[發(fā)明專利]用于通用大范圍電平移位的裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710658455.6
• 申請(qǐng)日: 2017-08-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107689791B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阿克塔·瓦西姆·阿拉姆;A·K·斯里瓦斯塔瓦;庫(kù)納·吉利施·班諾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: ARM有限公司;安謀科技（中國(guó)）有限公司
• 主分類號(hào): H03K19/0185
• 分類號(hào): H03K19/0185
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 周泉

用于將來(lái)自第一電壓域的第一輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為針對(duì)第二電壓域的輸出信號(hào)的裝置，該裝置被配置為在第一電壓域內(nèi)或在第二電壓域內(nèi)操作。該裝置包括輸入驅(qū)動(dòng)器電路，其被配置為基于由輸入驅(qū)動(dòng)器電路接收的第一輸入信號(hào)和控制信號(hào)產(chǎn)生第二輸入信號(hào)。該裝置還包括選擇電路，其被配置為基于控制信號(hào)產(chǎn)生選擇信號(hào)。該裝置還包括交叉耦合電路，其被配置為在中間節(jié)點(diǎn)處基于第一輸入信號(hào)、第二輸入信號(hào)和選擇信號(hào)產(chǎn)生電平移位信號(hào)。交叉耦合電路包括第一對(duì)并聯(lián)晶體管和第二對(duì)并聯(lián)晶體管。該裝置還包括輸出驅(qū)動(dòng)器電路，其被配置為基于電平移位信號(hào)產(chǎn)生針對(duì)第二電壓域的輸出信號(hào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本技術(shù)涉及用于通用大范圍電平移位的裝置、方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

當(dāng)前的集成電路(IC)設(shè)計(jì)可以具有包括不同組件的電路，不同組件可以在不同電壓域中操作。為了使在IC的一個(gè)電壓域中操作的組件與在IC的第二電壓域中操作的組件交互，可能需要進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換。信號(hào)轉(zhuǎn)換可以利用“電平移位器”，以便在一個(gè)電壓域中獲取輸入信號(hào)，并在第二電壓域中產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號(hào)。信號(hào)轉(zhuǎn)換可以具有相關(guān)聯(lián)的電壓轉(zhuǎn)換范圍。例如，一個(gè)電壓域中的1.8V輸入信號(hào)(例如，邏輯高)可以被轉(zhuǎn)換為第二電壓域中的相應(yīng)的3V輸出信號(hào)(例如，邏輯高)。在這種情況下，電平移位器可以具有1.8V至3V的范圍。一個(gè)電壓域的更低電壓到另一個(gè)電壓域的更高電壓(反之亦然)的轉(zhuǎn)換(即，電平移位)增加了電平轉(zhuǎn)換器的電壓范圍。當(dāng)前IC設(shè)計(jì)需要大范圍信號(hào)轉(zhuǎn)換和適應(yīng)大范圍信號(hào)轉(zhuǎn)換的相應(yīng)轉(zhuǎn)換電路。

嘗試將非常低的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成非常高的電壓信號(hào)(例如，大范圍轉(zhuǎn)換)的轉(zhuǎn)換電路遇到的困難是狀態(tài)不穩(wěn)定性的問(wèn)題。例如，在操作期間，轉(zhuǎn)換電路的組件可能并不總是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)，而是可以遇到不論輸入如何都達(dá)到某一狀態(tài)的亞穩(wěn)定性。組件的這種狀態(tài)不穩(wěn)定性(例如，亞穩(wěn)定性)導(dǎo)致數(shù)據(jù)狀態(tài)的相應(yīng)的不穩(wěn)定性，這是不能被依賴的。另一個(gè)考慮因素是用于將低電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為高電壓信號(hào)(例如，上移)的電路與用于將高電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為低電壓信號(hào)的電路(例如，下移)是分開(kāi)設(shè)計(jì)的。使用不同的轉(zhuǎn)換電路來(lái)進(jìn)行上移和下移信號(hào)轉(zhuǎn)換(例如，大范圍信號(hào))可能導(dǎo)致IC利用信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)過(guò)程和/或設(shè)計(jì)流程更復(fù)雜且更低效。

因此，需要一種可以適應(yīng)不同電壓域和作為大范圍信號(hào)轉(zhuǎn)換的一部分而執(zhí)行的不同移位操作的轉(zhuǎn)換電路。此外，作為大范圍信號(hào)轉(zhuǎn)換的一部分,要求這種轉(zhuǎn)換電路可以提供數(shù)據(jù)狀態(tài)的可靠穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

將通過(guò)舉例說(shuō)明的方式參照附圖中所示的本技術(shù)的實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步描述本技術(shù)。然而，應(yīng)當(dāng)理解，附圖僅示出了本文描述的各種實(shí)現(xiàn)，而并不意味著限制本文所述的各種技術(shù)、方法、系統(tǒng)或裝置的范圍。

圖1是示出了根據(jù)本文所述的本技術(shù)、裝置和方法的用于將來(lái)自第一電壓域的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為針對(duì)第二電壓域的輸出信號(hào)的系統(tǒng)的框圖；

圖2是示出了根據(jù)本文所述的實(shí)施例的用于將來(lái)自第一電壓域的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為針對(duì)第二電壓域的輸出信號(hào)的裝置的框圖；

圖3是示意性地示出了根據(jù)本文所述的實(shí)施例的用于將來(lái)自第一電壓域的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為針對(duì)第二電壓域的輸出信號(hào)的裝置的電路圖；

圖4A是示出了與根據(jù)本文所述的特定實(shí)施例的裝置相關(guān)聯(lián)的示例性結(jié)果的表；

圖4B是示出了與根據(jù)本文所述的另一實(shí)施例的裝置相關(guān)聯(lián)的示例性結(jié)果的另一個(gè)表；

圖5是示出了根據(jù)本文所述的實(shí)施例的用于將來(lái)自第一電壓域的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為針對(duì)第二電壓域的輸出信號(hào)的方法的流程圖；

圖6示出了根據(jù)本文所述的本技術(shù)、裝置、系統(tǒng)和方法的實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的框圖。

具體實(shí)施方式

在參考附圖討論實(shí)施例之前，提供了各種實(shí)施例的簡(jiǎn)要描述。