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龍圖騰網(wǎng)獲悉杭州國芯科技股份有限公司申請的專利芯片IO口電平轉(zhuǎn)串口電平的電平轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN113992198B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-29發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202111507557.0，技術(shù)領(lǐng)域涉及：H03K19/0175；該發(fā)明授權(quán)芯片IO口電平轉(zhuǎn)串口電平的電平轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換方法是由葉劍兵;應屹航;王永勝設計研發(fā)完成，并于2021-12-10向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本芯片IO口電平轉(zhuǎn)串口電平的電平轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種芯片IO口電平轉(zhuǎn)串口電平的電平轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換方法。現(xiàn)有串口芯片成本高。本發(fā)明的電平轉(zhuǎn)換電路包括濾波電阻、瓷片電容、肖特基二極管、PNP三極管，以及兩個控制電阻和三個回流電阻；濾波電阻和瓷片電容用于組成低通濾波器；PNP三極管作為電子開關(guān)，兩個控制電阻控制PNP三極管的導通和關(guān)斷。使用時，將電平電路的正電源輸入端、負電源輸入端分別接芯片PCB印制板的正電源和負電源，芯片側(cè)電平端接芯片的IO口，串口側(cè)電平端接需要串口電平的外部設備的通信端口。芯片IO電平通過轉(zhuǎn)換電路即可轉(zhuǎn)換為標準的串口電平。本發(fā)明通過簡單穩(wěn)定的電路保證了串口電平轉(zhuǎn)換的安全可靠，并且能夠自由調(diào)節(jié)串口電平端的電壓。

本發(fā)明授權(quán)芯片IO口電平轉(zhuǎn)串口電平的電平轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換方法在權(quán)利要求書中公布了：1.芯片IO口電平轉(zhuǎn)串口電平的方法，其特征在于，采用如下電平轉(zhuǎn)換電路：包括濾波電阻R、瓷片電容C、肖特基二極管D、PNP三極管Q，以及兩個控制電阻和三個回流電阻；濾波電阻R和瓷片電容C用于組成低通濾波器；PNP三極管Q作為電子開關(guān)，兩個控制電阻控制PNP三極管Q的導通和關(guān)斷； 第一回流電阻Rh1的一端與第一控制電阻Rk1的一端連接后作為芯片側(cè)電平端； 所述的第一控制電阻Rk1的另一端和第二控制電阻Rk2的一端接PNP三極管Q的基極，第二控制電阻Rk2的另一端與PNP三極管Q的發(fā)射極連接后作為正電源輸入端VDD；第二回流電阻Rh2的一端與肖特基二極管D的陰極連接后作為負電源輸入端VCC； 第三回流電阻Rh3的一端和濾波電阻R的一端接PNP三極管Q的集電極，第三回流電阻Rh3的另一端接肖特基二極管D的陽極，濾波電阻R的另一端與瓷片電容C的一端連接后作為串口側(cè)電平端； 所述的第一回流電阻Rh1、第二回流電阻Rh2、瓷片電容C的另一端接地； 具體轉(zhuǎn)換方法如下： 將電平電路的正電源輸入端VDD接芯片PCB印制板的正電源，負電源輸入端VCC接芯片PCB印制板的負電源，芯片側(cè)電平端接芯片的IO口，串口側(cè)電平端接需要串口電平的外部設備的通信端口； 芯片PCB印制板上電后，正電源輸入端VDD和負電源輸入端VCC得到正負電源供電； 當芯片IO口輸出低電平時，正電源輸入端VDD的電壓V1通過第二控制電阻Rk2和第一控制電阻Rk1后，分別經(jīng)芯片側(cè)電平端和第一回流電阻Rh1回流到地；電壓V1在第二控制電阻Rk2上產(chǎn)生一個大于PNP三極管Q射基結(jié)閾值電壓VEB的電壓V2，PNP三極管Q飽和導通，電壓V2被PNP三極管Q射基結(jié)鉗制在閾值電壓VEB；正電源輸入端VDD的電壓V1通過PNP三極管Q的射集結(jié)后，一路通過第三回流電阻Rh3、肖特基二極管D和第二回流電阻Rh2到回流地，另一路通過濾波電阻R后在串口側(cè)電平端得到電壓值接近電壓V1的正電壓V3，正電壓V3符合串口低電平的標準； 當芯片IO口輸出高電平時，正電源輸入端VDD的電壓V1經(jīng)過第二控制電阻Rk2、第一控制電阻Rk1后、第一回流電阻Rh1回流到地，同時芯片IO口輸出的高電平經(jīng)過第一回流電阻Rh1回流到地；電壓V1在第二控制電阻Rk2上產(chǎn)生一個小于PNP三極管Q射基結(jié)閾值電壓VEB的電壓V4，使得PNP三極管Q截止，正電源輸入端VDD的電壓V1被PNP三極管Q 的射集結(jié)斷開；串口側(cè)電平端通過濾波電阻R、第三回流電阻Rh3、肖特基二極管D后，分別通過負電源輸入端VCC和第二回流電阻Rh2回流到地，串口側(cè)電平端得到負電壓V5，負電壓V5符合串口高電平的標準； PNP三極管Q的導通和截止由第一控制電阻Rk1和第二控制電阻Rk2預置調(diào)節(jié)決定，串口側(cè)電平端的電壓值由濾波電阻R和第三回流電阻Rh3預置調(diào)節(jié)決定。

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