本发明专利技术公开了一种微功耗的电平翻转电路及降低电路中瞬态电流的方法，该电平翻转电路包括：偏置电压产生模块，与供电端连接，用以根据输入电压提供偏置电压；输出模块，与所述偏置电压产生模块连接，接收所述偏置电压，用于根据所述偏置电压产生输出电压和反馈电压；以及电流源模块，连接于供电端与所述输出模块之间或连接于所述输出模块与接地端之间，用于在所述输出模块出现短路时提供保护电流以限制短路电流，其中，所述输出电压的电平状态在所述输入电压的电压值发生变化且变化至超过阈值时发生翻转。本发明专利技术能够在电路出现电压翻转时减小电路中的短路电流，实现电路的微功耗运行。行。行。
【技术实现步骤摘要】
微功耗的电平翻转电路及降低电路中瞬态电流的方法
[0001]本专利技术涉及集成电路
，具体涉及一种微功耗的电平翻转电路及降低电路中瞬态电流的方法。
技术介绍
[0002]模拟电路中一般都会有数字门电路，以实现一些基础逻辑功能。而对于微功耗电路而言，数字门电路在翻转时固有的短路电流很大，这样在工作模式切换，即有门电路翻转时，电源端或供电端看到的功耗会很大，导致整个系统很可能不支持。
[0003]比如设定某芯片或电路的静态电流是1微安，系统设计时，可能为该芯片提供的电源只有几微安电流的能力，但是芯片在翻转时，有几十甚至几百微安的功耗，这样会把其供电电源拉低，使得整个芯片、系统不能正常工作。
[0004]多数芯片设计方案里完全没有考虑这个问题，忽略了翻转功耗大对系统的影响。而传统的数字电路降低功耗的方法，比如降低电压，减小门尺寸，采用更小尺寸工艺等，对于一个模拟为主的芯片设计而言，并不可取。
[0005]因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。
技术实现思路
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种微功耗的电平翻转电路及降低电路中瞬态电流的方法，能够在电路出现电压翻转时减小电路中的短路电流，实现电路的微功耗运行。
[0007]根据本专利技术提供的一种微功耗的电平翻转电路，包括：偏置电压产生模块，与供电端连接，用以根据输入电压提供偏置电压；输出模块，与所述偏置电压产生模块连接，接收所述偏置电压，用于根据所述偏置电压产生输出电压和反馈电压；以及电流源模块，连接于供电端与所述输出模块之间或连接于所述输出模块与接地端之间，用于在所述输出模块出现短路时提供保护电流以限制短路电流，其中，所述输出电压的电平状态在所述输入电压的电压值发生变化且变化至超过阈值时发生翻转。
[0008]优选地，所述电流源模块提供的所述保护电流小于所述微功耗的电平翻转电路的静态电流。
[0009]优选地，所述偏置电压产生模块包括：第一晶体管，漏极与供电端连接，源极通过第一电阻与所述第一晶体管的栅极连接；第二晶体管，栅极接收所述输入电压，漏极通过所述第一电阻与所述第一晶体管的源极连接，所述第二晶体管的源极与接地端连接，其中，所述偏置电压产生模块于所述第二晶体管与所述第一电阻的连接处提供所述偏置电压，所述第一晶体管为耗尽型NMOS晶体管，所述第二晶体管为增强型NMOS晶体管。
[0010]优选地，所述偏置电压产生模块还包括：第三晶体管，漏极与所述第二晶体管的源极连接，所述第三晶体管的源极与接地端连接，所述第三晶体管的栅极接收所述输入电压；第四晶体管，漏极与所述第二晶体管的源极连接，所述第四晶体管的源极与接地端连接，所
述第四晶体管的栅极接收所述反馈电压，其中，所述第三晶体管和所述第四晶体管均为增强型NMOS晶体管。
[0011]优选地，所述输出模块包括：第五晶体管和第六晶体管，串联于供电端与所述电流源模块之间或串联于所述电流源模块与接地端之间，所述第五晶体管和所述第六晶体管的栅极均接收所述偏置电压；第七晶体管和第八晶体管，串联于供电端与所述电流源模块之间或串联于所述电流源模块与接地端之间，所述第七晶体管和所述第八晶体管的栅极与所述第五晶体管和所述第六晶体管的连接节点连接，其中，所述输出模块于所述第五晶体管和所述第六晶体管的连接节点处提供所述反馈电压，于所述第七晶体管和所述第八晶体管的连接节点处产生输出电压，所述第五晶体管和所述第七晶体管均为增强型PMOS晶体管，所述第六晶体管和所述第八晶体管均为增强型NMOS晶体管。
[0012]优选地，所述电流源模块包括：第一电流源，连接于供电端与所述第五晶体管之间或连接于所述第六晶体管和接地端之间；第二电流源，连接于供电端与所述第七晶体管之间或连接于所述第八晶体管和接地端之间。
[0013]优选地，所述电流源模块包括：第三电流源，输入端与供电端连接，输出端分别与所述第五晶体管的源极和所述第七晶体管的源极连接，或者所述第三电流源的输入端分别与所述第六晶体管的源极和所述第八晶体管的源极连接，所述第三电流源的输出端与接地端连接。
[0014]优选地，所述第一电流源包括：第九晶体管和第二电阻，串联于供电端与所述第五晶体管之间或串联于所述第六晶体管和接地端之间，所述第九晶体管的源极通过第二电阻与所述第九晶体管的栅极连接；
[0015]所述第二电流源包括：第十晶体管和第三电阻，串联于供电端与所述第七晶体管之间或串联于所述第八晶体管和接地端之间，所述第十晶体管的源极通过第三电阻与所述第十晶体管的栅极连接，其中，所述第九晶体管和所述第十晶体管均为耗尽型NMOS晶体管。
[0016]优选地，所述第三电流源包括：第十一晶体管，漏极与供电端连接，源极通过第四电阻与所述第十一晶体管的栅极连接，且所述第十一晶体管的栅极分别与所述第五晶体管的源极和所述第七晶体管的源极连接，或者
[0017]所述第十一晶体管的漏极分别与所述第六晶体管的源极和所述第八晶体管的源极连接，所述第十一晶体管的源极通过第四电阻与接地端连接，所述第十一晶体管的栅极与接地端连接，其中，所述第十一晶体管为耗尽型NMOS晶体管。
[0018]根据本专利技术提供的一种降低微功耗电路中瞬态电流的方法，所述降低微功耗电路中瞬态电流的方法可应用于如上述的微功耗的电平翻转电路，所述方法包括：在所述微功耗电路进行工作模式切换或电平翻转时能够产生瞬态电流的支路中串接电流源，由所述电流源为所述支路提供保护电流，所述瞬态电流大于所述微功耗电路的静态电流；基于所述保护电流，调节所述微功耗电路的输入电压以进行电路的工作模式切换或电平翻转，其中，所述保护电流小于所述微功耗电路的静态电流的瞬态电流。
[0019]优选地，在所述微功耗电路进行工作模式切换或电平翻转时能够产生瞬态电流的支路中串接电流源，由所述电流源为所述支路提供保护电流包括：所述支路的数量为多个，且在所述支路中串接的电流源的数量为多个，由多个电流源中的每个电流源分别对应为多个支路中的一个支路提供保护电流；或者所述支路的数量为多个，在所述支路中串接的电
流源的数量为一个，由一个电流源同时为多个支路中的每个支路提供保护电流。
[0020]优选地，所述电流源包括：串联连接的晶体管和电阻，所述晶体管的栅极通过所述电阻与所述晶体管的源极连接，其中，所述晶体管为耗尽型NMOS晶体管。
[0021]本专利技术的有益效果是：本专利技术公开了一种微功耗的电平翻转电路及降低电路中瞬态电流的方法，在电路中实现工作模式切换或电平翻转的部分(即在进行工作模式切换或电平翻转时产生有瞬态大电流的支路)设置电流源模块，通过电流源模块的恒流输出限制在电平翻转时出现的短路电流，降低短路电流对电路、系统供电电源的影响，实现电路、系统的微功耗且正常工作。
[0022]通过串联耗尽型NMOS晶体管和电阻的方式作为电流源，可以很容易的产生小的电流作为保护电流，结构简单。
[0023]在偏置电压产生模块中仅采用一个晶体本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微功耗的电平翻转电路，其特征在于，包括：偏置电压产生模块，与供电端连接，用以根据输入电压提供偏置电压；输出模块，与所述偏置电压产生模块连接，接收所述偏置电压，用于根据所述偏置电压产生输出电压和反馈电压；以及电流源模块，连接于供电端与所述输出模块之间或连接于所述输出模块与接地端之间，用于在所述输出模块出现短路时提供保护电流以限制短路电流，其中，所述输出电压的电平状态在所述输入电压的电压值发生变化且变化至超过阈值时发生翻转。2.根据权利要求1所述的微功耗的电平翻转电路，其特征在于，所述电流源模块提供的所述保护电流小于所述微功耗的电平翻转电路的静态电流。3.根据权利要求1所述的微功耗的电平翻转电路，其特征在于，所述偏置电压产生模块包括：第一晶体管，漏极与供电端连接，源极通过第一电阻与所述第一晶体管的栅极连接；第二晶体管，栅极接收所述输入电压，漏极通过所述第一电阻与所述第一晶体管的源极连接，所述第二晶体管的源极与接地端连接，其中，所述偏置电压产生模块于所述第二晶体管与所述第一电阻的连接处提供所述偏置电压，所述第一晶体管为耗尽型NMOS晶体管，所述第二晶体管为增强型NMOS晶体管。4.根据权利要求3所述的微功耗的电平翻转电路，其特征在于，所述偏置电压产生模块还包括：第三晶体管，漏极与所述第二晶体管的源极连接，所述第三晶体管的源极与接地端连接，所述第三晶体管的栅极接收所述输入电压；第四晶体管，漏极与所述第二晶体管的源极连接，所述第四晶体管的源极与接地端连接，所述第四晶体管的栅极接收所述反馈电压，其中，所述第三晶体管和所述第四晶体管均为增强型NMOS晶体管。5.根据权利要求1所述的微功耗的电平翻转电路，其特征在于，所述输出模块包括：第五晶体管和第六晶体管，串联于供电端与所述电流源模块之间或串联于所述电流源模块与接地端之间，所述第五晶体管和所述第六晶体管的栅极均接收所述偏置电压；第七晶体管和第八晶体管，串联于供电端与所述电流源模块之间或串联于所述电流源模块与接地端之间，所述第七晶体管和所述第八晶体管的栅极与所述第五晶体管和所述第六晶体管的连接节点连接，其中，所述输出模块于所述第五晶体管和所述第六晶体管的连接节点处提供所述反馈电压，于所述第七晶体管和所述第八晶体管的连接节点处产生输出电压，所述第五晶体管和所述第七晶体管均为增强型PMOS晶体管，所述第六晶体管和所述第八晶体管均为增强型NMOS晶体管。6.根据权利要求5所述的微功耗的电平翻转电路，其特征在于，所述电流源模块包括：第一电流源，连接于供电端与所述第五晶体管之间或连接于所述第六晶体管和接地端之间；第二电流源，连接于供电端与所述第七晶体管之间或连接于所述第八晶体管和接地端
之间。7.根据权利要求5所述的微功耗...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹臣，张利地，
申请(专利权)人：圣邦微电子北京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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