KR101526892B1 - Apparatus and method for shifting voltage level - Google Patents

Apparatus and method for shifting voltage level Download PDF

Info

Publication number
KR101526892B1
KR101526892B1 KR1020130131354A KR20130131354A KR101526892B1 KR 101526892 B1 KR101526892 B1 KR 101526892B1 KR 1020130131354 A KR1020130131354 A KR 1020130131354A KR 20130131354 A KR20130131354 A KR 20130131354A KR 101526892 B1 KR101526892 B1 KR 101526892B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
node
mos transistor
turned
signal
Prior art date
Application number
KR1020130131354A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150050761A (en
Inventor
박형민
Original Assignee
현대오트론 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대오트론 주식회사 filed Critical 현대오트론 주식회사
Priority to KR1020130131354A priority Critical patent/KR101526892B1/en
Publication of KR20150050761A publication Critical patent/KR20150050761A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101526892B1 publication Critical patent/KR101526892B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C5/00Details of stores covered by group G11C11/00
    • G11C5/14Power supply arrangements, e.g. power down, chip selection or deselection, layout of wirings or power grids, or multiple supply levels
    • G11C5/147Voltage reference generators, voltage or current regulators; Internally lowered supply levels; Compensation for voltage drops
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C8/00Arrangements for selecting an address in a digital store
    • G11C8/08Word line control circuits, e.g. drivers, boosters, pull-up circuits, pull-down circuits, precharging circuits, for word lines
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0175Coupling arrangements; Interface arrangements
    • H03K19/0185Coupling arrangements; Interface arrangements using field effect transistors only
    • H03K19/018507Interface arrangements
    • H03K19/018521Interface arrangements of complementary type, e.g. CMOS
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/353Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/356Bistable circuits
    • H03K3/356104Bistable circuits using complementary field-effect transistors
    • H03K3/356113Bistable circuits using complementary field-effect transistors using additional transistors in the input circuit

Abstract

전압 레벨 변환 장치 및 방법이 제공된다. 상기 전압 레벨 변환 장치는, 입력 신호가 입력되는 제1 노드와 상기 입력 신호의 반전 신호가 출력되는 제2 노드 사이에 연결된 인버터, 상기 제1 노드와 전압 라인 사이에 연결되고, 상기 제1 노드에 하이 레벨 신호가 입력되는 경우에 턴온되는 제1 전압 변환부, 상기 제2 노드와 상기 전압 라인 사이에 연결되고, 상기 제1 노드에 로우 레벨 신호가 입력되는 경우에 턴온되는 제2 전압 변환부, 및 상기 제1 및 제2 전압 변환부에 연결되어, 상기 제1 또는 제2 전압 변환부에 흐르는 전류량을 제한하는 전류 제한부를 포함하되, 상기 제1 전압 변환부와 상기 제2 전압 변환부는 전류 미러(current mirror) 회로이다. A voltage level converting apparatus and method are provided. Wherein the voltage level conversion device comprises: an inverter connected between a first node to which an input signal is input and a second node to which an inverted signal of the input signal is output; an inverter connected between the first node and the voltage line, A second voltage conversion unit connected between the second node and the voltage line and turned on when a low level signal is input to the first node, a first voltage conversion unit turned on when a high level signal is input, And a current limiting unit coupled to the first and second voltage conversion units and configured to limit an amount of current flowing to the first or second voltage conversion unit, wherein the first voltage conversion unit and the second voltage conversion unit include a current mirror (current mirror) circuit.

Description

전압 레벨 변환 장치 및 방법{Apparatus and method for shifting voltage level}[0001] Apparatus and method for shifting voltage level [0002]

본 발명은 전압 레벨 변환 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for voltage level conversion.

일반적으로 레벨 쉬프터(Level shifter)는 서로 다른 전원 전압을 사용하는 회로 사이에서 인터페이스 역할을 수행하여, 낮은 전압을 높은 전압 레벨로 쉬프팅 한다. 예를 들어, 반도체 메모리 장치의 워드라인 드라이버(word line driver)는 외부에서 공급되는 전원 전압 VDD 보다 높은 전압 VPP를 사용하게 된다. 그런데, 워드라인 드라이버를 구동하기 위한 전압은 전원 전압 VDD와 접지 전압 VSS 사이의 레벨에서 스윙(swing)을 하게 된다. 반면에, 워드라인 드라이버는 펌핑 전압 VPP과 접지 전압 VSS 사이의 레벨에서 스윙하게 된다. 그러므로, 두 회로, 즉 워드라인 구동부와 워드라인 드라이버 사이에 레벨 컨버젼 없이 곧바로 두 회로를 연결할 경우, 펌핑 전압 VPP를 전원 전압으로 사용하는 워드라인 드라이버에서 누설 전류가 흐를 수 있다. 이와 같은 이유에서 레벨 쉬프터를 사용하여 두 회로를 연결하게 된다.In general, a level shifter acts as an interface between circuits that use different supply voltages, shifting a lower voltage to a higher voltage level. For example, a word line driver of a semiconductor memory device uses a voltage VPP higher than a power supply voltage VDD supplied from the outside. However, the voltage for driving the word line driver swings at a level between the power supply voltage VDD and the ground voltage VSS. On the other hand, the word line driver swings at a level between the pumping voltage VPP and the ground voltage VSS. Therefore, when two circuits are directly connected between the two circuits, that is, without the level conversion between the word line driver and the word line driver, a leakage current can flow in the word line driver using the pumping voltage VPP as the power supply voltage. For this reason, the level shifter is used to connect the two circuits.

한국공개특허 제2012-0092920호에는 레벨다운 쉬프터에 관하여 개시되어 있다. Korean Patent Publication No. 2012-0092920 discloses a level-down shifter.

본 발명이 해결하려는 과제는, 전압 레벨 쉬프터에 있어서, 전류 미러 구조를 사용하여 레벨 쉬프터의 출력 전압 레벨이 전원 전압 레벨에서 트랜지스터의 게이트-소오스 전압만큼 감소된 전압 레벨 이하로 내려가지 않도록 제한하고, 바이어스 전압 인가에 따라 트랜지스터에 흐르는 전류량을 고정하여 소비 전력을 줄일 수 있는 전압 레벨 변환 장치를 제공하는 것이다. A problem to be solved by the present invention is to use a current mirror structure in a voltage level shifter so that the output voltage level of the level shifter is prevented from falling below the voltage level reduced by the gate-source voltage of the transistor at the power supply voltage level, And to provide a voltage level conversion device capable of reducing the power consumption by fixing the amount of current flowing through the transistor in accordance with the application of the bias voltage.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 레벨 쉬프터의 출력 전압 레벨이 전원 전압 레벨에서 트랜지스터의 게이트-소오스 전압만큼 감소된 전압 레벨 이하로 내려가지 않도록 제한하고, 트랜지스터에 흐르는 전류량을 고정하여 소비 전력을 줄일 수 있는 전압 레벨 변환 방법을 제공하는 것이다. Another problem to be solved by the present invention is to limit the output voltage level of the level shifter not to fall below the voltage level reduced by the gate-source voltage of the transistor at the power supply voltage level, to reduce the power consumption by fixing the amount of current flowing in the transistor Voltage level conversion method.

본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전압 레벨 변환 장치의 일 실시예는, 입력 신호가 입력되는 제1 노드와 상기 입력 신호의 반전 신호가 출력되는 제2 노드 사이에 연결된 인버터, 상기 제1 노드와 전압 라인 사이에 연결되고, 상기 제1 노드에 하이 레벨 신호가 입력되는 경우에 턴온되는 제1 전압 변환부, 상기 제2 노드와 상기 전압 라인 사이에 연결되고, 상기 제1 노드에 로우 레벨 신호가 입력되는 경우에 턴온되는 제2 전압 변환부, 및 상기 제1 및 제2 전압 변환부에 연결되어, 상기 제1 또는 제2 전압 변환부에 흐르는 전류량을 제한하는 전류 제한부를 포함하되, 상기 제1 전압 변환부와 상기 제2 전압 변환부는 전류 미러(current mirror) 회로이다. According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for converting a voltage level into an inverter, the inverter including an inverter connected between a first node receiving an input signal and a second node outputting an inverted signal of the input signal, A first voltage conversion unit coupled between the voltage line and turned on when a high level signal is input to the first node, a first voltage conversion unit connected between the second node and the voltage line, And a current limiting unit connected to the first and second voltage conversion units and configured to limit an amount of current flowing to the first or second voltage conversion unit, The voltage converting unit and the second voltage converting unit are current mirror circuits.

여기에서, 상기 전압 레벨 변환 장치는, 상기 제1 전압 변환부가 턴온되고, 상기 제2 전압 변환부가 턴오프된 경우에, 출력단에 승압된 하이 레벨 신호를 제공하고, 상기 제1 전압 변환부가 턴오프되고, 상기 제2 전압 변환부가 턴온된 경우에, 상기 출력단에 승압된 로우 레벨 신호를 제공할 수 있다.Here, the voltage level converter may be configured to provide the boosted high level signal to the output terminal when the first voltage converter is turned on and the second voltage converter is turned off, and the first voltage converter turns off Level signal to the output terminal when the second voltage converter is turned on.

상기 승압된 하이 레벨 신호는, 상기 전압 라인에 인가된 전압 레벨과 동일한 전압 레벨을 가질 수 있다. The boosted high level signal may have the same voltage level as the voltage level applied to the voltage line.

상기 제2 전압 변환부는 MOS 트랜지스터를 포함하고, 상기 MOS 트랜지스터의 소오스 노드는 상기 출력단에 연결될 수 있다. The second voltage converter may include a MOS transistor, and a source node of the MOS transistor may be connected to the output terminal.

상기 승압된 로우 레벨 신호는, 상기 전압 라인에 인가된 전압 레벨로부터 상기 MOS 트랜지스터의 게이트-소오스 전압만큼 감소된 전압 레벨을 가질 수 있다. The boosted low level signal may have a voltage level reduced by a gate-source voltage of the MOS transistor from a voltage level applied to the voltage line.

상기 출력단은, 복수 개의 출력 노드를 포함할 수 있다. The output stage may include a plurality of output nodes.

상기 제1 또는 제2 전압 변환부에 흐르는 전류량은, 상기 전류 제한부에 인가된 바이어스 전압에 의하여 고정될 수 있다. The amount of current flowing to the first or second voltage converting unit may be fixed by a bias voltage applied to the current limiting unit.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전압 레벨 변환 방법의 일 실시예는, 하이 레벨 신호를 인가하여 제1 전압 변환부를 턴온, 제2 전압 변환부를 턴오프시켜, 출력단에 승압된 하이 레벨 신호를 제공하고, 로우 레벨 신호를 인가하여 상기 제1 전압 변환부를 턴오프, 상기 제2 전압 변환부를 턴온시켜, 상기 출력단에 승압된 로우 레벨 신호를 제공하고, 바이어스 전압을 인가하여, 상기 제1 또는 제2 전압 변환부에 흐르는 전류량을 고정시키는 것을 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a voltage level converting method comprising: applying a high level signal to turn on a first voltage converting unit, turn off a second voltage converting unit, And applying a low level signal to turn off the first voltage converting unit, turn on the second voltage converting unit, provide a boosted low level signal to the output terminal, and apply a bias voltage to the first or second And fixing the amount of current flowing in the voltage converting portion.

여기에서, 상기 전압 레벨 변환 방법은, 상기 승압된 하이 레벨 신호는, 전압 라인에 인가된 전압 레벨과 동일한 전압 레벨을 가질 수 있다. Here, in the voltage level conversion method, the boosted high level signal may have the same voltage level as the voltage level applied to the voltage line.

상기 승압된 로우 레벨 신호는, 전압 라인에 인가된 전압 레벨로부터 상기 제2 전압 변환부에 포함된 MOS 트랜지스터의 게이트-소오스 전압만큼 감소된 전압 레벨을 가질 수 있다. The boosted low level signal may have a voltage level reduced by a gate-source voltage of a MOS transistor included in the second voltage conversion unit from a voltage level applied to the voltage line.

상기 출력단은, 복수 개의 출력 노드를 포함할 수 있다. The output stage may include a plurality of output nodes.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 전압 레벨 변환 장치 및 방법에 의하면, 전류 미러 구조를 사용하여 전압 레벨 변환 장치의 출력 전압 레벨이 전원 전압 레벨에서 트랜지스터의 게이트-소오스 전압만큼 감소된 전압 레벨 이하로 내려가지 않도록 제한할 수 있고, 바이어스 전압 인가에 따라 트랜지스터에 흐르는 전류량을 고정하여 소비 전력을 줄일 수 있다. 또한, 누설 전류를 제한할 수 있다. According to the voltage level converting apparatus and method of the present invention, the current mirror structure can be used to limit the output voltage level of the voltage level converting apparatus from falling below the voltage level reduced by the gate-source voltage of the transistor at the power supply voltage level And the amount of current flowing through the transistor is fixed according to the application of the bias voltage, so that the power consumption can be reduced. In addition, the leakage current can be limited.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 레벨 변환 장치의 회로도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 레벨 변환 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 레벨 변환 장치의 출력 전압 레벨의 변화 범위를 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 레벨 변환 장치가 적용된 회로도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전압 레벨 변환 장치의 회로도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 레벨 변환 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
1 is a circuit diagram of a voltage level converting apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are circuit diagrams for explaining an operation method of the voltage level conversion apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph for explaining the range of change of the output voltage level of the voltage level converting apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram to which a voltage level converting apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.
6 is a circuit diagram of a voltage level converting apparatus according to another embodiment of the present invention.
7 is a flowchart sequentially illustrating a voltage level conversion method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "연결된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 연결된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. One element is referred to as being "connected to " or " coupled to" another element, either directly connected or coupled to another element, . On the other hand, when one element is referred to as being "directly connected to" or "directly coupled to " another element, it means that no other element is interposed in between. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. "And / or" include each and every combination of one or more of the mentioned items.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.It is to be understood that when an element or layer is referred to as being "on" or " on "of another element or layer, All included. On the other hand, a device being referred to as "directly on" or "directly above " indicates that no other device or layer is interposed in between.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.The terms spatially relative, "below", "beneath", "lower", "above", "upper" May be used to readily describe a device or a relationship of components to other devices or components. Spatially relative terms should be understood to include, in addition to the orientation shown in the drawings, terms that include different orientations of the device during use or operation. For example, when inverting an element shown in the figures, an element described as "below" or "beneath" of another element may be placed "above" another element. Thus, the exemplary term "below" can include both downward and upward directions. The elements can also be oriented in different directions, so that spatially relative terms can be interpreted according to orientation.

비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various elements, components and / or sections, it is needless to say that these elements, components and / or sections are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element, element or section from another element, element or section. Therefore, it goes without saying that the first element, the first element or the first section mentioned below may be the second element, the second element or the second section within the technical spirit of the present invention.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that the terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification are intended to be inclusive in a manner similar to the components, steps, operations, and / Or additions.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.

이하에서 설명하는 전압 레벨 변환 장치 및 방법은, 전압 레벨 변환 장치의 출력의 전압 레벨을 전원 전압 레벨에서 트랜지스터의 게이트-소오스 전압만큼 감소된 전압 레벨 이하로 내려가지 않도록 제한하여 회로 소자의 파괴를 방지하는 것에 관한 것이다. 특히, 반도체 소자의 브레이크다운 전압 중에서, 게이트-소오스 전압(Vgs)이 가장 낮고, 회로 소자의 파괴에 영향을 줄 수 있다. 본 발명에 따르면, 전압 레벨 변환 장치의 출력부는 복수 개(예를 들어, 2개)의 출력 노드를 사용하여, 복수 개(예를 들어, 2개)의 출력 전압 레벨을 이용할 수 있다. 이에 따라, 전압 레벨 변환 장치의 이후 블록의 어플리케이션에 맞는 전압 레벨을 사용할 수 있다. 또한, 전류 미러 구조의 트랜지스터를 사용함으로써, 이후 블록에서의 전류량을 조절할 수 있으며, 바이어스의 전류 값과 트랜지스터의 사이즈에 의해 전압 제한 범위를 조절할 수 있다. 바이어스 전류에 의해 전압 레벨 변환 장치에 흐르는 전류 값을 고정하여 전압 레벨 변환 장치의 소비 전력을 줄일 수 있다. The voltage level converting apparatus and method described below can prevent the voltage level of the output of the voltage level converting apparatus from being lowered below the voltage level lowered by the gate-source voltage of the transistor at the power source voltage level, Lt; / RTI > Particularly, among the breakdown voltages of semiconductor devices, the gate-source voltage (Vgs) is lowest, which may affect the breakdown of the circuit element. According to the present invention, the output of the voltage level converter can utilize a plurality of (e.g., two) output voltage levels using a plurality of (e.g., two) output nodes. Accordingly, a voltage level suitable for an application of a subsequent block of the voltage level conversion apparatus can be used. Further, by using the transistor of the current mirror structure, the amount of current in the subsequent block can be adjusted, and the voltage limit range can be adjusted by the current value of the bias and the size of the transistor. It is possible to reduce the power consumption of the voltage level converter by fixing the value of the current flowing through the voltage level converter by the bias current.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 레벨 변환 장치의 회로도이다. 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 레벨 변환 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 회로도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 레벨 변환 장치의 출력 전압 레벨의 변화 범위를 설명하기 위한 그래프이다.1 is a circuit diagram of a voltage level converting apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 and 3 are circuit diagrams for explaining an operation method of the voltage level conversion apparatus according to an embodiment of the present invention. 4 is a graph for explaining the range of change of the output voltage level of the voltage level converting apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 레벨 변환 장치는, 인버터(100), 제1 전압 변환부(200), 제2 전압 변환부(300), 전류 제한부(400), 출력단(500)을 포함한다. Referring to FIG. 1, a voltage level converting apparatus according to an embodiment of the present invention includes an inverter 100, a first voltage converting unit 200, a second voltage converting unit 300, a current limiting unit 400, And an output stage 500.

인버터(100)는, 입력 신호(Vin)가 입력되는 제1 노드(N1)와 입력 신호(Vin)의 반전 신호가 출력되는 제2 노드(N2) 사이에 연결된다. 즉, 인버터(100)에 의하여, 제1 노드(N1)에 입력되는 입력 신호(Vin)가 하이 레벨 신호인 경우, 제2 노드(N2)에 출력되는 출력 신호는 로우 레벨 신호로 반전되고, 제1 노드(N1)에 입력되는 입력 신호(Vin)가 로우 레벨 신호인 경우, 제2 노드(N2)에 출력되는 출력 신호는 하이 레벨 신호로 반전된다. 도 1에서는, 인버터(100)에 인가되는 전원 전압(LVDD)은 전압 라인(VL)에 인가되는 전원 전압(HVDD)과 구별하기 위하여, LVDD로 표시하였다. The inverter 100 is connected between a first node N1 to which the input signal Vin is input and a second node N2 to which the inverted signal of the input signal Vin is output. That is, when the input signal Vin input to the first node N1 by the inverter 100 is a high level signal, the output signal output to the second node N2 is inverted into a low level signal, When the input signal Vin input to the first node N1 is a low level signal, the output signal output to the second node N2 is inverted to a high level signal. 1, the power supply voltage LVDD applied to the inverter 100 is represented by LVDD in order to distinguish it from the power supply voltage HVDD applied to the voltage line VL.

제1 전압 변환부(200)는, 제1 노드(N1)와 전압 라인(VL) 사이에 연결되고, 제1 노드(N1)에 하이 레벨 신호가 입력되는 경우에 턴온된다. 예를 들어, 제1 전압 변환부(200)는, PMOS 트랜지스터와 NMOS 트랜지스터를 이용하여 구성될 수 있다. 도 1 에서는, 제1 전압 변환부(200)는, 제1 MOS 트랜지스터(M1), 제3 MOS 트랜지스터(M3), 제4 MOS 트랜지스터(M4), 제5 MOS 트랜지스터(M5)를 이용하여 구성되는 것으로 도시되어 있다. 제1 MOS 트랜지스터(M1)의 게이트 노드는 제1 노드(N1)에 연결될 수 있다. 즉, 입력 신호(Vin)는, 제1 MOS 트랜지스터(M1)를 구동하는 게이트 전압으로 동작할 수 있다. 제1 MOS 트랜지스터(M1)의 드레인 노드는 제3 MOS 트랜지스터(M3)의 소오스 노드 및 게이트 노드, 제4 MOS 트랜지스터(M4)의 소오스 노드 및 게이트 노드, 제5 MOS 트랜지스터(M5)의 소오스 노드와 연결될 수 있다. 제3 MOS 트랜지스터(M3)의 드레인 노드와 제5 MOS 트랜지스터(M5)의 드레인 노드는 전압 라인(VL)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 MOS 트랜지스터(M1)는 PMOS 트랜지스터일 수 있고, 제3 MOS 트랜지스터(M3), 제4 MOS 트랜지스터(M4), 제5 MOS 트랜지스터(M5)는 NMOS 트랜지스터일 수 있다. The first voltage converter 200 is connected between the first node N1 and the voltage line VL and is turned on when a high level signal is input to the first node N1. For example, the first voltage conversion unit 200 may be configured using a PMOS transistor and an NMOS transistor. 1, the first voltage conversion unit 200 includes a first MOS transistor M1, a third MOS transistor M3, a fourth MOS transistor M4, and a fifth MOS transistor M5 Respectively. The gate node of the first MOS transistor M1 may be connected to the first node N1. That is, the input signal Vin can operate with the gate voltage for driving the first MOS transistor M1. The drain node of the first MOS transistor M1 is connected to the source node and the gate node of the third MOS transistor M3, the source node and gate node of the fourth MOS transistor M4, the source node of the fifth MOS transistor M5, Can be connected. The drain node of the third MOS transistor M3 and the drain node of the fifth MOS transistor M5 may be connected to the voltage line VL. For example, the first MOS transistor M1 may be a PMOS transistor, and the third MOS transistor M3, the fourth MOS transistor M4, and the fifth MOS transistor M5 may be NMOS transistors.

제2 전압 변환부(300)는, 제2 노드(N2)와 전압 라인(VL) 사이에 연결되고, 제1 노드(N1)에 로우 레벨 신호가 입력되는 경우에 턴온된다. 제2 전압 변환부(300)는 제1 전압 변환부(200)와 전류 미러(current mirror) 구조를 갖는 회로이다. 예를 들어, 제2 전압 변환부(300)는, PMOS 트랜지스터와 NMOS 트랜지스터를 이용하여 구성될 수 있다. 도 1 에서는, 제2 전압 변환부(300)는, 제2 MOS 트랜지스터(M2), 제6 MOS 트랜지스터(M6), 제7 MOS 트랜지스터(M7), 제8 MOS 트랜지스터(M8)를 이용하여 구성되는 것으로 도시되어 있다. 제2 MOS 트랜지스터(M2)의 게이트 노드는 제2 노드(N2)에 연결될 수 있다. 즉, 입력 신호(Vin)에 대한 반전 신호는, 제2 MOS 트랜지스터(M2)를 구동하는 게이트 전압으로 동작할 수 있다. 입력 신호(Vin)가 하이 레벨 신호인 경우에는 로우 레벨 신호가 제2 MOS 트랜지스터(M2)를 구동하는 게이트 전압으로 동작할 수 있고, 입력 신호(Vin)가 로우 레벨 신호인 경우에는 하이 레벨 신호가 제2 MOS 트랜지스터(M2)를 구동하는 게이트 전압으로 동작할 수 있다. 제6 MOS 트랜지스터(M6)의 소오스 노드는 제1 출력 노드(Vout1)에 연결될 수 있다. 제2 MOS 트랜지스터(M2)의 드레인 노드는 제7 MOS 트랜지스터(M7)의 소오스 노드, 제8 MOS 트랜지스터(M8)의 소오스 노드, 제2 출력 노드(Vout2)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 MOS 트랜지스터(M2)는 PMOS 트랜지스터일 수 있고, 제6 MOS 트랜지스터(M6), 제7 MOS 트랜지스터(M7), 제8 MOS 트랜지스터(M8)는 NMOS 트랜지스터일 수 있다. The second voltage converter 300 is connected between the second node N2 and the voltage line VL and is turned on when a low level signal is input to the first node N1. The second voltage converter 300 is a circuit having a current mirror structure with the first voltage converter 200. For example, the second voltage converter 300 may be configured using a PMOS transistor and an NMOS transistor. 1, the second voltage conversion unit 300 includes a second MOS transistor M2, a sixth MOS transistor M6, a seventh MOS transistor M7, and an eighth MOS transistor M8 Respectively. The gate node of the second MOS transistor M2 may be connected to the second node N2. That is, the inverted signal for the input signal Vin can operate as the gate voltage for driving the second MOS transistor M2. When the input signal Vin is a high level signal, the low level signal can operate as a gate voltage for driving the second MOS transistor M2. When the input signal Vin is a low level signal, And can operate as a gate voltage for driving the second MOS transistor M2. The source node of the sixth MOS transistor M6 may be connected to the first output node Vout1. The drain node of the second MOS transistor M2 may be connected to the source node of the seventh MOS transistor M7, the source node of the eighth MOS transistor M8, and the second output node Vout2. For example, the second MOS transistor M2 may be a PMOS transistor, and the sixth MOS transistor M6, the seventh MOS transistor M7, and the eighth MOS transistor M8 may be NMOS transistors.

전류 제한부(400)는 제1 전압 변환부(200)와 제2 전압 변환부(300)에 연결되어, 제1 전압 변환부(200) 또는 제2 전압 변환부(300)에 흐르는 전류량을 제한한다. 전류 제한부(400)는 제9 MOS 트랜지스터(M9)로 구성될 수 있으며, 예를 들어, PMOS 트랜지스터일 수 있다. 전류 제한부(400)에는 바이어스 전압(Vb)이 인가되어, 제9 MOS 트랜지스터(M9)의 게이트 전압으로 구동될 수 있다. 전류 제한부(400)에 일정한 바이어스 전압(Vb)이 인가됨에 따라, 전류 제한부(400)에 연결된 제1 전압 변환부(200) 또는 제2 전압 변환부(300)에는 고정된 전류가 흐를 수 있고, 전압 레벨 변환 장치의 소비 전력을 줄일 수 있다. 제9 MOS 트랜지스터(M9)의 사이즈에 따라 바이어스 전류를 조절할 수 있으며, 이에 따라, 이후 블록에서의 전류량을 조절할 수 있다. The current limiting unit 400 is connected to the first voltage converting unit 200 and the second voltage converting unit 300 to limit the amount of current flowing to the first voltage converting unit 200 or the second voltage converting unit 300 do. The current limiting unit 400 may be composed of a ninth MOS transistor M9 and may be, for example, a PMOS transistor. The bias voltage Vb may be applied to the current limiting section 400 and driven by the gate voltage of the ninth MOS transistor M9. A fixed current can flow through the first voltage converting unit 200 or the second voltage converting unit 300 connected to the current limiting unit 400 as a constant bias voltage Vb is applied to the current limiting unit 400, And the power consumption of the voltage level converter can be reduced. The bias current can be adjusted according to the size of the ninth MOS transistor M9, and thus the amount of current in the subsequent block can be adjusted.

출력단(500)은, 복수 개의 출력 노드(예를 들어, Vout1, Vout2)를 포함할 수 있다. 제1 출력 노드(Vout1)는 제5 MOS 트랜지스터(M5)의 게이트 노드와 제6 MOS 트랜지스터(M6)의 소오스 노드 및 게이트 노드와 연결될 수 있다. 제2 출력 노드(Vout2)는 제7 MOS 트랜지스터(M7)의 소오스 노드 및 게이트 노드, 제8 MOS 트랜지스터(M8)의 소오스 노드와 연결될 수 있다. The output stage 500 may include a plurality of output nodes (e.g., Vout1, Vout2). The first output node Vout1 may be connected to the gate node of the fifth MOS transistor M5 and the source node and the gate node of the sixth MOS transistor M6. The second output node Vout2 may be connected to the source node and the gate node of the seventh MOS transistor M7 and the source node of the eighth MOS transistor M8.

이하에서 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 레벨 변환 장치의 동작 방법을 설명하기로 한다. Hereinafter, an operation method of the voltage level converting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2 and FIG.

도 2를 참조하면, 제1 노드(N1)에 하이 레벨 전압(VH)이 입력되는 경우가 나타나 있다. 이 때, 제1 노드(N1)에 연결된 제1 MOS 트랜지스터(M1)의 게이트 노드에 하이 레벨 전압(VH)이 인가되고, 제1 MOS 트랜지스터(M1)는 턴온된다. 이에 따라, 제1 전압 변환부(200)가 턴온되고, 전류 패스(current path)(Ia)가 제1 전압 변환부(200)에 형성된다. 반면에, 제2 노드(N2)에 로우 레벨 전압(VL)이 출력되고, 제2 MOS 트랜지스터(M2)의 게이트 노드는 제2 노드(N2)에 연결되어 있어 제2 MOS 트랜지스터(M2)는 턴오프되고 제2 전압 변환부(300)는 턴오프된다. 제1 전압 변환부(200)가 턴온되고, 제2 전압 변환부(300)가 턴오프된 경우, 제1 출력 노드(Vout1) 및 제2 출력 노드(Vout2)에는 전압 라인(VL)에 인가된 전원 전압(HVDD)에 해당하는 전압(HVDD)이 출력된다. Referring to FIG. 2, a case where a high level voltage VH is input to the first node N1 is shown. At this time, the high level voltage VH is applied to the gate node of the first MOS transistor M1 connected to the first node N1, and the first MOS transistor M1 is turned on. Accordingly, the first voltage converter 200 is turned on and the current path Ia is formed in the first voltage converter 200. On the other hand, a low level voltage VL is output to the second node N2 and a gate node of the second MOS transistor M2 is connected to the second node N2, so that the second MOS transistor M2 is turned And the second voltage converter 300 is turned off. When the first voltage converter 200 is turned on and the second voltage converter 300 is turned off, the first output node Vout1 and the second output node Vout2 are connected to the voltage line VL The voltage HVDD corresponding to the power supply voltage HVDD is outputted.

도 3을 참조하면, 제1 노드(N1)에 로우 레벨 전압(VL)이 입력되는 경우가 나타나 있다. 이 때, 제1 노드(N1)에 연결된 제1 MOS 트랜지스터(M1)의 게이트 노드에 로우 레벨 전압(VL)이 인가되고, 제1 MOS 트랜지스터(M1)는 턴오프된다. 이에 따라, 제1 전압 변환부(200)가 턴오프된다. 반면에, 제2 노드(N2)에 하이 레벨 전압(VH)이 출력되고, 제2 MOS 트랜지스터(M2)의 게이트 노드는 제2 노드(N2)에 연결되어 있어 제2 MOS 트랜지스터(M2)는 턴온되고 제2 전압 변환부(300)는 턴온되어, 전류 패스(current path)(Ib)가 제2 전압 변환부(300)에 형성된다. 제1 전압 변환부(200)가 턴오프되고, 제2 전압 변환부(300)가 턴온된 경우, 제1 출력 노드(Vout1)에는 HVDD-Vgs의 전압이 출력되고, 제2 출력 노드(Vout2)에는 HVDD-2Vgs의 전압이 출력된다. Referring to FIG. 3, a case where a low level voltage VL is input to the first node N1 is shown. At this time, the low level voltage VL is applied to the gate node of the first MOS transistor M1 connected to the first node N1, and the first MOS transistor M1 is turned off. Accordingly, the first voltage converter 200 is turned off. On the other hand, a high level voltage VH is outputted to the second node N2 and a gate node of the second MOS transistor M2 is connected to the second node N2, so that the second MOS transistor M2 is turned on The second voltage conversion unit 300 is turned on and a current path Ib is formed in the second voltage conversion unit 300. When the first voltage converter 200 is turned off and the second voltage converter 300 is turned on, the voltage of HVDD-Vgs is output to the first output node Vout1 and the voltage of HVDD-Vgs is output to the second output node Vout2. The voltage of HVDD-2Vgs is output.

도 4를 참조하면, 종래의 전압 레벨 변환 장치를 이용하면, 입력 신호(Vin)에 로우 레벨 신호(예를 들어, 0)가 인가될 때, 승압된 로우 레벨 신호도 0이었다. 그러나, 본 발명에 따르면, 입력 신호(Vin)에 로우 레벨 신호(예를 들어, 0)가 인가될 때, 승압된 로우 레벨 신호는 HVDD-Vgs 또는 HVDD-2Vgs와 같이, 소자의 브레이크다운 전압 범위(VB) 내의 레벨을 갖는 전압 신호이다. 따라서, 제1 노드(N1)에 하이 레벨 신호가 입력될 때와 로우 레벨 신호가 입력될 때의 승압된 출력 신호의 변화 폭이 작아져 소자의 파괴를 방지할 수 있다. Referring to FIG. 4, when a conventional voltage level converting apparatus is used, when the low level signal (for example, 0) is applied to the input signal Vin, the boosted low level signal is also zero. However, according to the present invention, when a low level signal (for example, 0) is applied to the input signal Vin, the boosted low level signal is supplied to the breakdown voltage range of the device such as HVDD-Vgs or HVDD- Lt; RTI ID = 0.0 > VB. ≪ / RTI > Therefore, the variation width of the boosted output signal when the high level signal is input to the first node N1 and when the low level signal is input can be reduced, thereby preventing the device from being destroyed.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 레벨 변환 장치가 적용된 회로도이다. 5 is a circuit diagram to which a voltage level converting apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.

도 5를 참조하면, MOS 트랜지스터(MP1)가 출력단(600)에 연결되어 있다. 이 때, 제1 노드(N1)에 로우 레벨 신호가 입력되는 경우, MOS 트랜지스터(MP1)의 게이트 노드에 인가되는 전압은 HVDD-2Vgs이고, 제1 노드(N1)에 하이 레벨 신호가 입력되는 경우, MOS 트랜지스터(MP1)의 게이트 노드에 인가되는 전압은 HVDD로서, 전압 레벨의 스윙 폭이 제한된다. 따라서, MOS 트랜지스터(MP1)에 브레이크다운 전압 이하의 전압이 인가되어 MOS 트랜지스터(MP1)가 파괴되는 것을 방지할 수 있다. Referring to FIG. 5, a MOS transistor MP1 is connected to the output terminal 600. In this case, when a low level signal is input to the first node N1, the voltage applied to the gate node of the MOS transistor MP1 is HVDD-2Vgs, and when a high level signal is input to the first node N1 , The voltage applied to the gate node of the MOS transistor MP1 is HVDD, and the swing width of the voltage level is limited. Therefore, it is possible to prevent the MOS transistor MP1 from being destroyed by applying a voltage equal to or lower than the breakdown voltage to the MOS transistor MP1.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전압 레벨 변환 장치의 회로도이다. 설명의 편의상, 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 레벨 변환 장치를 설명한 것과 실질적으로 동일한 부분의 설명은 생략하기로 한다. 6 is a circuit diagram of a voltage level converting apparatus according to another embodiment of the present invention. For the sake of convenience of description, description of portions substantially the same as those of the voltage level converting apparatus according to the embodiment of the present invention will be omitted.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전압 레벨 변환 장치는, 전류 제한부(400)를 포함하지 않는다. 즉, 출력단(500)의 출력 노드(예를 들어, Vout1, Vout2)에 출력되는 승압된 전압 신호의 스윙 폭을 제한하기 위해서는 전류 제한부(400)가 필수적으로 요구되지는 않는다. Referring to FIG. 6, the voltage level converting apparatus according to another embodiment of the present invention does not include the current limiting unit 400. That is, the current limiting unit 400 is not necessarily required to limit the swing width of the boosted voltage signal output to the output nodes (for example, Vout1, Vout2) of the output stage 500. [

이하에서, 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 레벨 변환 방법을 설명하기로 한다. Hereinafter, a voltage level conversion method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 레벨 변환 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다. 7 is a flowchart sequentially illustrating a voltage level conversion method according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 우선, 하이 레벨 신호를 인가하여 제1 전압 변환부를 턴온, 제2 전압 변환부를 턴오프시켜, 출력단에 승압된 하이 레벨 신호를 제공한다(S100). 인버터를 이용하여, 제1 전압 변환부를 턴온시키면서, 제2 전압 변환부를 턴오프시킬 수 있다. 제1 전압 변환부와 제2 전압 변환부는 전류 미러 구조를 갖는 회로일 수 있다. 승압된 하이 레벨 신호는, 전압 라인에 인가된 전원 전압의 전압 레벨과 동일한 전압 레벨을 가질 수 있다. 출력단은 복수 개의 출력 노드를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7, first, a high-level signal is applied to turn on the first voltage converter, turn off the second voltage converter, and provide a stepped-up high-level signal at the output terminal (S100). The inverter can be used to turn on the first voltage converter while turning off the second voltage converter. The first voltage converting unit and the second voltage converting unit may be circuits having a current mirror structure. The boosted high level signal may have the same voltage level as the voltage level of the power supply voltage applied to the voltage line. The output stage may include a plurality of output nodes.

반대로, 로우 레벨 신호를 인가하여 제1 전압 변환부를 턴오프, 제2 전압 변환부를 턴온시켜, 출력단에 승압된 로우 레벨 신호를 제공한다(S200). 승압된 로우 레벨 신호는, 전압 라인에 인가된 전원 전압의 전압 레벨로부터 제2 전압 변환부에 포함된 MOS 트랜지스터의 게이트-소오스 전압만큼 감소된 전압 레벨을 가질 수 있다. Conversely, a low level signal is applied to turn off the first voltage conversion unit, turn on the second voltage conversion unit, and provide the boosted low level signal to the output stage (S200). The boosted low level signal may have a voltage level reduced by the gate-source voltage of the MOS transistor included in the second voltage conversion section from the voltage level of the power supply voltage applied to the voltage line.

또한, 바이어스 전압이 인가되는 MOS 트랜지스터를 이용하여, 상기 제1 또는 제2 전압 변환부에 흐르는 전류량을 고정시킨다(S300). In addition, the amount of current flowing to the first or second voltage converting unit is fixed using a MOS transistor to which a bias voltage is applied (S300).

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

100: 인버터 200: 제1 전압 변환부
300: 제2 전압 변환부 400: 전류 제한부
500: 출력단
100: inverter 200: first voltage converter
300: second voltage converter 400: current limiter
500: Output stage

Claims (11)

입력 신호가 입력되는 제1 노드와 상기 입력 신호의 반전 신호가 출력되는 제2 노드 사이에 연결된 인버터;
상기 제1 노드와 전압 라인 사이에 연결되고, 상기 제1 노드에 하이 레벨 신호가 입력되는 경우에 턴온되는 제1 전압 변환부;
상기 제2 노드와 상기 전압 라인 사이에 연결되고, 상기 제1 노드에 로우 레벨 신호가 입력되는 경우에 턴온되는 제2 전압 변환부;
상기 제1 및 제2 전압 변환부에 연결되어, 상기 제1 또는 제2 전압 변환부에 흐르는 전류량을 제한하는 전류 제한부;
상기 제1 전압 변환부가 턴온되고, 상기 제2 전압 변환부가 턴오프된 경우에, 승압된 하이 레벨 신호를 출력하는 제1 출력단; 및
상기 제1 전압 변환부가 턴오프되고, 상기 제2 전압 변환부가 턴온된 경우에, 승압된 로우 레벨 신호를 출력하는 제2 출력단을 포함하되,
상기 제1 출력단은 상기 제1 전압 변환부에 포함된 제1 MOS 트랜지스터의 게이트 노드 및 상기 제2 전압 변환부에 포함된 제2 MOS 트랜지스터의 게이트 노드에 연결되고,
상기 제2 출력단은 상기 제2 전압 변환부에 포함된 상기 제2 MOS 트랜지스터와 다른 제3 MOS 트랜지스터의 게이트 노드에 연결되고,상기 제1 전압 변환부와 상기 제2 전압 변환부는 전류 미러(current mirror) 회로인 전압 레벨 변환 장치.
An inverter connected between a first node for receiving an input signal and a second node for outputting an inverted signal of the input signal;
A first voltage conversion unit connected between the first node and a voltage line and turned on when a high level signal is input to the first node;
A second voltage conversion unit connected between the second node and the voltage line and turned on when a low level signal is input to the first node;
A current limiter connected to the first and second voltage converters, for limiting an amount of current flowing to the first or second voltage converter;
A first output terminal for outputting a boosted high level signal when the first voltage converter is turned on and the second voltage converter is turned off; And
And a second output terminal for outputting a boosted low level signal when the first voltage conversion section is turned off and the second voltage conversion section is turned on,
Wherein the first output terminal is connected to a gate node of a first MOS transistor included in the first voltage converting unit and a gate node of a second MOS transistor included in the second voltage converting unit,
And the second output terminal is connected to a gate node of a third MOS transistor which is different from the second MOS transistor included in the second voltage converter, and the first voltage converter and the second voltage converter are connected to a current mirror ) Circuit.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 승압된 하이 레벨 신호는, 상기 전압 라인에 인가된 전압 레벨과 동일한 전압 레벨을 갖는 전압 레벨 변환 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the boosted high level signal has a voltage level equal to a voltage level applied to the voltage line.
제 1항에 있어서,
상기 제3 MOS 트랜지스터의 소오스 노드는 상기 제2 출력단에 연결된 전압 레벨 변환 장치.
The method according to claim 1,
And a source node of the third MOS transistor is connected to the second output terminal.
제 4항에 있어서,
상기 승압된 로우 레벨 신호는, 상기 전압 라인에 인가된 전압 레벨로부터 상기 제3 MOS 트랜지스터의 게이트-소오스 전압만큼 감소된 전압 레벨을 갖는 전압 레벨 변환 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the boosted low level signal has a voltage level reduced by a gate-source voltage of the third MOS transistor from a voltage level applied to the voltage line.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 제1 또는 제2 전압 변환부에 흐르는 전류량은, 상기 전류 제한부에 인가된 바이어스 전압에 의하여 고정된 전압 레벨 변환 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the amount of current flowing in the first or second voltage converting unit is fixed by a bias voltage applied to the current limiting unit.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020130131354A 2013-10-31 2013-10-31 Apparatus and method for shifting voltage level KR101526892B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130131354A KR101526892B1 (en) 2013-10-31 2013-10-31 Apparatus and method for shifting voltage level

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130131354A KR101526892B1 (en) 2013-10-31 2013-10-31 Apparatus and method for shifting voltage level

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150050761A KR20150050761A (en) 2015-05-11
KR101526892B1 true KR101526892B1 (en) 2015-06-10

Family

ID=53388425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130131354A KR101526892B1 (en) 2013-10-31 2013-10-31 Apparatus and method for shifting voltage level

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101526892B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040090246A1 (en) * 2002-11-12 2004-05-13 Gans Dean D. Method and apparatus for amplifying a regulated differential signal to a higher voltage
KR100670727B1 (en) * 1998-12-22 2007-06-04 주식회사 하이닉스반도체 Current Mirror Sense Amplifier
KR20070076112A (en) * 2006-01-17 2007-07-24 엘지전자 주식회사 Level shifter
JP2011135189A (en) * 2009-12-22 2011-07-07 Renesas Electronics Corp Delay circuit and voltage-controlled oscillation circuit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100670727B1 (en) * 1998-12-22 2007-06-04 주식회사 하이닉스반도체 Current Mirror Sense Amplifier
US20040090246A1 (en) * 2002-11-12 2004-05-13 Gans Dean D. Method and apparatus for amplifying a regulated differential signal to a higher voltage
KR20070076112A (en) * 2006-01-17 2007-07-24 엘지전자 주식회사 Level shifter
JP2011135189A (en) * 2009-12-22 2011-07-07 Renesas Electronics Corp Delay circuit and voltage-controlled oscillation circuit

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150050761A (en) 2015-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7449917B2 (en) Level shifting circuit for semiconductor device
US8154323B2 (en) Output driver operable over wide range of voltages
US8120984B2 (en) High-voltage selecting circuit which can generate an output voltage without a voltage drop
JP5225876B2 (en) Power-on reset circuit
US20140354249A1 (en) Voltage regulator
US7129684B2 (en) Variable start-up circuit for switching regulators
US10270363B2 (en) CMOS inverter circuit that suppresses leakage currents
US9800246B2 (en) Level shifter applicable to low voltage domain to high voltage domain conversion
US20070188194A1 (en) Level shifter circuit and method thereof
JP2008032812A (en) Output driving device and display device
US20070018710A1 (en) Level shifter circuit of semiconductor memory device
JP7443420B2 (en) level shift circuit
US7463072B2 (en) Small swing signal receiver for low power consumption and semiconductor device including the same
US20090237139A1 (en) Level shifter with reduced current consumption
US20130222036A1 (en) Voltage level converting circuit
JP2006203747A (en) Charge pump circuit
US7184285B2 (en) DC-DC conversion circuit
JP2006295322A (en) Level shifter circuit
KR101526892B1 (en) Apparatus and method for shifting voltage level
JP2018007307A (en) Switching regulator of synchronous rectification system
JP4588436B2 (en) Level shifter circuit
JP2020174323A (en) Semiconductor device
US20100033260A1 (en) Oscillation circuit
US10763849B2 (en) Semiconductor integrated circuit
JP2008258966A (en) Vth shift circuit and d/a converter

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180525

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190527

Year of fee payment: 5