[實用新型]用于驅動高壓器件的驅動電路

有效

• 申請號: 201220666590.8
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN203193605U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 齊偉
• 申請（專利權）人: 艾爾瓦特集成電路科技（天津）有限公司
• 主分類號: H03K19/0185
• 分類號: H03K19/0185
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 酆迅

技術領域

本實用新型的實施例主要涉及電子電路設計的技術領域，具體而言，涉及電平轉換電路和使用低壓器件來驅動高壓器件的驅動電路。?

背景技術

傳統的晶體管、CMOS等半導體器件一般工作在低壓(即，高壓信號電平與低壓信號電平之間相差5伏)下。，這樣的低壓器件的特點是高速、低功耗和低的熱耗散。但是，在新一代電子產品設計中，低壓晶體管或者CMOS電平已不再占據邏輯電路的統治地位。半導體器件的制造廠商隨之推出了可以在高壓(即，高壓信號電平與低壓信號電平之間的電壓差大于5伏)下能夠正常工作的半導體器件。雖然這種高壓器件在很多時候極大地滿足了應用需求，但是與低壓器件相比，其不利方面是設計制造復雜、成本高、低速、高功耗和高的熱耗散等。?

另一方面，高壓CMOS等半導體器件必然需要更高的電壓(如大于5V)來驅動，這要求驅動級由能承受更高的電壓的器件來構造，勢必增大集成電路的尺寸，增加了成本，同時對散熱的要求也更高。?

實用新型內容

本實用新型的目的之一在于提供一種使用低壓器件以在低壓域的信號來控制高壓器件的方案。?

根據本實用新型的一個方面，提供了一種用于驅動高壓器件的驅動電路，包括：穩壓二極管，其陰極連接至高壓供電電壓，其陽極經過電阻器接至低電壓域的地電位；高壓PMOS晶體管，其柵極與電阻器的陽極連接，其漏極接至低電壓域的地電位，其源極可操作以提供?高電壓域的地電位；電平轉換器，其工作電壓端連接至高壓供電電壓，其第一接地端接至低電壓域的地電位，其第二接地端接至高電壓域的地電位，電平轉換器可操作以將收到的低電壓域中的第一信號轉換為高電壓域中的第二信號并輸出第二信號；以及低壓驅動電路，連接在高壓供電電壓與高電壓域的地電位之間，可操作以接收第二信號，并且將第二信號適配為可以驅動高壓器件的第三信號。?

在一個例子中，低壓驅動電路包括：低壓PMOS晶體管和低壓NMOS晶體管，它們的柵極連接在一起用于接收第二信號，它們的漏極連接在一起用于提供第三信號。低壓PMOS晶體管的源極接至高壓供電電壓，低壓NMOS晶體管的源極接至高電壓域的地電位。?

在一個例子中，低壓驅動電路包括低壓運算放大電路，其輸入端用于接收第二信號，其輸出端用于提供第三信號。?

在一個例子中，還包括：高壓PMOS晶體管和高壓NMOS晶體管。高壓PMOS晶體管的源極和高壓NMOS晶體管的源極分別接至高壓供電電壓和低電壓域的地電位；高壓PMOS晶體管的柵極用于接收所述第三信號；高壓NMOS晶體管的柵極用于接收所述第一信號；高壓PMOS晶體管的漏極和高壓NMOS晶體管的漏極連接在一起用于提供第四信號。?

在一個例子中，第一信號的變化范圍在0伏與5伏之間，第二信號和第三信號的變化范圍在高壓供電電壓減5伏與高壓供電電壓之間，第四信號的變化范圍在0伏與高壓供電電壓之間。?

在一個例子中，高壓供電電壓為100伏或100伏以下的任一預定電壓值。?

在一個例子中，高壓供電電壓為8伏、12伏、20伏、24伏、48伏中的一個。?

在一個例子中，電平轉換器包括多個開關元件。?

在一個例子中，電平轉換器包括串聯的第一反相器和第二反相器，其中第一反相器工作在高壓供電電壓與低電壓域的地電位之間，用于接收所述第一信號；并且其中第二反相器工作在高壓供電電壓與?高電壓域的地電位之間，用于提供所述第二信號。?

根據本實用新型的實施方式，由于不再以高壓器件來驅動和控制高壓器件，代之以低壓器件來驅動和控制高壓器件，因而減少了電路設計中高壓管的使用，減少了成片的尺寸和面積，使得高壓器件的電平轉換器和驅動級高速、低功耗和低熱耗散工作。?

在說明書中所描述的特點和優點并非全部，尤其是，結合附圖和說明書，許多附加的特征和優點將對于本領域普通技術人員而言將是明顯的。此外，應當指出的是，本說明書中所使用的用語主要是出于可讀性和指導性的目的而被選擇的，并且可能不是被選擇以描述或限制創造性的技術方案。?

附圖說明

通過結合附圖考慮如下詳細描述，本實用新型實施例的教導可以被很容易地理解。?

圖1示出了根據本實用新型一個實施方式的驅動電路示意圖；?

圖2是本實用新型一個實施方式中的電平轉換器的電路示意圖；以及?

圖3是本實用新型一個實施方式中的另一電平轉換器的電路示意圖。?

在說明書中和/或在附圖中出現的各種縮寫詞定義如下：?

CMOS???????????互補金屬氧化物半導體?

IN?????????????輸入?