JP2008211317A - レベルシフト回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第2の電源電圧側に接続された負荷回路と,負荷回路側にドレインが接続され,ゲートに所定の定電圧が印加される第1の高耐圧トランジスタと,基準電源と第1の高耐圧トランジスタのソースとの間に接続され,第1の信号レベルを有する入力信号に応じて第1の高耐圧トランジスタのソースの電圧レベルを制御し,第2の低耐圧トランジスタを有するソース電圧制御回路と,第1の高耐圧トランジスタのドレインと負荷回路との間に接続され,第2の信号レベルの出力信号を出力する出力端子とを有する。そして,低耐圧トランジスタのゲート絶縁膜は,前記高耐圧トランジスタのゲート絶縁膜より耐圧が低い。
【選択図】図4
Description
前記第2の電源電圧側に接続された負荷回路と,
前記負荷回路側にドレインが接続され,ゲートに所定の定電圧が印加される第1の高耐圧トランジスタと,
基準電源と前記第1の高耐圧トランジスタのソースとの間に接続され,前記第1の信号レベルを有する入力信号に応じて前記第1の高耐圧トランジスタのソースの電圧レベルを制御し,第2の低耐圧トランジスタを有するソース電圧制御回路と,
前記第1の高耐圧トランジスタのドレインと前記負荷回路との間に接続され,前記第2の信号レベルの出力信号を出力する出力端子とを有し,
前記低耐圧トランジスタのゲート絶縁膜は,前記高耐圧トランジスタのゲート絶縁膜より耐圧が低いことを特徴とする。
前記第2の電源電圧側に接続された負荷回路対と,
前記負荷回路対に接続され,それぞれのゲートに所定の定電圧が印加される第1導電型の第1及び第2の高耐圧トランジスタと,
ソースが基準電源側に接続され,ドレインが前記第1及び第2の高耐圧トランジスタのソースにそれぞれ接続され,前記第1の信号レベルを有する互いに逆相の入力信号対がそれぞれのゲートに供給される第1導電型の第3及び第4の低耐圧トランジスタと,
前記負荷回路対と前記第1または第2の高耐圧トランジスタとの間に接続され,前記第2の信号レベルの出力信号を出力する出力端子とを有し,
前記低耐圧トランジスタのゲート絶縁膜は,前記高耐圧トランジスタのゲート絶縁膜より耐圧が低いことを特徴とする。
図4は,本実施の形態におけるレベルシフト回路を示す図である。図中,低電圧電源回路10は,図3と同じであり,高電圧電源回路側であるレベルシフト回路20は,低耐圧トランジスタPl10,Nl11からなるインバータが出力する入力信号IN2を,高電圧電源HVddのHレベルとグランド電源GNDのLレベルを有する高レベル信号OUTに変換する。
第1の電源電圧が供給される低電圧電源回路の第1の信号レベルを,前記第1の電源電圧より絶対値が大きい第2の電源電圧が供給される高電圧電源回路の第2の信号レベルに変換するレベルシフト回路において,
前記第2の電源電圧側に接続された負荷回路と,
前記負荷回路側にドレインが接続され,ゲートに所定の定電圧が印加される第1の高耐圧トランジスタと,
基準電源と前記第1の高耐圧トランジスタのソースとの間に接続され,前記第1の信号レベルを有する入力信号に応じて前記第1の高耐圧トランジスタのソースの電圧レベルを制御し,第2の低耐圧トランジスタを有するソース電圧制御回路と,
前記第1の高耐圧トランジスタのドレインと前記負荷回路との間に接続され,前記第2の信号レベルの出力信号を出力する出力端子とを有し,
前記低耐圧トランジスタのゲート絶縁膜は,前記高耐圧トランジスタのゲート絶縁膜より耐圧が低いことを特徴とするレベルシフト回路。
付記1記載のレベルシフト回路において,
前記ソース電圧制御回路の第2の低耐圧トランジスタは,前記基準電源にソースが接続され,前記入力信号がゲートに供給され,前記第1の高耐圧トランジスタのソースにドレインが接続された第1導電型の低耐圧トランジスタを含むことを特徴とするレベルシフト回路。
付記2記載のレベルシフト回路において,
前記第1の高耐圧トランジスタは,前記第1導電型の高耐圧トランジスタであり,
前記入力信号に応じて前記第2の低耐圧トランジスタが導通したときに,前記第1の高耐圧トランジスタが導通状態になり前記出力信号を第1のレベルにし,前記入力信号に応じて前記第2の低耐圧トランジスタが非導通になったときに,前記第1の高耐圧トランジスタが非導通状態になり前記出力信号を前記第1のレベルより絶対値が大きい第2のレベルにすることを特徴とするレベルシフト回路。
付記3記載のレベルシフト回路において,
前記負荷回路は,ソースが前記第2の電源電圧側に接続され,ドレインが前記第1の高耐圧トランジスタのドレインに接続された第2導電型の高耐圧トランジスタを有するレベルシフト回路。
付記3記載のレベルシフト回路において,
前記第2の低耐圧トランジスタのドレインと前記基準電源との間に,前記第2の低耐圧トランジスタのドレインを前記基準電源から所定レベルにクランプするクランプ回路を有することを特徴とするレベルシフト回路。
付記1記載のレベルシフト回路において,
前記ソース電圧制御回路の第2の低耐圧トランジスタは,前記基準電源にソースが接続され,前記入力信号がゲートに供給され,前記第1の高耐圧トランジスタのソースにドレインが接続された第1導電型の低耐圧トランジスタと,前記第1の電源電圧にソースが接続され,前記入力信号がゲートに供給され,前記第1の高耐圧トランジスタのソースにドレインが接続された第2導電型の低耐圧トランジスタとを含むことを特徴とするレベルシフト回路。
付記1記載のレベルシフト回路において,
さらに,前記第1の電源電圧と第2の電源電圧との間に設けられ,当該第1,第2の電源電圧の中間電圧を前記所定の定電圧として前記第1の高耐圧トランジスタのゲートに出力する定電圧回路を有することを特徴とするレベルシフト回路。
付記1記載のレベルシフト回路において,
さらに,前記第1の電源電圧を昇圧した昇圧電圧を前記所定の定電圧として前記第1の高耐圧トランジスタのゲートに出力するチャージポンプ回路を有することを特徴とするレベルシフト回路。
第1の電源電圧が供給される低電圧電源回路の第1の信号レベルを,前記第1の電源電圧より絶対値が大きい第2の電源電圧が供給される高電圧電源回路の第2の信号レベルに変換するレベルシフト回路において,
前記第2の電源電圧側に接続された負荷回路対と,
前記負荷回路対に接続され,それぞれのゲートに所定の定電圧が印加される第1導電型の第1及び第2の高耐圧トランジスタと,
ソースが基準電源側に接続され,ドレインが前記第1及び第2の高耐圧トランジスタのソースにそれぞれ接続され,前記第1の信号レベルを有する互いに逆相の入力信号対がそれぞれのゲートに供給される第1導電型の第3及び第4の低耐圧トランジスタと,
前記負荷回路対と前記第1または第2の高耐圧トランジスタとの間に接続され,前記第2の信号レベルの出力信号を出力する出力端子とを有し,
前記低耐圧トランジスタのゲート絶縁膜は,前記高耐圧トランジスタのゲート絶縁膜より耐圧が低いことを特徴とするレベルシフト回路。
付記9記載のレベルシフト回路において,
前記負荷回路対は,ソースが前記第2の電源電圧側に接続され,それぞれのドレインとゲートとが交差接続された第2導電型の第5及び第6の高耐圧トランジスタを有し,
前記第5及び第6の高耐圧トランジスタのドレインが前記第1及び第2の高耐圧トランジスタのドレインにそれぞれ接続され,当該第1または第2の高耐圧トランジスタのドレインに前記出力端子が接続されていることを特徴とするレベルシフト回路。
付記9記載のレベルシフト回路において,
前記負荷回路対は,ソースが前記第2の電源電圧側に接続され,それぞれのゲートが一方のドレインに共通に接続された第2導電型の第5及び第6の高耐圧トランジスタを有し,
前記第5及び第6の高耐圧トランジスタのドレインが前記第1及び第2の高耐圧トランジスタのドレインにそれぞれ接続され,当該第1または第2の高耐圧トランジスタのドレインに前記出力端子が接続されていることを特徴とするレベルシフト回路。
付記9記載のレベルシフト回路において,
さらに,ソースが第1の電源電圧に接続され,ドレインが前記第1及び第2の高耐圧トランジスタのソースに接続され,前記互いに逆相の入力信号対がそれぞれのゲートに供給される第2導電型の第7及び第8の低耐圧トランジスタを有することを特徴とするレベルシフト回路。
付記9記載のレベルシフト回路において,
前記互いに逆相の入力信号対が,前記第1の電源電圧と前記基準電圧との間に設けられた第2導電型の第9の低耐圧トランジスタと第1導電型の第10の低耐圧トランジスタとからなるインバータの入力と出力信号とからなることを特徴とするレベルシフト回路。
IN1,IN2:入力信号 30:負荷回路
Nhx:第1の高耐圧トランジスタ 32:ソース電圧制御回路
LVdd:低電圧電源 HVdd:高電圧電源
Claims (10)
- 第1の電源電圧が供給される低電圧電源回路の第1の信号レベルを,前記第1の電源電圧より絶対値が大きい第2の電源電圧が供給される高電圧電源回路の第2の信号レベルに変換するレベルシフト回路において,
前記第2の電源電圧側に接続された負荷回路と,
前記負荷回路側にドレインが接続され,ゲートに所定の定電圧が印加される第1の高耐圧トランジスタと,
基準電源と前記第1の高耐圧トランジスタのソースとの間に接続され,前記第1の信号レベルを有する入力信号に応じて前記第1の高耐圧トランジスタのソースの電圧レベルを制御し,第2の低耐圧トランジスタを有するソース電圧制御回路と,
前記第1の高耐圧トランジスタのドレインと前記負荷回路との間に接続され,前記第2の信号レベルの出力信号を出力する出力端子とを有し,
前記低耐圧トランジスタのゲート絶縁膜は,前記高耐圧トランジスタのゲート絶縁膜より耐圧が低いことを特徴とするレベルシフト回路。 - 請求項1記載のレベルシフト回路において,
前記ソース電圧制御回路の第2の低耐圧トランジスタは,前記基準電源にソースが接続され,前記入力信号がゲートに供給され,前記第1の高耐圧トランジスタのソースにドレインが接続された第1導電型の低耐圧トランジスタを含むことを特徴とするレベルシフト回路。 - 請求項2記載のレベルシフト回路において,
前記第1の高耐圧トランジスタは,前記第1導電型の高耐圧トランジスタであり,
前記入力信号に応じて前記第2の低耐圧トランジスタが導通したときに,前記第1の高耐圧トランジスタが導通状態になり前記出力信号を第1のレベルにし,前記入力信号に応じて前記第2の低耐圧トランジスタが非導通になったときに,前記第1の高耐圧トランジスタが非導通状態になり前記出力信号を前記第1のレベルより絶対値が大きい第2のレベルにすることを特徴とするレベルシフト回路。 - 請求項3記載のレベルシフト回路において,
前記第2の低耐圧トランジスタのドレインと前記基準電源との間に,前記第2の低耐圧トランジスタのドレインを前記基準電源から所定レベルにクランプするクランプ回路を有することを特徴とするレベルシフト回路。 - 請求項1記載のレベルシフト回路において,
前記ソース電圧制御回路の第2の低耐圧トランジスタは,前記基準電源にソースが接続され,前記入力信号がゲートに供給され,前記第1の高耐圧トランジスタのソースにドレインが接続された第1導電型の低耐圧トランジスタと,前記第1の電源電圧にソースが接続され,前記入力信号がゲートに供給され,前記第1の高耐圧トランジスタのソースにドレインが接続された第2導電型の低耐圧トランジスタとを含むことを特徴とするレベルシフト回路。 - 請求項1記載のレベルシフト回路において,
さらに,前記第1の電源電圧と第2の電源電圧との間に設けられ,当該第1,第2の電源電圧の中間電圧を前記所定の定電圧として前記第1の高耐圧トランジスタのゲートに出力する定電圧回路を有することを特徴とするレベルシフト回路。 - 請求項1記載のレベルシフト回路において,
さらに,前記第1の電源電圧を昇圧した昇圧電圧を前記所定の定電圧として前記第1の高耐圧トランジスタのゲートに出力するチャージポンプ回路を有することを特徴とするレベルシフト回路。 - 第1の電源電圧が供給される低電圧電源回路の第1の信号レベルを,前記第1の電源電圧より絶対値が大きい第2の電源電圧が供給される高電圧電源回路の第2の信号レベルに変換するレベルシフト回路において,
前記第2の電源電圧側に接続された負荷回路対と,
前記負荷回路対に接続され,それぞれのゲートに所定の定電圧が印加される第1導電型の第1及び第2の高耐圧トランジスタと,
ソースが基準電源側に接続され,ドレインが前記第1及び第2の高耐圧トランジスタのソースにそれぞれ接続され,前記第1の信号レベルを有する互いに逆相の入力信号対がそれぞれのゲートに供給される第1導電型の第3及び第4の低耐圧トランジスタと,
前記負荷回路対と前記第1または第2の高耐圧トランジスタとの間に接続され,前記第2の信号レベルの出力信号を出力する出力端子とを有し,
前記低耐圧トランジスタのゲート絶縁膜は,前記高耐圧トランジスタのゲート絶縁膜より耐圧が低いことを特徴とするレベルシフト回路。 - 請求項8記載のレベルシフト回路において,
前記負荷回路対は,ソースが前記第2の電源電圧側に接続され,それぞれのドレインとゲートとが交差接続された第2導電型の第5及び第6の高耐圧トランジスタを有し,
前記第5及び第6の高耐圧トランジスタのドレインが前記第1及び第2の高耐圧トランジスタのドレインにそれぞれ接続され,当該第1または第2の高耐圧トランジスタのドレインに前記出力端子が接続されていることを特徴とするレベルシフト回路。 - 請求項8記載のレベルシフト回路において,
さらに,ソースが第1の電源電圧に接続され,ドレインが前記第1及び第2の高耐圧トランジスタのソースに接続され,前記互いに逆相の入力信号対がそれぞれのゲートに供給される第2導電型の第7及び第8の低耐圧トランジスタを有することを特徴とするレベルシフト回路。
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