本技術涉及基于三極管的電平轉換電路。

背景技術：

1、隨著電子電路的不斷發展，集成電路器件演變出了有5v、3.3v或1.8v等不同工作電壓的類型。在實際的電子電路設計應用中，不同工作電壓的器件之間要實現數據交互，需要在數據通訊接口之間設計電平匹配電路來保證數據的正常傳輸與接收，否則，當低電平的器件直接接收高于器件本身工作電壓的數據信號時，可能會造成對器件i/o的損壞以及數據信號無法傳輸，同樣的，當高電平器件接收低于器件本身工作電壓的數據信號時，會造成數據信號傳輸的丟失或不完整，不能實現正常的數據交互。為了克服現有技術的不足，本實用新型提供了一種基于三極管的電平轉換電路。

2、另外，模組uart、io、iic、spi、等外圍接口電平域通常是1.8v，2.8v，3v。主流單片機系統的電平域通常為3.3v和5v。當模組與單片機系統進行數據交互時，由于通訊雙方電平不匹配，可能導致通訊失敗、電流倒灌、功耗異常、電壓異常等問題。

技術實現思路

1、本實用新型所要解決的技術問題總的來說是提供一種基于三極管的電平轉換電路。

2、為解決上述問題，本實用新型所采取的技術方案是：

3、為了實現提供一套電平匹配的電路，一種基于三極管的電平轉換電路，包括電阻rg1、rg2、rg3、rg4、rg5、rg6；電容cg1、cg2、cg3、cg4、cg5、cg6、cg7、cg8，三極管qg1、qg2，數字隔離芯片ug1；

4、其中，電阻rg2一端連著g+3.9v，另一端連著m_gprs_txd信號；電阻rg1一端連著g+2.8v，另一端連著三極管qg1的基極；電容cg1并聯在電阻rg1上；三極管qg1的極電極連接電阻rg2，三極管qg1的發射極連接gprs_txd；

5、電阻rg3一端連著g+2.8v，另一端連著三極管qg2的基極，電容cg2并聯在電阻rg3上，電阻rg3的發射極連接m_gprs_rxd；三極管qg2的集電極連接電阻rg4，rg4的另一端連接g+2.8v；gprs_rxd與rg4相連；

6、電容cg3一端連接數字隔離芯片ug1的1腳，另一端連著gnd；電阻rg5一端連著dvdd，另一端連著數字隔離芯片ug1的3腳.電阻rg6一端連著dvdd，另一端連著數字隔離芯片ug1的5腳；

7、電容cg6一端連著數字隔離芯片ug1的3腳，另一端連著gnd；電容cg7一端連著數字隔離芯片ug1的5腳，另一端連著gnd；電容cg4一端連著數字隔離芯片ug1的10腳，另一端連著gnd；電容cg5一端連著數字隔離芯片ug1的8腳，另一端連著gnd；電容cg8一端連著數字隔離芯片ug1的6腳，另一端連著gnd。

8、作為上述技術方案的進一步改進：

9、為了優化電路，電容cg1是加速電容；

10、電容cg1與電阻rg1構成rc電路，從而實現濾波。

11、gprs_txd是gprs模塊的芯片ug2的發射信號，m_gprs_txd是mcu的接收信號；gprs模塊芯片ug2的電源是2.8v。

12、作為連接兩種不同電平的芯片，數字隔離芯片ug1用于連接需2.8v系統供電的gprs模塊芯片ug2與3.9v系統工作的mcu的芯片ug3。數字隔離芯片ug1通過上述的電氣特性，將兩種不同工作電平的芯片ug2與芯片ug3連接起來，配合工作。

13、當gprs_txd處于不發送數據狀態時，gprs_txd為高電平狀態，三極管qg1處于截止狀態，m_gprs_txd處于被電阻rg2拉高狀態。

14、當gprs_txd處于發送數據狀態時，gprs_txd為低電平狀態，三極管qg1為導通狀態，m_gprs_txd被拉低，mcu的芯片ug2收到信號，完成數據的交互。

15、m_gprs_rxd是mcu的發送信號，gprs_rxd是gprs的接收信號。

16、m_gprs_rxd處于拉低狀態，三極管qg2處于導通狀態；gprs_rxd處于被拉低狀態，gprs模塊處于接收信號狀態。

17、本實用信息的三級管的導通截止，實現不同電壓的電平轉換。使用加速電容對高波特率的通訊提供幫助；本實用新型采用三極管作為核心零件，反應快，結構簡單，成本低。通訊速率較快，能夠適用多種波特率，300～9600bps；線路簡單，成本低廉，靈敏度高，具有很強的適應性和實用性。

18、本實用新型設計合理、成本低廉、使用便捷、結實耐用、安全可靠、操作簡單、省時省力、節約資金、結構緊湊且使用方便。

技術特征：

1.一種基于三極管的電平轉換電路，其特征在于：包括電阻rg1、rg2、rg3、rg4、rg5、rg6；電容cg1、cg2、cg3、cg4、cg5、cg6、cg7、cg8，三極管qg1、qg2，數字隔離芯片ug1；

2.根據權利要求1所述的基于三極管的電平轉換電路，其特征在于：電容cg1是加速電容；

3.根據權利要求1所述的基于三極管的電平轉換電路，其特征在于：gprs_txd是gprs模塊中芯片ug2的發射信號，m_gprs_txd是mcu端的接收信號；gprs模塊內芯片ug2的供電電源為2.8v。

4.根據權利要求1所述的基于三極管的電平轉換電路，其特征在于：數字隔離芯片ug1用于連接gprs模塊內的芯片ug2和mcu的主芯片ug3。

5.根據權利要求1所述的基于三極管的電平轉換電路，其特征在于：當gprs_txd處于不發送數據狀態時，gprs_txd為高電平狀態，三極管qg1處于截止狀態，m_gprs_txd處于被電阻rg2拉高狀態。

6.根據權利要求1所述的基于三極管的電平轉換電路，其特征在于：當gprs_txd處于發送數據狀態時，gprs_txd為低電平狀態，三極管qg1為導通狀態，m_gprs_txd被拉低，mcu的芯片ug2接收到連續的信號，完成數據的交互。

7.根據權利要求1所述的基于三極管的電平轉換電路，其特征在于：m_gprs_rxd是mcu的發送信號，gprs_rxd是gprs的接收信號；當m_gprs_rxd處于發送數據狀態時，m_gprs_rxd處于拉低狀態，三極管qg2處于導通狀態；gprs_rxd處于被拉低狀態，gprs模塊處于接收信號狀態。

技術總結
本技術涉及基于三極管的電平轉換電路，其包括電阻RG1、RG2、RG3、RG4、RG5、RG6；電容CG1、CG2、CG3、CG4、CG5、CG6、CG7、CG8，三極管QG1、QG2，數字隔離芯片UG1；其中，電阻RG2一端連著G+3.9V，另一端連著M_GPRS_TXD信號；電阻RG1一端連著G+2.8V，另一端連著三極管QG1的基極；電容CG1并聯在電阻RG1上；三極管QG1的極電極連接電阻RG2，三極管QG1的發射極連接GPRS_TXD；本技術設計合理、結構緊湊且使用方便。

技術研發人員：諸偉濤,張炯,許珺,張曉柱,王芳霞
受保護的技術使用者：青島乾程科技股份有限公司
技術研發日：20240724
技術公布日：2025/4/28