JP4301134B2 - Level shift circuit - Google Patents
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Description
本発明は、入力信号をレベルシフトして異なる電源系の下で動作する回路に対し出力するレベルシフト回路であって、特にハイサイド側駆動回路に好適なレベルシフト回路に関する。 The present invention relates to a level shift circuit for level-shifting an input signal and outputting it to a circuit operating under a different power supply system, and more particularly to a level shift circuit suitable for a high-side drive circuit.
図4は、特許文献1に開示されているブリッジ回路の駆動装置を示している。ハイサイド側の駆動回路3は、電源線1と電源線2との間に接続されたブートストラップ用コンデンサC1から電源供給を受けて動作し、その入力端子にはレベルシフト回路4を介して駆動制御信号SHが与えられている。ロウサイド側のトランジスタQLがオンしている期間、ダイオードD1を介してコンデンサC1が電源電圧Vccに充電される。
FIG. 4 shows a bridge circuit driving apparatus disclosed in Patent Document 1. In FIG. The high-
レベルシフト回路4は、駆動制御信号SHを反転するインバータ5、電源線1とグランド線6との間に直列に接続された抵抗R1とトランジスタQ1と定電流回路7、電源線1とグランド線6との間に直列に接続された抵抗R2とトランジスタQ2と定電流回路8、電源線1と電源線2との間に直列に接続されたトランジスタQ3とQ5、および電源線1と電源線2との間に直列に接続されたトランジスタQ4とQ6から構成されている。駆動制御信号SHがHレベルの時にはトランジスタQ1、Q3、Q6がオン、トランジスタQ2、Q4、Q5がオフとなり、駆動制御信号SHがLレベルの時にはこのオンオフ状態が反転する。
しかしながら、上記レベルシフト回路において、電源線1の電圧はVDD+Vcc−Vf(D1)まで上昇し、この電圧はトランジスタQ1、Q2のドレインに直接印加される。このため、トランジスタQ1、Q2には上記電圧以上の耐圧が必要となる。
また、トランジスタQ3、Q4を確実にオンさせるとともにそのゲート・ソース間を過大な電圧から保護するためには、抵抗R1、R2の抵抗値および定電流回路7、8の電流値を正確に設定する必要がある。しかし、半導体製造プロセスにおいて抵抗値を高精度に設定することは難しく、実際にはこのままの回路構成で製造することはできない。
However, in the level shift circuit, the voltage of the power supply line 1 rises to VDD + Vcc-Vf (D1), and this voltage is directly applied to the drains of the transistors Q1 and Q2. For this reason, the transistors Q1 and Q2 need to have a breakdown voltage higher than the above voltage.
Further, in order to reliably turn on the transistors Q3 and Q4 and to protect the gate and source from an excessive voltage, the resistance values of the resistors R1 and R2 and the current values of the constant current circuits 7 and 8 are set accurately. There is a need. However, it is difficult to set the resistance value with high accuracy in the semiconductor manufacturing process, and in actuality, it is impossible to manufacture with the circuit configuration as it is.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、より耐圧の低い素子を使用でき、素子定数のばらつきの影響を受けにくいレベルシフト回路を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a level shift circuit that can use an element having a lower withstand voltage and is less susceptible to variations in element constants.
請求項1に記載した手段によれば、第3の電源線と第2の電源線との間に、負荷回路、第2のトランジスタ、第1のトランジスタ、抵抗または定電流回路が直列に接続され、選択回路は、第4の電源線の電圧と所定のバイアス電圧との何れか高い方を選択して第2のトランジスタのゲートに与える。第2のトランジスタのゲート・ソース間は、電圧制限回路により保護されている。バイアス電圧は、第4の電源線の電圧が第2のトランジスタをオンさせるのに不十分な電圧に低下する場合に必要となる。 According to the means described in claim 1, a load circuit, a second transistor, a first transistor, a resistor or a constant current circuit is connected in series between the third power supply line and the second power supply line. The selection circuit selects a higher one of the voltage of the fourth power supply line and the predetermined bias voltage and supplies the selected one to the gate of the second transistor. The gate and source of the second transistor are protected by a voltage limiting circuit. The bias voltage is necessary when the voltage of the fourth power supply line drops to a voltage that is insufficient to turn on the second transistor.
入力信号に応じて第1のトランジスタがオンすると、第2のトランジスタは、選択回路から出力される電圧(以下、選択電圧と称す)によりオンとなり、第3の電源線から負荷回路を介して第2のトランジスタに電流が流れる。その結果、レベルシフト回路は、第3の電源線と第4の電源線との間に設けられた回路に対しLレベルの信号電圧を出力する。一方、入力信号に応じて第1のトランジスタがオフすると、第2のトランジスタもオフとなり、負荷回路には電流が流れない。その結果、レベルシフト回路は、第3の電源線と第4の電源線との間に設けられた回路に対しHレベルの信号電圧を出力する。 When the first transistor is turned on in response to the input signal, the second transistor is turned on by a voltage output from the selection circuit (hereinafter referred to as a selection voltage), and the second transistor is turned on from the third power supply line through the load circuit. Current flows through the second transistor. As a result, the level shift circuit outputs an L-level signal voltage to a circuit provided between the third power supply line and the fourth power supply line. On the other hand, when the first transistor is turned off in response to the input signal, the second transistor is also turned off and no current flows through the load circuit. As a result, the level shift circuit outputs an H level signal voltage to a circuit provided between the third power supply line and the fourth power supply line.
本レベルシフト回路においては、第2のトランジスタのゲート電位は、選択電圧つまり第4の電源線の電圧または所定のバイアス電圧により固定されており、第3の電源線の電圧は第1のトランジスタと第2のトランジスタとの直列回路に対して印加される。従って、第3の電源線の電圧はこれら2つのトランジスタによって分担され、各トランジスタには第3の電源線の電圧よりも低い耐圧を持つ素子を使用することができる。また、第2のトランジスタのドレイン電位は上記選択電圧に応じて定めるため、素子定数のばらつきの影響を受けにくい。 In this level shift circuit, the gate potential of the second transistor is fixed by a selection voltage, that is, the voltage of the fourth power supply line or a predetermined bias voltage, and the voltage of the third power supply line is the same as that of the first transistor. Applied to the series circuit with the second transistor. Therefore, the voltage of the third power supply line is shared by these two transistors, and an element having a breakdown voltage lower than the voltage of the third power supply line can be used for each transistor. Further, since the drain potential of the second transistor is determined according to the selection voltage, it is not easily affected by variations in element constants.
請求項2に記載した手段によれば、第3の電源線と第2の電源線との間に、第5のトランジスタ、第2のトランジスタ、第1のトランジスタ、第1の抵抗または第1の定電流回路が直列に接続されており、さらに抵抗、第4のトランジスタ、第3のトランジスタ、第2の抵抗または第2の定電流回路が直列に接続されている。本レベルシフト回路の出力は、第5のトランジスタと第2のトランジスタとからなるプッシュプル回路構成となっている。選択回路は、第4の電源線の電圧と所定のバイアス電圧との何れか高い方を選択して第2および第4のトランジスタのゲートに与える。第2および第4のトランジスタのゲート・ソース間は、それぞれ第1および第2の電圧制限回路により保護されている。 According to the second aspect of the present invention, the fifth transistor, the second transistor, the first transistor, the first resistor, or the first resistor is provided between the third power supply line and the second power supply line. A constant current circuit is connected in series, and a resistor, a fourth transistor, a third transistor, a second resistor, or a second constant current circuit is connected in series. The output of this level shift circuit has a push-pull circuit configuration composed of a fifth transistor and a second transistor. The selection circuit selects a higher one of the voltage of the fourth power supply line and a predetermined bias voltage and supplies the selected one to the gates of the second and fourth transistors. The gate and source of the second and fourth transistors are protected by first and second voltage limiting circuits, respectively.
入力信号に応じて第1のトランジスタがオン、第3のトランジスタがオフすると、第2のトランジスタがオン、第4のトランジスタがオフとなり、第5のトランジスタのゲート・ソース間に接続された抵抗の電圧降下はゼロとなる。その結果、第5のトランジスタはオフとなり、レベルシフト回路は、第3の電源線と第4の電源線との間に設けられた回路に対しLレベルの信号電圧を出力する。 When the first transistor is turned on and the third transistor is turned off in accordance with the input signal, the second transistor is turned on, the fourth transistor is turned off, and the resistance connected between the gate and source of the fifth transistor The voltage drop is zero. As a result, the fifth transistor is turned off, and the level shift circuit outputs an L-level signal voltage to a circuit provided between the third power supply line and the fourth power supply line.
一方、入力信号に応じて第1のトランジスタがオフ、第3のトランジスタがオンすると、第2のトランジスタがオフ、第4のトランジスタがオンとなり、第5のトランジスタのゲート・ソース間に接続された抵抗に電圧降下が生じて第5のトランジスタがオンとなる。その結果、レベルシフト回路は、第3の電源線と第4の電源線との間に設けられた回路に対しHレベルの信号電圧を出力する。 On the other hand, when the first transistor is turned off and the third transistor is turned on in accordance with the input signal, the second transistor is turned off and the fourth transistor is turned on, and is connected between the gate and source of the fifth transistor. A voltage drop occurs in the resistor and the fifth transistor is turned on. As a result, the level shift circuit outputs an H level signal voltage to a circuit provided between the third power supply line and the fourth power supply line.
本レベルシフト回路において、第2および第4のトランジスタのゲート電位は、選択電圧つまり第4の電源線の電圧または所定のバイアス電圧により固定されており、第3の電源線の電圧は第1のトランジスタと第2のトランジスタとの直列回路および第3のトランジスタと第4のトランジスタとの直列回路に対して印加される。従って、第3の電源線の電圧は第1のトランジスタと第2のトランジスタおよび第3のトランジスタと第4のトランジスタによってそれぞれ分担され、各トランジスタには第3の電源線の電圧よりも低い耐圧を持つ素子を使用することができる。また、第4のトランジスタのドレイン電位は上記選択電圧に応じて定めるため、素子定数がばらついても第5のトランジスタのゲート・ソース間に過大な電圧が印加されることがない。 In this level shift circuit, the gate potentials of the second and fourth transistors are fixed by a selection voltage, that is, the voltage of the fourth power supply line or a predetermined bias voltage, and the voltage of the third power supply line is the first voltage. It is applied to the series circuit of the transistor and the second transistor and the series circuit of the third transistor and the fourth transistor. Accordingly, the voltage of the third power supply line is shared by the first transistor, the second transistor, and the third transistor and the fourth transistor, respectively, and each transistor has a withstand voltage lower than the voltage of the third power supply line. It is possible to use an element that has the same. Further, since the drain potential of the fourth transistor is determined according to the selection voltage, an excessive voltage is not applied between the gate and the source of the fifth transistor even if the element constant varies.
請求項3に記載した手段によれば、カソード同士が接続された2つのダイオードのうち、第4の電源線の電圧とバイアス電圧のうち高い方の電圧を入力とするダイオードのみがオンとなり、第2、第4のトランジスタのゲートに選択電圧を与える。
According to the means described in
請求項4に記載した手段によれば、バイアス電圧は、少なくとも第2、第4のトランジスタのしきい値電圧にダイオードの順方向電圧を加えた電圧値よりも高い値に設定されている。従って、バイアス電圧が第4の電源線の電圧よりも高い場合において、第1または第3のトランジスタがオンすると、第2または第4のトランジスタも確実にオンすることができる。 According to the means described in claim 4, the bias voltage is set to a value higher than at least the threshold voltage of the second and fourth transistors plus the forward voltage of the diode. Therefore, when the bias voltage is higher than the voltage of the fourth power supply line, when the first or third transistor is turned on, the second or fourth transistor can be reliably turned on.
請求項5に記載した手段によれば、第2、第4のトランジスタのゲート・ソース間電圧は、電圧制限回路を構成するツェナーダイオードのツェナー電圧以下に制限される。従って、第4の電源線の電圧が上昇しても第2、第4のトランジスタが保護される。 According to the means described in claim 5, the gate-source voltages of the second and fourth transistors are limited to be less than or equal to the Zener voltage of the Zener diode constituting the voltage limiting circuit. Therefore, the second and fourth transistors are protected even when the voltage of the fourth power supply line increases.
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態について図1および図2を参照しながら説明する。
図1は、ブリッジ回路を構成するトランジスタQH、QLの駆動装置11を示している。主回路電圧VDD(例えば28V)が与えられる端子13とグランド電位を持つ端子14との間には、ハイサイド側のNチャネル型MOSトランジスタQHとロウサイド側のNチャネル型MOSトランジスタQLとが端子12を挟んで直列に接続されている。トランジスタQH、QLには、それぞれ図示極性のダイオードDH、DLが接続されている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 shows a
駆動装置11は、トランジスタQHを駆動する駆動回路15、トランジスタQLを駆動する駆動回路16、駆動回路15の電源電圧を生成するブートストラップ回路17および駆動制御信号SHのレベルを変換するレベルシフト回路18から構成されている。この駆動装置11は、BiCMOS製造プロセスを用いた半導体集積回路(IC)として構成されている。
The
ロウサイド側の駆動回路16は、電源線19と20から電源電圧Vcc(例えば5V)の供給を受けて動作し、トランジスタQLのゲートに対し駆動制御信号SLに応じた駆動電圧を出力するようになっている。一方、ハイサイド側の駆動回路15は、電源電圧Vs(例えば14V)を入力とするブートストラップ回路17において充電されたコンデンサC11から電源供給を受けて動作し、レベルシフト回路18を介して駆動制御信号SHを入力し、トランジスタQHのゲートに対し駆動制御信号SHに応じた駆動電圧を出力するようになっている。
The
レベルシフト回路18は、電源線19と20との間に設けられた図示しない制御回路で生成された駆動制御信号SHをレベルシフトして、コンデンサC11の両端子間すなわち電源線21と22との間に接続された駆動回路15に出力する回路である。電源線22は、ブリッジ回路の端子12に接続されている。これらの電源線19、20、21、22は、それぞれ本発明でいう第1、第2、第3、第4の電源線に相当する。
The
駆動制御信号SHは、直接Nチャネル型MOSトランジスタQ13のゲートに与えられるとともに、インバータ23を介してNチャネル型MOSトランジスタQ11のゲートに与えられるようになっている。トランジスタQ11、Q13の各ソースと電源線20との間にはそれぞれ抵抗R11、R12(第1、第2の抵抗に相当)が接続されており、トランジスタQ11、Q13のドレイン側(ノードNa、Nb)にはそれぞれNチャネル型MOSトランジスタQ12、Q14が直列に接続されている。
The drive control signal SH is directly applied to the gate of the N-channel MOS transistor Q13 and is also applied to the gate of the N-channel MOS transistor Q11 via the
トランジスタQ12とQ14のゲートは互いに接続されており、トランジスタQ12、Q14の各ゲート・ソース間には、それぞれゲート側をカソードとしてツェナーダイオードD11、D12(第1、第2の電圧制限回路に相当)が接続されている。また、トランジスタQ12、Q14のゲートと電源線19との間には、図示極性のダイオードD13が接続されており、トランジスタQ12、Q14のゲートと電源線22との間には、図示極性のダイオードD14が接続されている。これらダイオードD13、D14により選択回路24が構成され、電源電圧Vccがバイアス電圧となる。
The gates of the transistors Q12 and Q14 are connected to each other. Between the gates and sources of the transistors Q12 and Q14, Zener diodes D11 and D12 (corresponding to first and second voltage limiting circuits), respectively, with the gate side as a cathode. Is connected. A diode D13 having the illustrated polarity is connected between the gates of the transistors Q12 and Q14 and the
電源線21とトランジスタQ12のドレイン(ノードNc)との間には、抵抗R15とPチャネル型MOSトランジスタQ15と抵抗R13が直列に接続されており、電源線21とトランジスタQ14のドレイン(ノードNd)との間には、抵抗R16とR14が直列に接続されている。トランジスタQ12のドレイン(ノードNc)およびトランジスタQ15のドレイン(ノードNe)が、レベルシフトされた駆動制御信号SHの出力ノードとなっている。
A resistor R15, a P-channel MOS transistor Q15, and a resistor R13 are connected in series between the
トランジスタQ15のゲートは、NPN形トランジスタQ16のエミッタ・コレクタ間を介して電源線21に接続されている。また、トランジスタQ16のベースは、抵抗R16とR14との共通接続点に接続されており、トランジスタQ16のベース・エミッタ間には図示極性のダイオードD15が接続されている。このトランジスタQ16は、トランジスタQ15のターンオフ時間を短縮するために付加されている。なお、上述したレベルシフト回路18のトランジスタQ11〜Q15は、それぞれ本発明でいう第1〜第5のトランジスタに相当する。
The gate of the transistor Q15 is connected to the
続いて、駆動回路15の具体的な回路構成について説明する。
駆動回路15の電源線21と22との間には、プッシュプル回路を構成するトランジスタQ17、Q18が直列に接続されており、その共通接続ノードNfが上記主回路のトランジスタQHのゲートに接続されている。
Next, a specific circuit configuration of the
Transistors Q17 and Q18 constituting a push-pull circuit are connected in series between the
電源線21にはPNP形トランジスタからなる2組のカレントミラー回路25、26が接続されている。このうちカレントミラー回路25は、トランジスタQ19、Q20から構成されており、上記トランジスタQ18をオンさせるために必要な電流を供給するようになっている。一方、カレントミラー回路26は、トランジスタQ21、Q22から構成されており、上記トランジスタQ18をオフさせるために必要な電流を供給するようになっている。
Two sets of
トランジスタQ19のエミッタは、トランジスタQ23のコレクタ・エミッタ間と抵抗R17とダイオードD16を介してノードNcに接続されている。トランジスタQ23は、ノードNcの電圧に応じてカレントミラー回路25への電流の供給を制御するもので、そのベースはノードNfに接続されている。トランジスタQ20のエミッタは、抵抗R18を介して電源線22に接続されており、さらにトランジスタQ18とQ24のゲートにも接続されている。抵抗R18には、トランジスタQ18とQ24をオフさせるためのトランジスタQ25が並列に接続されており、そのゲートは抵抗R19とダイオードD17を介してノードNcに接続されている。トランジスタQ25のゲート・ソース間には抵抗R20が接続されている。なお、ダイオードD16、D17は、電流の回り込みを防止するものである。
The emitter of the transistor Q19 is connected to the node Nc between the collector and emitter of the transistor Q23, and via the resistor R17 and the diode D16. The transistor Q23 controls the supply of current to the
トランジスタQ24は、トランジスタQ18と同特性を持つように作られており、トランジスタQ18がオンしている期間、トランジスタQ17のゲート電位を下げるように機能するものである。トランジスタQ17のゲートは、抵抗R22とR21を介してノードNeに接続されており、抵抗R22とR21の共通接続点は、電流の回り込みを防止するダイオードD18を介して上記トランジスタQ24のドレインに接続されている。 The transistor Q24 is made to have the same characteristics as the transistor Q18, and functions to lower the gate potential of the transistor Q17 while the transistor Q18 is on. The gate of the transistor Q17 is connected to the node Ne via resistors R22 and R21, and the common connection point of the resistors R22 and R21 is connected to the drain of the transistor Q24 via a diode D18 that prevents current from flowing around. ing.
上記カレントミラー回路26を構成するトランジスタQ21のエミッタは、抵抗R23とトランジスタQ26のドレイン・ソース間を介してノードNfに接続されている。このトランジスタQ26のゲートは、抵抗R24を介してノードNeに接続されており、トランジスタQ26は、ノードNeの電圧に応じてカレントミラー回路26への電流の供給を制御するようになっている。トランジスタQ22のエミッタは、トランジスタQ25のゲートに接続されている。
The emitter of the transistor Q21 constituting the
ブートストラップ回路17は、周知のようにブリッジ回路のロウサイド側トランジスタQLがオンしている期間において、電源電圧Vsを供給する電源線27からコンデンサC11に充電する回路である。駆動回路15は、このコンデンサC11の充電電圧を電源電圧として用いている。電源線27と電源線21との間には、充電経路を形成する抵抗R25とダイオードD19が直列に接続されている。
As is well known, the
次に、本実施形態の作用について図2を参照しながら説明する。
PWM制御等で用いられる駆動制御信号SHとSLは、所定のスイッチング周波数でHレベル(=Vcc)とLレベル(=0V)とを繰り返し、デッドタイム期間を除いて互いに異なるレベルとなる。駆動制御信号SH、SLがそれぞれHレベル、Lレベルの場合にはトランジスタQHがオン、トランジスタQLがオフとなり、駆動制御信号SH、SLがそれぞれLレベル、Hレベルの場合にはトランジスタQHがオフ、トランジスタQLがオンとなる。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG.
The drive control signals SH and SL used in PWM control and the like repeat H level (= Vcc) and L level (= 0 V) at a predetermined switching frequency, and have different levels except for the dead time period. When drive control signals SH and SL are H level and L level, respectively, transistor QH is turned on and transistor QL is turned off. When drive control signals SH and SL are respectively L level and H level, transistor QH is turned off. Transistor QL is turned on.
図2は、電源線20の電位を基準とした駆動制御信号SH、電源線22の電圧VHS、電源線21の電圧VBSおよびノードNdの電圧V(Nd)の各波形を示している。時刻t1、t2での各電圧の上昇または下降の変化波形は、やや誇張して描いてある。実際の変化は極めて速く、また直線的に変化するとは限らない。
FIG. 2 shows respective waveforms of the drive control signal SH based on the potential of the
以下、駆動制御信号SH、SLの各レベル状態についてレベルシフト回路18および駆動回路15の動作を詳述する。
(1)駆動制御信号SHがHレベル、駆動制御信号SLがLレベルの場合
[レベルシフト回路18の動作]
図2に示す時刻t1において駆動制御信号(SH、SL)が(Lレベル、Hレベル)から(Hレベル、Lレベル)に変化すると、その直後トランジスタQ13がオンする。この時点では、電源線22の電圧VHSはまだ上昇していないためVHS<Vccとなっており、選択回路24においてダイオードD13がオンしている。トランジスタQ13がオンすることにより、トランジスタQ14のゲート・ソース間にはVcc−Vf(D13)(Vf:pn接合の順方向電圧)が印加されるので、トランジスタQ14もオン状態に移行する。その結果、トランジスタQ13、Q14には(Vcc−Vf(D13))/R12のドレイン電流が流れる。
Hereinafter, the operation of the
(1) When drive control signal SH is at H level and drive control signal SL is at L level [Operation of level shift circuit 18]
When the drive control signal (SH, SL) changes from (L level, H level) to (H level, L level) at time t1 shown in FIG. 2, the transistor Q13 is turned on immediately thereafter. At this time, since the voltage VHS of the
トランジスタQ13、Q14がオンすると、過渡的にダイオードD15を通してトランジスタQ15のゲート容量が充電され、トランジスタQ15がオンする。トランジスタQ15がオンした後は、電源線21から抵抗R16、R14を介してトランジスタQ14、Q13に定常的に電流が流れる。また、駆動制御信号SHがHレベルになるとトランジスタQ11は直ちにオフとなり、これに伴ってトランジスタQ12もオフとなる。
When the transistors Q13 and Q14 are turned on, the gate capacitance of the transistor Q15 is transiently charged through the diode D15, and the transistor Q15 is turned on. After the transistor Q15 is turned on, current constantly flows from the
すなわち、レベルシフト回路18の出力部は、トランジスタQ15とQ12とからなるプッシュプル回路構成となっており、トランジスタQ15のオンによりノードNcの電圧V(Nc)およびノードNeの電圧V(Ne)は電源線21の電位に近づく。このように、レベルシフト回路18は、電源線19、20を備えた電源系から入力したHレベルの駆動制御信号SHをレベルシフトして、電源線21、22を備えた異なる電源系の駆動回路15に対しそのままHレベルの論理として出力する。
That is, the output portion of the
[駆動回路15の動作]
ノードNeの電位が上昇すると、トランジスタQ17のゲート電位が上昇してトランジスタQ17がオン状態に移行するとともに、後述するようにトランジスタQ18がオフ状態に移行する。この過渡状態においてトランジスタQ17とQ18とが同時にオンする期間が存在すると、貫通電流が流れてコンデンサC11に蓄積された電荷が放電し、ブートストラップ回路17による十分な昇圧作用が得られなくなる。そこで、トランジスタQ18と同じオンオフ状態を持つトランジスタQ24を設け、そのトランジスタQ24がオンしている期間、トランジスタQ17のゲート電位の上昇を抑えるようにしている。
[Operation of Drive Circuit 15]
When the potential of the node Ne rises, the gate potential of the transistor Q17 rises and the transistor Q17 is turned on, and the transistor Q18 is turned off as described later. If there is a period in which the transistors Q17 and Q18 are simultaneously turned on in this transient state, a through current flows and the electric charge accumulated in the capacitor C11 is discharged, and a sufficient boosting action by the
一方、ノードNeの電位が上昇すると、トランジスタQ23、Q19、Q20がオフとなり、抵抗R18に流れる電流が遮断される。また、トランジスタQ26がオンとなり、カレントミラー回路26を介して抵抗R20に電流が流れる。この抵抗R20の電圧降下によりトランジスタQ25がオンとなり、トランジスタQ18とQ24のゲート電荷を放電させて該トランジスタQ18、Q24をオフさせる。その後の定常状態において、トランジスタQ17とQ26はサブスレッショルド状態となるため、カレントミラー回路26に流れる電流はほぼゼロとなる。これにより、駆動回路15の消費電流を最小限に抑えることができる。
On the other hand, when the potential of the node Ne rises, the transistors Q23, Q19, and Q20 are turned off, and the current flowing through the resistor R18 is cut off. Further, the transistor Q26 is turned on, and a current flows through the resistor R20 via the
[レベルシフト回路18における素子耐圧の検討]
トランジスタQHがオン、トランジスタQLがオフとなり、電源線22の電圧VHSが電源電圧Vccを超えると、選択回路24においてダイオードD13に替わってダイオードD14がオンとなる。そして、電圧VHSがさらに上昇すると、ツェナーダイオードD12がオンに転じる。この場合、トランジスタQ13のドレイン電流は、抵抗R16、R14、トランジスタQ14を介して流れる電流と、電源線22からダイオードD14、D12を介して流れる電流との和になる。
[Examination of device breakdown voltage in level shift circuit 18]
When the transistor QH is turned on, the transistor QL is turned off, and the voltage VHS of the
このときのノードNbの電圧V(Nb)とノードNdの電圧V(Nd)は、トランジスタQ14のドレイン・ソース間電圧が十分に小さいとすれば、以下の(1)式のようになる。ここで、Vz(D12)はダイオードD12のツェナー電圧であって、トランジスタQ12,Q14のしきい値電圧Vthよりも高く、且つ、トランジスタQ12、Q14のゲート・ソース間の耐圧よりも低い電圧(一例として5V)に設定されている。
V(Nc)=V(Nd)=VHS−Vf(D14)−Vz(D12) …(1)
At this time, the voltage V (Nb) at the node Nb and the voltage V (Nd) at the node Nd are expressed by the following equation (1) if the drain-source voltage of the transistor Q14 is sufficiently small. Here, Vz (D12) is a Zener voltage of the diode D12, which is higher than the threshold voltage Vth of the transistors Q12 and Q14 and lower than the breakdown voltage between the gate and source of the transistors Q12 and Q14 (an example) As 5V).
V (Nc) = V (Nd) = VHS−Vf (D14) −Vz (D12) (1)
トランジスタQHが十分にオンした状態では、電圧VHSは主回路電圧VDDにほぼ等しくなるため、上記電圧V(Nc)とV(Nd)は次の(2)式のようになる。
V(Nc)=V(Nd)=VDD−Vf(D14)−Vz(D12) …(2)
In the state where the transistor QH is sufficiently turned on, the voltage VHS is substantially equal to the main circuit voltage VDD, so that the voltages V (Nc) and V (Nd) are expressed by the following equation (2).
V (Nc) = V (Nd) = VDD−Vf (D14) −Vz (D12) (2)
コンデンサC11に充電される電圧(コンデンサC11の端子間電圧)の最大値V(C11)maxは(3)式のようになる。
V(C11)max=Vs−Vf(D19) …(3)
The maximum value V (C11) max of the voltage charged to the capacitor C11 (the voltage across the terminals of the capacitor C11) is expressed by equation (3).
V (C11) max = Vs-Vf (D19) (3)
電源線20の電位を基準とした電源線21の電圧VBSは(4)式のようになる。
VBS=VDD+V(C11)max=VDD+Vs−Vf(D19) …(4)
The voltage VBS of the
VBS = VDD + V (C11) max = VDD + Vs-Vf (D19) (4)
抵抗R14の電圧降下を無視すると、トランジスタQ15のゲート・ソース間電圧VGS(Q15)は(5)式のようになる。
VGS(Q15) =V(C11)max+Vf(D14)+Vz(D12)−Vf(D15)
=Vs+Vz(D12)−Vf …(5)
When the voltage drop of the resistor R14 is ignored, the gate-source voltage VGS (Q15) of the transistor Q15 is expressed by the following equation (5).
VGS (Q15) = V (C11) max + Vf (D14) + Vz (D12) -Vf (D15)
= Vs + Vz (D12) -Vf (5)
すなわち、駆動制御信号SHがHレベル、駆動制御信号SLがLレベルの場合、電源線21の電圧VBSは、(4)式に示すように主回路電圧VDDとブートストラップ用の電源電圧Vsとの加算電圧近くにまで上昇する。しかしながら、本実施形態においては、トランジスタQ13、Q14がオンした時のノードNdの電圧V(Nd)は、(2)式に示すように主回路電圧VDDを基準とした値(例えばVDD−6V)までしか低下しない。このため、トランジスタQ5のゲート・ソース間電圧VGS(Q15)は、(5)式に示すように電源電圧Vsに基づいた値(例えばVs+4V)以上になることはなく、トランジスタQ5のゲート・ソース間を高電圧から保護することができる。
That is, when the drive control signal SH is at the H level and the drive control signal SL is at the L level, the voltage VBS of the
また、オフ状態にあるトランジスタQ12のドレイン電位(=電圧V(Nc))は、(4)式に示す電圧VBSまで上昇するが、トランジスタQ12のゲートにVHS−Vf(D14)なる中間的な電圧が与えられているため、電圧VBSは当該中間的な電圧に基づいてトランジスタQ12とQ11とによって分担される。このため、トランジスタQ11、Q12を高電圧から保護することができる。 Further, the drain potential (= voltage V (Nc)) of the transistor Q12 in the off state rises to the voltage VBS shown in the equation (4), but an intermediate voltage VHS−Vf (D14) is applied to the gate of the transistor Q12. Therefore, the voltage VBS is shared by the transistors Q12 and Q11 based on the intermediate voltage. Therefore, the transistors Q11 and Q12 can be protected from a high voltage.
(2)駆動制御信号SHがLレベル、駆動制御信号SLがHレベルの場合
[レベルシフト回路18の動作]
図2に示す時刻t2において駆動制御信号(SH、SL)が(Hレベル、Lレベル)から(Lレベル、Hレベル)に変化すると、直ちにトランジスタQ11がオンする。この時点では、電源線22の電圧VHSは主回路電圧VDD付近まで上昇しているためVHS>Vccとなっており、選択回路24においてダイオードD14がオンしている。トランジスタQ11がオンすると、電源線22からダイオードD14、D11、トランジスタQ11を介して電流が流れ、ダイオードD11のツェナー電圧VzがトランジスタQ12のゲート・ソース間に印加されるため、トランジスタQ12もオン状態に移行する。この時、トランジスタQ11、Q12には(VHS−Vf(D14)−Vz(D12))/R11の電流が流れる。
(2) When drive control signal SH is at L level and drive control signal SL is at H level [Operation of level shift circuit 18]
When the drive control signal (SH, SL) changes from (H level, L level) to (L level, H level) at time t2 shown in FIG. 2, the transistor Q11 is immediately turned on. At this time, since the voltage VHS of the
一方、駆動制御信号SHがLレベルになるとトランジスタQ13がオフとなり、これに伴ってトランジスタQ14もオフとなる。これにより、ダイオードD15がオフし、トランジスタQ16が一時的にオンしてトランジスタQ15のゲート電荷を放電する。その結果、トランジスタQ15が急速にオフ状態に移行する。 On the other hand, when the drive control signal SH becomes L level, the transistor Q13 is turned off, and accordingly, the transistor Q14 is also turned off. As a result, the diode D15 is turned off, the transistor Q16 is temporarily turned on, and the gate charge of the transistor Q15 is discharged. As a result, the transistor Q15 is rapidly turned off.
トランジスタQ12がオン、トランジスタQ15がオフになると、ノードNcの電圧V(Nc)およびノードNeの電圧V(Ne)は、電源線20の電位を基準として次の(6)式のようになる。
V(Nc)=V(Ne)=VHS−Vf(D14)―Vz(D11) …(6)
When the transistor Q12 is turned on and the transistor Q15 is turned off, the voltage V (Nc) at the node Nc and the voltage V (Ne) at the node Ne are expressed by the following equation (6) with the potential of the
V (Nc) = V (Ne) = VHS−Vf (D14) −Vz (D11) (6)
ダイオードD11のツェナー電圧Vz(D11)を5Vとすれば、ノードNcの電圧V(Nc)およびノードNeの電圧V(Ne)は電源線22の電圧VHSから約6V低下する。このように、レベルシフト回路18は、電源線19、20を備えた電源系から入力したLレベルの駆動制御信号SHをレベルシフトして、電源線21、22を備えた異なる電源系の駆動回路15に対しそのままLレベルの論理として出力する。
If the Zener voltage Vz (D11) of the diode D11 is 5V, the voltage V (Nc) at the node Nc and the voltage V (Ne) at the node Ne are reduced by about 6V from the voltage VHS of the
[駆動回路15の動作]
ノードNc、Neの電圧が下がると、トランジスタQ17のゲート電位が低下しトランジスタQ17は直ちにオフ状態に移行する。これとともに、ダイオードD16、D17がオンとなり、トランジスタQ25のゲート電位が下がるとともに、トランジスタQ23およびカレントミラー回路25を介して抵抗R18に電流が流れる。抵抗R18の電圧降下によりトランジスタQ18、Q24がオンする。この場合、トランジスタQ26、Q21、Q22はオフ状態にある。
[Operation of Drive Circuit 15]
When the voltages of the nodes Nc and Ne decrease, the gate potential of the transistor Q17 decreases and the transistor Q17 immediately shifts to the off state. At the same time, the diodes D16 and D17 are turned on, the gate potential of the transistor Q25 is lowered, and a current flows through the resistor R18 via the transistor Q23 and the
トランジスタQ23がオンするのは、次の(7)式が成り立つ場合である。
V(Nf)−V(Nc)>2・Vf …(7)
トランジスタQ18がオンするとノードNfの電圧V(Nf)は、電源線22の電圧VHSにほぼ等しくなる。低下する電圧VHSが未だ約6V以上ある場合には、ダイオードD14とD11がオンしており、ノードNcの電圧V(Nc)はほぼVHS−6Vとなる。この場合には、(7)式に示すV(Nf)−V(Nc)=6V>2・Vfの関係が成立し、トランジスタQ23がオンしている。
The transistor Q23 is turned on when the following equation (7) is satisfied.
V (Nf) −V (Nc)> 2 · Vf (7)
When the transistor Q18 is turned on, the voltage V (Nf) at the node Nf becomes substantially equal to the voltage VHS of the
その後、電圧VHSが5V以下に低下してダイオードD14に替わってダイオードD13がオンすると、ノードNcの電圧V(Nc)は5V−Vf(D13)−VGS(Q14)となり、(7)式に示すV(Nf)−V(Nc)は、VHS−5V+Vf(D13)+VGS(Q14)となる。ここで、Vf≒1Vと近似すると、電圧VHSが6V−VGS(Q14)以下に低下すると、トランジスタQ23がオフに転じる。従って、トランジスタQ23は、トランジスタQH、QLのオンオフ移行状態において一時的にオンするものの、トランジスタQHがオフ、トランジスタQLがオンした定常状態ではオフとなる。これにより、駆動回路15の消費電流を最小限に抑えることができる。
Thereafter, when the voltage VHS drops below 5V and the diode D13 is turned on instead of the diode D14, the voltage V (Nc) at the node Nc becomes 5V−Vf (D13) −VGS (Q14), which is shown in the equation (7). V (Nf) -V (Nc) is VHS-5V + Vf (D13) + VGS (Q14). Here, when Vf≈1V is approximated, when the voltage VHS falls below 6V−VGS (Q14), the transistor Q23 turns off. Therefore, the transistor Q23 is temporarily turned on when the transistors QH and QL are in the on / off transition state, but is turned off in the steady state where the transistor QH is off and the transistor QL is on. Thereby, the current consumption of the
[レベルシフト回路18における素子耐圧の検討]
トランジスタQHがオフ、トランジスタQLがオンとなり、電源線22の電圧VHSがほぼ0Vになると、電源線21の電圧VBSは(8)式に示すように低くなる。
VBS=V(C11)max=Vs−Vf(D19) …(8)
[Examination of device breakdown voltage in level shift circuit 18]
When the transistor QH is turned off, the transistor QL is turned on, and the voltage VHS of the
VBS = V (C11) max = Vs−Vf (D19) (8)
従って、オフ状態にあるトランジスタQ13、Q14、Q15の何れについても、耐圧上の問題は生じない。 Therefore, any withstand voltage problem does not occur in any of the transistors Q13, Q14, and Q15 in the off state.
以上説明したように、本実施形態によれば、駆動制御信号SHによってオンオフするトランジスタQ11、Q13に対し、そのスイッチング状態をそれぞれミラーするトランジスタQ12、Q14を直列に接続し、そのトランジスタQ12、Q14のゲートに選択回路24を介してハイサイド側の電源線22の電圧VHSを与えるように構成した。この構成により、ハイサイド側のトランジスタQHがオンしている期間、オン状態にあるトランジスタQ14のドレイン電圧の低下が制限されるので、抵抗R14,R16等の抵抗値が製造上ばらつく場合であっても、トランジスタQ15のゲート・ソース間を過大な電圧から保護することができる。また、同期間において、オフ状態にあるトランジスタQ11とQ12が電源線21の電圧VBSを分担するため、電圧VBS(=VDD+Vs−Vf)よりも低い耐圧を持つトランジスタを用いてレベルシフト回路18を構成することができる。
As described above, according to the present embodiment, the transistors Q12 and Q14 that mirror their switching states are connected in series to the transistors Q11 and Q13 that are turned on and off by the drive control signal SH, and the transistors Q12 and Q14 The voltage VHS of the high-side
レベルシフト回路18は、その出力部がプッシュプルの回路構成を備えているので、駆動回路15に対し十分な電流駆動能力を有する。
トランジスタQ15のゲート・ソース間に、トランジスタQ15のゲート電荷を放電させるためのトランジスタQ16が接続されているので、トランジスタQ15のターンオフ時間を短縮することができる。
Since the output portion of the
Since the transistor Q16 for discharging the gate charge of the transistor Q15 is connected between the gate and source of the transistor Q15, the turn-off time of the transistor Q15 can be shortened.
選択回路24を設け、トランジスタQ12、Q14のゲートに対し、電源線22の電圧VHSまたは電源電圧Vccの何れか高い方の電圧を与える構成としたので、本実施形態のように電圧VHSが0V近くにまで低下する場合でもトランジスタQ12またはQ14を十分にオンさせることができる。なお、選択回路24のダイオードD13のアノードに入力する電圧は電源電圧Vccに限られない。この入力電圧に基づいて、駆動制御信号SHがHレベルの期間におけるトランジスタQ14のドレイン電位(電圧V(Nd))の最小値を適切な値に設定することができる。
Since the
駆動回路15において、トランジスタQ18と同じオンオフ状態を持つトランジスタQ24を設け、トランジスタQ24がオンしている間トランジスタQ17のゲート電位の上昇を抑える構成としたので、プッシュプル回路を構成するトランジスタQ17とQ18とが同時にオンすることがなく、ブートストラップ回路17について十分な昇圧作用が得られる。
In the
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について図3を参照しながら説明する。
図3は、ブリッジ回路を構成するトランジスタQH、QLの駆動装置であって、図1と同一構成部分には同一符号を付して示している。この駆動装置28は、駆動制御信号SHをレベルシフトして駆動回路29に出力するレベルシフト回路30を備えている。駆動回路29は、トランジスタQHを駆動する能力を備えていればその回路構成は限定されず、例えば図1に示す駆動回路15であってもよい。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 3 shows a driving device for the transistors QH and QL constituting the bridge circuit. The same components as those in FIG. The
レベルシフト回路30は、シングル出力構成を持っている。電源線21と20との間には抵抗R26(負荷回路に相当)、トランジスタQ12、トランジスタQ11および抵抗R11が直列に接続されており、トランジスタQ11のゲートにはインバータ23を介して駆動制御信号SHが入力されるようになっている。トランジスタQ12のゲート・ソース間にはツェナーダイオードD11が接続されており、選択回路24のダイオードD13のアノードには、抵抗R27を介してバイアス電圧V1が与えられるようになっている。このバイアス電圧V1には、第1の実施形態と同様に電源電圧Vccを用いてもよい。
The
この構成において、駆動制御信号(SH、SL)が(Lレベル、Hレベル)から(Hレベル、Lレベル)に変化すると、トランジスタQ11とQ12がオフとなり、ノードNcの電圧V(Nc)が電源線21の電圧VBSに等しくなる。駆動回路29は、レベルシフト回路30から出力されるこのHレベルの駆動制御信号に応じてトランジスタQHをオン駆動する。この場合の選択回路24とダイオードD11の動作は、第1の実施形態で説明したとおりである。
In this configuration, when the drive control signal (SH, SL) changes from (L level, H level) to (H level, L level), the transistors Q11 and Q12 are turned off, and the voltage V (Nc) at the node Nc is supplied from the power source. It becomes equal to the voltage VBS of the
オフ状態にあるトランジスタQ12のドレイン電位(=電圧V(Nc))は、上述した(4)式に示す電圧VBSまで上昇するが、トランジスタQ12のゲートにはVHS−Vf(D14)なる中間的な電圧が与えられるため、電圧VBSはトランジスタQ12とQ11とによって分担される。このため、トランジスタQ11、Q12を高電圧から保護することができる。 The drain potential (= voltage V (Nc)) of the transistor Q12 in the off state rises to the voltage VBS shown in the above equation (4), but the gate of the transistor Q12 has an intermediate value of VHS−Vf (D14). Since a voltage is applied, voltage VBS is shared by transistors Q12 and Q11. Therefore, the transistors Q11 and Q12 can be protected from a high voltage.
一方、駆動制御信号(SH、SL)が(Hレベル、Lレベル)から(Lレベル、Hレベル)に変化するとトランジスタQ11がオンとなり、電源線22からダイオードD14、D11、トランジスタQ11を介して電流が流れる。これにより、ダイオードD11のツェナー電圧VzがトランジスタQ12のゲート・ソース間に印加され、トランジスタQ12もオン状態に移行する。このときのノードNcの電圧V(Nc)は、上述した(6)式のようになる。駆動回路29は、レベルシフト回路30から出力されるこのLレベルの駆動制御信号に応じてトランジスタQHをオフ駆動する。
このように本実施形態によっても、レベルシフト回路30がシングル出力構成である点を除き、第1の実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。
On the other hand, when the drive control signal (SH, SL) changes from (H level, L level) to (L level, H level), the transistor Q11 is turned on, and the current is supplied from the
As described above, according to this embodiment, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained except that the
(その他の実施形態)
なお、本発明は上記し且つ図面に示す各実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように変形または拡張が可能である。
上述の各実施形態では、ブリッジ回路のハイサイド側駆動回路15、29への信号伝達手段としてレベルシフト回路18、30を用いたが、これに限らず異なる電源系の下で動作する回路に信号を伝達する場合にも適用可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and can be modified or expanded as follows, for example.
In each of the above-described embodiments, the
電圧VHSが常にトランジスタQ12またはQ14を十分にオンさせることができる値である場合には、選択回路24のダイオードD13のアノードに印加するバイアス電圧は0Vとすることができる。この場合には、選択回路24は常に電源線22の電圧VHSを選択することになるが、本発明はこうした場合も含んでいる。
第1の抵抗R11、第2の抵抗R12に替えて、それぞれ第1の定電流回路、第2の定電流回路を用いてもよい。負荷回路は、抵抗R26に限らず例えば能動負荷であってもよい。
When the voltage VHS is always a value that can sufficiently turn on the transistor Q12 or Q14, the bias voltage applied to the anode of the diode D13 of the
Instead of the first resistor R11 and the second resistor R12, a first constant current circuit and a second constant current circuit may be used, respectively. The load circuit is not limited to the resistor R26, and may be an active load, for example.
18、30はレベルシフト回路、19〜22は電源線(第1〜第4の電源線)、24は選択回路、Q11〜Q15はMOSトランジスタ(第1〜第5のトランジスタ)、D11、D12はツェナーダイオード(第1、第2の電圧制限回路)、R11、R12は抵抗(第1、第2の抵抗)、R26は抵抗(負荷回路)である。
18 and 30 are level shift circuits, 19 to 22 are power supply lines (first to fourth power supply lines), 24 is a selection circuit, Q11 to Q15 are MOS transistors (first to fifth transistors), and D11 and D12 are Zener diodes (first and second voltage limiting circuits), R11 and R12 are resistors (first and second resistors), and R26 is a resistor (load circuit).
Claims (5)
前記入力信号をゲート信号として動作する第1のトランジスタと、
この第1のトランジスタと前記第2の電源線との間に接続された抵抗または定電流回路と、
前記第1のトランジスタに対し直列に接続された第2のトランジスタと、
前記第3の電源線と前記第2のトランジスタとの間に接続された負荷回路と、
前記第4の電源線の電圧と所定のバイアス電圧との何れか高い方を選択して前記第2のトランジスタのゲートに与える選択回路と、
前記第2のトランジスタのゲート・ソース間に接続され、当該ゲート・ソース間の電圧を所定値以下に制限する電圧制限回路とを備え、
前記入力信号に応じた出力信号を前記第2のトランジスタのドレインから取り出すように構成したことを特徴とするレベルシフト回路。 An input signal given from a circuit provided between the first power supply line and the second power supply line is level-shifted, and the circuit provided between the third power supply line and the fourth power supply line is changed to a circuit provided between the third power supply line and the fourth power supply line. On the other hand, in the output level shift circuit,
A first transistor that operates using the input signal as a gate signal;
A resistor or a constant current circuit connected between the first transistor and the second power supply line;
A second transistor connected in series to the first transistor;
A load circuit connected between the third power supply line and the second transistor;
A selection circuit that selects a higher one of the voltage of the fourth power supply line and a predetermined bias voltage and applies the selected voltage to the gate of the second transistor;
A voltage limiting circuit connected between the gate and source of the second transistor and limiting the voltage between the gate and source to a predetermined value or less,
A level shift circuit characterized in that an output signal corresponding to the input signal is extracted from the drain of the second transistor.
前記入力信号の反転信号をゲート信号として動作する第1のトランジスタと、
この第1のトランジスタと前記第2の電源線との間に接続された第1の抵抗または第1の定電流回路と、
前記第1のトランジスタに対し直列に接続された第2のトランジスタと、
この第2のトランジスタのゲート・ソース間に接続され、当該ゲート・ソース間の電圧を所定値以下に制限する第1の電圧制限回路と、
前記入力信号の非反転信号をゲート信号として動作する第3のトランジスタと、
この第3のトランジスタと前記第2の電源線との間に接続された第2の抵抗または第2の定電流回路と、
前記第3のトランジスタに対し直列に接続された第4のトランジスタと、
この第4のトランジスタのゲート・ソース間に接続され、当該ゲート・ソース間の電圧を所定値以下に制限する第2の電圧制限回路と、
前記第4の電源線の電圧と所定のバイアス電圧との何れか高い方を選択して前記第2および第4のトランジスタの各ゲートに与える選択回路と、
前記第3の電源線と前記第2のトランジスタとの間に接続された第5のトランジスタと、
前記第3の電源線と前記第4のトランジスタとの間であって且つ前記第5のトランジスタのゲート・ソース間に接続された抵抗とを備え、
前記入力信号に応じた出力信号を前記第2のトランジスタのドレインから取り出すように構成したことを特徴とするレベルシフト回路。 An input signal given from a circuit provided between the first power supply line and the second power supply line is level-shifted, and the circuit provided between the third power supply line and the fourth power supply line is changed to a circuit provided between the third power supply line and the fourth power supply line. On the other hand, in the output level shift circuit,
A first transistor that operates using an inverted signal of the input signal as a gate signal;
A first resistor or a first constant current circuit connected between the first transistor and the second power supply line;
A second transistor connected in series to the first transistor;
A first voltage limiting circuit which is connected between the gate and source of the second transistor and limits the voltage between the gate and source to a predetermined value or less;
A third transistor that operates using a non-inverted signal of the input signal as a gate signal;
A second resistor or a second constant current circuit connected between the third transistor and the second power supply line;
A fourth transistor connected in series to the third transistor;
A second voltage limiting circuit which is connected between the gate and source of the fourth transistor and limits the voltage between the gate and source to a predetermined value or less;
A selection circuit that selects a higher one of the voltage of the fourth power supply line and a predetermined bias voltage and applies the selected one to the gates of the second and fourth transistors;
A fifth transistor connected between the third power supply line and the second transistor;
A resistor connected between the third power supply line and the fourth transistor and between the gate and source of the fifth transistor;
A level shift circuit characterized in that an output signal corresponding to the input signal is extracted from the drain of the second transistor.
5. The level shift circuit according to claim 1, wherein the voltage limiting circuit is configured by a Zener diode.
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