电平转换电路和指纹识别装置制造方法及图纸

本发明专利技术部分实施例提供了一种电平转换电路和指纹识别装置。电平转换电路包括：互补信号产生单元、高压脉冲产生单元以及转换及锁存单元；高压脉冲产生单元连接于互补信号产生单元与转换及锁存单元；互补信号产生单元用于接收处于低电压域的目标信号，并输出目标信号的互补信号以及目标信号；高压脉冲产生单元用于根据目标信号与互补信号产生高压脉冲；转换及锁存单元用于在高压脉冲产生时，将目标信号由低电压域转换至高电压域，且用于锁存并输出处于高电压域的目标信号。采用本发明专利技术的实施例，电路可以在高速进行目标信号传输的同时，没有静态功耗。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电平转换电路和指纹识别装置
本申请涉及电路设计
，特别涉及一种电平转换电路和采用上述电平转换电路的指纹识别装置。
技术介绍
在电子电路设计中，系统内部常常会出现输入和输出逻辑电压域不同的问题，增加了系统设计的复杂性。例如：当1.8V的数字电路与工作在3.3V的模拟电路进行通信时，需要解决两种电平的转换问题，此时便需要采用电平转换电路来说实现电平转换，所述电平转换电路又称为电平转换器。然而，传统的电平转换电路存在静态功耗较高且信号传输速度较低的问题，因此会影响使用所述电平转换电路的电子装置(比如指纹识别装置)的整体性能。
技术实现思路
本申请部分实施例的目的在于提供一种电平转换电路和指纹识别装置，可以在高速进行目标信号传输的同时有效降低静态功耗。本申请的一个实施例提供了一种电平转换电路，包括：互补信号产生单元、高压脉冲产生单元以及转换及锁存单元；互补信号产生单元用于接收处于低电压域的目标信号，并输出目标信号的互补信号以及目标信号；高压脉冲产生单元包括第一晶体管、第二晶体管、第一高压晶体管、第二高压晶体管、第一反相器、第一延时器、第二反相器及第二延时器；第一晶体管与第二晶体管的源极接地，栅极分别用于接收互补信号与目标信号；第一延时器与第二延时器分别通过第一反相器与第二反相器接收互补信号与目标信号；第一高压晶体管与第二高压晶体管的源极分别连接于第一晶体管与第二晶体管的漏极，栅极分别连接于第一延时器与第二延时器以接收目标信号与互补信号，漏极分别用于产生高压脉冲；转换及锁存单元用于在高压脉冲产生时，将目标信号由低电压域转换至高电压域，且用于锁存并输出处于高电压域的目标信号。本申请的一个实施例还提供了一种指纹识别装置，包括：控制电路、指纹传感芯片以及上述的电平转换电路；所述电平转换电路连接于所述控制电路与所述指纹传感芯片之间；所述控制电路用于产生处于低电压域的目标信号；所述电平转换电路用于接收所述处于低电压域的目标信号，并输出处于高电压域的目标信号至所述指纹传感芯片。本申请相对于现有技术而言，静态时第一晶体管与第一高压晶体管不会同时处于打开状态，因此第一晶体管与第一高压晶体管所在支路中不存在导通电流；对应的，第二晶体管与第二高压晶体管也不会同时处于打开状态，第二晶体管与第二高压晶体管所在支路中也不存在导通电流；因此，电路可以在高速进行目标信号传输的同时，没有静态功耗。另外，转换及锁存单元包括第三至第六晶体管；第三晶体管与第四晶体管的源极均接地，漏极分别连接于第五晶体管与第六晶体管的漏极，第五晶体管与第六晶体管的源极均连接至电压源；第三晶体管与第五晶体管的栅极均连接至第六晶体管的漏极，第四晶体管与第六晶体管的栅极均连接至第五晶体管的漏极；第五晶体管的漏极与第六晶体管的漏极的至少其中之一形成转换及锁存单元的输出端，以输出处于高电压域的目标信号。本实施例提供了一种转换及锁存单元的具体结构。另外，转换及锁存单元还包括第七晶体管与第八晶体管，第七晶体管与第八晶体管的源极分别连接至第三晶体管与第四晶体管的漏极，第七晶体管与第八晶体管的漏极、栅极均接地。本实施例中，于转换及锁存单元中涉及第七晶体管与第八晶体管，防止第三晶体管与第四晶体管电压降得过低，对第二晶体管与第三晶体管起到保护作用。另外，互补信号产生单元包括串联连接的第三反相器与第四反相器；第三反相器的输入端用于接收处于低电压域的目标信号，第三反相器的输出端连接于第一晶体管的栅极与第一反相器，第三反相器的输出端用于输出互补信号；第四反相器的输出端连接于第二晶体管的栅极与第二反相器，第四反相器的输出端用于输出目标信号。本实施例提供了互补信号产生单元的一种具体实现方式。另外，转换及锁存单元包括第一转换支路、第二转换支路以及锁存子单元；第一转换支路与第二转换支路的输入端分别连接至电压源，转换端分别连接于第一高压晶体管与第二高压晶体管的漏极，以分别在高压脉冲产生时，将目标信号由低电压域转换至高电压域；锁存子单元连接于第一转换支路与第二转换支路的转换端，以锁存并输出处于高电压域的目标信号。本实施例提供了另一种转换及锁存单元的结构。另外，第一转换支路包括第三高压晶体管，第二转换支路包括第四高压晶体管；第三高压晶体管与第四高压晶体管的源极均连接至电压源，栅极均接地，漏极分别连接至第一高压晶体管与第二高压晶体管的漏极且分别作为第一转换支路与第二转换支路的转换端。本实施例提供了一种转换支路的具体结构。另外，第一转换支路包括第五高压晶体管与第九晶体管，第二转换支路包括第六高压晶体管与第十晶体管；第五高压晶体管与第六高压晶体管的漏极分别连接于第一高压晶体管与第二高压晶体管的漏极，栅极均接地；第九晶体管与第十晶体管的源极均连接至电压源，栅极均接地，漏极分别连接至第五高压晶体管与第六高压晶体管的源极且分别形成第一转换支路与第二转换支路的转换端。本实施例提供了另一种转换支路的具体结构，其中，第九晶体管以及第十晶体管分别对第五高压晶体管、第六高压晶体管及锁存子单元起到保护作用。另外，锁存子单元包括第十一至第十四晶体管及第五至第十反相器；第五反相器与第六反相器的输入端分别连接于第一转换支路与第二转换支路的转换端，第七反相器与第八反相器的输入端分别连接于第五反相器与第六反相器的输出端；第十一晶体管与第十二晶体管的漏极相连，栅极分别连接于第七反相器与第六反相器的输出端；第十三晶体管与第十四晶体管的漏极相连，栅极分别连接于第五反相器与第八反相器的输出端；第十一晶体管与第十四晶体管的源极均连接至电压源，第十二晶体管与第十三晶体管的源极均接地；第九反相器与第十反相器首尾依次连接，且两个连接点分别连接于第十一晶体管与第十四晶体管的漏极并作为转换及锁存单元的输出端。本实施例提供了锁存子单元的一种具体实现方式。另外，电平转换电路还包括负载匹配单元，连接于转换及锁存单元的输出端；其中，转换及锁存单元通过负载匹配单元将处于高电压域的目标信号输出至负载。本实施例于电平转换电路中增加了负载匹配单元，以满足输出较大负载的需要。另外，负载匹配单元包括至少一反相器。本实施例提供了负载匹配单元的一种具体实现方式。附图说明一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1是典型的高压电平转换电路的电路图；图2是根据本申请第一实施例的电平转换电路的电路图；图3是根据本申请第一实施例的目标信号输入到A1点和A点的信号变化示意图；图4是根据本申请第一实施例的目标信号输入到B1点和B点的信号变化示意图；图5是根据本申请第二实施例的电平转换电路的电路图；图6是根据本申请第三实施例的电平转换电路的电路图；图7是根据本申请第四实施例的指纹识别装置的方框示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术部分实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1，其为一种典型的高压电平转换电路的电路示意图。如图1所示，其中，所述高压电平转换电路包括作为反相器的MOS(MetalOxideSemico本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电平转换电路，包括：互补信号产生单元、高压脉冲产生单元以及转换及锁存单元；所述互补信号产生单元用于接收处于低电压域的所述目标信号，并输出所述目标信号的互补信号以及目标信号；所述高压脉冲产生单元包括第一晶体管、第二晶体管、第一高压晶体管、第二高压晶体管、第一反相器、第一延时器、第二反相器及第二延时器；所述第一晶体管与所述第二晶体管的源极接地，栅极分别用于接收所述互补信号与所述目标信号；所述第一延时器与所述第二延时器分别通过所述第一反相器与所述第二反相器接收所述互补信号与所述目标信号；所述第一高压晶体管与所述第二高压晶体管的源极分别连接于所述第一晶体管与所述第二晶体管的漏极，栅极分别连接于所述第一延时器与所述第二延时器以接收所述目标信号与所述互补信号，漏极分别用于产生所述高压脉冲；所述转换及锁存单元用于在所述高压脉冲产生时，将所述目标信号由低电压域转换至高电压域，且用于锁存并输出处于高电压域的所述目标信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电平转换电路，包括：互补信号产生单元、高压脉冲产生单元以及转换及锁存单元；所述互补信号产生单元用于接收处于低电压域的所述目标信号，并输出所述目标信号的互补信号以及目标信号；所述高压脉冲产生单元包括第一晶体管、第二晶体管、第一高压晶体管、第二高压晶体管、第一反相器、第一延时器、第二反相器及第二延时器；所述第一晶体管与所述第二晶体管的源极接地，栅极分别用于接收所述互补信号与所述目标信号；所述第一延时器与所述第二延时器分别通过所述第一反相器与所述第二反相器接收所述互补信号与所述目标信号；所述第一高压晶体管与所述第二高压晶体管的源极分别连接于所述第一晶体管与所述第二晶体管的漏极，栅极分别连接于所述第一延时器与所述第二延时器以接收所述目标信号与所述互补信号，漏极分别用于产生所述高压脉冲；所述转换及锁存单元用于在所述高压脉冲产生时，将所述目标信号由低电压域转换至高电压域，且用于锁存并输出处于高电压域的所述目标信号。2.如权利要求1所述的电平转换电路，其中，所述转换及锁存单元包括第三至第六晶体管；所述第三晶体管与所述第四晶体管的源极均接地，漏极分别连接于所述第五晶体管与所述第六晶体管的漏极，第五晶体管与所述第六晶体管的源极均连接至电压源；所述第三晶体管与所述第五晶体管的栅极均连接至所述第六晶体管的漏极，所述第四晶体管与所述第六晶体管的栅极均连接至所述第五晶体管的漏极；所述第五晶体管的漏极与所述第六晶体管的漏极的至少其中之一作为所述转换及锁存单元的输出端，以输出处于高电压域的所述目标信号。3.如权利要求3所述的电平转换电路，其中，所述转换及锁存单元还包括第七晶体管与第八晶体管，所述第七晶体管与所述第八晶体管的源极分别连接至所述第三晶体管与所述第四晶体管的漏极，所述第七晶体管与所述第八晶体管的漏极、栅极均接地。4.如权利要求1至3中任一项所述的电平转换电路，其中，所述互补信号产生单元包括串联连接的第三反相器与第四反相器；所述第三反相器的输入端用于接收处于低电压域的所述目标信号，所述第三反相器的输出端连接于所述第一晶体管的栅极与所述第一反相器，所述第三反相器的输出端用于输出所述互补信号；所述第四反相器的输出端连接于所述第二晶体管的栅极与所述第二反相器，所述第四反相器的输出端用于输出所述目标信号。5.如权利要求1所述的电平转换电路，其中，所述转换及锁存单元包括第一转换支路、第二转换支路以及锁存子单元；所述第一转换支路与所述第二转换支路的输入端分别连接至电压源，转换端分别连接于所述第一高压晶体管与所述第二高压晶体管的漏极，以分别在所述高压脉冲产生时，将所述目标信号由低...

【专利技术属性】
技术研发人员：李博，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44