电平移位电路(采用运算放大器TLC07X)

专利名称：电平移位电路以及电平移位方法专利类型：发明专利
发明人：日高雄斗
申请号：CN201811139868.4
申请日：20180928
公开号：CN109586707A
公开日：
20190405
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及电平移位电路以及电平移位方法。

其目的在于提供能够在不增大功耗的情况下针对信号电平处于不稳定的状态的信号也对其信号电平进行移位的电平移位电路以及电平移位方法。

包含：电压施加部，将规定电压间歇性地向第一节点施加；输入部，接收输入信号，在输入信号的信号电平为第一电压的情况下将基准电压向第二节点施加；开关部，在电压施加部未将规定电压向第一节点施加的期间中将第二节点与第一节点连接，在电压施加部将规定电压向第一节点施加的期间中将第二节点与第一节点的连接切断；以及反相器，输出将向第一节点提供的信号的相位反相后的信号来作为输出信号。

申请人：拉碧斯半导体株式会社
地址：日本神奈川县横滨市
国籍：JP
代理机构：中国专利代理(香港)有限公司
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交流信号电平移位电路推荐交流信号可由多种信号源产生，其中不少信号源与诸如TTL等最常用的接口电压不兼容。

人们通常使用电容来耦合AC信号，因为电容耦合能滤除直流分置电平。

但是电容耦合有时不适用，这是因为被耦合的信号电压在地电平上下摆动，所以必须增加直流偏置，以使被耦合的信号与接口电压兼容。

此外，被耦合的信号所含的直流电压分量V DC随脉冲宽度变化而变化。

当被耦合的信号振幅较大时，这种直流变化会对接口电压产生干扰。

本电路能测量直流偏置，对电容耦合的信号进行相应补偿，并增加直流电平调节功能，从而能实现信号接口 (图1)。

R1和C2构成低通滤波器(f3dB=0.312 Hz)，用以测量输入信号的直流分量。

其转移方程如下：当R1+R2=R3和R F=R G时，V DC就转移至输出信号V A，这是由于V DC被乘以1/2(2)=1，即增益为1。

相同电阻值的输出电压包含了V REF；这样，输出信号的电平就被移位了V REF，而不是VREF加上V DC。

当输入信号的占空比变化，而不是输出电压随占空比变化时，运算放大器使输出电压电平保持恒定不变。

V DC的增益必定为1，以便抵消交流耦合后的电压漂移。

参考电压的增益可能大于1。

例如，若R1+R2=3R3和R F=3R G，则直流分量为1/4(4)=1，而参考电压增益为3/4(4)=3。

V REF可能为正电压也可能为负电压，因此可以用本电路来获得TTL、CMOS 或ECL逻辑电平。

C1和R4构成的时间常数必须足够大，以便使最低频率信号能够无失真地通过。

只要运算放大器能驱动R4而不损失过多信号振幅，对R4的阻值没有严格要求。

在有些情况下，可以将R4的阻值设为消除近端反射所需的驱动点阻抗。

本电路可以按照配置情况方便地耦合400MHz数据，但是数据率取决于由R4和被驱动电路输入阻抗所构成的时间常数。

电平移位电路原理嘿，你问电平移位电路原理啊？这玩意儿说起来还挺有意思呢。

咱先说说啥是电平移位电路哈。

简单来讲呢，它就是能把一个电压水平的信号变成另一个电压水平的信号。

就好比你从一个地方走到另一个地方，高度不一样了，那你就得爬楼梯或者坐电梯啥的来调整高度。

电平移位电路就像是那个帮信号调整“高度”的工具。

那它是咋工作的呢？哎呀，这里面可有不少门道呢。

一般来说呢，电平移位电路会有一些关键的元件，比如晶体管啦、电阻啦啥的。

这些元件就像一群小伙伴，一起合作来完成任务。

比如说晶体管吧，它就像一个小开关。

当信号来了，它就根据信号的情况打开或者关闭。

如果信号的电压比较低，晶体管可能就会处于一种状态，让信号通过特定的路径。

如果信号的电压比较高，晶体管又会变成另一种状态，把信号引导到不同的地方去。

电阻呢，也起着很重要的作用哦。

它可以限制电流的大小，就像一个小卫士，守护着电路的安全。

如果电流太大了，电阻就会挺身而出，把电流降下来，防止电路被烧坏。

在电平移位电路中，还有电容啥的元件。

电容就像一个小水库，可以储存电荷。

当信号变化的时候，电容可以帮助平滑信号，让信号更加稳定。

那为啥要用电平移位电路呢？这可就有讲究啦。

有时候啊，不同的电路部分可能需要不同的电压水平。

比如说，一个芯片可能需要高电压来工作，而另一个芯片可能只能接受低电压的信号。

这时候，电平移位电路就派上用场了，它可以把不同电压水平的信号连接起来，让整个电路系统能够正常工作。

而且啊，电平移位电路还可以提高信号的抗干扰能力呢。

如果信号的电压太低，很容易受到外界的干扰。

通过电平移位电路把信号的电压提高一些，就可以让信号更加稳定，不容易被干扰。

总之呢，电平移位电路虽然看起来有点复杂，但是它的作用可大了。

它就像一个神奇的魔术师，能把不同电压水平的信号变来变去，让电路系统能够顺利运行。

嘿嘿，是不是很厉害呢？。