信号电平转换电路的制作方法

1.本实用新型涉及电路电平转换技术领域，尤其涉及一种信号电平转换电路。


背景技术：

2.目前电路板应用环境越来越复杂，功能要求越来越多，往往会在一个系统中存在多个电平信号，尤其是当单片机信号与外围电路信号电平不匹配时，就需要对信号的电平进行转换。
3.传统高电平对低电平转换较为简单，最简单的方式就是构造分压电路，将高电平通过电阻分压转换为低电平；但低电平转换为高电平时，由于升压电路不便于构造，因此传统方式会在电路中增加电源转换芯片，通过芯片处理，实现电平信号内部转换。
4.通过电源转换芯片转换电平信号，稳定性较好，效率也较高，但是成本也相对较高，且部分转换芯片所需外围电路也相对较多，增加了pcb板的布局及布线难度，在设计以及成本管控上都存在一定的困难。


技术实现要素：

5.本实用新型提出一种信号电平转换电路以解决上述技术问题。
6.为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
7.一种信号电平转换电路，包括三极管q1、第一电源和第二电源，所述三极管q1的基极通过电阻r1连接至第二电源的供电端，三极管q1的基极与发射极之间连接有电阻r2，三极管q1的集电极通过电阻r3连接至第一电源的供电端，所述第一电源的供电电压高于第二电源的供电电压，三极管q1的集电极为信号输入端，三极管q1的发射极为信号输出端。
8.作为优选，所述第一电源的供电电压为5v，所述第二电源的供电电压为3.3v。
9.作为优选，所述三极管q1的基极与集电极之间连接有电容c1。
10.与现有技术相比较，本实用新型设计思路简单实用，不使用芯片方案，成本低，有利于产品的成本管控；电平转换所需要的器件相对较少，利于pcb布局走线；可适用多种通讯应用环境，频率响应速度快。
附图说明
11.图1为本实用新型信号电平转换电路的一种电路图。
具体实施方式
12.以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。
13.在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也
旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
14.如图1所示，一种信号电平转换电路，包括三极管q1、第一电源和第二电源，三极管q1的基极通过电阻r1连接至第二电源的供电端，三极管q1的基极与发射极之间连接有电阻r2，三极管q1的集电极通过电阻r3连接至第一电源的供电端，第一电源的供电电压高于第二电源的供电电压，三极管q1的集电极为信号输入端（do），三极管q1的发射极为信号输出端（mcu_do）。
15.这里，第一电源的供电电压可以选择为5v，第二电源的供电电压可以选择为3.3v，从而用于常用电平3.3v与5v的转换。
16.为了使电路稳定性更好，所述三极管q1的基极与集电极之间可以连接有电容c1。
17.本实用新型的信号输入端可以连接外部i/o数据接收器，信号输出端可以连接单片机i/o口。信号输入端（do）接三极管q1的集电极，通过 5v0电源（输出电压为5v）上拉；信号输出端（mcu_do）接三极管q1的发射极， 3v3电源（输出电压为3.3v）通过电阻分压接三极管q1的的基极，作为开关控制端。
18.当信号输出端（mcu_do）的信号为高电平时，三极管q1的基极电压低于其发射极电压，三极管q1截止，信号输入端（do）的信号经 5v0电源上拉为高电平；当信号输出端（mcu_do）的信号为低电平时，三极管q1的基极电压高于其发射极电压，三极管q1导通，信号输入端（do）的信号与信号输出端（mcu_do）一致，均为低电平，从而实现了3.3v信号到5v信号的电平转换，且高低电平时序保持一致。
19.由于三极管的开关响应频率很高，本实用新型一般采用的开关管为npn型三极管。当然，也可以搭建由其他开关管构成类似的信号电平转换电路，比如mos管等。
20.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由本申请的权利要求指出。
21.应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。


技术特征：
1.一种信号电平转换电路，其特征在于，包括三极管q1、第一电源和第二电源，所述三极管q1的基极通过电阻r1连接至第二电源的供电端，三极管q1的基极与发射极之间连接有电阻r2，三极管q1的集电极通过电阻r3连接至第一电源的供电端，所述第一电源的供电电压高于第二电源的供电电压，三极管q1的集电极为信号输入端，三极管q1的发射极为信号输出端。2.根据权利要求1所述的信号电平转换电路，其特征在于，所述第一电源的供电电压为5v，所述第二电源的供电电压为3.3v。3.根据权利要求1所述的信号电平转换电路，其特征在于，所述三极管q1的基极与集电极之间连接有电容c1。

技术总结
本实用新型公开了一种信号电平转换电路，包括三极管Q1、第一电源和第二电源，三极管Q1的基极通过电阻R1连接至第二电源的供电端，三极管Q1的基极与发射极之间连接有电阻R2，三极管Q1的集电极通过电阻R3连接至第一电源的供电端，第一电源的供电电压高于第二电源的供电电压，三极管Q1的集电极为信号输入端，三极管Q1的发射极为信号输出端。本实用新型设计思路简单实用，不使用芯片方案，成本低，有利于产品的成本管控；电平转换所需要的器件相对较少，利于PCB布局走线；可适用多种通讯应用环境，频率响应速度快。率响应速度快。率响应速度快。


技术研发人员：徐万芝 何俐鹏 王敏
受保护的技术使用者：深圳微慕科技有限公司
技术研发日：2020.12.10
技术公布日：2021/10/8