[發明專利]電平轉換電路、集成電路芯片和電子設備

有效

• 申請號: 201810018184.2
• 申請日: 2018-01-09
• 公開（公告）號: CN108055033B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 朱仁波;溫帶豪
• 申請（專利權）人: 上海順久電子科技有限公司
• 主分類號: H03K19/0185
• 分類號: H03K19/0185;H03K19/017
• 代理公司: 北京博思佳知識產權代理有限公司 11415
• 代理人: 林祥

本申請提供一種電平轉換電路、集成電路芯片和電子設備，電平轉換電路包括反相器單元、第一NMOS管和第二NMOS管，反相器單元包括電源輸入端，用于接收第一電壓；信號輸入端，用于接收邏輯高電平等于第一電壓的脈沖信號；同相輸出端；反相輸出端；第一NMOS管的漏極用于接收第二電壓，柵極與同相輸出端連接；第二NMOS管的柵極與反相輸出端連接，源極接地；第一電壓與脈沖信號中邏輯低電平的電壓差值大于反相器單元中PMOS管的閾值電壓，第一電壓與第二電壓的差值大于第一NMOS管的閾值電壓。與現有技術相比，無論第二電壓多低，本申請提供的電平轉換電路中的各MOS管均能夠快速導通，且電路能夠正常有效地工作。

技術領域

本申請涉及集成電路技術領域，尤其涉及一種電平轉換電路、集成電路芯片和電子設備。

背景技術

在現代集成電路系統中，為了獲得高速的工作狀態，其核心邏輯單元通常設計在低電壓下工作，例如0.9V、0.7V或0.6V，而其輸入單元基于穩定考慮，通常設計在高電壓下工作，例如，3.3V、2.5V或1.8V。這樣，由于工作電壓的不同，輸入單元和核心邏輯單元之間需設計電平轉換電路。

現有的電平轉換電路，通常包括依序串接的兩個CMOS反相器，每個CMOS反相器中的PMOS管的源極，用于接收上述低電壓。此外，為使第一個CMOS反相器能夠耐高壓，組成第一個COMS反相器的MOS管均采用厚柵型MOS管。

但是，厚柵型MOS管的閾值電壓較高(大約在0.7V左右)，這樣，當上述低電壓較低時，例如，小于0.7V，第一個CMOS反相器中的PMOS管的源極電壓也較低，此時，在輸入的脈沖信號跳變為邏輯低電平時，例如，在邏輯低電平的電壓為0V時，由于第一個CMOS反相器中的PMOS管的源極與柵極之間的壓差小于其閾值電壓，將導致該PMOS管無法導通，進而導致整個電平轉換電路失效。

發明內容

有鑒于此，本申請提供一種電平轉換電路、集成電路芯片和電子設備，以解決現有的電平轉換電路在CMOS反相器中PMOS管的源極電壓較低時，PMOS管無法導通，電路容易失效的問題。

本申請第一方面提供一種電平轉換電路，包括反相器單元、第一NMOS管和第二NMOS管；

所述反相器單元包括電源輸入端，用于接收第一電壓；信號輸入端，用于接收邏輯高電平等于所述第一電壓的脈沖信號；同相輸出端，用于輸出與所述脈沖信號相位相同的信號；以及反相輸出端，用于輸出與所述脈沖信號相位相反的信號；

所述第一NMOS管的漏極用于接收第二電壓，柵極與所述同相輸出端連接；所述第二NMOS管的柵極與所述反相輸出端連接，源極接地；所述第一NMOS管的源極和所述第二NMOS管的漏極相連，構成所述電平轉換電路的信號輸出端；

所述第一NMOS管、所述第二NMOS管和所述反相器單元中NMOS管的閾值電壓相同，所述第一電壓與所述脈沖信號中邏輯低電平的電壓差值大于所述反相器單元中PMOS管的閾值電壓，所述第一電壓與所述第二電壓的差值大于所述第一NMOS管的閾值電壓。

本申請第二方面提供一種集成電路芯片，包括電源管理電路和本申請第一方面提供的任一電平轉換電路，所述電源管理電路用于提供第一電壓和第二電壓。

本申請第三方面提供一種電子設備，包括本申請第二方面提供的集成電路芯片。