電平轉(zhuǎn)換電路制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種電平轉(zhuǎn)換電路，其包括壓NMOS晶體管等，低壓NMOS晶體管的柵極接低的電源電壓，第一高壓NMOS晶體管的柵極和低壓NMOS晶體管的源極連接，第一高壓PMOS晶體管的漏極、第二高壓PMOS晶體管的柵極都與低壓NMOS晶體管的漏極連接，第一高壓NMOS管的源極、第二高壓NMOS管的源極都接地。本發(fā)明專利技術(shù)的電路簡單，所需晶體管數(shù)目較少，降低成本。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
電平轉(zhuǎn)換電路
本專利技術(shù)涉及一種轉(zhuǎn)換電路，特別是涉及一種低壓到高壓的電平轉(zhuǎn)換電路。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)的電平轉(zhuǎn)換電路有多種，但不同程度的存在如下缺陷：一，電路復(fù)雜、所需晶體管數(shù)目較多，大都分三大級來實現(xiàn)。二，信號傳輸延遲大，信號從輸入到輸出的傳輸延遲太大，對于頻率高，可以分給電平轉(zhuǎn)換電路延遲用時小的地方會遇到很大的瓶頸。三，所需電路成本高，由于現(xiàn)有電路使用的晶體管數(shù)目較多，導(dǎo)致其所占用的硅片面積較大。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種電平轉(zhuǎn)換電路，其電路簡單，所需晶體管數(shù)目較少，降低成本。本專利技術(shù)是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：一種電平轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，其包括低壓NMOS晶體管、第一高壓PMOS晶體管、第二高壓PMOS晶體管、第三高壓PMOS晶體管、第一高壓NMOS管、第二高壓NMOS管，低壓NMOS晶體管的柵極接低的電源電壓，第一高壓NMOS晶體管的柵極和低壓NMOS晶體管的源極連接，第一高壓PMOS晶體管的漏極、第二高壓PMOS晶體管的柵極都與低壓NMOS晶體管的漏極連接，第一高壓NMOS管的源極、第二高壓NMOS管的源極都接地，第一高壓PMOS晶體管的柵極、第二高壓PMOS晶體管的漏極、第三高壓PMOS晶體管的柵極、第二高壓NMOS管的柵極都與第一高壓NMOS管的漏極連接，第一高壓PMOS晶體管的源極、第二高壓PMOS晶體管的源極都與第三高壓PMOS晶體管源極連接并連接至較高的電源。優(yōu)選地，所述低壓NMOS晶體管作為傳輸門，低壓NMOS晶體管始終是導(dǎo)通的。優(yōu)選地，所述第一高壓PMOS晶體管作為上拉晶體管。本專利技術(shù)的積極進(jìn)步效果在于：一，本發(fā)電路簡單，所需晶體管數(shù)目較少，通過削減晶體管數(shù)目來實現(xiàn)，本電路信號通路只用了六個晶體管，降低成本。二，信號傳輸延遲小，通過消減電路前后邏輯級數(shù)來實現(xiàn)，本電路總共二級反相器和一級傳輸門。三，達(dá)到了降低晶體管數(shù)目的目的，最終實現(xiàn)了電平轉(zhuǎn)換電路所占用的硅片面積的縮減。附圖說明圖1為本專利技術(shù)電平轉(zhuǎn)換電路的電路圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖給出本專利技術(shù)較佳實施例，以詳細(xì)說明本專利技術(shù)的技術(shù)方案。如圖1所示，本專利技術(shù)電平轉(zhuǎn)換電路包括低壓NMOS晶體管M0、第一高壓PMOS晶體管MP0、第二高壓PMOS晶體管MP1、第三高壓PMOS晶體管MP2、第一高壓NMOS管MN1、第二高壓NMOS管MN2，低壓NMOS晶體管的柵極接低的電源電壓VDD_L，第一高壓NMOS晶體管MN1的柵極和低壓NMOS晶體管的源極連接，第一高壓PMOS晶體管MP0的漏極、第二高壓PMOS晶體管MP1的柵極都與低壓NMOS晶體管的漏極連接，第一高壓NMOS管MN1的源極、第二高壓NMOS管MN2的源極都接地，第一高壓PMOS晶體管MP0的柵極、第二高壓PMOS晶體管MP1的漏極、第三高壓PMOS晶體管MP2的柵極、第二高壓NMOS管MN2的柵極都與第一高壓NMOS管MN1的漏極連接，第一高壓PMOS晶體管MP0的源極、第二高壓PMOS晶體管MP1的源極都與第三高壓PMOS晶體管MP2連接。低壓NMOS晶體管M0作為傳輸門，低壓NMOS晶體管的柵極接低的電源電壓VDD_L，低壓NMOS晶體管始終是導(dǎo)通的。第一高壓PMOS晶體管MP0作為上拉晶體管。如圖1所示，其中，VDD_L是低的電源電壓；VDD_H是高的電源電壓；VSS是共用的地(Ground或gnd)。輸入信號IN是低電壓的邏輯信號，經(jīng)一直處于打開狀態(tài)的低壓NMOS晶體管M0后到節(jié)點IN1，此節(jié)點通過第一高壓PMOS晶體管MP0與VDD_H相連接，第一高壓PMOS晶體管MP0的柵極與節(jié)點OUT_b相連接，節(jié)點IN1同時直接驅(qū)動第二高壓PMOS晶體管MP1的柵極。輸入信號IN同時直接驅(qū)動第一高壓NMOS晶體管MN1的柵極。由第二高壓PMOS晶體管MP1和第一高壓NMOS管MN1的輸出得到節(jié)點OUT_b，OUT_b經(jīng)第三高壓PMOS晶體管MP2和第二高壓NMOS管MN2構(gòu)成的反相器得到輸出節(jié)點OUT。OUT是高電平擺幅的信號，與輸入的低電平擺幅的IN對應(yīng)，OUT比IN略有延遲。本專利技術(shù)的電路工作過程如下：重點放在節(jié)點IN從“0”到“1”和從“1”到“0”兩個狀態(tài)的轉(zhuǎn)變過程：一，IN從“0”到“1”：由于IN是直接驅(qū)動MN1，不需要經(jīng)過M0，這減少了信號的傳輸延遲；由于IN的最高電壓是VDD_L，高壓晶體管MN1將處于弱導(dǎo)通狀態(tài)；由于IN是“0”時，IN1是“0”(0V)，MP1是導(dǎo)通的，OUT_b是邏輯高電平“1”(VDD_H)，此時MP0是截止的；當(dāng)本過程IN從“0”到“1”時，透過M0，IN1的節(jié)點電壓也會由此逐步被抬升，這會導(dǎo)致MP1會逐步關(guān)閉，從VDD_H經(jīng)MP1流向OUT_b的電流在逐步縮小，同時由于MN1處于弱導(dǎo)通，會有經(jīng)MN1流向VSS的電流，這個電電流會把OUT_b向VSS方向下拉，OUT_b的電壓會逐步下降；下降的OUT_b會把MP0逐步打開，這會有一個逐步加大的電流從VDD_H經(jīng)MP0流向IN1，節(jié)點IN1的電壓會在這個電流的作用下逐步被抬升；這個電壓被抬升的IN1又加速了上述的進(jìn)程；最終，節(jié)點IN1被MP0拉向VDD_H，OUT_b被MN1拉向VSS，經(jīng)過MP2和MN2構(gòu)成的反相器后OUT點被MP2拉向VDD_H，這就實現(xiàn)了IN從“0”到“1”(VDD_L)，OUT從“0”到“1”(VDD_H)的轉(zhuǎn)變。本過程能夠得以順利實現(xiàn)，MP0柵極連接至OUT_b點構(gòu)成的反饋發(fā)揮了作用。二，IN從“1”到“0”：MN1將很快截止(由于IN是直接驅(qū)動MN1，不需要經(jīng)過M0，這減少了信號的傳輸延遲)；由于IN是“1”時，IN1是“1”，當(dāng)本過程IN從“1”到“0”時，透過M0，節(jié)點IN1的電壓也會由此逐步下拉，MP1逐漸打開，電流從VDD_H經(jīng)MP1流向OUT_b，由此OUT_b的電位逐步被拉高；這個被逐步拉高的OUT_b逐步把MP0關(guān)閉，從VDD_H經(jīng)MP0流向點IN1的電流在逐步減小；隨著IN從“1”到“0”的轉(zhuǎn)變過程的進(jìn)行，IN透過M0近一步把IN1向VSS方向下拉，這會促使上述過程加速進(jìn)行。最終IN1變成“0”，OUT_b變成了VDD_H；OUT_b從“0”到“1”的過程時，經(jīng)過MP2和MN2構(gòu)成的反相器，節(jié)點OUT的狀態(tài)會從“1”到“0”轉(zhuǎn)換。1.如圖1所示，前一步所講的(低電壓擺幅的)IN從“0”到“1”和從“1”到“0”的2個過程完成了數(shù)字電路邏輯“0”和“1”的相互轉(zhuǎn)換，對應(yīng)的高電壓區(qū)域的OUT點也會相應(yīng)的完成高電壓擺幅的數(shù)字電路邏輯“0”和“1”的相互轉(zhuǎn)換。這最終實現(xiàn)了低電源工作區(qū)低電壓擺幅的IN到高電源工作區(qū)的高電壓擺幅的OUT的電平轉(zhuǎn)換。以上所述的具體實施例，對本專利技術(shù)的解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本專利技術(shù)的具體實施例而已，并不用于限制本專利技術(shù)，凡在本專利技術(shù)的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本專利技術(shù)的保護(hù)范圍之內(nèi)。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種電平轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，其包括低壓NMOS晶體管、第一高壓PMOS晶體管、第二高壓PMOS晶體管、第三高壓PMOS晶體管、第一高壓NMOS管、第二高壓NMOS管，低壓NMOS晶體管的柵極接低的電源電壓，第一高壓NMOS晶體管的柵極和低壓NMOS晶體管的源極連接，第一高壓PMOS晶體管的漏極、第二高壓PMOS晶體管的柵極都與低壓NMOS晶體管的漏極連接，第一高壓NMOS管的源極、第二高壓NMOS管的源極都接地，第一高壓PMOS晶體管的柵極、第二高壓PMOS晶體管的漏極、第三高壓PMOS晶體管的柵極、第二高壓NMOS管的柵極都與第一高壓NMOS管的漏極連接，第一高壓PMOS晶體管的源極、第二高壓PMOS晶體管的源極都與第三高壓PMOS晶體管源極連接并連接至較高的電源。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種電平轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，其包括低壓NMOS晶體管、第一高壓PMOS晶體管、第二高壓PMOS晶體管、第三高壓PMOS晶體管、第一高壓NMOS管、第二高壓NMOS管，低壓NMOS晶體管的柵極接低的電源電壓，第一高壓NMOS晶體管的柵極和低壓NMOS晶體管的源極連接，第一高壓PMOS晶體管的漏極、第二高壓PMOS晶體管的柵極都與低壓NMOS晶體管的漏極連接，第一高壓NMOS管的源極、第二高壓NMOS管的源極都接地，第一高壓PMOS晶體...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：唐立偉，任軍，
申請(專利權(quán))人：合肥恒爍半導(dǎo)體有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：安徽,34