RU2469472C1 - Device for recovery of signal level in circuits with programmable switching - Google Patents

Device for recovery of signal level in circuits with programmable switching Download PDF

Info

Publication number
RU2469472C1
RU2469472C1 RU2011126818/08A RU2011126818A RU2469472C1 RU 2469472 C1 RU2469472 C1 RU 2469472C1 RU 2011126818/08 A RU2011126818/08 A RU 2011126818/08A RU 2011126818 A RU2011126818 A RU 2011126818A RU 2469472 C1 RU2469472 C1 RU 2469472C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
channel transistor
uvus
inverter
Prior art date
Application number
RU2011126818/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Александрович Цыбин
Сергей Иванович Курганский
Алексей Викторович Быстрицкий
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Конструкторско-технологический центр "ЭЛЕКТРОНИКА"
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 Открытое акционерное общество "Конструкторско-технологический центр "ЭЛЕКТРОНИКА" filed Critical Открытое акционерное общество "Конструкторско-технологический центр "ЭЛЕКТРОНИКА"
Priority to RU2011126818/08A priority Critical patent/RU2469472C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2469472C1 publication Critical patent/RU2469472C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering.
SUBSTANCE: device includes pull-up P-channel transistors, inverter, 2AND-NOR logic element and inverting delay line. Inverter includes P-channel transistor and N-channel transistor. 2AND-NOR element includes P-channel transistors and N-channel transistors. Inverting delay line includes odd number of in-series connected inverters each of which consists of P-channel transistor and N-channel transistor.
EFFECT: reduction of switching delay time and increase in curvature of front edge of signal, enlargement of range of supply voltages, increase in limit frequency of circuit operability and increase in noise threshold.
12 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к интегральной электронной технике и может быть использовано в составе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС).The present invention relates to integrated electronic technology and can be used as part of programmable logic integrated circuits (FPGAs).

Одной из особенностей ПЛИС является наличие нескольких уровней межсоединений, различающихся протяженностью. Соединения между проводниками разных уровней осуществляются с помощью программируемых ключей, состояние каждого из которых (замкнут/разомкнут) определяется содержимым соответствующей ячейки конфигурационной памяти. Таким образом, содержимое конфигурационной памяти ПЛИС определяет конкретное соединение между всеми проводниками, то есть трассировку межсоединеий.One of the features of FPGAs is the presence of several levels of interconnects that vary in length. Connections between conductors of different levels are made using programmable keys, the state of each of which (closed / open) is determined by the contents of the corresponding cell in the configuration memory. Thus, the contents of the FPGA configuration memory determines a specific connection between all the conductors, that is, the interconnect trace.

Потенциально возможные соединения между проводниками одного уровня и выбранным проводником другого образуют древовидную структуру (дерево мультиплексоров), в каждой ветви которой находится ключ, к входам подключены проводники одного уровня, а к единственному выходу - проводник другого уровня. После прохождения цепочки ключей (ветвей дерева) входной сигнал ослабляется, а потому на выходе требуется буферизация, восстанавливающая уровень сигнала. Таким образом, возникают две связанные между собой проблемы - реализация ключей и устройства восстановления уровня сигнала (УВУС).Potentially possible connections between the conductors of one level and the selected conductor of the other form a tree structure (multiplexer tree), in each branch of which there is a key, conductors of one level are connected to the inputs, and a conductor of another level is connected to the only output. After passing through a chain of keys (tree branches), the input signal is weakened, and therefore, buffering is required at the output, restoring the signal level. Thus, two related problems arise - the implementation of keys and signal level recovery devices (UVUS).

Ранее для реализации ключей использовались пары параллельно включенных Р- и N-канальных транзисторов, на истоки которых подавался входной сигнал, а со стоков снимался выходной. При этом в качестве УВУС использовался обычный инвертор, состоящий из pull-up Р-канального и pull-down N-канального транзисторов, объединенные затворы которых являются входом инвертора, а объединенные стоки - его выходом. Такая схема наряду с очевидным достоинством - дерево мультиплексоров этой схемы проводит сигнал без потери потенциала, имеет также ряд отмечавшихся ранее недостатков. Во-первых, она имеет удвоенное по сравнению с числом ключей число транзисторов, что ведет к соответствующему увеличению площади кристалла, а также паразитных емкостей и, как следствие, ухудшению временных характеристик. Во-вторых, каждый из управляющих сигналов, подаваемых на затворы транзисторов ключей, должен быть представлен как пара из прямого и инвертированного сигналов, что требует дополнительного инвертирования сигналов и также ведет к увеличению площади.Previously, for the implementation of the keys, pairs of parallel-connected P- and N-channel transistors were used, at the sources of which an input signal was supplied, and the output was removed from the drains. At the same time, a conventional inverter was used as a UVUS, consisting of pull-up P-channel and pull-down N-channel transistors, the combined gates of which are the input of the inverter, and the combined drains are its output. Such a circuit, along with an obvious advantage - the multiplexer tree of this circuit conducts a signal without loss of potential, also has a number of drawbacks noted earlier. Firstly, it has twice the number of transistors compared to the number of keys, which leads to a corresponding increase in the area of the crystal, as well as stray capacitances and, as a consequence, to a deterioration of the time characteristics. Secondly, each of the control signals supplied to the gates of the key transistors should be represented as a pair of direct and inverted signals, which requires additional signal inversion and also leads to an increase in area.

Общеизвестным способом ([1] Жан М. Рабаи, Ананта Чандракасан, Бориврож Николич. Цифровые интегральные схемы. Методология проектирования. - М.: - Вильямс. - 2007. - С.338; [2] патент США №US 2008/0265937 A1 «Level-restoring buffers for programmable interconnect circuits and method for building the same»; [3] патент США №5894227 «Level restoration circuit for pass logic devices») решения этих проблем, приведенным на фиг.1, является использование в качестве ключей дерева мультиплексоров проходных N-канальных транзисторов, что сразу же вдвое уменьшает число транзисторов в дереве и исключает необходимость инвертирования управляющих сигналов. Кроме того, поскольку скорость переключения N-канальных транзисторов выше, чем Р-канальных, следует ожидать большего быстродействия ПЛИС с такой коммутацией межсоединений. Однако использование проходных N-канальных транзисторов приводит к тому, что уровень выходного сигнала логической «1» после прохождения цепочки N-канальных транзисторов дерева мультиплексоров уменьшается по сравнению с напряжением питания на величину порогового напряжения этих транзисторов. В результате в случае использования в качестве выходного буфера обычного инвертора Р-канальный транзистор этого инвертора закрыт не полностью, то есть находится в подпороговом состоянии, что ведет к значительному увеличению сквозного тока через инвертор. Кроме того, существенно снижается шумовой порог.In a well-known manner ([1] Jean M. Rabai, Ananta Chandrakasan, Borivrozh Nikolic. Digital integrated circuits. Design methodology. - M .: - Williams. - 2007. - P.338; [2] US patent No. US 2008/0265937 A1 "Level-restoring buffers for programmable interconnect circuits and method for building the same"; [3] US patent No. 5894227 "Level restoration circuit for pass logic devices") the solutions to these problems, shown in Fig.1, is to use a tree as keys multiplexers of pass-through N-channel transistors, which immediately halves the number of transistors in the tree and eliminates the need for inverting control ignalov. In addition, since the switching speed of N-channel transistors is higher than that of P-channel transistors, one should expect more high-speed FPGAs with such switching interconnects. However, the use of N-channel transistors leads to the fact that the output level of the logic "1" after passing through the chain of N-channel transistors of the multiplexer tree decreases compared to the supply voltage by the threshold voltage of these transistors. As a result, if a conventional inverter is used as the output buffer, the P-channel transistor of this inverter is not completely closed, that is, it is in a subthreshold state, which leads to a significant increase in the through current through the inverter. In addition, the noise threshold is significantly reduced.

Известны несколько методов решения этих проблем.Several methods are known for solving these problems.

1. Первый, наиболее широко применяющийся в ПЛИС, заключается в том, что для выходного инвертора вводится цепь обратной связи, состоящая из pull-up Р-канального транзистора, сток которого соединен с входом инвертора, а на затвор подается выходное напряжение ([1] - с.345; [2, 3]). Такая схема приведена на фиг.2. Это решение снижает статическое энергопотребление и является хорошим для статического и низкочастотного режимов. Однако с ростом частоты появляется проблема, связанная с выбором соотношения между длиной и шириной канала pull-up Р-канального транзистора. При переключении входного сигнала из состояния логического нуля в логическую единицу (передний фронт) для достаточно быстрого переключения необходимо, чтобы этот транзистор имел короткий канал при относительно большой ширине. Для быстрого переключения входного сигнала из состояния логической единицы в логический нуль (задний фронт) pull-up Р-канальный транзистор должен иметь обратные пропорции - длинный канал небольшой ширины. Поэтому приходится выбирать тот или иной компромисс в пропорциях pull-up Р-канального транзистора, в результате которого передний фронт входного сигнала оказывается «заваленным», то есть напряжение на входе УВУС возрастает с небольшой скоростью, стремясь к напряжению питания лишь в пределе. По этой причине, УВУС на фиг.2 имеет относительно небольшую область работоспособности по напряжению питания, поскольку с уменьшением напряжения питания момент переключения инвертора, определяемый достижением напряжения на входе величины порогового напряжения, все больше и больше запаздывает. Это, во-первых, ограничивает снизу диапазон питающих напряжений, а во-вторых, ограничивает сверху предельную максимальную частоту работоспособности схемы. Эти факторы оказываются очень важными, поскольку именно область работоспособности УВУС чаще всего ограничивает область работоспособности ПЛИС в целом. Кроме того, в период медленного нарастания входного напряжения УВУС существенно снижен шумовой порог.1. The first, most widely used in FPGA, is that a feedback circuit is introduced for the output inverter, consisting of a pull-up P-channel transistor, the drain of which is connected to the inverter input, and the output voltage is applied to the gate ([1] - p. 345; [2, 3]). Such a circuit is shown in figure 2. This solution reduces static power consumption and is good for static and low-frequency modes. However, with increasing frequency, a problem arises related to the choice of the ratio between the length and width of the pull-up channel of a P-channel transistor. When switching the input signal from a logical zero state to a logical unit (leading edge), for a sufficiently fast switching, it is necessary that this transistor has a short channel with a relatively large width. To quickly switch the input signal from the state of a logical unit to a logical zero (trailing edge) pull-up, the P-channel transistor should have the inverse proportions - a long channel of small width. Therefore, it is necessary to choose one or another compromise in the proportions of the pull-up of the P-channel transistor, as a result of which the leading edge of the input signal is “overwhelmed”, that is, the voltage at the input of the UVUS increases at a low speed, striving for the supply voltage only to the limit. For this reason, the UVUS in FIG. 2 has a relatively small working area in terms of supply voltage, since with a decrease in the supply voltage, the inverter switching moment, determined by the achievement of the input voltage of the threshold voltage value, is more and more delayed. This, firstly, limits the bottom of the range of supply voltages, and secondly, limits the top maximum frequency of the circuit to work. These factors turn out to be very important, since it is the area of operability of the UVUS that most often limits the area of operability of FPGAs in general. In addition, during a period of slow increase in the input voltage of the UVUS, the noise threshold is significantly reduced.

2. Можно указать также группу методов, требующих для осуществления УВУС второго источника напряжения: [4] патент США №4486670 «Monolitic CMOS low power digital level shifter»; [5] патент США №4958091 «CMOS voltage converter»; [6] патент США №5136190 «CMOS voltage level translator circuit». Однако такие подходы являются сложными в техническом отношении, увеличивают площадь кристалла и противоречат общей тенденции снижения энергопотребления.2. You can also specify a group of methods that require a second voltage source for the implementation of the UVS: [4] US patent No. 4486670 "Monolitic CMOS low power digital level shifter"; [5] US patent No. 4958091 "CMOS voltage converter"; [6] US patent No. 5136190 "CMOS voltage level translator circuit". However, such approaches are technically complex, increase the area of the crystal, and contradict the general tendency to reduce energy consumption.

3. В [2] приведены 12 вариантов УВУС (один из вариантов изображен на фиг.3), общим для которых является то, что между выходом УВУС и шиной земли включен набор N-канальных транзисторов, который при прохождении переднего фронта входного сигнала открывается и притягивает этот выход к уровню земли, после чего открывается pull-up Р-канальный транзистор цепи обратной связи. Поскольку напряжение, открывающее N-канальные транзисторы, подается на затворы с опережением соответствующего переключения на входе УВУС, это ускоряет переключение входа из состояния логического «0» в состояние логической «1». При прохождении заднего фронта входного сигнала выход с опережением отключается от уровня земли, а потому переключение из логической единицы в логический нуль происходит в обычном порядке, как и для схемы, изображенной на фиг.2. Однако число дополнительных N-канальных транзисторов схемы на фиг.3 пропорционально числу входов дерева мультиплексоров (или числу его средних точек), которое может быть достаточно велико (20 и более), поэтому дополнительная площадь оказывается значительной. Далеко не всегда в реально существующих ПЛИС имеются промежуточные буферы (Line Driver 171 на фиг.3), поэтому на всех шинах верхнего уровня, даже отключенных соответствующим ключом SEL, появляется дополнительная нагрузка (затворы транзисторов 238 на фиг.3), что вызывает увеличение размеров драйверов этих шин. Даже в том случае, если промежуточные буферы (Line Driver 171 на фиг.3) присутствуют, их размеры должны быть увеличены для переключения упомянутой выше дополнительной нагрузки. И в том, и в другом случае площадь кристалла и динамическое энергопотребление возрастают. Наконец, дополнительная нагрузка в виде затворов транзисторов 232, 233 на фиг.3 появляется на драйверах сигналов SEL, вызывая необходимость увеличения площади и энергопотребления этих драйверов. Таким образом, в целом схема на фиг.3 оказывается очень затратной по площади и с увеличенным энергопотреблением, поскольку уменьшение энергопотребления выходного инвертора УВУС с избытком компенсируется увеличенным энергопотреблением драйверов.3. In [2], there are 12 options for the UVUS (one of the options is shown in Fig. 3), common to which is that between the output of the UVUS and the ground bus a set of N-channel transistors is included, which opens when the front edge of the input signal passes and attracts this output to ground level, after which a pull-up P-channel feedback transistor opens. Since the voltage that opens the N-channel transistors is supplied to the gates ahead of the corresponding switching at the input of the UVUS, this accelerates the switching of the input from the logical “0” state to the logical “1” state. When passing the trailing edge of the input signal, the output advances is disconnected from the ground level, and therefore, switching from a logical unit to a logical zero occurs in the usual manner, as for the circuit depicted in figure 2. However, the number of additional N-channel transistors of the circuit in Fig. 3 is proportional to the number of inputs of the multiplexer tree (or the number of its midpoints), which can be quite large (20 or more), so the additional area is significant. Real-life FPGAs do not always have intermediate buffers (Line Driver 171 in Fig. 3), therefore, on all top-level buses, even disabled by the corresponding SEL key, an additional load appears (transistor gates 238 in Fig. 3), which causes an increase in size drivers of these tires. Even if intermediate buffers (Line Driver 171 in FIG. 3) are present, their sizes must be increased to switch the additional load mentioned above. In both cases, the crystal area and dynamic power consumption increase. Finally, the additional load in the form of gates of transistors 232, 233 in FIG. 3 appears on the SEL signal drivers, necessitating an increase in the area and power consumption of these drivers. Thus, in general, the circuit in Fig. 3 is very expensive in area and with increased power consumption, since the decrease in power consumption of the output UVUS inverter is excessively compensated by the increased power consumption of the drivers.

4. На фиг.4 приведена схема УВУС из патента [3], особенностью которой является последовательное включение между шинами питания и земли pull-up Р-канального транзистора 100 и pull-down Р-канального транзистора 90. Однако уровень входного сигнала In в состоянии логической «1» вследствие прохождения цепочки N-канальных транзисторов дерева мультиплексоров уменьшается по сравнению с напряжением питания на величину порогового напряжения этих транзисторов. В результате pull-down Р-канальный транзистор 90 может быть закрыт не полностью, то есть находиться в подпороговом состоянии, тогда как последовательно включенный с ним pull-up Р-канальный транзистор 100 в это время полностью открыт.Это ведет к значительному увеличению сквозного тока через эти транзисторы и возрастанию уровня энергопотребления. Кроме того, существенно снижается шумовой порог.4. Figure 4 shows the UVUS circuit from the patent [3], the feature of which is the series connection between the power and ground buses of the pull-up of the P-channel transistor 100 and the pull-down of the P-channel transistor 90. However, the input signal level In is in a state logical “1” due to the passage of the chain of N-channel transistors of the tree of multiplexers decreases compared with the supply voltage by the threshold voltage of these transistors. As a result, the pull-down P-channel transistor 90 may not be completely closed, that is, in a subthreshold state, while the pull-up of the P-channel transistor 100 connected in series with it at that time is completely open. This leads to a significant increase in the through current through these transistors and increasing energy consumption. In addition, the noise threshold is significantly reduced.

Прототипом настоящего изобретения является стандартное УВУС, схема которого изображена на фиг.2.The prototype of the present invention is a standard UVUS, a diagram of which is depicted in figure 2.

Заявляемое УВУС, схема которого приведена на фиг.5, содержит полный набор компонентов, имеющихся в стандартном УВУС на фиг.2: pull-up Р-канальный транзистор 10, сток которого соединен с входом In УВУС, а на затвор подается выходной сигнал Out. Вход In УВУС соединен также с входом инвертора 20, состоящего из pull-up Р-канального транзистора 21 и pull-down N-канального транзистора 22, объединенные затворы которых являются входом инвертора, а объединенные стоки - его выходом, являющимся также выходом Out УВУС. Дополнительно заявляемое УВУС содержит включенный параллельно транзистору 10 pull-up Р-канальный транзистор 30, сток которого также соединен с входом In УВУС, а затвор управляется выходным сигналом логического элемента 2И-НЕ 40, образованного pull-up Р-канальными транзисторами 41 и 42, pull-down N-канальным транзистором 44 и N-канальным транзистором 43, исток которого соединен со стоком N-канального транзистора 44. Объединенные стоки транзисторов 41, 42 и 43 являются выходом элемента 2И-НЕ 40, затворы транзисторов 41 и 43 объединены и образуют первый вход элемента 2И-НЕ 50, который соединен с входом In УВУС, затворы транзисторов 42 и 44 также объединены и образуют второй вход элемента 2И-НЕ 40, который соединен с входом In УВУС через инвертирующую линию задержки (ИЛЗ) 50, состоящую из нечетного числа последовательно включенных инверторов. Каждый из этих инверторов состоит из pull-up Р-канального транзистора 51 и pull-down N-канального транзистора 52, объединенные затворы которых являются входом инвертора, а объединенные стоки - его выходом. Вход первого инвертора, являющийся входом ИЛЗ 50, соединен с входом In УВУС, выход последнего инвертора, являющийся выходом ИЛЗ 50, соединен с вторым входом элемента 2И-НЕ 40.The inventive UVUS, the circuit of which is shown in Fig. 5, contains the full set of components available in the standard UVUS in Fig. 2: pull-up P-channel transistor 10, the drain of which is connected to the In input of the UVUS, and the output signal Out is supplied to the gate. The input In of the UVUS is also connected to the input of the inverter 20, consisting of a pull-up of the P-channel transistor 21 and a pull-down of the N-channel transistor 22, the combined gates of which are the input of the inverter, and the combined drains are its output, which is also the output Out of the UVUS. Additionally, the claimed UVUS contains a P-channel transistor 30 connected in parallel with the pull-up transistor 10, the drain of which is also connected to the UVS input In, and the gate is controlled by the output signal of the 2I-NOT 40 logic element formed by pull-up by the P-channel transistors 41 and 42, pull-down by an N-channel transistor 44 and an N-channel transistor 43, the source of which is connected to the drain of the N-channel transistor 44. The combined drains of the transistors 41, 42 and 43 are the output of the 2I-NOT 40 element, the gates of the transistors 41 and 43 are combined and form first input element 2I-N E 50, which is connected to the input In of the UVUS, the gates of the transistors 42 and 44 are also combined and form the second input of the element 2I-NOT 40, which is connected to the input In of the UVUS through an inverting delay line (ILS) 50, consisting of an odd number of inverters connected in series. Each of these inverters consists of a pull-up of the P-channel transistor 51 and a pull-down of the N-channel transistor 52, the combined gates of which are the input of the inverter, and the combined drains are its output. The input of the first inverter, which is the input of ILZ 50, is connected to the input In of UVUS, the output of the last inverter, which is the output of ILZ 50, is connected to the second input of element 2I-NOT 40.

Основной задачей данного изобретения является расширение области работоспособности УВУС по напряжению питания и частоте.The main objective of this invention is to expand the field of health of the UVUS on the supply voltage and frequency.

Техническим результатом при использовании настоящего изобретения является уменьшение времени задержки переключения и увеличение крутизны переднего фронта сигнала, уменьшение нижней границы допустимого диапазона питающих напряжений, увеличение предельной максимальной частоты работоспособности схемы и повышение шумового порога.The technical result when using the present invention is to reduce the switching delay time and increase the steepness of the leading edge of the signal, reduce the lower limit of the allowable range of supply voltages, increase the maximum maximum frequency of the circuit's operation and increase the noise threshold.

Заявляемое изобретение иллюстрируется следующими графическими материалами.The invention is illustrated by the following graphic materials.

Фиг.1. Выходной каскад дерева мультиплексоров с ключами на проходных N-канальных транзисторах и выходной инвертор.Figure 1. The output stage of the tree of multiplexers with keys on the pass-through N-channel transistors and the output inverter.

Фиг.2. Схема стандартного УВУС с pull-up Р-канальным транзистором.Figure 2. Scheme of a standard UVUS with a pull-up P-channel transistor.

Фиг.3. Схема одного из двенадцати УВУС патент [2].Figure 3. Scheme of one of the twelve UVUS patent [2].

Фиг.4. Схема УВУС патент [3].Figure 4. Scheme UVUS patent [3].

Фиг.5. Схема заявляемого УВУС.Figure 5. Scheme of the proposed UVUS.

Фиг.6. Цепочка открытых N-канальных транзисторов для моделирования прохождения сигнала через открытые ветви дерева мультиплексоров.6. A chain of open N-channel transistors for simulating the passage of a signal through open branches of a tree of multiplexers.

Фиг.7. График зависимости входного напряжения на входе Input схемы на фиг.6 от времени.7. The graph of the input voltage at the input of the Input circuit of Fig.6 from time to time.

Фиг.8. Графики зависимости напряжения на входе In УВУС от времени при напряжении питания 1,8 В, где Vin1 - для заявляемого УВУС, Vin2 - для УВУС на фиг.2.Fig. 8. Graphs of the voltage at the input In of the UVUS from time to time at a supply voltage of 1.8 V, where Vin1 is for the inventive UVUS, Vin2 is for the UVUS in Fig.2.

Фиг.9. График зависимости напряжения на выходе элемента 2И-НЕ 50 от времени при напряжении питания 1,8 В.Fig.9. The graph of the voltage at the output of the 2I-NOT 50 element versus time with a supply voltage of 1.8 V.

Фиг.10. Графики зависимости напряжения на выходе Out УВУС от времени при напряжении питания 1,8 В, где Vout1 - для заявляемого УВУС, Vout2 - для УВУС на фиг.2.Figure 10. Graphs of the dependence of the voltage at the output Out of the UVUS from time to time at a supply voltage of 1.8 V, where Vout1 is for the inventive UVUS, Vout2 is for the UVUS in Fig.2.

Фиг.11. Графики зависимости напряжения на входе In УВУС от времени при напряжении питания 1,44 В, где Vin3 - для заявляемого УВУС, Vin4 - для УВУС на фиг.2.11. Graphs of the voltage at the input In of the UVUS from time to time at a supply voltage of 1.44 V, where Vin3 is for the inventive UVUS, Vin4 is for the UVUS in Fig.2.

Фиг.12. Графики зависимости напряжения на выходе Out УВУС от времени при напряжении питания 1,44 В, где Vout3 - для заявляемого УВУС, Vout4 - для УВУС на фиг.2.Fig. 12. Graphs of the dependence of the voltage at the output Out of UVUS from time to time at a supply voltage of 1.44 V, where Vout3 is for the inventive UVUS, Vout4 is for UVUS in Fig.2.

Заявляемое изобретение осуществляет работу следующим образом.The invention is carried out as follows.

В стационарном состоянии, когда на вход In подается сигнал уровня логического «0» или логической «1», на первый вход элемента 2И-НЕ 40 поступает входной сигнал, а на второй - через нечетное число инверторов ИЛЗ 50 инверсный к нему, в результате чего выход элемента 2И-НЕ 40 в стационарном состоянии всегда находится в состоянии уровня логической «1». Поскольку сигнал с выхода элемента 2И-НЕ 40 подается на затвор pull-up Р-канального транзистора 30 (см. фиг.5), то этот транзистор закрыт и не оказывает влияния на состояние входа и выхода схемы. Таким образом, в стационарном состоянии заявляемое изобретение работает фактически как стандартная схема на фиг.2. Когда вход In находится в состоянии уровня земли, на выход Out через инвертор 20 поступает инверсный к нему сигнал уровня напряжения питания, который по цепи обратной связи запирает транзистор 10, отключая тем самым вход In от шины питания. Когда вход In находится в состоянии логической единицы, на вход In в действительности после прохождения цепочки N-канальных транзисторов дерева мультиплексоров поступает напряжение, уменьшенное по сравнению с напряжением питания на величину порогового напряжения этих транзисторов. Однако на выход Out через инвертор 20 поступает сигнал уровня земли, который по цепи обратной связи открывает транзистор 10 и восстанавливает уровень входного сигнала In до уровня напряжения питания.In a stationary state, when a logic level signal “0” or logic “1” is applied to the In input, the input signal is supplied to the first input of the 2I-NOT 40 element, and the inverse signal to the second through an odd number of inverters ILZ 50, resulting in the output of the 2I-NOT 40 element in the stationary state is always in the state of the logical 1 level. Since the signal from the output of the 2I-NOT 40 element is supplied to the pull-up gate of the P-channel transistor 30 (see Fig. 5), this transistor is closed and does not affect the state of the input and output of the circuit. Thus, in a stationary state, the claimed invention works in fact as a standard circuit in figure 2. When the input In is in the ground level state, the output voltage is inverted to the output Out through the inverter 20, and the voltage level signal is inverse to it, which locks the transistor 10 through the feedback circuit, thereby disconnecting the input In from the power bus. When the input In is in the state of a logical unit, the input In actually, after passing through the chain of N-channel transistors of the multiplexer tree, receives a voltage that is reduced compared to the supply voltage by the threshold voltage of these transistors. However, the output Out through the inverter 20 receives a ground level signal, which through the feedback circuit opens the transistor 10 and restores the level of the input signal In to the level of the supply voltage.

Рассмотрим теперь работу схемы в динамическом режиме. При нахождении входа In в состоянии логического «0» первый и второй входы элемента 2И-НЕ 40 находятся соответственно в состояниях логического «0» и «1», а его выход - в состоянии логической «1», удерживая pull-up Р- канальный транзистор 30 в запертом состоянии. При переключении входа In УВУС из состояния логического «0» в состояние логической «1», то есть при прохождении переднего фронта входного сигнала, этот сигнал сразу же поступает на первый вход элемента 2И-НЕ 40. Поскольку на второй вход этого элемента сигнал с входа In поступает через ИЛЗ 50, состоящую из нечетного числа инверторов, то в течение некоторого промежутка времени на этом входе сохраняется прежнее состояние логической «1». Таким образом, в течение времени задержки ИЛЗ 50 после прохождения переднего фронта на обоих входах элемента 2И-НЕ 40 устанавливаются состояния логической «1», формируя тем самым на его выходе сигнал уровня земли, который поступает на затвор pull-up Р-канального транзистора 30 и открывает этот транзистор. В результате потенциал шины питания через этот открытый транзистор поступает на вход In УВУС и восстанавливает его до уровня шины питания. Процесс этот происходит намного быстрее, чем для схемы на фиг.2, поскольку транзистор 30 включен параллельно транзистору 10 и на размеры Р-канального транзистора 30 ограничений не налагается, то есть его канал может быть выбран коротким и широким, так чтобы транзистор 30 переключался очень быстро. После того, как инвертированный сигнал с входа In через ИЛЗ 50 достигнет второго входа элемента 2И-НЕ 40, на этом входе установится уровень логического «0», что приведет к состоянию логической «1» на выходе этого элемента, которое вновь закроет Р-канальный транзистор 30. В дальнейшем уровень напряжения питания на входе In поддерживается открывшимся к этому моменту Р-канальным транзистором 10. Таким образом, крутизна переднего фронта сигнала при использовании настоящего УВУС увеличивается, а время задержки переключения уменьшается.Consider now the operation of the circuit in dynamic mode. When the input In is in the logical “0” state, the first and second inputs of the 2I-NOT 40 element are in the logical “0” and “1” states, respectively, and its output is in the logical “1” state, holding the P-channel pull-up transistor 30 is locked. When the input In of the UVUS is switched from the logical “0” state to the logical “1” state, that is, when the leading edge of the input signal passes, this signal immediately arrives at the first input of 2I-NOT 40 element. Since the signal from the input goes to the second input of this element In comes through ILZ 50, consisting of an odd number of inverters, then for a certain period of time at this input the previous state of logical “1” is maintained. Thus, during the delay time of the ILZ 50 after passing the leading edge at both inputs of the 2I-NOT 40 element, logical 1 states are established, thereby forming an earth level signal at its output, which is fed to the pull-up gate of the P-channel transistor 30 and opens this transistor. As a result, the potential of the power bus through this open transistor is fed to the In input of the UVUS and restores it to the level of the power bus. This process is much faster than for the circuit in figure 2, since the transistor 30 is connected in parallel with the transistor 10 and there are no restrictions on the dimensions of the P-channel transistor 30, i.e. its channel can be selected short and wide, so that the transistor 30 switches very quickly. After the inverted signal from the input In through ILS 50 reaches the second input of the 2I-NOT 40 element, the logical level “0” will be established at this input, which will lead to the logical “1” state at the output of this element, which will again close the P-channel transistor 30. In the future, the supply voltage level at the input In is supported by the P-channel transistor 10, which has opened up to this point. Thus, the steepness of the leading edge of the signal increases when using this DCS, and the switching delay time decreases.

Непосредственно перед прохождением заднего фронта через вход In последний находится в состоянии логической «1», первый и второй входы элемента 2И-НЕ 40 - соответственно в состояниях логической «1» и «0», а его выход - в состоянии логической «1», удерживая pull-up Р-канальный транзистор 30 в запертом состоянии. При переключении входа In УВУС из состояния логической «1» в состояние логического «0», то есть при прохождении заднего фронта входного сигнала, этот сигнал логического «0» сразу же поступает на первый вход элемента 2И-НЕ 40 и продолжает удерживать на выходе элемента 2И-НЕ 40 состоянии логической «1» даже после поступления через ИЛЗ 50 на второй вход элемента 2И-НЕ 40 сигнала логической «1». Таким образом, при прохождении заднего фронта на выходе элемента 2И-НЕ 40 сохраняется состояние логической «1» и, следовательно, закрытое состояние pull-up Р-канального транзистора 30. Pull-up Р-канальный транзистор 10, затвор которого соединен с входом In через инвертор 20, при этом также запирается, отключая тем самым вход In от шины питания, после чего на In устанавливается состояние логической «1», а на выходе Out - состояние логического «0»Just before the trailing edge passes through the In input, the latter is in the logical 1 state, the first and second inputs of the 2I-NOT 40 element are in the logical 1 and 0 states, respectively, and its output is in the logical 1 state, holding the pull-up P-channel transistor 30 in a locked state. When the input In of the UVUS is switched from the logical “1” state to the logical “0” state, that is, when the trailing edge of the input signal passes, this logical “0” signal immediately arrives at the first input of the 2I-NOT 40 element and continues to hold it at the element output 2I-NOT 40 state of logical "1" even after receipt through ILZ 50 to the second input of element 2I-NOT 40 of the logical "1" signal. Thus, when passing a trailing edge at the output of the 2I-NOT 40 element, the logical “1” state and, therefore, the closed pull-up state of the P-channel transistor 30 is saved. Pull-up P-channel transistor 10, the gate of which is connected to the input In through the inverter 20, it is also locked, thereby disconnecting the In input from the power bus, after which the logical state “1” is set to In, and the logical “0” state is set to Out.

Таким образом, дополнительный транзистор 30 открыт лишь при переключении входа In УВУС из состояния логического «0» в состояние логической «1» в течение промежутка времени, определяемого задержкой сигнала в ИЛЗ 50. Скорость этого переключения (крутизна) определяется главным образом параметрами pull-up Р-канального транзистора 30, канал которого может быть выбран коротким и широким для обеспечения максимальной крутизны. Поскольку при этом pull-up Р-канальный транзистор 10 играет вспомогательную роль, то необходимость упомянутого выше компромисса в выборе пропорций его канала исчезает, и размеры pull-up Р-канального транзистора 10 следует выбрать так, чтобы обеспечить максимальную крутизну определяемого этим транзистором заднего фронта, то есть выбрать максимальную длину канала при его минимальной ширине.Thus, the additional transistor 30 is open only when the input In UVS is switched from the logical “0” state to the logical “1” state for a period of time determined by the signal delay in the ILS 50. The speed of this switching (slope) is determined mainly by pull-up parameters P-channel transistor 30, the channel of which can be selected short and wide to ensure maximum slope. Since the pull-up P-channel transistor 10 plays an auxiliary role, the need for the above compromise in choosing the proportions of its channel disappears, and the pull-up dimensions of the P-channel transistor 10 should be chosen so as to ensure the maximum slope of the trailing edge determined by this transistor , that is, choose the maximum length of the channel with its minimum width.

При прохождении переднего фронта входного сигнала момент переключения инвертора УВУС на фиг.2 определяется достижением напряжения на входе величины порогового напряжения этого инвертора. Так как с уменьшением напряжения питания скорость нарастания напряжения на входе УВУС уменьшается, то переключение УВУС на фиг.2 будет все больше запаздывать вплоть до потери работоспособности при некотором минимальном напряжении питания. Поскольку заявляемое УВУС переключается значительно быстрее, то это означает, что оно сохранит свою работоспособность при существенно более низких напряжениях, то есть оно имеет более широкую область работоспособности по напряжению питания по сравнению с УВУС на фиг.2. Кроме того, так как заявляемое УВУС имеет более высокую скорость нарастания входного напряжения, оно имеет более высокий шумовой порог.When passing the leading edge of the input signal, the switching moment of the UVUS inverter in figure 2 is determined by the achievement of the voltage at the input of the threshold voltage of this inverter. Since with a decrease in the supply voltage, the voltage rise rate at the input of the UVUS decreases, the switching of the UVUS in Fig. 2 will be more and more delayed until the loss of operability at a certain minimum supply voltage. Since the inventive UVUS switches much faster, this means that it will maintain its operability at substantially lower voltages, that is, it has a wider range of operability in terms of supply voltage compared to UVUS in figure 2. In addition, since the claimed UVUS has a higher slew rate of the input voltage, it has a higher noise threshold.

Поскольку заявляемое изобретение обеспечивает существенно более высокую крутизну и меньшую задержку переключения переднего фронта при сохранении крутизны и незначительном увеличении задержки заднего фронта, то это приводит к увеличению предельной максимальной частоты работоспособности схемы.Since the claimed invention provides a significantly higher slope and a smaller delay of switching the leading edge while maintaining the steepness and a slight increase in the delay of the trailing edge, this leads to an increase in the maximum maximum frequency of the circuit.

Возможность осуществления изобретения также подтверждается результатами моделирования данного УВУС, выполненного в симуляторе Cadence Spectre Simulator для технологии КМОП 180 нм, номинального напряжения питания 1,8 В, температуры 25°С и инвертирующей линии задержки, содержащей три инвертора. Результаты сопоставлялись с соответствующими данными для УВУС, схема которого приведена на фиг.2. Последовательность открытых ветвей дерева мультиплексоров моделировалась цепочкой, состоящей из четырех последовательно включенных открытых N-канальных транзисторов, изображенной на фиг.6. Выход О этой цепочки подключался к входу In заявляемого УВУС при его моделировании или к входу In УВУС на фиг.2 при моделировании последнего, на вход цепочки подавался формируемый предварительными буферами сигнал, вид которого показан на фиг.7. После прохождения цепочки напряжение на входе УВУС имеет вид, показанный на фиг.8, где Vin1 - зависимость входного напряжения от времени для заявляемого УВУС, Vin2 - для УВУС на фиг.2. Как видно из фиг.8, при переключении из состояния логического «0» в состояние логической «1» напряжение Vin2 на входе УВУС на фиг.2 восстанавливается очень медленно и не достигает уровня напряжения питания вплоть до переключения входа в состояние логического «0», то есть в течение всего этого промежутка времени через pull-up Р-канальный транзистор протекает ток, а схема имеет существенно сниженный шумовой порог. Напряжение Vin1 на входе заявляемого УВУС на начальном промежутке в течение порядка 0,2 нс после начала переключения ведет себя подобно Vin2, то есть возрастает очень медленно. Однако после того, как на выходе элемента 2И-НЕ 40 на короткий промежуток времени устанавливается напряжение состояния логического «0» (см. фиг.9), которое поступает на затвор pull-up Р-канального транзистора 30 и открывает этот транзистор, напряжение Vin1 быстро возрастает и восстанавливает свой уровень до уровня напряжения питания. Характерный момент времени, в который открывается транзистор 30, определяется точкой перегиба на кривой Vin1.The possibility of carrying out the invention is also confirmed by the simulation results of this UVUS performed in the Cadence Specter Simulator for 180 nm CMOS technology, a nominal supply voltage of 1.8 V, a temperature of 25 ° C and an inverting delay line containing three inverters. The results were compared with the corresponding data for UVUS, a diagram of which is shown in figure 2. The sequence of open branches of the multiplexer tree was modeled by a chain consisting of four series-connected open N-channel transistors, shown in Fig.6. The output O of this chain was connected to the In input of the inventive UVUS during its modeling or to the In input of the UVUS in Fig. 2 when modeling the latter, the signal generated by the preliminary buffers was fed to the input of the chain, the form of which is shown in Fig. 7. After passing through the chain, the voltage at the input of the UVUS has the form shown in Fig. 8, where Vin1 is the dependence of the input voltage on time for the inventive UVUS, Vin2 is for the UVUS in Fig.2. As can be seen from Fig. 8, when switching from a logical “0” state to a logical “1” state, the voltage Vin2 at the UVUS input in FIG. 2 recovers very slowly and does not reach the supply voltage level until the input switches to the logical “0” state, that is, throughout this entire period of time, a current flows through the pull-up P-channel transistor, and the circuit has a significantly reduced noise threshold. The voltage Vin1 at the input of the inventive UVUS at the initial interval for about 0.2 ns after the start of switching behaves like Vin2, that is, it increases very slowly. However, after the output of the 2I-NOT 40 element for a short period of time, the logic state voltage “0” is set (see Fig. 9), which enters the pull-up gate of the P-channel transistor 30 and opens this transistor, voltage Vin1 quickly increases and restores its level to the level of supply voltage. The characteristic point in time at which the transistor 30 opens is determined by the inflection point on the curve Vin1.

На фиг.10 показаны графики зависимости напряжения на выходе Out УВУС от времени: Vout1 - для заявляемого УВУС, Vout2 - для УВУС на фиг.2. Как видно из фиг.10, вследствие более быстрого восстановления уровня Vin1 по сравнению с Vin2, передний фронт Vout1 имеет значительно большую крутизну по сравнению с Vout2, передний и задний фронты Vout1 почти симметричны, тогда как Vout2 существенно асимметричен. Это обеспечивает увеличение предельной максимальной частоты работоспособности схемы.Figure 10 shows graphs of the voltage at the output Out of UVUS from time: Vout1 - for the inventive UVUS, Vout2 - for UVUS in figure 2. As can be seen from Fig. 10, due to the faster restoration of the level of Vin1 compared to Vin2, the leading edge of Vout1 has a significantly greater slope compared to Vout2, the leading and trailing edges of Vout1 are almost symmetrical, while Vout2 is significantly asymmetric. This provides an increase in the maximum maximum frequency of the circuit.

На фиг.11 и фиг.12 приведены результаты моделирования УВУС для напряжения питания, уменьшенного относительно номинального на 20% (1,44 В) при сохранении остальных параметров. Как и ожидалось, напряжение на входе заявляемого УВУС (Vin3) растет значительно быстрее напряжения на входе УВУС на фиг.2 (Vin4), что приводит к более крутому переднему фронту напряжения на выходе (Vout3) по сравнению с «заваленным» передним фронтом Vout4 и меньшей задержке переключения. Тем не менее, УВУС на фиг.2 сохраняет свою работоспособность, хотя скважность сигнала значительно ухудшилась. Моделирование показало, что дальнейшее понижение напряжения питания до величины 70% относительно номинального (1,26 В) приводит к тому, что УВУС на фиг.2 не успевает переключиться, то есть теряет работоспособность, тогда как заявляемое УВУС свою работоспособность сохраняет при сохранении крутизны фронтов выходного сигнала, но возросшей задержке переключения.In Fig.11 and Fig.12 shows the simulation results of the UVUS for the supply voltage, reduced relative to the nominal by 20% (1.44 V) while maintaining the remaining parameters. As expected, the voltage at the input of the inventive UVUS (Vin3) grows much faster than the voltage at the input of the UVUS in Fig. 2 (Vin4), which leads to a steeper leading edge of the output voltage (Vout3) compared to the “lit up” leading edge of Vout4 and less switching delay. However, the UVUS in figure 2 remains operational, although the duty cycle of the signal has deteriorated significantly. The simulation showed that a further decrease in the supply voltage to a value of 70% relative to the nominal (1.26 V) leads to the fact that the UVUS in figure 2 does not have time to switch, that is, it loses its functionality, while the claimed UVUS retains its efficiency while maintaining the steepness of the fronts output signal but increased switching delay.

Уровень энергопотребления заявляемого УВУС в целом сопоставим с энергопотреблением прототипа, так как выигрыш за счет увеличения крутизны сигналов компенсируется проигрышем за счет переключений дополнительных элементов схемы - 2И-НЕ 40 и ИЛЗ 50.The energy level of the claimed UVUS is generally comparable with the energy consumption of the prototype, since the gain due to an increase in the steepness of the signals is compensated by the loss due to switching of additional circuit elements - 2I-NOT 40 and ILZ 50.

Claims (3)

1. Устройство восстановления уровня сигнала, имеющее один вход и один выход, содержащее подключенный истоком к шине питания Р-канальный транзистор, сток которого соединен с входом устройства, а затвор - с выходом устройства, и подключенный входом к входу устройства и выходом к выходу устройства инвертор, состоящий из подключенного истоком к шине питания Р-канального транзистора и подключенного истоком к шине земли N-канального транзистора, соединенные затворы которых являются входом инвертора, соединенные стоки - выходом инвертора, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит подключенный истоком к шине питания Р-канальный транзистор, сток которого соединен с входом устройства, логический элемент 2И-НЕ, имеющий два входа и один выход, и инвертирующую линию задержки, имеющую один вход и один выход, выход логического элемента 2И-НЕ соединен с затвором дополнительного Р-канального транзистора, первый вход логического элемента 2И-НЕ соединен с входом устройства, второй вход логического элемента 2И-НЕ соединен с выходом инвертирующей линии задержки, вход инвертирующей линии задержки соединен с входом устройства.1. A signal level recovery device having one input and one output, containing a P-channel transistor connected by a source to the power bus, the drain of which is connected to the device input, and the gate to the device output, and connected to the device input and output to the device output an inverter, consisting of a P-channel transistor connected by a source to a power bus and an N-channel transistor connected by a source to a ground bus, whose connected gates are the inverter input, the connected drains are the inverter output, different characterized in that the device further comprises a P-channel transistor connected by a source to the power bus, the drain of which is connected to the device input, a 2I-NOT logic element having two inputs and one output, and an inverting delay line having one input and one output, output logic element 2AND is NOT connected to the gate of an additional P-channel transistor, the first input of logic gate 2AND is NOT connected to the input of the device, the second input of logic gate 2AND is NOT connected to the output of the inverting delay line, the input is inverting second delay line connected to the input device. 2. Устройство по п.1, логический элемент 2И-НЕ которого имеет два входа и один выход и содержит первый и второй Р-канальные транзисторы, истоки которых подключены к шине питания, первый N-канальный транзистор, исток которого подключен к шине земли, и второй N-канальный транзистор, исток которого соединен со стоком первого N-канального транзистора, соединенные стоки обоих Р-канальных транзисторов и второго N-канального транзистора являются выходом элемента 2И-НЕ, затворы первого Р-канального транзистора и второго N-канального транзистора соединены и образуют первый вход элемента 2И-НЕ, затворы второго Р-канального транзистора и первого N-канального транзистора соединены и образуют второй вход элемента 2И-НЕ.2. The device according to claim 1, the logical element 2 AND NOT which has two inputs and one output and contains the first and second P-channel transistors, the sources of which are connected to the power bus, the first N-channel transistor, the source of which is connected to the ground bus, and a second N-channel transistor, the source of which is connected to the drain of the first N-channel transistor, the connected drains of both P-channel transistors and the second N-channel transistor are the output of the 2I-NOT element, the gates of the first P-channel transistor and the second N-channel transistor conjunction veins and form the first input of the 2I-NOT element, the gates of the second P-channel transistor and the first N-channel transistor are connected and form the second input of the 2I-NOT element. 3. Устройство по п.1, инвертирующая линия задержки которого имеет один вход и один выход и содержит нечетное число последовательно включенных инверторов, каждый из которых состоит из подключенного истоком к шине питания Р-канального транзистора и подключенного истоком к шине земли N-канального транзистора, соединенные затворы которых являются входом инвертора, соединенные стоки - выходом инвертора, вход первого инвертора является входом инвертирующей линии задержки, выход последнего инвертора является выходом инвертирующей линии задержки. 3. The device according to claim 1, the inverting delay line of which has one input and one output and contains an odd number of series-connected inverters, each of which consists of a P-channel transistor connected by a source to the power bus and an N-channel transistor connected by a source to the earth bus whose connected gates are the input of the inverter, the connected drains - the output of the inverter, the input of the first inverter is the input of the inverting delay line, the output of the last inverter is the output of the inverting delay line ki.
RU2011126818/08A 2011-06-29 2011-06-29 Device for recovery of signal level in circuits with programmable switching RU2469472C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011126818/08A RU2469472C1 (en) 2011-06-29 2011-06-29 Device for recovery of signal level in circuits with programmable switching

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011126818/08A RU2469472C1 (en) 2011-06-29 2011-06-29 Device for recovery of signal level in circuits with programmable switching

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2469472C1 true RU2469472C1 (en) 2012-12-10

Family

ID=49255911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011126818/08A RU2469472C1 (en) 2011-06-29 2011-06-29 Device for recovery of signal level in circuits with programmable switching

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2469472C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1256165A1 (en) * 1985-03-20 1986-09-07 Организация П/Я В-8466 Versions of level converter
SU1319273A1 (en) * 1986-01-07 1987-06-23 Организация П/Я Х-5263 Device for converting levels of logic signals based on complementary metal-oxide-semiconductor transistors
US5894227A (en) * 1996-03-15 1999-04-13 Translogic Technology, Inc. Level restoration circuit for pass logic devices
US20080265937A1 (en) * 2007-04-17 2008-10-30 Mihai Sima Level-restoring buffers for programmable interconnect circuits and method for building the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1256165A1 (en) * 1985-03-20 1986-09-07 Организация П/Я В-8466 Versions of level converter
SU1319273A1 (en) * 1986-01-07 1987-06-23 Организация П/Я Х-5263 Device for converting levels of logic signals based on complementary metal-oxide-semiconductor transistors
US5894227A (en) * 1996-03-15 1999-04-13 Translogic Technology, Inc. Level restoration circuit for pass logic devices
US20080265937A1 (en) * 2007-04-17 2008-10-30 Mihai Sima Level-restoring buffers for programmable interconnect circuits and method for building the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9887698B2 (en) Internal clock gated cell
JP5646571B2 (en) Level shifter with low duty cycle distortion
US9559673B2 (en) Low-power wide-range level shifter
KR100853649B1 (en) Clock-gated latch with a level-converting funtion
CN105446923B (en) Differential driver with pull-up booster and pull-down booster
US8975943B2 (en) Compact level shifter
CN110932715B (en) Level shifter circuit and method for operating level shifter
US7525341B1 (en) Time-balanced multiplexer switching methods and apparatus
EP3479479B1 (en) High speed voltage level shifter and method for performing voltage level shifting
US9948303B2 (en) High speed voltage level shifter
US20160036441A1 (en) Output Signal Generation Circuitry for Converting an Input Signal From a Source Voltage Domain Into an Output Signal for a Destination Voltage Domain
KR20080095613A (en) Single signal-to-differential signal converter and conversion method
US7764102B2 (en) Pulse-generator circuit and circuit arrangement
US7893722B2 (en) Clock control of state storage circuitry
US6677795B2 (en) Flip-flop circuit
RU2469472C1 (en) Device for recovery of signal level in circuits with programmable switching
JP4640788B2 (en) Level conversion circuit
US20180278252A1 (en) Level Shifter
US11025237B1 (en) Zero static high-speed, low power level shifter
WO2012165599A1 (en) Level shift circuit
US9124266B1 (en) Increasing switching speed of logic circuits
KR100575610B1 (en) Port circuit
US10326431B1 (en) Level shifter circuit to minimize duty-cycle distortion on clock paths
US8994415B1 (en) Multiple VDD clock buffer
US7764100B2 (en) DFLOP circuit for an externally asynchronous-internally clocked system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190630