CN102571069A - 一种单电源正负逻辑转换电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单电源正负逻辑转换电路，包括电源、零电平、正逻辑输入、控制电路、负逻辑输出，电源只包括负电源；控制电路包括降压模块、控制模块，降压模块包括MOS管降压模块、使能控制模块，所述MOS管降压模块输出端信号连接一个整形放大模块，其中MOS管降压模块由多个NMOS管串联组成，使能控制模块由一个NMOS管组成，MOS管降压模块输入端连接正逻辑输入，MOS管降压模块输出端连接使能控制模块输入端及内部负逻辑信号，使能控制模块输出端连接负电平，内部负逻辑信号连接到控制模块输入端。其优点在于：只需要单个电源供电，不仅降低了芯片成本及电源线的布线难度和成本，而且使得整个逻辑转换电路也相对比较简单。

Description

一种单电源正负逻辑转换电路
技术领域
本发明涉及一种集成电路领域的正负逻辑转换电路，特别涉及一种单电源供电状态下的正负逻辑转换电路。
背景技术
随着电子技术的发展，在集成电路领域实际应用中，经常要用到正负逻辑转换电路。如图1所示，是现有的双电源正负逻辑转换电路的结构示意图，从图中可以得知，正负逻辑转换电路都采用双电源供电，即一个正电源和一个负电源。一般来说，输入往往是正电压逻辑，而输出为负电压逻辑，电路通过一个极性转换电路来实现正负逻辑的转换。
现有的正负逻辑转换电路技术存在以下缺点：一个是需要正负两个电源，不仅增加了芯片成本，而且还增加了电路使用中电源布线的难度；另外，实现正负逻辑转换的电路相对比较繁琐。
发明内容
本发明的目的是实现一种只需单电源供电状态下的正负逻辑转换电路，以克服现有技术的不足。
为了实现上述发明目的，本发明通过采用如下技术方案来实现：
一种单电源正负逻辑转换电路，包括电源、零电平、正逻辑输入、控制电路、负逻辑输出，电源只包括负电源；控制电路包括降压模块、控制模块。
降压模块包括MOS管降压模块、使能控制模块。其中MOS管降压模块由多个NMOS管一串联组成，MOS管降压模块通过饱和串联连接形式的NMOS管一来实现降压，串联连接的NMOS管一个数取决于正负逻辑电压的具体值；使能控制模块由一个NMOS管二组成，使能控制信号用来控制MOS管降压模块是否导通工作，其中Gnd表示零电平，Vee表示负电平。
MOS管降压模块输入端连接正逻辑输入，MOS管降压模块输出端连接使能控制模块输入端及内部负逻辑信号，使能控制模块输出端连接负电平Vee，内部负逻辑信号连接到控制模块输入端。
特别的，所述MOS管降压模块输出端信号还可以先经过一个整形放大模块，再由整形放大模块输出内部负逻辑信号。
特别的，所述整形放大模块由PNMOS管组一和PNMOS管组二串联组成，其中两个PNMOS管组均由一个PMOS管和一个NMOS管组成，一个PNMOS管组即为一个反相器。
本发明的有益效果在于：由于只需要单个电源供电，不仅降低了芯片成本及电源线的布线难度和成本，而且使得整个逻辑转换电路也相对比较简单。
附图说明
图1是现有的双电源正负逻辑转换电路的结构示意图；
图2是本发明单电源正负逻辑转换电路的结构示意图；
图3是本发明单电源正负逻辑转换电路中降压模块结构示意图；
图4是本发明实施例中降压模块结构示意图。
其中，图2至图4的符号说明如下：
1、降压模块，11、MOS管降压模块，111、NMOS管一，12、使能控制模块，121、NMOS管二，13、整形放大模块，131、PNMOS管组一，132、PNMOS管组二，2、控制电路。
具体实施方式
如图2、图3、图4所示，是本发明单电源正负逻辑转换电路的结构示意图、降压模块结构示意图及实施例中降压模块结构示意图。
一种单电源正负逻辑转换电路，包括电源、零电平、正逻辑输入、控制电路2、负逻辑输出，电源只包括负电源；控制电路2包括降压模块1、控制模块。
其中图4是以1.2um MOS工艺平台为例的实施例中降压模块结构示意图。
在正逻辑输入信号后面直接串联3个NMOS管一111、112、113，NMOS管一的宽长比均为25/2。
使能控制模块包括NMOS管二121，NMOS管二121的宽长比为2/15。
整形放大模块由PNMOS管组一131、PNMOS管组二132串联组成。其中PNMOS管组一131由一个PMOS管和一个NMOS管组成，其中PMOS管的宽长比为10/1.2，NMOS管的宽长比为5/1.2；PNMOS管组二132由一个PMOS管和一个NMOS管组成，其中PMOS管的宽长比为20/1.2，NMOS管的宽长比为10/1.2。
上述MOS管的宽、长单位均为um。
通过串联的3个NMOS管一111、112、113把正逻辑输入信号降低到一个比较适中的电平，该电平在零电平（Gnd）和负电源（Vee）电压之间，然后，该电平再通过后面的PNMOS管组一131、PNMOS管组二132来进行采样并整形输出，这样，两级反相后输出的信号就是芯片的内部负逻辑信号了。另外，图4中用于控制MOS管降压模块是否工作的使能控制信号被接到了串联通路NMOS管一113的输入节点，这样保证了该MOS管降压模块通路始终处于工作状态。

Claims (3)

1.一种单电源正负逻辑转换电路，包括电源、零电平、正逻辑输入、控制电路（2）、负逻辑输出，其特征在于：电源只包括负电源；控制电路（2）包括降压模块（1）、控制模块，降压模块（1）包括MOS管降压模块（11）、使能控制模块（12），其中MOS管降压模块（11）由多个NMOS管一（111）串联组成，使能控制模块（12）由一个NMOS管二（121）组成，MOS管降压模块（11）输入端连接正逻辑输入，MOS管降压模块（11）输出端连接使能控制模块（12）输入端及内部负逻辑信号，使能控制模块（12）输出端连接负电平Vee，内部负逻辑信号连接到控制模块输入端。
2.如权利要求1所述的单电源正负逻辑转换电路，其特征在于：所述MOS管降压模块（11）输出端信号先经过一个整形放大模块（13），再由整形放大模块（13）输出内部负逻辑信号。
3.如权利要求2所述的单电源正负逻辑转换电路，其特征在于：所述整形放大模块（13）由PNMOS管组一（131）和PNMOS管组二（132）串联组成，其中两个PNMOS管组均由一个PMOS管和一个NMOS管组成。
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