【技术实现步骤摘要】
一种低功耗输出缓冲器电路
本专利技术涉及集成电路设计领域,具体而言涉及一种低功耗的输出缓冲器。
技术介绍
在现代复杂的集成电路系统设计中,经常需要使用输出缓冲器来实现电压信号在不同电路模块之间进行传递。目前常用的CMOS输出缓冲器的电路结构如图1所示,该电路通常由偶数个CMOS反相器链组成,以逐级增加电路的输出驱动能力。CMOS反相器由PMOS上拉晶体管和NMOS下拉晶体管两个晶体管组成。当反相器的输入为低电平“0”时,PMOS上拉晶体管开启,NMOS下拉晶体管关闭,电路输出高电平“1”。反之,当反相器的输入为高电平“1”时,PMOS管关闭,NMOS管开启,电路输出低电平“0”。上述CMOS反相器在实际应用中存在一个问题,在输入电压在从高到低或从低到高跳变的过程中,存在一个PMOS和NMOS晶体管同时处于轻微开启状态的瞬间,此时在电源到地之间存在着一条漏电通路,反相器将产生较大漏电电流。由于输出缓冲器的晶体管器件往往具有较大的宽长比,因此该短路电流产生的功耗在电路整体功耗中往往占有较大的比重,这给整个电路造成较大的动态功耗。专利申请CN201410158958.3(公开号:CN103944553A)公布了一种减小该漏电电流的办法,通过对输出缓冲器中最后一级反相器的上拉晶体管和下拉晶体管分别进行控制,避免上下两个晶体管同时开启。但是该方法需要采用额外的时钟控制信号,对上下两路信号进行处理,以达到使上下两个晶体管不会同时开启的目的,这大大增加了电路设计的复杂度。
技术实现思路
针对上述问题,本 ...
【技术保护点】
1.一种低功耗输出缓冲器电路,其特征在于,该低功耗输出缓冲器电路包括上拉控制单元电路,下拉控制单元电路,上拉输出晶体管,下拉输出晶体管,其中:/n上拉控制单元电路,输入端连接输入信号IN和下拉控制单元电路产生的上拉控制信号Ctr-UP,输出端输出上拉使能信号EN-UP连接上拉输出晶体管,用于控制上拉输出晶体管的开启或关闭,输出下拉控制信号Ctr-DN连接下拉控制单元电路,用于控制下拉控制单元电路状态;/n下拉控制单元电路,输入端连接输入信号和上拉控制单元电路产生的下拉控制信号Ctr-DN,输出端输出下拉使能信号EN-DN连接下拉输出晶体管,用于控制下拉输出晶体管的开启或关闭,输出上拉控制信号Ctr-UP连接上拉控制单元电路,用于控制上拉控制单元电路状态。/n
【技术特征摘要】
1.一种低功耗输出缓冲器电路,其特征在于,该低功耗输出缓冲器电路包括上拉控制单元电路,下拉控制单元电路,上拉输出晶体管,下拉输出晶体管,其中:
上拉控制单元电路,输入端连接输入信号IN和下拉控制单元电路产生的上拉控制信号Ctr-UP,输出端输出上拉使能信号EN-UP连接上拉输出晶体管,用于控制上拉输出晶体管的开启或关闭,输出下拉控制信号Ctr-DN连接下拉控制单元电路,用于控制下拉控制单元电路状态;
下拉控制单元电路,输入端连接输入信号和上拉控制单元电路产生的下拉控制信号Ctr-DN,输出端输出下拉使能信号EN-DN连接下拉输出晶体管,用于控制下拉输出晶体管的开启或关闭,输出上拉控制信号Ctr-UP连接上拉控制单元电路,用于控制上拉控制单元电路状态。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗输出缓冲器电路,其特征在于,所述上拉输出晶体管为一个PMOS晶体管,所述下拉输出晶体管为一个NMOS晶体管。
3.根据权利要求1所述的一种低功耗输出缓冲器电路,其特征在于,所述上拉控制单元电路可以为一与门电路,该与门的第一输入端接输入信号IN,第二输入端接下拉控制单元电路产生的上拉控制信号Ctr-UP,该与门的输出通过偶数个反相器组成的反相器链产生下拉控制信号Ctr-DN,再通过一级反相器产生上拉使能信号EN-UP;所述下拉控制单元电路可以为一或门电路,该或门电路的第一输入端接输入信号IN,第二输入端接上拉控制单元电路产生的下拉控制信号Ctr-DN,该或门的输出通过偶数个反相器组成的反相器链产生上拉控制信号Ctr-UP,再通过一级反向器产生下拉使能信号EN-DN。
4.根据权利要求1所示的一种低功耗输出缓冲器电路,其特征还在于,所述上拉控制单元电路可以为一与非门电路,该与非门的第一输入端接输入信号IN,第二输入端接下拉控制单元电路产生的上拉控制信号Ctr-UP,该与非门的输出通过奇数个反相器组成的反相器链产生下拉控制信号Ctr-DN,再通过一级反相器产生上拉使能信号EN-UP;所述下拉控制单元电路可以为一或非门电路,该或非门电路的第一输入端接输入信号IN,第二输入端接上拉控制单元电路产生的下拉控制信号Ctr-DN,该或非门的输出通过奇数个反相器组成的反相器链产生上拉控制信号Ctr-UP,再通过一级反向器产生下拉使能信号EN-DN。
5.根据权利要求1所述的一种低功耗输出缓冲器电路,其特征还在于,所述上拉控制单元电路可以为一与门电路,该与门的第一输入端...
【专利技术属性】
技术研发人员:王千,余天宇,孙磊,
申请(专利权)人:北京中电华大电子设计有限责任公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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