[發明專利]一種電平轉換電路

有效

• 申請號: 202011522544.6
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112671391B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 張文龍
• 申請（專利權）人: 海光信息技術股份有限公司
• 主分類號: H03K19/0185
• 分類號: H03K19/0185
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本申請實施例公開一種電平轉換電路，涉及電平轉換技術領域，為能夠降低電平轉換過程中的動態功耗而發明。所述電平轉換電路包括：電平轉換模塊，所述電平轉換模塊包括與電源連接的上拉晶體管和與地連接的下拉晶體管，所述下拉晶體管用于輸入低壓電平信號，所述上拉晶體管用于輸出與所述低壓電平信號對應的高壓電平信號；所述上拉晶體管和所述下拉晶體管之間通過鉗位晶體管連接，以使所述上拉晶體管和所述下拉晶體管同時導通時，流過所述上拉晶體管、所述鉗位晶體管及所述下拉晶體管的電流小于預設電流閾值。本申請適用于電平轉換。

技術領域

本申請涉及電平轉換技術領域，尤其涉及一種電平轉換電路。

背景技術

在電路系統中，通常有兩個甚至多個電源域，各個電源域的電源分別為對應的電路供電，而一個電源域內的電路不可避免的需要用到其它電源域內的信號，如數字電源和模擬電源分別給數字、模擬電路供電，而模擬電路的控制信號來自于數字電源域，這就需要電平轉化器(level?shifter)來實現跨電源域的電平轉換。

圖1為現有技術中的level?shifter電路，現有技術在實現電平轉化過程中，動態功耗較大，輸入信號IN是低電源電壓(VDDL)域，需要將其轉換至高電源電壓(VDDH)域，輸入IN經過兩級反相器(INV)分別驅動下拉管N1、N2，經過交叉耦合對(cross?pair)P1、P2后，再經過一級反相器輸出，輸出OUT與輸入IN的邏輯電平關系對應，同時OUT的電源域抬升至VDDH，在輸入信號IN由低到高轉變時，交叉耦合晶體管P1的柵極電壓從0上升至VDDH，導致下拉管N1與上拉管P1同時導通時，動態功耗較大。

發明內容

有鑒于此，本申請實施例提供一種電平轉換電路，能夠降低電平轉換過程中的動態功耗。

本申請實施例提供一種電平轉換電路，包括：電平轉換模塊，所述電平轉換模塊包括與電源連接的上拉晶體管和與地連接的下拉晶體管，所述下拉晶體管用于輸入低壓電平信號，所述上拉晶體管用于輸出與所述低壓電平信號對應的高壓電平信號；所述上拉晶體管和所述下拉晶體管之間通過鉗位晶體管連接，以使所述上拉晶體管和所述下拉晶體管同時導通時，流過所述上拉晶體管、所述鉗位晶體管及所述下拉晶體管的電流小于預設電流閾值。

根據本申請實施例的一種具體實現方式，還包括：低壓輸入模塊、高壓輸出模塊；所述低壓輸入模塊與所述電平轉換模塊連接，將低壓電平信號傳輸至所述電平轉換模塊；所述電平轉換模塊一端與所述低壓輸入模塊相連，另一端與所述高壓輸出模塊相連，將所述低壓電平信號轉換為對應的高壓電平信號；所述高壓輸出模塊與所述電平轉換模塊相連，將所述高壓電平信號輸出；所述低壓輸入模塊、所述電平轉換模塊和所述高壓輸出模塊，使得所述低壓電平信號從高電平跳變到低電平時的第一信號傳輸路徑，與從低電平跳變到高電平時的第二信號傳輸路徑中的電路元件相匹配；所述相匹配包括：電路元件相同和/或電路元件的種類相同。

根據本申請實施例的一種具體實現方式，所述電路元件的種類包括：晶體管類元件和/或邏輯門類元件。

根據本申請實施例的一種具體實現方式，所述上拉晶體管包括第一上拉管和第二上拉管；所述鉗位晶體管包括第三鉗位管和第四鉗位管；所述第一上拉管的源極連接所述電平轉換模塊的高壓電源，柵極連接所述第四鉗位管的柵極，漏極連接所述第三鉗位管的源極；所述第二上拉管的源極連接所述電平轉換模塊的高壓電源，柵極連接所述第三鉗位管的柵極，漏極連接所述第四鉗位管的源極；所述第三鉗位管的柵極與漏極相連；所述第四鉗位管的柵極與漏極相連。