[实用新型]钳位电路及输入输出接口电路

说明书

一种钳位电路及输入输出接口电路，包括第一闭环负反馈模块、开关控制模块和输出开关管；第一闭环负反馈模块与开关控制模块连接，开关控制模块的第一输出端与输出开关管的控制端连接、第二输出端与输出开关管的第一端连接；输出开关管的第一端用于输出第一端点信号、第二端接地；第一闭环负反馈模块接收第一电压和偏置电压并输出第二电压，第一电平大于输入低电平阈值电压；开关控制模块接收开关控制信号、第二端点信号和第二电压，在第一端点信号的电平超过输入低电平阈值电压时控制输出开关管的控制端的电压等于第二电压以钳位第一端点信号至第一电压。通过第一闭环负反馈模块、开关控制模块和输出开关管可以准确输出钳位电压。

技术领域

本申请涉及电子技术领域，具体涉及一种钳位电路及输入输出接口电路。

背景技术

钳位电路可以实现电压钳位，常用的钳位电路包括钳位二极管，可以防止电压过冲。钳位二极管的电压钳位精度较低，无法满足快速大电流的输入输出接口电路的钳位需求。输入输出接口电路，简称I/O 接口电路，应用于I2C通信、双向缓冲器等接口电路中，需要实现防止互锁的功能，该输入输出接口电路使用钳位二极管进行防止互锁的功能时，互锁的准确性较低。

实用新型内容

鉴于此，本申请提供一种钳位电路及输入输出接口电路，以解决现有的钳位二极管的电压钳位精度较低，无法满足快速大电流的输入输出接口电路的钳位需求的问题。

本申请提供的一种钳位电路，包括第一闭环负反馈模块、开关控制模块和输出开关管；所述第一闭环负反馈模块与所述开关控制模块连接，所述开关控制模块的第一输出端与所述输出开关管的控制端连接，所述开关控制模块的第二输出端与所述输出开关管的第一端连接；所述输出开关管的第一端用于输出第一端点信号、第二端接地；

所述第一闭环负反馈模块，用于接收第一电压和偏置电压并根据所述第一电压和所述偏置电压输出第二电压，所述第二电压大于输入低电平阈值电压；所述开关控制模块，用于接收开关控制信号、第二端点信号和所述第二电压，在所述第一端点信号的电平超过所述输入低电平阈值电压时控制所述输出开关管的控制端的电压等于所述第二电压，以钳位所述第一端点信号至所述第二电压。

可选的，还包括第二闭环负反馈模块；所述第二闭环负反馈模块与所述第一闭环负反馈模块的输入端连接，用于接收输入信号并输出所述第一电压；所述第二电压跟随所述输入信号的电压变化。

可选的，所述第一闭环负反馈模块包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第一电流源和第二电流源；所述第一电流源的输出端与所述第一晶体管的源极和所述第二晶体管的漏极均连接；所述第一晶体管的栅极连接所述偏置电压，所述第二晶体管的栅极连接所述第一电压；所述第一晶体管的漏极与所述第二电流源的输入端连接，所述第二电流源的输出端接地；所述第二晶体管的源极与所述第三晶体管的漏极连接，所述第三晶体管的栅极与所述第一晶体管的漏极连接，所述第三晶体管的源极接地。

可选的，所述开关控制模块包括第一开关、第二开关和第四晶体管；所述第一开关的一端与所述第二晶体管的源极连接、另一端与所述输出开关管的第二端连接、开关控制端接收所述开关控制信号；所述第二开关的一端与所述第三晶体管的栅极连接、另一端与所述输出开关管的控制端和所述第四晶体管的漏极连接、开关控制端接收所述开关控制信号；所述第四晶体管的栅极接收所述第二端点信号、源极接地。

可选的，所述第二闭环负反馈模块包括运算放大器、第五晶体管和第三电流源；所述运算放大器的同相输入端接收所述输入信号、反向输入端与所述第五晶体管的源极连接；所述第五晶体管的栅极与所述运算放大器的输出端和所述第四晶体管的栅极连接、漏极接电源电压、源极与所述第三电流源的输入端连接，所述第三电流源的输出端接地；所述第五晶体管的栅极输出所述第一电压。

可选的，所述钳位电路满足以下公式：

S1/S2＝I1/I2；