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龙图腾网获悉杭州国芯科技股份有限公司申请的专利芯片IO口电平转串口电平的电平转换电路及转换方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN113992198B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111507557.0，技术领域涉及：H03K19/0175；该发明授权芯片IO口电平转串口电平的电平转换电路及转换方法是由叶剑兵;应屹航;王永胜设计研发完成，并于2021-12-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本芯片IO口电平转串口电平的电平转换电路及转换方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种芯片IO口电平转串口电平的电平转换电路及转换方法。现有串口芯片成本高。本发明的电平转换电路包括滤波电阻、瓷片电容、肖特基二极管、PNP三极管，以及两个控制电阻和三个回流电阻；滤波电阻和瓷片电容用于组成低通滤波器；PNP三极管作为电子开关，两个控制电阻控制PNP三极管的导通和关断。使用时，将电平电路的正电源输入端、负电源输入端分别接芯片PCB印制板的正电源和负电源，芯片侧电平端接芯片的IO口，串口侧电平端接需要串口电平的外部设备的通信端口。芯片IO电平通过转换电路即可转换为标准的串口电平。本发明通过简单稳定的电路保证了串口电平转换的安全可靠，并且能够自由调节串口电平端的电压。

本发明授权芯片IO口电平转串口电平的电平转换电路及转换方法在权利要求书中公布了：1.芯片IO口电平转串口电平的方法，其特征在于，采用如下电平转换电路：包括滤波电阻R、瓷片电容C、肖特基二极管D、PNP三极管Q，以及两个控制电阻和三个回流电阻；滤波电阻R和瓷片电容C用于组成低通滤波器；PNP三极管Q作为电子开关，两个控制电阻控制PNP三极管Q的导通和关断； 第一回流电阻Rh1的一端与第一控制电阻Rk1的一端连接后作为芯片侧电平端； 所述的第一控制电阻Rk1的另一端和第二控制电阻Rk2的一端接PNP三极管Q的基极，第二控制电阻Rk2的另一端与PNP三极管Q的发射极连接后作为正电源输入端VDD；第二回流电阻Rh2的一端与肖特基二极管D的阴极连接后作为负电源输入端VCC； 第三回流电阻Rh3的一端和滤波电阻R的一端接PNP三极管Q的集电极，第三回流电阻Rh3的另一端接肖特基二极管D的阳极，滤波电阻R的另一端与瓷片电容C的一端连接后作为串口侧电平端； 所述的第一回流电阻Rh1、第二回流电阻Rh2、瓷片电容C的另一端接地； 具体转换方法如下： 将电平电路的正电源输入端VDD接芯片PCB印制板的正电源，负电源输入端VCC接芯片PCB印制板的负电源，芯片侧电平端接芯片的IO口，串口侧电平端接需要串口电平的外部设备的通信端口； 芯片PCB印制板上电后，正电源输入端VDD和负电源输入端VCC得到正负电源供电； 当芯片IO口输出低电平时，正电源输入端VDD的电压V1通过第二控制电阻Rk2和第一控制电阻Rk1后，分别经芯片侧电平端和第一回流电阻Rh1回流到地；电压V1在第二控制电阻Rk2上产生一个大于PNP三极管Q射基结阈值电压VEB的电压V2，PNP三极管Q饱和导通，电压V2被PNP三极管Q射基结钳制在阈值电压VEB；正电源输入端VDD的电压V1通过PNP三极管Q的射集结后，一路通过第三回流电阻Rh3、肖特基二极管D和第二回流电阻Rh2到回流地，另一路通过滤波电阻R后在串口侧电平端得到电压值接近电压V1的正电压V3，正电压V3符合串口低电平的标准； 当芯片IO口输出高电平时，正电源输入端VDD的电压V1经过第二控制电阻Rk2、第一控制电阻Rk1后、第一回流电阻Rh1回流到地，同时芯片IO口输出的高电平经过第一回流电阻Rh1回流到地；电压V1在第二控制电阻Rk2上产生一个小于PNP三极管Q射基结阈值电压VEB的电压V4，使得PNP三极管Q截止，正电源输入端VDD的电压V1被PNP三极管Q 的射集结断开；串口侧电平端通过滤波电阻R、第三回流电阻Rh3、肖特基二极管D后，分别通过负电源输入端VCC和第二回流电阻Rh2回流到地，串口侧电平端得到负电压V5，负电压V5符合串口高电平的标准； PNP三极管Q的导通和截止由第一控制电阻Rk1和第二控制电阻Rk2预置调节决定，串口侧电平端的电压值由滤波电阻R和第三回流电阻Rh3预置调节决定。

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