[發(fā)明專(zhuān)利]降低漏電流的電平轉(zhuǎn)換器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910147610.3
• 申請(qǐng)日: 2009-06-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101674020A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 房敬良;吳宜璋
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 雷凌科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02M3/335
• 分類(lèi)號(hào): H02M3/335
• 代理公司: 北京戈程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 程 偉;王錦陽(yáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電平轉(zhuǎn)換電路，特別涉及一種可提供用以降低漏電流及功率損耗的電平轉(zhuǎn)換電路。

背景技術(shù)

在數(shù)字電路中具有多個(gè)操作在不同電源電壓的電源域，而電平轉(zhuǎn)換電路常常用以在不同電源域中轉(zhuǎn)換邏輯電平。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解許多數(shù)字電路可能具有1.2V和3.3V的電源域，因此需要電平轉(zhuǎn)換電路(或電平轉(zhuǎn)換器)以將1.2V的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換至3.3V。在傳統(tǒng)方式中，電平轉(zhuǎn)換電路通常應(yīng)用在此類(lèi)數(shù)字電路以由較低電壓(電平)操作電路轉(zhuǎn)換輸出電壓至較高(電平)電壓操作電路，使其可使用于較高電壓操作電路和/或通過(guò)外加輸出，例如接腳、連接端口或其類(lèi)似者以提供輸出。

舉例而言，現(xiàn)有技術(shù)是使輸出緩沖電路使用電平轉(zhuǎn)換電路，該電平轉(zhuǎn)換電路耦接至不同于電壓源電壓的供應(yīng)電源。在本例中，為了響應(yīng)輸入電壓信號(hào)值，該電平轉(zhuǎn)換電路會(huì)嘗試使用一組輸出驅(qū)動(dòng)器以提供足夠的輸出電壓。

上述現(xiàn)有的電平轉(zhuǎn)換電路的操作部署可能包括互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)集成電路，其中CMOS電平轉(zhuǎn)換器被使用以作為現(xiàn)行的CMOS電路和使用背景技術(shù)制造的集成電路(IC)元件的接口。在此方案下，通常會(huì)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)今技術(shù)下集成電路內(nèi)的CMOS電壓電平和背景技術(shù)下集成電路內(nèi)的CMOS電壓電平是不同的。因此，一個(gè)方法是使用電平轉(zhuǎn)換器以提供不同CMOS電壓電平間的接口，所以目前IC元件經(jīng)常包括輸出緩沖電路以容許驅(qū)動(dòng)高于核心電壓的電壓。

圖1顯示了一種現(xiàn)有的電平轉(zhuǎn)換電路100。晶體管M1(110)和M2(120)被配置用以放大互補(bǔ)性的輸入信號(hào)Input1(130)和Input2(140)，其中，每一信號(hào)典型地由使用者假定為已被邏輯地妥當(dāng)限定(例如，Vcc或是Gnd，以及彼此的互補(bǔ))。參照?qǐng)D1，晶體管M3(150)和M4(160)在現(xiàn)有電路中一般被配置以形成交互耦合的鎖存器，其嘗試產(chǎn)生輸出電壓Output1(170)和Output2(180)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能了解除了圖1所示的范例外，該現(xiàn)有電平轉(zhuǎn)換電路也可能存在其他變化和設(shè)置。

然而在實(shí)現(xiàn)上，所述假定并不正確。在現(xiàn)有電平轉(zhuǎn)換電路中，輸入信號(hào)Input1(130)和Input2(140)的電壓常常不會(huì)被邏輯地妥當(dāng)限定，其值可能落在Vcc和Gnd之間，且并非彼此的互補(bǔ)。該現(xiàn)象發(fā)生在驅(qū)動(dòng)Input1和Input2的邏輯門(mén)的供應(yīng)電壓關(guān)閉時(shí)。

一個(gè)范例是在Input1和Input2的電壓并非被邏輯地妥當(dāng)限定時(shí)，Output1和Output2被分別拴鎖至地端和Vcc。在此情況下，參考圖1，當(dāng)Input1的電壓不是接地時(shí)，漏電流一般會(huì)由供應(yīng)電壓、晶體管M3和M1橫移至地端。在本范例中，由于漏電流的產(chǎn)生，功率損耗也會(huì)增加。

據(jù)此，期待一種方法以在輸入電壓可能未被邏輯地妥當(dāng)限定的情況下降低漏電流和降低功率損耗。本發(fā)明于此強(qiáng)調(diào)此需求。

發(fā)明內(nèi)容

提供一種電平轉(zhuǎn)換輸入電壓的方法，其基于最小化耦合至改進(jìn)的電平轉(zhuǎn)換電路的電路的漏電流。該電平轉(zhuǎn)換電路具有一切換晶體管，其容許將電流切換至與之配置的電平轉(zhuǎn)換次電路，以及低電壓域。

在實(shí)施例中揭示一種具有改進(jìn)的電平轉(zhuǎn)換電路的裝置，該電平轉(zhuǎn)換電路包含與電平轉(zhuǎn)換次電路配置的切換晶體管，用以最小化漏電流，該電路包含：切換晶體管，其可切換電流至與之配置的電平轉(zhuǎn)換次電路，當(dāng)該耦合電路的該低電壓域不穩(wěn)定時(shí)，關(guān)閉該切換晶體管，且當(dāng)該耦合電路的該低電壓域穩(wěn)定時(shí)，導(dǎo)通該切換晶體管。

在另一實(shí)施例中揭示一種改進(jìn)的電平轉(zhuǎn)換電路，其包含切換晶體管配置與電平轉(zhuǎn)換電路，用以最小化漏電流，該改進(jìn)電路包含：切換晶體管，其可切換電流至與之電耦合和交流的電平轉(zhuǎn)換電路，當(dāng)該耦合電路的低電壓域不穩(wěn)定時(shí)，關(guān)閉該切換晶體管，且當(dāng)該耦合電路的該低電壓域穩(wěn)定時(shí)，導(dǎo)通該切換晶體管。

在又一實(shí)施例中揭示一種提供降低漏電流的電子電路，其具有電路以轉(zhuǎn)換，以及交流于該電路以轉(zhuǎn)換的切換晶體管。

附圖說(shuō)明

圖1顯示現(xiàn)有的電平轉(zhuǎn)換電路；

圖2顯示改進(jìn)的電平轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)；以及

圖3顯示改進(jìn)的電平轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)。

主要元件符號(hào)說(shuō)明

100????電平轉(zhuǎn)換電路

110????晶體管M1

120????晶體管M2

150????晶體管M3

160????晶體管M4

200????電平轉(zhuǎn)換電路

210????晶體管M11

220????晶體管M12

230????晶體管M13

240????晶體管M14