[發明專利]低功耗快響應電平變換電路

有效

• 申請號: 201911234329.3
• 申請日: 2019-12-05
• 公開（公告）號: CN110868201B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 張亭;馮顯聲;黃勍隆
• 申請（專利權）人: 深圳能芯半導體有限公司
• 主分類號: H03K17/687
• 分類號: H03K17/687
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及集成電路結構領域，公開了一種低功耗快響應電平變換電路，包括：電平移位電路，用于接收外部輸入并進行電平變換；開關模塊，與電位平移電路電連接，用于啟動信號并立即提供運行電流；偏置模塊，與電位平移電路電連接，用于接收啟動信號并延后提供參考電流；所述電平移位電路在接收到運行電路和/或參考電流后才可根據外部輸入進行電平變化。本發明具有在確保低功耗的同時使電路實現快速響應的優點。

技術領域

本發明涉及集成電路結構的技術領域，尤其是涉及一種低功耗快響應電平變換電路。

背景技術

目前，電平變換電路被廣泛應用于幾乎所有的集成電路中，以提供一種高電壓和低電壓相互轉換的方法。

參照附圖1，為了實現電平變換的低功耗設計，需要采用偏置電路31來控制電平變換的工作電流，電平移位由高壓vm和低壓vcc提供，pd是電平移位的使能信號，在電平移位輸出準備就緒之前，需要一個適當的偏置電路來為電平移位提供參考電流。

參照附圖2，為了快速響應，采用了邏輯控制電路21來減少電平漂移的響應時間，一旦PD引腳被啟用，邏輯控制電路21將盡快工作，mn1相當于一個開關，它將立即響應來自邏輯控制電路21的控制信號。

上述中的現有技術方案存在以下缺陷：在實現低功耗的設計時，雖然運行電流是可控的，但由于偏置電路31存在啟動時間，偏置電路31啟動引起的延遲影響了電平漂移的響應時間，在電機驅動器或其他對響應時間較為嚴苛的應用中，當系統在開關狀態之間切換時，電平偏移的響應時間是對應用系統的不利影響；在實現快速響應的設計時，雖然響應快速，但運行電流是無法控制的，通過一定數量的電流（通過mn1）將被浪費，難以實現低功耗的效果。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明在于提供低功耗快響應電平變換電路，具有在確保低功耗的同時使電路實現快速響應的優點。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：一種低功耗快響應電平變換電路，包括：

電平移位電路，用于接收外部輸入并進行電平變換；

開關模塊，與電位平移電路電連接，用于啟動信號并立即提供運行電流；

偏置模塊，與電位平移電路電連接，用于接收啟動信號并延后提供參考電流；

所述電平移位電路在接收到運行電路和/或參考電流后才可根據外部輸入進行電平變化。

通過采用上述技術方案，電路工作時，邏輯控制電路接收啟動信號并輸出控制信號，開關元件根據控制信號判定是否提供運行電流，偏置模塊接受啟動信號并準備提供參考電流，在開關元件提供運行電流時，電平移位電路工作，根據外部輸入進行電平的變換，當偏置模塊啟動完成后，邏輯控制電路不再輸出控制信號，開關元件不再提供運行電流，偏置模塊提供參考電流，電平位移電路，根據外部輸入進行電平的變換，從而實現前期快速響應，后期低功耗的效果。

本發明進一步設置為：所述開關模塊邏輯控制電路和開關元件，所述邏輯控制電路包括耦接于啟動信號的第一反相器、耦接于第一反相器的第二反相器、兩輸入分別耦接于啟動信號和第二反相器的異或門、耦接于第一反相器和第二反相器連接中點的第一電容，所述第一電容接地，所述異或門的輸出端與開關元件耦接，所述開關元件為場效應管，所述異或門的輸出端與開關元件的柵極耦接，所述開關元件的漏極與電平移位電路耦接，源極接地。