CN211151947U - 一种低成本电平转换电路 - Google Patents
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Abstract
为了解决3.3V工作电压的信号发送芯片发出的高电平信号，无法被1.8V工作电压的信号接收芯片识别的问题，本实用新型提出低成本电平转换电路，其包括：信号发送芯片U1、信号接收芯片U2、三极管Q1、第一电阻R1和第二电阻R2，其特征在于：三极管Q1的发射极E与信号发送芯片U1的发送端LPUART1_TX连接，三极管Q1的集电极C与信号接收芯片U2的接收端RXD连接，第二电阻R2的第二端接入三极管Q1的基极B，第二电阻R2是上拉电阻，第一电阻R1的第二端连接在信号接收芯片U2与三极管Q1的集电极C之间，第一电阻R1的第一端接入1.8V电源VDD_IO_R2。
Description
技术领域
本实用新型涉及到电平转换技术领域，较为具体的，涉及到一种低成本电平转换电路。
背景技术
在很多应用电路中，由于信号发送端的芯片的工作电压和信号接收端的芯片的工作电压不同，所以需要对发送端芯片的工作电压进行处理，使得其与信号接收端的芯片的工作电压匹配，这样才能够使得信号能够被正确识别。如果信号发送端芯片和信号接收端芯片的工作电压存在差异，那么只有两种情况，第一种情况是，信号发送端芯片的工作电压低于信号接收端芯片的工作电压，第二种情况是，信号发送端芯片的工作电压高于信号接收端芯片的工作电压。
针对第二种情况，信号发送芯片的工作电压高于信号接收端芯片的工作电压的处理方式，如果采用直接在信号发送芯片与信号接收芯片之间接入电阻的方式，会使得工作电压较低的信号接受芯片有损坏，并且信号发送芯片的信号有可能没有办法被信号接收芯片识别并接收。较为具体的，目前的信号发送芯片有很多采用3.3V的工作电压，信号接收芯片有很多采用1.8V的工作电压，通常情况下，1.8V工作电压的信号接收芯片的的低电平识别范围为0～0.6V，1.8V工作电压的信号接收芯片的高电平识别范围为1.26～2.0V，当3.3V工作电压的信号发送芯片发出低电平信号时，低电平为0V，正好在1.8V工作电压的信号接收芯片的低电平识别范围0～0.6V内，当3.3V工作电压的信号发送芯片发出高电平信号时，高电平信号为3.3V，此时该高电平信号不在1.8V工作电压的信号接收芯片的高电平识别范围为1.26～2.0V内，也不在1.8V工作电压的信号接收芯片的低电平识别范围为0～0.6V，属于无法被1.8V工作电压的信号接收芯片识别的信号。
实用新型内容
有鉴于此，为了解决3.3V工作电压的信号发送芯片发出的高电平信号，无法被1.8V工作电压的信号接收芯片识别的问题，本实用新型提出低成本电平转换电路，其包括一个三极管Q1和两个电阻R9和R10即可实现电平的转换，使得3.3V的信号可以被转换为1.8V的信号传送给信号接收芯片，通常情况下只需要几分钱就可以解决以上问题，成本较低，适合工业化生产。
一种低成本电平转换电路,其包括：信号发送芯片U1、信号接收芯片U2、三极管Q1、第一电阻R1和第二电阻R2，信号发送芯片U1的工作电压为3.3V，信号接收芯片U2的工作电压为1.8V，其特征在于：三极管Q1的发射极E与信号发送芯片U1的发送端LPUART1_TX连接，三极管Q1的集电极C与信号接收芯片U2的接收端RXD连接，第二电阻R2的第二端接入三极管Q1的基极B，第二电阻R2的第一端接入3.3V电压，第二电阻R2是上拉电阻，第一电阻R1的第二端连接在信号接收芯片U2与三极管Q1的集电极C之间，第一电阻R1的第一端接入1.8V电源VDD_IO_R2。
进一步的，三极管Q1为NPN型三极管。
进一步的，三极管Q1的型号为S8050-SOT23。
进一步的，所述的低成本电平转换电路还包括电容C1，电容C1与第二电阻R2并联，且电容C1的一端连接在三极管Q1的基极B，电容C1的另外一端连接在第二电阻R2的一端与3.3V电源之间，电容C1起到滤波作用，防止产生噪声。
进一步的，第一电阻R1的工作参数为4.7K，第二电阻R2的工作参数为4.7K，电容C1的工作参数为10nF。
进一步的，信号接收芯片U2的能够接受的低电平为0～0.6V，信号接收芯片U2的能够接受的高电平为1.26～2.0V。
进一步的，信号发送芯片U1的信号发送数据的工作频率≤1KHz。
本实用新型的低成本电平转换电路的工作原理如下：当信号发送芯片U1的发送端LPUART1_TX发出低电平信号，也就是0V信号时，三极管Q1饱和，Q1的集电极C对发射极E的电压UCE为0.3V，三极管Q1的3脚输出0V的电压信号给信号接收芯片U2的接收端RXD，此时的OV的电压信号在信号接收芯片U2的低电平信号识别范围0～0.6V内，信号接收芯片U2能够识别该低电平信号；当信号发送芯片U1的发送端LPUART1_TX发出高电平信号，也就是3.3V信号时，三极管Q1截止，在上拉电阻R2的作用下，信号接收芯片U2的接收端RXD收到1.8V的信号，此时的1.8V的电压信号在信号接收芯片U2的高电平信号识别范围1.26～2.0V内，信号接收芯片U2能够识别该高电平信号。
由此可见，本实用新型的低成本电平转换电路，可以通过一个三极管Q1、一个电容C1和两个电阻R1和R2即可实现电平的转换，使得3.3V的信号可以被转换为1.8V的信号传送给信号接收芯片，成本较低，适合工业化生产。同时，利用三极管Q1的饱和和截止状态，不会对信号接收芯片U2产生损坏。另外，所述的分离式元件组成的电平转换电路适用于1KHz以内的中低速的信号发送数据的工作频率，适应性强。再者，如果采用常规的逻辑芯片来解决电平转换问题，其待机电流为几百毫安，而采用本实用新型的分离式元件组成的电平转换电路，其待机电流只有几百纳安，功耗很低。
附图说明
图1为本实用新型的低成本电平转换电路的示意图。
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。
具体实施方式
具体实施案例1：
如图1所示，为本实用新型的低成本电平转换电路的示意图。
一种低成本电平转换电路,其包括：信号发送芯片U1、信号接收芯片U2、三极管Q1、第一电阻R1和第二电阻R2，信号发送芯片U1的工作电压为3.3V，信号接收芯片U2的工作电压为1.8V，其特征在于：三极管Q1的发射极E与信号发送芯片U1的发送端LPUART1_TX连接，三极管Q1的集电极C与信号接收芯片U2的接收端RXD连接，第二电阻R2的第二端接入三极管Q1的基极B，第二电阻R2的第一端接入3.3V电压，第二电阻R2是上拉电阻，第一电阻R1的第二端连接在信号接收芯片U2与三极管Q1的集电极C之间，第一电阻R1的第一端接入1.8V电源VDD_IO_R2。
其中，三极管Q1为NPN型三极管，三极管Q1的型号为S8050-SOT23。所述的低成本电平转换电路还包括电容C1，电容C1与第二电阻R2并联，且电容C1的一端连接在三极管Q1的基极B，电容C1的另外一端连接在第二电阻R2的一端与3.3V电源之间，电容C1起到滤波作用，防止产生噪声。第一电阻R1的工作参数为4.7K，第二电阻R2的工作参数为4.7K，电容C1的工作参数为10nF。信号接收芯片U2的能够接受的低电平为0～0.6V，信号接收芯片U2的能够接受的高电平为1.26～2.0V。信号发送芯片U1的信号发送数据的工作频率≤1KHz。
如上所述的低成本电平转换电路的工作原理如下：当信号发送芯片U1的发送端LPUART1_TX发出低电平信号，也就是0V信号时，三极管Q1饱和，Q1的集电极C对发射极E的电压UCE为0.3V，三极管Q1的3脚输出0V的电压信号给信号接收芯片U2的接收端RXD，此时的OV的电压信号在信号接收芯片U2的低电平信号识别范围0～0.6V内，信号接收芯片U2能够识别该低电平信号；当信号发送芯片U1的发送端LPUART1_TX发出高电平信号，也就是3.3V信号时，三极管Q1截止，在上拉电阻R2的作用下，信号接收芯片U2的接收端RXD收到1.8V的信号，此时的1.8V的电压信号在信号接收芯片U2的高电平信号识别范围1.26～2.0V内，信号接收芯片U2能够识别该高电平信号。
由此可见，如上所述的低成本电平转换电路，可以通过一个三极管Q1、一个电容C1和两个电阻R1和R2即可实现电平的转换，使得3.3V的信号可以被转换为1.8V的信号传送给信号接收芯片，成本较低，适合工业化生产。同时，利用三极管Q1的饱和和截止状态，不会对信号接收芯片U2产生损坏。另外，所述的分离式元件组成的电平转换电路适用于1KHz以内的中低速的信号发送数据的工作频率，适应性强。再者，如果采用常规的逻辑芯片来解决电平转换问题，其待机电流为几百毫安，而采用本实用新型的分离式元件组成的电平转换电路，其待机电流只有几百纳安，功耗很低。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种低成本电平转换电路,其包括：信号发送芯片U1、信号接收芯片U2、三极管Q1、第一电阻R1和第二电阻R2，信号发送芯片U1的工作电压为3.3V，信号接收芯片U2的工作电压为1.8V，其特征在于：三极管Q1的发射极E与信号发送芯片U1的发送端LPUART1_TX连接，三极管Q1的集电极C与信号接收芯片U2的接收端RXD连接，第二电阻R2的第二端接入三极管Q1的基极B，第二电阻R2的第一端接入3.3V电压，第二电阻R2是上拉电阻，第一电阻R1的第二端连接在信号接收芯片U2与三极管Q1的集电极C之间，第一电阻R1的第一端接入1.8V电源VDD_IO_R2。
2.如权利要求1所述的低成本电平转换电路，其特征在于：三极管Q1为NPN型三极管。
3.如权利要求1所述的低成本电平转换电路，其特征在于：三极管Q1的型号为S8050-SOT23。
4.如权利要求1所述的低成本电平转换电路，其特征在于：所述的低成本电平转换电路还包括电容C1，电容C1与第二电阻R2并联，且电容C1的一端连接在三极管Q1的基极B，电容C1的另外一端连接在第二电阻R2的一端与3.3V电源之间。
5.如权利要求1所述的低成本电平转换电路，其特征在于：第一电阻R1的工作参数为4.7K，第二电阻R2的工作参数为4.7K，电容C1的工作参数为10nF。
6.如权利要求1所述的低成本电平转换电路，其特征在于：信号接收芯片U2的能够接受的低电平为0～0.6V，信号接收芯片U2的能够接受的高电平为1.26～2.0V。
7.如权利要求1所述的低成本电平转换电路，其特征在于：信号发送芯片U1的信号发送数据的工作频率≤1KHz。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201922425816.XU CN211151947U (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种低成本电平转换电路 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN211151947U true CN211151947U (zh) | 2020-07-31 |
Family
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Family Applications (1)
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| CN201922425816.XU Active CN211151947U (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种低成本电平转换电路 |
Country Status (1)
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2019
- 2019-12-30 CN CN201922425816.XU patent/CN211151947U/zh active Active
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