[發(fā)明專利]具有低輸入電壓轉(zhuǎn)寬范圍高輸出電壓的高速電平切換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210073299.4
• 申請(qǐng)日: 2012-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN103259521A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃朝巖;莊榮圳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 創(chuàng)意電子股份有限公司;臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H03K19/0185
• 分類號(hào): H03K19/0185
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 史新宏

1.一種電平切換器，包括：

一輸入側(cè)邏輯單元，接收一輸入信號(hào)并產(chǎn)生一互補(bǔ)的輸入信號(hào)對(duì)，其輸入信號(hào)與該互補(bǔ)的輸入信號(hào)對(duì)操作在一核心電壓與一接地電壓之間；

一鎖存單元，包括：

一第一P型晶體管，源極接收一輸出入電壓，漏極連接至一第一節(jié)點(diǎn)，柵極連接至一第二節(jié)點(diǎn)；

一第二P型晶體管，源極接收該輸出入電壓，漏極連接至該第二節(jié)點(diǎn)，柵極連接至該第一節(jié)點(diǎn)；以及

一負(fù)載單元，連接至該第一節(jié)點(diǎn)與該第二節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)該互補(bǔ)的輸入信號(hào)對(duì)使得該第一節(jié)點(diǎn)與該第二節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生一互補(bǔ)的輸出信號(hào)對(duì)；以及

一輸出側(cè)緩沖單元，連接至該第二節(jié)點(diǎn)，并據(jù)以產(chǎn)生該互補(bǔ)的輸出信號(hào)對(duì)，使得該互補(bǔ)的輸出信號(hào)對(duì)操作在該輸出入電壓與該接地電壓之間；

其中，該鎖存單元還包括一第一開關(guān)單元與一第二開關(guān)單元，該第一開關(guān)單元包括一第一開關(guān)元件與一第二開關(guān)元件串接于該輸出入電壓與該第一節(jié)點(diǎn)之間，該第一開關(guān)元件的一控制端接收該互補(bǔ)的輸出信號(hào)對(duì)中的一個(gè)信號(hào)，該第二開關(guān)元件的一控制端接收該互補(bǔ)的輸入信號(hào)對(duì)中的一個(gè)信號(hào)；以及，該第二開關(guān)單元包括一第三開關(guān)元件與一第四開關(guān)元件串接于該輸出入電壓與該第二節(jié)點(diǎn)之間，該第三開關(guān)元件的一控制端接收該互補(bǔ)的輸出信號(hào)對(duì)中的另一個(gè)信號(hào)，該第四開關(guān)元件的一控制端接收該互補(bǔ)的輸入信號(hào)對(duì)中的另一個(gè)信號(hào)。

2.如權(quán)利要求1所述的電平切換器，其中，該輸入側(cè)邏輯單元包括一第一反相器，輸入端接收該輸入信號(hào)，輸出端產(chǎn)生反相的該輸入信號(hào)，且該輸入信號(hào)與反相的該輸入信號(hào)作為該互補(bǔ)的輸入信號(hào)對(duì)。

3.如權(quán)利要求2所述的電平切換器，其中該負(fù)載單元包括：

一第一N型晶體管，源極連接至一接地端，柵極接收該反相的輸入信號(hào)；

一第二N型晶體管，源極連接至該接地端，柵極接收該輸入信號(hào)；

一第三N型晶體管，源極連接至該第一N型晶體管漏極，柵極接收一第一偏壓；

一第四N型晶體管，源極連接至該第二N型晶體管漏極，柵極接收該第一偏壓；

一第五N型晶體管，源極連接至該第三N型晶體管漏極，柵極接收一第二偏壓，漏極連接至該第一節(jié)點(diǎn)；以及

一第六N型晶體管，源極連接至該第四N型晶體管漏極，柵極接收該第二偏壓，漏極連接至該第二節(jié)點(diǎn)。

4.如權(quán)利要求3所述的電平切換器，其中該第一N型晶體管、該第二N型晶體管、該第三N型晶體管、與該第四N型晶體管為一薄氧化層元件；以及，該第五N型晶體管與該第六N型晶體管為一厚氧化層元件。

5.如權(quán)利要求3所述的電平切換器，其中該第一偏壓為該核心電壓，該第二偏壓為該輸出入電壓。

6.如權(quán)利要求2所述的電平切換器，其中該負(fù)載單元包括：

一第一N型晶體管，源極連接至一接地端，柵極接收該反相的輸入信號(hào)，漏極連接至該第一節(jié)點(diǎn)；以及

一第二N型晶體管，源極連接至該接地端，柵極接收該輸入信號(hào)，漏極連接至該第二節(jié)點(diǎn)。

7.如權(quán)利要求6所述的電平切換器，其中該第一N型晶體管、該第二N型晶體管為一厚氧化層元件。

8.如權(quán)利要求2所述的電平切換器，其中該輸出側(cè)緩沖單元包括一第二反相器，輸入端連接該第二節(jié)點(diǎn)以接收反相的該輸出信號(hào)，輸出端產(chǎn)生該輸出信號(hào)，且該輸出信號(hào)與反相的該輸出信號(hào)作為該互補(bǔ)的輸出信號(hào)對(duì)。

9.如權(quán)利要求8所述的電平切換器，其中，該第一開關(guān)元件與該第三開關(guān)元件為P型晶體管，該第二開關(guān)元件與該第四開關(guān)元件為N型晶體管，該第一開關(guān)元件的該控制端接收該輸出信號(hào)，該第二開關(guān)元件的該控制端接收該輸入信號(hào)，該第三開關(guān)元件的該控制端接收該反相的輸出信號(hào)，該第四開關(guān)元件的該控制端接收該反相的輸入信號(hào)。

10.如權(quán)利要求8所述的電平切換器，其中，該第一開關(guān)元件、該第二開關(guān)單元、該第三開關(guān)元件、與該第四開關(guān)單元為N型晶體管，該第一開關(guān)元件的該控制端接收該反相的輸出信號(hào)，該第二開關(guān)元件的該控制端接收該輸入信號(hào)，該第三開關(guān)元件的該控制端接收該輸出信號(hào)，該第四開關(guān)元件的該控制端接收該反相的輸入信號(hào)。