电平移位器装置及操作电平移位电路的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电平移位器装置及操作电平移位电路的方法。揭示电平移位器及执行电平移位的方法。在一个实施例中，揭示一种电平移位器，其包括输入、交叉耦合/锁存器电路、第一参考节点、第二参考节点及耦合于所述交叉耦合/锁存器电路与输出之间的输出电路，其中所述输出电路基于第二参考节点的上升边缘将输出信号设置到高且基于所述第一参考节点的所述上升边缘将所述输出信号设置到低。此外，所述第一参考节点及所述第二参考节点是具有彼此反相的信号的对称节点。

【技术实现步骤摘要】
电平移位器装置及操作电平移位电路的方法
本专利技术大体上涉及用于移位电压电平的系统及方法，且更特定来说，涉及提供更稳定工作循环的电平移位器及相关方法的改进。
技术介绍
电平移位器通常用于半导体电路中以将一个电压域中的信号电平转换成另一域中的不同电压电平。用于执行电平移位的现有电路通常寻求以具有匹配输入信号的特性的特性的所要电压电平提供输出。然而，此类电路通常提供具有含实质失真或变化的工作循环的输出信号。其不能创建具有稳定工作循环(例如，没有(例如)跨PVT(过程电压温度)变化)的实质失真)的输出信号。各种现有电平移位器寻求提供稳定输出，包含试图改进工作循环变化。然而，这些方法通常利用比所需更多的栅极，具有不同上升/下降延迟(例如可起因于上升及下降电路中的不均匀或不平衡栅极)及/或基于在时域中不良对准的内部参考信号以其它方式触发输出。所揭示实施例改进工作循环(例如通过减小跨PVT变化的失真)，及/或补救现有半导体电路的这些及其它缺陷。
技术实现思路
本专利技术的方面涉及一种电平移位器装置，其包括：输入节点，其耦合到输出；交叉耦合/锁存器电路，其包含输出以及交叉耦合的第一晶体管及第二晶体管，其中所述第二晶体管的栅极耦合到所述交叉耦合锁存器电路的输入；第一参考节点，其连接到所述第一晶体管的栅极且与所述交叉耦合锁存器电路的输出相关联；输出电路，其耦合于所述锁存器电路与输出之间，其中所述输出电路基于第二参考节点的上升边缘将所述输出信号设置到高且基于所述第一参考节点的所述上升边缘将所述输出信号设置到低；其中所述第一参考节点及所述第二参考节点是具有与彼此反相的信号的对称节点。本专利技术的另一方面涉及一种用于操作电平移位电路的方法，其包括：操作交叉耦合晶体管对以在所述交叉耦合对的输出处提供第一参考节点及在所述交叉耦合对的输入处提供第二参考节点，其中所述第一参考节点及所述第二参考节点经配置以与彼此反相的信号对称；使所述第一参考节点上的所述输出信号反相以在第三参考节点上提供经反相信号；将所述第三参考节点上的第一信号施加于耦合于所述第三参考节点与提供输出信号的输出节点之间的晶体管对的第一输入；将所述第二参考节点上的第二信号施加于所述晶体管对的第二输入；操作所述输出电路以基于第二参考节点的上升边缘将所述输出信号设置到高且基于所述第一参考节点的所述上升边缘将所述输出信号设置到低；其中所述输出电路的所述输出信号提供电平移位信号，其具有依据由所述第一参考节点及所述第二参考节点的所述上升边缘触发的所述输出信号而减小的工作循环变化。附图说明将从附图中所说明的实施例的以下描述明白本专利技术的前述及其它目标、特征及优点，在附图中，参考字符指代贯穿各图的相同部件。图式不一定是按比例的，反而应将重点放在说明本专利技术的原理上。图1A是所属领域中已知的电平移位器的框图。图1B是说明图1A的已知电平移位器的输入、输出及中间节点的电压及延迟特性的时序图。图2是所属领域中已知的电平移位器的电路图。图3是所属领域中已知的另一电平移位器的电路图。图4A是根据本专利技术的一些实施例的电平移位器的高级框图。图4B是根据本专利技术的一些实施例的与图4A的电平移位器相关联的高级时序图。图4C是根据本专利技术的一些实施例的与图4A的电平移位器相关联的详细时序图。图5A是根据本专利技术的一些实施例的电平移位器的电路图。图5B是根据本专利技术的一些实施例的与图5A的电平移位器相关联的时序图。图6是说明根据本专利技术的一些实施例的符合所揭示技术的电平移位器与已知电平移位器之间的工作循环比较的图。图7是根据本专利技术的一些实施例的另一电平移位器的电路图。图8是说明根据本专利技术的一些实施例的符合所揭示技术的电平移位器与已知电平移位器之间的工作循环比较的图。具体实施方式以下揭示内容描述经改进电平移位器的各种实施例及用于电平移位的经改进操作的方法。在一个实施例中，揭示一种电平移位器，其包括输入、交叉耦合/锁存器电路、第一参考节点、第二参考节点及耦合于所述交叉耦合/锁存器电路与输出之间的输出电路，其中所述输出电路基于第二参考节点的上升边缘将所述输出信号设置到高且基于所述第一参考节点的所述上升边缘将所述输出信号设置到低。此外，所述第一参考节点及所述第二参考节点是具有与彼此反相的信号的对称节点。此类装置及方法提供电平移位器及电平移位，所述电平移位器及电平移位尤其具有甚至跨PVT变化的经改进工作循环，包含减小的工作循环的波动。图1A是所属领域中已知的电平移位器的框图。图1A说明常规电平移位器100，其具有输入102、输出104、交叉耦合晶体管对110、112及输出104处的晶体管对118。此常规电平移位器100的特征还在于具有帮助理解此电路的性能及限制的信号的第一节点116及第二节点114。在此常规电平移位器100的操作期间，第一电压的输入信号首先经反相且施加于耦合到第二节点114的第一晶体管106，同时还再次经反相且施加于耦合到第一节点116的第二晶体管108。此处，随着此信号转变到高，第一晶体管106接通，且第二晶体管108断开。当晶体管106开启时，第二节点114上的电压被拉低，从而导致交叉耦合对的第一晶体管112接通。类似地，当晶体管108切断时，第一节点116为高，这导致第二晶体管110断开。由于此建立电路操作，对应于输入的信号(尽管在不同电压电平(此处为H)下)提供在第一节点116上。接着，第一节点116上的信号经供应到晶体管对118以使其反相到匹配输入信号102的极性的极性。图1B是说明图1A的已知电平移位器的输入、输出及中间节点的电压及延迟特性的时序图。转到图1B，展示对应于常规电平移位器100的输入信号102、输出信号104及第一节点116的波形。在此常规电平移位器中，输出信号104基于第一节点116上的信号在高与低之间转变。输入102的工作循环103是输入信号为高的时间A与一个循环或周期B的比。关于输出104的工作循环105，输出信号104从低转变到高所花费的时间对应于与第一节点116从高转变到低相关联的第一延迟132。类似地，输出信号104从高转变到低所花费的时间对应于与第一节点116从低转变到高相关联的第二延迟134。显而易见地，这2个晶体管的时间可基本上不同，这可导致非所要工作循环及/或输出104的工作循环105中的非所要变化，例如与输入102的50％工作循环103相对比的～60％到65％的更长工作循环，如图1B中所见。图2是所属领域中已知的上电平移位器的电路图。图2说明具有对称节点的已知上电平移位器200，其具有输入202、输出204、第一反相器电路206、输入电路210、锁存器电路230及第二反相器电路252。图2的已知上电平移位器的操作在很大程度上类似于图1A及1B的常规电平移位器。反相器电路206、252用于使其对应信号反相到电路操作或输出所需的电平。输入电路具有接通及切断交叉耦合晶体管的对应侧的晶体管对212、218。此上电平移位器进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电平移位器装置，其包括：/n输入节点，其耦合到输出；/n交叉耦合/锁存器电路，其包含输出以及交叉耦合的第一晶体管及第二晶体管，其中所述第二晶体管的栅极耦合到所述交叉耦合锁存器电路的输入；/n第一参考节点，其连接到所述第一晶体管的栅极且与所述交叉耦合锁存器电路的输出相关联；/n输出电路，其耦合于所述锁存器电路与输出之间，其中所述输出电路基于第二参考节点的上升边缘将输出信号设置到高且基于所述第一参考节点的所述上升边缘将所述输出信号设置到低；/n其中所述第一参考节点及所述第二参考节点是具有与彼此反相的信号的对称节点。/n

【技术特征摘要】
20190423 US 16/392,3521.一种电平移位器装置，其包括：
输入节点，其耦合到输出；
交叉耦合/锁存器电路，其包含输出以及交叉耦合的第一晶体管及第二晶体管，其中所述第二晶体管的栅极耦合到所述交叉耦合锁存器电路的输入；
第一参考节点，其连接到所述第一晶体管的栅极且与所述交叉耦合锁存器电路的输出相关联；
输出电路，其耦合于所述锁存器电路与输出之间，其中所述输出电路基于第二参考节点的上升边缘将输出信号设置到高且基于所述第一参考节点的所述上升边缘将所述输出信号设置到低；
其中所述第一参考节点及所述第二参考节点是具有与彼此反相的信号的对称节点。


2.根据权利要求1所述的电平移位器装置，其中所述输出电路包括所述第一参考节点与所述输出电路之间的反相器电路。


3.根据权利要求2所述的电平移位器装置，其中所述反相器电路的所述输出耦合到所述输出电路，使得所述输出信号的上升依据所述第一参考节点的上升边缘而触发。


4.根据权利要求2所述的电平移位器装置，其进一步包括耦合到所述输入及所述第一参考节点的输入电路。


5.根据权利要求4所述的电平移位器装置，其中所述输入电路包含反相器电路。


6.根据权利要求4所述的电平移位器装置，其进一步包括启用电路，所述启用电路耦合到所述反相器电路的输出以启用第三参考节点且保证所述输出电路依据所述第一参考节点的所述上升边缘而转变到高的操作。


7.根据权利要求4所述的电平移位器装置，其中所述反相器电路包括多个晶体管，其使所述第一参考节点处的信号反相且将经反相信号提供到所述输出电路以生成所述输出。


8.根据权利要求7所述的电平移位器装置，其中启用信号被供应到所述多个晶体管以启用所述第二参考节点上的信号。


9.根据权利要求7所述的电平移位器装置，其中所述输出电路进一步包括启用所述第二参考节点上的参考信号的电路，所述电路包含具有连接到所述第二参考节点的第一端子及耦合到启用信号的栅极/第二端子的第一晶体管。


10.根据权利要求4所述的电平移位器装置，其中所述输出电路进一步包括所述输出处的晶体管对，其包含耦合到所述第二参考节点的第一晶体管及耦合到所述第一参考节点的第二晶体管，其中所述晶体管对经电连接以基于所述第二参考节点的所述上升边缘将所述输出信号设置到高且基于所述第一参考节点的所述上升边缘将所述输出信号设置到低。


11.根据权利要求4所述的电平移位器装置，其中所述输入电路包括连接到所述输入的一或多个第一晶体管及连接到所述锁存器电路及/或反相器电路的输出的一或多个第二晶体管。


12.根据权利要求11所述的电平移位器装置，其中所述输入电路包括耦合到所述输入及所述一或多个第二晶体管的晶体管对。


13.根据权利要求4所述的电平移位器装置，其中所述反相器电路具有连接到启用信号且经配置以启用所述反相器电路将输出供应到所述第三参考节点的操作的晶体管。


14.根据权利要求4所述的电平移位器装置，其进一步包括一或多个启用电路，其各自具有耦合到启用信号且经连接以启用相关联电路及/或节点的操作的栅极。


15.根据权利要求1所述的电平移位器装置，其中所述输出基于所述第一参考节点上的信号的所述上升边缘以从所述输入的4门延迟被设置到高，且所述输出基于所述第二参...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·费兹扎林葛兰姆，L·皮洛利，M·G·温，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US