[發明專利]一種電平轉換器

在審

• 申請號: 201410576695.8
• 申請日: 2014-10-24
• 公開（公告）號: CN104318957A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 李建成;王震;李聰;尚靖;李文曉;鄭黎明;曾祥華;吳建飛;李松亭
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G11C16/06
• 分類號: G11C16/06
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 胡偉華

技術領域

本發明涉及半導體存儲技術領域，具體的講，涉及非易失存儲器內的高電壓的生成的電平轉換器。

背景技術

一種非易失存儲器為在未激活功率時保存數據的存儲器。具體而言，即使電源關閉時，在非易失存儲器中仍能保留信息。在執行編程、擦除、讀取以及驗證操作時，這種非易失存器需要不同的電壓。在非易失存儲器內電荷泵生成不同的電壓，但這些電壓需要經過電平轉換器結合行和列的譯碼系統才能適用于非易失存儲單元。

出于此目的，該電平轉換器適用于把來自選擇器的邏輯信號轉換為編程和擦除操作期間所需要的高電壓。例如。擦除期間，電平轉換器需要將用于選擇所需的字線的電源電壓轉換成要被施加到那里的擦除電壓(諸如，10V).

由于在同一個工藝下同時使用高壓管和低壓管會增加處理步驟和掩膜的數目，這對制造工藝具有不利影響，同時也會浪費芯片的有效面積。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種電平轉換器。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種電平轉換器，包括第一支路和第二支路，第一支路和第二支路的結構是對稱的，第一支路和第二支路的選擇信號是互補的，輸出結果也是對稱的；

第一支路包括第一晶體管M1、第十一晶體管M11、第三晶體管M3、第五晶體管M5、第七晶體管M7和第八晶體管M8，第二支路包括第二晶體管M2、第十二晶體管M12、第四晶體管M4、第六晶體管M6、第九晶體管M9和第十晶體管M10，其中：第一晶體管M1、第二晶體管M2、第十一晶體管M11和第十二晶體管M12為PMOS晶體管；第三晶體管M3、第五晶體管M5、第七晶體管M7和第八晶體管M8以及第四晶體管M4、第六晶體管M6、第九晶體管M9和第十晶體管M10為NMOS晶體管；

第一晶體管M1和第二晶體管M2的源極以及襯底連接至高電壓接受端POSV，第一晶體管M1和第二晶體管M2的柵極分別連接至第十一晶體管M11和第十二晶體管M12的源極，并且第十一晶體管M11和第十二晶體管M12襯底分別與各自的源極相連接，第十一晶體管M11和第十二晶體管M12的柵極相連接，并且第十一晶體管M11和第十二晶體管M12的柵極是中電壓Vb＝5V的接收端口；第十一晶體管M11和第十二晶體管M12的漏極分別與第三晶體管M3和第四晶體管M4的漏極連接，第三晶體管M3和第四晶體管M4的柵極分別與第五晶體管M5和第六晶體管M6的漏極連接，并且，第三晶體管M3和第四晶體管M4的柵極是電源電壓的輸入接口；第三晶體管M3和第四晶體管M4的源極分別與第五晶體管M5和第六晶體管M6的源極連接；同時M3和M4的源極還與第七晶體管M7和第八晶體管M8的漏極連接在一起；第三晶體管M3和第四晶體管M4的漏接分別作為相對稱的輸出端口；第七晶體管M7和第八晶體管M8的源極和漏極分別連接在一起；第九晶體管M9和第十晶體管M10的源極和漏極分別連接在一起；第十晶體管M10的柵極是選擇信號A的接收端口，第七晶體管M7的柵極時A的互補信號A_n的接收端口，信號A_n由信號A經反相器產生；第八晶體管M8和第九晶體管M9的柵極相連接，并且是接收控制信號RE，所有的NMOS晶體管的襯底是連接在參考電壓GND上。

本發明提供的電平轉換器的結構是對稱的，第一支路和第二支路的選擇信號是互補的，輸出結果也是對稱的。該電路接收信號高電壓POSV＝10V，電源電壓1.5V以及參考電壓GND。該電路還包括用于在耦聯時耦聯輸出端口到中間點，或者在其他情況下用于將輸出端口與中間節點隔離的的接口電路。該第一支路和第二支路的輸出端口提供輸出信號。

當需要編程或者擦除時，電荷泵提供高電壓POSV＝10V，中電壓Vb＝5V，第三晶體管M3和第四晶體管M4的柵極接收電源電壓VDD＝1.5V；當選擇信號A加載電源電壓VDD時，A的互補信號A_n為參考電壓GND，控制信號RE為參考電壓GND；第十晶體管M10導通，從而使第六晶體管M6截止，由于第四晶體管M4的柵極輸入為電源電壓VDD，OUT_n被帶至高電壓POSV＝10V，由于差分串聯電壓開關電路正反饋的作用OUT_n的互補端口OUT輸出被帶至參考電壓GND；

當選擇信號A加載參考電壓GND時，其它接收信號的端口接收的信號不變時，輸出端口OUT相應的被帶至高電壓POSV＝10，互不輸出端口OUT_n被帶至參考電壓GND；

當不需要擦除或者編程時，電荷泵不工作，相應的接收高電壓和中電壓的端口為參考電壓GND，第三晶體管M3和第四晶體管M4的柵極接收的電源電壓不變。