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DE10214201A1 - Level adaptation circuit arrangement has resistances connecting first and second supply potential connections to transistor control input and second connection of transistor's controlled path - Google Patents

Level adaptation circuit arrangement has resistances connecting first and second supply potential connections to transistor control input and second connection of transistor's controlled path

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Publication number
DE10214201A1
DE10214201A1 DE2002114201 DE10214201A DE10214201A1 DE 10214201 A1 DE10214201 A1 DE 10214201A1 DE 2002114201 DE2002114201 DE 2002114201 DE 10214201 A DE10214201 A DE 10214201A DE 10214201 A1 DE10214201 A1 DE 10214201A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transistor
connection
circuit arrangement
supply potential
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE2002114201
Other languages
German (de)
Inventor
Goekhan Albayrak
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Priority to DE2002114201 priority Critical patent/DE10214201A1/en
Publication of DE10214201A1 publication Critical patent/DE10214201A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0175Coupling arrangements; Interface arrangements
    • H03K19/018Coupling arrangements; Interface arrangements using bipolar transistors only
    • H03K19/01806Interface arrangements

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  • Mathematical Physics (AREA)
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Abstract

The circuit arrangement has an input for a signal with a first level and an output for a signal with a second level, a transistor with a control input and a controlled path, a first connected to the input and a second to the output, a first resistance connecting the transistor control input to the first supply potential connection and a second resistance that couples the second controlled path connection to a second supply potential connection. The circuit arrangement has an input (1) for feeding in a signal with a first level and an output (2) for tapping a signal with a second level, a transistor (3) with a control input and a controlled path with 2 connections, a first connected to a circuit arrangement input and a second to a circuit arrangement output, a first resistance (4) connecting the transistor control input to the first supply potential connection (5) and a second resistance (6) that couples the second connection of the controlled path to a second supply potential connection (7).

Description

Die folgende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Pegelanpassung. The following invention relates to a circuit arrangement for Level adjustment.

Es ist üblich, Signalpegel, genauer Spannungspegel, zwischen Funktionseinheiten von elektrischen Schaltungen anzupassen. Beispielsweise ist zur Verknüpfung von Schaltungsteilen, welche in bipolarer und in CMOS-Schaltungstechnik ausgeführt sind, eine Pegelanpassung erforderlich. Ebenso sind Pegelanpassungen erforderlich zwischen Schaltungsteilen, welche unterschiedliche Versorgungsspannungen und damit üblicherweise verschiedene Signalspannungspegel aufweisen. It is common to have signal levels, more precisely voltage levels, between Adapt functional units of electrical circuits. For example, to link circuit parts, which are implemented in bipolar and in CMOS circuit technology level adjustment is required. Likewise are Level adjustments required between circuit parts, which different supply voltages and therefore usually have different signal voltage levels.

Zur Pegelanpassung mit integrierten Bausteinen sind sowohl nichtinvertierende, als auch invertierende Lösungen bekannt. For level adjustment with integrated modules are both non-inverting, as well as inverting solutions known.

Nichtinvertierende Pegelanpassungen mit integrierten Bausteinen, welche üblicherweise eingesetzt werden, benötigen verhältnismäßig viel Flächenbedarf auf einer Leiterplatte. Weiterhin haben nichtinvertierende Pegelanpassungsschaltungen den Nachteil, dass, um anspruchsvollen Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) zu genügen, aufwendige und kostenintensive zusätzliche elektronische Komponenten und Maßnahmen erforderlich sind. Schließlich können bekannte, nichtinvertierende Pegelanpassungsschaltungen Signalpegel im Megahertz-Frequenzbereich, beispielsweise mit einer Signalfrequenz von 6,5 Megahertz, nur sehr stark verzerrt übertragen. Non-inverting level adjustments with integrated Components that are usually used need relatively much space required on a circuit board. They also have non-inverting level adjustment circuits the disadvantage that to meet demanding requirements electromagnetic compatibility (EMC) is sufficient, complex and expensive additional electronic Components and measures are required. Finally, you can known, non-inverting level adjustment circuits Signal level in the megahertz frequency range, for example with a Signal frequency of 6.5 megahertz, only very distorted transfer.

Bei invertierenden Pegelanpassungsschaltungen mit integrierten Bausteinen besteht zusätzlich zu den für nichtinvertierende Pegelanpassungsschaltungen aufgezählten Eigenschaften und Nachteilen das Problem, dass eine zusätzliche Inverterstufe erforderlich ist, um die invertierenden Eigenschaften der Pegelanpassungsschaltung auszugleichen. Hierdurch werden Signallaufzeiten vergrößert, was zu Laufzeitproblemen bei der Signalverarbeitung führen kann. With inverting level adjustment circuits with integrated modules exist in addition to those for non-inverting level matching circuits enumerated properties and disadvantages the problem that an additional Inverter stage is required to change the inverting properties to compensate for the level adjustment circuit. This will Signal runtimes increased, leading to runtime problems with the Signal processing can result.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zur Pegelanpassung anzugeben, welche für sehr schnelle Signale, beispielsweise mit einer Signalfrequenz von 6,5 Megahertz, geeignet ist, einen geringen Flächenbedarf erfordert, sowie eine gute EMV-Verträglichkeit aufweist. The object of the present invention is a Specify circuitry for level adjustment, which for very fast signals, for example with a signal frequency of 6.5 Megahertz, is suitable for a small footprint required, and has good EMC compatibility.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine Schaltungsanordnung zur Pegelanpassung, umfassend

  • - einen Eingang zum Zuführen eines Signals mit einem ersten Signalpegel und einen Ausgang zum Ableiten eines Signals mit einem zweiten Signalpegel,
  • - einen Transistor mit einem Steuereingang und einer gesteuerten Strecke mit zwei Anschlüssen, von denen ein erster Anschluss mit dem Eingang der Schaltungsanordnung und ein zweiter Anschluss mit dem Ausgang der Schaltungsanordnung verbunden ist,
  • - einen ersten Widerstand, der den Steuereingang des Transistors mit einem ersten Versorgungspotentialanschluss verbindet, und
  • - einen zweiten Widerstand, der den zweiten Anschluss der gesteuerten Strecke des Transistors mit einem zweiten Versorgungspotentialanschluss koppelt.
According to the invention, the object is achieved by a circuit arrangement for level adjustment, comprising
  • an input for supplying a signal with a first signal level and an output for deriving a signal with a second signal level,
  • a transistor with a control input and a controlled path with two connections, of which a first connection is connected to the input of the circuit arrangement and a second connection is connected to the output of the circuit arrangement,
  • a first resistor that connects the control input of the transistor to a first supply potential connection, and
  • - A second resistor that couples the second connection of the controlled path of the transistor to a second supply potential connection.

Die vorliegende Schaltungsanordnung zur Pegelanpassung umfasst mit Vorteil lediglich einen Transistor und zwei daran angeschlossene Widerstände. Dabei ist der Eingang zum Zuführen eines Signals mit dem ersten Signalpegel unmittelbar mit einem Anschluss der gesteuerten Strecke des Transistors verbunden. Der Steuereingang des Transistors ist über einen Widerstand mit einem Versorgungspotentialanschluss verbunden, ebenso ist der weitere Anschluss der gesteuerten Strecke, der auch den Schaltungsausgang bildet, über einen weiteren Widerstand mit einem weiteren Versorgungspotentialanschluss verbunden. The present circuit arrangement for level adjustment advantageously comprises only one transistor and two on it connected resistors. The entrance to Feed a signal with the first signal level directly with a connection of the controlled path of the transistor connected. The control input of the transistor is via a Resistor connected to a supply potential connection, also the further connection of the controlled route is the also forms the circuit output, via another Resistor with another supply potential connection connected.

Die beschriebene Schaltung ist besonders zum Umsetzen des ersten Signalpegels auf einen zweiten, höheren Signalpegel geeignet. The circuit described is particularly for implementing the first signal level to a second, higher signal level suitable.

Die den beiden Versorgungspotentialanschlüssen zuführbaren, zugeordneten Potentiale der Versorgungsspannung entsprechen bevorzugt den Spannungswerten der zu erwartenden Signalpegel. The feedable to the two supply potential connections assigned potentials of the supply voltage prefers the voltage values of the signal levels to be expected.

Die beschriebene Schaltung weist den Vorteil auf, dass sie für sehr schnelle Signale, das heißt für Signale mit hoher Frequenz geeignet ist. Zudem kann die Schaltung kostengünstig aufgebaut werden und weist gute EMV-Eigenschaften auf. Insbesondere bezüglich der Störfestigkeit gegenüber hochfrequenten Einstrahlungen genügt die Schaltung gemäß dem beschriebenen Prinzip sehr hohen Anforderungen und ist daher insbesondere zur Verwendung in Kraftfahrzeugen geeignet. The circuit described has the advantage that it for very fast signals, that is, for signals with high Frequency is suitable. In addition, the circuit can be inexpensive be built and has good EMC properties. Especially with regard to immunity to high frequencies The circuit according to the described is sufficient Principle very high requirements and is therefore special suitable for use in motor vehicles.

Mit Vorteil ist zusätzlich zu dem Transistor mit den beiden angeschlossenen Widerständen ein Kondensator vorgesehen, der den Steuereingang des Transistors mit einem Bezugspotentialanschluss der Schaltungsanordnung verbindet. It is advantageous in addition to the transistor with the two connected resistors, a capacitor provided the control input of the transistor with a Reference potential connection of the circuit arrangement connects.

Der Kondensator ist bevorzugt zum Kurzschließen hochfrequenter Störeinstrahlungen ausgelegt. Mit dem Kondensator wird folglich die Störfestigkeit der Pegelanpassschaltung weiter verbessert. Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Verschaltung des Kondensators ist dadurch erzielt, dass ein schnelleres Umschalten des Transistors, insbesondere bei der Verwendung mit Rechtecksignalen, gewährleistet ist. Folglich kann die Schaltungsanordnung zur Pegelanpassung mit Vorteil zur praktisch verzerrungsfreien Verarbeitung von hochfrequenten Rechtecksignalen bis in den Bereich einiger Megahertz hinein eingesetzt werden. The capacitor is preferred for short-circuiting high-frequency interference. With the capacitor consequently, the immunity of the level adjustment circuit continues improved. Another advantage of the described Interconnection of the capacitor is achieved in that a faster switching of the transistor, especially in the Use with square wave signals is guaranteed. Hence can the circuit arrangement for level adjustment with advantage practically distortion-free processing of high-frequency Rectangular signals down to a few megahertz be used.

Besonders bevorzugt im Hinblick auf die Hochfrequenzeigenschaften der Schaltung ist ein Betreiben des Transistors in Basisschaltung. Dabei ist der Transistor als Bipolar- Transistor ausgeführt. Particularly preferred in view of the Radio frequency properties of the circuit is an operation of the transistor in Base circuit. The transistor is a bipolar Transistor executed.

Das Verschalten des Transistors in Basisschaltung erfolgt bevorzugt derart, dass der Emitteranschluss des Transistors den Eingang der Pegelanpassungsschaltung bildet, dass der Kollektoranschluss des Transistors den Ausgang der Pegelanpassungsschaltung bildet und dass der Basisanschluss über den ersten Widerstand mit dem ersten Versorgungspotentialanschluss und bevorzugt über den Kondensator mit dem Bezugspotentialanschluss verbunden ist. The transistor is connected in the basic circuit preferably such that the emitter connection of the transistor Input of the level adjustment circuit forms that the Collector connection of the transistor the output of the Level adjustment circuit forms and that the base connection over the first Resistance with the first supply potential connection and preferably over the capacitor with the Reference potential connection is connected.

Insbesondere bei Ausführen der Schaltung mit einem in Basisschaltung verschalteten Transistor ist diese besonders zur Ansteuerung hochohmiger elektrischer Lasten mit dem zweiten Signalpegel geeignet. Bei dem Auslegen der vorliegenden Pegelanpassungsschaltung ist bevorzugt die Dimensionierungsregel anzuwenden, dass ein mit dem zweiten Signalpegel anzusteuernder elektrischer Lastwiderstand größer oder gleich dem zehnfachen Kollektorwiderstand ist. Der Kollektorwiderstand entspricht dabei dem zweiten Widerstand. Especially when executing the circuit with an in Basic circuit interconnected transistor, this is especially for Control of high-resistance electrical loads with the second Suitable signal level. When interpreting the present Level adjustment circuit is preferably the Dimensioning rule apply that one with the second signal level controlled electrical load resistance greater than or equal to that is ten times the collector resistance. The collector resistance corresponds to the second resistance.

Alternativ zu der beschriebenen Ausführung des Transistors als Bipolar-Transistor kann mit Schaltungsanpassungen, die einem Fachmann geläufig sind, auch ein Feldeffekt-Transistor eingesetzt werden. In Analogie zu der Ausführung mit Bipolar- Transistor wird dabei der Feldeffekttransistor so verschaltet, dass der Gate-Anschluss dem Basis-Anschluss, der Emitter-Anschluss als Signaleingang dem Source-Anschluss und der Kollektor-Anschluss als Schaltungsausgang dem Drain-Anschluss des Feldeffekttransistors entspricht. As an alternative to the described embodiment of the transistor as a bipolar transistor can with circuit adjustments that a person skilled in the art is also familiar with a field-effect transistor be used. In analogy to the version with bipolar The field effect transistor becomes transistor interconnects that the gate connector to the base connector that Emitter connection as signal input to the source connection and the Collector connection as circuit output to the drain connection corresponds to the field effect transistor.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen des vorliegenden Prinzips sind Gegenstand der Unteransprüche. Further details and advantageous embodiments of the the present principles are the subject of the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der einzigen Figur näher erläutert. The invention is described below using an exemplary embodiment explained in more detail using the single figure.

Es zeigt: It shows:

die Figur ein erstes Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung zur Pegelanpassung anhand eines Schaltbildes. the figure shows a first embodiment of the Circuit arrangement for level adjustment using a Diagram.

Die Figur zeigt zwei zueinander symmetrisch angeordnete Schaltungsteile, welche jeweils eine Schaltungsanordnung zur Pegelanpassung repräsentieren. Mit der Schaltung gemäß der Figur können demnach zwei Signale einer Pegelanpassung unterzogen werden. The figure shows two symmetrically arranged Circuit parts, each of which has a circuit arrangement for Represent level adjustment. With the circuit according to the Figure can therefore two signals of a level adjustment be subjected.

Die Schaltungsanordnung zur Pegelanpassung gemäß der Figur umfasst einen Eingang 1 zum Zuführen eines Signals mit einem ersten Signalpegel A und einen Ausgang 2 zum Ableiten eines Signals mit einem zweiten Signalpegel B. Der erste Signalpegel A beträgt bei der vorliegenden Schaltungsanordnung 3,3 Volt, der auf den zweiten Signalpegel B umgesetzt wird, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel 5 Volt beträgt. Ein Transistor 3, der als NPN-Bipolar-Transistor ausgebildet ist, ist mit seinem Emitteranschluss unmittelbar mit dem Eingang 1 der Schaltung verbunden. Der Kollektoranschluss des Transistors 3 ist mit dem Ausgang 2 der Schaltung verbunden. Der Basis- Anschluss des Transistors 3 ist über einen ersten Widerstand 4, der als Pull-Up-Widerstand arbeitet, mit einem ersten Versorgungspotentialanschluss 5 verbunden. Am Versorgungspotentialanschluss 5 wird eine Spannung von 3,3 Volt zugeführt. Der Widerstandswert des ersten Widerstands 4 beträgt 10 Kiloohm. Der Kollektoranschluss des Transistors 3 ist über einen zweiten Widerstand, der als Pull-Up-Widerstand 6 ausgebildet ist, mit einem zweiten Versorgungspotentialanschluss 7 verbunden. Am Versorgungspotentialanschluss 7 wird eine Spannung von 5,0 Volt gegen Bezugspotential zugeführt. Der Widerstandswert des zweiten Widerstands 6 beträgt 2,7 Kiloohm. Eine Kondensator 8 ist mit einem Anschluss mit dem Basisanschluss des Transistors 3 und mit einem weiteren Anschluss mit einem Bezugspotentialanschluss 9 verbunden. Der Wert der Kapazität 8 beträgt 100 pF. Die Kapazität 8 ist als SMD- (service mount divise)-Bauteil ausgebildet. Gemäß der beschriebenen Verschaltung wird der Transistor 3 in Basisschaltung betrieben. The circuit arrangement for level adaptation according to the figure comprises an input terminal 1 for supplying a signal having a first signal level A and an output 2 for deriving a signal having a second signal level as the first signal level A is in the present circuit arrangement 3, 3 volts, the on the second signal level B is implemented, which is 5 volts in the present exemplary embodiment. A transistor 3 , which is designed as an NPN bipolar transistor, has its emitter connection connected directly to the input 1 of the circuit. The collector connection of the transistor 3 is connected to the output 2 of the circuit. The base connection of the transistor 3 is connected to a first supply potential connection 5 via a first resistor 4 , which works as a pull-up resistor. A voltage of 3.3 volts is supplied to the supply potential connection 5 . The resistance value of the first resistor 4 is 10 kilohms. The collector connection of the transistor 3 is connected to a second supply potential connection 7 via a second resistor, which is designed as a pull-up resistor 6 . A voltage of 5.0 volts against the reference potential is supplied at the supply potential connection 7 . The resistance value of the second resistor 6 is 2.7 kilohms. A capacitor 8 is connected with one connection to the base connection of the transistor 3 and with another connection to a reference potential connection 9 . The value of capacitance 8 is 100 pF. The capacitance 8 is designed as an SMD (service mount divise) component. According to the circuit described, the transistor 3 is operated in the basic circuit.

Die Widerstandswerte für den Basiswiderstand 4 und den Kollektorwiderstand 6 können gemäß folgenden Dimensionierungsregeln bei einer Umsetzung von einem 3,3 Volt-Pegel auf einen 5,5 Volt-Pegel berechnet werden:


The resistance values for the base resistor 4 and the collector resistor 6 can be calculated according to the following dimensioning rules when converting from a 3.3 volt level to a 5.5 volt level:


Dabei repräsentiert UBE min die minimale Basis-Emitter- Spannung, 1B,max den maximalen Basisstrom, UCEsat,min die minimale Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung und Iinput,max den maximalen Eingangsstrom am Emitteranschluss. Als Ergebnis erhält man die Mindest-Widerstandswerte R4,min; R6,min für Basis- und Kollektorwiderstand 4, 6. U BE min represents the minimum base-emitter voltage, 1 B, max the maximum base current, U CEsat, min the minimum collector-emitter saturation voltage and I input, max the maximum input current at the emitter connection. The result is the minimum resistance values R 4, min ; R 6, min for base and collector resistance 4 , 6 .

An den Ausgang 2 der Schaltungsanordnung sollte eine elektrische Last angeschlossen werden, deren elektrischer Widerstand größer oder gleich dem zehnfachen Kollektorwiderstand 6 ist. An electrical load whose electrical resistance is greater than or equal to ten times the collector resistance 6 should be connected to the output 2 of the circuit arrangement.

Spiegelsymmetrisch zu der beschriebenen Schaltungsanordnung zur Pegelanpassung ist gemäß der Figur eine weitere Pegelanpassungsschaltung vorgesehen. Diese umfasst einen weiteren Eingang 1' und einen weiteren Ausgang 2'. In Analogie zu der Eingang 1 und Ausgang 2 koppelnden Pegelanpassungsschaltung ist auch hier ein Transistor 3', ein Basiswiderstand 4', ein Kollektorwiderstand 6' und ein Kondensator 8' vorgesehen, welche mit den jeweilig zugeordneten Versorgungs- und Bezugspotentialanschlüssen 5, 7, 9 verbunden sind. Da die Verschaltung sowie die vorteilhafte Funktionsweise dieses spiegelsymmetrisch ausgeführten Schaltungsteils derjenigen der beschriebenen Schaltungsanordnung entspricht, wird an dieser Stelle auf jene verwiesen. A further level adjustment circuit is provided according to the figure in mirror symmetry with the circuit arrangement for level adjustment described. This comprises a further input 1 'and a further output 2 '. Analogous to the level matching circuit coupling input 1 and output 2 , a transistor 3 ', a base resistor 4 ', a collector resistor 6 'and a capacitor 8 ' are also provided here, which are connected to the respectively assigned supply and reference potential connections 5 , 7 , 9 are. Since the circuitry and the advantageous mode of operation of this mirror-symmetrical circuit part correspond to that of the circuit arrangement described, reference is made to this at this point.

Zur Erläuterung der Funktionsweise der Schaltungsanordnung zur Pegelanpassung sollen im folgenden zwei Fälle erläutert werden, nämlich zum Einen, in welcher Weise ein Signalpegel von 3,3 Volt am Eingang 1 zu einem Signalpegel von 5 Volt am Ausgang 2 führt, sowie zum Anderen, in welcher Weise ein Signalpegel von Null Volt am Eingang 1 zu einem Signalpegel von ebenfalls Null Volt am Ausgang 2 der Schaltung führt. To explain the mode of operation of the circuit arrangement for level adjustment, two cases are to be explained in the following, namely on the one hand how a signal level of 3.3 volts at input 1 leads to a signal level of 5 volts at output 2 and on the other hand in which A signal level of zero volts at input 1 leads to a signal level of also zero volts at output 2 of the circuit.

Im ersten Fall liegt am Eingang 1 der Schaltung und damit am Emitteranschluss des Transistors 3 eine Signalspannung von 3,3 Volt an. Der Pull-Up-Widerstand 4 am Basisanschluss des Transistors 3 bewirkt, dass das erste Versorgungspotential am ersten Versorgungspotentialanschluss 5 von 3,3 Volt ebenfalls am Basisanschluss des Transistors 3 anliegt. Die Basis- Emitter-Spannung des Transistors 3 ergibt sich folglich zu praktisch Null Volt, folglich sperrt der Transistor 3. Da über die gesteuerte Strecke des Transistors kein Stromfluss stattfinden kann, wird der Ausgangsstrom am Ausgang 2 durch den Kollektorwiderstand 6 bestimmt. Dabei beträgt der Spannungspegel am Ausgang 2 zumindest 4,6 Volt. Beim Anschluss von in CMOS-Schaltungstechnik ausgebildeten elektrischen Verbrauchern beträgt der Spannungspegel mindestens 4,9 Volt. In the first case, a signal voltage of 3.3 volts is present at input 1 of the circuit and thus at the emitter terminal of transistor 3 . The pull-up resistor 4 at the base connection of the transistor 3 has the effect that the first supply potential at the first supply potential connection 5 of 3.3 volts is also present at the base connection of the transistor 3 . The base-emitter voltage of transistor 3 consequently results in practically zero volts, consequently transistor 3 blocks. Since no current flow can take place over the controlled path of the transistor, the output current at output 2 is determined by the collector resistor 6 . The voltage level at output 2 is at least 4.6 volts. When connecting electrical consumers trained in CMOS circuit technology, the voltage level is at least 4.9 volts.

Im zweiten Fall liegt am Emitteranschluss des Transistors 3 eine Spannung von Null Volt an. Am Basisanschluss liegt, wie erläutert, über den Pull-Up-Widerstand 4 eine Spannung von 3,3 Volt an. Da die Basis-Emitter-Spannung des Transistors 3 demnach größer als 0,7 Volt beträgt, ist der als NPN- Transistor ausgebildete Transistor 3 vollständig leitend. Der Spannungspegel am Ausgang 2 wird mit dem leitenden Transistor 3 praktisch auf Emitterpotential gezogen. Somit folgt der Kollektor dem Signalpegel von Null Volt. Der Ausgang 2 erreicht einen Spannungspegel von kleiner oder gleich 0,2 Volt. Diese Spannung von 0,2 Volt ist dadurch begründet, dass zwischen Kollektor und Emitter bei den verwendeten Integrationstechniken eine Restspannung von 0,2 Volt stets verbleibt. In the second case, a voltage of zero volts is present at the emitter connection of transistor 3 . As explained, a voltage of 3.3 volts is present at the base connection via the pull-up resistor 4 . Since the base-emitter voltage of the transistor 3 is therefore greater than 0.7 volts, as an NPN transistor formed transistor 3 is fully conductive. The voltage level at the output 2 is practically pulled to the emitter potential with the conductive transistor 3 . The collector thus follows the signal level of zero volts. Output 2 reaches a voltage level of less than or equal to 0.2 volts. This voltage of 0.2 volts is due to the fact that a residual voltage of 0.2 volts always remains between the collector and emitter in the integration techniques used.

Der Kondensator 8 in der beschriebenen Verschaltung hat zwei vorteilhafte Funktionen, nämlich die weitere Verbesserung der EMV-Eigenschaften und die noch schnellere Signalverarbeitung der Schaltung. Die verbesserten Eigenschaften bezüglich elektromagnetischer Verträglichkeit sind dadurch bedingt, dass eingestrahlte, hochfrequente Energie, beispielsweise im Bereich zwischen einigen hundert Megahertz und einigen Gigahertz, wie sie unter anderem von Mobiltelefonen und Schnurlos-Telefonen abgestrahlt wird, durch den Kondensator 8 kurzgeschlossen wird. Die derart eingestrahlte Energie wird somit nicht am Basisanschluss des Transistors 3 demoduliert, so dass keine Störungen in der Signalverarbeitung und der Signalübertragung auftreten können. Bei der vorliegenden Dimensionierung des Kondensators ist die Pegelanpassungsschaltung störfest gegenüber Einstrahlungen im beschriebenen Frequenzbereich mit einer Feldstärke bis zu 100 Volt pro Meter. The capacitor 8 in the circuit described has two advantageous functions, namely the further improvement of the EMC properties and the even faster signal processing of the circuit. The improved properties with regard to electromagnetic compatibility are due to the fact that radiated high-frequency energy, for example in the range between a few hundred megahertz and a few gigahertz, such as is emitted by mobile telephones and cordless telephones, is short-circuited by the capacitor 8 . The energy radiated in this way is therefore not demodulated at the base connection of the transistor 3 , so that no disturbances can occur in the signal processing and the signal transmission. In the present dimensioning of the capacitor, the level adjustment circuit is immune to radiation in the frequency range described with a field strength of up to 100 volts per meter.

Weiterhin vermeidet der Kondensator 8 Verzerrungen von Signalformen, insbesondere bei Rechtecksignalen mit hohen Frequenzen. Das Schalten der Basis-Emitter-Strecke des Transistors 3 ist mit Kondensator 8 beschleunigt. Somit können auch Rechtecksignale praktisch unverzerrt bis zu sehr hohen Frequenzen, im vorliegenden Fall über 6,5 Megahertz, übertragen werden. Furthermore, the capacitor 8 avoids distortion of signal shapes, particularly in the case of square-wave signals with high frequencies. The switching of the base-emitter path of transistor 3 is accelerated with capacitor 8 . This means that even square-wave signals can be transmitted practically undistorted up to very high frequencies, in the present case above 6.5 megahertz.

Vorliegende Schaltungsanordnung zur Pegelanpassung ist kostengünstig mit wenigen Bauteilen und einem geringen Chipflächenbedarf realisierbar. Mit vorliegender Schaltung können EMV-Spezifikationen, insbesondere in Bezug auf strahlungsgebundene Störfestigkeitsanforderungen, problemlos und kostengünstig erfüllt werden. Hochfrequente Signale mit bis zu 6,5 Megahertz Signalfrequenz können praktisch unverzerrt übertragen werden. Auf Grund der nicht-invertierenden Eigenschaft der Schaltungsanordnung ist keine Folge-Inverterstufe erforderlich, so dass keine zusätzlichen Laufzeitverzögerungen auftreten. Present circuit arrangement for level adjustment is inexpensive with few components and a small one Chip area requirements realizable. With this circuit you can EMC specifications, especially with regard to radiation-related immunity requirements, easily and be met inexpensively. High-frequency signals with up to 6.5 Megahertz signal frequency can be practically undistorted be transmitted. Because of the non-inverting property the circuit arrangement is not a subsequent inverter stage required, so no additional runtime delays occur.

Anstelle der gezeigten Ausführungsform mit einem NPN- Bipolartransistor ist auch die komplementäre Ausführung mit einem PNP-Transistor im Rahmen des vorliegenden Prinzips möglich. Schließlich können im Rahmen der Erfindung auch Feldeffekttransistoren, beispielsweise MOS-Feldeffekttransistoren sowohl vom P-Kanal- als auch vom N-Kanal-Typ anstelle der Biopolartransistoren verwendet werden. Bezugszeichenliste 1 Eingang
2 Ausgang
3 Transistor
4 Widerstand
5 Versorgungspotential-Anschluss
6 Widerstand
7 Versorgungspotential-Anschluss
8 Kondensator
9 Bezugspotential-Anschluss
Instead of the embodiment shown with an NPN bipolar transistor, the complementary embodiment with a PNP transistor is also possible within the scope of the present principle. Finally, field effect transistors, for example MOS field effect transistors of both the P-channel and the N-channel type, can also be used instead of the biopolar transistors in the context of the invention. Reference list 1 input
2 output
3 transistor
4 resistance
5 Supply potential connection
6 resistance
7 Supply potential connection
8 capacitor
9 Reference potential connection

Claims (9)

1. Schaltungsanordnung zur Pegelanpassung, umfassend
einen Eingang (1) zum Zuführen eines Signals mit einem ersten Signalpegel (A) und einen Ausgang (2) zum Ableiten eines Signals mit einem zweiten Signalpegel (B),
einen Transistor (3) mit einem Steuereingang und einer gesteuerten Strecke mit zwei Anschlüssen, von denen ein erster Anschluss mit dem Eingang (1) der Schaltungsanordnung und ein zweiter Anschluss mit dem Ausgang (2) der Schaltungsanordnung verbunden ist,
einen ersten Widerstand (4), der den Steuereingang des Transistors (3) mit einem ersten Versorgungspotentialanschluss (5) verbindet, und
einen zweiten Widerstand (6), der den zweiten Anschluss der gesteuerten Strecke des Transistors (3) mit einem zweiten Versorgungspotentialanschluss (7) koppelt.
1. Circuit arrangement for level adjustment, comprising
an input ( 1 ) for supplying a signal with a first signal level (A) and an output ( 2 ) for deriving a signal with a second signal level (B),
a transistor ( 3 ) with a control input and a controlled path with two connections, of which a first connection is connected to the input ( 1 ) of the circuit arrangement and a second connection is connected to the output ( 2 ) of the circuit arrangement,
a first resistor ( 4 ) which connects the control input of the transistor ( 3 ) to a first supply potential connection ( 5 ), and
a second resistor ( 6 ), which couples the second connection of the controlled path of the transistor ( 3 ) to a second supply potential connection ( 7 ).
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kondensator (8) vorgesehen ist, mit einem ersten Anschluss, der mit dem Steuereingang des Transistors (3) verbunden ist, und mit einem zweiten Anschluss, der mit einem Bezugspotentialanschluss (9) der Schaltungsanordnung verbunden ist. 2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that a capacitor ( 8 ) is provided, with a first connection, which is connected to the control input of the transistor ( 3 ), and with a second connection, which with a reference potential connection ( 9 ) Circuit arrangement is connected. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (8) ausgelegt ist zum Kurzschließen hochfrequenter Störeinstrahlungen. 3. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the capacitor ( 8 ) is designed for short-circuiting high-frequency interference. 4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Transistor (3) als Bipolar-Transistor ausgeführt ist, der in einer Basisschaltung verschaltet ist. 4. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the transistor ( 3 ) is designed as a bipolar transistor which is connected in a basic circuit. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der der Steuereingang des Transistors (3) dessen Basis- Anschluss, der erste Anschluss der gesteuerten Strecke des Transistors (3) dessen Emitter-Anschluss und der zweite Anschluss der gesteuerten Strecke des Transistors (3) dessen Kollektor-Anschluss ist. 5. Circuit arrangement according to claim 4, characterized in that the control input of the transistor ( 3 ) whose base connection, the first connection of the controlled path of the transistor ( 3 ) whose emitter connection and the second connection of the controlled path of the transistor ( 3rd ) whose collector connection is. 6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das am ersten Versorgungspotentialanschluss (5) bereitgestellte elektrische Potential dem ersten Signalpegel (A) entspricht und das am zweiten Versorgungspotentialanschluss (7) bereitgestellte elektrische Potential dem zweiten Signalpegel (B) entspricht. 6. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the electrical potential provided at the first supply potential connection ( 5 ) corresponds to the first signal level (A) and the electrical potential provided at the second supply potential connection ( 7 ) corresponds to the second signal level (B) , 7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Signalpegel (B) größer ist als der erste Signalpegel (A). 7. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the second signal level (B) is greater than the first Signal level (A). 8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung ausgelegt ist zum Anschließen einer hochohmigen elektrischen Last, deren Lastwiderstand größer oder gleich dem zehnfachen Widerstandswert des zweiten Widerstands (6) ist. 8. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the circuit arrangement is designed for connecting a high-resistance electrical load, the load resistance of which is greater than or equal to ten times the resistance value of the second resistor ( 6 ). 9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Signalpegel (A) 3,3 Volt beträgt und der zweite Signalpegel (B) 5 Volt beträgt. 9. The circuit arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that the first signal level (A) 3, 3 volts, and the second signal level (B) is 5 volts.
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