JP2004363740A - Level shifter - Google Patents

Level shifter Download PDF

Info

Publication number
JP2004363740A
JP2004363740A JP2003157458A JP2003157458A JP2004363740A JP 2004363740 A JP2004363740 A JP 2004363740A JP 2003157458 A JP2003157458 A JP 2003157458A JP 2003157458 A JP2003157458 A JP 2003157458A JP 2004363740 A JP2004363740 A JP 2004363740A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
signal
voltage power
low
capacitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003157458A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayoshi Shiotani
眞由 塩谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2003157458A priority Critical patent/JP2004363740A/en
Publication of JP2004363740A publication Critical patent/JP2004363740A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce current consumption by supplying no through current even if input of a circuit of a high-voltage source system becomes unstable when a low-voltage side power source is turned off while the high-voltage side power source is held ON. <P>SOLUTION: An input signal from a low-voltage power source system signal input terminal 100A is passed through a capacitor 102, passed through an inverting circuit 101, and passed through a capacitor 103 to generate spike waves with a trailing edge and a leading edge of the input signal, and a data latch circuit 109 is set and reset with those spike waves, and also pull up other-end sides of the capacitors 102 and 103 to the voltage of the high-voltage power source system by P channel MOS transistors 105 and 106 for pull-up. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体回路装置内の電源電圧の異なる回路間でインターフェースとして使われるレベルシフタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、レベルシフタでは、低電圧電源側の入力信号の正転信号と反転信号をそれぞれ高電圧電源側のNチャンネルMOSトランジスタのゲートに入力して制御することにより、低電圧電源から高電圧電源へ電圧レベルをシフトする。
【0003】
以下、この従来のレベルシフタの動作を、図7を用いて詳しく説明する。
【0004】
図7において、400は従来のレベルシフタである。400Aは低電圧電源電位とグランド電位の間でレベルが変化する入力信号が供給される低電圧電源系信号入力端子である。400Bは高電圧電源電位とグランド電位の間でレベルが変化する出力信号が現れる高電圧電源系信号出力端子である。S400Aは低電圧電源振幅のレベルシフタの入力信号である。S400Bは高電圧電源振幅のレベルシフタの出力信号である。
【0005】
404は高電圧電源端子である。401,402は低電圧電源系の反転回路である。S401は反転回路401が出力した信号である。S402は反転回路402が出力した信号である。403,404はNチャンネルMOSトランジスタである。405,406はソースを高電圧電源端子104に接続したPチャンネルMOSトランジスタである。408はグランド端子である。
【0006】
S403はPチャンネルMOSトランジスタ405のドレインとNチャンネルトランジスタ403のドレインとの接続点の信号である。S404はPチャンネルMOSトランジスタ406のドレインとNチャンネルトランジスタ404のドレインとの接続点の信号である。407は高電圧電源系の反転回路である。
【0007】
以上の構成のレベルシフタの動作を、図8のタイミングチャートを参照しながら説明する。入力信号S400AをタイミングTで低レベルから高レベルに変化させると、信号S401は低レベルになり、信号S402は高レベルになる。したがって、NチャンネルMOSトランジスタ403は信号S402によりオン状態になり、NチャンネルMOSトランジスタ404は信号S401によりオフ状態になる。
【0008】
NチャンネルMOSトランジスタ403がオン状態となることにより、NチャネルMOSトランジスタ403とPチャネルMOSトランジスタ405の接続点はグランド端子408と導通状態となり、信号S403の電圧は徐々に低レベルに変化する。タイミングTで信号S403がPチャンネルMOSトランジスタ406をオン状態にすると、このときNチャンネルMOSトランジスタ404は信号S401によりオフ状態となっているので、信号S404は高レベルに変化する。
【0009】
信号S404が高レベルに変化すると、PチャンネルMOSトランジスタ405はオフ状態になり、信号S403は低レベルに固定される。よって、出力信号S400Bは反転回路407により高レベルに変化する。
【0010】
つぎに、入力信号S400AをタイミングTで高レベルから低レベルに変化させると、信号S401は高レベルになり、信号S402は低レベルになる。したがって、NチャンネルMOSトランジスタ403は信号S402によりオフ状態になり、NチャンネルMOSトランジスタ404は信号S401によりオン状態になる。
【0011】
NチャンネルMOSトランジスタ404がオン状態になることにより、NチャネルMOSトランジスタ404とPチャネルMOSトランジスタ406の接続点はグランド端子408と導通状態となり、信号S404の電圧は徐々に低レベルに変化する。タイミングTで信号S404がPチャンネルMOSトランジスタ405をオン状態にすると、このときNチャンネルMOSトランジスタ403は信号S402によりオフ状態となっているので、信号S403は高レベルに変化する。
【0012】
信号S403が高レベルに変化すると、PチャンネルMOSトランジスタ406はオフ状態になり、信号S404は低レベルに固定される。よって、出力信号S400Bは反転回路407により低レベルに変化する。
【0013】
以上の動作により、信号の電圧レベルをシフトする(例えば、特許文献1参照)。
【0014】
【特許文献1】
特開平7−193488号公報(第2頁、第2図)
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のレベルシフタでは、高電圧側の電源を入れたまま、低電圧側の電源をオフにすると、入力が不定になり、NチャンネルMOSトランジスタ403,403とPチャンネルトランジスタ405,406がオン状態になり、常時貫通電流が流れ、消費電流が増大するという問題がある。
【0016】
本発明はこの問題に対して鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高電圧側の電源を入れたまま、低電圧側の電源をオフにしても、貫通電流を流さず、消費電流を少なくできるレベルシフタを提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1記載のレベルシフタは、低電圧電源電位とグランド電位の間でレベルが変化する入力信号が供給される低電圧電源系信号入力端子と、低電圧電源系信号入力端子に入力端子が接続された低電圧電源系の反転回路と、低電圧電源系信号入力端子に一端が接続された第1のコンデンサと、一端が高電圧電源端子に接続され他端が第1のコンデンサの他端に接続された第1のプルアップ抵抗と、反転回路の出力端子に一端が接続された第2のコンデンサと、一端が高電圧電源端子に接続され他端が第2のコンデンサの他端に接続された第2のプルアップ抵抗と、第1のコンデンサの他端の信号が低電圧レベルになるとリセットされ、第2のコンデンサの他端の信号が低電圧レベルになるとセットされるデータラッチ回路と、データラッチ回路の出力端子に接続された高電圧電源系信号出力端子とを備えている。
【0018】
この構成によれば、低電圧電源系信号入力端子からの入力信号を第1のコンデンサに通し、また反転回路を介して第2のコンデンサに通すことにより、上記の入力信号の立ち下がりエッジおよび立ち上がりエッジで各々スパイク波を生成し、これらのスパイク波でデータラッチ回路をセット、リセットするようにし、かつ第1および第2のコンデンサの他端を第1および第2のプルアップ抵抗で高電圧電源系の電圧にプルアップするようにしているので、低電圧側電源がオフされ入力が不定になっても、貫通電流が流れないようにすることができる。その結果、消費電流を少なくできる。
【0019】
本発明の請求項2記載のレベルシフタは、請求項1記載のレベルシフタにおいて、カソードが高電圧電源端子に接続されアノードが第1のコンデンサの他端に接続される状態に第1のプルアップ抵抗に並列に第1のダイオードを設け、カソードが高電圧電源端子に接続されアノードが第2のコンデンサの他端に接続される状態に第2のプルアップ抵抗に並列に第2のダイオードを設けている。
【0020】
この構成によれば、第1および第2のプルアップ抵抗に第1および第2のダイオードを逆並列接続しているので、第1および第2のコンデンサの他端の電圧が高電圧電源以上の電圧となることを防止することができる。その結果、半導体の保証電圧範囲内に抑えることができ半導体の破壊を防止できる。
【0021】
本発明の請求項3記載のレベルシフタは、請求項1または2記載のレベルシフタにおいて、低電圧電源系信号入力端子と反転回路および第1のコンデンサとの間に、リセット制御信号の入力に応答して低電圧電源系信号入力端子からの入力信号を反転して反転回路および第1のコンデンサの一端に与え、リセット制御信号の無入力時に低電圧電源系信号入力端子からの入力信号をそのまま通過させるリセット制御回路を設けている。
【0022】
この構成によれば、ノイズ等による誤動作で、低電圧電源系信号入力端子の入力信号のレベルと、高電圧電源系信号出力端子の出力信号のレベルが一致しなくなっても、リセット制御回路にリセット制御信号を入力することで、両信号を一致させることができる。
【0023】
本発明の請求項4記載のレベルシフタは、請求項3記載のレベルシフタにおいて、低電圧電源系信号入力端子からの入力信号と高電圧電源系信号出力端子からの出力信号のレベルの不一致を検出してリセット制御信号を自動的に発生するリセット制御信号発生回路を設けている。
【0024】
この構成によれば、リセット制御信号発生回路を設けたことにより、低電圧電源系信号入力端子からの入力信号と高電圧電源系信号出力端子からの出力信号のレベルの不一致を検出してリセット制御信号を自動的に発生することができ、低電圧電源系信号入力端子の入力信号のレベルと、高電圧電源系信号出力端子の出力信号のレベルが一致しなくなったときに、両信号を一致させることができる。
【0025】
本発明の請求項5記載のレベルシフタは、低電圧電源電位とグランド電位の間でレベルが変化する入力信号が供給される低電圧電源系信号入力端子と、低電圧電源系信号入力端子に入力端子が接続された低電圧電源系の反転回路と、低電圧電源系信号入力端子に一端が接続された第1のコンデンサと、一端がグランド端子に接続され他端が第1のコンデンサの他端に接続された第1のプルダウン抵抗と、反転回路の出力端子に一端が接続された第2のコンデンサと、一端がグランド端子に接続され他端が第2のコンデンサの他端に接続された第2のプルダウン抵抗と、第1のコンデンサの他端の信号が高電圧レベルになるとセットされ、第2のコンデンサの他端の信号が高電圧レベルになるとリセットされるデータラッチ回路と、データラッチ回路の出力端子に接続された高電圧電源系信号出力端子とを備えている。
【0026】
この構成によれば、低電圧電源系信号入力端子からの入力信号を第1のコンデンサに通し、また反転回路を介して第2のコンデンサに通すことにより、上記の入力信号の立ち下がりエッジおよび立ち上がりエッジで各々スパイク波を生成し、これらのスパイク波でデータラッチ回路をセット、リセットするようにし、かつ第1および第2のコンデンサの他端を第1および第2のプルダウン抵抗でグランド電位にプルダウンするようにしているので、低電圧側電源がオフされ入力が不定になっても、貫通電流が流れないようにすることができる。その結果、消費電流を少なくできる。
【0027】
本発明の請求項6記載のレベルシフタは、請求項5記載のレベルシフタにおいて、アノードがグランド端子に接続されカソードが第1のコンデンサの他端に接続される状態に第1のプルダウン抵抗に並列に第1のダイオードを設け、アノードがグランド端子に接続されカソードが第2のコンデンサの他端に接続される状態に第2のプルダウン抵抗に並列に第2のダイオードを設けている。
【0028】
この構成によれば、第1および第2のプルダウン抵抗に第1および第2のダイオードを逆並列接続しているので、第1および第2のコンデンサの他端の電圧が高電圧電源以上の電圧となることを防止することができる。その結果、半導体の保証電圧範囲内に抑えることができ半導体の破壊を防止できる。
【0029】
本発明の請求項7記載のレベルシフタは、請求項5または6記載のレベルシフタにおいて、低電圧電源系信号入力端子と反転回路および第1のコンデンサとの間に、リセット制御信号の入力に応答して低電圧電源系信号入力端子からの入力信号を反転して反転回路および第1のコンデンサの一端に与え、リセット制御信号の無入力時に低電圧電源系信号入力端子からの入力信号をそのまま通過させるリセット制御回路を設けている。
【0030】
この構成によれば、ノイズ等による誤動作で、低電圧電源系信号入力端子の入力信号のレベルと、高電圧電源系信号出力端子の出力信号のレベルが一致しなくなっても、リセット制御回路にリセット制御信号を入力することで、両信号を一致させることができる。
【0031】
本発明の請求項8記載のレベルシフタは、請求項7記載のレベルシフタにおいて、低電圧電源系信号入力端子からの入力信号と高電圧電源系信号出力端子からの出力信号のレベルの不一致を検出してリセット制御信号を自動的に発生するリセット制御信号発生回路を設けている。
【0032】
この構成によれば、リセット制御信号発生回路を設けたことにより、低電圧電源系信号入力端子からの入力信号と高電圧電源系信号出力端子からの出力信号のレベルの不一致を検出してリセット制御信号を自動的に発生することができ、低電圧電源系信号入力端子の入力信号のレベルと、高電圧電源系信号出力端子の出力信号のレベルが一致しなくなったときに、両信号を一致させることができる。
【0033】
本発明の請求項9記載のレベルシフタは、低電圧電源電位とグランド電位の間でレベルが変化する入力信号が供給される低電圧電源系信号入力端子と、低電圧電源系信号入力端子に一端が接続されたコンデンサと、コンデンサの他端に入力端子が接続された高電圧電源系の第1の反転回路と、第1の反転回路の出力端子に入力端子が接続された高電圧電源系の第2の反転回路と、ソースが高電圧電源端子に接続されゲートが第1の反転回路の出力端子に接続されドレインがコンデンサの他端に接続されたPチャネルMOSトランジスタと、ソースがグランド端子に接続されゲートが第1の反転回路の出力端子に接続されドレインがコンデンサの他端に接続されたNチャネルMOSトランジスタと、第2の反転回路の出力端子に接続された高電圧電源系信号出力端子とを備えている。
【0034】
この構成によれば、第1の反転回路とPチャネルMOSトランジスタおよびNチャネルMOSトランジスタとで正帰還回路を構成し、低電圧電源系信号入力端子からの入力信号の変化をコンデンサを通して正帰還回路に入力するようにしたので、NチャネルMOSトランジスタにより正帰還回路の入力端のレベルが固定され、低電圧側電源がオフされ入力が不定になっても、貫通電流が流れないようにすることができる。その結果、消費電流を少なくできる。しかも、それを小規模な回路構成で実現できる。
【0035】
本発明の請求項10記載のレベルシフタは、請求項9記載のレベルシフタにおいて、低電圧電源系信号入力端子とコンデンサとの間に、リセット制御信号の入力に応答して低電圧電源系信号入力端子からの入力信号を反転してコンデンサの一端に与え、リセット制御信号の無入力時に低電圧電源系信号入力端子からの入力信号をそのまま通過させるリセット制御回路を設けている。
【0036】
この構成によれば、ノイズ等による誤動作で、低電圧電源系信号入力端子の入力信号のレベルと、高電圧電源系信号出力端子の出力信号のレベルが一致しなくなっても、リセット制御回路にリセット制御信号を入力することで、両信号を一致させることができる。
【0037】
本発明の請求項11記載のレベルシフタは、請求項10記載のレベルシフタにおいて、低電圧電源系信号入力端子からの入力信号と高電圧電源系信号出力端子からの出力信号のレベルの不一致を検出してリセット制御信号を自動的に発生するリセット制御信号発生回路を設けている。
【0038】
この構成によればリセット制御信号発生回路を設けたことにより、低電圧電源系信号入力端子からの入力信号と高電圧電源系信号出力端子からの出力信号のレベルの不一致を検出してリセット制御信号を自動的に発生することができ、低電圧電源系信号入力端子の入力信号のレベルと、高電圧電源系信号出力端子の出力信号のレベルが一致しなくなったときに、両信号を一致させることができる。
【0039】
ここで、リセット制御回路およびリセット制御信号発生回路を設けている理由について説明する。請求項1,2、請求項5,6、請求項9の発明は、入力信号が変化するときにのみ、信号を伝達するレベルシフタであり、電源起動時や回路内部でノイズが発生したときに、入力信号と出力信号が異なることが発生しても入力信号が変化するまでそれを出力信号に伝達できない。この問題の解決手段として、入力信号変化以外のときにおいて、レベルシフタの入力信号と出力信号が異なる場合、入力信号を変化させるリセット制御信号を発生するリセット制御信号発生回路と、リセット制御信号を入力すると入力信号を反転させるリセット制御回路と設けている。
【0040】
上記発明での入力信号はデジタル信号であり、レベルの変化する瞬時に行われるものとする。
【0041】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施の形態を図1〜図6に従って説明する。
【0042】
(実施の形態1)
以下に本発明の第1の実施の形態を回路図とタイミングチャートを参照しつつ、詳しく説明する。
【0043】
図1に、第1の実施の形態のレベルシフタ100の回路構成を示す。図1において、100Aは低電圧電源電位とグランド電位の間でレベルが変化する入力信号が供給される低電圧電源系信号入力端子である。100Bは高電圧電源電位とグランド電位の間でレベルが変化する出力信号が現れる高電圧電源系信号出力端子である。S100Aはレベルシフタ100の入力信号である。S100Bはレベルシフタ100の出力信号である。
【0044】
101は低電圧電源系信号入力端子100Aに入力端子が接続された低電圧電源系の反転回路(インバータ)であり、入力信号の論理を反転する機能を有する。S101は反転回路101が出力した信号である。なお、低電圧電源系とは低電圧電源で動作していることを意味し、高電圧電源系とは高電圧電源で動作していることを意味する。
【0045】
102と103は低電圧電源側と高電圧電源側の間にあるコンデンサであり、コンデンサ102は、低電圧電源系信号入力端子100Aに一端(低電圧電源側の端子)が接続されていて、低電圧電源系信号入力端子100Aからの入力信号が高レベルから低レベルに変化したときに、高電圧電源側の端子(他端)に高レベルから低レベルのスパイク波を発生する機能を有する。コンデンサ103は反転回路101の出力端子に一端(低電圧電源側の端子)が接続されていて、低電圧電源系信号入力端子100Aからの入力信号が低レベルから高レベルに変化したときに、高電圧電源側の端子(他端)に高レベルから低レベルのスパイク波を発生する機能を有する。
【0046】
S102はコンデンサ102の高電圧電源側の端子の信号である。S103はコンデンサ103の高電圧電源側の端子の信号である。104は高電圧電源端子である。
【0047】
105は、ゲートがグランド端子110に接続、つまりゲート電位がグランド電位に固定され、ソースが高電圧電源端子104に接続され、ドレインがコンデンサ102の他端に接続されたPチャネルMOSトランジスタであり、コンデンサ102の他端を高電圧電源104の電位に固定するプルアップ抵抗として機能する。
【0048】
106は、ゲートがグランド端子110に接続、つまりゲート電位がグランド電位に固定され、ソースが高電圧電源端子104に接続され、ドレインがコンデンサ103の他端に接続されたPチャネルMOSトランジスタであり、コンデンサ103の他端を高電圧電源104の電位に固定するプルアップ抵抗として機能する。
【0049】
107はカソードが高電圧電源端子104に接続されアノードがコンデンサ102の他端に接続される状態にPチャネルMOSトランジスタ105に並列に設けられたダイオードであり、コンデンサ102の他端が高電圧電源以上の電圧となることを防止する機能を有する。
【0050】
108はカソードが高電圧電源端子104に接続されアノードがコンデンサ103の他端に接続される状態にPチャネルMOSトランジスタ106に並列に設けられたダイオードであり、コンデンサ103の他端が高電圧電源以上の電圧となることを防止する機能を有する。
【0051】
109は、セット機能とリセット機能を有するデータラッチ回路であり、コンデンサ102の他端の信号が低電圧レベルになるとリセットされ、コンデンサ103の他端の信号が低電圧レベルになるとセットされる。つまり、コンデンサ102の発生するスパイク波の信号の低レベル受信によりリセットされ、コンデンサ103の発生するスパイク波の信号の低レベル受信によりセットされる。
【0052】
以上のように構成されたレベルシフタの動作の一例を図2のタイミング図を用いて説明する。
【0053】
タイミングTにおいて、入力信号S100Aが低レベルから高レベルに変化すると、信号S101は高レベルから低レベルに変化する。
【0054】
信号S103は、信号S101の変化に伴い、低レベルに変化しその後PチャンネルMOSトランジスタ106の作用により高レベルにもどる、スパイク波を発生する。
【0055】
信号S102は、入力信号S100Aの変化に伴い、高電圧電源電圧以上の電圧に上昇しようとするが、ダイオード107に順方向電流が流れるため、高電圧電源電圧が保持される。
【0056】
データラッチ回路109は、信号S103のスパイク波を受信し出力信号を高レジスタレベルに変化させ、したがって、高電圧電源系信号出力端子100Bの出力信号S100Bを高レベルに変化させる。
【0057】
タイミングTにおいて、入力信号S100Aが高レベルから低レベルに変化すると、信号S101は低レベルから高レベルに変化する。信号S102は入力信号S100Aの変化に伴い、低レベルに変化しその後PチャンネルMOSトランジスタ106の作用により高レベルにもどる、スパイク波を発生する。
【0058】
信号S103は信号S101の変化に伴い、高電圧電源電圧以上の電圧に上昇しようとするが、ダイオード108に順方向電流が流れ高電圧電源電圧が保持される。
【0059】
データラッチ回路109は信号S102のスパイク波を受信し出力信号を低レベルに変化させ、したがって高電圧電源系信号出力端子100Bの出力信号S100Bを低レベルに変化させる。
【0060】
タイミングTにおいて、低電圧電源がオフされ、入力信号S100Aと信号S101とがフローティング状態になっても、PチャンネルMOSトランジスタ105,106の作用でデータラッチ回路109のMOSトランジスタのゲートが固定され、貫通電流は流れない。
【0061】
以上の動作により、低電圧電源側から高電圧電源側へ信号をレベルシフトし、かつ低電圧電源がオフされても、高電圧電源系の回路に貫通電流を流さず、消費電流を少なくできるレベルシフタを実現するものである。
【0062】
なお、上記第1の実施の形態のレベルシフタにおいては、プルアップ抵抗105,106を用いていたが、図9に示すように、プルアップ抵抗105,106の代わりにグランドに対して接続したプルダウン抵抗111,112を使用し、ダイオード107,108のカソードをコンデンサの高電圧電源側に接続しアノードをグランドに接続しなおし、データラッチ回路109を負論理入力にして、負論理出力にするデータラッチ回路113にすることにより第1の実施の形態のレベルシフタと同様の機能を満たすことができる。
【0063】
(実施の形態2)
以下に本発明の第2の実施の形態を回路図とタイミングチャートを参照しつつ、詳しく説明する。
【0064】
図3に、第2の実施の形態のレベルシフタ200の回路構成を示す。図3において、200Aは低電圧電源電位とグランド電位の間でレベルが変化する入力信号が供給される低電圧電源系信号入力端子である。200Bは高電圧電源電位とグランド電位の間でレベルが変化する出力信号が現れる高電圧電源系信号出力端子である。S200Aはレベルシフタ200の入力信号である。S200Bはレベルシフタ200の出力信号である。
【0065】
201は低電圧電源側と高電圧電源側の間にあるコンデンサであり、低電圧電源系信号入力端子200Aに一端(低電圧電源側の端子)が接続されていて、入力信号の変化を低電圧電源系回路から高電圧電源系回路へ伝える機能を有する。S201はコンデンサ201の高電圧電源側の端子(他端)の信号である。
【0066】
204はコンデンサ201の他端(高電圧電源側の端子)に入力端子が接続さた高電圧電源系の反転回路(インバータ)であり、コンデンサ201の他端の電位を反転させる機能を有する。205は反転回路204の出力端子に入力端子が接続された高電圧電源系の反転回路(インバータ)であり、反転回路204の出力をさらに反転させる機能を有する。
【0067】
S204は反転回路204の出力した信号である。206は高電圧電源端子である。
【0068】
202はソースが高電圧電源端子206に接続されゲートが反転回路204の出力端子に接続されドレインがコンデンサ201の他端に接続されたPチャンネルMOSトランジスタである。このPチャネルMOSトランジスタ202は、低電圧電源系信号入力端子200Aからの入力信号が低レベルから高レベルに変化したときに、コンデンサ201の高電圧電源側(他端)の信号が反転回路204の閾値より高くなった時に、反転回路204の出力制御によりコンデンサ201の高電圧電源側を高レベルに固定する機能を有する。
【0069】
203はソースがグランド端子207に接続されゲートが反転回路204の出力端子に接続されドレインがコンデンサ201の他端に接続されたNチャンネルトランジスタである。このNチャネルMOSトランジスタ203は、低電圧電源系信号入力端子200Aからの入力信号が高レベルから低レベルに変化したときに、コンデンサ201の高電圧電源側(他端)の信号が反転回路204の閾値より低くなった時に、反転回路204の出力制御によりコンデンサ201の高電圧電源側を低レベルに固定する機能を有する。
【0070】
以上のように構成されたレベルシフタの動作の一例を図4のタイミング図を用いて説明する。
【0071】
タイミングTにおいて、入力信号S200Aが低レベルから高レベルに変化する。信号S201は入力信号S100Aの変化に伴い、低レベルから高レベルに変化する。信号S201が反転回路204の閾値の電圧を超えると、信号S204は低レベルに変化しNチャンネルMOSトランジスタ203をOFFにし、PチャンネルMOSトランジスタ202をONにし、信号S201を高レベルに固定する。
【0072】
信号S204が低レベルに変化すると、反転回路205により出力信号S200Bを高レベルに変化させる。
【0073】
タイミングTにおいて、入力信号S200Aが高レベルから低レベルに変化する。信号S201が反転回路204の閾値の電圧を下回ると、信号S204は高レベルに変化し、PチャンネルMOSトランジスタ202をOFFにし、NチャンネルMOSトランジスタ203をONにし、信号S201を低レベルに固定する。
【0074】
信号S204が高レベルに変化すると、反転回路205により出力信号S200Bを低レベルに変化させる。
【0075】
タイミングTにおいて、低電圧電源がオフされ、入力信号S200Aがフローティングになっても、NチャンネルMOSトランジスタ203の作用で反転回路204のMOSトランジスタのゲートは固定され、貫通電流は流れない。
【0076】
以上の動作により、低電圧電源側から高電圧電源側へ信号をレベルシフトし、かつ低電圧電源がオフされても、高電圧電源系の回路に貫通電流を流さず、消費電流を少なくできるレベルシフタを小規模な回路で実現するものである。
【0077】
(実施の形態3)
以下に本発明の第3の実施の形態を回路図とタイミングチャートを参照しつつ詳しく説明する。
【0078】
この実施の形態は、第1の実施の形態で存在していた以下のような課題を解決するものである。第1の実施の形態は、入力信号が変化するときにのみ、信号を伝達するレベルシフタの構成を開示するものであり、電源起動時や回路内部でノイズが発生したときに、入力信号と出力信号のレベルが異なることが発生することがある。このような場合において、入力信号が変化するまで、それを出力信号に伝達できず、入力信号と出力信号のレベルの不一致をただちに解消することはできない。なお、この課題は第2の実施の形態にも存在する。
【0079】
この問題を解決するために、入力信号変化以外のときにおいて、レベルシフタの入力信号と出力信号が異なる場合、入力信号を変化させるリセット制御信号を発生するリセット制御信号発生回路と、リセット制御信号を入力すると入力信号を反転させるリセット制御回路を設けている。
【0080】
以下、この実施の形態について詳しく説明する。
【0081】
図5に、第3の実施の形態のレベルシフタ300の回路構成を示す。図5においては、第1の実施の形態の回路構成に加え以下の回路を有する。301は低電圧電源系信号入力端子100Aと反転回路101およびコンデンサ102との間に設けられた低電圧電源系のイクスクルーシブオア回路からなるリセット制御回路であり、リセット制御信号S302の入力に応答して低電圧電源系信号入力端子100Aからの入力信号を反転して反転回路101およびコンデンサ102の一端に与え、リセット制御信号の無入力時に低電圧電源系信号入力端子100Aからの入力信号をそのまま通過させる。S301はイクスクルーシブオア回路301の出力した信号である。
【0082】
302はレベルシフタ300の入力信号S100Aと出力信号S100Bが、一致していないときにアサート信号を出力する低電圧電源系のリセット制御信号発生回路である。つまり、このリセット制御信号発生回路302は、低電圧電源系信号入力端子100Aからの入力信号と高電圧電源系信号出力端子100Bからの出力信号のレベルの不一致を検出してリセット制御信号を自動的に発生することになる。S302はリセット制御信号発生回路302の出力した信号である。
【0083】
302Aは低電圧電源系のイクスクルーシブオア回路である。S302Aはイクスクルーシブオア回路302Aの出力した信号である。302B,302Eはある一定期間信号を遅延させる低電圧電源系の遅延回路である。S302Bは遅延回路302Bの出力した信号である。302Cは低電圧電源系のイクスクルーシブノア回路である。S302Cはイクスクルーシブノア回路302Cの出力した信号である。302Dは低電圧電源系のアンド回路である。S302Dはアンド回路の出力した信号である。
【0084】
以上のように構成されたレベルシフタの動作の一例を図6のタイミング図を用いて説明する。
【0085】
タイミングTにおいて、信号S103にノイズが発生し出力信号S100Bが入力信号S100Aと異なる高レベルに変化する。入力信号S100Aと出力信号S100Bが異なることにより、リセット制御信号発生回路302の信号S302Aがアサートされ、アンド回路302Dを伝わってS302Dがアサートされる。その後、遅延回路302Eにより一定時間おいて、タイミングTでリセット制御信号S302がアサートされる。
【0086】
それと同時に、イクスクルーシブオア回路301により、信号S301は高レベルに変化する。信号S301が変化すると、信号S301と遅延回路302Bにより遅延が生じた信号S302Bとでは遅延時間の間レベルが異なりイクスクルーシブノア回路302CはタイミングTまでネゲートを出力する。信号S302Cにより信号S302Aのアサートはカットされ、信号S302Dはネゲートされる。
【0087】
その後、遅延回路302Eにより一定時間おいて、タイミングTでリセット制御信号S302がネゲートされる。それと同時にイクスクルーシブオア回路301により、信号S301は低レベルに変化する。信号S102は信号S301の変化に伴い、低レベルに変化しその後PチャンネルMOSトランジスタ106の作用により高レベルにもどる、スパイク波を発生する。信号S102のスパイク波をデータラッチ回路109が受信し出力信号S100Bを低レベルに変化させる。
【0088】
以上の動作により、低電圧電源側から高電圧電源側へ信号をレベルシフトし、低電圧電源がオフされても、高電圧電源系の回路に貫通電流を流さず、したがって消費電流が少なく、かつ、入力信号と出力信号のレベルが異なる場合、リセット制御信号を自動的に発生させ同じ信号レベルにすることができるレベルシフタを実現するものである。
【0089】
なお、リセット制御回路301およびリセット制御信号発生回路302の構成は、プルダウン抵抗を有する構成のレベルシフタに適用でき、さらに第2の実施の形態の構成にも適用することができる。図10には、プルダウン抵抗を有する構成のレベルシフタにリセット制御回路301およびリセット制御信号発生回路302を適用したものを示す。図11には、第2の実施の形態の構成に、リセット制御回路301およびリセット制御信号発生回路302を適用したものを示す。
【0090】
【発明の効果】
本発明によれば、低電圧電源側と高電圧電源側の間にコンデンサを設け、コンデンサのカップリング動作で信号を伝達し、コンデンサの高電圧側の端子にプルアップ抵抗あるいはプルダウン抵抗で固定し、低電圧電源がオフのときでも高電圧電源系の回路のゲートは固定され貫通電流を流すことがなく、消費電流が少ないレベルシフタを提供することができる。
【0091】
また、高電圧電源側の入力ゲートを固定するプルアップ用PチャネルMOSトランジスタとプルダウン用のNチャネルMOSトランジスタとを入力信号の状態で導通・遮断制御することにより、小規模な回路で低電圧電源がオフのときでも高電圧電源系の回路のゲートは固定され貫通電流を流すことなく、消費電流が少ないレベルシフタを提供することができる。
【0092】
また、入力信号と出力信号のレベルが異なる場合、リセット制御信号を入力することで同じ信号状態に戻すことができる。
【0093】
また、リセット制御信号発生回路を設けたことにより、リセット制御信号を自動的にアサートして同じ信号状態に戻すことができ、ノイズなどにより入力信号と出力信号が異なる信号状態となったときも、自動で正常状態に戻すことを可能にし、さらに電圧電源がオフのときでも高電圧電源系の回路のゲートは固定され貫通電流を流すことなく、消費電流が少ないレベルシフタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す回路図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態を示すタイミングチャートである。
【図3】本発明の第2の実施の形態を示す回路図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態を示すタイミングチャートである。
【図5】本発明の第3の実施の形態を示す回路図である。
【図6】本発明の第3の実施の形態を示すタイミングチャートである。
【図7】従来のレベルシフタの回路図である。
【図8】従来のレベルシフタのタイミングチャートである。
【図9】第1の実施の形態における他の回路例を示す回路図である。
【図10】第1の実施の形態におけるさらに他の回路例を示す回路図である。
【図11】第2の実施の形態における他の回路例を示す回路図である。
【符号の説明】
100 レベルシフタ
100A 低電圧電源系信号入力端子
100B 高電圧電源系信号出力端子
S100A レベルシフタの入力信号
S100B レベルシフタの出力信号
101 低電圧電源系の反転回路
102,103 コンデンサ
104 高電圧電源
105,106 PチャンネルMOSトランジスタ
107,108 ダイオード
109,113 データラッチ回路
200 レベルシフタ
200A 低電圧電源系信号入力端子
200B 高電圧電源系信号出力端子
201 コンデンサ
202 PチャンネルMOSトランジスタ
203 NチャンネルMOSトランジスタ
204,205 高電圧電源系の反転回路
300 レベルシフタ
301 低電圧電源系のリセット制御回路
302 低電圧電源系のリセット制御信号発生回路
400 レベルシフタ
400A 低電圧電源系信号入力端子
400B 高電圧電源系信号出力端子
401,402 低電圧電源系の反転回路
403,404 NチャンネルMOSトランジスタ
405,406 PチャンネルMOSトランジスタ
407 高電圧電源系の反転回路
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a level shifter used as an interface between circuits having different power supply voltages in a semiconductor circuit device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a level shifter, a non-inverted signal and an inverted signal of an input signal on a low-voltage power supply side are respectively input to the gate of an N-channel MOS transistor on a high-voltage power supply side to control the voltage. Shift levels.
[0003]
Hereinafter, the operation of the conventional level shifter will be described in detail with reference to FIG.
[0004]
In FIG. 7, reference numeral 400 denotes a conventional level shifter. 400A is a low-voltage power supply signal input terminal to which an input signal whose level changes between a low-voltage power supply potential and a ground potential is supplied. 400B is a high-voltage power supply signal output terminal where an output signal whose level changes between the high-voltage power supply potential and the ground potential appears. S400A is an input signal of a level shifter having a low-voltage power supply amplitude. S400B is an output signal of a level shifter having a high-voltage power supply amplitude.
[0005]
404 is a high voltage power supply terminal. Reference numerals 401 and 402 denote inverting circuits of a low-voltage power supply system. S401 is a signal output from the inversion circuit 401. S402 is a signal output from the inversion circuit 402. 403 and 404 are N-channel MOS transistors. Reference numerals 405 and 406 denote P-channel MOS transistors whose sources are connected to the high-voltage power supply terminal 104. 408 is a ground terminal.
[0006]
S403 is a signal at a connection point between the drain of the P-channel MOS transistor 405 and the drain of the N-channel transistor 403. S404 is a signal at a connection point between the drain of the P-channel MOS transistor 406 and the drain of the N-channel transistor 404. Reference numeral 407 denotes an inverting circuit of a high voltage power supply system.
[0007]
The operation of the level shifter having the above configuration will be described with reference to the timing chart of FIG. Input signal S400A at timing T 0 , The signal S401 goes low and the signal S402 goes high. Therefore, the N-channel MOS transistor 403 is turned on by the signal S402, and the N-channel MOS transistor 404 is turned off by the signal S401.
[0008]
When the N-channel MOS transistor 403 is turned on, the connection point between the N-channel MOS transistor 403 and the P-channel MOS transistor 405 becomes conductive with the ground terminal 408, and the voltage of the signal S403 gradually changes to a low level. Timing T 1 When the signal S403 turns on the P-channel MOS transistor 406, the N-channel MOS transistor 404 is turned off by the signal S401 at this time, so that the signal S404 changes to high level.
[0009]
When the signal S404 changes to a high level, the P-channel MOS transistor 405 is turned off, and the signal S403 is fixed at a low level. Therefore, the output signal S400B is changed to a high level by the inversion circuit 407.
[0010]
Next, the input signal S400A is set at the timing T. 2 , The signal S401 goes high and the signal S402 goes low. Therefore, the N-channel MOS transistor 403 is turned off by the signal S402, and the N-channel MOS transistor 404 is turned on by the signal S401.
[0011]
When the N-channel MOS transistor 404 is turned on, the connection point between the N-channel MOS transistor 404 and the P-channel MOS transistor 406 becomes conductive with the ground terminal 408, and the voltage of the signal S404 gradually changes to a low level. Timing T 3 When the signal S404 turns on the P-channel MOS transistor 405, the signal S403 changes to a high level because the N-channel MOS transistor 403 is turned off by the signal S402 at this time.
[0012]
When the signal S403 changes to a high level, the P-channel MOS transistor 406 is turned off, and the signal S404 is fixed at a low level. Therefore, the output signal S400B is changed to a low level by the inversion circuit 407.
[0013]
With the above operation, the voltage level of the signal is shifted (for example, see Patent Document 1).
[0014]
[Patent Document 1]
JP-A-7-193488 (page 2, FIG. 2)
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional level shifter, if the power supply on the low voltage side is turned off while the power supply on the high voltage side is turned on, the input becomes unstable, and the N-channel MOS transistors 403 and 403 and the P-channel transistors 405 and 406 are turned on. Therefore, there is a problem that a through current always flows, and current consumption increases.
[0016]
The present invention has been made in view of this problem, and its purpose is to keep the power supply on the high voltage side turned on, and turn off the power supply on the low voltage side, without passing through current, An object of the present invention is to provide a level shifter capable of reducing current consumption.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a level shifter including: a low-voltage power supply system signal input terminal to which an input signal whose level changes between a low-voltage power supply potential and a ground potential is supplied; , A first capacitor having one end connected to the low-voltage power supply system signal input terminal, a first capacitor having one end connected to the high-voltage power supply terminal and the other end connected to the first capacitor. A first pull-up resistor connected to one end, a second capacitor having one end connected to the output terminal of the inverting circuit, and one end connected to the high-voltage power supply terminal and the other end connected to the other end of the second capacitor. A connected second pull-up resistor and a data latch circuit that is reset when the signal at the other end of the first capacitor goes to a low voltage level and is set when the signal at the other end of the second capacitor goes to a low voltage level And the data Connected to the output terminal of the latch circuit and a high voltage power supply system signal output terminal.
[0018]
According to this configuration, the input signal from the low-voltage power supply system signal input terminal is passed through the first capacitor, and is passed through the second capacitor via the inverting circuit, so that the falling edge and the rising edge of the input signal are obtained. A spike wave is generated at each edge, the data latch circuit is set and reset by these spike waves, and the other ends of the first and second capacitors are connected to a high voltage power supply by first and second pull-up resistors. Since the voltage is pulled up to the system voltage, a through current can be prevented from flowing even when the low-voltage side power supply is turned off and the input becomes unstable. As a result, current consumption can be reduced.
[0019]
The level shifter according to a second aspect of the present invention is the level shifter according to the first aspect, wherein the first pull-up resistor is connected to the high voltage power supply terminal while the anode is connected to the other end of the first capacitor. A first diode is provided in parallel, and a second diode is provided in parallel with the second pull-up resistor in a state where the cathode is connected to the high voltage power supply terminal and the anode is connected to the other end of the second capacitor. .
[0020]
According to this configuration, since the first and second diodes are connected in anti-parallel to the first and second pull-up resistors, the voltage at the other ends of the first and second capacitors is equal to or higher than the high-voltage power supply. Voltage can be prevented. As a result, the semiconductor voltage can be suppressed within the guaranteed voltage range, and the semiconductor can be prevented from being broken.
[0021]
A level shifter according to a third aspect of the present invention is the level shifter according to the first or second aspect, in response to a reset control signal input between the low voltage power supply system signal input terminal and the inverting circuit and the first capacitor. A reset that inverts an input signal from the low-voltage power supply system signal input terminal and supplies it to the inverting circuit and one end of the first capacitor, and passes the input signal from the low-voltage power supply system signal input terminal as it is when no reset control signal is input A control circuit is provided.
[0022]
According to this configuration, even if the level of the input signal of the low-voltage power supply system signal input terminal does not match the level of the output signal of the high-voltage power supply system signal output terminal due to malfunction due to noise or the like, the reset control circuit resets the signal. By inputting a control signal, both signals can be matched.
[0023]
A level shifter according to a fourth aspect of the present invention is the level shifter according to the third aspect, wherein the level shifter detects a level mismatch between an input signal from a low voltage power supply system signal input terminal and an output signal from a high voltage power supply system signal output terminal. A reset control signal generation circuit for automatically generating a reset control signal is provided.
[0024]
According to this configuration, by providing the reset control signal generation circuit, the reset control is performed by detecting a mismatch between the level of the input signal from the low voltage power supply system signal input terminal and the level of the output signal from the high voltage power supply system signal output terminal. A signal can be generated automatically, and when the level of the input signal at the low voltage power system signal input terminal and the level of the output signal at the high voltage power system signal output terminal do not match, the two signals are matched. be able to.
[0025]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a level shifter, comprising: a low voltage power supply system signal input terminal to which an input signal whose level changes between a low voltage power supply potential and a ground potential is supplied; and an input terminal connected to the low voltage power supply system signal input terminal. , A first capacitor having one end connected to the low-voltage power supply system signal input terminal, one end connected to the ground terminal, and the other end connected to the other end of the first capacitor. A first pull-down resistor connected thereto, a second capacitor having one end connected to the output terminal of the inverting circuit, and a second capacitor having one end connected to the ground terminal and the other end connected to the other end of the second capacitor. A data latch circuit that is set when a signal at the other end of the first capacitor goes to a high voltage level, and is reset when a signal at the other end of the second capacitor goes to a high voltage level; And a high voltage power supply system signal output terminal connected to the output terminal of the circuit.
[0026]
According to this configuration, the input signal from the low-voltage power supply system signal input terminal is passed through the first capacitor, and is passed through the second capacitor via the inverting circuit, so that the falling edge and the rising edge of the input signal are obtained. Each spike wave is generated at the edge, the data latch circuit is set and reset by these spike waves, and the other ends of the first and second capacitors are pulled down to ground potential by first and second pull-down resistors. Therefore, even if the low-voltage-side power supply is turned off and the input becomes unstable, it is possible to prevent a through current from flowing. As a result, current consumption can be reduced.
[0027]
The level shifter according to claim 6 of the present invention is the level shifter according to claim 5, wherein the anode is connected to the ground terminal and the cathode is connected to the other end of the first capacitor in parallel with the first pull-down resistor. One diode is provided, and a second diode is provided in parallel with the second pull-down resistor with the anode connected to the ground terminal and the cathode connected to the other end of the second capacitor.
[0028]
According to this configuration, since the first and second diodes are connected in anti-parallel to the first and second pull-down resistors, the voltage at the other ends of the first and second capacitors is equal to or higher than the high-voltage power supply. Can be prevented. As a result, the semiconductor voltage can be suppressed within the guaranteed voltage range, and the semiconductor can be prevented from being broken.
[0029]
A level shifter according to a seventh aspect of the present invention is the level shifter according to the fifth or sixth aspect, in response to the input of the reset control signal between the low voltage power supply system signal input terminal and the inverting circuit and the first capacitor. A reset that inverts an input signal from the low-voltage power supply system signal input terminal and supplies it to the inverting circuit and one end of the first capacitor, and passes the input signal from the low-voltage power supply system signal input terminal as it is when no reset control signal is input A control circuit is provided.
[0030]
According to this configuration, even if the level of the input signal of the low-voltage power supply system signal input terminal does not match the level of the output signal of the high-voltage power supply system signal output terminal due to malfunction due to noise or the like, the reset control circuit resets the signal. By inputting a control signal, both signals can be matched.
[0031]
The level shifter according to claim 8 of the present invention is the level shifter according to claim 7, which detects a mismatch between the level of the input signal from the low voltage power supply system signal input terminal and the level of the output signal from the high voltage power supply system signal output terminal. A reset control signal generation circuit for automatically generating a reset control signal is provided.
[0032]
According to this configuration, by providing the reset control signal generation circuit, the reset control is performed by detecting a mismatch between the level of the input signal from the low voltage power supply system signal input terminal and the level of the output signal from the high voltage power supply system signal output terminal. A signal can be generated automatically, and when the level of the input signal at the low voltage power system signal input terminal and the level of the output signal at the high voltage power system signal output terminal do not match, the two signals are matched. be able to.
[0033]
A level shifter according to a ninth aspect of the present invention has a low voltage power supply system signal input terminal to which an input signal whose level changes between a low voltage power supply potential and a ground potential is supplied, and one end connected to the low voltage power supply system signal input terminal. A connected capacitor, a first inverting circuit of a high voltage power supply system having an input terminal connected to the other end of the capacitor, and a second inverting circuit of a high voltage power supply system having an input terminal connected to an output terminal of the first inverting circuit. 2 inverting circuit, a P-channel MOS transistor having a source connected to the high-voltage power supply terminal, a gate connected to the output terminal of the first inverting circuit, a drain connected to the other end of the capacitor, and a source connected to the ground terminal An N-channel MOS transistor having a gate connected to the output terminal of the first inversion circuit and a drain connected to the other end of the capacitor; and a high-voltage transistor connected to the output terminal of the second inversion circuit. And a power supply system signal output terminal.
[0034]
According to this configuration, a positive feedback circuit is formed by the first inverting circuit, the P-channel MOS transistor, and the N-channel MOS transistor, and a change in an input signal from the low voltage power supply system signal input terminal is transmitted to the positive feedback circuit through the capacitor. Since the input is performed, the level of the input terminal of the positive feedback circuit is fixed by the N-channel MOS transistor, and even if the low-voltage side power supply is turned off and the input becomes unstable, a through current can be prevented from flowing. . As a result, current consumption can be reduced. Moreover, it can be realized with a small circuit configuration.
[0035]
A level shifter according to a tenth aspect of the present invention is the level shifter according to the ninth aspect, wherein a low voltage power supply system signal input terminal is provided between a low voltage power supply system signal input terminal and a capacitor in response to input of a reset control signal. Is provided to one end of the capacitor after inverting the input signal, and a reset control circuit that allows the input signal from the low-voltage power supply system signal input terminal to pass as it is when no reset control signal is input.
[0036]
According to this configuration, even if the level of the input signal of the low-voltage power supply system signal input terminal does not match the level of the output signal of the high-voltage power supply system signal output terminal due to malfunction due to noise or the like, the reset control circuit resets the signal. By inputting a control signal, both signals can be matched.
[0037]
A level shifter according to an eleventh aspect of the present invention is the level shifter according to the tenth aspect, wherein the level shifter detects an inconsistency between the level of the input signal from the low voltage power supply system signal input terminal and the level of the output signal from the high voltage power supply system signal output terminal. A reset control signal generation circuit for automatically generating a reset control signal is provided.
[0038]
According to this configuration, the reset control signal generation circuit is provided to detect a mismatch between the level of the input signal from the low-voltage power supply system signal input terminal and the level of the output signal from the high-voltage power supply system signal output terminal, thereby resetting the reset control signal. Can be automatically generated, and when the level of the input signal of the low-voltage power supply system signal input terminal and the level of the output signal of the high-voltage power supply system signal output terminal do not match, match both signals. Can be.
[0039]
Here, the reason for providing the reset control circuit and the reset control signal generation circuit will be described. The invention according to claims 1, 2, 5, 6 and 9 is a level shifter for transmitting a signal only when an input signal changes, and when a power supply is activated or noise occurs inside a circuit. Even if the difference between the input signal and the output signal occurs, it cannot be transmitted to the output signal until the input signal changes. As a means for solving this problem, when the input signal and the output signal of the level shifter are different from each other when the input signal is not changed, a reset control signal generating circuit for generating a reset control signal for changing the input signal, and a reset control signal are input. A reset control circuit for inverting an input signal is provided.
[0040]
In the above invention, the input signal is a digital signal, and it is assumed that the input signal is performed instantaneously when the level changes.
[0041]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a specific embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0042]
(Embodiment 1)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to a circuit diagram and a timing chart.
[0043]
FIG. 1 shows a circuit configuration of a level shifter 100 according to the first embodiment. In FIG. 1, reference numeral 100A denotes a low-voltage power supply system signal input terminal to which an input signal whose level changes between a low-voltage power supply potential and a ground potential is supplied. 100B is a high voltage power supply signal output terminal where an output signal whose level changes between the high voltage power supply potential and the ground potential appears. S100A is an input signal of the level shifter 100. S100B is an output signal of the level shifter 100.
[0044]
Reference numeral 101 denotes a low-voltage power supply system inverting circuit (inverter) having an input terminal connected to the low-voltage power supply signal input terminal 100A and having a function of inverting the logic of the input signal. S101 is a signal output from the inverting circuit 101. Note that a low-voltage power supply system means operating with a low-voltage power supply, and a high-voltage power supply system means operating with a high-voltage power supply.
[0045]
102 and 103 are capacitors between the low-voltage power supply side and the high-voltage power supply side. The capacitor 102 has one end (terminal on the low-voltage power supply side) connected to the low-voltage power supply system signal input terminal 100A. When the input signal from the voltage power supply system signal input terminal 100A changes from a high level to a low level, it has a function of generating a spike wave from a high level to a low level at a terminal (the other end) on the high voltage power supply side. One end (terminal on the low voltage power supply side) of the capacitor 103 is connected to the output terminal of the inverting circuit 101, and when the input signal from the low voltage power supply system signal input terminal 100A changes from low level to high level, the capacitor 103 goes high. It has a function of generating a spike wave from a high level to a low level at a terminal (the other end) on the voltage power supply side.
[0046]
S102 is a signal of the terminal of the capacitor 102 on the high voltage power supply side. S103 is a signal of a terminal on the high voltage power supply side of the capacitor 103. 104 is a high voltage power supply terminal.
[0047]
Reference numeral 105 denotes a P-channel MOS transistor having a gate connected to the ground terminal 110, that is, a gate potential fixed to the ground potential, a source connected to the high-voltage power supply terminal 104, and a drain connected to the other end of the capacitor 102. The other end of the capacitor 102 functions as a pull-up resistor that fixes the potential of the high-voltage power supply 104.
[0048]
Reference numeral 106 denotes a P-channel MOS transistor having a gate connected to the ground terminal 110, that is, a gate potential fixed to the ground potential, a source connected to the high-voltage power supply terminal 104, and a drain connected to the other end of the capacitor 103. The other end of the capacitor 103 functions as a pull-up resistor that fixes the potential of the high-voltage power supply 104.
[0049]
Reference numeral 107 denotes a diode provided in parallel with the P-channel MOS transistor 105 with the cathode connected to the high-voltage power supply terminal 104 and the anode connected to the other end of the capacitor 102. It has a function of preventing the voltage from becoming
[0050]
Reference numeral 108 denotes a diode provided in parallel with the P-channel MOS transistor 106 in a state where the cathode is connected to the high-voltage power supply terminal 104 and the anode is connected to the other end of the capacitor 103. It has a function of preventing the voltage from becoming
[0051]
A data latch circuit 109 having a set function and a reset function is reset when the signal at the other end of the capacitor 102 goes to a low voltage level, and is set when the signal at the other end of the capacitor 103 goes to a low voltage level. That is, the signal is reset by the low level reception of the spike wave signal generated by the capacitor 102, and is set by the low level reception of the spike wave signal generated by the capacitor 103.
[0052]
An example of the operation of the level shifter configured as described above will be described with reference to the timing chart of FIG.
[0053]
Timing T 0 When the input signal S100A changes from a low level to a high level, the signal S101 changes from a high level to a low level.
[0054]
The signal S103 generates a spike wave which changes to a low level with the change of the signal S101 and thereafter returns to a high level by the action of the P-channel MOS transistor 106.
[0055]
The signal S102 tends to increase to a voltage higher than the high-voltage power supply voltage with the change of the input signal S100A, but the forward current flows through the diode 107, so that the high-voltage power supply voltage is maintained.
[0056]
The data latch circuit 109 receives the spike wave of the signal S103 and changes the output signal to a high register level, and thus changes the output signal S100B of the high voltage power supply system signal output terminal 100B to a high level.
[0057]
Timing T 1 When the input signal S100A changes from the high level to the low level, the signal S101 changes from the low level to the high level. The signal S102 generates a spike wave which changes to a low level in accordance with the change of the input signal S100A, and thereafter returns to a high level by the action of the P-channel MOS transistor 106.
[0058]
The signal S103 tends to increase to a voltage higher than the high-voltage power supply voltage in accordance with the change in the signal S101. However, a forward current flows through the diode 108, and the high-voltage power supply voltage is maintained.
[0059]
The data latch circuit 109 receives the spike wave of the signal S102 and changes the output signal to a low level, and thus changes the output signal S100B of the high voltage power supply system signal output terminal 100B to a low level.
[0060]
Timing T 3 In this case, even if the low-voltage power supply is turned off and the input signal S100A and the signal S101 enter a floating state, the gates of the MOS transistors of the data latch circuit 109 are fixed by the action of the P-channel MOS transistors 105 and 106, and the through current is reduced. Not flowing.
[0061]
With the above operation, the level shifter shifts the level of the signal from the low-voltage power supply to the high-voltage power supply and, even when the low-voltage power supply is turned off, does not pass through current to the high-voltage power supply circuit, thereby reducing the current consumption. Is realized.
[0062]
Although the pull-up resistors 105 and 106 are used in the level shifter of the first embodiment, as shown in FIG. 9, instead of the pull-up resistors 105 and 106, a pull-down resistor connected to the ground is used. A data latch circuit for connecting the cathodes of the diodes 107 and 108 to the high-voltage power supply side of the capacitor and reconnecting the anode to the ground, using the data latch circuit 109 as a negative logic input and outputting a negative logic. By setting it to 113, the same function as that of the level shifter of the first embodiment can be satisfied.
[0063]
(Embodiment 2)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to a circuit diagram and a timing chart.
[0064]
FIG. 3 shows a circuit configuration of a level shifter 200 according to the second embodiment. In FIG. 3, reference numeral 200A denotes a low-voltage power supply system signal input terminal to which an input signal whose level changes between a low-voltage power supply potential and a ground potential is supplied. Reference numeral 200B denotes a high voltage power supply signal output terminal on which an output signal whose level changes between the high voltage power supply potential and the ground potential appears. S200A is an input signal of the level shifter 200. S200B is an output signal of the level shifter 200.
[0065]
Reference numeral 201 denotes a capacitor between the low-voltage power supply side and the high-voltage power supply side, one end of which is connected to the low-voltage power supply system signal input terminal 200A (terminal on the low-voltage power supply side). It has the function of transmitting from the power supply system circuit to the high-voltage power supply system circuit. S201 is a signal of a terminal (the other end) on the high voltage power supply side of the capacitor 201.
[0066]
Reference numeral 204 denotes a high-voltage power supply system inverting circuit (inverter) having an input terminal connected to the other end of the capacitor 201 (terminal on the high-voltage power supply side), and has a function of inverting the potential of the other end of the capacitor 201. Reference numeral 205 denotes an inversion circuit (inverter) of a high-voltage power supply system in which an input terminal is connected to an output terminal of the inversion circuit 204, and has a function of further inverting the output of the inversion circuit 204.
[0067]
S204 is a signal output from the inversion circuit 204. 206 is a high voltage power supply terminal.
[0068]
Reference numeral 202 denotes a P-channel MOS transistor having a source connected to the high-voltage power supply terminal 206, a gate connected to the output terminal of the inversion circuit 204, and a drain connected to the other end of the capacitor 201. When the input signal from the low voltage power supply system signal input terminal 200A changes from the low level to the high level, the signal on the high voltage power supply side (the other end) of the capacitor 201 is output from the inversion circuit 204. It has a function of fixing the high voltage power supply side of the capacitor 201 to a high level by the output control of the inversion circuit 204 when the voltage becomes higher than the threshold value.
[0069]
An N-channel transistor 203 has a source connected to the ground terminal 207, a gate connected to the output terminal of the inversion circuit 204, and a drain connected to the other end of the capacitor 201. When the input signal from the low voltage power supply system signal input terminal 200A changes from the high level to the low level, the N-channel MOS transistor 203 changes the signal on the high voltage power supply side (the other end) of the capacitor 201 to the inversion circuit 204. When the voltage becomes lower than the threshold value, the high-voltage power supply side of the capacitor 201 is fixed to a low level by the output control of the inverting circuit 204.
[0070]
An example of the operation of the level shifter configured as described above will be described with reference to the timing chart of FIG.
[0071]
Timing T 0 , The input signal S200A changes from the low level to the high level. The signal S201 changes from a low level to a high level with a change in the input signal S100A. When the signal S201 exceeds the threshold voltage of the inverting circuit 204, the signal S204 changes to low level, turning off the N-channel MOS transistor 203, turning on the P-channel MOS transistor 202, and fixing the signal S201 to high level.
[0072]
When the signal S204 changes to a low level, the output signal S200B is changed to a high level by the inversion circuit 205.
[0073]
Timing T 1 , The input signal S200A changes from the high level to the low level. When the signal S201 falls below the threshold voltage of the inverting circuit 204, the signal S204 changes to a high level, turning off the P-channel MOS transistor 202, turning on the N-channel MOS transistor 203, and fixing the signal S201 to a low level.
[0074]
When the signal S204 changes to a high level, the output signal S200B is changed to a low level by the inversion circuit 205.
[0075]
Timing T 2 In this case, even if the low-voltage power supply is turned off and the input signal S200A floats, the gate of the MOS transistor of the inversion circuit 204 is fixed by the action of the N-channel MOS transistor 203, and no through current flows.
[0076]
With the above operation, the level shifter shifts the level of the signal from the low-voltage power supply to the high-voltage power supply and, even when the low-voltage power supply is turned off, does not pass through current to the high-voltage power supply circuit, thereby reducing the current consumption. Is realized by a small-scale circuit.
[0077]
(Embodiment 3)
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to a circuit diagram and a timing chart.
[0078]
This embodiment solves the following problems existing in the first embodiment. The first embodiment discloses a configuration of a level shifter that transmits a signal only when an input signal changes. When a power supply is started or when noise occurs inside a circuit, an input signal and an output signal are output. Levels may differ. In such a case, until the input signal changes, it cannot be transmitted to the output signal, and the level mismatch between the input signal and the output signal cannot be eliminated immediately. This problem also exists in the second embodiment.
[0079]
In order to solve this problem, when the input signal and the output signal of the level shifter are different from each other except when the input signal changes, a reset control signal generating circuit for generating a reset control signal for changing the input signal; Then, a reset control circuit for inverting the input signal is provided.
[0080]
Hereinafter, this embodiment will be described in detail.
[0081]
FIG. 5 shows a circuit configuration of a level shifter 300 according to the third embodiment. In FIG. 5, the following circuit is provided in addition to the circuit configuration of the first embodiment. Reference numeral 301 denotes a reset control circuit including a low-voltage power supply exclusive OR circuit provided between the low-voltage power supply signal input terminal 100A, the inverting circuit 101, and the capacitor 102, and responds to the input of the reset control signal S302. Then, the input signal from the low-voltage power supply system signal input terminal 100A is inverted and applied to the inverting circuit 101 and one end of the capacitor 102, and the input signal from the low-voltage power supply system signal input terminal 100A is directly used when no reset control signal is input. Let it pass. S301 is a signal output from the exclusive OR circuit 301.
[0082]
Reference numeral 302 denotes a low-voltage power supply reset control signal generation circuit that outputs an assert signal when the input signal S100A and the output signal S100B of the level shifter 300 do not match. That is, the reset control signal generation circuit 302 detects a mismatch between the level of the input signal from the low voltage power supply system signal input terminal 100A and the level of the output signal from the high voltage power supply system signal output terminal 100B, and automatically generates the reset control signal. Will occur. S302 is a signal output from the reset control signal generation circuit 302.
[0083]
302A is an exclusive OR circuit of a low voltage power supply system. S302A is a signal output from the exclusive OR circuit 302A. 302B and 302E are delay circuits of a low-voltage power supply system for delaying a signal for a certain period. S302B is a signal output from the delay circuit 302B. 302C is an exclusive NOR circuit of a low voltage power supply system. S302C is a signal output from the exclusive NOR circuit 302C. Reference numeral 302D denotes an AND circuit of a low-voltage power supply system. S302D is a signal output from the AND circuit.
[0084]
An example of the operation of the level shifter configured as described above will be described with reference to the timing chart of FIG.
[0085]
Timing T 0 In, noise occurs in the signal S103, and the output signal S100B changes to a high level different from the input signal S100A. The difference between the input signal S100A and the output signal S100B causes the signal S302A of the reset control signal generation circuit 302 to be asserted, and the signal S302D to be transmitted through the AND circuit 302D. After that, at a certain time by the delay circuit 302E, the timing T 1 Reset signal S302 is asserted.
[0086]
At the same time, the exclusive OR circuit 301 changes the signal S301 to a high level. When the signal S301 changes, the signal S301 and the signal S302B delayed by the delay circuit 302B have different levels during the delay time, and the exclusive NOR circuit 302C outputs the signal at the timing T. 1 Output negation until. The assertion of the signal S302A is cut by the signal S302C, and the signal S302D is negated.
[0087]
After that, at a certain time by the delay circuit 302E, the timing T 2 Reset signal S302 is negated. At the same time, the exclusive OR circuit 301 changes the signal S301 to a low level. The signal S102 generates a spike wave which changes to a low level with the change of the signal S301 and then returns to a high level by the action of the P-channel MOS transistor 106. The data latch circuit 109 receives the spike wave of the signal S102, and changes the output signal S100B to a low level.
[0088]
With the above operation, the signal is level-shifted from the low-voltage power supply to the high-voltage power supply, and even when the low-voltage power supply is turned off, a through current does not flow through the high-voltage power supply circuit. When the level of the input signal is different from the level of the output signal, a level shifter capable of automatically generating a reset control signal to have the same signal level is realized.
[0089]
Note that the configurations of the reset control circuit 301 and the reset control signal generation circuit 302 can be applied to the level shifter having a configuration having a pull-down resistor, and can also be applied to the configuration of the second embodiment. FIG. 10 shows a configuration in which a reset control circuit 301 and a reset control signal generation circuit 302 are applied to a level shifter having a pull-down resistor. FIG. 11 shows a configuration in which a reset control circuit 301 and a reset control signal generation circuit 302 are applied to the configuration of the second embodiment.
[0090]
【The invention's effect】
According to the present invention, a capacitor is provided between the low-voltage power supply side and the high-voltage power supply side, a signal is transmitted by the coupling operation of the capacitor, and fixed to the high-voltage side terminal of the capacitor with a pull-up resistor or a pull-down resistor. Even when the low-voltage power supply is off, the gate of the high-voltage power supply circuit is fixed, so that a through current does not flow and a level shifter that consumes less current can be provided.
[0091]
In addition, by controlling the on / off state of the pull-up P-channel MOS transistor and the pull-down N-channel MOS transistor that fix the input gate on the high-voltage power supply side according to the state of the input signal, the low-voltage power supply can be implemented in a small-scale circuit. The gate of the circuit of the high-voltage power supply system is fixed even when is turned off, so that a through current does not flow and a level shifter consuming less current can be provided.
[0092]
When the levels of the input signal and the output signal are different, the same signal state can be restored by inputting a reset control signal.
[0093]
In addition, by providing the reset control signal generation circuit, the reset control signal can be automatically asserted and returned to the same signal state, and even when the input signal and the output signal become different signal states due to noise or the like, It is possible to provide a level shifter that can automatically return to a normal state, and even when the voltage power supply is off, the gate of the high-voltage power supply system circuit is fixed and the through current does not flow, and the current consumption is small.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a timing chart showing the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a timing chart showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a timing chart showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a circuit diagram of a conventional level shifter.
FIG. 8 is a timing chart of a conventional level shifter.
FIG. 9 is a circuit diagram illustrating another circuit example according to the first embodiment;
FIG. 10 is a circuit diagram showing still another circuit example according to the first embodiment.
FIG. 11 is a circuit diagram showing another circuit example according to the second embodiment.
[Explanation of symbols]
100 level shifter
100A low voltage power supply signal input terminal
100B High voltage power system signal output terminal
S100A Level shifter input signal
S100B Level shifter output signal
101 Low voltage power supply inverting circuit
102,103 Capacitor
104 High voltage power supply
105,106 P-channel MOS transistor
107,108 Diode
109, 113 Data latch circuit
200 level shifter
200A low voltage power supply system signal input terminal
200B High voltage power system signal output terminal
201 Capacitor
202 P-channel MOS transistor
203 N-channel MOS transistor
204,205 High voltage power supply system inverting circuit
300 level shifter
301 Low voltage power supply reset control circuit
302 Low voltage power supply reset control signal generation circuit
400 level shifter
400A low voltage power supply signal input terminal
400B High voltage power system signal output terminal
401, 402 Inverting circuit of low voltage power supply system
403, 404 N-channel MOS transistor
405,406 P-channel MOS transistor
407 High voltage power supply system inversion circuit

Claims (11)

低電圧電源電位とグランド電位の間でレベルが変化する入力信号が供給される低電圧電源系信号入力端子と、
前記低電圧電源系信号入力端子に入力端子が接続された低電圧電源系の反転回路と、
前記低電圧電源系信号入力端子に一端が接続された第1のコンデンサと、
一端が高電圧電源端子に接続され他端が前記第1のコンデンサの他端に接続された第1のプルアップ抵抗と、
前記反転回路の出力端子に一端が接続された第2のコンデンサと、
一端が前記高電圧電源端子に接続され他端が前記第2のコンデンサの他端に接続された第2のプルアップ抵抗と、
前記第1のコンデンサの他端の信号が低電圧レベルになるとリセットされ、前記第2のコンデンサの他端の信号が低電圧レベルになるとセットされるデータラッチ回路と、
前記データラッチ回路の出力端子に接続された高電圧電源系信号出力端子とを備えたレベルシフタ。
A low-voltage power supply system signal input terminal to which an input signal whose level changes between a low-voltage power supply potential and a ground potential is supplied;
An inverting circuit of a low-voltage power supply system having an input terminal connected to the low-voltage power supply system signal input terminal;
A first capacitor having one end connected to the low-voltage power supply system signal input terminal;
A first pull-up resistor having one end connected to the high-voltage power supply terminal and the other end connected to the other end of the first capacitor;
A second capacitor having one end connected to an output terminal of the inverting circuit;
A second pull-up resistor having one end connected to the high-voltage power supply terminal and the other end connected to the other end of the second capacitor;
A data latch circuit that is reset when a signal at the other end of the first capacitor goes to a low voltage level, and is set when a signal at the other end of the second capacitor goes to a low voltage level;
A level shifter including a high voltage power supply system signal output terminal connected to an output terminal of the data latch circuit.
カソードが高電圧電源端子に接続されアノードが第1のコンデンサの他端に接続される状態に前記第1のプルアップ抵抗に並列に第1のダイオードを設け、カソードが高電圧電源端子に接続されアノードが第2のコンデンサの他端に接続される状態に前記第2のプルアップ抵抗に並列に第2のダイオードを設けた請求項1記載のレベルシフタ。A first diode is provided in parallel with the first pull-up resistor in a state where the cathode is connected to the high voltage power supply terminal and the anode is connected to the other end of the first capacitor, and the cathode is connected to the high voltage power supply terminal. 2. The level shifter according to claim 1, wherein a second diode is provided in parallel with said second pull-up resistor with an anode connected to the other end of the second capacitor. 低電圧電源系信号入力端子と反転回路および第1のコンデンサとの間に、リセット制御信号の入力に応答して前記低電圧電源系信号入力端子からの入力信号を反転して前記反転回路および前記第1のコンデンサの一端に与え、前記リセット制御信号の無入力時に前記低電圧電源系信号入力端子からの入力信号をそのまま通過させるリセット制御回路を設けた請求項1または2記載のレベルシフタ。Inverting an input signal from the low-voltage power supply system signal input terminal between a low-voltage power supply system signal input terminal and an inverting circuit and a first capacitor in response to input of a reset control signal, 3. The level shifter according to claim 1, further comprising a reset control circuit that is provided to one end of the first capacitor and passes an input signal from the low-voltage power supply system signal input terminal as it is when the reset control signal is not input. 低電圧電源系信号入力端子からの入力信号と高電圧電源系信号出力端子からの出力信号のレベルの不一致を検出してリセット制御信号を自動的に発生するリセット制御信号発生回路を設けた請求項3記載のレベルシフタ。A reset control signal generation circuit for automatically generating a reset control signal by detecting a mismatch between the level of an input signal from a low voltage power supply system signal input terminal and a level of an output signal from a high voltage power supply system signal output terminal. 3. The level shifter according to 3. 低電圧電源電位とグランド電位の間でレベルが変化する入力信号が供給される低電圧電源系信号入力端子と、
前記低電圧電源系信号入力端子に入力端子が接続された低電圧電源系の反転回路と、
前記低電圧電源系信号入力端子に一端が接続された第1のコンデンサと、
一端がグランド端子に接続され他端が前記第1のコンデンサの他端に接続された第1のプルダウン抵抗と、
前記反転回路の出力端子に一端が接続された第2のコンデンサと、
一端が前記グランド端子に接続され他端が前記第2のコンデンサの他端に接続された第2のプルダウン抵抗と、
前記第1のコンデンサの他端の信号が高電圧レベルになるとセットされ、前記第2のコンデンサの他端の信号が高電圧レベルになるとリセットされるデータラッチ回路と、
前記データラッチ回路の出力端子に接続された高電圧電源系信号出力端子とを備えたレベルシフタ。
A low-voltage power supply system signal input terminal to which an input signal whose level changes between a low-voltage power supply potential and a ground potential is supplied;
An inverting circuit of a low-voltage power supply system having an input terminal connected to the low-voltage power supply system signal input terminal;
A first capacitor having one end connected to the low-voltage power supply system signal input terminal;
A first pull-down resistor having one end connected to the ground terminal and the other end connected to the other end of the first capacitor;
A second capacitor having one end connected to an output terminal of the inverting circuit;
A second pull-down resistor having one end connected to the ground terminal and the other end connected to the other end of the second capacitor;
A data latch circuit that is set when a signal at the other end of the first capacitor goes to a high voltage level and is reset when a signal at the other end of the second capacitor goes to a high voltage level;
A level shifter including a high voltage power supply system signal output terminal connected to an output terminal of the data latch circuit.
アノードがグランド端子に接続されカソードが第1のコンデンサの他端に接続される状態に前記第1のプルダウン抵抗に並列に第1のダイオードを設け、アノードがグランド端子に接続されカソードが第2のコンデンサの他端に接続される状態に前記第2のプルダウン抵抗に並列に第2のダイオードを設けた請求項5記載のレベルシフタ。A first diode is provided in parallel with the first pull-down resistor, with the anode connected to the ground terminal and the cathode connected to the other end of the first capacitor, the anode connected to the ground terminal, and the cathode connected to the second terminal. 6. The level shifter according to claim 5, wherein a second diode is provided in parallel with the second pull-down resistor so as to be connected to the other end of the capacitor. 低電圧電源系信号入力端子と反転回路および第1のコンデンサとの間に、リセット制御信号の入力に応答して前記低電圧電源系信号入力端子からの入力信号を反転して前記反転回路および前記第1のコンデンサの一端に与え、前記リセット制御信号の無入力時に前記低電圧電源系信号入力端子からの入力信号をそのまま通過させるリセット制御回路を設けた請求項5または6記載のレベルシフタ。Inverting an input signal from the low-voltage power supply system signal input terminal between a low-voltage power supply system signal input terminal and an inverting circuit and a first capacitor in response to input of a reset control signal, 7. The level shifter according to claim 5, further comprising a reset control circuit that is provided to one end of the first capacitor and passes an input signal from the low-voltage power supply system signal input terminal as it is when the reset control signal is not input. 低電圧電源系信号入力端子からの入力信号と高電圧電源系信号出力端子からの出力信号のレベルの不一致を検出してリセット制御信号を自動的に発生するリセット制御信号発生回路を設けた請求項7記載のレベルシフタ。A reset control signal generation circuit for automatically generating a reset control signal by detecting a mismatch between the level of an input signal from a low voltage power supply system signal input terminal and a level of an output signal from a high voltage power supply system signal output terminal. 7. The level shifter according to 7. 低電圧電源電位とグランド電位の間でレベルが変化する入力信号が供給される低電圧電源系信号入力端子と、
前記低電圧電源系信号入力端子に一端が接続されたコンデンサと、
前記コンデンサの他端に入力端子が接続された高電圧電源系の第1の反転回路と、
前記第1の反転回路の出力端子に入力端子が接続された高電圧電源系の第2の反転回路と、
ソースが高電圧電源端子に接続されゲートが前記第1の反転回路の出力端子に接続されドレインが前記コンデンサの他端に接続されたPチャネルMOSトランジスタと、
ソースがグランド端子に接続されゲートが前記第1の反転回路の出力端子に接続されドレインが前記コンデンサの他端に接続されたNチャネルMOSトランジスタと、
前記第2の反転回路の出力端子に接続された高電圧電源系信号出力端子とを備えたレベルシフタ。
A low-voltage power supply system signal input terminal to which an input signal whose level changes between a low-voltage power supply potential and a ground potential is supplied;
A capacitor having one end connected to the low-voltage power supply system signal input terminal;
A first inverting circuit of a high-voltage power supply system having an input terminal connected to the other end of the capacitor;
A second inverting circuit of a high-voltage power supply system having an input terminal connected to an output terminal of the first inverting circuit;
A P-channel MOS transistor having a source connected to the high-voltage power supply terminal, a gate connected to the output terminal of the first inverting circuit, and a drain connected to the other end of the capacitor;
An N-channel MOS transistor having a source connected to the ground terminal, a gate connected to the output terminal of the first inverting circuit, and a drain connected to the other end of the capacitor;
A high-voltage power supply system signal output terminal connected to an output terminal of the second inverting circuit.
低電圧電源系信号入力端子と前記コンデンサとの間に、リセット制御信号の入力に応答して前記低電圧電源系信号入力端子からの入力信号を反転して前記コンデンサの一端に与え、前記リセット制御信号の無入力時に前記低電圧電源系信号入力端子からの入力信号をそのまま通過させるリセット制御回路を設けた請求項9記載のレベルシフタ。In response to a reset control signal input between a low-voltage power supply signal input terminal and the capacitor, inverting an input signal from the low-voltage power supply signal input terminal and applying the inverted signal to one end of the capacitor; 10. The level shifter according to claim 9, further comprising a reset control circuit for passing an input signal from the low-voltage power supply system signal input terminal as it is when no signal is input. 低電圧電源系信号入力端子からの入力信号と高電圧電源系信号出力端子からの出力信号のレベルの不一致を検出してリセット制御信号を自動的に発生するリセット制御信号発生回路を設けた請求項10記載のレベルシフタ。A reset control signal generation circuit for automatically generating a reset control signal by detecting a mismatch between the level of an input signal from a low voltage power supply system signal input terminal and a level of an output signal from a high voltage power supply system signal output terminal. 10. The level shifter according to 10.
JP2003157458A 2003-06-03 2003-06-03 Level shifter Pending JP2004363740A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003157458A JP2004363740A (en) 2003-06-03 2003-06-03 Level shifter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003157458A JP2004363740A (en) 2003-06-03 2003-06-03 Level shifter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004363740A true JP2004363740A (en) 2004-12-24

Family

ID=34051155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003157458A Pending JP2004363740A (en) 2003-06-03 2003-06-03 Level shifter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004363740A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008263599A (en) * 2007-03-20 2008-10-30 Denso Corp Level shift circuit
US7772883B2 (en) 2007-07-25 2010-08-10 Nec Electronics Corporation Level shifter
CN109560807A (en) * 2017-09-25 2019-04-02 英飞凌科技股份有限公司 High-voltage level shifter circuit

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008263599A (en) * 2007-03-20 2008-10-30 Denso Corp Level shift circuit
US7772883B2 (en) 2007-07-25 2010-08-10 Nec Electronics Corporation Level shifter
US7973560B2 (en) 2007-07-25 2011-07-05 Renesas Electronics Corporation Level shifter
US8334709B2 (en) 2007-07-25 2012-12-18 Renesas Electronics Corporation Level shifter
CN109560807A (en) * 2017-09-25 2019-04-02 英飞凌科技股份有限公司 High-voltage level shifter circuit
US10348304B2 (en) 2017-09-25 2019-07-09 Infineon Technologies Ag High-voltage level-shifter circuitry
CN109560807B (en) * 2017-09-25 2023-03-10 英飞凌科技股份有限公司 High voltage level shifter circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7368970B2 (en) Level shifter circuit
US8421516B2 (en) Apparatus and method providing an interface between a first voltage domain and a second voltage domain
JP4814791B2 (en) Level shifter
US7839170B1 (en) Low power single rail input voltage level shifter
US20050024088A1 (en) Level shifter for detecting grounded power-supply and level shifting method
EP3245735B1 (en) Clock-gating cell with low area, low power, and low setup time
US7622954B2 (en) Level shifter with memory interfacing two supply domains
US9154117B2 (en) Pulse generation in dual supply systems
JP2007208714A (en) Level shifter circuit
TW201037975A (en) High speed conditional back bias virtual ground restoration circuit
US7800426B2 (en) Two voltage input level shifter with switches for core power off application
US8892930B2 (en) Systems and methods for power management in electronic devices
JP2008295047A (en) Apparatus and method for preventing current leakage when low voltage domain is powered down
US7355447B2 (en) Level shifter circuit
US20060226874A1 (en) Interface circuit including voltage level shifter
KR20070013086A (en) Level shifter circuit of semiconductor memory device
US7847611B2 (en) Level shifter with reduced power consumption and low propagation delay
JP5203791B2 (en) Level shift circuit
US7205810B1 (en) Skew tolerant phase shift driver with controlled reset pulse width
US8525572B2 (en) Level-up shifter circuit
JP4731333B2 (en) Level shift circuit
JP2007180797A (en) Level shift circuit
JP2003017996A (en) Level shift circuit
US7218145B2 (en) Level conversion circuit
JP2011103607A (en) Input circuit

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20060411