JP2024025518A - level conversion circuit - Google Patents

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敬治 森尻
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Abstract

To provide a level conversion circuit capable of reducing power consumption.SOLUTION: A second transistor control circuit 5 performs ON-control of a transistor MN3 during the output of a first one-shot pulse outputted in response to switching of an input voltage VIN from an L-level to an H-level and performs ON-control of a transistor MP5 while the output of the first one-shot pulse is stopped. A second transistor control circuit 6 performs ON-control of a transistor MN4 during the output of a second one-shot pulse in response to switching of the input voltage VIN from the H-level to the L-level and performs ON-control of a transistor MP6 while the output of the second one-shot pulse is stopped.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、レベル変換回路に関する。 The present invention relates to a level conversion circuit.

図4に従来のレベル変換回路を示す(例えば、特許文献1の図1参照)。従来のレベル変換回路は、Hレベル(VDD1)とLレベル(GND)の振幅を有する入力電圧を入力端子INに入力すると、Hレベル(VDD2)とLレベル(VL2=VDD2-VDD3)の振幅を有する出力電圧を出力端子OUTから出力する回路である。図4に示す、MP21~MP29はPチャンネルの電界効果トランジスタ、MN21~MN28はNチャンネルの電界効果トランジスタ、R11~R17は抵抗、AND1,AND2はAND回路、INV1~INV7はインバータである。 FIG. 4 shows a conventional level conversion circuit (for example, see FIG. 1 of Patent Document 1). In the conventional level conversion circuit, when an input voltage having the amplitude of H level (VDD1) and L level (GND) is input to the input terminal IN, the amplitude of H level (VDD2) and L level (VL2=VDD2-VDD3) is changed. This is a circuit that outputs an output voltage from an output terminal OUT. In FIG. 4, MP21 to MP29 are P-channel field effect transistors, MN21 to MN28 are N-channel field effect transistors, R11 to R17 are resistors, AND1 and AND2 are AND circuits, and INV1 to INV7 are inverters.

従来のレベル変換回路は、入力電圧、出力電圧がLレベルのときに、トランジスタMP24,MN21,MP29,MN27,MN28がオンして、矢印で示すように4つの抵抗R11,R15,R16,R17で電流が流れ続けるため、消費電力が高い、という問題があった。 In the conventional level conversion circuit, when the input voltage and the output voltage are at L level, transistors MP24, MN21, MP29, MN27, and MN28 are turned on, and four resistors R11, R15, R16, and R17 turn on as shown by the arrows. There was a problem in that power consumption was high because the current continued to flow.

特開2020-21978号公報JP2020-21978A

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、消費電力の低下を図ったレベル変換回路を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to provide a level conversion circuit that reduces power consumption.

前述した目的を達成するために、本発明に係るレベル変換回路は、下記[1]~[4]を特徴としている。
[1]
第1高電圧と第1低電圧の振幅を有する入力電圧を、第2高電圧と第2低電圧の振幅を有する出力電圧に変換するレベル変換回路であって、
ゲート又はベースに第1ノードが接続され、ソース又はエミッタに前記第2高電圧を供給する第2電源の正極が接続された第1トランジスタと、
ゲート又はベースに第2ノードが接続され、ソース又はエミッタに前記第2電源の正極が接続された第2トランジスタと、
前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタのオンオフ状態により出力をラッチして前記第2高電圧と前記第2低電圧の振幅を有する電圧を出力するラッチ回路と、
前記第1ノードと前記第1高電圧を供給する第1電源の負極の間に接続された第3トランジスタと、
前記第2ノードと前記第1電源の負極の間に接続された第4トランジスタと、
前記第2電源の正極と前記第1ノード及び前記第2ノードの間に設けられ、前記第3トランジスタがオンかつ前記第4トランジスタがオフの場合、前記第1トランジスタをオン、前記第2トランジスタをオフし、前記第3トランジスタがオフかつ前記第4トランジスタがオンの場合、前記第1トランジスタをオフ、前記第2トランジスタをオンする第1トランジスタ制御回路と、
前記第2電源の正極と前記第1ノードの間に接続された第5トランジスタと、
前記第2電源の正極と前記第2ノードの間に接続された第6トランジスタと、
前記入力電圧の前記第1低電圧から前記第1高電圧への立ち上がりに応じて第1ワンショットパルスを出力する第1ワンショットパルス出力回路と、
前記入力電圧の前記第1高電圧から前記第1低電圧への立ち下がりに応じて第2ワンショットパルスを出力する第2ワンショットパルス出力回路と、
前記第1ワンショットパルスの出力中に前記第3トランジスタをオンし、前記第1ワンショットパルスの出力停止中に前記第5トランジスタをオンすると共に、前記第2ワンショットパルスの出力中に前記第4トランジスタをオンし、前記第2ワンショットパルスの出力停止中に前記第6トランジスタをオンする第2トランジスタ制御回路を備えた
レベル変換回路であること。
[2]
[1]に記載のレベル変換回路において、
前記第2トランジスタ制御回路は、
前記第2電源の正極と前記第5トランジスタのゲート又はベースの間に接続された第7トランジスタと、
前記第7トランジスタと前記第2低電圧を供給するための第3電源の負極との間に接続された第1抵抗と、
前記第2電源の正極と前記第7トランジスタのゲート又はベースの間に接続された第2抵抗と、
前記第2抵抗と前記第1電源の負極との間に接続され、ゲート又はベースに前記第1ワンショットパルス出力回路が接続された第8トランジスタと、
前記第2電源の正極と前記第6トランジスタのゲート又はベースの間に接続された第9トランジスタと、
前記第9トランジスタと前記第3電源の負極との間に接続された第3抵抗と、
前記第2電源の正極と前記第9トランジスタのゲート又はベースの間に接続された第4抵抗と、
前記第4抵抗と前記第1電源の負極との間に接続され、ゲート又はベースに前記第2ワンショットパルス出力回路が接続された第10トランジスタを有している
レベル変換回路であること。
[3]
[2]に記載のレベル変換回路において、
前記第2トランジスタ制御回路は、
前記第1電源から電源供給を受けて電流を供給する電流源を有し、前記電流源から供給される電流又は前記電流源から供給される電流に応じた電流を折り返して、前記第8トランジスタ及び前記第10トランジスタに供給するカレントミラー回路を有している
レベル変換回路であること。
[4]
[1]~[3]の何れか1項に記載のレベル変換回路において、
前記第1トランジスタ制御回路は、
ソース又はエミッタが前記第2電源の正極に接続され、ドレイン又はコレクタが前記第1ノード及びゲート又はベースに接続された第11トランジスタと、
ソース又はエミッタが前記第2電源の正極に接続され、ゲート又はベースが前記第11トランジスタのゲート又はベースに接続され、ドレイン又はコレクタが前記第2ノードに接続された第12トランジスタと、
ソース又はエミッタが前記第2電源の正極に接続され、ドレイン又はコレクタが前記第2ノード及びゲート又はベースに接続された第13トランジスタと、
ソース又はエミッタが前記第2電源の正極に接続され、ゲート又はベースが前記第13トランジスタのゲート又はベースに接続され、ドレイン又はコレクタが前記第1ノードに接続された第14トランジスタを有する
レベル変換回路であること。
In order to achieve the above-mentioned object, the level conversion circuit according to the present invention has the following features [1] to [4].
[1]
A level conversion circuit that converts an input voltage having an amplitude of a first high voltage and a first low voltage to an output voltage having an amplitude of a second high voltage and a second low voltage,
a first transistor having a gate or base connected to a first node and a source or emitter connected to a positive electrode of a second power supply supplying the second high voltage;
a second transistor whose gate or base is connected to a second node and whose source or emitter is connected to the positive electrode of the second power supply;
a latch circuit that latches an output depending on the on/off state of the first transistor and the second transistor and outputs a voltage having an amplitude of the second high voltage and the second low voltage;
a third transistor connected between the first node and a negative electrode of a first power source that supplies the first high voltage;
a fourth transistor connected between the second node and the negative electrode of the first power supply;
is provided between the positive electrode of the second power source, the first node, and the second node, and when the third transistor is on and the fourth transistor is off, the first transistor is turned on and the second transistor is turned on. a first transistor control circuit that turns off the first transistor and turns on the second transistor when the third transistor is off and the fourth transistor is on;
a fifth transistor connected between the positive electrode of the second power supply and the first node;
a sixth transistor connected between the positive electrode of the second power source and the second node;
a first one-shot pulse output circuit that outputs a first one-shot pulse in response to a rise of the input voltage from the first low voltage to the first high voltage;
a second one-shot pulse output circuit that outputs a second one-shot pulse in response to a fall of the input voltage from the first high voltage to the first low voltage;
The third transistor is turned on while outputting the first one-shot pulse, the fifth transistor is turned on while outputting the first one-shot pulse is stopped, and the third transistor is turned on while outputting the second one-shot pulse. The level conversion circuit includes a second transistor control circuit that turns on four transistors and turns on the sixth transistor while outputting the second one-shot pulse is stopped.
[2]
In the level conversion circuit described in [1],
The second transistor control circuit includes:
a seventh transistor connected between the positive electrode of the second power supply and the gate or base of the fifth transistor;
a first resistor connected between the seventh transistor and a negative electrode of a third power supply for supplying the second low voltage;
a second resistor connected between the positive electrode of the second power supply and the gate or base of the seventh transistor;
an eighth transistor connected between the second resistor and the negative electrode of the first power source, the gate or base of which is connected to the first one-shot pulse output circuit;
a ninth transistor connected between the positive electrode of the second power source and the gate or base of the sixth transistor;
a third resistor connected between the ninth transistor and the negative electrode of the third power supply;
a fourth resistor connected between the positive electrode of the second power supply and the gate or base of the ninth transistor;
The level conversion circuit includes a tenth transistor connected between the fourth resistor and the negative electrode of the first power source, and having a gate or base connected to the second one-shot pulse output circuit.
[3]
In the level conversion circuit described in [2],
The second transistor control circuit includes:
It has a current source that receives power supply from the first power source and supplies current, and returns the current supplied from the current source or the current according to the current supplied from the current source to the eighth transistor and The level conversion circuit has a current mirror circuit that supplies the current to the tenth transistor.
[4]
In the level conversion circuit according to any one of [1] to [3],
The first transistor control circuit includes:
an eleventh transistor whose source or emitter is connected to the positive electrode of the second power supply and whose drain or collector is connected to the first node and the gate or base;
a twelfth transistor whose source or emitter is connected to the positive electrode of the second power supply, whose gate or base is connected to the gate or base of the eleventh transistor, and whose drain or collector is connected to the second node;
a thirteenth transistor whose source or emitter is connected to the positive electrode of the second power supply and whose drain or collector is connected to the second node and the gate or base;
A level conversion circuit comprising a fourteenth transistor whose source or emitter is connected to the positive electrode of the second power supply, whose gate or base is connected to the gate or base of the thirteenth transistor, and whose drain or collector is connected to the first node. To be.

本発明によれば、消費電力の低下を図ったレベル変換回路を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a level conversion circuit with reduced power consumption.

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。 The present invention has been briefly described above. Furthermore, the details of the present invention will be further clarified by reading the mode for carrying out the invention (hereinafter referred to as "embodiment") described below with reference to the accompanying drawings. .

図1は、本発明のレベル変換回路の一実施形態を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a level conversion circuit of the present invention. 図2は、図1に示す第1、第2ワンショットパルス出力回路の詳細を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing details of the first and second one-shot pulse output circuits shown in FIG. 1. 図3は、図1に示すレベル変換回路の各電圧、電流のタイムチャートである。FIG. 3 is a time chart of each voltage and current of the level conversion circuit shown in FIG. 図4は、従来のレベル変換回路の一例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a conventional level conversion circuit.

本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。 Specific embodiments of the present invention will be described below with reference to each figure.

図1は、本発明のレベル変換回路1の一実施形態を示す回路図である。レベル変換回路1は、入力端子INに入力するHレベル(VDD1)とLレベル(GND)の振幅を有する入力電圧VINを、Hレベル(VDD2)とLレベル(VL2=VDD2-VDD3)の振幅を有する出力電圧VOUTに変換して出力端子OUTから出力する回路である。VDD1は、第1電源21から供給される電源電圧である。VDD2は、第2電源22から供給される電源電圧である。VDD3は、第3電源23から供給される電源電圧であり、VL2を供給するために設けられている。例えば、GND=0V、VDD1=5V、VDD2=30V、VDD3=3Vである。本実施形態では、VDD1が第1高電圧に相当し、GNDが第1低電圧に相当し、VDD2が第2高電圧に相当し、VL2が第2低電圧に相当する。 FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a level conversion circuit 1 of the present invention. The level conversion circuit 1 converts an input voltage VIN having an amplitude of an H level (VDD1) and an L level (GND) input to an input terminal IN, and converts the amplitude of an H level (VDD2) and an L level (VL2=VDD2-VDD3). This circuit converts the output voltage VOUT into an output voltage VOUT and outputs it from the output terminal OUT. VDD1 is a power supply voltage supplied from the first power supply 21. VDD2 is a power supply voltage supplied from the second power supply 22. VDD3 is a power supply voltage supplied from the third power supply 23, and is provided to supply VL2. For example, GND=0V, VDD1=5V, VDD2=30V, and VDD3=3V. In this embodiment, VDD1 corresponds to the first high voltage, GND corresponds to the first low voltage, VDD2 corresponds to the second high voltage, and VL2 corresponds to the second low voltage.

レベル変換回路1は、トランジスタMP1,MP2と、ラッチ回路3と、インバータ回路4と、トランジスタMN3,MN4と、第1トランジスタ制御回路5と、トランジスタMP5,MP6と、第1,第2ワンショットパルス出力回路71,72と、第2トランジスタ制御回路8を備えている。 The level conversion circuit 1 includes transistors MP1 and MP2, a latch circuit 3, an inverter circuit 4, transistors MN3 and MN4, a first transistor control circuit 5, transistors MP5 and MP6, and first and second one-shot pulses. It includes output circuits 71 and 72 and a second transistor control circuit 8.

第1,第2トランジスタとしてのトランジスタMP1,MP2は、Pチャンネルの電界効果トランジスタから構成されている。トランジスタMP1は、ゲートに第1ノードとしてのノードAが接続され、ソースに第2電源22の正極が接続され、VDD2が供給されている。トランジスタMP2は、ゲートに第2ノードとしてのノードBが接続され、ソースに第2電源22の正極が接続され、VDD2が供給されている。 Transistors MP1 and MP2 as the first and second transistors are constructed from P-channel field effect transistors. The transistor MP1 has a gate connected to a node A serving as a first node, a source connected to the positive electrode of the second power supply 22, and supplied with VDD2. The transistor MP2 has a gate connected to a node B serving as a second node, a source connected to the positive electrode of the second power supply 22, and supplied with VDD2.

ラッチ回路3は、VDD2-VL2間の電圧が印加される回路である。ラッチ回路3は、トランジスタMP1,MP2のオンオフ状態により出力をラッチして、Hレベル(VDD2)とLレベル(VL2)の振幅を有する電圧を出力する(詳細は後述)。ラッチ回路3は、トランジスタMP15,MP16,MN15,MN16を有している。トランジスタMP15,MP16は、Pチャンネルの電界効果トランジスタから構成され、トランジスタMN15,MN16は、Nチャンネルの電界効果トランジスタから構成されている。 The latch circuit 3 is a circuit to which a voltage between VDD2 and VL2 is applied. The latch circuit 3 latches the output depending on the on/off states of the transistors MP1 and MP2, and outputs a voltage having an amplitude of an H level (VDD2) and an L level (VL2) (details will be described later). The latch circuit 3 includes transistors MP15, MP16, MN15, and MN16. Transistors MP15 and MP16 are composed of P-channel field effect transistors, and transistors MN15 and MN16 are composed of N-channel field effect transistors.

トランジスタMP15,MP16は、ソースに第2電源22の正極が接続され、VDD2が供給されている。トランジスタMN15,MN16は、ソースに第3電源23の負極が接続され、VL2が供給されている。また、トランジスタMP15,MN15は、ドレイン同士、ゲート同士が接続されている。トランジスタMP16,MN16は、ドレイン同士、ゲート同士が接続されている。また、トランジスタMP15,MN15のドレインが、トランジスタMP16,MN16のゲートに接続されている。トランジスタMP16,MN16のドレインが、トランジスタMP15,MN15のゲートに接続されている。 The sources of the transistors MP15 and MP16 are connected to the positive electrode of the second power supply 22, and are supplied with VDD2. The sources of the transistors MN15 and MN16 are connected to the negative electrode of the third power supply 23, and are supplied with VL2. Furthermore, the drains of the transistors MP15 and MN15 are connected to each other, and the gates of the transistors are connected to each other. The drains of the transistors MP16 and MN16 are connected to each other, and the gates of the transistors are connected to each other. Further, the drains of transistors MP15 and MN15 are connected to the gates of transistors MP16 and MN16. The drains of transistors MP16 and MN16 are connected to the gates of transistors MP15 and MN15.

トランジスタMP1のドレインが、トランジスタMP15,MN15のゲート及びトランジスタMP16,MN16のドレインに接続されている。トランジスタMP2のドレインが、トランジスタMP15,MN15のドレイン及びトランジスタMP16,MN16のゲートに接続されている。トランジスタMP16,MN16のドレインがラッチ回路3の出力となる。 The drain of transistor MP1 is connected to the gates of transistors MP15 and MN15 and the drains of transistors MP16 and MN16. The drain of transistor MP2 is connected to the drains of transistors MP15 and MN15 and the gates of transistors MP16 and MN16. The drains of the transistors MP16 and MN16 serve as the output of the latch circuit 3.

以上の構成によれば、下記の表1に示すように、ラッチ回路3は、トランジスタMP1がオン、トランジスタMP2がオフのときに、トランジスタMP15,MN16がオフ、トランジスタMN15,MP16がオンとなり、Hレベル(VDD2)が出力される。この状態からトランジスタMP1,MP2がオフに切り替わると、トランジスタMP15,MN16のオフ、トランジスタMN15,MP16のオンが保持され、Hレベル(VDD2)の出力が保持される。 According to the above configuration, as shown in Table 1 below, in the latch circuit 3, when transistor MP1 is on and transistor MP2 is off, transistors MP15 and MN16 are turned off, transistors MN15 and MP16 are turned on, and H The level (VDD2) is output. When the transistors MP1 and MP2 are switched off from this state, the transistors MP15 and MN16 are kept off and the transistors MN15 and MP16 are kept on, and the output at H level (VDD2) is kept.

Figure 2024025518000002
Figure 2024025518000002

また、ラッチ回路3は、トランジスタMP1がオフ、トランジスタMP2がオンのときに、トランジスタMP15,MN16がオン、トランジスタMN15,MP16がオフとなり、Lレベル(VL2)が出力される。この状態からトランジスタMP1,MP2がオフに切り替わると、トランジスタMP15,MN16のオン、トランジスタMN15,MP16のオフが保持され、Lレベル(VL2)の出力が保持される。 Further, in the latch circuit 3, when the transistor MP1 is off and the transistor MP2 is on, the transistors MP15 and MN16 are on and the transistors MN15 and MP16 are off, and an L level (VL2) is output. When the transistors MP1 and MP2 are switched off from this state, the transistors MP15 and MN16 are kept on and the transistors MN15 and MP16 are kept off, and the output at L level (VL2) is kept.

インバータ回路4は、ラッチ回路3の出力を2回反転して出力電圧VOUTとして出力する。インバータ回路4は、2つのインバータ41,42を有している。インバータ41は、入力がラッチ回路3の出力に接続されている。インバータ42は、入力がインバータ41の出力に接続され、出力が出力端子OUTに接続されている。 The inverter circuit 4 inverts the output of the latch circuit 3 twice and outputs it as an output voltage VOUT. The inverter circuit 4 has two inverters 41 and 42. The input of the inverter 41 is connected to the output of the latch circuit 3. The inverter 42 has an input connected to the output of the inverter 41, and an output connected to the output terminal OUT.

第3,第4トランジスタとしてのトランジスタMN3,MN4は、高耐圧のNチャンネルの電界効果トランジスタから構成されている。トランジスタMN3は、ノードAと第1電源21の負極の間に接続されている。トランジスタMN4は、ノードBと第1電源21の負極の間に接続されている。詳しく説明すると、トランジスタMN3は、ソースに第1電源21の負極、ドレインにノードAが接続されている。トランジスタMN4は、ソースに第1電源21の負極、ドレインにノードBが接続されている。 The transistors MN3 and MN4 serving as the third and fourth transistors are composed of high voltage N-channel field effect transistors. Transistor MN3 is connected between node A and the negative electrode of first power supply 21. Transistor MN4 is connected between node B and the negative electrode of first power supply 21. To explain in detail, the transistor MN3 has a source connected to the negative electrode of the first power supply 21, and a drain connected to the node A. The transistor MN4 has a source connected to the negative electrode of the first power supply 21, and a drain connected to the node B.

第1トランジスタ制御回路5は、Pチャンネルの電界効果トランジスタから構成された第11トランジスタ~第14トランジスタとしてトランジスタMP11~MP14を有している。トランジスタMP11,MP12はカレントミラー接続されている。トランジスタMP11は、ソースに第2電源22の正極が接続され、ゲート及びドレインが接続されている。トランジスタMP11のドレインは、ノードAに接続されている。トランジスタMP12は、ソースに第2電源22の正極が接続され、ゲートがトランジスタMP11のゲート及びドレインに接続されている。トランジスタMP12のドレインがノードBに接続されている。 The first transistor control circuit 5 has transistors MP11 to MP14 as the 11th to 14th transistors, each of which is a P-channel field effect transistor. Transistors MP11 and MP12 are connected in a current mirror manner. The transistor MP11 has a source connected to the positive electrode of the second power supply 22, and a gate and a drain connected to each other. The drain of transistor MP11 is connected to node A. The transistor MP12 has a source connected to the positive electrode of the second power supply 22, and a gate connected to the gate and drain of the transistor MP11. The drain of transistor MP12 is connected to node B.

トランジスタMP13,MP14はカレントミラー接続されている。トランジスタMP13は、ソースに第2電源22の正極が接続され、ゲート及びドレインが接続されている。トランジスタMP13のドレインは、ノードBに接続されている。トランジスタMP14は、ソースに第2電源22の正極が接続され、ゲートにトランジスタMP13のゲート及びドレインが接続されている。トランジスタMP14のドレインは、ノードAに接続されている。 Transistors MP13 and MP14 are connected in a current mirror manner. The transistor MP13 has a source connected to the positive electrode of the second power supply 22, and a gate and a drain connected to each other. The drain of transistor MP13 is connected to node B. The transistor MP14 has a source connected to the positive electrode of the second power supply 22, and a gate connected to the gate and drain of the transistor MP13. The drain of transistor MP14 is connected to node A.

第1トランジスタ制御回路5は、トランジスタMN3がオン、かつ、トランジスタMN4がオフの場合、トランジスタMP11,M12がオンし、トランジスタMP13,MP14がオフする。この結果、第1トランジスタ制御回路5は、ノードAからLレベル(VDD2-VGSMP11)、ノードBからHレベル(VDD2)を出力し、トランジスタMP1をオン制御すると共にトランジスタMP2をオフ制御する。VGSMP11は、トランジスタMP11のゲート・ソース間電圧であり、トランジスタMP1の閾値電圧以上の電圧となる。 In the first transistor control circuit 5, when the transistor MN3 is on and the transistor MN4 is off, the transistors MP11 and M12 are turned on and the transistors MP13 and MP14 are turned off. As a result, the first transistor control circuit 5 outputs the L level (VDD2-VGSMP11) from the node A and the H level (VDD2) from the node B, turns on the transistor MP1, and turns off the transistor MP2. VGSMP11 is a gate-source voltage of transistor MP11, and is a voltage higher than the threshold voltage of transistor MP1.

また、第1トランジスタ制御回路5は、トランジスタMN3がオフ、かつ、トランジスタMN4がオンの場合、トランジスタMP11,M12がオフし、トランジスタMP13,MP14がオンする。この結果、第1トランジスタ制御回路5は、ノードAからHレベル(VDD2)、ノードBからLレベル(VDD2-VGSMP13)を出力し、トランジスタMP1をオフ制御すると共にトランジスタMP2をオン制御する。VGSMP13は、トランジスタMP13のゲート・ソース間電圧であり、トランジスタMP2の閾値電圧以上の電圧となる。 Further, in the first transistor control circuit 5, when the transistor MN3 is off and the transistor MN4 is on, the transistors MP11 and M12 are turned off and the transistors MP13 and MP14 are turned on. As a result, the first transistor control circuit 5 outputs an H level (VDD2) from the node A and an L level (VDD2-VGSMP13) from the node B, turns off the transistor MP1, and turns on the transistor MP2. VGSMP13 is a gate-source voltage of transistor MP13, which is a voltage higher than the threshold voltage of transistor MP2.

第5,第6トランジスタとしてのトランジスタMP5,MP6は、Pチャンネルの電界効果トランジスタから構成されている。トランジスタMP5は、ソースに第2電源22の正極が接続され、ドレインにノードAが接続されている。トランジスタMP6は、ソースに第2電源22の正極が接続され、ドレインにノードBが接続されている。トランジスタMN3,MN4がオフのときにトランジスタMP5,MP6がオンすると、ノードA,Bから強制的にHレベル(VDD2)が出力される。 Transistors MP5 and MP6 as the fifth and sixth transistors are constructed from P-channel field effect transistors. The transistor MP5 has a source connected to the positive electrode of the second power supply 22, and a drain connected to the node A. The transistor MP6 has a source connected to the positive electrode of the second power supply 22, and a drain connected to the node B. When transistors MP5 and MP6 are turned on while transistors MN3 and MN4 are turned off, an H level (VDD2) is forcibly output from nodes A and B.

第1ワンショットパルス出力回路71には、入力に入力端子INが接続され、入力電圧VINが入力される。第1ワンショットパルス出力回路71は、入力電圧VINのLレベルからHレベルへの立ち上がりに応じて第1ワンショットパルスを出力する回路である。第1ワンショットパルス出力回路71の出力は、トランジスタMN3、後述するトランジスタMN8のゲートに接続される。 An input terminal IN is connected to the input of the first one-shot pulse output circuit 71, and an input voltage VIN is input thereto. The first one-shot pulse output circuit 71 is a circuit that outputs a first one-shot pulse in response to the rising of the input voltage VIN from the L level to the H level. The output of the first one-shot pulse output circuit 71 is connected to the gates of a transistor MN3 and a transistor MN8, which will be described later.

第2ワンショットパルス出力回路72には、入力にインバータ9の出力が接続されている。インバータ9の入力には、入力端子INが接続され、第2ワンショットパルス出力回路72の入力には、反転された入力電圧VINが入力される。第2ワンショットパルス出力回路72は、入力電圧VINのHレベルからLレベルへの立ち下がりに応じて第2ワンショットパルスを出力する回路である。第2ワンショットパルス出力回路72の出力は、トランジスタMN4、後述するトランジスタMN10のゲートに接続される。 The second one-shot pulse output circuit 72 has an input connected to the output of the inverter 9. An input terminal IN is connected to the input of the inverter 9, and an inverted input voltage VIN is input to the input of the second one-shot pulse output circuit 72. The second one-shot pulse output circuit 72 is a circuit that outputs a second one-shot pulse in response to the falling of the input voltage VIN from the H level to the L level. The output of the second one-shot pulse output circuit 72 is connected to the gates of a transistor MN4 and a transistor MN10, which will be described later.

次に、上述した第1、第2ワンショットパルス出力回路71,72の一例について図2を参照して説明する。同図に示すように、第1,第2ワンショットパルス出力回路71,72は各々、インバータ701と、電流源702と、トランジスタMP20,MN20と、コンデンサCと、インバータ703と、AND回路704を有している。インバータ701の入力が、第1、第2ワンショットパルス出力回路71,72の入力となり、入力電圧VIN又は反転した入力電圧VINが供給される。電流源702は、電流Iref2を供給する。トランジスタMP20は、Pチャンネルの電界効果トランジスタから構成されている。トランジスタMN20は、Nチャンネルの電界効果トランジスタから構成されている。 Next, an example of the above-described first and second one-shot pulse output circuits 71 and 72 will be described with reference to FIG. 2. As shown in the figure, the first and second one-shot pulse output circuits 71 and 72 each include an inverter 701, a current source 702, transistors MP20 and MN20, a capacitor C, an inverter 703, and an AND circuit 704. have. The input of the inverter 701 becomes the input of the first and second one-shot pulse output circuits 71 and 72, and the input voltage VIN or the inverted input voltage VIN is supplied thereto. Current source 702 supplies current Iref2. Transistor MP20 is composed of a P-channel field effect transistor. The transistor MN20 is composed of an N-channel field effect transistor.

トランジスタMP20,MN20は、ゲート同士、ドレイン同士が接続されている。トランジスタMP20,MN20のゲートは、インバータ701の出力に接続されている。トランジスタMP20のソースが電流源702に接続され、トランジスタMN20のソースがGNDに接続されている。コンデンサCは、トランジスタMP20,MN20のドレインとGNDとの間に接続されている。インバータ703は、入力がコンデンサC及びトランジスタMP20,MN20のドレインに接続されている。AND回路704は、入力に第1、第2ワンショットパルス出力回路71,72の入力とインバータ703の出力が接続されている。AND回路704の出力が、第1、第2ワンショットパルス出力回路71,72の出力となる。 The gates of the transistors MP20 and MN20 are connected to each other, and the drains thereof are connected to each other. The gates of transistors MP20 and MN20 are connected to the output of inverter 701. The source of transistor MP20 is connected to current source 702, and the source of transistor MN20 is connected to GND. Capacitor C is connected between the drains of transistors MP20 and MN20 and GND. The input of the inverter 703 is connected to the capacitor C and the drains of the transistors MP20 and MN20. The AND circuit 704 has inputs connected to the inputs of the first and second one-shot pulse output circuits 71 and 72 and the output of the inverter 703. The output of the AND circuit 704 becomes the output of the first and second one-shot pulse output circuits 71 and 72.

以上によれば、入力電圧VIN又は反転した入力電圧VINがLレベル(GND)からHレベル(VDD1)に切り替わると、トランジスタMP20,MN20のゲートがLレベルとなり、トランジスタMP20がオン、トランジスタMN20がオフする。これにより、電流Iref2によりコンデンサCの充電が開始される。コンデンサCが充電されておらず、その両端電圧がインバータ電圧を越えていない間は、インバータ703からはHレベルが出力され、AND回路704からはHレベルの第1、第2ワンショットパルスが出力される。一方、コンデンサCが充電され、その両端電圧がインバータ電圧を越えると、インバータ703の出力がLレベルに切り替わり、AND回路704からはLレベルが出力され、第1、第2ワンショットパルスの出力が停止される。 According to the above, when the input voltage VIN or the inverted input voltage VIN switches from L level (GND) to H level (VDD1), the gates of transistors MP20 and MN20 become L level, transistor MP20 is turned on, and transistor MN20 is turned off. do. As a result, charging of the capacitor C is started by the current Iref2. While capacitor C is not charged and the voltage across it does not exceed the inverter voltage, inverter 703 outputs H level, and AND circuit 704 outputs H level first and second one-shot pulses. be done. On the other hand, when capacitor C is charged and the voltage across it exceeds the inverter voltage, the output of inverter 703 switches to L level, L level is output from AND circuit 704, and the outputs of the first and second one-shot pulses are will be stopped.

その後、入力電圧VIN又は反転した入力電圧VINがHレベルからLレベルに切り替わると、トランジスタMP20,MN20のゲートがHレベルとなり、トランジスタMP20がオフ、トランジスタMN20がオンする。これにより、コンデンサCは放電される。以上の構成によれば、第1、第2ワンショットパルス出力回路71,72は、電流Iref2とコンデンサCの容量に応じた一定時間だけHレベルとなる第1、第2ワンショットパルスを出力することができる。なお、一定時間は、入力電圧VINがHレベルからLレベル、LレベルからHレベルに切り替わったタイミングから出力電圧VOUTがHレベルからLレベル、LレベルからHレベルに切り替わるまでの時間以上に設定されている。 After that, when the input voltage VIN or the inverted input voltage VIN switches from the H level to the L level, the gates of the transistors MP20 and MN20 go to the H level, turning off the transistor MP20 and turning on the transistor MN20. As a result, capacitor C is discharged. According to the above configuration, the first and second one-shot pulse output circuits 71 and 72 output the first and second one-shot pulses that are at the H level for a certain period of time according to the current Iref2 and the capacitance of the capacitor C. be able to. Note that the certain time is set to be longer than the time from the timing when the input voltage VIN switches from H level to L level and from L level to H level until the output voltage VOUT switches from H level to L level and from L level to H level. ing.

図1に戻り、第2トランジスタ制御回路8について説明する。第2トランジスタ制御回路8は、第1ワンショットパルスの出力中にトランジスタMN3をオン制御し、第1ワンショットパルスの出力停止中にトランジスタMP5をオン制御する。また、第2トランジスタ制御回路8は、第2ワンショットパルスの出力中にトランジスタMN4をオン制御し、第2ワンショットパルスの出力停止中にトランジスタMP6をオン制御する。 Returning to FIG. 1, the second transistor control circuit 8 will be explained. The second transistor control circuit 8 turns on the transistor MN3 while outputting the first one-shot pulse, and turns on the transistor MP5 while the output of the first one-shot pulse is stopped. Further, the second transistor control circuit 8 controls the transistor MN4 to turn on while outputting the second one-shot pulse, and controls the transistor MP6 to turn on while the output of the second one-shot pulse is stopped.

第2トランジスタ制御回路8は、トランジスタMP7と、抵抗R1,R2と、高耐圧のトランジスタMN8と、トランジスタMP9と、抵抗R3,R4と、高耐圧のトランジスタMN10と、カレントミラー回路81を有している。トランジスタMP7,MP9は、Pチャンネルの電界効果トランジスタから構成されている。トランジスタMN8,MN10は、Nチャンネルの電界効果トランジスタから構成されている。 The second transistor control circuit 8 includes a transistor MP7, resistors R1 and R2, a high voltage transistor MN8, a transistor MP9, resistors R3 and R4, a high voltage transistor MN10, and a current mirror circuit 81. There is. Transistors MP7 and MP9 are composed of P-channel field effect transistors. Transistors MN8 and MN10 are composed of N-channel field effect transistors.

第7トランジスタとしてのトランジスタMP7は、ソースに第2電源22の正極が接続され、ドレインがトランジスタMP5のゲートに接続されている。第1抵抗としての抵抗R1は、トランジスタMP7のドレインと第3電源23の負極との間に接続されている。第2抵抗としての抵抗R2は、第2電源22の正極とトランジスタMP7のゲートとの間に接続されている。第8トランジスタとしてのトランジスタMN8は、抵抗R2と第1電源21の負極との間に接続され、ゲートに第1ワンショットパルス出力回路71の出力が接続されている。 The transistor MP7 serving as the seventh transistor has a source connected to the positive electrode of the second power supply 22, and a drain connected to the gate of the transistor MP5. A resistor R1 serving as a first resistor is connected between the drain of the transistor MP7 and the negative electrode of the third power supply 23. A resistor R2 serving as a second resistor is connected between the positive electrode of the second power supply 22 and the gate of the transistor MP7. The transistor MN8 serving as the eighth transistor is connected between the resistor R2 and the negative electrode of the first power supply 21, and has its gate connected to the output of the first one-shot pulse output circuit 71.

第9トランジスタとしてのトランジスタMP9は、ソースに第2電源22の正極が接続され、ドレインがトランジスタMP6のゲートに接続されている。第3抵抗としての抵抗R3は、トランジスタMP9のドレインと第3電源23の負極との間に接続されている。第4抵抗としての抵抗R4は、第2電源22の正極とトランジスタMP9のゲートとの間に接続されている。第10トランジスタとしてのトランジスタMN10は、抵抗R4と第1電源21の負極との間に接続され、ゲートに第2ワンショットパルス出力回路72の出力が接続されている。 The transistor MP9 serving as the ninth transistor has a source connected to the positive electrode of the second power supply 22, and a drain connected to the gate of the transistor MP6. A resistor R3 serving as a third resistor is connected between the drain of the transistor MP9 and the negative electrode of the third power supply 23. A resistor R4 serving as a fourth resistor is connected between the positive electrode of the second power supply 22 and the gate of the transistor MP9. The transistor MN10 as the tenth transistor is connected between the resistor R4 and the negative electrode of the first power supply 21, and has its gate connected to the output of the second one-shot pulse output circuit 72.

カレントミラー回路81は、電流源82からの電流Irefを2つに折り返してトランジスタMN8,MN10にそれぞれ供給する。カレントミラー回路81は、電流源82と、トランジスタMN17~MN19と、を有している。 The current mirror circuit 81 folds the current Iref from the current source 82 into two and supplies them to the transistors MN8 and MN10, respectively. Current mirror circuit 81 includes a current source 82 and transistors MN17 to MN19.

電流源82は、一端に第1電源21の正極が接続され、電流Irefを供給する。トランジスタMN17~MN19は、Nチャンネルの電界効果トランジスタから構成されている。トランジスタMN17は、ドレインに電流源82が接続され、ソースに第1電源21の負極が接続され、ゲート及びドレインが接続されている。トランジスタMN18,MN19は、ゲートにトランジスタMN17のゲート及びドレインが接続され、ソースに第1電源21の負極が接続されている。トランジスタMN18のドレインは、トランジスタMN8のソースに接続されている。トランジスタMN19のドレインは、トランジスタMN10のソースに接続されている。 The current source 82 has one end connected to the positive electrode of the first power supply 21 and supplies a current Iref. Transistors MN17 to MN19 are composed of N-channel field effect transistors. The transistor MN17 has a drain connected to the current source 82, a source connected to the negative electrode of the first power supply 21, and a gate and a drain connected. The transistors MN18 and MN19 have gates connected to the gate and drain of the transistor MN17, and sources connected to the negative electrode of the first power supply 21. The drain of transistor MN18 is connected to the source of transistor MN8. The drain of transistor MN19 is connected to the source of transistor MN10.

以上の構成によれば、第1ワンショットパルスの出力中は、トランジスタMN3,MN8がオンする。トランジスタMN8がオンすると、抵抗R2にカレントミラー回路81からの電流Irefが流れる。抵抗R2に電流Irefが流れると、トランジスタMP7がオンして、トランジスタMP5をオフにすることができる。第1ワンショットパルスの出力停止中は、トランジスタMN3,MN8がオフする。トランジスタMN8がオフすると、抵抗R2に対する電流が遮断される。抵抗R2への電流が遮断されると、トランジスタMP7がオフして、トランジスタMP5をオンにすることができる。 According to the above configuration, the transistors MN3 and MN8 are turned on while the first one-shot pulse is being output. When transistor MN8 is turned on, current Iref from current mirror circuit 81 flows through resistor R2. When current Iref flows through resistor R2, transistor MP7 is turned on and transistor MP5 can be turned off. While the output of the first one-shot pulse is stopped, the transistors MN3 and MN8 are turned off. When transistor MN8 is turned off, current to resistor R2 is cut off. When the current to resistor R2 is cut off, transistor MP7 can be turned off and transistor MP5 can be turned on.

また、第2ワンショットパルスの出力中は、トランジスタMN4,MN10がオンする。トランジスタMN10がオンすると、抵抗R4にカレントミラー回路81からの電流Irefが流れる。抵抗R4に電流Irefが流れると、トランジスタMP9がオンして、トランジスタMP6をオフにすることができる。第2ワンショットパルスの出力停止中は、トランジスタMN4,MN10がオフする。トランジスタMN10がオフすると、抵抗R4に対する電流が遮断される。抵抗R4への電流が遮断されると、トランジスタMP9がオフして、トランジスタMP6をオンにすることができる。 Furthermore, while the second one-shot pulse is being output, the transistors MN4 and MN10 are turned on. When the transistor MN10 is turned on, a current Iref from the current mirror circuit 81 flows through the resistor R4. When current Iref flows through resistor R4, transistor MP9 is turned on and transistor MP6 can be turned off. While the output of the second one-shot pulse is stopped, the transistors MN4 and MN10 are turned off. When transistor MN10 is turned off, current to resistor R4 is cut off. When the current to resistor R4 is cut off, transistor MP9 can be turned off and transistor MP6 can be turned on.

次に、上述した構成のレベル変換回路1の動作について図3のタイムチャートを参照して説明する。まず、入力電圧VINがLレベル(GND)からHレベル(VDD1)に切り替わった場合について説明する。入力電圧VINがLレベルからHレベルに切り替わると、第1ワンショットパルス出力回路71からトランジスタMN3,MN8のゲートに第1ワンショットパルスが出力される。第1ワンショットパルスが出力されると、トランジスタMN3がオン、トランジスタMP5がオフする。このとき、トランジスタMN4はオフ、トランジスタMP6はオンしている。 Next, the operation of the level conversion circuit 1 having the above-described configuration will be explained with reference to the time chart of FIG. 3. First, a case where the input voltage VIN switches from L level (GND) to H level (VDD1) will be described. When the input voltage VIN switches from the L level to the H level, the first one-shot pulse output circuit 71 outputs the first one-shot pulse to the gates of the transistors MN3 and MN8. When the first one-shot pulse is output, the transistor MN3 is turned on and the transistor MP5 is turned off. At this time, the transistor MN4 is off and the transistor MP6 is on.

上述したようにトランジスタMN3がオン、トランジスタMN4がオフになると、トランジスタMP11,MP12がオン、トランジスタMP13,MP14がオフとなる。よって、ノードAから(VDD2-VGSMP11)、ノードBからVDD2が出力され、トランジスタMP1がオン、トランジスタMP2がオフする。トランジスタMP1がオン、トランジスタMP2がオフすると、表1に示すように、ラッチ回路3からHレベル(VDD2)が出力され、出力電圧VOUTがHレベル(VDD2)となる。 As described above, when the transistor MN3 is turned on and the transistor MN4 is turned off, the transistors MP11 and MP12 are turned on and the transistors MP13 and MP14 are turned off. Therefore, (VDD2-VGSMP11) is output from node A and VDD2 is output from node B, turning on transistor MP1 and turning off transistor MP2. When transistor MP1 is turned on and transistor MP2 is turned off, as shown in Table 1, the latch circuit 3 outputs an H level (VDD2), and the output voltage VOUT becomes H level (VDD2).

次に、入力電圧VINがLレベルからHレベルに切り替わってから一定時間経過すると、第1ワンショットパルス出力回路71からトランジスタMN3,MN8のゲートに出力される第1ワンショットパルスの出力が停止される。第1ワンショットパルスの出力が停止されると、トランジスタMN3がオフ、トランジスタMP5がオンする。このとき、トランジスタMN4はオフ、トランジスタMP6はオンしたままである。 Next, when a certain period of time has elapsed after the input voltage VIN switched from the L level to the H level, the output of the first one-shot pulse from the first one-shot pulse output circuit 71 to the gates of the transistors MN3 and MN8 is stopped. Ru. When the output of the first one-shot pulse is stopped, the transistor MN3 is turned off and the transistor MP5 is turned on. At this time, the transistor MN4 remains off and the transistor MP6 remains on.

上述したようにトランジスタMN3,MN4がオフになると、トランジスタMP11~MP14はオフとなるが、トランジスタMP5,MP6がオンとなっているため、ノードA,BからはVDD2が出力される。これにより、トランジスタMP1,MP2がオフし、表1に示すように、ラッチ回路3からHレベルの出力が保持され、出力電圧VOUTのHレベルが保持される。 As described above, when transistors MN3 and MN4 are turned off, transistors MP11 to MP14 are turned off, but since transistors MP5 and MP6 are turned on, VDD2 is output from nodes A and B. As a result, transistors MP1 and MP2 are turned off, and as shown in Table 1, the output from the latch circuit 3 is held at the H level, and the output voltage VOUT is held at the H level.

次に、入力電圧VINがHレベル(VDD1)からにLレベル(GND)切り替わった場合について説明する。入力電圧VINがHレベルからLレベルに切り替わると、第2ワンショットパルス出力回路72からトランジスタMN4,MN10のゲートに第2ワンショットパルスが出力される。第2ワンショットパルスが出力されると、トランジスタMN4がオン、トランジスタMP6がオフする。このとき、トランジスタMN3はオフ、トランジスタMP5はオンしている。 Next, a case where the input voltage VIN is switched from the H level (VDD1) to the L level (GND) will be described. When the input voltage VIN switches from the H level to the L level, a second one-shot pulse is output from the second one-shot pulse output circuit 72 to the gates of the transistors MN4 and MN10. When the second one-shot pulse is output, the transistor MN4 is turned on and the transistor MP6 is turned off. At this time, the transistor MN3 is off and the transistor MP5 is on.

上述したようにトランジスタMN4がオン、トランジスタMN3がオフになると、トランジスタMP13,MP14がオン、トランジスタMP11,MP12がオフとなる。よって、ノードAからVDD2、ノードBから(VDD2-VGSMP13)が出力され、トランジスタMP1がオフ、トランジスタMP2がオンする。トランジスタMP1がオフ、トランジスタMP2がオンすると、表1に示すように、ラッチ回路3からLレベル(VL2)が出力され、出力電圧VOUTがLレベル(VL2)となる。 As described above, when the transistor MN4 is turned on and the transistor MN3 is turned off, the transistors MP13 and MP14 are turned on and the transistors MP11 and MP12 are turned off. Therefore, VDD2 is output from node A and (VDD2-VGSMP13) is output from node B, transistor MP1 is turned off and transistor MP2 is turned on. When the transistor MP1 is turned off and the transistor MP2 is turned on, the latch circuit 3 outputs the L level (VL2) and the output voltage VOUT becomes the L level (VL2), as shown in Table 1.

次に、入力電圧VINがHレベルからLレベルに切り替わってから一定時間経過すると、第2ワンショットパルス出力回路72からトランジスタMN4,MN10のゲートに出力される第2ワンショットパルスの出力が停止される。第2ワンショットパルスの出力が停止されると、トランジスタMN4がオフ、トランジスタMP6がオンする。このとき、トランジスタMN3はオフ、トランジスタMP5はオンしたままである。 Next, when a certain period of time has elapsed after the input voltage VIN switched from the H level to the L level, the output of the second one-shot pulse from the second one-shot pulse output circuit 72 to the gates of the transistors MN4 and MN10 is stopped. Ru. When the output of the second one-shot pulse is stopped, the transistor MN4 is turned off and the transistor MP6 is turned on. At this time, the transistor MN3 remains off and the transistor MP5 remains on.

上述したようにトランジスタMN3,MN4がオフになると、トランジスタMP11~MP14はオフとなるが、トランジスタMP5,MP6がオンとなっているため、ノードA,BからはVDD2が出力される。これにより、トランジスタMP1,MP2がオフし、表1に示すように、ラッチ回路3からLレベルの出力が保持され、出力電圧VOUTのLレベルが保持される。 As described above, when transistors MN3 and MN4 are turned off, transistors MP11 to MP14 are turned off, but since transistors MP5 and MP6 are turned on, VDD2 is output from nodes A and B. As a result, transistors MP1 and MP2 are turned off, and as shown in Table 1, the output from the latch circuit 3 is held at the L level, and the output voltage VOUT is held at the L level.

上述した実施形態によれば、入力電圧VINがHレベルからLレベル、LレベルからHレベルに切り替わり、第1ワンショットパルス、第2ワンショットパルスが出力されている一定時間のみ、ノードA,Bを通じて電流I1が流れ、トランジスタMN8,MN10を通じて電流Irefが流れ、第1ワンショットパルス、第2ワンショットパルスの出力が停止されると、ノードA,Bを通じて流れる電流、トランジスタMN8,MN10を通じて流れる電流が遮断される。これにより、省電力化を図ることができる。 According to the embodiment described above, the nodes A and B are connected only for a certain period of time when the input voltage VIN switches from H level to L level and from L level to H level, and the first one-shot pulse and the second one-shot pulse are output. A current I1 flows through the transistors MN8 and MN10, and a current Iref flows through the transistors MN8 and MN10. When the output of the first one-shot pulse and the second one-shot pulse is stopped, the current flows through the nodes A and B and the current flows through the transistors MN8 and MN10. is blocked. This makes it possible to save power.

また、VDD3の最低動作電圧は、下記の式(1)となり、従来のレベル変換回路と同様に低電圧動作が可能となる。
VDD3>VGSMP16+VGSMN16 …(1)
VGSMP16:トランジスタMP16のゲート・ソース間電圧
VGSMN16:トランジスタMN16のゲート・ソース間電圧
Further, the lowest operating voltage of VDD3 is expressed by the following formula (1), and low voltage operation is possible like the conventional level conversion circuit.
VDD3>VGSMP16+VGSMN16...(1)
VGSMP16: Gate-source voltage of transistor MP16 VGSMN16: Gate-source voltage of transistor MN16

また、上述した実施形態によれば、第2トランジスタ制御回路8が、トランジスタMP7,MN8、MP9,MP10,抵抗R1~R4を有している。これにより、簡単な構成でかつ省電力化を図りつつトランジスタMN3,MN4、MP5,MP6のオンオフを制御することができる。 Further, according to the embodiment described above, the second transistor control circuit 8 includes transistors MP7, MN8, MP9, MP10, and resistors R1 to R4. Thereby, it is possible to control on/off of the transistors MN3, MN4, MP5, and MP6 with a simple configuration and power saving.

上述した実施形態によれば、第2トランジスタ制御回路8が、カレントミラー回路81を有している。これにより、トランジスタMN8,MN10に流れる電流を電流I1よりも低い電流Irefに抑えることができ、省電力化を図ることができる。 According to the embodiment described above, the second transistor control circuit 8 includes the current mirror circuit 81. Thereby, the current flowing through the transistors MN8 and MN10 can be suppressed to a current Iref lower than the current I1, and power saving can be achieved.

また、上述した実施形態によれば、第1トランジスタ制御回路5がトランジスタMP11~MP14から構成されている。これにより、簡単な構成でトランジスタMP1,MP2のオンオフを制御することができる。 Further, according to the embodiment described above, the first transistor control circuit 5 is composed of transistors MP11 to MP14. This makes it possible to control on/off of the transistors MP1 and MP2 with a simple configuration.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。 Note that the present invention is not limited to the embodiments described above, and can be modified, improved, etc. as appropriate. In addition, the material, shape, size, number, arrangement location, etc. of each component in the above-described embodiments are arbitrary as long as the present invention can be achieved, and are not limited.

上述した実施形態によれば、カレントミラー回路81においては電流Irefを折り返していた。折り返される電流は、電流Irefに応じた電流であればよく、電流Irefと等しくなくてもよい。 According to the embodiment described above, the current Iref is folded back in the current mirror circuit 81. The current that is turned back only needs to be a current that corresponds to the current Iref, and does not need to be equal to the current Iref.

上述した実施形態によれば、第1トランジスタ制御回路5は、トランジスタMP11~MP14から構成されていたが、これに限ったものではない。例えば、第2電源22の正極と、ノードA,Bと、の間にそれぞれ設けられた抵抗及びツェナーダイオードから構成されていてもよい。抵抗及びツェナーダイオードは並列接続される。この場合、ノードA,Bへの電流の供給、遮断に応じてノードA,Bの出力は、VDD2と、VDD2-VDZと、の間で切り替わる。VDZはツェナーダイオードのツェナー電圧である。 According to the embodiment described above, the first transistor control circuit 5 is composed of the transistors MP11 to MP14, but the present invention is not limited to this. For example, it may be composed of a resistor and a Zener diode provided between the positive electrode of the second power supply 22 and the nodes A and B, respectively. The resistor and Zener diode are connected in parallel. In this case, the outputs of nodes A and B are switched between VDD2 and VDD2-VDZ in response to supply and cutoff of current to nodes A and B. VDZ is the Zener voltage of the Zener diode.

上述した実施形態によれば、トランジスタMP1,MP2,MN3,MN4,MP5~MP7,MN8,MP9,MN10,MP11~MP16,MN15~MN19,MP20,MN20は、電界効果トランジスタから構成されていたが、これに限ったものではない。トランジスタMP1,MP2,MN3,MN4,MP5~MP7,MN8,MP9,MN10,MP11~MP16,MN15~MN19,MP20,MN20は、バイポーラトランジスタから構成されていてもよい。この場合、トランジスタの「ゲート」を「ベース」、「ソース」を「エミッタ」、「ドレイン」を「コレクタ」に読み替えて説明することができる。 According to the embodiment described above, the transistors MP1, MP2, MN3, MN4, MP5 to MP7, MN8, MP9, MN10, MP11 to MP16, MN15 to MN19, MP20, and MN20 were configured from field effect transistors. It is not limited to this. Transistors MP1, MP2, MN3, MN4, MP5 to MP7, MN8, MP9, MN10, MP11 to MP16, MN15 to MN19, MP20, and MN20 may be composed of bipolar transistors. In this case, the "gate" of the transistor can be replaced with "base," the "source" with "emitter," and the "drain" with "collector."

上述した実施形態によれば、カレントミラー回路81を設けていたが、これに限ったものではない。カレントミラー回路81は必須ではなく、なくてもよい。 According to the embodiment described above, the current mirror circuit 81 is provided, but the present invention is not limited to this. The current mirror circuit 81 is not essential and may be omitted.

1 レベル変換回路
3 ラッチ回路
5 第1トランジスタ制御回路
8 第2トランジスタ制御回路
21 第1電源
22 第2電源
23 第3電源
71 第1ワンショットパルス出力回路
72 第2ワンショットパルス出力回路
81 カレントミラー回路
82 電流源
A ノード(第1ノード)
B ノード(第2ノード)
MP1 トランジスタ(第1トランジスタ)
MP2 トランジスタ(第2トランジスタ)
MN3 トランジスタ(第3トランジスタ)
MN4 トランジスタ(第4トランジスタ)
MP5 トランジスタ(第5トランジスタ)
MP6 トランジスタ(第6トランジスタ)
MP7 トランジスタ(第7トランジスタ)
MN8 トランジスタ(第8トランジスタ)
MP9 トランジスタ(第9トランジスタ)
MN10 トランジスタ(第10トランジスタ)
MP11 トランジスタ(第11トランジスタ)
MP12 トランジスタ(第12トランジスタ)
MP13 トランジスタ(第13トランジスタ)
MP14 トランジスタ(第14トランジスタ)
R1 抵抗(第1抵抗)
R2 抵抗(第2抵抗)
R3 抵抗(第3抵抗)
R4 抵抗(第4抵抗)
VIN 入力電圧
VOUT 出力電圧
1 Level conversion circuit 3 Latch circuit 5 First transistor control circuit 8 Second transistor control circuit 21 First power supply 22 Second power supply 23 Third power supply 71 First one-shot pulse output circuit 72 Second one-shot pulse output circuit 81 Current mirror Circuit 82 Current source A node (first node)
B node (second node)
MP1 transistor (first transistor)
MP2 transistor (second transistor)
MN3 transistor (third transistor)
MN4 transistor (4th transistor)
MP5 transistor (fifth transistor)
MP6 transistor (6th transistor)
MP7 transistor (7th transistor)
MN8 transistor (8th transistor)
MP9 transistor (9th transistor)
MN10 transistor (10th transistor)
MP11 transistor (11th transistor)
MP12 transistor (12th transistor)
MP13 transistor (13th transistor)
MP14 transistor (14th transistor)
R1 resistance (first resistance)
R2 resistance (second resistance)
R3 resistance (third resistance)
R4 resistance (4th resistance)
VIN Input voltage VOUT Output voltage

Claims (4)

第1高電圧と第1低電圧の振幅を有する入力電圧を、第2高電圧と第2低電圧の振幅を有する出力電圧に変換するレベル変換回路であって、
ゲート又はベースに第1ノードが接続され、ソース又はエミッタに前記第2高電圧を供給する第2電源の正極が接続された第1トランジスタと、
ゲート又はベースに第2ノードが接続され、ソース又はエミッタに前記第2電源の正極が接続された第2トランジスタと、
前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタのオンオフ状態により出力をラッチして前記第2高電圧と前記第2低電圧の振幅を有する電圧を出力するラッチ回路と、
前記第1ノードと前記第1高電圧を供給する第1電源の負極の間に接続された第3トランジスタと、
前記第2ノードと前記第1電源の負極の間に接続された第4トランジスタと、
前記第2電源の正極と前記第1ノード及び前記第2ノードの間に設けられ、前記第3トランジスタがオンかつ前記第4トランジスタがオフの場合、前記第1トランジスタをオン、前記第2トランジスタをオフし、前記第3トランジスタがオフかつ前記第4トランジスタがオンの場合、前記第1トランジスタをオフ、前記第2トランジスタをオンする第1トランジスタ制御回路と、
前記第2電源の正極と前記第1ノードの間に接続された第5トランジスタと、
前記第2電源の正極と前記第2ノードの間に接続された第6トランジスタと、
前記入力電圧の前記第1低電圧から前記第1高電圧への立ち上がりに応じて第1ワンショットパルスを出力する第1ワンショットパルス出力回路と、
前記入力電圧の前記第1高電圧から前記第1低電圧への立ち下がりに応じて第2ワンショットパルスを出力する第2ワンショットパルス出力回路と、
前記第1ワンショットパルスの出力中に前記第3トランジスタをオンし、前記第1ワンショットパルスの出力停止中に前記第5トランジスタをオンすると共に、前記第2ワンショットパルスの出力中に前記第4トランジスタをオンし、前記第2ワンショットパルスの出力停止中に前記第6トランジスタをオンする第2トランジスタ制御回路を備えた
レベル変換回路。
A level conversion circuit that converts an input voltage having an amplitude of a first high voltage and a first low voltage to an output voltage having an amplitude of a second high voltage and a second low voltage,
a first transistor having a gate or base connected to a first node and a source or emitter connected to a positive electrode of a second power supply supplying the second high voltage;
a second transistor whose gate or base is connected to a second node and whose source or emitter is connected to the positive electrode of the second power supply;
a latch circuit that latches an output depending on the on/off state of the first transistor and the second transistor and outputs a voltage having an amplitude of the second high voltage and the second low voltage;
a third transistor connected between the first node and a negative electrode of a first power source that supplies the first high voltage;
a fourth transistor connected between the second node and the negative electrode of the first power supply;
is provided between the positive electrode of the second power source, the first node, and the second node, and when the third transistor is on and the fourth transistor is off, the first transistor is turned on and the second transistor is turned on. a first transistor control circuit that turns off the first transistor and turns on the second transistor when the third transistor is off and the fourth transistor is on;
a fifth transistor connected between the positive electrode of the second power source and the first node;
a sixth transistor connected between the positive electrode of the second power source and the second node;
a first one-shot pulse output circuit that outputs a first one-shot pulse in response to a rise of the input voltage from the first low voltage to the first high voltage;
a second one-shot pulse output circuit that outputs a second one-shot pulse in response to a fall of the input voltage from the first high voltage to the first low voltage;
The third transistor is turned on while outputting the first one-shot pulse, the fifth transistor is turned on while outputting the first one-shot pulse is stopped, and the third transistor is turned on while outputting the second one-shot pulse. A level conversion circuit comprising: a second transistor control circuit that turns on four transistors and turns on the sixth transistor while outputting the second one-shot pulse is stopped.
請求項1に記載のレベル変換回路において、
前記第2トランジスタ制御回路は、
前記第2電源の正極と前記第5トランジスタのゲート又はベースの間に接続された第7トランジスタと、
前記第7トランジスタと前記第2低電圧を供給するための第3電源の負極との間に接続された第1抵抗と、
前記第2電源の正極と前記第7トランジスタのゲート又はベースの間に接続された第2抵抗と、
前記第2抵抗と前記第1電源の負極との間に接続され、ゲート又はベースに前記第1ワンショットパルス出力回路が接続された第8トランジスタと、
前記第2電源の正極と前記第6トランジスタのゲート又はベースの間に接続された第9トランジスタと、
前記第9トランジスタと前記第3電源の負極との間に接続された第3抵抗と、
前記第2電源の正極と前記第9トランジスタのゲート又はベースの間に接続された第4抵抗と、
前記第4抵抗と前記第1電源の負極との間に接続され、ゲート又はベースに前記第2ワンショットパルス出力回路が接続された第10トランジスタを有している
レベル変換回路。
The level conversion circuit according to claim 1,
The second transistor control circuit includes:
a seventh transistor connected between the positive electrode of the second power supply and the gate or base of the fifth transistor;
a first resistor connected between the seventh transistor and a negative electrode of a third power supply for supplying the second low voltage;
a second resistor connected between the positive electrode of the second power supply and the gate or base of the seventh transistor;
an eighth transistor connected between the second resistor and the negative electrode of the first power source, the gate or base of which is connected to the first one-shot pulse output circuit;
a ninth transistor connected between the positive electrode of the second power source and the gate or base of the sixth transistor;
a third resistor connected between the ninth transistor and the negative electrode of the third power supply;
a fourth resistor connected between the positive electrode of the second power supply and the gate or base of the ninth transistor;
A level conversion circuit comprising: a tenth transistor connected between the fourth resistor and the negative electrode of the first power source, and having a gate or base connected to the second one-shot pulse output circuit.
請求項2に記載のレベル変換回路において、
前記第2トランジスタ制御回路は、
前記第1電源から電源供給を受けて電流を供給する電流源を有し、前記電流源から供給される電流又は前記電流源から供給される電流に応じた電流を折り返して、前記第8トランジスタ及び前記第10トランジスタに供給するカレントミラー回路を有している
レベル変換回路。
The level conversion circuit according to claim 2,
The second transistor control circuit includes:
It has a current source that receives power supply from the first power source and supplies current, and returns the current supplied from the current source or the current according to the current supplied from the current source to the eighth transistor and A level conversion circuit comprising a current mirror circuit that supplies the tenth transistor.
請求項1~3の何れか1項に記載のレベル変換回路において、
前記第1トランジスタ制御回路は、
ソース又はエミッタが前記第2電源の正極に接続され、ドレイン又はコレクタが前記第1ノード及びゲート又はベースに接続された第11トランジスタと、
ソース又はエミッタが前記第2電源の正極に接続され、ゲート又はベースが前記第11トランジスタのゲート又はベースに接続され、ドレイン又はコレクタが前記第2ノードに接続された第12トランジスタと、
ソース又はエミッタが前記第2電源の正極に接続され、ドレイン又はコレクタが前記第2ノード及びゲート又はベースに接続された第13トランジスタと、
ソース又はエミッタが前記第2電源の正極に接続され、ゲート又はベースが前記第13トランジスタのゲート又はベースに接続され、ドレイン又はコレクタが前記第1ノードに接続された第14トランジスタを有する
レベル変換回路。
The level conversion circuit according to any one of claims 1 to 3,
The first transistor control circuit includes:
an eleventh transistor whose source or emitter is connected to the positive electrode of the second power supply and whose drain or collector is connected to the first node and the gate or base;
a twelfth transistor whose source or emitter is connected to the positive electrode of the second power supply, whose gate or base is connected to the gate or base of the eleventh transistor, and whose drain or collector is connected to the second node;
a thirteenth transistor whose source or emitter is connected to the positive electrode of the second power supply and whose drain or collector is connected to the second node and the gate or base;
A level conversion circuit comprising a fourteenth transistor whose source or emitter is connected to the positive electrode of the second power supply, whose gate or base is connected to the gate or base of the thirteenth transistor, and whose drain or collector is connected to the first node. .
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