[实用新型]一种UART电平转换电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种UART电平转换电路。

背景技术

UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种最常用的通用串行数据总线，用于实现双向串行异步通信。然而，在新一代电子电路设计中, 随着低电压逻辑的引入,系统内部常常出现输入/ 输出逻辑不协调的问题, 从而提高了系统设计的复杂性。例如, 当工作在5V的CPU芯片与工作在3. 3V 的外围器件电路进行通信时,需要首先解决两种电平的转换问题,这时就需要通过电平转换电路来实现。

实现UART电平转换的方法很多，包括使用专用芯片或使用晶体管电路来实现。最常见的是由晶体管共射电路来实现，然而共射电路虽然可以实现信号电平的转换，但输出端与输入端逻辑相反，例如输入端输入高电平时，共射电路的集电极输出端输出了低电平，因此还需要再串接一个晶体管共射电路来实现逻辑转换。该电路共需要2个NPN晶体管，4个电阻来是实现，如图1所示，因UART口线较多，且一个电子产品中特别是工业控制产品中往往配备多个UART，那么电平转换电路在整个电路中会占用较大的面积和较多的器件，增加了设计难度和成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电路简单、成本低的UART电平转换电路。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种UART电平转换电路，包括NPN型三极管Q1，其发射极接待转换的电平信号，其基极接基准电平，其集电极作为转换后的UART电平信号的输出端。

由上述技术方案可知，本实用新型通过一个NPN型三极管Q1电路实现了UART的电平转换，并保证了输入端和输出端的同相输出，将普遍使用的UART电平转换电路的器件数量和铺设面积降低了50%，本实用新型的电路简单，成本也较低。

附图说明

图1是现有技术的电路图；

图2是本实用新型的电路图。

具体实施方式

一种UART电平转换电路，包括NPN型三极管Q1，其发射极接待转换的电平信号，其基极接基准电平VDD，其集电极作为转换后的UART电平信号的输出端。所述的三极管Q1的基极与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端接基准电平VDD。所述的三极管Q1的集电极分别与电阻R2、电容C1相连，电阻R2的另一端接基准电平VDD，电容C1的另一端接地，如图2所示。电容C1是皮法级的滤波电容，用于滤除输出信号中的尖峰。

如图2所示，当UART输出信号“0”时，该信号即为待转换的电平信号，INPUT输入端向本电路输入低电平信号，三极管Q1导通，转换后的UART电平信号的输出端，即OUTPUT输出端被下拉至低电平，输出信号“0”；当UART输出信号“1”时，该信号即为待转换的电平信号，INTPUT端向电路输出高电平信号，三极管Q1截止，转换后的UART电平信号的输出端，即OUTPUT端被VDD上拉至高电平，输出信号“1”。通过上述过程， 实现了信号电平向基准电平VDD的转换，并保证了INPUT端与OUTPUT端数字逻辑的一致，从而完成了UART信号的电平转换。

综上所述，本实用新型通过一个NPN型三极管Q1电路实现了UART的电平转换，并保证了输入端和输出端的同相输出，将普遍使用的UART电平转换电路的器件数量和铺设面积降低了50%，本实用新型的电路简单，成本也较低。