反相器制造技术

本发明专利技术公开了一种反相器，该反相器包含第一系统电压端、第二系统电压端、输出端、复数个P型晶体管、复数个N型晶体管及压降阻抗组件。第一系统电压端接收第一电压，第二系统电压端接收第二电压。复数个P型晶体管彼此串联于第一系统电压端及输出端之间。复数个N型晶体管彼此串联于输出端及第二系统电压端之间。压降阻抗组件与复数个N型晶体管中的一第一N型晶体管相并联，且压降阻抗组件的阻抗小于第一N型晶体管在截止时的阻抗。

Inverter

【技术实现步骤摘要】
反相器
本专利技术涉及一种反相器，尤其涉及一种能够避免内部晶体管分压不均的反相器。
技术介绍
反相器是数字逻辑中实现逻辑「非(NOT)」的逻辑闸，亦即当反相器接收到低电压信号时会输出高电压，而在接收到高电压信号时会输出低电压。一般而言，反相器常可利用串联的N型晶体管及P型晶体管来实作。由于反相器具有高输入阻抗以及低输出阻抗的特性，因此有时也被当作输出信号的缓冲器或延迟器，而被广泛的应用在各种电路当中。在现有技术中，当反相器需配合高压操作时，常会透过串接更多数量的晶体管来提高反相器的整体耐压。然而在实际运作时，反相器中的各个晶体管所承受的电压常会分配不均，导致有部分晶体管因长期承受过高的压差而损坏，降低反相器的稳定性。
技术实现思路
本专利技术的一实施例提供一种反相器，反相器包含第一系统电压端、第二系统电压端、输出端、复数个P型晶体管、复数个N型晶体管及压降阻抗组件。第一系统电压端用以接收第一电压，第二系统电压端用以接收第二电压。复数个P型晶体管彼此串联于第一系统电压端及输出端之间，复数个N型晶体管彼此串联于输出端及第二系统电压端之间。压降阻抗组件与复数个N型晶体管中的第一N型晶体管相并联。压降阻抗组件的阻抗小于第一N型晶体管在截止时的阻抗。本专利技术的另一实施例提供一种反相器，反相器包含第一系统电压端、第二系统电压端、输出端、复数个P型晶体管及复数个N型晶体管。第一系统电压端用以接收第一电压，第二系统电压端用以接收第二电压。复数个P型晶体管彼此串联于第一系统电压端及输出端之间，复数个N型晶体管彼此串联于输出端及第二系统电压端之间。复数个N型晶体管的第一N型晶体管的信道宽长比大于复数个N型晶体管的第二N型晶体管的信道宽长比。与现有技术相比，本专利技术所提供的反相器能够透过并联压降阻抗组件或调整晶体管的信道宽长比来平均分配其内部晶体管的跨压，因此能够避免反相器内部的晶体管因为承受不平均的跨压，而导致系统不稳定的问题。附图说明关于本专利技术的优点与精神可以通过以下的专利技术详述及所附图式得到进一步的了解。图1为本专利技术一实施例的反相器的示意图；图2为本专利技术另一实施例的反相器的示意图；图3为本专利技术另一实施例的反相器的示意图；图4为本专利技术另一实施例的反相器的示意图；图5为本专利技术另一实施例的反相器的示意图；图6为本专利技术另一实施例的反相器的示意图；图7为本专利技术另一实施例的反相器的示意图；图8为本专利技术另一实施例的反相器的示意图；图9为本专利技术另一实施例的反相器的示意图。主要图示说明100、200、300、400、500、600反相器700、700’、800110第一系统电压端120第二系统电压端1301、1302、2301、2302、3301、3302、压降阻抗组件4301、4302、5401、5402、6301、6302、6401、6402、7301至730K、7401至740KN1至NK、N’1至N’KN型晶体管P1至PK、P’1至P’KP型晶体管OUT输出端SIGIN、SIGINN1至SIGINN3、SIGINP1至SIGINP3控制信号SIGOUT输出信号V1第一电压V2第二电压D1、D2二极管R1、R2电阻M1、M2、M3、M4晶体管具体实施方式图1为本专利技术一实施例的反相器100的示意图。反相器100包含第一系统电压端110、第二系统电压端120、输出端OUT、P型晶体管P1及P2、N型晶体管N1及N2及压降阻抗组件1301及1302。P型晶体管P1及P2可彼此串联于第一系统电压端110及输出端OUT之间，而N型晶体管N1及N2可彼此串联于输出端OUT及第二系统电压端120之间。第一系统电压端110可接收第一电压V1，而第二系统电压端120可接收第二电压V2。在本专利技术的部分实施例中，第一电压V1可大于第二电压V2，举例来说，第一电压V1可为提供反相器100输出的高电压，例如为2.5V，而第二电压V2则可为提供反相器100输出的低电压，例如为-2.5V，又或是在其他实施例中，第一电压V1可为系统中的高电压，而第二电压V2可为系统中的接地电压。P型晶体管P1具有第一端、第二端及控制端，P型晶体管P1的第二端耦接于输出端OUT。P型晶体管P2具有第一端、第二端及控制端，P型晶体管P2的第一端耦接于第一系统电压端110，而P型晶体管P2的第二端耦接于P型晶体管P1的第一端。N型晶体管N1具有第一端、第二端及控制端，N型晶体管N1的第一端耦接于输出端OUT。N型晶体管N2具有第一端、第二端及控制端，N型晶体管N2的第一端耦接于N型晶体管N1的第二端，而N型晶体管N2的第二端耦接于第二系统电压端120。在本专利技术的部分实施例中，P型晶体管P1及P2的控制端以及N型晶体管N1及N2的控制端可彼此共同耦接以接收控制信号SIGIN。当控制信号SIGIN具有高电压，例如第一电压V1时，P型晶体管P1及P2会被截止，而N型晶体管N1及N2会被导通，因此输出端OUT输出的输出信号SIGOUT会被拉低至接近第二电压V2。反之，当控制信号SIGIN具有低电压，例如第二电压V2时，P型晶体管P1及P2会被导通，而N型晶体管N1及N2会被截止，因此输出端OUT输出的输出信号SIGOUT会被拉升至接近第一电压V1。此时，被截止的N型晶体管N1及N2的跨压会接近于第一电压V1与第二电压V2之间的电压差。也就是说，N型晶体管N1及N2会共同承受第一电压V1与第二电压V2之间的电压差。由于N型晶体管N1较靠近输出端OUT，而N型晶体管N2较靠近第二系统电压端120，两者的栅极-源极电压并不相同，因此在截止时，N型晶体管N1及N2的阻抗会有不小的差异，导致两者的漏极-源极电压也不相同，亦即N型晶体管N1及N2所分配到的跨压并不平均。举例来说，若第一电压V1为2.5V，第二电压V2为-2.5V，则N型晶体管N1及N2会共同承受约5V的跨压，而N型晶体管N1所承受的跨压可能超过3V，而N型晶体管N2所承受的跨压则不超过2V。在漏极-源极电压差较大的情况下，可能会导致截止中的N型晶体管N1被击穿(breakdown)，造成反相器100的运作不正常，增加系统的不稳定性。然而，在图1中，压降阻抗组件1301会与N型晶体管N1并联，且压降阻抗组件1301的阻抗小于N型晶体管N1在截止时的阻抗，而压降阻抗组件1302会与N型晶体管N2并联，且压降阻抗组件1302的阻抗会小于N型晶体管N2在截止时的阻抗。换言之，当N型晶体管N1及N2被截止时，压降阻抗组件1301及1302可在输出端OUT及第二系统电压端120之间形成电流路径，且由于压降阻抗组件1301及1302的阻抗会小于N型晶体管N1及N2在截止时的阻抗，因此流经压降阻抗组件1301及1302的电流会大于N型晶体管N1及N2在截止时的漏电流(leakagecurrent)，此时，透过选择适当的压降阻抗组件1301及1302，就能够平衡N型晶体管N1及N2所承受的跨压。举例来说，当压降阻抗组件1301与截止中的N型晶体管N1并联的等效阻抗实质上和压降阻抗组件1302与截止中的N型晶体管N2并联的等效阻抗相等时，输出端OUT与第二系统电压端120之间的电压差就会平均地由并联的压降阻抗组件1301与N型晶体管N1以及并联的压降阻抗组件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反相器，其特征在于，该反相器包含：一第一系统电压端，用以接收一第一电压；一第二系统电压端，用以接收一第二电压；一输出端；复数个P型晶体管，彼此串联于该第一系统电压端及该输出端之间；复数个N型晶体管，彼此串联于该输出端及该第二系统电压端之间；及一第一压降阻抗组件，与该些N型晶体管中的一第一N型晶体管相并联；其中：该第一压降阻抗组件的一阻抗小于该第一N型晶体管在截止时的一阻抗。

【技术特征摘要】
2017.10.20 TW 1061360531.一种反相器，其特征在于，该反相器包含：一第一系统电压端，用以接收一第一电压；一第二系统电压端，用以接收一第二电压；一输出端；复数个P型晶体管，彼此串联于该第一系统电压端及该输出端之间；复数个N型晶体管，彼此串联于该输出端及该第二系统电压端之间；及一第一压降阻抗组件，与该些N型晶体管中的一第一N型晶体管相并联；其中：该第一压降阻抗组件的一阻抗小于该第一N型晶体管在截止时的一阻抗。2.如权利要求1所述的反相器，其特征在于，其中该第一压降阻抗组件包含一电阻、彼此串联的复数个二极管或以二极管形式相串联的复数个晶体管。3.如权利要求2所述的反相器，其特征在于，其中当该第一压降阻抗组件为彼此串联的复数个二极管时，每一二极管具有一阳极及一阴极，且每一二极管的该阳极的电压是低于或高于该阴极的电压。4.如权利要求1所述的反相器，其特征在于，其中：该第一N型晶体管具有一第一端耦接于该输出端，一第二端耦接于该些N型晶体管的一第二N型晶体管，及一控制端；其中该反相器另包含：一第二压降阻抗组件，与该第二N型晶体管相并联，且该第二压降阻抗组件的一阻抗小于该第二N型晶体管在截止时的一阻抗。5.如权利要求4所述的反相器，其特征在于，其中该第一压降阻抗组件与截止中的该第一N型晶体管并联的一等效电阻与该第二压降阻抗组件与截止中的该第二N型晶体管并联的一等效电阻相等。6.如权利要求4所述的反相器，其特征在于，其中该第一压降阻抗组件与该第二压降阻抗组件具有相等的阻抗。7.如权利要求4所述的反相器，其特征在于，其中：该第一压降阻抗组件包含彼此串联的X个二极管或以二极管形式相串联的X个晶体管；该第二压降阻抗组件包含彼此串联的Y个二极管或以二极管形式相串联的Y个晶体管；及X及Y为大于1的正整数。8.如权利要求7所述的反相器，其特征在于，其中X及Y为相同或相异的正整数。9.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈智圣，彭天云，
申请(专利权)人：立积电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71