，從第1腳施加工作電壓時(shí)此腳應(yīng)接濾波電容。也可從2腳施加工作電壓而將第1腳閑置或與2腳短接，但2腳所加電壓必須是大小合適的穩(wěn)壓電源。第4腳是接地端。
B1-B4是四個(gè)電壓比較器，R1-R5是五個(gè)阻值相同的電阻，構(gòu)成一分壓電路。當(dāng)穩(wěn)壓源的輸出電壓為5V時(shí)，B1-B4的反向端電壓被分壓電路等分，分別是4、3、2、1V。四個(gè)電壓比較器的同相端接在一起構(gòu)成模塊的第3腳，此腳為待檢測(cè)電平的輸入端。3腳輸入電壓大于0V而小于1V時(shí)，四個(gè)電壓比較器輸出均為低電平。3腳電壓大于1V而小于2V時(shí)，B4輸出高電平；3腳電壓大于2V而小于3V時(shí)，B3、B4輸出高電平；3腳電壓大于3V而小于4V時(shí)，B2、B3、B4輸出高電平；3腳電壓大于4V時(shí)，四個(gè)電壓比較器輸出均為高電平。
M1-M4是四個(gè)異或門(mén)，構(gòu)成一組電平變換電路，用以將比較器的輸出狀態(tài)變換為單一的互鎖輸出端。Q1-Q4構(gòu)成四個(gè)射極開(kāi)路輸出的驅(qū)動(dòng)電路，以提高模塊5-8腳的電流驅(qū)動(dòng)能力。R6-R9為內(nèi)部限流電阻，因此模塊的5-8腳可以直接驅(qū)動(dòng)可控硅、NPN型晶體管而不需再加限流電阻。3腳電壓小于1V時(shí)，B4輸出為低電平，M4輸出高電平，5腳有高電平輸出；4腳電壓大于1V而小于2V時(shí)，B4輸出高電平而B(niǎo)3輸出低電平，所以只有M3輸出高電平，對(duì)應(yīng)的6腳有高電平輸出。依此類(lèi)推，當(dāng)4腳電壓在1V-4V之間逐漸上升時(shí)，模塊的5-8腳依次輸出高電平。4腳電壓大于4V時(shí)，四個(gè)電壓比較器全部輸出高電平，四個(gè)異或門(mén)則全部輸出低電平，模塊5-8腳則全部無(wú)輸出。
本實(shí)施例中，采用運(yùn)算放大器(如LM324N等)、異或門(mén)數(shù)字集成電路(如CD4070、74LS86等)和三端穩(wěn)壓器(78L05系列)等元件的成品或半成品(芯片)，根據(jù)附圖聯(lián)接，然后封裝制作成專(zhuān)用模塊。
根據(jù)本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，可以將電路集成在一塊半導(dǎo)體芯片上，然后封裝成一片集成電路。
本實(shí)用新型提供的模塊，可廣泛應(yīng)用于自動(dòng)調(diào)壓器、低功耗串聯(lián)調(diào)整型穩(wěn)壓電源、上下限電壓指示與控制電路、預(yù)熱與延時(shí)啟動(dòng)電路等常見(jiàn)實(shí)用電路中，及其它許多應(yīng)用自動(dòng)控制系統(tǒng)的場(chǎng)合中。
權(quán)利要求1.一種電平變換模塊，其內(nèi)部有一組提供基準(zhǔn)電壓的分壓電路，一組對(duì)基準(zhǔn)電壓和輸入電壓進(jìn)行比較的電壓比較器，一組接在電壓比較器之后，將電壓比較器的輸出狀態(tài)變換為單一互鎖輸出端的電平變換電路，其特征在于，它還具有一組功率驅(qū)動(dòng)電路，接在電平變換電路之后，將電平變換電路輸出電平進(jìn)行功率放大至可以直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載；一個(gè)內(nèi)部穩(wěn)壓電源，為其它電路提供工作電壓。
2.按照權(quán)利要求1的模塊，其特征在于可以制作成集成電路，或是集成電路的組成部分。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種采用半導(dǎo)體器件制作的模塊。目前將模擬電壓的大小變換成數(shù)字控制信號(hào)的單元電路由分立電路或數(shù)字集成電路構(gòu)成，電路復(fù)雜，成本高，調(diào)試?yán)щy，可靠性低。本實(shí)用新型為解決該問(wèn)題所展示的技術(shù)方案，是利用電壓比較器對(duì)模擬電壓分段取樣，然后用門(mén)電路進(jìn)行電平變換，之后通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路形成多路互鎖輸出，并將電路優(yōu)化設(shè)計(jì)后制作成通用型模塊，可降低整機(jī)生產(chǎn)成本，提高可靠性。本器件應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)和其它電子設(shè)備中。
文檔編號(hào)G05B1/00GK2248955SQ9521885
公開(kāi)日1997年3月5日 申請(qǐng)日期1995年8月1日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月1日
發(fā)明者李蘭云 申請(qǐng)人:李蘭云