[發明專利]電壓電平移位器

有效

• 申請號: 201210047612.7
• 申請日: 2012-02-28
• 公開（公告）號: CN103297034B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 張文忠;郭胤;章沙雁
• 申請（專利權）人: 恩智浦美國有限公司
• 主分類號: H03K19/0185
• 分類號: H03K19/0185
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 劉倜

1.一種電壓電平移位器，包括：

輸入節點和輸出節點；

輸入電路，其具有耦接到所述輸入節點的輸入反相器，其中所述輸入電路具有下拉晶體管和第一上拉控制晶體管，所述下拉晶體管具有耦接到所述輸入反相器的第一節點的柵電極，所述第一上拉控制晶體管具有耦接到所述輸入反相器的相反的第二節點的柵電極，并且其中所述下拉晶體管和第一上拉控制晶體管的源電極耦接到低參考電壓；

瞬態路徑連通性限制器，其具有下拉瞬態連通性限制晶體管和上拉瞬態連通性限制晶體管，其中所述下拉瞬態連通性限制晶體管具有通過第一電容器耦接到所述輸入反相器的第一節點的柵電極，并且所述下拉瞬態連通性限制晶體管的源電極耦接到所述下拉晶體管的漏電極，并且其中所述上拉瞬態連通性限制晶體管具有通過第二電容器耦接到所述輸入反相器的第二節點的柵電極，并且所述上拉瞬態連通性限制晶體管的源電極耦接到第一上拉控制晶體管的漏電極；其中所述瞬態路徑連通性限制器還包括快速響應下拉柵極控制晶體管，所述快速響應下拉柵極控制晶體管具有耦接到所述下拉瞬態連通性限制晶體管的柵電極的源電極、耦接到主電壓源節點的漏電極、以及耦接到輔助電壓源節點的柵電極，其中在操作中所述主電壓源節點處于比所述輔助電壓源節點高的電壓；以及

輸出電路，其具有上拉晶體管，所述上拉晶體管具有耦接在所述主電壓源節點和所述下拉瞬態連通性限制晶體管的漏電極之間的源電極和漏電極，其中所述上拉晶體管的漏電極耦接到所述輸出節點，并且所述上拉晶體管的柵電極耦接到所述上拉瞬態連通性限制晶體管的漏電極，并且其中所述輸出電路還包括第二上拉控制晶體管，所述第二上拉控制晶體管具有耦接在所述主電壓源和所述上拉瞬態連通性限制晶體管的漏電極之間的源電極和漏電極，并且所述第二上拉控制晶體管的柵電極耦接到所述下拉瞬態連通性限制晶體管的漏電極。

2.如權利要求1所述的電壓電平移位器，其中所述瞬態路徑連通性限制器還包括快速響應上拉柵極控制晶體管，所述快速響應上拉柵極控制晶體管具有耦接到所述上拉瞬態連通性限制晶體管的柵電極的源電極、耦接到所述主電壓源節點的漏電極、以及耦接到所述輔助電壓源節點的柵電極。

3.如權利要求2所述的電壓電平移位器，其中所述快速響應下拉柵極控制晶體管被偏置為使得：在操作中，當所述輸入反相器的第一節點從低值轉換到高值時，所述快速響應下拉柵極控制晶體管從導通改變為非導通狀態，從而將所述下拉瞬態連通性限制晶體管從亞閾值操作區切換到飽和操作區。

4.如權利要求3所述的電壓電平移位器，其中所述快速響應上拉柵極控制晶體管被偏置為使得：在操作中，當所述輸入反相器的第一節點從低值轉換到高值并且所述輸入反相器的第二節點從高值轉換到低值時，所述快速響應上拉柵極控制晶體管從非導通狀態改變為導通狀態，從而將所述上拉瞬態連通性限制晶體管從飽和操作區切換到亞閾值操作區。

5.如權利要求4所述的電壓電平移位器，其中所述快速響應上拉柵極控制晶體管被偏置為使得：在操作中，當所述輸入反相器的第一節點從高值轉換到低值時，所述快速響應下拉柵極控制晶體管從非導通改變為導通狀態，從而將所述下拉瞬態連通性限制晶體管從飽和操作區切換到亞閾值操作區。

6.如權利要求5所述的電壓電平移位器，其中當所述輸入反相器的第一節點從高值轉換到低值時，所述輸入反相器的第二節點從低值轉換到高值，導致所述快速響應上拉柵極控制晶體管從導通狀態改變為非導通狀態，從而將所述上拉瞬態連通性限制晶體管從亞閾值操作區切換到飽和操作區。

7.如權利要求6所述的電壓電平移位器，其中所述快速響應下拉柵極控制晶體管和所述快速響應上拉柵極控制晶體管兩者都是具有基本上為零的柵極-源極閾值電壓的本征閾值電壓晶體管。

8.如權利要求7所述的電壓電平移位器，其中所述輸入節點經由初始反相器耦接到所述輸入反相器，并且所述上拉晶體管的漏電極經由輸出反相器耦接所述輸出節點。

9.如權利要求7所述的電壓電平移位器，其中所述輸入節點經由初始緩沖器耦接到所述輸入反相器，并且所述上拉晶體管的漏電極經由輸出緩沖器耦接到所述輸出節點。