[发明专利]电压电平转换电路

说明书

发明领域

本发明涉及集成电路工作领域；更具体而言，涉及集成电路对与带不兼容配置和/或电压电平的电源一起工作的适应。在两种情况下，不兼容性都是通过使用电压电平转换来克服的。

发明背景

在低成本是重要工程参数的消费电子产品中，在某种意义上说利用低成本零件来设计是不稀奇的，其中所述零件不是为该用途设计的。例如，设备的电源本来是为其它用途设计的，而现在必须使用这个似乎不兼容的电源以提供辅助的特征。又比如DVD播放器，其中电源是对称的夹层电源(balanced split level power supply)，即带中心抽头接地的±5.0伏，由于成本的原因期望使用设计为带输入和输出耦合电容的单端电源的集成电路，其中耦合电容期望能够消除。这种输入和输出电容代表额外的零件成本，而且还会占用有时非常有限的印刷电路板空间。此外，如果该输入和输出电容是电解质的，则它们比其它电容都格外得大，而且代表一个额外的可靠性问题，该可靠性问题期望能够消除。

另外，电源和集成电路配置的不兼容可能发生在，例如，数字电路系统中，其中不同的子系统工作在不同的功率和电压要求下。一些集成电路协议和系统要求带3.3伏Vcc(正干线电压)和地电位Vss(低干线电压)的电源电压，而其它的可能要求5.0伏或2.9伏的Vcc-Vss电压。

更进一步考虑从电源得到的不兼容电压，许多集成电路对过电压或过电流都非常敏感，因为这种超额不仅会提供错误的结果(尤其如果该电路是数字式的)，而且会引起集成电路的物理损坏。大多数处理器都具有额定电压和电流，为了不引起集成电路的严重损坏，该额定电压和电流超过一点都不行。例如，对设计在3.3伏电源电压下工作的微处理器来说，当从RAM中读取数据时，被超过3.45伏峰-峰信号的应用破坏是不稀奇的，其中高/低电压差是5.0伏。因而，精密地限制电源电压电平以满足技术要求对于集成电路的运行是必需的。

发明概述

给出用于操作运算放大器集成电路与带中心抽头接地的夹层电源一起工作的电压电平转换器的第一实施例，该集成电路本来设计为与单端电源一起工作。运算放大器集成电路的第一极电源端子连到夹层电源的第一极，运算放大器集成电路的第二极电源端子连到夹层电源的第二极，其中运算放大器的信号输入端子连到中心抽头地。

给出电压电平转换器的第二实施例，以允许带预定义最大额定电压的集成电路与带比该额定电压大的电源电压的夹层电源一起工作，其中第一个电压转换稳压二极管在电源第一极和集成电路适当的第一极端子之间串联耦合，而第二个电压转换稳压二极管在电源第二极和集成电路适当的第二极端子之间串联耦合。

附图简述

图1是一种现有技术电路的局部示意图，-局部方框图。

图2是图1放大器的示意图，其中加入了两个根据本发明的转换电路。

优选实施例详述

图1是用于如由集成电路制造商，@1997 USA国家半导体公司推荐的LM4881集成电路的一种应用电路的现有技术局部示意图，-局部方框图，而且适当地进行修改以遵循专利申请的要求。

参考图1，一个总体上用10表示的放大器系统包括集成电路芯片12，在所述具有代表性的实施例中，该芯片为各自的L和R立体声放大和声音复制提供了一对运算放大器14R、14L。信号R和L通过各自的耦合电容18R、18L和隔离电阻20R、20L耦合到各自放大器14R、14L的反向输入端17R、17L。放大器14R、14L在端子15R、15L的输出信号通过耦合电容22R、22L驱动各自的扬声器16R、16L。扬声器16R、16L在本例中是耳机扬声器。

由一单端电源(未示出)为这个装置供电，其一侧在节点24接地，而且正向电压V_DD在节点26提供。电阻28R、28L构成一分压器，用来在它们的连接点通过耦合电容32为非反向端子30R、30L提供虚拟的AC参考信号地。电源去耦电容38R、38L防止经过该电源的高频共模反馈。与各自的高频跌落电容38R、38L并联的电阻36R、36L提供从各自的输出端子15R、15L到反向端子17R、17L和隔离电阻20R、20L的负信号反馈并防止带高频跌落的振荡。电阻40R、40L为漏电流提供DC回路，从而提高DC稳定性。停机电路41对集成电路12来说是内部零件。