[發明專利]一種電平移位電路

有效

• 申請號: 201410103029.2
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN103825597A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 周澤坤;吳剛;王霞;孫亞東;石躍;王卓;張波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 李順德;王睿

技術領域

本發明涉及集成電路技術領域，具體涉及一種適用于浮動電源軌中的電平移位電路。

背景技術

電平移位電路用于將低壓控制信號轉換為高壓控制信號，實現低壓邏輯對高壓功率輸出級的控制，屬于高壓器件的控制技術領域，在開關電源、電機驅動、PDP顯示等方面得到了廣泛的應用。

隨著新一代的功率器件（如：GaN?FET，SiC?FET，IGBT等）應用的不斷發展，功率器件的開關頻率有了很大的提高，功率器件能量損耗也不斷減小。電平移位電路作為連接控制電路與輸出驅動級的關鍵電路，發展的趨勢也必將是：快速響應和低功耗。常規的電平移位電路中，輸出級上拉PMOS管與下拉NMOS管之間同時導通會導致電平移位電路存在功耗、切換時間與傳輸延遲的問題。快速響應意味著功耗增大，現有的電平移位技術不能同時滿足快速響應與低功耗，無法體現和發揮出新型功率器件高頻和低能耗特性。

發明內容

本發明所要解決的，就是針對上述傳統電平移位電路存在的問題，提出了一種具有快速響應能力和低功耗特點的電平移位電路。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種電平移位電路，包括快速響應電路和低功耗電平維持電路，其特征在于，所述快速響應電路包括PMOS管M12、M13、M14、M15、M17、M18，NMOS管M00、M01、M03、M04、M05、M07、M10、M11、M16、M19，CMOS反相器INV1、INV2、INV3、INV4、INV5、INV6，二極管D1、D2、D3、D4和電容C1、C2；

所述低功耗電平維持電路包括PMOS管M26、M27、M33、M34、M35、M36、M37、M38、M39、M42、M43、M44，NMOS管M20、M21、M22、M23、M30、M31、M38、M40、M41、M45、M46，二極管D5、D6、D7、D8和電阻R1、R2、R3；其中，

如圖1所示，一個外部信號輸入端連接INV1的輸入端和M01的柵極，另一個外部輸入信號端連接INV4的輸入端和MO5的柵極，INV1的輸出端連接INV2的輸入端和M21的柵極，INV4的輸出端連接INV5的輸入端和M20的柵極；

INV2的輸出端連接C1的負極和INV3的輸入端，INV3的輸出端連接M00的柵極，M00的漏極和M01的源極連接，M01的漏極與D1的正極和M03的源極連接，M03的柵極、D1的負極、INV1的正極、INV2的正極、INV3的正極、C1的正極均接電源電壓，INV1的負極、INV2的負極、INV3的負極和M00的源極均接地；

INV5的輸出端連接C2的負極和INV6的輸入端，INV6的輸出端連接M04的柵極，M04的漏極和M05的源極連接，M05的漏極與D3的正極和M07的源極連接，M07的柵極、D3的負極、INV4的正極、INV5的正極、INV6的正極、C2的正極均接電源電壓，INV4的負極、INV5的負極、INV6的負極和M04的源極均接地；

M03的漏極與D2的負極、M13的漏極和柵極、M12的柵極、M15的柵極連接，M07的漏極與D4的負極、M17的漏極和柵極、M18的柵極、M14的柵極連接；

M12的漏極與M10的漏極連接作為一個輸出端LC，M18的漏極和M19的漏極連接作為另一個輸出端LD；

M10的柵極與M11的柵極和漏極、M14的漏極連接，M19的柵極與M16的柵極和漏極、M15的漏極連接；

M12的源極、M13的源極、M14的源極、M15的源極、M17的源極、M18的源極均接浮動電源電壓HBA，M10的源極、M11的源極、M16的源極、M19的源極、D2的正極和D4的正極均接浮動電源地電位HS；

如圖3所示，M20的漏極與D6的正極和M22的源極連接，M21的漏極與D5的正極和M23的源極連接，D5的負極、D6的負極、M22的柵極和M23的柵極均接電源電壓，M20的源極和M21的源極均接地；

M22的漏極連接M26的漏極，M23的漏極連接M27的漏極，M26的源極與D7的負極、R2的一端和M35的柵極連接，M27的源極與D8的負極、R1的一端和M34的柵極連接；

M34的漏極與R2的另一端和M32的柵極連接，M35的漏極與R1的另一端、M36的漏極和M33的柵極連接；