TW202242590A - 具有自適應機制的電壓轉換電路 - Google Patents

具有自適應機制的電壓轉換電路 Download PDF

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Abstract

一種具有自適應機制的電壓轉換電路，包含：控制支路及輸出支路。控制支路包含耦接於第二供應電壓及控制端間之第一電阻及開關電路。開關電路耦接於控制端以及接地端間，自輸入端接收輸入電壓並據以使控制端產生控制電壓。輸出支路的耐壓P型電晶體電路耦接於第二供應電壓以及產生輸出電壓的輸出端間，並受控於控制電壓。輸出支路的耐壓N型電晶體電路耦接於輸出端以及接地端間，並受控於反相輸入電壓。當輸入電壓為第一電源域高態時，輸出電壓為第二電源域高態。當輸入電壓為第一電源域低態時，輸出電壓為第二電源域低態。

Description

具有自適應機制的電壓轉換電路
本發明是關於電壓轉換技術，尤其是關於一種具有自適應機制的電壓轉換電路。
不同的電路或是晶片之間，需要進行訊號的傳遞。然而，不同電路或晶片間所據以運作的電源的電壓可能不同。為確保訊號在不同電路或晶片間正確地傳遞，需要經過升壓或是降壓電路進行處理。
然而，兩個不同的電路或晶片間，可能前者據以運作的電源的電壓大於後者，亦可能後者據以運作的電源的電壓大於前者。如果沒有可同時針對不同電壓大小關係進行處理的電壓轉換電路，將必須針對不同電壓大小關係設計不同的電路，無法彈性的進行電壓轉換。
鑑於先前技術的問題，本發明之一目的在於提供一種具有自適應機制的電壓轉換電路，以改善先前技術。
本發明包含一種具有自適應機制的電壓轉換電路，配置以將對應第一電源域的輸入電壓轉換為對應第二電源域的輸出電壓，其中第一電源域中的第一電源域高態對應於第一供應電壓，第二電源域中的第二電源域高態對應於第二供應電壓。電壓轉換電路包含：控制支路以及輸出支路。控制支路包含第一電阻以及開關電路。第一電阻電性耦接於第二供應電壓以及控制端間。開關電路電性耦接於控制端以及接地端間，配置以自輸入端接收輸入電壓，並據以使控制端產生控制電壓。輸出支路包含耐壓P型電晶體電路以及耐壓N型電晶體電路。耐壓P型電晶體電路電性耦接於第二供應電壓以及輸出端間，並受控於控制電壓，其中輸出端配置以產生輸出電壓。耐壓N型電晶體電路電性耦接於輸出端以及接地端間，並受控於反相輸入電壓，其中反相輸入電壓為輸入電壓之反相。其中當輸入電壓為第一電源域高態時，反相輸入電壓為第一電源域低態，控制電壓在第二供應電壓大於第一供應電壓時為第二供應電壓與第一供應電壓之差，且在第二供應電壓不大於第一供應電壓時為零，輸出電壓為第二電源域高態。當輸入電壓為第一電源域低態時，反相輸入電壓為第一電源域高態，控制電壓為第二供應電壓，輸出電壓為第二電源域低態。
有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。
本發明之一目的在於提供一種具有自適應機制的電壓轉換電路，不論在第一電源域的第一供應電壓以及第二電源域的第二供應電壓何者較大時，均能使第一電源域的輸入電壓轉換為第二電源域的輸出電壓。
請參照圖1。圖1顯示本發明之一實施例中，一種具有自適應機制的電壓轉換電路100的電路圖。
電壓轉換電路100配置以將對應第一電源域的輸入電壓Vin轉換為對應第二電源域的輸出電壓Vout。於一實施例中，第一電源域以及第二電源域可分別對應不同的晶片或是不同的電路區塊。
在第一電源域中，電路元件是根據第一供應電壓VDD1工作。因此，第一電源域的高態對應於第一供應電壓VDD1，而低態為接地電壓。在第二電源域中，電路元件是根據第二供應電壓VDD2工作。因此，第二電源域的高態對應於第二供應電壓VDD2，而低態為接地電壓。在一個數值範例中，第一供應電壓VDD1例如為3.3伏特，第二供應電壓VDD2例如為5伏特、3.3伏特、1.8伏特其中之一，且接地電壓為0伏特。
電壓轉換電路100包含：控制支路110以及輸出支路120。
控制支路110包含：第一電阻R1以及開關電路130。第一電阻R1電性耦接於第二供應電壓VDD2以及控制端NC間。開關電路130電性耦接於控制端NC以及接地端GND間，配置以自輸入端IN接收輸入電壓Vin，並據以使控制端NC產生控制電壓VC。
請同時參照圖2。圖2顯示本發明一實施例中，開關電路130詳細的電路圖。於本實施例中，開關電路130包含：驅動支路200以及電壓產生支路210。
驅動支路200包含：電流源220以及二極體連接式（diode-connected）N型金氧半電晶體MN20。
電流源220配置以根據第一供應電壓VDD1運作，並產生開關電流IS。
二極體連接式N型金氧半電晶體MN20電性耦接於電流源220以及接地端GND間。由於二極體連接式N型金氧半電晶體MN20是連接為二極體型式，其閘極與汲極互相電性耦接。因此，二極體連接式N型金氧半電晶體MN20的閘極電壓VG與其汲極的電壓相同，是根據開關電流IS產生。其中，二極體連接式N型金氧半電晶體MN20受控於閘極電壓VG而導通。
電壓產生支路210包含相串聯於控制端NC以及接地端GND間之第一N型金氧半電晶體MN21、第二N型金氧半電晶體MN22以及第三N型金氧半電晶體MN23。
第一N型金氧半電晶體MN21的閘極是與二極體連接式N型金氧半電晶體MN20的閘極電性耦接，因此第一N型金氧半電晶體MN21受控於閘極電壓VG。第二N型金氧半電晶體MN22受控於輸入電壓Vin。第三N型金氧半電晶體MN23受控於第一供應電壓VDD1。
於一實施例中，第一N型金氧半電晶體MN21之電晶體寬長比（W/L）為二極體連接式N型金氧半電晶體MN20之電晶體寬長的A倍。因此，電流源220被配置以使開關電流IS之大小為第一供應電壓VDD1與第一電阻R1之第一阻值之A倍間的比值，並可表示為VDD1/(R1×A)。
輸出支路120包含：耐壓P型電晶體電路140以及耐壓N型電晶體電路150。
耐壓P型電晶體電路140電性耦接於第二供應電壓VDD2以及輸出端OUT間，並受控於控制電壓VC，其中輸出端OUT配置以產生輸出電壓Vout。於本實施例中，耐壓P型電晶體電路140包含一個P型金氧半電晶體MP1，且P型金氧半電晶體MP1為橫向擴散金氧半（laterally diffused metal oxide semiconductor；LDMOS）電晶體。
耐壓N型電晶體電路150電性耦接於輸出端OUT以及接地端GND間，並受控於反相輸入電壓IVin，其中反相輸入電壓IVin為輸入電壓Vin之反相。於本實施例中，耐壓N型電晶體電路150包含一個N型金氧半電晶體MN1，且N型金氧半電晶體MN1為橫向擴散金氧半電晶體。
於一實施例中，電壓轉換電路100可更包含反相電路160。反相電路160包含反相器INV，且選擇性包含與反相器INV串聯之緩衝器（buffer）BUF，以接收輸入電壓Vin並產生反相輸入電壓IVin。
在圖1中，緩衝器BUF之數目是以一個繪示。然而在實作中，緩衝器BUF之數目可視需求而為0個、1個或多個。更詳細地說，由於控制電壓VC的產生需經由開關電路130的處理，因此緩衝器BUF之數目可使耐壓P型電晶體電路140接收控制電壓VC以及耐壓N型電晶體電路150接收反相輸入電壓Vin的時間實質相等。
須注意的是，上述「實質相等」一詞是指耐壓P型電晶體電路140接收控制電壓VC以及耐壓N型電晶體電路150接收反相輸入電壓Vin的時間不必須完全相等，而可具有位於合理範圍內的誤差。
以下將根據輸入電壓Vin的不同，針對電壓轉換電路100的運作進行更詳細的說明。
在第一個運作情形下，輸入電壓Vin為第一電源域高態（VDD1）。在圖1中，電壓轉換電路100是以編號"(1)"標示各電路節點在第一個運作情形下的電壓。
由於輸入電壓Vin為第一電源域高態（VDD1），反相輸入電壓IVin將為第一電源域低態（0）。此時，耐壓N型電晶體電路150將由於反相輸入電壓Vin的控制而關閉。
對開關電路130而言，當輸入電壓Vin為第一電源域高態（VDD1）時，圖2的第二N型金氧半電晶體MN22將受控於輸入電壓Vin而導通，此時第一N型金氧半電晶體MN21以及第三N型金氧半電晶體MN23亦將導通。由於第一N型金氧半電晶體MN21以及二極體連接式N型金氧半電晶體MN20之電晶體寬長的倍數關係，流經電壓產生支路210的控制電流IC將為VDD1/R1。
因此，當控制電流IC流經圖1中的第一電阻R1時，最大將造成VDD1的壓降（R1×VDD1/R1）。如第二供應電壓VDD2大於第一供應電壓VDD1時，控制端NC產生的控制電壓VC將為VDD2-VDD1。而如第二供應電壓VDD2不大於第一供應電壓VDD1時，由於接地端GND的接地電壓為0，控制電壓VC最低僅能到達0。
因此，開關電路130在接收為第一電源域高態（VDD1）的輸入電壓Vin後，將使控制電壓VC在第二供應電壓VDD2大於第一供應電壓VDD1時為第二供應電壓VDD2與第一供應電壓VDD1之差（VDD2-VDD1），且在第二供應電壓VDD2不大於第一供應電壓VDD1時為零。此時，耐壓P型電晶體電路140將由於控制電壓VC的控制而導通。
在這樣的狀況下，輸出端OUT將由於耐壓P型電晶體電路140的導通而根據第二供應電壓VDD2接收電流的注入，且由於耐壓N型電晶體電路150的關閉而根據注入的電流累積電荷，進而使輸出電壓Vout上升至第二電源域高態（VDD2）。
在第二個運作情形下，輸入電壓Vin為第一電源域低態（0）。在圖1中，電壓轉換電路100是以編號"(2)"標示各電路節點在第二個運作情形下的電壓。
由於輸入電壓Vin為第一電源域低態（0），反相輸入電壓IVin將為第一電源域高態（VDD1）。此時，耐壓N型電晶體電路150將由於反相輸入電壓Vin的控制而導通。
對開關電路130而言，當輸入電壓Vin為第一電源域低態（0）時，第二N型金氧半電晶體MN22將受控於輸入電壓Vin而關閉，此時第一N型金氧半電晶體MN21以及第三N型金氧半電晶體MN23亦將關閉。控制電流IC將對控制端NC持續充電，而使控制端NC產生的控制電壓VC為VDD2。
因此，開關電路130在接收為第一電源域低態（0）的輸入電壓Vin後，將使控制電壓VC為第二供應電壓（VDD2）。此時，耐壓P型電晶體電路140將由於控制電壓VC的控制而關閉。
在這樣的狀況下，輸出端OUT將由於耐壓P型電晶體電路140的關閉而停止接收電流的注入，且由於耐壓N型電晶體電路150的導通產生電流而流失電荷，進而使輸出電壓Vout下降至第二電源域低態（0）。
因此，電壓轉換電路100不論在第一電源域的第一供應電壓VDD1大於第二電源域的第二供應電壓VDD2或是在第一供應電壓VDD1小於第二供應電壓VDD2時，均能使第一電源域的輸入電壓Vin轉換為第二電源域的輸出電壓Vout。
並且，藉由以橫向擴散金氧半電晶體實現，P型金氧半電晶體MP1以及N型金氧半電晶體MN1的源汲極間可耐高壓。而P型金氧半電晶體MP1以及N型金氧半電晶體MN1的閘源極間的壓差，亦可因閘極所分別接收的控制電壓VC與反相輸入電壓IVin而不大於第一電源域中的高態對應的第一供應電壓VDD1。各元件可因此達到保護，避免過大的壓差而損壞。
請參照圖3。圖3顯示本發明之另一實施例中，開關電路130詳細的電路圖。於本實施例中，開關電路130包含：驅動支路300以及電壓產生支路310。
驅動支路300包含：電流源320、第二電阻R2以及二極體連接式P型金氧半電晶體MP30。
電流源320配置以產生開關電流IS至接地端GND。
第二電阻R2具有第一電阻R1之第一阻值之B倍的第二阻值，可表示為B×R1且第二電阻R2之第一端電性耦接於第二供應電壓VDD2。
二極體連接式P型金氧半電晶體MP30電性耦接於第二電阻R2之第二端以及電流源320間，並配置以受控於根據開關電流IS產生之閘極電壓VG導通。
電壓產生支路310包含相串聯於控制端NC以及接地端GND間之第一N型金氧半電晶體MN31、第一P型金氧半電晶體MP31以及第二N型金氧半電晶體MN32。
第一N型金氧半電晶體MN31受控於輸入電壓Vin。第一P型金氧半電晶體MP31的閘極是與二極體連接式P型金氧半電晶體MP30的閘極電性耦接，因此受控於閘極電壓VG。第二N型金氧半電晶體MN32受控於第一供應電壓VDD1。
於一實施例中，第一P型金氧半電晶體MP31之電晶體寬長比為二極體連接式P型金氧半電晶體MP30之電晶體寬長比的B倍。因此，電流源320被配置以使開關電流IS之大小為第一供應電壓VDD1與第二電阻R2之第二阻值間的比值，並可表示為VDD1/R2。
因此，當輸入電壓Vin為第一電源域高態（VDD1）時，第一N型金氧半電晶體MN31將受控於輸入電壓Vin而導通，此時第一P型金氧半電晶體MP31以及第二N型金氧半電晶體MN32亦將導通。由於第一P型金氧半電晶體MP31以及二極體連接式P型金氧半電晶體MP30之電晶體寬長的倍數關係，流經電壓產生支路310的控制電流IC將為B×(VDD1/R2)=VDD1/R1。
因此，當控制電流IC流經圖1中的第一電阻R1時，最大將造成VDD1的壓降（R1×(VDD1/R1)）。如第二供應電壓VDD2大於第一供應電壓VDD1時，控制端NC產生的控制電壓VC將為VDD2-VDD1。而如第二供應電壓VDD2不大於第一供應電壓VDD1時，由於接地端GND的接地電壓為0，控制電壓VC最低僅能到達0。
當輸入電壓Vin為第一電源域低態（0）時，第一N型金氧半電晶體MN31將受控於輸入電壓Vin而關閉，此時第一P型金氧半電晶體MP31以及第二N型金氧半電晶體MN32亦將關閉。控制電流IC將對控制端NC持續充電，而使控制端NC產生的控制電壓VC為VDD2。
因此，開關電路130在接收為第一電源域低態（0）的輸入電壓Vin後，將使控制電壓VC為第二供應電壓（VDD2）。
綜上所述，圖3的開關電路130無論在輸入電壓Vin為第一電源域高態或是第一電源域低態時，所產生的控制電壓VC與圖2的開關電路130所產生的控制電壓VC為相同。
請參照圖4。圖4顯示本發明一實施例中，電壓轉換電路400的電路圖。圖4的電壓轉換電路400包含圖1的控制支路110，故不再對相同元件的結構與運作方式贅述。
於本實施例中，電壓轉換電路400包含輸出支路410，其包含耐壓P型電晶體電路420以及耐壓N型電晶體電路430。
耐壓P型電晶體電路420包含相串聯之第一P型金氧半電晶體MP41以及第二P型金氧半電晶體MP42。第一P型金氧半電晶體MP41受控於控制電壓VC，且運作方式與圖1中的P型金氧半電晶體MP1相同，因此不再贅述。
第二P型金氧半電晶體MP42由第一導通電壓VB1控制以常通。於一實施例中，電壓轉換電路400更包含導通電壓產生電路440，配置以產生第一導通電壓VB1。
導通電壓產生電路440包含電壓產生電阻Rg以及電壓產生電流源450。電壓產生電阻Rg電性耦接於第二供應電壓VDD2以及電壓產生端NG間。電壓產生電流源450電性耦接於電壓產生端NG以及接地端GND間，配置以產生導通電壓產生電流IG。
於一實施例中，導通電壓產生電流IG之大小為第一供應電壓VDD1與電壓產生電阻Rg之阻值間的比值（VDD1/Rg），以在電壓產生端NG產生第一導通電壓VB1。因此，第一導通電壓VB1在第二供應電壓VDD2大於第一供應電壓VDD1時為第二供應電壓VDD2與第一供應電壓VDD1之差，且在第二供應電壓VDD2不大於第一供應電壓VDD1時為零，而使第二P型金氧半電晶體MP42維持於常通狀態。
耐壓N型電晶體電路430包含相串聯之第一N型金氧半電晶體MN41以及第二N型金氧半電晶體MN42。第一N型金氧半電晶體MN41受控於反相輸入電壓IVin，且運作方式與圖1中的N型金氧半電晶體MN1相同，因此不再贅述。
第二N型金氧半電晶體MN42由第二導通電壓VB2控制以常通。於一實施例中，第二導通電壓VB2為第一供應電壓VDD1，而使第二N型金氧半電晶體MN42為常通狀態。
因此，在本實施例中，控制支路110、第一P型金氧半電晶體MP41以及第一N型金氧半電晶體MN41實際上的運作與圖1的電壓轉換電路100相同。然而，由於第二P型金氧半電晶體MP42以及第二N型金氧半電晶體MN42的設置，第一P型金氧半電晶體MP41以及第一N型金氧半電晶體MN41可由具有一般耐壓程度的金氧半電晶體實現，而不需以橫向擴散金氧半電晶體實現。
請參照圖5。圖5顯示本發明一實施例中，電壓轉換電路500的電路圖。圖5的電壓轉換電路500包含圖1的控制支路110，故不再對相同元件的結構與運作方式贅述。
於本實施例中，電壓轉換電路500包含輸出支路510 1~510 N，其各包含圖4所繪示的的耐壓P型電晶體電路420以及耐壓N型電晶體電路430。其中，圖5的控制支路110以及輸出支路510 1的運作方式，與圖4所示的電壓轉換電路400相同。
然而在輸出支路510 2~510 N中，各耐壓P型電晶體電路420中的第一P型金氧半電晶體MP41，是受控於前一輸出支路的第一P型金氧半電晶體MP41以及第二P型金氧半電晶體MP42相電性耦接的節點的電壓。各耐壓P型電晶體電路420中的第二P型金氧半電晶體MP42由第一導通電壓VB1控制以常通。
另一方面，各耐壓N型電晶體電路430中的第一N型金氧半電晶體MN41，是受控於前一輸出支路的第一N型金氧半電晶體MN41以及第二N型金氧半電晶體MN42相電性耦接的節點的電壓。各耐壓N型電晶體電路430中的第二N型金氧半電晶體MN42由第二導通電壓VB2控制以常通。
輸出支路510 N的第二P型金氧半電晶體MP42以及第二N型金氧半電晶體MN42相電性耦接的節點將做為輸出端OUT，配置以產生輸出電壓Vout。
於一實施例中，在輸入電壓Vin速度較高的時候，輸出支路的各金氧半電晶體需要較大的電晶體寬長比。為減小功率消耗並提高速度，電壓轉換電路500可串聯多個輸出支路510 2~510 N，並使各輸出支路510 2~510 N的金氧半電晶體的電晶體寬長比漸漸增大。
需注意的是，上述的實施方式僅為一範例。於其他實施例中，本領域的通常知識者當可在不違背本發明的精神下進行更動。應瞭解到，在上述的實施方式中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行。
綜合上述，本發明中具有自適應機制的電壓轉換電路可配置以不論在第一電源域的第一供應電壓以及第二電源域的第二供應電壓何者較大時，均能使第一電源域的輸入電壓轉換為第二電源域的輸出電壓。
雖然本發明之實施例如上所述，然而該些實施例並非用來限定本發明，本技術領域具有通常知識者可依據本發明之明示或隱含之內容對本發明之技術特徵施以變化，凡此種種變化均可能屬於本發明所尋求之專利保護範疇，換言之，本發明之專利保護範圍須視本說明書之申請專利範圍所界定者為準。
100:電壓轉換電路 110:控制支路 120:輸出支路 130:開關電路 140:耐壓P型電晶體電路 150:耐壓N型電晶體電路 160:反相電路 200:驅動支路 210:電壓產生支路 220:電流源 300:驅動支路 310:電壓產生支路 320:電流源 400:電壓轉換電路 410:輸出支路 420:耐壓P型電晶體電路 430:耐壓N型電晶體電路 440:導通電壓產生電路 450:電壓產生電流源 500:電壓轉換電路 510 1~510 N:輸出支路 BUF:緩衝器 GND:接地端 IC:控制電流 IG:導通電壓產生電流 IS:開關電流 INV:反相器 IVin:反相輸入電壓 MN1:N型金氧半電晶體反相輸入電壓 MN20:二極體連接式N型金氧半電晶體 MN21、MN31、MN41:第一N型金氧半電晶體 MN22、MN32、MN42:第二N型金氧半電晶體 MN23:第三N型金氧半電晶體 MP1:P型金氧半電晶體 MP30:二極體連接式P型金氧半電晶體 MP31、MP41:第一P型金氧半電晶體 MP42:第二P型金氧半電晶體 NC:控制端 NG:電壓產生端 OUT:輸出端 R1:第一電阻 R2:第二電阻 Rg:電壓產生電阻 VB1:第一導通電壓 VB2:第二導通電壓 VC:控制電壓 VDD1:第一供應電壓 VDD2:第二供應電壓 VG:閘極電壓 Vin:輸入電壓 Vout:輸出電壓
［圖1］顯示本發明之一實施例中，一種具有自適應機制的電壓轉換電路的電路圖； ［圖2］顯示本發明之一實施例中，開關電路詳細的電路圖； ［圖3］顯示本發明之一實施例中，開關電路詳細的電路圖； ［圖4］顯示本發明一實施例中，電壓轉換電路的電路圖； ［圖5］顯示本發明一實施例中，電壓轉換電路的電路圖。
100:電壓轉換電路
110:控制支路
120:輸出支路
130:開關電路
140:耐壓P型電晶體電路
150:耐壓N型電晶體電路
160:反相電路
BUF:緩衝器
GND:接地端
INV:反相器
IVin:反相輸入電壓
MN1:N型金氧半電晶體
MP1:P型金氧半電晶體
NC:控制端
OUT:輸出端
R1:第一電阻
VC:控制電壓
VDD1:第一供應電壓
VDD2:第二供應電壓
Vin:輸入電壓
Vout:輸出電壓

Claims (10)

  1. 一種具有自適應機制的電壓轉換電路，配置以將對應一第一電源域的一輸入電壓轉換為對應一第二電源域的一輸出電壓，其中該第一電源域中的一第一電源域高態對應於一第一供應電壓，該第二電源域中的一第二電源域高態對應於一第二供應電壓，該電壓轉換電路包含： 一控制支路，包含： 一第一電阻，電性耦接於該第二供應電壓以及一控制端間；以及 一開關電路，電性耦接於該控制端以及一接地端間，配置以自一輸入端接收該輸入電壓，並據以使該控制端產生一控制電壓； 一輸出支路，包含： 一耐壓P型電晶體電路，電性耦接於該第二供應電壓以及一輸出端間，並受控於該控制電壓，其中該輸出端配置以產生該輸出電壓；以及 一耐壓N型電晶體電路，電性耦接於該輸出端以及該接地端間，並受控於一反相輸入電壓，其中該反相輸入電壓為該輸入電壓之一反相； 其中當該輸入電壓為一第一電源域高態時，該反相輸入電壓為一第一電源域低態，該控制電壓在該第二供應電壓大於該第一供應電壓時為該第二供應電壓與該第一供應電壓之差，且在該第二供應電壓不大於該第一供應電壓時為零，該輸出電壓為一第二電源域高態； 當該輸入電壓為一第一電源域低態時，該反相輸入電壓為該第一電源域高態，該控制電壓為該第二供應電壓，該輸出電壓為一第二電源域低態。
  2. 如請求項1所述之電壓轉換電路，其中當該輸入電壓為該第一電源域高態時，該反相輸入電壓使該耐壓N型電晶體電路關閉，該控制電壓使該耐壓P型電晶體電路導通；以及 當該輸入電壓為該第一電源域低態時，該反相輸入電壓使該耐壓N型電晶體電路導通，該控制電壓使該耐壓P型電晶體電路關閉。
  3. 如請求項1所述之電壓轉換電路，其中該耐壓P型電晶體電路包含以一P型金氧半電晶體，該耐壓N型電晶體電路包含一N型金氧半電晶體，該P型金氧半電晶體以及該N型金氧半電晶體分別為一橫向擴散金氧半（laterally diffused metal oxide semiconductor；LDMOS）電晶體。
  4. 如請求項1所述之電壓轉換電路，其中該耐壓P型電晶體電路包含相串聯之一第一P型金氧半電晶體以及一第二P型金氧半電晶體，其中該第一P型金氧半電晶體受控於該控制電壓，該第二P型金氧半電晶體由一第一導通電壓控制以常通，且該第一導通電壓在該第二供應電壓大於該第一供應電壓時為該第二供應電壓與該第一供應電壓之差，且在該第二供應電壓不大於該第一供應電壓時為零；以及 該耐壓N型電晶體電路包含相串聯之一第一N型金氧半電晶體以及一第二N型金氧半電晶體，其中該第一N型金氧半電晶體受控於該反相輸入電壓，該第二N型金氧半電晶體由一第二導通電壓控制以常通，且該第二導通電壓為該第一供應電壓。
  5. 如請求項4所述之電壓轉換電路，更包含一導通電壓產生電路，包含： 一電壓產生電阻，電性耦接於該第二供應電壓以及一電壓產生端間；以及 一電壓產生電流源，電性耦接於該電壓產生端以及該接地端間，配置以產生一導通電壓產生電流； 其中該導通電壓產生電流之大小為該第一供應電壓與該電壓產生電阻之一阻值間的比值，以在該電壓產生端產生該第一導通電壓。
  6. 如請求項1所述之電壓轉換電路，其中該開關電路包含： 一驅動支路，包含： 一電流源，配置以根據該第一供應電壓運作，並產生一開關電流；以及 一二極體連接式（diode-connected）N型金氧半電晶體，電性耦接於該電流源以及該接地端間，並配置以受控於根據該開關電流產生之一閘極電壓而導通；以及 一電壓產生支路，包含相串聯於該控制端以及該接地端間之一第一N型金氧半電晶體、一第二N型金氧半電晶體以及一第三N型金氧半電晶體，其中該第一N型金氧半電晶體受控於該閘極電壓，該第二N型金氧半電晶體受控於該輸入電壓，該第三N型金氧半電晶體受控於該第一供應電壓； 其中該第一N型金氧半電晶體之一電晶體寬長比為該二極體連接式N型金氧半電晶體之該電晶體寬長的A倍，該開關電流之大小為該第一供應電壓與該第一電阻之一第一阻值之A倍間的比值。
  7. 如請求項1所述之電壓轉換電路，其中該開關電路包含： 一驅動支路，包含： 一電流源，配置以產生一開關電流至該接地端； 一第二電阻，具有該第一電阻之一第一阻值之B倍的一第二阻值，且該第二電阻之一第一端電性耦接於該第二供應電壓；以及 一二極體連接式P型金氧半電晶體，電性耦接於該第二電阻之一第二端以及該電流源間，並配置以受控於根據該開關電流產生之一閘極電壓而導通；以及 一電壓產生支路，包含相串聯於該控制端以及該接地端間之一第一N型金氧半電晶體、一第一P型金氧半電晶體以及一第二N型金氧半電晶體，其中該第一N型金氧半電晶體受控於該輸入電壓，該第一P型金氧半電晶體受控於該閘極電壓而導通，該第二N型金氧半電晶體受控於該第一供應電壓而導通； 其中該第一P型金氧半電晶體之一電晶體寬長比為該二極體連接式P型金氧半電晶體之該電晶體寬長的B倍，該開關電流之大小為該第一供應電壓與該第二電阻之該第二阻值間的比值。
  8. 如請求項1所述之電壓轉換電路，更包含： 一反相電路，包含一反相器，且選擇性包含與該反相器串聯之至少一緩衝器（buffer），以接收該輸入電壓並產生該反相輸入電壓； 其中該緩衝器之數目使該耐壓P型電晶體電路接收該控制電壓以及該耐壓N型電晶體電路接收該反相輸入電壓的時間實質相等。
  9. 如請求項1所述之電壓轉換電路，其中該輸出支路之數目為一個以上。
  10. 如請求項1所述之電壓轉換電路，其中該第一供應電壓為3.3伏特，以及該第二供應電壓為5伏特、3.3伏特、1.8伏特其中之一。
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