CN103856200A - 电平转换器 - Google Patents

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王鑫
冯国友
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Abstract

本发明公开了一种电平转换器，包括第一晶体管及第二晶体管的源极相连接在外部电源电压上，第一晶体管的栅极、第六晶体管的栅极及反向器的输入端相连，反相器的输出端、第二晶体管的栅极及第五晶体管的栅极相连，第一晶体管的漏极、第三晶体管的漏极、第四晶体管的栅极及第五晶体管的漏极相连，第二晶体管的漏极、第四晶体管的漏极、第三晶体管的栅极及第六晶体管的漏极相连，并作为电路输出端，第三晶体管的源极与第四晶体管的源极相连在外部负高压电源上，第五晶体管的源极及第六晶体管的源极接地。本发明不仅提高了电压的翻转速度，而且减小了电路版图的面积。

Description

电平转换器
技术领域
本发明涉及一种半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种电平转换器。
背景技术
电平转换器(Level shifter)主要是通过数字信号实现电压域的转换，输出不同范围的电压。在转换输出负的高电压时，传统方法是利用phv(高压p型晶体管)来做上拉管，直接与下方的nhv(高压n型晶体管)的漏端相连。如图1所示，晶体管M1及晶体管M2的源极相连接在外部电源电压(vpwr)上，晶体管M1的栅极与反向器的输入端相连于A点，反相器的输出端与晶体管M2的栅极相连于B点，晶体管M1的漏极、晶体管M3的漏极及晶体管M4的栅极相连于C点，晶体管M2的漏极、晶体管M4的漏极及晶体管M3的栅极相连于D点，并作为电路输出端(out)，晶体管M3的源极与晶体管M4的源极相连在外部负高压电源(vneg)上。其工作原理为：当A点电位由高电位到低点位时，M1导通，M2关断，C点电位升高，M4逐渐导通，D点电位降低，直到M3完全关断，C点电位为高电位，M4完全导通，D点电位降低至负高压，out输出负高压。当A点电位由低电位到高电位时，M2导通，M1关断，D点电位升高，M3逐渐导通，C点电位降低，直到M4完全关断，D点电位为高电位，M3完全导通，C点电位降低至负高压，out输出高电位。但是该电路的缺点在于：为了保证电平的正常翻转和翻转速度，会加大晶体管M1和M2的尺寸，因此在版图面积上往往造成较大的损失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电平转换器，能在提高电压翻转速度的同时减小版图面积。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种电平转换器，包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管及一反向器，其中第一晶体管的源极及第二晶体管的源极相连接在外部电源电压上，第一晶体管的栅极、第六晶体管的栅极及反向器的输入端相连，反相器的输出端、第二晶体管的栅极及第五晶体管的栅极相连，第一晶体管的漏极、第三晶体管的漏极、第四晶体管的栅极及第五晶体管的漏极相连，第二晶体管的漏极、第四晶体管的漏极、第三晶体管的栅极及第六晶体管的漏极相连，并作为电路输出端，第三晶体管的源极与第四晶体管的源极相连在外部负高压电源上，第五晶体管的源极及第六晶体管的源极接地，其中第一晶体管、第二晶体管、第五晶体管及第六晶体管为高压P型晶体管，第三晶体管和第四晶体管为高压N型晶体管。
进一步的，所述第一晶体管及所述第二晶体管的尺寸相同。
进一步的，所述第三晶体管及所述第四晶体管的尺寸相同。
进一步的，所述第三晶体管及所述第四晶体管的尺寸与所述第一晶体管或所述第二晶体管的尺寸相同。
进一步的，所述第五晶体管及所述第六晶体管的尺寸与所述第三晶体管或所述第四晶体管的尺寸相同。
进一步的，所述第五晶体管及所述第六晶体管的尺寸相同。
本发明的电平转换器改进了电平转换器电路，不仅提高了电压的翻转速度，而且减小了电路版图的面积。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是公知的电平转换器电路结构图；
图2是本发明的电平转换器电路结构图。
具体实施方式
为使贵审查员对本发明的目的、特征及功效能够有更进一步的了解与认识，以下配合附图详述如后。
如图2所示，第一晶体管M1的源极及第二晶体管M2的源极相连接在外部电源电压(vpwr)上，第一晶体管M1的栅极、第六晶体管M6的栅极及反向器的输入端相连于A点，反相器的输出端、第二晶体管M2的栅极及第五晶体管M5的栅极相连于B点，第一晶体管M1的漏极、第三晶体管M3的漏极、第四晶体管M4的栅极及第五晶体管M5的漏极相连于C点，第二晶体管M2的漏极、第四晶体管M4的漏极、第三晶体管M3的栅极及第六晶体管M6的漏极相连于D点，并作为电路输出端(out)，第三晶体管M3的源极与第四晶体管M4的源极相连在外部负高压电源(vneg)上，第五晶体管M5的源极及第六晶体管M6的源极接地(vgnd)。其中第一晶体管、第二晶体管、第五晶体管及第六晶体管为高压P型晶体管，第三晶体管和第四晶体管为高压N型晶体管。优选的第三晶体管M3及第四晶体管M4的尺寸相同，优选的第一晶体管M1及第二晶体管M2的尺寸相同，优选的第三晶体管M3及第四晶体管M4的尺寸与第一晶体管M1或第二晶体管M2的尺寸相同。优选的第五晶体管及第六晶体管的尺寸与第三晶体管或第四晶体管相同或略大，优选的第五晶体管及第六晶体管的尺寸相同。
本发明电路的工作原理为：当A点电位由低点位变为高电位时，B点电位由高电位变为低电位，M1管关断，M5管导通，降低C点电位，帮助关断M4管，M2管只要使用较小的尺寸就可以把D点电位拉高至高电位，M4管完全导通，out输出为高电位。当A点电位由高电位变为低电位时，B点电位由低电位变为高电位，M2管关断，M6管导通，降低D点电位，帮助关断M3管，M1管使用较小的尺寸就可以把C点电位拉高至高电位，M4管完全导通，out输出为负高压。即当需要输出负高压时，A置为低电位，B为高电位，C点升高为高电位，D点逐渐降低到负高压；当需要输出高电位时，A置为高电位，B为低电位，D点升高为高电位。
由于增加M5和M6两个phv管，M1和M2就可以使用较小的管子尺寸，同时M5、M6两个phv管尺寸较小，它们的阱电位同M1和M2一样，因此可以保证增加的这两个管子不会造成很大的版图面积损失。从而实现了整体版图面积的减小。
以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种电平转换器，其特征在于，包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管及一反向器，其中第一晶体管的源极及第二晶体管的源极相连接在外部电源电压上，第一晶体管的栅极、第六晶体管的栅极及反向器的输入端相连，反相器的输出端、第二晶体管的栅极及第五晶体管的栅极相连，第一晶体管的漏极、第三晶体管的漏极、第四晶体管的栅极及第五晶体管的漏极相连，第二晶体管的漏极、第四晶体管的漏极、第三晶体管的栅极及第六晶体管的漏极相连，并作为电路输出端，第三晶体管的源极与第四晶体管的源极相连在外部负高压电源上，第五晶体管的源极及第六晶体管的源极接地，其中第一晶体管、第二晶体管、第五晶体管及第六晶体管为高压P型晶体管，第三晶体管和第四晶体管为高压N型晶体管。
2.如权利要求1所述的电平转换器，其特征在于，所述第一晶体管及所述第二晶体管的尺寸相同。
3.如权利要求1所述的电平转换器，其特征在于，所述第三晶体管及所述第四晶体管的尺寸相同。
4.如权利要求1所述的电平转换器，其特征在于，所述第三晶体管及所述第四晶体管的尺寸与所述第一晶体管或所述第二晶体管的尺寸相同。
5.如权利要求1所述的电平转换器，其特征在于，所述第五晶体管及所述第六晶体管的尺寸与所述第三晶体管或所述第四晶体管的尺寸相同。
6.如权利要求1所述的电平转换器，其特征在于，所述第五晶体管及所述第六晶体管的尺寸相同。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5631580A (en) * 1994-03-18 1997-05-20 Deutsche Thomson-Brandt Gmbh BICMOS ECL-CMOS level converter
US20080074148A1 (en) * 2006-08-23 2008-03-27 Stmicroelectronics Pvt. Ltd. High speed level shifter
US20080158137A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
CN101312345A (zh) * 2007-05-25 2008-11-26 三星电子株式会社 电平转换触发器及其操作方法
CN101523725A (zh) * 2006-09-18 2009-09-02 凌力尔特公司 用于高速低功率电平转换的电路及方法
CN101951246A (zh) * 2010-07-05 2011-01-19 清华大学 静态电压电平恢复器
CN103856198A (zh) * 2012-11-28 2014-06-11 上海华虹宏力半导体制造有限公司 电平转换器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5631580A (en) * 1994-03-18 1997-05-20 Deutsche Thomson-Brandt Gmbh BICMOS ECL-CMOS level converter
US20080074148A1 (en) * 2006-08-23 2008-03-27 Stmicroelectronics Pvt. Ltd. High speed level shifter
CN101523725A (zh) * 2006-09-18 2009-09-02 凌力尔特公司 用于高速低功率电平转换的电路及方法
US20080158137A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
CN101312345A (zh) * 2007-05-25 2008-11-26 三星电子株式会社 电平转换触发器及其操作方法
CN101951246A (zh) * 2010-07-05 2011-01-19 清华大学 静态电压电平恢复器
CN103856198A (zh) * 2012-11-28 2014-06-11 上海华虹宏力半导体制造有限公司 电平转换器

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