电平转换电路制造技术

本发明专利技术提供一种电平转换电路，所述电路包括：输入耦合电容模块、双稳态转换模块；所述输入耦合电容模块的第一端分别连接两个输入端，产生两个电平互反逻辑信号分别至输入耦合电容模块的第二端，所述第二端包括两个输出端；所述双稳态转换模块包括：两个首尾相连的反相模块；所述两个输入端通过输入耦合电容模块耦合的交流电流传到双稳态转换模块，使双稳态转换模块的两个电平互反逻辑信号分别翻转，锁存新的电平互反逻辑信号，并可直接作为结果输出，实现电源域转换。

【技术实现步骤摘要】
电平转换电路
专利技术涉及电子电路
，尤其涉及一种电平转换电路。
技术介绍
在芯片级系统(SystemonChip，SOC)的设计研发过程中，由于采用了不相兼容的电源电压等原因，系统内部常常出现输入/输出电压域不一致的问题，因此需要进行电平转换。电平转换电路即是用于将输入电压域转换成输出电压域的一种电子电路。如图1所示，电平转换电路的输入信号Vinp、Vinm为低电压域的一对反相信号，工作正电源Vdd为高电压电源，分别接于PMOS晶体管MP1和PMOS晶体管MP2的源极。NMOS晶体管MN1和MN2的源极接地。PMOS晶体管MP1的漏极、PMOS晶体管MP2的栅极以及NMOS晶体管MN1的漏极共接，形成输出端Outp。PMOS晶体管MP2的漏极、PMOS晶体管MP1的栅极以及NMOS晶体管MN2的漏极共接，形成输出端Outm。输出信号Voutp、Voutm为高电压域对应的高低电平信号。图1所示电平转换电路的工作原理是：当输入信号Vinp为高时，输入信号Vinm为低，因此NMOS晶体管MN2导通，NMOS晶体管MN1关闭，使输出端Outm的输出信号Voutm被拉低至地电位，进而使得PMOS晶体管MP1导通，高电源电压Vdd输出到输出端Outp，输出信号Voutp被拉升至高电压域的高电平信号。相对应的，当输入信号Vinp为低，而输入信号Vinm为高时，输出信号Voutp被拉低至地电位，而输出信号Voutm被拉升至高电压域的高电平信号。图1所示电路中，当信号较多或者所跨电源域较多时，电平转换电路的需求量和复杂度都会提高；此外图1中为器件MOS级的电平转换电路，其电源域转换为单边转换，例如：输入为0至3V，输出为-6V至6V时需要经过多次的转换，电路结构较为复杂，并且在电平转换过程中，由于通过晶体管进行抗压，常伴有跨电源域ESD击穿的风险。
技术实现思路
本专利技术提供一种电平转换电路，包括：输入耦合电容模块、双稳态转换模块；所述输入耦合电容模块中两个电容的第一端分别连接两个输入端；所述双稳态转换模块包括：两个首尾相连的反相模块提供两个互为反相的逻辑信号分别至两个耦合电容的第二端，同时也是两个输出端。输入端通过输入耦合电容模块耦合的交流电流传到双稳态转换模块，使双稳态转换模块的两个互反逻辑信号分别翻转，锁存新的互反逻辑信号，并可以直接作为结果输出，实现电源域转换。优选的，所述电路还包括：输入缓冲模块，所述输入缓冲模块连接至输入耦合电容模块和输入端的中间，所述输入缓冲模块包括两路反相器或缓冲器，适于于输入缓冲模块的输出端输出两个反相的逻辑信号。优选的，所述输入缓冲模块的输入信号和输出信号可为同相或反相。优选的，所述电路还包括：输出缓冲模块，所述输出缓冲模块连接至双稳态转换模块的两个互反逻辑信号与输出端之间，即两个与耦合电容模块直接相连的互反逻辑信号经过输出缓冲模块之后再作为结果输出。所述输出缓冲反向模块包括两路反相器或缓冲器，输出缓冲模块的输出端输出两路互反的逻辑信号。优选的，所述输入耦合电容模块包括：第一耦合电容、第二耦合电容。本专利技术提出一种电平转换电路，特别是对于高低电平都需要转换的情况，可以显著简化转换电路的结构复杂度，由于现有电平转化电路需要多级结构，本专利技术采用一级结构进而能节省动态功耗；并且通过直流隔离特性使得有源器件只工作在单一电源域下，大幅降低了ESD风险，并可应用于输入电源域与输出电源域压差较大的情况。附图说明通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显。图1为本专利技术现有技术的电平转换电路；图2为本专利技术一实施例中电平转换电路的示意图；图3为本专利技术另一实施例中电平转换电路的示意图；图4为本专利技术再一实施例中电平转换电路的示意图；在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相似的装置（模块）或步骤。具体实施方式在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本专利技术一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本专利技术的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本专利技术的所有实施例。可以理解，在不偏离本专利技术的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本专利技术的范围由所附的权利要求所限定。本专利技术提供一种电平转换电路，包括：输入耦合电容模块、双稳态转换模块；所述输入耦合电容模块中两个电容的第一端分别连接两个输入端；所述双稳态转换模块包括：两个首尾相连的反相模块提供两个互反逻辑信号分别至两个耦合电容的第二端，同时也是两个输出端。输入端通过输入耦合电容模块耦合的交流电流传到双稳态转换模块，使双稳态转换模块的两个互反逻辑信号分别翻转，锁存新的互反逻辑信号，并可以直接作为结果输出，实现电源域转换。下面结合具体实施例对本案进行具体说明，第一实施例请参考图2，图2为本专利技术电平转换电路第一实施例的示意图。电平转换电路包括：输入耦合电容模块200、双稳态转换模块300。两极性互反逻辑信号经由两个输入端输入至输入耦合电容模块200再连接至双稳态转换模块300由双稳态转换模块300的两个输出端输出；本实施例中第一输入、第二输入为极性相反的逻辑信号，输入耦合电容模块200包括第一耦合电容210和第二耦合电容220，输入耦合电容模块200的第一端分别连接两个输入端，分别为第一输入端110，第二输入端120；第一耦合电容210、第二耦合电容220由两条并联的支路分别连接第一输入端110、第二输入端120。第一逻辑输入信号由第一输入端110至第一耦合电容210由输入耦合电容模块200的第二端的第一输出端输出，再连接至双稳态转换模块300的第三输入端310；第二逻辑输入信号由第二输入端120连接至第二耦合电容220由输入耦合电容模块200的第二端的第二输出端输出，再连接至双稳态转换模块300的第四输入端320；第一逻辑输入信号、第二逻辑输入信号通过输入耦合电容模块的两个支路产生两个电平互为反相的逻辑信号分别至输入耦合电容模块200的第二端的两个输出端，并连接至双稳态转换模块300的第三输入端310、第四输入端320。本实施例中双稳态转换模块300由两个首尾相连的反相模块330、340组成，每一路的反向模块330、340为一个反相器或者奇数个反相器级联组成，或者其他任何可以产生电平反相信号的结构。所述双稳态转换模块300第三输入端310连接至第一反相模块330的输入端，330的输出端420连接至双稳态转换模块300的第三输入端320；所述双稳态转换模块300第三输入端320连接至第二反相模块340的输入端，340的输出端410连接至双稳态转换模块300的第三输入端310；第三输入端310直接连接至整个电平转换电路输出端410，第三输入端320直接连接至整个电平转换电路输出端420。通过双稳态转换模块300并结合输入耦合电容模块200能实现输入信号电源域的转换，例如：输入为（0，2.8V）转换为（-2.8V，0），在实际中第一逻辑输入信号、第二逻辑输入信号为电源和地；当第一逻辑输入信号、第二逻辑输入信号为电平互反逻辑信号时，通过输入耦合电容模块200电容耦合交流电流到双稳态转换模块300，使双稳态转换模块300本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电平转换电路，其特征在于，所述电路包括：输入耦合电容模块、双稳态转换模块；所述输入耦合电容模块的第一端分别连接两个输入端，产生两个电平互反逻辑信号分别至输入耦合电容模块的第二端，所述第二端包括两个输出端；所述双稳态转换模块包括：两个首尾相连的反相模块；所述两个输入端通过输入耦合电容模块耦合的交流电流传到双稳态转换模块，使双稳态转换模块的两个电平互反逻辑信号分别翻转，锁存新的电平互反逻辑信号，并可直接作为结果输出，实现电源域转换。

【技术特征摘要】
1.一种电平转换电路，其特征在于，所述电路包括：输入耦合电容模块、双稳态转换模块；所述输入耦合电容模块的第一端分别连接两个输入端，产生两个电平互反逻辑信号分别至输入耦合电容模块的第二端，所述第二端包括两个输出端；所述双稳态转换模块包括：两个首尾相连的反相模块；所述两个输入端通过输入耦合电容模块耦合的交流电流传到双稳态转换模块，使双稳态转换模块的两个电平互反逻辑信号分别翻转，锁存新的电平互反逻辑信号，并可直接作为结果输出，实现电源域转换。2.根据权利要求1所述的电平转换电路，其特征在于，所述电路还包括：输入缓冲模块，所述输入缓冲模块连接至输入耦合电容模块的第一端，所述输入缓冲模块包括两路反相器或缓冲器，适用...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟晨，王富中，赵德林，
申请(专利权)人：格科微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31