专利名称：实现差分电平信号到单端电平信号的转换电路的利记博彩app
技术领域：
本发明属于电路设计技术领域，具体涉及实现差分电平信号到单端电平信号的转换电路。
背景技术：
当今，为满足不同的功能需求，电路系统日益复杂，传输的数据量越来越大，实时性要 求越来越高，传输距离越来越长，传输的速率越来越高。为适应此发展，电子器件的接口电 平有很多的标准。常用的电平标准有TTL (Transistor-Transistor Logic,晶体管逻辑)、 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor PM0S+,0S)、 LVTTL(Low Voltage TTL, 低电压晶体管逻辑)、LVCMOS(Low Voltage CMOS,低电压CMOS) 、 ECL (Emitter Coupled Logic, 发射极耦合逻辑)、PECL (Pseudo/Positive Emitter Coupled Logic,正电极压供电的发射 极耦合逻辑)、LVPECL (Low Vol tage PECL低电压正电压供电的发射极耦合逻辑)、CML ( Cur fen t Mode Logic,公共模式逻辑)、LVDS ( Low Voltage Differential Signaling,低电压分流 信号流)、GTL(Gunning Transceiver Logic,耿氏收发机逻辑)、RS232、 RS485等。
其中，PECL、 LVDS和CML电平这三类采用差分对传输高速信号的电平解决了高速线路中 要求的传输速率高，抗干扰能力强，传输距离远等问题，应用非常广泛。PECL电平，即采用 正电压供电的发射极耦合逻辑电路，差分结构，其电平典型参数为工作电压5V，输出高电 压典型值为4.1V,输出低电压典型值为3.3V。 LVDS电平，即低电压差分信号，这种技术的 核心是采用极低的电压摆幅高速差动传输数据，差分对输入输出，内部有一个恒流源3. 5-4mA， 在差分线上改变方向来表示0和1。通过外部的100欧匹配电阻(并在差分线上靠近接收端) 转换为土350mV的差分电平。CML电平是所有高速数据接口中最简单的一种，其接口典型的输 出电路是一个差分对形式。该差分对的集电极电阻为50 Q,输出信号的高低电平切换是靠 共发射极差分对的开关控制的。差分对的发射极到地的恒流源典型值为16 mA。假定CML的 输出负载为一个50 Q上拉电阻，则单端CML输出信号的摆幅为VCC (VCC-0.4) V。在这 种情况下，差分输出信号摆幅为800 mV。信号摆幅较小，所以功耗很低，CML接口电平功耗 低于ECL的1/2，而且它的差分信号接口和ECL、 LVDS电平具有类似的特点。
但是，由于芯片厂家自身的原因等，很多芯片的接口电平为TTL/CMOS单端电平。其中TTL 电平为三极管结构，其输出高电压大于2.4V,低电压小于0.4V，输入高电压大于2V，输入 低电压小于O. 8V。
因此，要实现差分电平器件(如PECL电平器件)到单端电平器件(如TTL电平器件)的 连接，必须通过电平转换电路或电平转换芯片。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种稳定可靠的实现差分电平信号到单端电 平信号的转换电路。
为达到上述目的，本发明一种实现差分电平信号到单端电平信号的转换电路，包括一 电压比较器，该电压比较器的正向输入、反向输入之一端连接差分电平的一输出端，且该输 入端的输入电压由第一输入电阻网络与第二输入电阻网络分压得到；
该电压比较器的正向输入、反向输入之另一端为该电压比较器的参考电压输入端，且该 输入端的参考电压由第三电阻网络与第四电阻网络分压得到；
该电压比较器的输出端连接单端电平。
进一步地，所述第一电阻网络与第二电阻网络串联分压得到的输入电压符合差分电平信 号的阻抗匹配和其直流偏置电压的要求。
进一步地，所述第三电阻网络与第四电阻网络串联分压得到的参考电压等于差分电平的 直流偏置电压。
进一步地，所述电压比较器的输出端的输出电压符合与其连接的单端电平标准。 进一步地，在所述电压比较器的电源输入端配置一个退耦电容。
本发明的转换电路使信号的高低电平幅度转换成和接收端要求匹配的信号电平(V0LT)， 从而实现了由差分电平信号到单端电平信号的转换。
图1为本发明的差分电平信号到单端电平信号转换电路原理图2为PECL电平到TTL电平的转换电路示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步详细的说明如图1所示，本发明实现差分 电平信号到单端电平信号的转换电路主要由电组网络和一电压比较器组成，将双端输出的差 分电平信号的一端，连接到本发明的转换电路的电压比较器的一输入端(VIN)，该输入端的
电压(图l中b点的直流电平)由R1,R2阻值与电压(V3，V4)决定，应等于相应输入信号的 直流偏置电平，电压比较器的另一输入端的参考电压由电压(V2， V5)通过电阻网络R3， R4分 压得到(图1的a点电压)。
其中，电压比较器的两路输入为模拟信号，输出则为二进制信号，当输入电压的差值增 大或减小时，其输出保持恒定。电压比较器的选择，要保证电压比较器的输出电压符合相应 的单端的电平标准，同时，根据具体需求，还要注意电压比较器的输出延迟时间与翻转速度， 因为此参数直接决定本发明的转换电路的输入信号的频率范围。
分压电阻网络(R3， R4)阻值的选择要保证电压比较器的参考电压值等于差分电平的直 流偏置电压，同时，电阻值选择还应兼顾功耗要求。
电压比较器信号输入端的R1、 R2电阻网络的参数选择，需要同时考虑输入差分电平信号 的阻抗匹配和其直流偏置电平。常见的差分电平信号的单端匹配阻抗要求约为50欧姆。
图2为本发明的转换电路的一个具体应用实例，实现PECL电平到TTL电平的转换应用， 其中，信号源为PECL电平信号，5V供电电源，输出高电平为4. IV，低电平为3.3 V，直流 偏置电压为3.7V，连接电压比较器的正向输入端。
电压比较器的参考电压由5V电源电压通过分压电阻R3, R4分压得到，阻值选择分别为R3 等于1K欧姆，R4等于3K欧姆。由此分压得到的参考电压为3.75V,连接电压比较器的反向 输入端。接收端器件要求为单端的TTL电平，电源电压为直流5V。
在该PECL电平到TTL电平的转换应用中，电压比较器的选择为National Semiconductor 公司的LMC7215，其工作电源电压2 8V。当电源电压选用5V时，其输出高电平最低为4. 6 V， 输出低电平为最高0.4 V，完全符合TTL电平要求。
由于Rl， R2的选择要考虑PECL信号50欧姆的单端阻抗匹配和3. 7V的直流偏置电平，信 号输入端R1,R2电阻网络的阻值选择分别为68欧姆，180欧姆。计算得到的戴维宁等效阻抗 值为49.35欧姆，直流电压偏置点为3.63V,基本符合设计目标值。
对电压比较器的电源输入端，配置一个O. luF的退耦电容Cl，降低电源噪声对电压比较 器的影响。在电压比较器的TTL输出端，串入一个33欧姆的电阻R5作为TTL信号的源端阻 抗匹配电阻。
综上所述，本发明的转换电路使信号的高低电平幅度转换成和接收端要求匹配的信号电 平(V0UT)，完成差分电平信号到单端电平信号的转换。
权利要求
1、一种实现差分电平信号到单端电平信号的转换电路，其特征在于，包括一电压比较器，该电压比较器的正向输入、反向输入之一端连接差分电平的一输出端，且该输入端的输入电压由第一输入电阻网络与第二输入电阻网络分压得到；该电压比较器的正向输入、反向输入之另一端为该电压比较器的参考电压输入端，且该输入端的参考电压由第三电阻网络与第四电阻网络分压得到；该电压比较器的输出端连接单端电平。
2、 根据权利要求l所述的实现差分电平信号到单端电平信号的转换电路，其特征在于， 所述第一电阻网络与第二电阻网络串联分压得到的输入电压符合差分电平信号的阻抗匹配和 其直流偏置电压的要求。
3、 根据权利要求2所述的实现差分电平信号到单端电平信号的转换电路，其特征在于， 所述第三电阻网络与第四电阻网络串联分压得到的参考电压等于差分电平的直流偏置电压。
4、 根据权利要求1或3所述的实现差分电平信号到单端电平信号的转换电路，其特征在于，所述电压比较器的输出端的输出电压符合与其连接的单端电平标准。
5、 根据权利要求4所述的实现差分电平信号到单端电平信号的转换电路，其特征在于， 在所述电压比较器的电源输入端配置一个退耦电容。
全文摘要
本发明公开一种实现差分电平信号到单端电平信号的转换电路，包括一电压比较器，该电压比较器的正向输入、反向输入之一端连接差分电平的一输出端，且该输入端的输入电压由第一输入电阻网络与第二输入电阻网络分压得到；该电压比较器的正向输入、反向输入之另一端为该电压比较器的参考电压输入端，且该输入端的参考电压由第三电阻网络与第四电阻网络分压得到；该电压比较器的输出端连接单端电平。本发明实现了由差分电平信号到单端电平信号的转换。
文档编号H03K19/0175GK101179269SQ200610138670
公开日2008年5月14日 申请日期2006年11月10日 优先权日2006年11月10日
发明者毅 刘, 陈恭敬 申请人:中兴通讯股份有限公司