电平移位器和包括电平移位器的驱动器电路制造技术

本公开涉及电平移位器和包括电平移位器的驱动器电路。一种电平移位器，包括：电流镜，被配置成响应于第一电源电压而接收输入信号，并且通过对电流进行镜像来生成输出信号，该电流对应于基于输入信号的电平的第二电源电压；第一调整电路，耦合到电流镜的输出端子，并且被配置成响应于偏置电压，而调整电流镜的输出端子的电压电平；以及第二调整电路，与电流镜并联地耦合到接收第二电源电压的电源电压端子，并且被配置成调整电流镜的输出端子的电压电平。

Level shifter and driver circuits including level shifter

【技术实现步骤摘要】
电平移位器和包括电平移位器的驱动器电路相关申请的交叉引用本申请要求2018年12月17日在韩国知识产权局提交的韩国申请号10-2018-0162871的优先权，通过引用一起整体并入本文。
各种实施例通常可以涉及半导体电路，并且更具体地，涉及电平移位器和包括电平移位器的驱动器电路。
技术介绍
半导体存储器设备与控制半导体存储器设备的主机设备(例如，存储器控制器)之间的操作电压存在差异。因此，对用于补偿半导体存储器设备和主机设备之间的操作电压差异的电平移位器存在需求。在相关技术中，作为构成电平移位器的单元元件的晶体管是用厚的栅极氧化物或中等栅极氧化物来制造的，因此在电路尺寸方面，电平移位器中存在限制。随着半导体存储器设备的操作速度的提高，在功耗、噪声和输入/输出焊盘电容方面，与现有技术相比需要使用低电压，因此需要研究一种能够在低操作电压下可靠操作的电平移位器。
技术实现思路
在本公开的一个实施例中，一种电平移位器可以包括：电流镜，被配置成响应于第一电源电压而接收输入信号，并且通过基于输入信号的电平对与第二电源电压对应的电流进行镜像来生成输出信号；第一调整电路，耦合到电流镜的输出端子，并且被配置成响应于偏置电压，而调整电流镜的输出端子的电压电平；以及第二调整电路，与电流镜并联地耦合到接收第二电源电压的电源电压端子，并且被配置成调整电流镜的输出端子的电压电平。在本公开的另一个实施例中，一种电平移位器可以包括：第一开关元件，被配置成响应于第一电源电压而接收输入信号；第二开关元件，被配置成响应于第一电源电压而接收反相的输入信号；第三开关元件，耦合在被配置成接收第二电源电压的电源电压端子与输出端子之间；第四开关元件，与第三开关元件并联地耦合在电源电压端子和输出端子之间；第五开关元件，耦合在输出端子和第一开关元件之间，并且第一偏置电压被施加到其控制端子；以及第六开关元件，与第三开关元件并联地耦合在电源电压端子和输出端子之间，并且内部生成的补偿电压被输入到其控制端子。附图说明图1是图示根据本公开的一个实施例的电平移位器的配置的图；以及图2是图示根据本公开的一个实施例的驱动器电路的配置的图。具体实施例将参考附图描述各种实施例。附图是各种实施例(和中间结构)的示意图。如此，由于例如制造技术和/或公差，从图示的配置和形状发生变化将被预期。因此，所描述的实施例不应当被解释为限于本文所图示的特定配置和形状，而是可以包括不脱离所附权利要求中定义的本教导的精神和范围的配置和形状的偏差。实施例不应当被解释为限制性的。尽管将示出和描述一些实施例，但是本领域技术人员将理解，可以在这些实施例中进行改变。提供了可能能够高速操作并且能够提高高速操作的可靠性的电平移位器和包括该电平移位器的驱动器电路的实施例。图1是图示根据本公开的一个实施例的电平移位器的配置的图。如图1中所图示的，根据一个实施例的电平移位器100包括电流镜200、第一调整电路300和第二调整电路400。根据一个实施例的电平移位器100还可以包括第三调整电路500。与相关技术中的晶体管相比，构成根据一个实施例的电平移位器100的所有单位元件(例如，晶体管)可以使用低操作电压，并且因此晶体管可以被设计为具有薄的栅极氧化物元件。因此，可以减小晶体管的电路尺寸。电流镜200可以响应于第一电源电压VDD而接收输入信号IN，并且可以通过基于输入信号IN的电平对与第二电源电压VCCQ对应的电流进行镜像来输出输出信号OUT。第二电源电压VCCQ可以具有比第一电源电压VDD更高的电压电平。电流镜200可以包括反相器INV1和多个开关元件NM1、NM2、PM1、PM2和PM3。电流镜200的第一电流路径可以由多个开关元件PM1、PM4、NM3和NM1形成。电流镜200的第二电流路径可以由多个开关元件PM2、NM4、NM5和NM2形成。第一调整电路300可以耦合到电流镜200的输出电压OUT端子，并且被配置成基于第一偏置电压Vbias_1调整输出电压OUT端子的电压电平。第一调整电路300可以包括开关元件PM4。第二调整电路400可以与电流镜200并联耦合到第二电源电压VCCQ端子，并且被配置成调整电流镜200的输出电压OUT端子的电压电平。第二调整电路400可以包括输出电压补偿单元410和补偿电压生成单元420。输出电压补偿单元410可以响应于补偿电压V_TIE，而防止输出电压OUT端子的电压电平降低到小于通过第一调整电路300所增加的电压电平。补偿电压生成单元420可以与电流镜200并联耦合到第二电源电压VCCQ端子，并且可以生成补偿电压V_TIE。第二调整电路400可以包括多个开关元件PM5、PM6、NM6和NM7。第三调整电路500可以耦合到电流镜200的第一电流路径和第二电流路径，并且被配置成调整第一电流路径和第二电流路径的电压电平并且阻挡第二电流路径中的漏电流。第三调整电路500可以包括第一调整单元510和第二调整单元520。第一调整单元510可以响应于第一电源电压VDD，而调整电流镜200的第一电流路径和第二电流路径的电压电平。第二调整单元520可以响应于经反相的输入信号INB，而阻挡电流镜200的第二电流路径的漏电流。第三调整电路500可以包括延迟电路521和多个开关元件NM3、NM4和NM5。例如，当假定第一电源电压VDD为0.8V并且第二电源电压VCCQ为1.2V时，节点电压差Vds、Vgs和Vg即使在任何操作条件下也必须维持在例如1.06V或以下，以保证构成电平移位器100的所有元件的可靠性。因此，根据一个实施例的电平移位器100可以被设计为通过构成第一调整电路300和第二调整电路400来满足上述节点电压差条件，并且可以通过附加地构成第三调整电路500来提高稳定性和防止漏电流的能力。第一开关元件NM1的一个端子可以耦合到接地端子，其另一个端子可以耦合到节点Node_B，并且其控制端子可以接收输入信号IN。多个开关元件NM1、NM2、PM1、PM2和PM3中的一个端子可以是源极或漏极，其另一个端子可以是漏极或源极，并且其控制端子可以是栅极。反相器INV1可以通过使输入信号IN反相来生成经反相的输入信号INB。第二开关元件NM2的一个端子可以耦合到接地端子，其另一个端子可以耦合到节点Node_E，并且其控制端子可以接收经反相的输入信号INB。第三开关元件PM1的一个端子可以耦合到第二电源电压VCCQ端子，并且其另一个端子可以耦合到输出电压OUT端子。第四开关元件PM2的一个端子可以耦合到第二电源电压VCCQ端子，并且其另一个端子可以耦合到节点Node_C。第五开关元件PM3的一个端子可以耦合到第二电源电压VCCQ端子，其另一个端子可以共同耦合到第三开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电平移位器，包括：/n电流镜，被配置成响应于第一电源电压而接收输入信号，并且通过基于所述输入信号的电平对与第二电源电压对应的电流进行镜像来生成输出信号；/n第一调整电路，耦合到所述电流镜的输出端子，并且被配置成响应于偏置电压而调整所述电流镜的所述输出端子的电压电平；以及/n第二调整电路，与所述电流镜并联地耦合到接收所述第二电源电压的电源电压端子，并且被配置成调整所述电流镜的所述输出端子的所述电压电平。/n

【技术特征摘要】
20181217 KR 10-2018-01628711.一种电平移位器，包括：
电流镜，被配置成响应于第一电源电压而接收输入信号，并且通过基于所述输入信号的电平对与第二电源电压对应的电流进行镜像来生成输出信号；
第一调整电路，耦合到所述电流镜的输出端子，并且被配置成响应于偏置电压而调整所述电流镜的所述输出端子的电压电平；以及
第二调整电路，与所述电流镜并联地耦合到接收所述第二电源电压的电源电压端子，并且被配置成调整所述电流镜的所述输出端子的所述电压电平。


2.根据权利要求1所述的电平移位器，其中所述电流镜包括：
第一开关元件，其一个端子耦合到所述电源电压端子；
第二开关元件，其一个端子耦合到所述电源电压端子，并且另一个端子耦合到所述输出端子；
第三开关元件，其一个端子耦合到所述电源电压端子，另一个端子既耦合到所述第一开关元件的控制端子，又耦合到所述第二开关元件的控制端子，并且其控制端子耦合到所述电流镜的所述输出端子；
第四开关元件，所述输入信号被输入到其控制端子；以及
第五开关元件，经反相的输入信号被输入到其控制端子。


3.根据权利要求1所述的电平移位器，其中所述第一调整电路被配置成将所述电流镜的所述输出端子的电压电平维持在所述第一调整电路的阈值电压与所述第一偏置电压相加的值或更大。


4.根据权利要求1所述的电平移位器，其中所述第二调整电路被配置成防止所述输出端子的电压电平降低到小于通过所述第一调整电路所增加的电压电平。


5.根据权利要求1所述的电平移位器，其中所述第二调整电路包括：
补偿电压生成单元，与所述电流镜并联地耦合到所述电源电压端子，并且被配置成生成补偿电压；以及
输出电压补偿单元，其一个端子耦合到所述电源电压端子，另一个端子耦合到所述输出端子，其控制端子接收所述补偿电压，并且所述输出电压补偿单元被配置成防止所述输出端子的电压电平降低到小于通过所述第一调整电路所增加的电压电平。


6.根据权利要求1所述的电平移位器，还包括第三调整电路，所述第三调整电路耦合到所述电流镜的第一电流路径和第二电流路径，并且被配置成调整所述第一电流路径和所述第二电流路径的电压电平，并且阻挡所述第二电流路径的漏电流。


7.根据权利要求6所述的电平移位器，其中所述第三调整电路包括：
第一调整单元，被配置成响应于所述第一电源电压，而调整所述第一电流路...

【专利技术属性】
技术研发人员：李承镐，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR