MXPA97000071A - Traductor de tension bidireccional - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un traductor de tensión bidireccional que comprende:una primera puerta para transmitir una señal a un primer nivel de tensión;una segunda puerta para transmitir una señal a un segundo nivel de tensión, el segundo nivel de tensión es diferente del primer nivel de tensión;y un circuito traductor bidireccional conectado a la primera puerta y la segunda puerta, el circuito traductor bidireccional comprende:circuito de traducción para traducir una entrada de señal de primera puerta a un primer nivel de tensión de la primera puerta al segundo nivel de tensión en la segunda puerta y traducir una entrada de señal de segunda puerta a un segundo nivel de tensión de una segunda puerta al primer nivel de tensión en la primera puerta, y circuito de inhabilitación, el circuito de inhabilitación, cuando la señal de primera puerta entra en la primera puerta se inhabilita el circuito de traducción de traducir la señal de primera puerta, y el circuito de inhabilitación, cuando la señal segunda puerta ingresa en la segunda puerta, inhabilitando el circuito de el circuito de traducción de traducir una señal en la primera puerta para la segunda puerta e inhabilitando el circuito de inhabilitación de inhabilitar el circuito de traducción de traducir la señal de segunda puerta.

Description

TRADUCTOR DE TENSIÓN BIDIRECCIONAL Campo de la Invención La invención se refiere en general a traductores de tensión y, más específicamente a un traductor de tensión que es bidireccional .

Antecedentes de la Invención Los sistemas electrónicos emplean traductores de tensión para interconectar dispositivos electrónicos que operan a diferentes niveles de tensión. Estos traductores de tensión son a veces bidireccionales para facilitar la transferencia de datos. Los traductores de tensión bidireccionales existentes utilizan una línea de control de lectura/escritura para controlar la dirección de la comunicación de datos. La línea de control de lectura/escritura es controlada por uno de los dispositivos electrónicos acoplados al traductor de tensión bidireccional. Debido a limitaciones de hardware, algunos dispositivos electrónicos no tienen cabida para la línea de control de lectura/escritura. Se necesita, entonces, un traductor de tensión bidireccional que no utilice línea de control de lectura/escritura.

También sería beneficioso implementar un traductor de tensión bidireccional que use componentes discritos de bajo costo.

Breve Descripción de las Figuras La Fig.l ilustra un sistema electrónico que emplea un traductor de tensión bidireccional. La Fig.2 ilsutra un diagrama en bloques de una realización del traductor de tensión bidireccional de la Fig.l. La Fig.3 ilustra un esquema de circuito de la realización de la Fig.2. La Fig.4 ilustra un diagrama en bloques de una realización de alternativa del traductor de tensión bidireccional de la Fig.l. La Fig.5 ilustra un diagrama de estado de un proceso para controlar la dirección de los datos empleado por la realización de la Fig.4. La Fig.6 ilustra un esquema de circuito de una realización alternativa de la Fig.5.

Descripción Detallada de las Realizaciones Preferidas Un traductor de tensión bidireccional incluye una primera puerta, una segunda puerta y un circuito traductor acoplado entre la primera y segunda puertas. La primera y segunda puertas transmiten señales a un primer nivel de tensión y un segundo nivel de tensión, respectivamente. El segundo nivel de tensión es diferente del primer nivel de tensión. Cuando una entrada de señal en la primera puerta a un primer nivel de tensión se detecta en la primera puerta, el circuito traductor bidireccional traduce la señal de primera puerta al segundo nivel de tensión de la segunda puerta e inhabilita la traducción de una señal de la segunda puerta a la primera puerta. Cuando una señal de segunda puerta al segundo nivel de tensión se detecta en la segunda puerta, el circuito traductor bidireccional traduce la señal de segunda puerta al primer nivel de tensión en la primera puerta e inhabilita la traducción de una señal de la primera puerta a la segunda puerta. A diferencia del arte previo, el traductor de tensión bidireccional permite que dos dispositivos electrónicos con niveles de tensión compatibles transmitan por un cable bidireccional único sin usar una línea de control por separado.

La Fig.l ilustra el sistema electrónico 100 que emplea el traductor de tensión bidireccional 102. El sistema electrónico 100 incluye el dispositivo electrónico 104, el cable 106, el dispositivo electrónico 108 y el cable 110. El dispositivo electrónico 104 opera a un primer nivel de tensión, por ejemplo 3 V. El cable 106 transfiere señales a un primer nivel de tensión. El dispositivo electrónico 108 opera a un segundo nivl de tensión, por ej . 5 V. El cable 110 transfiere señales al segundo nivel de tensión. El dispositivo electrónico 104 está acoplado en forma desmontable al traductor de tensión bidireccional 102 a través del cable 106. El dispositivo electrónico 108 está acoplado en forma desmontable al traductor de tensión bidireccional 102 a través del cable 110. El traductor de tensión bidireccional 102 permite que los dispositivos electrónicos 104,108 transmitan por los cables 110,106, que forman un cable bidireccional único, sin usar una línea de control de dirección por separado para la traducción, por ejemplo una línea de control de lectura/escritura de traducción.

Los dispositivos electrónicos 104,108 transmiten usando protocolos compatibles. Esos protocolos permiten la recuperación de la comunicación cualquier colisión de datos. El dispositivo electrónico 104 emite señales de comunicación que tienen el primer nivel de tensión en el cable 106. El traductor de tensión bidireccional 102 traduce el nivel de tensión de estas señales al segundo nivel de tensión y acopla las señales traducidas al dispositivo electrónico 108 a través del cable 110. El dispositivo electrónico 108 emite señales de comunicación que tienen el segundo nivel de tensión en el cable 110. El traductor de tensión bidireccional 102 traduce el nivel de tensión de estas señales al primer nivel de tensión y acopla las señales traducidas al dispositivo electrónico 104 a través del cable 106.

Cada uno de los dispositivos electrónicos 104,108 puede ser uno de la multiplicidad de dispositivos electrónicos incluyendo, entre otros, un radioteléfono celular, una estación de base celular, una radio bidireccional, un buscapersonas, una agenda digital personal, una computadora, un modem, una tarjeta de la Asociación Internacional de Tarjetas de Memoria de Computadora Personal (PCMCIA), una tarjeta de módulo de identidad de abonado (SIM), un lector de tarjeta SIM, una tarjeta inteligente, un lector de tarjeta inteligente, un teléfono de línea terrestre, un cargador de batería y otros dispositivos similares y el término "dispositivo" utilizado aquí se referirá a cada uno de éstos y sus equivalentes.

El servicio de campo de uno de los dispositivos electrónicos 104,108 puede lograrse por medio del sistema electrónico 100. Por ejemplo, el sistema electrónico 100 puede usarse para transferir la identificación del sistema de radioteléfono celular y datos de operación (datos de Número de Serie Electrónico (ESN) y/o Número de Módulo de Asignación (NAM) ) desde el dispositivo electrónico 104, que es un radioteléfono celular que debe repararse, al dispositivo electrónico 108, que es un radioteléfono celular, a través del traductor de tensión bidireccional 102. El sistema electrónico 100 puede usarse para programar la identificación de radioteléfono celular y los datos de operación desde el dispositivo electrónico 104, que es una computadora o programador dedicado, al dispositivo electrónico 108, que es un radioteléfono celular, a través del traductor de tensión bidireccional 102. El sistema electrónico 100 puede también usarse para probar la operación del dispositivo electrónico 104 acoplando el dispositivo electrónico 108, que puede ser una pieza individual o un soporte completo de equipo de prueba, a través del traductor de tensión bidireccional 102.

El traductor de tensión bidireccional 102, el cable 110, y el dispositivo electrónico 108 pueden embalarse comercialmente para proporcionar un accesorio, por ej . el accesorio 112, que sea compatible con el dispositivo electrónico 104. En la Fig.l, el circuito electrónico comprende un accesorio electrónico 112 se ilustra como dispositivo electrónico 108 y opera a un nivel de tensión que es diferente de aquél del dispositivo electrónico 104. El accesorio 112 está acoplado en forma desmontable al dispositivo electrónico 104 a través del cable 106. El accesorio 112 puede ser un accesorio vehículo, por ejemplo un accesorio de manos libres para un radioteléfono celular, un accesorio de datos, por ejemplo un modem o una tarjeta PCMCIA, u otro accesorio equivalente.

El traductor de tensión bidireccional 102, implementado sin una línea de control direccional separada y con sólo componentes discretos, se ilustra en la Fig.2. El traductor de tensión bidireccional 102 de la Fig.2 comprende un circuito traductor bidireccional que incluye puertas 200,202, ciruitos de parada 208-211, y reguladores 212-215.

Las puertas 200,202 se caracterizan por el nivel de tensión de los cables 106,110, respectivamente. Las puertas 200,202 reciben señales para ser traducidas desde los cables 106,110, respectivamente. La puerta 200 está acoplada al cable 110, al circuito de parada 210 y a los reguladores 212,213,215.

Los reguladores 212,213 traducen los niveles de tensión de las señales en las puertas 200,202. Los reguladores 212,213 son unidireccionales e incluyen entradas respectivas 216,218, salidas 220,222 y puertas de mando de impulso 224,226. La entrada 216 del regulador 212 y la salida 222 del regulador 213 están acopladas a la puerta 200. La salida 220 del regulador 212 y la entrada 218 del regulador 213 están acopladas a la puerta 202. Las puertas de mando de impulso 224,226 ce los reguladores 212,213, respectivamente, están acopladas a los reguladores 214,215.

Los reguladores 214,215 controlan la dirección de la traducción de los reguladores 212,213. Los reguladores 214,215 son unidireccionales e incluyen entradas respectivas 232,234, salidas 236,238 y puertas de mando de impulso 240,242. La entrada 232 del regulador 214 está acoplada a la puerta 200. La entrada 234 del regulador 215 está acoplada a la puerta 202. La salida 236 del regulador 214 está acoplada a la puerta de mando de impulso 242 del regulador 215, circuito de parada 209 y puerta de mando de impulso 226 del regulador 213. La salida 238 del regulador 215 está acoplada a la puerta de mando de impulso 240 del regulador 214, el circuito de parada 211 y la puerta de impulso de mando 224 del regulador 212.

Los reguladores 212,213,214,215 son reguladores de toma abierto o de colector abierto. Los reguladores 212,213,214,215 están habilitados para traducir niveles de tensión de señales cuando las puertas de mando de impulso 221,226,240,242, respectivamente, son llevadas a un nivel de tensión alto. Los reguladores 212,213,214,215 son inhabilitados cuando las puertas de mando de impulso 224,226,240,242, respectivamente, son llevadas a un nivel de tensión bajo.

El traductor de tensión bidireccional 102 está en un estado de reposo cuando no hay señales presentes para traducir a ninguna de las puertas 220 ó 202. En el estado de reposo, los circuitos de parada 208,210 paran los cables 106,110 y las puertas 200,202, respectivamente, en sus niveles de tensión requeridos. Si el traductor de tensión bidireccional 102 es un traductor de 3V a 5V, el cirucito de parada 208 para al cable 106 y la puerta 200 en 3V y el circuito de parada 210 para al cable 110 y la puerta 202 en 5V. Los circuitos de parada 209,211 habilitan los reguladores 212,213,214,215 parando las puertas de mando de impulso 224,226,240,242, respectivamente, al nivel de tensión alto.

Cuando una señal que ha de transmitirse se origina en la puerta 200, se acciona el regulador 214. Una vez en marcha, el regulador 214 impulsa a la puerta de mando de impulso 226 del regulador 213 y la puerta de mando de impulso 242 del regulador 215 hacia el nivel de tensión bajo. Esto inhabilita los reguladores 213,215 para inhabilitar la transmisión de las señales que entraron por la puerta 202 a la puerta 200. Una vez inhabilitada, el nivel de tensión de la señal es traducido por el regulador 212 al nivel de tensión que caracteriza a la puerta 202 y al cable 110. La señal traducida es emitida por la puerta 202. Inhabilitando los reguladores 213,215 durante la traducción de la puerta 200 a la puerta 202, la señal traducida u otra señal en la puerta 202 se ve impedida de inhabilitar el regulador 213 y/o desconectar y cerrar la puerta 200 y el cable 106 a través del regulador 213.

Cuando una señal a traducirse se origina en la puerta 202, se acciona el regulador 215. Una vez accionado, el regulador 215 impulsa a la puerta de mando de impulso 224 del regulador 212 y a la puerta de mando de impulso del regulador 214 al nivel de baja tensión. Esto inhabilita los reguladores 212,214 para inhabilitar la transmisión de las señales que entraron en la puerta 200 a la puerta 202. El nivel de tensión de la señal es luego traducido por el regulador 213 en el nivel de tensión que caracteriza a la puerta 200 y el cable 106. Inhabilitando los reguladores 212,214 durante la traducción de la puerta 202 a la puerta 200, la señal traducida y otra señal en la puerta 200 se ve impedida de inhabilitar el regulador 212 y/o de desconectar y cerrar la puerta 202 y el cable 110 a través del regulador 212.

Si las señales a traducirse se originan en las puertas 200,202 simultáneamente, todos los reguladores 212,213,214,215 quedarán inhabilitados. Los reguladores 212,213,214,215 permanecerán inhabilitados hasta que las señales en las puertas 200,202 sean emitidas por sus respectivos dispositivos electrónicos 104,108 de la Fig.l.

Además de inhabilitar los reguladores, el cierre o bloqueo del traductor de tensión bidireccional 102 es impedido además mediante la fabricación de reguladores 212,213 para tener un retardo de propagación mayor que el retardo de propagación de los reguladores 214,215. Además de la fabricación, el retardo de propagación puede aumentarse acoplando reguladores de retardo adicionales conectados en serie con los reguladores 212,213.

Una representación del circuito del traductor de tensión bidireccional 102 de la Fig.2 se ilustra en la Fig.3. Los reguladores 212,213 incluyen transistores 300,320 y transistores 304,306, respectivamente. Los reguladores 214,215 incluyen transistores 308,310, respectivamente.

Cada uno de los transistores 300,302,304,306,308,310 es preferentemente un MOSFET (transistor de efecto de campo de metal-óxido-semiconductor) de modo de ensanchamiento de canal n, e incluye una compuerta, un toma y una base y fuente interacopladas que a su vez están acopladas a la tierra eléctrica.

Los transistores 300,302,304,306,308,310 se conectan como sigue. La compuerta del transistor 300 del regulador 212 está acoplada a la puerta 200. El toma del transistor 300 está acoplado a la compuerta del transistor 302 del regulador 212, la compuerta del transistor 308 del regulador 214 y el toma del transistor 310 del regulador 215. El toma del transistor 304 del regulador 213 está acoplado a la puerta 202. El toma del transistor 304 está acoplado a la compuerta del transistor 306 del regulador 213, la compuerta del transistor 310 del regulador 215 y el toma del transistor 308 del regulador 214. El toma del transistor 306 del regulador 213 está acoplado a la puerta 200. El toma del transistor 308 del regulador 214 está acoplada a la compuerta del transistor 310 del regulador 215. El toma del transistor 310 está acoplado a la compuerta del transistor 308.

Los circuitos de parada 208-211 incluyen respectivas fuentes de alimentación +V1, +V2, +V3, +V4 respectivos resistores R1,R2,R3,R4. El circuito de parada 208 está acoplado a la puerta 200 y el toma del transistor 306 del regulador 213. El circuito de parada 209 está acoplado a las compuertas de los transistores 306,310 de los reguladores 213,215, respectivamente, y a los tomas de los transistores 304,308 de los reguladores 213,214, respectivamente. El circuito de parada 210 está acoplado a la puerta 202 y el toma del transistor 302 del regulador 212. El circuito de parada 211 está acoplado a las compuertas de los transistores 302,308 de los reguladores 212,214, respectivamente, y a los tomas de los transistores 300,310 de los reguladores 212,215, respectivamente. Si el transistor de tensión bidireccional 102 es un transistor de 3V a 5V, los valores adecuados para las fuentes de alimentación +V1, +V2, +V3, +V4 son 3V, 5V, 5V y 5V, respectivamente, y un valor adecuado para los resistores R1,R2,R3,R4 es 10 kO.

En el estado de reposo, la puerta 200 es parada en la tensión +V1 mediante el circuito de parada 208 y el toma abierto del transistor 306. De modo similar, la puerta 202 es parada en la tensión +V3 mediante el circuito de parada 210 y el toma abierto del transistor 302. Los reguladores 212,213,214,215 son efectivamente habilitados mediante los circuitos de parada 209,211 y los tomas abiertos de los transistores 300,304,308,310.

Cuando se inicia la traducción por la señal en la puerta 200, la tensión en la compuerta del transistor 300 del regulador 212 llega al nivel bajo. Esto hace que el transistor 300 se accione y que el toma del transistor 300 llegue a un nivel de alta tensión. El nivel de alta tensión en el toma del transistor 300 hace que la tensión en las compuertas de los transistores 302,308 vaya también a un nivel alto. Como respuesta,, los tomas de los transistores 302,308 son también llevados a un nivel de baja tensión. El impulso del toma del transistor 302 hacia un nivel bajo traduce la señal y transmite la señal traducida a la puerta 202. El impulso del toma del transistor 308 al nivel bajo inhabilita los transistores 304,306,310 ajustando el toma del transistor 304 y las compuertas de los transistores 306,310 a un nivel de baja tensión. Los tomas de los transistores 306,310 se abren.

Cuando la traducción se inicia por una señal en la puerta 202, la tensión en la compuerta del transistor 304 del regulador 213 alcanza un nivel bajo. Esto hace que el transistor 304 se accione y que el toma del transistor 304 vaya hacia un nivel de alta tensión. El nivel de alta tensión en el toma del transistor 304 hace que la tensión en las compuertas de los transistores 306,310 también vayan hacia un nivel alto. Como respuesta, los tomas de los transistores 306, 310 son impulsados hacia un nivel de baja tensión. El impulso del toma del transistor 306 a un nivel bajo traduce la señal y transmite la señal traducida a la puerta 200. El impulso del toma del transistor 310 a un nivel bajo inhabilita los transistores 300,302,308 ajustando el toma del transistor 300 y las compuertas de los transistores 302,308 a un nivel de baja tensión. Los tomas de los transistores 302,308 se abren.

Cuando la traducción se inicia simultáneamente por señales en ambas puertas 200,202, los transistores 300,304 impulsan a los transistores 308,310, respectivamente, de manera que los tomas de los transistores 308,310 son impulsados simultáneamente al nivel de baja tensión. Esto hace que los tomas de los transistores 302,306 se abran. Los transistores 302,306 permanecerán en ese estado hasta que las señales en las puertas 200,202 sean emitidas por sus respectivos dispositivos electrónicos 104,108 de la Fig.l.

Una realización alternativa del traductor de tensión bidireccional 102, que también se implementa sin una línea de control direccional por separado se ilustra en la Fig.4. El traductor de tensión bidireccional 102 de la Fig.4 comprende un circuito traductor bidireccional que incluye las puertas 400,402, los reguladores 404,407, el dispositivo lógico programable (PLD) 408 y los circuitos de parada 412-415. Las puertas 400,402 se caracterizan por el nivel de tensión de los cables 106,110, respectivamente. Las puertas 400,402 reciben señales de datos para ser traducidas desde los cables 106,110, respectivamente.

El regulador 404 opera como un comparador que detercta la presencia de una señal de datos entrante para ser traducida en la puerta 400. El regulador 404 incluye la entrada 416 y la salida 418. La entrada 416 del regulador 404 está acoplada a la puerta 400 y al circuito de parada 412. La salida 418 del regulador 404 está acoplada al circuito de parada 413 y la puerta INI del PLD 408. Cuando la señal de datos a ser traducida es detectada por el regulador 404, un nivel de alta tensión es emitido a la puerta INI; de lo contrario, un nivel de baja tensión es emitido a la puerta INI.

El regulador 405 traduce el nivel de tensión de las señales de datos originadas en la puerta 402. El regulador 405 incluye la entrada 420 y la salida 422. La entrada 420 del regulador 405 está acoplada a la puerta OUT1 del PLD 408. La salida 422 del regulador 405 está acoplada a la puerta 400 y al circuito de parada 412. El regulador 405 se acciona y traduce las señales de datos originadas en la puerta 402 a señales de datos traducidas salientes cuando la puerta OUT1 está ajustada a un nivel de alta tensión por el PLD 408. Cuando la puerta OUT1 está ajustada a un nivel de baja tensión por el PLD 408, el regulador permanece desconectado.

El regulador 406 opera como un comparador que detecta la presencia de una señal de datos entrante a ser traducida en la puerta 402. El regulador 406 incluye la entrada 424 y la salida 426. La entrada 424 del regulador 406 está acoplada a la puerta 402 y el circuito de parada 415. La salida 426 del regulador 406 está acopiada al circuito de parada 414 y la puerta IN2 del PLD 408. Cuando la señal de datos a ser traducida es detectada por el regulador 406, un nivel de alta tensión es emitido a la puerta IN2; de lo contrario, un nivel de baja tensión es emitido a la puerta IN2.

El regulador 407 traduce el nivel de tensión de las señales de datos originadas en la puerta 400. El regulador 407 incluye la entrada 428 y la salida 430. La entrada 428 del regulador 407 está acoplada a la puerta OUT2 del PLD 408.

La salida 430 del regulador 407 está acoplada a la puerta 402 y el circuito de parada 415. El regulador 407 se enciende y traduce las señales de datos originadas en la puerta 400 a señales de datos traducidas salientes cuando la puerta OUT2 se ajusta a un nivel de baja tensión por el PLD 408, el regulador 407 se mantiene desconectado.

El PLD controla la dirección de la traducción de señal de datos del traductor de tensión bidireccional 102 de acuerdo con una máquina de estado 500 ilustrada en la Fig.5. La máquina de estado 500 se implementá de acuerdo con el software almacenado en el PLD 408 de la Fig.4. Cada estado de la máquina de estado 500 representa la dirección de la traducción de señales de datos. El bloque 502 indica un estado de reposo donde no se produce traducción de señales de datos. El bloque 504 indica un estado donde las señales de datos recibidas en la puerta 400 de la Fig.4, se traducen y emiten a la puerta 402 de la Fig.4. El bloque 506 indica un estad donde las señales de datos recibidas en la puerta 402 de la Fig.4 se traducen y emiten a la puerta 402. El bloque 508 indica un estado ilegal. En el caso de llegar al bloque 508, la máquina de estado 500 vuelve al bloque 502.

La máquina de estado 500 opera sincrónicamente de acuerdo con un tren continuo de impulsos de reloj provistos por el cronómetro 410 del PLD 408. La evaluación y pasaje de estado se produce con la detección de cada impulso de reloj . Los estados se atraviesan en base a los niveles de tensión de las puertas INI, IN2, OUT1, OUT2 del PLD 408 de la Fig.4. La máquina de estado 500 permenece en el bloque 502 cuando las puertas INI, IN2, OUT1, OUT2 están en el nivel de tensión baja, indicado en la Fig.5 como 00/00. La máquina de estado 500 se mantiene en el bloque 502 cuando las puertas IN1,IN2 están en un nivel de tensión alta y las puertas OUTl,OUT2 están en un nivel de tensión baja, señalado como 11/00. La máquina de estado 500 se mueve del bloque 502 al bloque 504 cuando la puerta INI está en un nivel de alta tensión y las puertas IN2, OUT1, OUT2 están en un nivel de tensión baja, señalado como 10/00. La máquina de estado 500 se mueve del bloque 502 al bloque 506 cuando la puerta IN2 está en un nivel de alta tensión y las puertas INI, OUT1, OUT2 están en un nivel de tensión baja, señalado como 01/00.

La máquina de estado 500 se mantiene en el bloque 504 cuando las puertas IN1,0UT2 de la Fig. están en un nivel de alta tensión y las puertas IN2,0UT1 de la Fig.4 están en un nivel de baja tensión, señalado en la Fig.5 como 10/01.

La máquina de estado 500 también permanece en el bloque 504 cuando las puertas IN1,IN2,0UT2 están en un nivel de alta tensión y la puerta OUT1 está en un nivel de baja tensión, señalado como 11/01. La máquina de estado 500 se mueve del bloque 504 al bloque 502 cuando las puertas IN2,OUT2 están en un nivel de alta tensión y las puertas IN1,0UT1 están en un nivel de baja tensión, señalado como 01/01. La máquina de estado 500 se mueve también del bloque 504 al bloque 502 cuando las puertas OUT2 están en un nivel de alta tensión y las puertas IN1,IN2,0UT1 están en un nivel de baja tensión, señalado como 00/01.

La máquina de estado 500 se mantiene en el bloque 506 cuando las puertas IN2,0UT1 de la Fig.4 están en un nivel de alta tensión y las puertas IN1,0UT2 de la Fig.4 están en un nivel de baja tensión, señalado en la Fig.5 como 01/10. La máquina de estado 500 se mantiene en el bloque 506 cuando las puertas INl,In2,OUTl están a un nivel de alta tensión y la puerta OUT2 está a un nivel de baja tensión, señalado como 11/10. La máquina de estado 500 se mueve del bloque 506 al bloque 502 cuando las puertas IN1,0UT1 están a un nivel de alta tensión y las puertas IN2,OUT2 están a un nivel de baja tensión, señalado como 10/10. La máquina de estado se mantiene también en el bloque 502 cuando la puerta OUT1 está en un nivel de alta tensión y las puertas IN1,IN2,0UT2 están a un nivel de baja tensión, señalado como 00/10.

Aunque la máquina de estado 500 se implementa a través del PLD 408, se reconocerá que la máquina de estado 500 puede también implementarse usando un microprocesador o componentes discretos, por ejemplo basculadores .

Una representación de circuito parcial del traductor de tensión bidireccional 102 de la Fig.4 se ilustra en la Fig.6. Los reguladores 404,406 incluyen comparadores 500,502, respectivamente. Los reguladores 405,407 incluyen transistores 504,506, respectivamente. Los circuitos de parada 412-415 incluyen respectivas fuentes de alimentación +V1,+V2,+V#,+V4 y respectivos resistores R1,R2,R3,R4. Si el transistor de tensión bidireccional 102 es un transistor de 3V a 5V, los valores adecuados para las fuentes de alimentación +V1, +V2, +V3, +V4 incluyen 3V, 5V, 5V, 5V, respectivamente, y los valores adecuados para los resistores R1,R2,R3,R4 incluyen 100 kO ,10 kO ,10 kO ,15 kO, respectivamente. Se reconocerá que pueden usarse otros valores para los resistores R1-R4.

Los comparadores 500,502 se acoplan entre las puertas 400,402, respectivamente, y el PLD 408, para comparar el nivel de tensión de las señales entrantes desde las puertas 400,402, respectivamente, con el nivel de tensión derivado de las referencias de tensión +V5,+V6, respectivamente. Cuando el nivel de tensión de la señal entrante en la puerta 400 junto con el resistor R6 es mayor o aproximadamente igual que un nivel de tensión derivado de +V5, los resistores R5,R7,R8 y el nivel de tensión de salida del comparador 500, el comparador 500 emite un nivel de baja tensión a la puerta INI del PLD 408. Cuando el nivel de tensión de la señal de datos entrante en la puerta 402 junto con el resistor RIO es mayor o aproximadamente igual que un nivel de tensión derivado de +V6, los resistores R9,R11,R12 y el nivel de tensión de salida del comparador 502, el comparador 502 emite un nivel de tensión a la puerte IN2 del PLD 408. Si el traductor de tensión bidireccional 102 es un transistor de 3V a 5V, los valores adecuados para las referencias de tensión +V5,+V6 son 3V y 5V, respectivamente, y los valores adecuados para los resistores R5,R6,R7,R8,R9,R10,R11,R12 son 10 kO, 10 kO, 10 kO, 100 kO, 10 kO, 10 kO, 10 kO, 100 kO, respectivamente. Se reconocerá que pueden usarse otros valores para los resistores R5-R12.

Los transistores 504,506, que responden al PLD 408, traducen las señales de datos entrantes desde las puertas 400,402, respectivamente. Los transistores 504,506 son transistores de junta bipolar de colector abierto que incluyen una base, un colector y un emisor. Las bases de los transistores 504,506 están acopladas a las puertas OUT1, OUT2 del PLD 408, respectivamente. Si una señal entrante desde la puerta 402 ha de ser traducida, el PLD 408 emite una señal de alta tensión por la puerta OUT2 para accionar el transistor 506. El transistor 506, junto con los resistores R15,R16, genera el nivel de tensión traducido de la señal entrante en la puerta 402. Si una señal entrante desde la puerta 400 ha de ser traducida, el PLD 408 emite una señal de alta tensión por la puerta OUT1 para accionar el transistor 504. El transistor 504, junto con los resistores R13,R14, genera el nivel de tensión traducido de la señal entrante en la puerta 402. Si el traductor de tensión bidireccional 102 es un transistor de 3V a 5V, los valores adecuados para los resistores R13,R14,R15,R16 incluyen 2,2 kO, 10 kO,2,2 kO y 10 kO, respectivamente. Se reconocerá que pueden usarse otros valores para los resistores R13-R16.

El traductor de tensión bidireccional 102 ha sido ilustrado en las Figs.1-6 como dirijido a un cable único. Es decir, los cables 106,110 ilustran cables bidireccionales únicos. Se reconocerá que las implementaciones anteriores pueden ser compatibles con líneas colectivas que emplean cables múltiples, por ejemplo la Línea Colectiva de Tres Cables utilizada en los productos de radioteléfono fabricados y vendidos por Motorola Inc. Por ejemplo, la realización completa de las Figs.2 y 3 pueden repetirse para cada línea de una línea colectiva múltiple. Alternativamente, los reguladores pueden repetirse y un regulador único, por ejemplo el regulador 214 de la Fig.2, puede usarse para controlar los reguladores en una dirección y otro regulador único, por ejemplo el regulador 215 de la Fig.2, puede usarse para controlar los reguladores en la otra dirección. Con respecto a la realización de las Figs. 4-6, todos los componentes salvo el PLD y el cronómetro se repetirían para cada línea adicional de una línea colectiva múltiple. Es decir, cada línea adicional requiere cuatro reguladores, cuatro circuitos de parada y una máquina de estado.

En consecuencia, puede implementarse un traductor de tensión bidireccional que permite que dos dispositivos electrónicos con niveles de tensión compatibles transmitan por un cable bidireccional único sin usar una línea de control direccional por separado. Esto permite que el traductor de tensión bidireccional se utilice sin agregar cables adicionales al cableado existente o hardware adicional a los dispositivos electrónicos. El traductor de tensión bidireccional puede utilizar una máquina de estado sincrónica o componentes discretos para determinar la dirección de la traducción de datos en base sólo a la detección de señales en las puertas. Una vez que se determina la dirección de los datos, el traductor de tensión bidireccional se protege contra del cierre inhabilitando la porción del traductor que no se está usando para traducir los datos.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un traductor de tensión bidireccional (102) caracterizado por: una primera puerta (200) para transmitir una señal a un primer nivel de tensión; una segunda puerta (202) para transmitir una señal a i un segundo nivel de tensión, el segundo nivel de tensión es diferente del primer nivel de tensión; y un circuito traductor bidireccional (208-215) acoplado a la primera puerta y la segunda puerta, el circuito traductor bidireccional, luego de detectar una entrada de señal de primera puerta a un primer nivel de tensión en la primera puerta, traduce la señal de primera puerta a un segundo nivel de tensión en la segunda puerta e inhabilita la traducción de una señal en la segunda puerta a la primera puerta, y el circuito traductor bidireccional, luego de detectar una entrada de señal de segunda puerta al segundo nivel de tensión de la segunda puerta, traduce la señal de segunda puerta al primer nivel de tensión de la primera puerta e inhabilita la traducción de una señal en la primera puerta a la segunda puerta.

2. Un traductor de tensión bidireccional de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el circuito traductor bidireccional comprende: circuitos (214,215) para detectar una primera de la señal de primera y segunda puerta, e inhabilitar la transmisión de la otra de la señal de primera y segunda puerta mientras la primera esté presente.

3. Un traductor de tensión bidireccional de acuerdo con la reivindicación 2 caracterizado porque el circuito para detectar comprende componentes discretos.

4. Un traductor de tensión bidireccional de acuerdo con la reivindicación 2 caracterizado porque el circuito para detectar comprende una máquina de estado (500) .

5. Un traductor de tensión bidireccional de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el circuito traductor bidireccional comprende: un primer regulador unidireccional (212) que incluye una primera entrada (216) , una primera salida (220) y una primera puerta de mando de impulso (224), la primera entrada acoplada a la primera puerta, la primera salida acoplada a la segunda puerta, el primer regulador unidireccional, ausente una primera señal de inhabilitación en la primera puerta impulso de mando, traduce la señal de primera puerta al segundo nivel de tensión en la segunda puerta; y un segundo regulador unidireccional (213) que incluye una segunda entrada, una segunda salida (222) y una segunda puerta de impulso de mando (226), la segunda entrada acoplada a la segunda puerta, la segunda salida acoplada a la primera salida, el segundo regulador unidireccional, ausente una segunda señal de inhabilitación en la segunda puerta de impulso de mando, traduce la señal de segunda puerta al primer nivel de tensión en la primera puerta.

6. Un traductor de tensión bidireccional de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el circuito traductor bidireccional comprende: un tercer regulador unidireccional (214) que incluye una tercera entrada (232), una tercera salida (236) y una tercera puerta de impulso de mando (240) , la tercera entrada acoplada a la primera puerta, la tercera _ salida acoplada a la segunda puerta de impulso de mando del segundo regulador unidireccional, la tercera puerta de impulso de mando acoplada a la primera puerta de impulso de mando del primer regulador unidireccional, el tercer regulador unidireccional, después de detectar la señal de primera puerta al primer nivel de tensión y ausente la primera señal de inhabilitación en la tercera puerta de impulso de mando, genera la segunda señal de inhabilitación en la tercera salida.

7. Un traductor de tensión bidireccional de acuerdo con la reivindicación 5 caracterizado porque el circuito traductor bidireccional comprende: un cuarto regulador unidireccional (215) que incluye una cuarta entrada (234), una cuarta salida (238) y una cuarta puerta de impulso de mando (242) , la cuarta entrada acoplada a la segunda puerta, la cuarta salida acoplada a la primera puerta de mando de impulsodel primer regulador unidireccional, la cuarta puerta de mando de impulso acoplada a la segunda puerta de mando de impulso del segundo regulador unidireccional, el cuarto regulador unidireccional, luego de detectar la señal de segunda puerta al segundo nivel de tensión en la segunda puerta y ausente la segunda señal de inhabilitación en la segunda puerta de mando de impulso, genera la primera señal de inhabilitación en la cuarta salida.

8. Un traductor de tensión bidireccional de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el circuito traductor bidireccional tiene un primer retardo de propagación cuando traduce la señal de primera puerta al segundo nivel de tensión en la segunda puerta y traduce la señal de segunda puerta al primer nivel de tensión en la primera puerta, y un segundo retardo de propagación cuando detecta la entrada de señal de primera puerta al primer nivel de tensión en la primera puerta y detecta la entrada de señal de segunda puerta al segundo nivel de tensión en la segunda puerta, el primer retardo de propagación es mayor que el segundo retardo de propagación.

9. Un accesorio (112) caracterizado por: circuito accesorio (108) que opera a un primer nivel de tensión; una primera puerta para transmitir señales a un primer nivel de tensión; una segunda puerta para conectar con un dispositivo electrónico (104), la segunda puerta para transmitir señales a un segundo nivel de tensión, el segundo nivel de tensión diferente del primer nivel de tensión; y circuito traductor bidireccional (102) acoplado a la primera puerta y la segunda puerta, el circuito traductor bidireccional, luego de detectar una entrada de señal de primera puerta al primer nivel de tensión en la primera puerta del dispositivo electrónico, traduce la señal de primera puerta al segundo nivel de tensión en la segunda puerta e inhabilita la traducción de una señal en la segunda puerta a la primera puerta y el circuito traductor bidireccional, luego de detectar una entrada de señal de segunda puerta, a un segundo nivel de tensión en la segunda puerta del circuito accesorio, traduce la señal de segunda puerta al primer nivel de tensión en la primera puerta e inhabilita la traducción de una señal en la primera puerta a la segunda puerta.

10. Un accesorio de acuerdo con la reivindicación 9 caracterizado porque el circuito traductor bidireccional comprende : circuitos (214,215) para detectar una primera de la señal de primera puerta y señal de segunda puerta e inhabilitar la transmisión de la otra de la señal de primera puerta y señal de segunda puerta mientras la primera esté presente.