电压电平转换器制造技术

一种电压位准转换器，其特征在于其包括：　　　　一及闸，是用于运算一第一控制讯号与一输入讯号，产生一同步讯号，其中该第一控制讯号为周期性讯号；　　　　一晶体管装置，包括以汲极串联耦接的一第一晶体管耦接至地线、及一第二晶体管耦接至一电压源，其中该同步讯号耦接至该第一晶体管的闸极，该第一控制讯号耦接至一第二晶体管的闸极；　　　　一输出缓冲器，是用于产生一输出讯号，其中一输入端与该第一晶体管及该第二晶体管的汲极耦接，该输入端是一第一节点；以及　　　　一电容器，是用于储存该第一节点的讯号位准，该电容器另一端接地。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电压位准转换器，特别是涉及一种应用于液晶显示器驱动电路的电压位准转换器的电路。本专利技术电压位准转换器，提出了阻断直流路径的概念，可以避免PMOS及NMOS在同一时刻导通，消耗不必要的直流功率，亦可精简布局面积。
技术介绍
通常以MOS技术设计电压位准转换器时，其输出级至少包括一反相器，以作为缓冲之用，通常由一组PMOS、NMOS组成。而现有习知的结构设计中，当电压在低压及高压之间切换时，希望能控制其中该些晶体管的切换时机，使得切换过程中PMOS与NMOS同时导通的时间最短，意即其中的直流功率消耗减至最低。但由于半导体制程中不可避免的生产飘移情况，即使仔细考量MOS通道长宽比，仍然存在有可观的直流功率消耗。请参阅图4所示，是现有技术中的电压位准转换器的电路，其以一差动输入方式分别输入NMOS晶体管411及415的闸极，输出级由PMOS晶体管403与NMOS晶体管413所组成，即图4所示反相器431，例如为一高压反相器。反相器433较反相器431所需的驱动能力较弱，通常以一低压反相器实施，是作为当输入时脉TTL电压讯号VIN，转化为差动输入用。当输入为时脉讯号，如图9所示，时脉TTL电压讯号由低位准转换成高位准时，因反相器433的关系，输出反相输入讯号至NMOS晶体管411闸极，且比VIN讯号稍微落后，所以当NMOS晶体管415导通而NMOS晶体管411还尚未关掉前，会有一极短的时间距PMOS晶体管405的闸极为低位准(GNDA)，因此PMOS晶体管405还停留在导通状态，造成P、NMOS(405、415)同时导通，其讯号时讯图如图9所示，I(415)在正缘时间距有一突波电流。而在这里的差动输入对，NMOS为了能够迅速的控制PMOS闸极，使得PMOS能在极短的时间做开关转态，故需要特别对晶体管通道长宽比(W/L的比例)做考量，因此设计成NMOS有较小的导通电阻，也就是通道宽度大、长度小，而PMOS则设计成有较大的导通电阻，宽度最小、长度大的设计。同样地，当输入时脉讯号，如图4及图9所示，由高位准转换成低位准时，NMOS晶体管415被关掉，NMOS晶体管411闸极因时间延迟的结果，尚未导通属于高阻抗状态，而PMOS晶体管401闸极的前一状态为低位准，所以PMOS晶体管401目前还尚未关掉。当NMOS晶体管411闸极由低位准爬升至高位准时，一直还处于导通状态的PMOS晶体管401导致另一个导通路径，所以造成I(411)在VIN的正缘时间距有一较大突波电流。为了更进一步降低P、NMOS同时导通的功率消耗，亟需使高电压与地线之间的路径完全阻隔，减少类比电路(即，模拟电路)的功率消耗。另外，应用于液晶显示驱动器的电压位准转换器需要相当布局面积，若毋需考虑MOS通道长宽比，则在电路布局时有更大的配置弹性，对重复性高的位准转换器电路容易减少布局面积，以降低产品成本，获得更高的利润。由此可见，上述现有的电压位准转换器仍存在有缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决电压位准转换器存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。有鉴于上述现有的电压位准转换器存在的缺陷，本专利技术人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种新型的电压位准转换器，能够改进一般现有的电压位准转换器，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有的电压位准转换器存在的缺陷，而提供一种新的电压位准转换器，所要解决的技术问题是使其中高电压与地线之间的路径完全阻隔，从而更加适于实用。本专利技术的另一目的在于，提供一种电压位准转换器，所要解决的技术问题是使其不需考虑晶体管通道的长宽比。本专利技术的再一目的在于，提供一种电压位准转换器，所要解决的技术问题是使其可用于液晶显示器的驱动电路，其中因电路中晶体管重复性高而可大幅减少电路布局面积，从而具有产业上的利用价值。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种电压位准转换器，其包括一及闸(即，与门)，是用于运算一第一控制讯号与一输入讯号，产生一同步讯号，其中该第一控制讯号为周期性讯号；一晶体管装置，包括以汲极串联耦接的一第一晶体管耦接至地线、及一第二晶体管耦接至一电压源，其中该同步讯号耦接至该第一晶体管的闸极，该第一控制讯号耦接至一第二晶体管的闸极；一输出缓冲器，是用于产生一输出讯号，其中一输入端与该第一晶体管及该第二晶体管的汲极耦接，该输入端是一第一节点；以及一电容器，是用于储存该第一节点的讯号位准，该电容器另一端接地。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的电压位准转换器，其中所述的第一晶体管为一N型金氧半导晶体管(NMOS)。前述的电压位准转换器，其中所述的第二晶体管为一P型金氧半导晶体管(PMOS)。前述的电压位准转换器，其更包括一开关，由该第一控制讯号操作，其中一端耦接该第一节点，另一端耦接至该第一晶体管的汲极。前述的电压位准转换器，其中所述的开关是一N型金氧半导晶体管。前述的电压位准转换器，其中所述的及闸及晶体管装置，更可合并成串联耦接的装置，包括一第三晶体管耦接至该电压源、一第四晶体管、及一第五晶体管耦接至地线，其中该第三晶体管是PMOS、该第四、第五晶体管是NMOS，该第三晶体管的闸极耦接该第一控制讯号，该第四晶体管的闸极耦接该第一控制讯号，该第五晶体管耦接该输入讯号，该第四晶体管的源极耦接至该开关。前述的电压位准转换器，其中所述的输出缓冲器，是P、NMOS结构之一反相器。前述的电压位准转换器，其中所述的电容器是晶体管的杂散电容。前述的电压位准转换器，其中所述的电容器，是连接一第六晶体管，其汲极连接该第一节点，闸极连接该输出缓冲器的输出端，其源极连接一第七晶体管，而其闸极耦接一第二控制讯号，其中该第六晶体管及该第七晶体管是PMOS。前述的电压位准转换器，其中所述的第一控制讯号是周期性的一负脉冲，该第二控制讯号是周期性的一正脉冲，该第一控制讯号与该第二控制讯号同步，且该负脉冲的脉宽较该正脉冲的脉宽为窄。前述的电压位准转换器，其中所述的及闸是低压晶体管装置，该晶体管装置、该输出缓冲器、及该电容器装置是高压场效晶体管装置。前述的电压位准转换器，其中所述的输入该及闸的该第一控制讯号是低压讯号，与输入该第二晶体管的该第一控制讯号同相，是高压讯号。前述的电压位准转换器，其中所述的第三、第四、第五、第六、及第七晶体管是高压场效晶体管装置。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种电压位准转换器，其至少包括一输入晶体管装置，是以串联耦接的装置，包括一第一晶体管耦接至一电压源、一第二晶体管、及一第三晶体管耦接至地线，其中该第一晶体管是PMOS、该第二、第三晶体管是NMOS，该第一晶体管的闸极耦接一第一控制讯号，该第二晶体管的闸极耦接该第一控制讯号，该第三晶体管耦接一输入讯号，该第二晶体管的源极耦接至该开关，且该第二晶体管与该第三晶体管耦接于一第一节点；一开关，由该第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾庆武，邓永佳，
申请(专利权)人：联咏科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：