[發明專利]電壓電平轉換器

無效

• 申請號: 200680024140.6
• 申請日: 2006-05-02
• 公開（公告）號: CN101248582A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 馬修·托德·維希
• 申請（專利權）人: 愛特梅爾公司
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 孟銳

技術領域

本發明大體上涉及集成電路，且具體地說，涉及一種用于集成電路的電壓電平轉換器。

背景技術

集成電路包括許多不同組件，且由許多不同設計表示。不同設計的實例是數字信號處理器、中央處理單元、現場可編程門陣列、存儲器等。非易失性存儲器是使用或不使用電力保存數據的一類存儲器。非易失性存儲器的制造商不斷努力改進其存儲器操作的速度，且電壓轉換器是存儲器中的一個組件。

在將較低輸入電壓轉換到存儲器所使用的較高電壓所花費的時間方面發現一個存儲器速度問題。常規電壓轉換器將相對較低的電壓(例如，1.8V邏輯信號)轉換到相對較高的電壓(例如，3.3V信號)。

圖1是常規電壓電平轉換器10的一個實例。轉換器10在輸入12處接收1.8V信號，且將其“轉換”為輸出14處的3.3V輸出信號。轉換器10如下操作。

晶體管16和18是薄氧化物短溝道晶體管，其本來就較快且較小，但僅承受來自電源20的至多VDD的電壓。晶體管16和18具有反相器配置。

晶體管22和24是厚氧化物長溝道晶體管(相對于晶體管16和18來說)，因此其與晶體管16和18相比可承受較高電壓。晶體管22連接到輸入12，且接收與晶體管18和16相同的輸入信號。然而，由于晶體管16和18的反相器配置的緣故，晶體管24接收輸入12的反相信號。假定輸入12是高(VDD)電壓，那么解除斷言晶體管24的柵極(例如，針對N溝道晶體管的低電壓)，而斷言晶體管22的柵極(例如，針對N溝道晶體管的高電壓)。

晶體管22因為其被斷言而接通或開始導電，而晶體管24因為其被解除斷言而關斷。此作用是接通或斷言晶體管26且關斷或解除斷言晶體管28，所述晶體管26和28兩者均連接到3.3V電壓電平VCC下的電源30。晶體管28和26是厚氧化物長P溝道晶體管(相對于晶體管16和18來說)，因此其與晶體管16和18相比可承受較高電壓。因為晶體管26接通且導電而晶體管24關斷，所以輸出14處于VCC。因此，已經將1.8V的輸入電壓電平轉換為3.3V。如果輸入12轉為零，那么相反情況也成立，因為輸出14同樣將轉為零。

電壓電平轉換器10所具有的一個問題是其較慢。在許多電子系統中(舉例來說，存儲器)，快速作用的電路對于整體系統性能來說較為重要。

因此，需要一種較快的電壓電平轉換器。本發明解決此類需要。

發明內容

本發明提供一種包含以下裝置的電壓電平轉換器。在電壓電平轉換器中，輸入線路經配置以輸送待轉換的輸入電壓。一對晶體管耦合到所述輸入線路且經配置以從輸入線路接收輸入電壓。存在第一側和第二側，其中每一側包含以下裝置：低電壓晶體管，其耦合到所述對晶體管；中間電壓晶體管，其耦合到所述低電壓晶體管；高電壓晶體管，其耦合到所述中間電壓晶體管；以及輸出線路，其耦合到所述第一和第二側，以用于提供高于輸入電壓的輸出電壓。

根據本文所揭示的方法和系統，本發明用與中間電壓晶體管串聯的低電壓晶體管取代高電壓開關晶體管。所述低電壓晶體管具有非常低的“接通”電阻和低電容，從而使得它們相對較快，而中間電壓晶體管與高電壓晶體管相比對斷言信號作出較快響應。所述取代的整體作用是增加從輸入到輸出電壓的轉換速度。

附圖說明

圖1是常規電壓電平轉換器的一個實例。

圖2是說明根據本發明一個實施例的電壓電平轉換器的示意圖。

圖3是說明根據本發明一個實施例的電壓電平轉換器的示意圖。

圖4是說明由圖3電路實施的一個邏輯功能的示意圖。

具體實施方式

本發明大體上涉及集成電路，且具體地說，涉及一種用于集成電路的電壓電平轉換器。呈現以下描述以使得所屬領域的技術人員能夠制作和使用本發明，且在專利申請案和其要求的情形中提供以下描述。所屬領域的技術人員將容易了解本文所描述的對優選實施例的各種修改和一般原理及特征。因此，本發明不希望限于所展示的實施例，而是應符合與本文描述的原理和特征一致的最寬范圍。

圖2是說明根據本發明一個實施例的電壓電平轉換器200的示意圖。轉換器200在輸入202處接收輸入電壓(例如，1.8V)，且將所述輸入電壓轉換為輸出204處的(例如)3.3V的輸出電壓。可使用不同的輸入和輸出電壓，其中在必要時對晶體管大小進行相應變化。轉換器200如下操作。