[發明專利]一種利用低壓器件實現高壓的電平轉換電路

在審

• 申請號: 202011202106.1
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112187250A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 鄭金鵬
• 申請（專利權）人: 硅谷數模（蘇州）半導體有限公司;硅谷數模國際有限公司
• 主分類號: H03K19/003
• 分類號: H03K19/003;H03K19/0185
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 施昊

本發明公開了一種利用低壓器件實現高壓的電平轉換電路，包括第一電平轉換器、第二電平轉換器、升壓電路、第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管和第一電阻。本發明能夠在只有低壓器件的情況下完成低壓信號到高壓信號的轉換，并且保證低壓器件不會因為工作在高壓區域而造成過壓損害，從而防止器件因過壓而發熱而導致電平轉換電路無法正常工作，提升了低壓器件的工作穩定性和使用壽命。

技術領域

本發明屬于電子電路技術領域，特別涉及了一種具有過壓保護功能的電平轉換電路。

背景技術

在芯片的信號交互過程中，會存在一些低壓的信號或者控制信號輸入到高壓的區域，這就需要電平轉換電路把低壓信號轉換為高壓信號，如圖1所示。當芯片中只存在低壓器件時，在實現低壓信號轉換到高壓信號的過程中，低壓器件很可能會工作在過壓狀態，這會損害低壓器件甚至大大減少器件的使用壽命，并且影響電平轉換的實現。

發明內容

為了解決上述背景技術提到的技術問題，本發明提出了一種利用低壓器件實現高壓的電平轉換電路，解決低壓器件輸出高壓信號時的過壓問題。

為了實現上述技術目的，本發明的技術方案為：

一種利用低壓器件實現高壓的電平轉換電路，包括第一電平轉換器、第二電平轉換器、升壓電路、第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管和第一電阻；所述第一電平轉換器的輸入端連接信號輸入端，第一電平轉換器的正電源端連接低壓供電電壓，第一電平轉換器的負電源端連接地電壓，所述升壓電路的一端連接第一電平轉換器的輸出端，升壓電路的另一端經第一電阻與高壓供電電壓連接，所述第一PMOS管的柵極連接升壓電路與第一電阻的公共連接端，第一PMOS管的源極連接高壓供電電壓，第一PMOS管的漏極連接第二PMOS管的源極，所述第二電平轉換器的輸入端連接信號輸入端，第二電平轉換器的輸出端連接第二NMOS管的柵極，第二NMOS管的源極連接地電壓，第二NMOS管的漏極第一NMOS管的源極，第一NMOS管的柵極與第二PMOS管的柵極連接并共同接入低壓供電電壓，第一NMOS管的漏極與第二PMOS管的漏極連接并共同連接信號輸出端。

基于上述技術方案的優選方案，所述升壓電路包括若干個依次連接的二極管，其中后一個二極管的陰極連接前一個二極管的陽極，且第一個二極管的陰極連接所述第一電平轉換器的輸出端，最后一個二極管的陽極連接所述第一電阻。

基于上述技術方案的優選方案，所述升壓電路包括若干個依次連接的PMOS管，其中后一個PMOS管的漏極連接前一個PMOS管的源極，且第一個PMOS管的漏極連接所述第一電平轉換器的輸出端，最后一個PMOS管的源極連接所述第一電阻，每個PMOS管的柵極與漏極相連。

基于上述技術方案的優選方案，所述升壓電路包括若干個依次連接的NMOS管，其中后一個NMOS管的源極連接前一個NMOS管的漏極，且第一個NMOS管的源極連接所述第一電平轉換器的輸出端，最后一個PMOS管的漏極連接所述第一電阻，每個NMOS管的柵極與漏極相連。

采用上述技術方案帶來的有益效果：

本發明能夠在只有低壓器件的情況下完成低壓信號到高壓信號的轉換，并且保證低壓器件不會因為工作在高壓區域而造成過壓損害，從而防止器件因過壓而發熱而導致電平轉換電路無法正常工作，提升了低壓器件的工作穩定性和使用壽命。

附圖說明

圖1為低壓信號轉換到高壓信號示意圖；

圖2為本發明提出的利用低壓器件實現高壓的電平轉換電路圖；

圖3為本發明中升壓電路的一種實施例示意圖；

圖4為本發明中升壓電路的一種實施例示意圖；

圖5為本發明中升壓電路的一種實施例示意圖。

附圖中出現的符號說明：