NL1026588C2 - Niveauverschuiver, die gebruikmaakt van invoergestuurde blokkingstransistor met nuldrempel. - Google Patents

Niveauverschuiver, die gebruikmaakt van invoergestuurde blokkingstransistor met nuldrempel. Download PDF

Info

Publication number
NL1026588C2
NL1026588C2 NL1026588A NL1026588A NL1026588C2 NL 1026588 C2 NL1026588 C2 NL 1026588C2 NL 1026588 A NL1026588 A NL 1026588A NL 1026588 A NL1026588 A NL 1026588A NL 1026588 C2 NL1026588 C2 NL 1026588C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
input signal
supply voltage
transistor
transistors
level shifter
Prior art date
Application number
NL1026588A
Other languages
English (en)
Inventor
Jin-Ho Seo
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of NL1026588C2 publication Critical patent/NL1026588C2/nl

Links

Classifications

    • 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
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/08Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
    • H03K19/094Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors
    • H03K19/0944Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET
    • H03K19/0948Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET using CMOS or complementary insulated gate field-effect transistors
    • H03K19/09482Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET using CMOS or complementary insulated gate field-effect transistors using a combination of enhancement and depletion transistors
    • H03K19/09485Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET using CMOS or complementary insulated gate field-effect transistors using a combination of enhancement and depletion transistors with active depletion transistors
    • 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
    • H03K19/018528Interface arrangements of complementary type, e.g. CMOS with at least one differential stage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Description

Korte aanduiding: Niveauverschuiver, die gebruikmaakt van invoer- gestuurde blokkingstransistor met nuldrempel.
De uitvinding heeft betrekking op niveauverschuivers en meer in het bijzonder op niveauverschuivers, die in staat zijn te werken met technologie, die een zeer lage kernspanning heeft.
Wanneer schakelingen met verschillende vermogensbronspanningen 5 met elkaar worden verbonden, dient het niveau van een uitgangssignaal van één schakeling te worden verschoven naar het niveau van de andere schakeling, die het uitgangssignaal ontvangt. In het algemeen voert een niveauverschuiver deze taak uit. Zoals te zien is in fig. IA en 1B bevat een conventionele niveauverschuiver typisch inverteerorganen en .0 vier transistoren MN11, MN12, MP11 en MP12. De transistoren MPll en MP12 zijn p-kanaal MOS(PMOS)transistoren en de transistoren MN11 en MN12 zijn n-kanaal MOS(NMOS)transistoren. Niveauverschuivers kunnen worden gekenmerkt op basis van de onderlinge verbinding van de transistoren als een vergrendelings-type niveauverschuiver (fig. IA) .5 of een spiegel-type niveauverschuiver (fig. 1B).
Vanwege de kruis-gekoppelde structuur van de transistoren MPll en MP12 is er geen statische stroom (dat wil zeggen, een stroom door de transistor MPll of MP12, wanneer het uitgangssignaal van de niveauverschuiver zich in een evenwichtstoestand bevindt) in de in fig. IA >0 getoonde vergrendelings-type niveauverschuiver. Wanneer de transistor MN11 is aangeschakeld en de transistor MN12 is uitgeschakeld, wordt de poort van de transistor MP12 omlaag getrokken en is de transistor MP12 aangeschakeld, hetgeen de poort van de transistor MPll omhoog trekt en de transistor MPll uitschakelt. Wanneer de transistor MN11 is uitge->5 schakeld en de transistor MN12 is aangeschakeld, wordt de poort van de transistor MPll omlaag getrokken en is de transistor MPll aangeschakeld, hetgeen de poort van de transistor MP12 omhoog trekt en de transistor MP12 uitschakelt. Er wordt derhalve geen stroomweg gevormd door de transistoren MPll en MN11 of MP12 en MN12.
30 De prestaties van de vergrendelings-type niveauverschuiver wordt echter sterk beïnvloed door de spanning vdd2, aangezien de poort-naar-bronspanning van de PMOS-transistoren MPll en MP12 de spanning vdd2 is, terwijl de poort-naar-bronspanning van de NMOS-transis-toren MN11 en MN12 de spanning vddl is. Het bereik van spanningen van 1028588- - 2 - vdd2, waarover een vergrendelings-type niveauverschuiver correct kan functioneren, kan derhalve klein zijn.
Een spiegel-type niveauverschuiver is weergegeven in fig. 1B. Zoals te zien is in fig. 1B, zijn de poorten van de PMOS-transistoren 5 MP11 en MP12 aan elkaar gekoppeld en aan de afvoerelektrode van de transistor MP11. Omdat de prestaties worden bepaald door de stroom van de transistoren MP11 en MN11, zelfs wanneer de uitgangsspanning vdd2 wordt veranderd, zal er typisch geen sterke prestatieverandering in de niveauverschuiver optreden. Het kan dus mogelijk zijn om de spiegel-.0 type niveauverschuiver voor verschillende uitgangsspanningsschakelin-gen te gebruiken. Wanneer echter MN11 is aangeschakeld, worden de poorten van de transistoren MP11 en MP12 omlaag getrokken en zijn de transistoren MP11 en MP12 aangeschakeld. Door de transistoren MP11 en MN11 is dus een statische-stroomweg gevormd.
.5 Een verdere moeilijkheid bij hèt verschaffen van niveauver- schuiverschakelingen is dat de in bijvoorbeeld ultra-diep submicron CMOS-technologieën gebruikte kernvoedingsspanning (vddl) is gereduceerd, terwijl de I/O-sectievoedingsspanning (vdd2) op een hoog niveau is gehandhaafd. Wanneer de kernvoedingsspanning vddl wordt geredu-’.O ceerd, wordt ook de de NMOS-transistor NM11, NM12 aansturende poort-bronspanning gereduceerd. De aanstuurcapaciteit kan dus worden gereduceerd tot een punt, waarop de niveauverschuiver geen betrouwbare werking verschaft.
Wanneer bijvoorbeeld de kernspanning (vddl) afneemt en het ver-!5 schil van vddl en een drempelspanning (Vom) van de NMOS-transistoren naar nagenoeg nul wordt verlaagd, kan de niveauverschuiver geen betrouwbare werking verschaffen. In het bijzonder wordt de stroom (I»#n2) van de transistor MN12 door de volgende vergelijking gegeven: >0 I*12 (Vdcü-W2 waarin W en L de poortbreedte en -lengte zijn, Cox de oxidecapaciteit is en μΝ de oppervlakte-elektronenmobiliteit is. Wanneer het verschil tussen vddl en de drempelspanning de waarde nul nadert, nadert 55 ook de stroom door de transistor de waarde nul, zoals blijkt uit de bovenstaande vergelijking. Om deze beperking te overwinnen, kan het verschil tussen vddl en de drempelwaarde V^ worden vergroot door het verlagen van de drempelspanning Vthn. Om de drempelspanning te 1026588- - 3 - verlagen gebruiken de transistoren typisch dunne oxiden en ondiepe implantaties. Een dergelijke dunne-oxidetransistor kan gevoeliger zijn voor spanningsbelasting bij werking in samenhang met de hogere spanning vdd2.
5 Fig. 2 is een schakelingsschema van een niveauverschuiver, zo als beschreven in de Japanse octrooiaanvrage Nr. JP7086913. Zoals te zien is in fig. 2, is een door de inverteerorganen INV1 en INV2 en een transistor MP13 verschaft vertragingselement voorzien in aanvulling op een conventionele stroom-spiegelniveauverschuiverschakeling. De tran-10 sistor MP13 is in serie met de transistoren MP11 en MN11 geschakeld en wordt bestuurd door het uitgangssignaal van het vertragingselement.
Het van Y afkomstige terugkoppelsignaal wordt gebruikt om de transistor MP13 te besturen teneinde de statische stroom te blokkeren, wanneer A hoog is.
15 Fig. 3 is een schema van een niveauverschuiverschakeling, zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift nr. 6,556,061. Zoals te zien is in fig. 3, zijn transistoren met nuldrempel MN31 en MN32 opgenomen in een conventionele vergrendeling-type niveauverschuiver. De poorten van de transistoren MN31 en MN32 liggen vast aan vddl (de la-20 gere voedingsspanning). De transistoren MN11 en MN12 zijn dunne-oxide-transistoren, die een lagere drempelspanning hebben. Omdat de poort-spanning van MN31 en MN32 vddl is en de drempelspanning van MN31 en MN32 nul is, is de maximale afvoerelektrodespanning van MN11 en MN12 vddl (d.w.z., Vg - Vthn = Vddl - 0). Daardoor is het mogelijk om tran-25 sistoren met lage drempelspanning voor MN11 en MN12 te gebruiken.
Enkele uitvoeringsvormen van de uitvinding verschaffen een niveauverschuiver voor het verschuiven van een ingangssignaal vanaf een eerste vermogensdomein, dat een eerste voedingsspanning heeft, naar een tweede vermogensdomein, dat een tweede voedingsspanning heeft. De 30 niveauverschuiver bevat een stroomspiegelschakeling, die een uitgangssignaal in het tweede vermogensdomein verschaft. De stroomspiegelschakeling bevat eerste en tweede p-type transistoren, die aan de tweede voedingsspanning zijn gekoppeld, eerste en tweede n-type transistoren met nuldrempel, die aan respectieve transistoren van de eerste en 35 tweede p-type transistoren zijn gekoppeld, en eerste en tweede n-type transistoren, die aan respectieve transistoren van de eerste en tweede p-type transistoren zijn gekoppeld via respectieve transistoren van de eerste en tweede transistoren met nuldrempel. De eerste en tweede n-type transistoren hebben een drempelspanning gebaseerd op de eerste 1026588- - 4 - voedingsspanning. Een schakelende stuurschakeling, die de eerste voedingsspanning gebruikt, bestuurt de eerste transistor met nuldrempel in reactie op het ingangssignaal om een statische stroom door de eerste n-type transistor heen te verminderen.
5 In verdere uitvoeringsvormen van de uitvinding bevat de schake lende stuurschakeling een vertragingsschakeling, die is ingericht om het ingangssignaal te vertragen teneinde een vertraagd ingangssignaal te verschaffen om de eerste transistor met nuldrempel te besturen. De niveauverschuiver kan ook een eerste inverteerorgaan, dat de eerste 10 voedingsspanning gebruikt en dat is ingericht om het ingangssignaal te ontvangen en een geïnverteerd ingangssignaal aan de eerste n-type transistor te verschaffen, en een tweede inverteerorgaan, dat de eerste voedingsspanning gebruikt en dat is ingericht om het geïnverteerde ingangssignaal te ontvangen en een gebufferd ingangssignaal aan de 15 tweede n-type transistor te verschaffen, en een derde inverteerorgaan, dat de tweede voedingsspanning gebruikt en dat het uitgangssignaal verschaft, bevatten. De vertragingsschakeling kan ten minste twee in serie geschakelde inverteerorganen, die de eerste voedingsspanning gebruiken, bevatten.
20 In aanvullende uitvoeringsvormen van de uitvinding bevat de vertragingsschakeling een vierde inverteerorgaan, dat de eerste voedingsspanning gebruikt en dat is ingericht om het ingangssignaal te ontvangen en een tweede geïnverteerd ingangssignaal te verschaffen, en een NOR-poort, die de eerste voedingsspanning gebruikt en die is 25 ingericht om het ingangssignaal en het tweede geïnverteerde ingangssignaal te ontvangen en het resultaat van een logische NOR-bewerking van het ingangssignaal en het tweede geïnverteerde ingangssignaal aan de eerste transistor met nuldrempel te verschaffen.
In nog verdere uitvoeringsvormen van de uitvinding heeft een 30 derde p-type transistor een aan de uitgang van het derde inverteerorgaan gekoppelde poort en voert deze transistor de tweede voedingsspanning aan de ingang van het derde inverteerorgaan toe.
In verdere uitvoeringsvormen van de uitvinding heeft een vierde p-type transistor een aan de ingang van het derde inverteer-35 orgaan gekoppelde poort en voert deze transistor de tweede voedingsspanning aan de poorten van de eerste en tweede p-type transistoren toe.
In nog andere uitvoeringsvormen van de uitvinding is een poort van de tweede transistor met nuldrempel gekoppeld aan de uitgang van f10265 88- - 5 - het tweede inverteerorgaan. Als alternatief kan de poort van de transistor met nuldrempel aan de eerste voedingsspanning zijn gekoppeld.
In aanvullende uitvoeringsvormen van de uitvinding heeft de 5 vertragingsschakeling een vertraging, die correspondeert met een vertraging tussen een overgang in het ingangssignaal en een corresponderende overgang in het uitgangssignaal. De vertragingsschakeling kan ook een vertraging, die correspondeert met een vertraging tussen een overgang in een uitgangssignaal van het eerste inverteerorgaan en 10 een corresponderende overgang in het uitgangssignaal, hebben.
In andere uitvoeringsvormen van de uitvinding is een spanning tussen de bronelektrode en de afvoerelektrode van de eerste en tweede n-type transistoren beperkt tot de eerste voedingsspanning minus een drempelspanning van de corresponderende eerste en tweede transistoren 15 met nuldrempel.
In aanvullende uitvoeringsvormen van de uitvinding omvat een niveauverschuiver voor het verschuiven van een ingangssignaal vanaf een eerste vermogensdomein, dat een eerste voedingsspanning heeft, naar een tweede vermogensdomein, dat een tweede voedingsspanning 20 heeft, eerste en tweede kruisgekoppelde p-type transistoren, die aan de tweede voedingsspanning zijn gekoppeld, eerste en tweede n-type transistoren met nuldrempel, die in serie met de eerste p-type transistor zijn geschakeld en die op een geïnverteerd ingangssignaal reageren, en derde en vierde n-type transistoren met nuldrempel, die 25 in serie met de tweede p-type transistor zijn geschakeld en die op een gebufferd ingangssignaal reageren. Een poortoxide van de eerste en tweede kruis-gekoppelde p-type transistoren en de eerste, tweede, derde en vierde transistoren met nuldrempel kan in hoofdzaak hetzelfde zijn. De niveauverschuiver kan ook een eerste inverteerorgaan, 30 dat de eerste voedingsspanning gebruikt en dat is ingericht om het ingangssignaal te ontvangen en het geïnverteerde ingangssignaal aan de eerste en tweede transistoren met nuldrempel te verschaffen, een tweede inverteerorgaan, dat de eerste voedingsspanning gebruikt en dat is ingericht om het geïnverteerde ingangssignaal te ontvangen en dat 35 het gebufferde ingangssignaal aan de derde en vierde transistoren met nuldrempel te verschaffen, en een derde inverteerorgaan, dat de tweede voedingsspanning gebruikt en dat het uitgangssignaal verschaft, omvatten.
026588- - 6 -
In andere uitvoeringsvormen van de uitvinding omvat de ni-veauverschuiver voor het verschuiven van een ingangssignaal vanaf een eerste vermogensdomein, dat een eerste voedingsspanning heeft, naar een tweede vermogensdomein, dat een tweede voedingsspanning heeft, 5 aan de tweede voedingsspanning gekoppelde eerste en tweede p-type . transistoren met aangesloten poortelektroden, met de eerste p-type transistor in serie geschakelde eerste en tweede n-type transistoren met nuldrempel, die op een geïnverteerd ingangssignaal reageren, met de tweede p-type transistor in serie geschakelde derde en vierde n-10 type transistoren met nuldrempel, die op een gebufferd ingangssignaal reageren, en een schakelende stuurschakeling, die de eerste voedingsspanning gebruikt, welke schakeling de eerste transistor met nuldrempel, die op het ingangssignaal reageert, bestuurt.
In verdere uitvoeringsvormen van de uitvinding is een poort-15 oxide van de eerste en tweede kruis-gekoppelde p-type transistoren en de eerste, tweede, derde en vierde transistoren met nuldrempel in hoofdzaak hetzelfde. De niveauverschuiver kan ook een eerste inver-teerorgaan, dat de eerste voedingsspanning gebruikt en dat is ingericht om het ingangssignaal te ontvangen en het geïnverteerde in-20 gangssignaal aan de eerste en tweede transistoren met nuldrempel te verschaffen, een tweede inverteerorgaan, dat de eerste voedingsspanning gebruikt en dat is ingericht om het geïnverteerde ingangssignaal te ontvangen en het gebufferde ingangssignaal aan de derde en vierde transistoren met nuldrempel te verschaffen, en een derde inverteeror-25 gaan, dat de tweede voedingsspanning gebruikt en het uitgangssignaal verschaft, omvatten.
In nog andere uitvoeringsvormen van de uitvinding bevat de schakelende stuurschakeling ten minste twee in serie geschakelde in-verteerorganen, die de eerste voedingsspanning gebruiken. De schake-30 lende stuurschakeling kan ook een vierde inverteerorgaan, dat de eerste voedingsspanning gebruikt en dat is ingericht om het ingangssignaal te ontvangen en een tweede geïnverteerd ingangssignaal te verschaffen, en een NOR-poort, die de eerste voedingsspanning gebruikt en die is ingericht om het ingangssignaal en het tweede geïnverteerd 35 ingangssignaal te ontvangen en het resultaat van een logische NOR-bewerking van het ingangssignaal en het tweede geïnverteerd ingangssignaal aan de eerste transistor met nuldrempel te verschaffen, omvatten.
In nog andere uitvoeringsvormen van de uitvinding heeft een t026588- - 7 - derde p-type transistor een aan de uitgang van het derde inverteer-orgaan gekoppelde poort en voert deze transistor de tweede voedingsspanning aan de ingang van het derde inverteerorgaan toe.
In nog verdere uitvoeringsvormen van de uitvinding heeft een 5 vierde p-type transistor een aan de ingang van het derde inverteerorgaan gekoppelde poort en voert deze transistor de tweede voedingsspanning aan de poorten van de eerste en tweede p-type transistoren toe.
In verdere uitvoeringsvormen van de uitvinding bevat de scha-10 kelende stuurschakeling een vertragingsschakeling, die een met een vertraging tussen een overgang in het ingangssignaal en een corresponderende overgang in het uitgangssignaal corresponderende vertraging heeft.
Fig. IA en 1B zijn schematische illustraties van conventionele 15 niveauverschuiverschakelingen; fig. 2 is een schematische illustratie van een conventionele niveauverschuiverschakeling; fig. 3 is een schematische illustratie van een conventionele niveauverschuiverschakeling; 20 fig. 4 is een schematische illustratie van een niveauverschui verschakeling volgens enkele uitvoeringsvormen van de uitvinding; fig. 5 is een schematische illustratie van een niveauverschuiverschakeling volgens verdere uitvoeringsvormen van de uitvinding; fig. 6 is een tijdsdiagram van de niveauverschuiverschakeling 25 van fig. 5; fig. 7 is een schematische illustratie van een niveauverschuiverschakeling volgens verdere uitvoeringsvormen van de uitvinding; fig. 8 is een tijdsdiagram van de niveauverschuiverschakeling van fig. 7; en i 30 fig. 9 tot en met 12 zijn schematische illustraties van ni veauverschuiverschakelingen volgens aanvullende uitvoeringsvormen van de uitvinding.
De uitvinding zal nu in detail worden beschreven onder verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen, waarin uitvoeringsvormen van 35 de uitvinding zijn weergegeven. Deze uitvinding kan echter in verschillende vormen worden verwezenlijkt en dient niet te worden opgevat als tot de hierin uiteengezette uitvoeringsvormen beperkt zijnde. In plaats daarvan zijn deze uitvoeringsvormen verschaft, zodat deze beschrijving grondig en compleet zal zijn en volledig het 1026588- - 8 - kader van de uitvinding voor de vakman duidelijk zal maken. Dezelfde verwijzingscijfers verwijzen naar dezelfde elementen. De hierin gebruikte term "en/of" bevat elke en alle combinaties van één of meer van de bijbehorende opgesomde onderdelen.
5 Het zal duidelijk zijn dat, hoewel de termen eerste en tweede hierin kunnen worden gebruikt om verschillende elementen, componenten, gebieden, lagen en/of secties te beschrijven, deze elementen, componenten, gebieden, lagen en/of secties niet door deze termen beperkt dienen te worden. Deze termen worden slechts gebruikt om één element, 10 component, gebied, laag of sectie van een ander element, component, gebied, laag of sectie te onderscheiden. Bijvoorbeeld kan een hieronder toegelicht eerste element, component, gebied, laag of sectie dus een tweede element, component, gebied, laag of sectie worden genoemd zonder de leer van de uitvinding te verlaten.
15 Fig. 4 is een schematische illustratie van een niveauverschui- verschakeling voor het verschuiven van een ingangssignaal A vanaf een eerste vermogensdomein, dat een eerste voedingsspanning vddl heeft, naar een tweede vermogensdomein, dat een tweede voedingsspanning vdd2 heeft, volgens enkele uitvoeringsvormen van de uitvinding. In enkele 20 uitvoeringsvormen van de uitvinding is vddl een spanning van een ul-tra-diep submicronkerngedeelte van een geïntegreerde schakeling en is vdd2 een spanning van een koppelingsgedeelte van de geïntegreerde schakeling. Bijvoorbeeld kan vddl ongeveer 1,2 V of minder bedragen. Voor bijvoorbeeld 0,13-microntechnologie kan de kernspanning 1,2 V be-25 dragen. Voor 90-nm-technologie kan de kernspanning ongeveer 1 V bedragen. In enkele uitvoeringsvormen van de uitvinding is de tweede voedingsspanning vdd2 groter dan de eerste voedingsspanning vddl. Bijvoorbeeld kan de tweede voedingsspanning vdd2 ongeveer 2,5 V bedragen. In bepaalde uitvoeringsvormen van de uitvinding bedraagt de tweede 30 voedingsspanning vdd2 3,3 V.
Zoals te zien is in fig. 4, bevat een spiegel-type niveauver-schuiver eerste en tweede p-type transistoren MP110 en MP120, die gemeenschappelijk verbonden poorten hebben. De bronelektroden van de p-type transistoren MP110 en MP120 zijn aan de hogere voedingsspanning 35 vdd2 gekoppeld. De p-type transistoren MP110 en MP120 zijn via twee transistoren met nuldrempel MN310 en MN320 aan twee n-type transistoren MN110 en MN120 gekoppeld. De poort van de tweede transistor met nuldrempel MN320 is gekoppeld aan vddl. De afvoerelektrode van de tweede p-type transistor MP120 is gekoppeld aan een uitgangsinverteer- 1026588- - 9 - orgaan INV30, dat werkt onder gebruikmaking van de tweede voedingsspanning vdd2 en dat het niveau-verschoven uitgangssignaal Y verschaft. In enkele uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen de p-type transistoren MP110 en MP120 een oxidedikte gebaseerd op de tweede voe-5 dingsspainning vdd2, bijvoorbeeld 3,3 V, hebben met een drempelspanning van ongeveer 0,4 tot ongeveer 0,8 V.
De transistoren met nuldrempel MN310 en MN320 kunnen dezelfde oxidedikte als de p-type transistoren hebben, doch kunnen een drempelspanning van ongeveer nul hebben. Terwijl de transistoren met nuldrem-10 pel MN310 en MN320 zijn aangeschakeld bij ongeveer 0 V, hebben deze een hoge weerstand. Wanneer de poortspanning wordt verhoogd, wordt het weerstandsvermogen van de transistoren met nuldrempel MN310 en MN320 verminderd. Bij 0 V kunnen de transistoren met nuldrempel MN310 enMN320 dus niet volledig blokkeren, doch kunnen een stroom van ver-15 schillende honderden nanoampère toestaan. In enkele uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen de transistoren met nuldrempel MN310 en MN320 een zodanige omvang hebben, dat de spanning over de n-type transistor MN110 ongeveer vddl is. De bepaalde omvang van de transistor met nuldrempel MN310 kan een compromis tussen de schakelsnelheid en de stati-20 sche stroom zijn. Een grotere transistor kan sneller schakelen doch kan een grotere statische stroom hebben. Het compromis van een bepaalde schakeling kan bijvoorbeeld op het beoogde gebruik van de schakeling zijn gebaseerd.
Het ingangssignaal A wordt via een eerste ingangsinverteeror-25 gaan INV10 aan een poort van de eerste n-type transistor MN110 en via het eerste ingangsinverteerorgaan INV10 en een tweede ingangsinver-teerorgaan INV20 aan een poort van de tweede n-type transistor MN120 verschaft. De ingangsinverteerorganen INV10 en INV20 gebruiken de eerste voedingsspanning vddl. De n-type transistoren MN110 en MN120 heb-30 ben een lage drempelspanning voor werking met de eerste voedingsspanning vddl en kunnen dunne-oxidetransistoren zijn. In bijzondere uitvoeringsvormen van de uitvinding hebben de n-type transistoren MN110 en MN120 eenzelfde oxidedikte als transistoren in het eerste vermo-gensdomein, bijvoorbeeld transistoren, die het ingangssignaal A in een 35 kerngedeelte van een geïntegreerde schakeling, die werkt onder gebruikmaking van de vddl-voedingsspanning, genereert.
Zoals verder te zien is in fig. 4, voert een schakelende stuurschakeling 50 het ingangssignaal A aan de poort van de eerste transistor met nuldrempel MN310 toe. De poort van de tweede transis- 1026588- - 10 - tor met nuldrempel MN320 is gekoppeld van vddl. In enkele uitvoeringsvormen vertraagt de schakelende stuurschakeling 50 het ingangssignaal A met ten minste de vertraging van de ingang A naar de uitgang Y. In de in fig. 4 getoonde schakeling vertraagt de schake-5 lende stuurschakeling het ingangssignaal A bijvoorbeeld met ongeveer drie inverteerorgaanvertragingen, wanneer een drie-inverteerorgaan-vertraging aanwezig is vanaf de ingang A naar de uitgang Y, wanneer de ingang omschakelt naar een hoge waarde. De schakelende stuurschakeling 50 bevindt zich in het eerste vermogensdomein, zodat de 10 poortspanning van de eerste transistor met nuldrempel MN310 tussen 0 en vddl schakelt. In operationele toestand heeft het door de n-type transistor MN110 waargenomen spanningsniveau dus een maximum van vddl-Vth, mn3io , waarin Vth, moio de drempel spanning van MN310 is, welke drempelspanning ongeveer nul is. Op overeenkomstige wijze is de 15 poortspanning van de tweede transistor met nuldrempel MN320 vddl en daardoor heeft het door de n-type transistor MN120 waargenomen spanningsniveau een maximum van vddl-Vth, >«320/ waarin Vth, »020 de drempelspanning van MN320 is, welke drempelspanning ongeveer nul is. Als zodanig kunnen de n-type transistoren MN110 en MN120 dunne-· 20 poortoxidetransistoren zijn, die in een lage drempelspanning, geschikt voor gebruik in bijvoorbeeld ultra-diep submicrontechnologie, kunnen voorzien.
Fig. 5 is een schema van een niveauverschuiverschakeling volgens verdere uitvoeringsvormen van de uitvinding. In de niveauver-25 schuiver van fig. 5 wordt de schakelende stuurschakeling 50 van fig.
4 verschaft door in serie geschakelde inverteerorganen INV110 en INV120. De resterende elementen van de schakeling van fig. 5 zijn zoals hierboven beschreven onder verwijzing naar fig. 4. De inverteerorganen INV110 en INV120 hebben een zodanige omvang, dat deze een 30 met de vertraging van A naar Y corresponderende vertraging verschaffen en dat deze de eerste voedingsspanning vddl gebruiken. De transistoren in de in serie geschakelde inverteerorganen INV110 en INV120 kunnen een poortoxidedikte van transistoren in de kern van de geïntegreerde schakeling gebruiken.
35 Fig. 6 is een tijdsdiagram van de spanningen op de knooppunten a, b, c, d, e en f in de schakeling van fig. 5. Zoals te zien is in fig. 5, volgen de knooppunten a en b het ingangssignaal A en schakelen tussen 0 en vddl. Wanneer het ingangssignaal A van een hoge waarde naar een lage waarde schakelt, gaat de poort (knooppunt a) van 1026588- - 11 - de transistor MN110 van een lage waarde (0 V) naar een hoge waarde (vddl) en gaat de poort (knooppunt b) van de transistor MN120 van een hoge waarde (vddl) naar een lage waarde (0 V). De transistor MN110 schakelt dus aan en de transistor MN120 schakelt uit. Omdat de 5 transis.toren MN110 en MN120 dunne-oxidetransistoren met een drempelspanning op basis van vddl zijn, kunnen de transistoren MN110 en mNl20 op betrouwbare wijze tussen een aangeschakelde toestand en een uitgeschakelde toestand worden geschakeld.
Wanneer de transistor MN110 aanschakelt, omdat de poort 10 (knooppunt f) van de transistor MN310 hoog is (d.w.z. vddl), bevindt de transistor MN310 zich in een toestand van lage weerstand en wordt het knooppunt c omlaag getrokken, hetgeen de transistoren MP110 en MP120 aanschakelt, en wordt het knooppunt d omhoog getrokken (d.w.z. naar vdd2) en schakelt de uitgang Y van het inverteerorgaan INV30 15 naar een lage toestand. Na de vertraging van de in serie geschakelde inverteerorganen INV110 en INV120, gaat de poort (knooppunt f) van de transistor (MN310) omlaag en gaat de transistor MN310 naar een toestand van hoge weerstand, hetgeen de stroom door de transistor MP110 vermindert, en gaat het knooppunt e naar 0 V, aangezien de 20 spanning op knooppunt e V8( MN3io-vth, mraio is. Het knooppunt c gaat daardoor omhoog en het knooppunt d blijft hoog omdat de transistoren MP120 en MN120 beide zijn uitgeschakeld.
Wanneer de ingang A van een lage waarde naar een hoge waarde schakelt, gaat de poort (knooppunt a) van de transistor MN110 van een 25 hoge waarde (vddl) naar een lage waarde (0 V) en gaat de poort (knooppunt b) van de transistor MN120 van een lage waarde (0 V) naar een hoge waarde (vddl). De transistor MN110 schakelt dus uit en de transistor MN12Ö schakelt aan. Wanneer de transistor MN120 aanschakelt omdat de transistor MP120 is uitgeschakeld en de tran-30 sistor MN320 zich in een toestand van lage weerstand bevindt, wordt het knooppunt d omlaag getrokken, hetgeen de uitgang Y omhoog doet gaan.
Zoals te zien is in fig. 6, staat op de poort van de transistor met nuldrempel MN310 een vertraagde versie van het ingangssignaal 35 A en wordt daardoor de statische stroom door de transistoren MN110 en MN110 verminderd door het doen overgaan van de transistor met nuldrempel MN310 van een toestand van lage weerstand naar een toestand van hoge weerstand nadat voldoende tijd is verstreken om de uitgang Y van een hoge toestand naar een lage toestand te doen 1026588- - 12 - overgaan.
Fig. 7 is een schema van een niveauverschuiverschakeling volgens verdere uitvoeringsvormen van de uitvinding. In de niveauver-schuiver van fig. 7 wordt de schakelende stuurschakeling 50 van fig.
5 4 gevormd door een inverteerorgaan INV140 en een NOR-poort NORIO. De resterende elementen van de schakeling van fig. 7 zijn zoals hierboven beschreven onder verwijzing naar fig. 4 en 5. Het inverteerorgaan INV140 en/of de NOR-poort NORIO hebben een zodanig omvang, dat deze een met de vertraging van A naar Y corresponderende 10 vertraging verschaffen, en de eerste voedingsspanning vddl gebruiken. In enkele uitvoeringsvormen van de uitvinding is de vertraging van het inverteerorgaan INV140 en/of de NOR-poort NORIO ten minste de vertraging van A naar Y. De transistoren in het inverteerorgaan INV140 en de NOR-poort NORIO kunnen een poortoxidedikte van tran-15 sistoren in de kern van de geïntegreerde schakeling gebruiken.
Wanneer het ingangssignaal A in de schakeling van fig. 5 hoog is, is het knooppunt f hoog en is het knooppunt a laag en blokkeert slechts de transistor MN110 de stroom door de transistor MP110. Indien de lekstroom door de transistor MN110 groot is, kan dus een 20 statische stroom resulteren. Wanneer echter de schakeling van fig. 7 wordt gebruikt, kunnen de transistor MN110 en de transistor MN310 beide de stroom door de transistor MP110 blokkeren. Daardoor kan een statische stroom worden verminderd en/of geëlimineerd.
Fig. 8 is een tijdsdiagram van de spanningen op de knooppunten 25 a, b, c, d, e en f in de schakeling van fig. 7. Wanneer de ingang A in fig. 7 een hoge waarde heeft, hebben de ingangen van de NOR-poort NORIO de hoge waarde van de ingang A en de lage waarde van het inverteerorgaan INV140. De uitgang van de NOR-poort NORIO is dus laag en daardoor is knooppunt f laag en bevindt de transistor MN310 zich 30 in een toestand van hoge weerstand. Wanneer de ingang A van een hoge waarde naar een lage waarde gaat, gaan de ingangen van de NOR-poort NORIO van een hoge waarde en een lage waarde naar twee lage waarden en gaat het knooppunt f omhoog, waardoor de transistor MN310 naar een toestand van lage weerstand overgaat. Na de vertraging van het 35 inverteerorgaan INV140 gaat de ingang van de NOR-poort NORIO omhoog en gaat de uitgang van de NOR-poort NORIO omlaag en daardoor is het knooppunt f laag en gaat de transistor MN310 over naar een toestand van hoge weerstand. Wanneer het ingangssignaal A van een lage waarde naar een hoge waarde overgaat, bevindt een ingang van de NOR-poort 1026588- - 13 - NOR10 zich op een hoge waarde, zodat de uitgang van de NOR-poort NOR10 laag blijft zoals het knooppunt f. De transistor MN310 en de transistor MN110 blokkeren dus beide de stroom door de transistor MP110.
5 Dé pulsbreedte van de op knooppunt f gereflecteerde spanning kan worden vastgesteld door middel van de vertraging door het in-verteerorgaan INV40. Dienovereenkomstig kan in enkele uitvoeringsvormen van de uitvinding de vertraging door het inverteerorgaan INV40 op ten minste de vertraging van de ingang A naar de uitgang Y worden ,0 ingesteld. De pulsbreedte op knooppunt f zal dus voldoende van duur zijn om te voorzien in omschakeling van de uitgangstoestand van de schakeling voordat de transistor MN310 naar een toestand van hoge weerstand overgaat.
Fig. 9 is een schema van een niveauverschuiverschakeling vol-5 gens verdere uitvoeringsvormen van de uitvinding. In de niveauver-schuiver van fig. 9 zijn een p-type transistor MP41 en een p-type transistor MP42 toegevoegd. De p-type transistor MP41 trekt de ingang van het inverteerorgaan INV30 naar vdd2, wanneer de uitgang van het inverteerorgaan INV30 laag is. Wanneer de uitgang van het 0 inverteerorgaan INV30 laag is, zijn MN120 en MP120 beide uitgeschakeld, zodat de ingang van het inverteerorgaan INV30 zich in een zwevende toestand bevindt. Indien in dit geval de lekstroom van MN120 groter is dan die van MP120, kan de spanning op de ingang van het inverteerorgaan INV30 dalen. De spanningsdaling op de ingang van het 5 inverteerorgaan INV30 kan een toename van de statische stroom door INV30 heen veroorzaken en kan verder de uitgang van een lage toestand naar een hoge toestand schakelen. Deze terugkoppeltransistor kan de waarschijnlijkheid van deze typen foutieve werking verminderen. De p-type transistor MP42 trekt de poorten van MP110 en MP120 naar vdd2, 0 wanneer MN120 is aangeschakeld. Wanneer MN120 is aangeschakeld, bevinden de poorten van MP110 en MP120 zich beide in een zwevende toestand, zodat er geen lekstroom door MP120 kan optreden. De transistor MP42 trekt de poorten van MP110 en MP120 omhoog naar vdd2, wanneer MN120 is aangeschakeld, zodat de lekstroom door MP42 kan 5 worden verminderd en/of geëlimineerd.
Fig. 10 is een schema van een niveauverschuiverschakeling volgens verdere uitvoeringsvormen van de uitvinding. In de niveauver-schuiver van fig. 10 is de uitgang van het inverteerorgaan INV20 ook gekoppeld aan de poort van de tweede transistor met nuldrempel MN320.
1026588- - 14 -
Wanneer de transistor MN120 is uitgeschakeld, bevindt de tweede transistor met nuldrempel MN320 zich dus in een toestand van hoge weerstand en wanneer de transistor MN120 is aangeschakeld, bevindt de tweede transistor met nuldrempel MN320 zich in een toestand van lage 5 weerstand. De transistor MN120 en de transistor MN320 kunnen dus beide de stroom door de transistor MP120 blokkeren. Elke uit bijvoorbeeld een grote lekstroom door de transistor MN120 resulterende statische stroom kan dus worden verminderd en/of geëlimineerd.
.0 Verdere uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn weergegeven in fig. 11 en 12, waarin in serie geschakelde transistoren met nuldrempel en dikke oxide worden gebruikt om de lekstroom te verminderen en om tussen een toestand van hoge weerstand en een toestand van lage weerstand te schakelen onder gebruikmaking van de lagere spanningen .5 van de eerste voedingsspanning vddl. Fig. 11 toont een vergrendeling- ! type niveauverschuiver, die in serie geschakelde transistoren met nuldrempel MN310, MN210 en MN320, MN220 gebruikt. Fig. 12 toont een spiegel-type niveauverschuiver, die in serie geschakelde transistoren met nuldrempel MN310, MN210 en MN320, MN220 gebruikt.
10 Onder verwijzing naar fig. 11, bevat een niveauverschuiver voor het verschuiven van een ingangssignaal vanaf een eerste vermo-gensdomein, dat een eerste voedingsspanning (vddl) heeft, naar een tweede vermogensdomein, dat een tweede voedingsspanning (vdd2) heeft, eerste en tweede kruis-gekoppelde p-type transistoren MP110 en MP120, :5 die aan de tweede voedingsspanning vdd2 zijn gekoppeld. Eerste en tweede n-type transistoren met nuldrempel MN320 en MN220 zijn in serie met de eerste p-type transistor MP120 geschakeld en reageren op het ingangssignaal A. Derde en vierde n-type transistoren met nuldrempel MN310 en MN210 zijn in serie met de tweede p-type !0 transistor MP110 geschakeld en reageren op een geïnverteerde fase van het ingangssignaal A. Het ingangssignaal A wordt dus aan de poorten van de eerste en tweede n-type transistoren met nuldrempel MN320 en MN220 verschaft via de eerste en tweede in serie geschakelde inverteerorganen INV10 en INV20. De geïnverteerde fase van het 15 ingangssignaal A wordt via het eerste inverteerorgaan INV10 aan de poorten van de derde en vierde n-type transistoren met nuldrempel MN310 en MN210 verschaft. Het uitgangssignaal wordt verschaft als een geïnverteerde vorm van de spanning tussen de tweede p-type transistor MP120 en de eerste transistor met nuldrempel MN320.
1026588- - 15 -
Met betrekking tot fig. 12, bevat een niveauverschuiver voor het verschuiven van een ingangssignaal vanaf een eerste vermogensdo-raein, dat een eerste voedingsspanning (vddl) heeft naar een tweede verraogensdomein, dat een tweede voedingsspanning (vded2) heeft, eerste 5 en tweede p-type transistoren MP-110 en MP120, die aan de tweede voedingsspanning vdd2 zijn gekoppeld en die met elkaar verbonden poort-elektroden hebben. Eerste en tweede n-type transistoren met nuldrempel MN320 en MN220 zijn in serie met de eerste p-type transistor MP120 geschakeld en reageren op het ingangssignaal A. Derde en vierde n-type 10 transistoren met nuldrempel MN310 en MN210 zijn in serie met de tweede p-type transistor MP110 geschakeld en reageren op een geïnverteerde fase van het ingangssignaal A. Het ingangssignaal A wordt dus aan de poorten van de eerste en tweede n-type transistoren met nuldrempel MN320 en MN220 via de eerste en tweede in serie geschakelde inverteer-15 organen INV10 en INV20 verschaft. De geïnverteerde fase van het ingangssignaal A wordt aan de poorten van de derde en vierde n-type transistoren met nuldrempel MN310 en MN210 via het eerste inverteeror-gaan INV10 verschaft. Het uitgangssignaal wordt als een geïnverteerde vorm van de spanning tussen de tweede p-type transistor MP120 en de 20 eerste transistor met nuldrempel MN320 verschaft.
In de schakelingen van fig. 11 en 12 kunnen de transistoren met nuldrempel een oxidedikte hebben, die in hoofdzaak dezelfde is als die van de p-type transistoren. Omdat de oxidedikte van de transistoren met nuldrempel dezelfde kan zijn als die van het restant van de uit-25 gangsschakeling, kan het schakelingsontwerp worden vereenvoudigd. Met het gebruik van dunne-oxidetransistoren geassocieerde betrouwbaar-heidsvragen kunnen bovendien worden vermeden. Omdat de transistoren transistoren met nuldrempel zijn, kan vddl echter voldoende groter zijn dan de drempelspanning van de transistoren, om de schakelbetrouw-30 baarheid ten opzichte van conventionele transistoren te verhogen.
In werking worden de transistoren met nuldrempel MN310 en MN210 parallel aangestuurd en worden de transistoren met nuldrempel MN320 en MN220 parallel aangestuurd. De paren van transistoren met nuldrempel kunnen een lagere lekstroom ten opzichte van het gebruik van een enke-35 le transistor met nuldrempel verschaffen. De transistor met nuldrempel MN310 kan een omvang hebben op basis van een compromis tussen een toegenomen lekstroom en een hogere aanschakelsnelheid, waarbij geldt dat des te groter de lekstroom des te hoger de aanschakelsnelheid is.
De schakelende stuurschakeling 50 van fig. 12 kan worden ver- 1026588- - 16 - schaft als elk van de hierboven beschreven schakelende stuurschakelin-gen. Verder kunnen ook combinaties van de uitvoeringsvormen van de uitvinding worden verschaft. Bijvoorbeeld kunnen de terugkoppeltran-sistoren MP41 en MP42 van fig. 9 worden verschaft in elk van de scha-5 kelingen van fig. 5, 7, 10 en 12. Op overeenkomstige wijze kunnen de in serie geschakelde inverteerorganen INV110 en INV120 of het inver-teerorgaan INV140 en de NOR-poort NORIO als de schakelende stuurscha-kelingen 50 van fig. 9, 10 of 12 worden verschaft. Uitvoeringsvormen van de uitvinding dienen daarom niet te worden opgevat als beperkt te 10 zijn tot de hierin getoonde bijzondere schakelingsconfiguraties van de voorbeelden.
Hoewel de uitvinding in het bijzonder onder verwijzing naar bijzondere uitvoeringsvormen daarvan is weergegeven en beschreven, zal het voor de vakman duidelijk zijn, dat verschillende veranderingen in 15 vorm en details daarin kunnen worden aangebracht zonder de gedachte en het kader van de uitvinding, zoals gedefinieerd door de volgende conclusies, te verlaten.
1026586-

Claims (22)

1. Niveauverschuiver voor het verschuiven van een ingangssignaal vanaf een eerste vermogensdomein, dat een eerste voedingsspanning heeft, naar een tweede vermogensdomein, dat een tweede voe- 10 dingsspanning heeft, omvattende: een stroomspiegelschakeling, die een uitgangssignaal in het tweede vermogensdomein verschaft, waarbij de stroomspiegel omvat: eerste en tweede aan de tweede voedingsspanning gekoppelde p-type transistoren; 15 eerste en tweede n-type transistoren met nuldrempel, welke transistoren aan de respectieve transistoren van de eerste en tweede p-type transistoren zijn gekoppeld; eerste en tweede n-type transistoren, die aan respectieve transistoren van de eerste en tweede p-type transistoren 20 zijn gekoppeld via respectieve transistoren van de eerste en tweede transistoren met nuldrempel, waarbij de eerste en tweede n-type transistoren een drempelspanning op basis van de eerste voedingsspanning hebben; en een schakelende stuurschakeling, die de eerste voedingsspan-25 ning gebruikt, en die de eerste transistor met nuldrempel in reactie op het ingangssignaal bestuurt.
2. Niveauverschuiver volgens conclusie 1, waarin de schakelende stuurschakeling een vertragingsschakeling omvat, welke ver-tragingsschakeling is ingericht om het ingangssignaal te vertragen 30 teneinde een vertraagd ingangssignaal te verschaffen om de eerste transistor met nuldrempel te besturen.
3. Niveauverschuiver volgens conclusie 2, verder omvattende: een eerste inverteerorgaan, dat de eerste voedingsspanning gebruikt en dat is ingericht om het ingangssignaal te ontvangen en om 35 een geïnverteerd ingangssignaal aan de eerste n-type transistor te verschaffen; een tweede inverteerorgaan, dat de eerste voedingsspanning gebruikt en dat is ingericht om het geïnverteerde ingangssignaal te ont- 026588 vangen en een gebufferd ingangssignaal aan de tweede n-type transistor te verschaffen; en een derde inverteerorgaan, dat de tweede voedingsspanning gebruikt en dat het uitgangssignaal verschaft.
4. Niveauverschuiver volgens conclusie 3, waarin de vertra- gingsschakeling ten minste twee in serie geschakelde inverteerorga-nen, die de eerste voedingsspanning gebruiken, omvat.
5. Niveauverschuiver volgens conclusie 3, waarin de vertra-gingsschakeling omvat: 10 een vierde inverteerorgaan, dat de eerste voedingsspanning gebruikt en dat is ingericht om het ingangssignaal te ontvangen en een tweede geïnverteerd ingangssignaal te verschaffen; een NOR-poort, die de eerste voedingsspanning gebruikt en die is ingericht om het ingangssignaal en het tweede geïnverteerde in- 15 gangssignaal te ontvangen en het resultaat van een logische NOR-bewer-king van het ingangssignaal en het tweede geïnverteerde ingangssignaal aan de eerste transistor met nuldrempel te verschaffen.
5 GEWIJZIGDE CONCLUSIES
6. Niveauverschuiver volgens conclusie 3, verder omvattende een derde p-type transistor, die een met de uitgang van het derde 20 inverteerorgaan gekoppelde poort heeft en die de tweede voedingsspanning aan de ingang van het derde inverteerorgaan toevoert.
7. Niveauverschuiver volgens conclusie 3, verder omvattende een vierde p-type transistor, die een aan de ingang van het derde inverteerorgaan gekoppelde poort heeft en die de tweede voedings- 25 spanning aan de poorten van de eerste en tweede p-type transistoren toevoert.
8. Niveauverschuiver volgens conclusie 3, waarin een poort van de tweede transistor met nuldrempel aan de uitgang van het tweede inverteerorgaan is gekoppeld.
9. Niveauverschuiver volgens conclusie 3, waarin een poort van de tweede transistor met nuldrempel aan de eerste voedingsspanning is gekoppeld.
10. Niveauverschuiver volgens conclusie 2, waarin de vertra-gingsschakeling een vertraging heeft, die correspondeert met een 35 vertraging tussen een overgang in het ingangssignaal en een corresponderende overgang in het uitgangssignaal.
11. Niveauverschuiver volgens conclusie 3, waarin de vertra-gingsschakeling een vertraging heeft, welke vertraging correspondeert met een vertraging tussen een overgang in een uitgangssignaal van het 026588 eerste inverteerorgaan en een corresponderende overgang in het uitgangssignaal.
12. Niveauverschuiver volgens conclusie 1, waarin een spanning tussen de bronelektrode en de afvoerelektrode van de eerste en tweede 5 n-type transistoren beperkt is tot de eerste voedingsspanning minus een drempelspanning van de corresponderende eerste en tweede transistoren met nuldrempel.
13. Niveauverschuiver volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de schakelende stuurschakeling een doen overgaan 10 verschaft van de eerste nuldrempeltransistor van een toestand van lage weerstand naar een toestand van hoge weerstand, nadat een knooppunt dat de tweede p-type transistor en de tweede nuldrempeltransistor met elkaar verbindt, naar een hoge toestand is gegaan.
14. Niveauverschuiver voor het verschuiven van een ingangs signaal vanaf een eerste vermogensdomein, dat een eerste voedingsspanning heeft, naar een tweede vermogensdomein, dat een tweede voedingsspanning heeft, omvattende: aan de tweede voedingsspanning gekoppelde eerste en tweede p-20 type transistoren met verbonden poortelektroden; met de eerste p-type transistor in serie geschakelde eerste en tweede n-type transistoren met nuldrempel, die op een geïnverteerd ingangssignaal reageren; met de tweede p-type transistor in serie geschakelde derde en 25 vierde n-type transistoren met nuldrempel, die op een gebufferd ingangssignaal reageren; en een schakelende stuurschakeling, die de eerste voedingsspanning gebruikt, welke schakeling de eerste transistor met nuldrempel, die op het ingangssignaal reageert, bestuurt.
15. Niveauverschuiver volgens conclusie 14, waarin een poort- oxide van de eerste en tweede p-type transistoren en de eerste, tweede, derde en vierde transistoren met nuldrempel in hoofdzaak hetzelfde is.
16. Niveauverschuiver volgens conclusie 14 of 15, verder om-35 vattende: een eerste inverteerorgaan,. dat de eerste voedingsspanning gebruikt en dat is ingericht om het ingangssignaal te ontvangen en het geïnverteerde ingangssignaal aan de eerste en tweede transistoren met nuldrempel te verschaffen; 326588 een tweede inverteerorgaan, dat de eerste voedingsspanning gebruikt en dat is ingericht om het geïnverteerde ingangssignaal te ontvangen en het gebufferde ingangssignaal aan de derde en vierde tran-sistoren met nuldrempel te verschaffen; en 5 een derde inverteerorgaan, dat de tweede voedingsspanning ge bruikt en dat het uitgangssignaal verschaft.
17. Niveauverschuiver volgens conclusie 16, waarin de schakelende stuurschakeling ten minste twee in serie geschakelde inver-teerorganen, die de eerste voedingsspanning gebruiken, omvat.
18. Niveauverschuiver volgens conclusie 16, waarin de schake lende stuurschakeling omvat: een vierde inverteerorgaan, dat de eerste voedingsspanning gebruikt en dat is ingericht om het ingangssignaal te ontvangen en een tweede geïnverteerd ingangssignaal te verschaffen; 15 een NOR-poort, die de eerste voedingsspanning gebruikt en die is ingericht om het ingangssignaal en het tweede geïnverteerd ingangssignaal te ontvangen en het resultaat van een logische NOR-be-werking van het ingangssignaal en het tweede geïnverteerd ingangssignaal aan de eerste transistor met nuldrempel te verschaffen.
19. Niveauverschuiver volgens elk van de conclusies 16-18, verder omvattende een derde p-type transistor met een aan de uitgang van het derde inverteerorgaan gekoppelde poort, welke transistor de tweede voedingsspanning aan de ingang van het derde inverteerorgaan toevoert.
20. Niveauverschuiver volgens elk van de conclusies 16-19, verder omvattende een vierde p-type transistor met een aan de ingang van het derde inverteerorgaan gekoppelde poort, welke transistor de tweede voedingsspanning aan de poorten van de eerste en tweede p-type transistoren toevoert.
21. Niveauverschuiver volgens conclusie 14, waarin de schake lende stuurschakeling een vertragingsschakeling omvat, welke ver-tragingsschakeling een vertraging heeft, die correspondeert met een vertraging tussen een overgang in het ingangssignaal en een corresponderende overgang in het uitgangssignaal.
22. Niveauverschuiver volgens een van conclusies 14 - 21, waarbij de schakelende stuurschakeling een doen overgaan verschaft van de eerste nuldrempeltransistor van een toestand van lage weerstand naar een toestand van hoge weerstand, nadat een knooppunt 026588 dat de tweede p-type transistor en de tweede nuldrempeltransistor met elkaar verbindt naar een hoge toestand is gegaan. 026588
NL1026588A 2003-12-17 2004-07-06 Niveauverschuiver, die gebruikmaakt van invoergestuurde blokkingstransistor met nuldrempel. NL1026588C2 (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20030092231 2003-12-17
KR1020030092231A KR100566395B1 (ko) 2003-12-17 2003-12-17 레벨 쉬프터 및 이를 이용한 레벨 쉬프팅 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1026588C2 true NL1026588C2 (nl) 2005-06-21

Family

ID=34675756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1026588A NL1026588C2 (nl) 2003-12-17 2004-07-06 Niveauverschuiver, die gebruikmaakt van invoergestuurde blokkingstransistor met nuldrempel.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7053656B2 (nl)
KR (1) KR100566395B1 (nl)
CN (1) CN100355208C (nl)
NL (1) NL1026588C2 (nl)
TW (1) TWI304292B (nl)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006121654A (ja) * 2004-09-21 2006-05-11 Renesas Technology Corp レベル変換回路
KR100678458B1 (ko) * 2004-12-24 2007-02-02 삼성전자주식회사 레벨 쉬프트 회로 및 이의 동작 방법
US7205819B2 (en) * 2005-01-25 2007-04-17 Via Technologies, Inc. Zero-bias-power level shifting
JP2006279203A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Fujitsu Ltd レベル変換回路
WO2007048447A1 (fr) * 2005-10-27 2007-05-03 Semtech Neuchâtel SA Circuit de conversion de niveau de tension
US20080084238A1 (en) * 2006-10-06 2008-04-10 Himax Technologies Limited Latch-type level shift circuit
US7834662B2 (en) * 2006-12-13 2010-11-16 Apple Inc. Level shifter with embedded logic and low minimum voltage
US20080211541A1 (en) * 2007-03-02 2008-09-04 Texas Instruments Incorporated Precision voltage level shifter based on thin gate oxide transistors
US7468615B1 (en) * 2007-03-28 2008-12-23 Xilinx, Inc. Voltage level shifter
KR100896188B1 (ko) * 2007-05-25 2009-05-12 삼성전자주식회사 레벨 변환 플립-플롭, 및 레벨 변환 플립-플롭의 동작 방법
US7446566B1 (en) 2007-10-16 2008-11-04 Freescale Semiconductor, Inc. Level shifter
US7768309B2 (en) * 2007-12-03 2010-08-03 Luich Thomas M Low-noise PECL output driver
US7982500B2 (en) * 2007-12-03 2011-07-19 Glacier Microelectronics Low-noise PECL output driver
US7884643B2 (en) * 2008-07-10 2011-02-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Low leakage voltage level shifting circuit
JP4686589B2 (ja) * 2008-11-17 2011-05-25 三菱電機株式会社 レベルシフト回路
US8102728B2 (en) 2009-04-07 2012-01-24 Apple Inc. Cache optimizations using multiple threshold voltage transistors
JP5468882B2 (ja) * 2009-07-03 2014-04-09 セイコーインスツル株式会社 Cmos入力バッファ回路
TWI395403B (zh) * 2010-05-20 2013-05-01 Orise Technology Co Ltd 轉壓器
WO2013085520A1 (en) * 2011-12-08 2013-06-13 Intel Corporation Voltage compensated level-shifter
US8610462B1 (en) * 2011-12-21 2013-12-17 Altera Corporation Input-output circuit and method of improving input-output signals
US8510701B2 (en) * 2012-01-16 2013-08-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Over stress verify design rule check
US9054694B2 (en) 2012-05-31 2015-06-09 Agency for Science, Technology Research Circuit arrangements and methods of operating the same
TWI487283B (zh) * 2012-06-27 2015-06-01 Himax Analogic Inc 驅動電路
KR101538157B1 (ko) * 2013-02-22 2015-07-22 주식회사 하이딥 전압 레벨 변환기 및 이를 이용한 rf 스위칭 구동 장치
US9385714B2 (en) * 2013-09-30 2016-07-05 Skyworks Solutions, Inc. Self-leveling logic receiver
US9503091B2 (en) * 2013-11-20 2016-11-22 Globalfoundries Inc. Wordline decoder circuits for embedded charge trap multi-time-programmable-read-only-memory
TWI539751B (zh) 2014-08-19 2016-06-21 聯詠科技股份有限公司 位準轉換器
CN105446405B (zh) * 2014-08-26 2017-06-09 联咏科技股份有限公司 位准转换器
CN107707246A (zh) * 2017-08-23 2018-02-16 大家传承网络科技(深圳)有限公司 面向物联网的亚阈值cmos电平转换电路及实现方法
KR102519602B1 (ko) * 2018-12-17 2023-04-07 에스케이하이닉스 주식회사 레벨 쉬프터 및 이를 포함하는 드라이버 회로
US10892750B2 (en) 2018-05-31 2021-01-12 SK Hynix Inc. Semiconductor apparatus
US10707845B2 (en) * 2018-11-13 2020-07-07 Marvell International Ltd. Ultra-low voltage level shifter
KR102613516B1 (ko) 2019-01-24 2023-12-13 삼성전자주식회사 레벨 시프터 및 그 동작 방법
CN110504954A (zh) * 2019-09-30 2019-11-26 上海华力微电子有限公司 电平转换电路
CN114284989B (zh) * 2021-12-22 2023-03-24 北京奕斯伟计算技术股份有限公司 电位转换器及其输出级的控制方法和过流保护电路

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0786913A (ja) * 1993-06-25 1995-03-31 Sony Corp パルスレベル変換回路
US6650168B1 (en) * 2002-09-30 2003-11-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company High-speed level shifter using zero-threshold MOSFETS
US6656061B2 (en) * 2001-06-05 2003-12-02 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Solid golf ball

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3468803B2 (ja) 1993-09-24 2003-11-17 三菱重工業株式会社 グリッパ着脱装置
US5434822A (en) * 1994-07-07 1995-07-18 Intel Corporation Apparatus and method for adjusting and maintaining a bitline precharge level
US6036278A (en) * 1994-11-29 2000-03-14 Glenn Boyer Technologies, Inc. Multi durometer wheel for in-line skates
US5908519A (en) * 1994-12-12 1999-06-01 The Hyper Corporation Hollow core in-line skate wheel having contour conforming polyurethane wall
US5922151A (en) * 1994-12-12 1999-07-13 The Hyper Corporation Polyurethane skate wheel with shaped foam core
US5698993A (en) * 1996-03-28 1997-12-16 Industrial Technology Research Institute CMOS level shifting circuit
JPH1084274A (ja) 1996-09-09 1998-03-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体論理回路および回路レイアウト構造
US6227622B1 (en) * 1997-06-20 2001-05-08 K-2 Corporation Multilayer skate wheel
KR100266633B1 (ko) * 1997-10-10 2000-09-15 김영환 레벨 쉬프터 회로
US6176554B1 (en) * 1999-08-09 2001-01-23 Chuan-Hai Huang Roller skate wheel
US6556061B1 (en) * 2001-02-20 2003-04-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Level shifter with zero threshold device for ultra-deep submicron CMOS designs
US6496044B1 (en) * 2001-12-13 2002-12-17 Xilinx, Inc. High-speed output circuit with low voltage capability
ITTO20020816A1 (it) * 2002-09-19 2004-03-20 Atmel Corp Specchio di corrente a bassa tensione a dinamica rapida con

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0786913A (ja) * 1993-06-25 1995-03-31 Sony Corp パルスレベル変換回路
US6656061B2 (en) * 2001-06-05 2003-12-02 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Solid golf ball
US6650168B1 (en) * 2002-09-30 2003-11-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company High-speed level shifter using zero-threshold MOSFETS

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1995, no. 06 31 July 1995 (1995-07-31) *

Also Published As

Publication number Publication date
US7053656B2 (en) 2006-05-30
CN100355208C (zh) 2007-12-12
CN1630193A (zh) 2005-06-22
KR100566395B1 (ko) 2006-03-31
KR20050060582A (ko) 2005-06-22
US20050134312A1 (en) 2005-06-23
TW200524284A (en) 2005-07-16
TWI304292B (en) 2008-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1026588C2 (nl) Niveauverschuiver, die gebruikmaakt van invoergestuurde blokkingstransistor met nuldrempel.
US8004339B2 (en) Apparatuses and methods for a level shifter with reduced shoot-through current
US6414534B1 (en) Level shifter for ultra-deep submicron CMOS designs
US20060033550A1 (en) Level shift circuit
US20070176913A1 (en) Driver circuit usable for display panel
JP2003273715A (ja) パワーデバイスの駆動回路
US5905393A (en) Unbuffered latch resistant to back-writing and method of operation therefor
TWI323563B (en) Signal gate oxide level shifters
US7355454B2 (en) Energy recovery boost logic
CN108736863B (zh) 一种输出驱动电路
JP2003032098A (ja) 出力バッファ回路
JP4027936B2 (ja) 半導体装置
JPH05291929A (ja) 半導体回路
US6958626B2 (en) Off chip driver
JP2010056677A (ja) デューティ可変回路
EP1537666B1 (en) Reconfigurable logic device comprising supply voltage modulation circuits for mos transistors
KR102475620B1 (ko) 반도체 장치
JP3857542B2 (ja) 遅延回路
US20120280740A1 (en) Output buffer circuit and input/output buffer circuit
JP4386918B2 (ja) レベルシフト回路及びこれを備えた半導体集積回路
US20080212385A1 (en) Output driver
WO1999005789A2 (en) Voltage tolerant bus hold latch
CN112955847A (zh) 转换速率限制器系统、器件和方法
JP2004228879A (ja) レベルシフト回路
US7259610B1 (en) Static CMOS logic level shift circuit with a low logic input count high switching speed and low power dissipation

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up