[发明专利]上拉电阻电路、I2C隔离电路及上拉电阻设置方法

权利要求书

1.一种上拉电阻电路，其特征在于，

包括第一上拉电阻、第二上拉电阻、开关管和电压比较电路；

其中第一上拉电阻连接至数字信号的负载电容，为所述负载电容提供上拉功能，所述第二上拉电阻和所述开关管串联后并联至所述第一上拉电阻；

所述电压比较电路用于将所述数字信号的电平和设定的第一参考电压、第二参考电压作比较，所述第二参考电压高于所述第一参考电压，所述电压比较电路的输出为所述开关管提供偏置电压；

在所述数字信号的上升沿，当所述数字信号的电平低于所述第一参考电压或高于所述第二参考电压时，所述电压比较电路的输出使所述开关管截止，当所述数字信号的电平高于所述第一参考电压且小于所述第二参考电压时，所述开关管导通。

2.根据权利要求1所述的上拉电阻电路，其特征在于，

在所述数字信号的下降沿，所述电压比较电路的输出使所述开关管保持截止。

3.根据权利要求1或2所述的上拉电阻电路，其特征在于，

所述电压比较电路包括第一电压比较器、第二电压比较器、第一二极管、第一负载电阻和第二二极管，所述开关管为NMOS管；

其中所述第一电压比较器的同相输入端和所述第二电压比较器的反相输入端均连接至所述数字信号，所述第一电压比较器的反相输入端的电平保持在所述第一参考电压，所述第二电压比较器的同相输入端至少在所述数字信号从低电平上升至所述第二参考电压的过程中保持在所述第二参考电压；

所述第一电压比较器的输出端、所述第一二极管的正极和负极、所述第一负载电阻、所述第二二极管的正极和负极、所述第二电压比较器的输出端依次连接，所述第二二极管的正极输出所述偏置电压。

4.根据权利要求3所述的上拉电阻电路，其特征在于，

还包括第一分压电路和第二分压电路；

所述第一分压电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端连接至VDD、第二端连接至所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端接地，所述第一电阻的第二端还连接至所述第一电压比较器的反相输入端；

所述第二分压电路包括第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的第一端连接至VDD、第二端连接至所述第四电阻的第一端，所述第四电阻的第二端接地，所述第三电阻的第二端还连接至所述第二电压比较器的同相输入端。

5.根据权利要求4所述的上拉电阻电路，其特征在于，

所述第二分压电路还包括第五电阻，所述第五电阻连接于所述第二电压比较器的输出端和同相输入端之间，使所述第二电压比较器的输出为低电平时，所述第二电压比较器的同相输入端的电平低于所述第一参考电压。

6.一种I2C隔离电路，其特征在于，

包括I2C隔离器和权利要求1至5中任一项所述的上拉电阻电路；

所述第一上拉电阻连接于所述I2C隔离器的一个信号端和VDD之间，所述第二上拉电阻的第一端连接VDD、另一端通过所述开关管连接至所述信号端。

7.根据权利要求6所述的I2C隔离电路，其特征在于，

所述上拉电阻电路包括第一上拉电阻电路和第二上拉电阻电路；

所述第一上拉电阻电路的第一上拉电阻连接于所述I2C隔离器的第一侧的SDA端和VDD之间，所述第一上拉电阻电路的第二上拉电阻的第一端连接VDD、第二端通过所述第一上拉电阻电路的开关管连接至所述SDA端；

所述第二上拉电阻电路的第一上拉电阻连接于所述I2C隔离器的第一侧的SCL端和VDD之间，所述第二上拉电阻电路的第二上拉电阻的第一端连接VDD、第二端通过所述第二上拉电阻电路的开关管连接至所述SCL端。

8.根据权利要求7所述的I2C隔离电路，其特征在于，

所述第一上拉电阻电路的第一分压电路和所述第二上拉电阻电路的第一分压电路共用同一电路。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的I2C隔离电路，其特征在于，

所述第一参考电压为0.5V；

所述第二参考电压为1.0V。

10.一种I2C隔离电路上拉电阻设置方法，其特征在于，

为信号端设置第一上拉电阻和第二上拉电阻，其中所述第一上拉电阻始终连接，所述第二上拉电阻在信号上升沿的设定电压区间内连接；

通过开关管控制所述第二上拉电阻的连接，通过电压比较电路的输出为所述开关管提供偏置电压；

所述电压比较电路将所述信号端的电平和设定的第一参考电压、第二参考电压作比较，所述第二参考电压高于所述第一参考电压；

在所述信号端的信号上升沿，当所述信号端的电平低于所述第一参考电压或高于所述第二参考电压时，所述电压比较电路的输出使所述开关管截止，当所述信号端的电平高于所述第一参考电压且小于所述第二参考电压时，所述开关管导通；

在所述信号端的信号下降沿，所述电压比较电路的输出使所述开关管保持截止。