电平移动器制造技术

技术编号:3418570 阅读:197 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开一种集成电路用的电平移动器(301)。在一个实施例中,该电平移动器是双向电平移动器,其信号端子(303、305)位于每个电压域中,用作输入或输出端子。在某些实施例中,电平移动器包括晶体管(325、326),用于当输入端子处于特定状态时切断域电源之间的电流流动。在一个实施例中,电平移动器只有一条信号线跨越域边界。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及集成电路,更具体涉及用于集成电路的电平移动器
技术介绍
在集成电路中使用电平移动器来将信号的电压从第一电压改变为第二电压。图1是现有技术的电平移动器的电路图。电平移动器101包括位于集成电路的电压域1(域1)的电路和位于集成电路的电压域2(域2)的电路。电压域是集成电路的一部分,在给定电源电压工作。反相器119位于域1中。N型场效应晶体管(NFET)117和115以及P型场效应晶体管(PFET)111和113位于域2中。反相器119包括连接到域1电压电源线109(电压VDD1)的电源端子。PFET 111的源极/漏极端子(FET的电流端子)和PFET 113的源极/漏极端子连接到域2电压电源线107(电压VDD2)。输入端子103的高电压(例如VDD1)使NFET 117导通,并且将反相器119的输出拉到VSS。反相器119的输出VSS使得NFET 115不导通。NFET 117的导通将PFET 113的栅极端子(FET的控制端子)拉到使得PFET 113导通的VSS。PFET 113的导通将输出端子105拉到VDD2,由此使得PFET 111不导通。相应地,对端子103的高电压VDD1的改变对应于对端子105的高电压VDD2的改变。同时,对端子103的低电压VSS的改变对应于对端子105的低电压VSS的改变。电平移动器101是单向的,因为端子105的电压的改变不会引起端子103的相应的电压变化。此外,电平移动器101包括跨越域边界104的两条线(从反相器119的输出到NFET 115的栅极端子的线,以及从信号端子103到NFET 117的栅极端子的线)。图2是另一种现有技术的电平移动器的电路图。电平移动器201包括连接到域2电压电源线207(VDD2)的电阻208。电阻208连接到NFET 213,二者都位于第二电压域(域2)中。输出端子205连接到NFET 213的源极/漏极端子。输入端子203连接到反相器211的输入,反相器211位于电压域1(域1)。反相器211的输出连接到NFET213的栅极端子。电平移动器仅有一条信号线(从反相器211的输出到NFET 213的栅极端子的信号线)跨越域边界204。但是,当NFET 213导通时,恒定电流流过电阻208。在工作期间,这个恒定电流消耗能量。所需要的就是一种改进的电平移动器。附图说明通过参考附图,可以更好地理解本专利技术,其各种目的、特征和优点对于本领域技术人员来说也将变得显而易见。图1是现有技术电平移动器的电路图。图2是现有技术电平移动器的电路图。图3是包括根据本专利技术的电平移动器的集成电路的一个实施例的电路图。图4是包括根据本专利技术的电平移动器的集成电路的另一个实施例的电路图。图5是根据本专利技术的电平移动器的另一实施例的电路图。不同图中的相同参考符号的使用指示相同的项目,除非另有注释。具体实施例方式下面阐述用于实施本专利技术的模式的详细描述。该描述希望是对本专利技术的说明,而不应被视为限制。图3是包括根据本专利技术的电平移动器301的集成电路300的一个实施例的电路图。电平移动器301包括位于电压域1(域1)中的PFET321和323以及NFET 325和317。电平移动器301还包括位于电压域2(域2)中的PFET 311和313以及NFET 327和315。PFET 321和323的源极/漏极端子以及NFET 325的栅极端子连接到域1电压电源线309(电压VDD1),NFET 317的源极/漏极端子连接到VSS线(电压VSS)。PFET 311和313的源极/漏极端子和NFET 327的栅极端子连接到域2电压电源线307(VDD2),NFET 315的源极/漏极端子连接到VSS线。电平移动器301包括第一信号端子(ST1)303,其连接到集成电路300位于域1的电路331。电路331以VDD1供电。信号通过端子303在电路331和电平移动器301之间传送。电平移动器301包括第二信号端子(ST2)305,其连接到集成电路300位于域2中的电路341,电路341以VDD2供电。信号通过端子305在电路341和电平移动器301之间传送。在一个实施例中,信号端子303和305分别位于电平移动器301与电路331和341之间的信号线中。电平移动器301是非反相电平移动器,因为端子303的电压从低电压(例如VSS)改变成高电压(例如VDD1)导致端子305从低电压(例如VSS)到高电压(VDD2)的相应变化,而端子303的电压从高电压改变成低电压导致端子305的电压从高电压到低电压的相应变化。但是,在其他实施例中,电平移动器301可以是反相电平移动器,因为端子303的电压在一个方向上变化(例如,低到高)会导致端子305的电压在相反方向上的相应变化(例如,高到低)。电平移动器301是双向电平移动器,因为端子305的电压变化也会导致端子303的电压的相应变化。相应地,端子303可以用作输入,端子305可以用作输出,或者端子305可以用作输入,端子303可以用作输出。在所示的实施例中,端子303连接到电路331,端子305连接到电路341。在所示的实施例中,电路331能够提供信号给端子303并且从端子303接收信号。还是在所示的实施例中,电路341能够从端子305接收信号并且提供信号给端子305。在一个实施例中,电路331包括处理器(未示出),电路341包括I/O焊盘(未示出)。在另一实施例中,电路331包括外围设备或处理器电路(未示出),电路341包括双向总线(未示出)。在所示的实施例中,电路331和341每个都包括用于指引信号流通过电平移动器301的电路。在所示的实施例中,电路331包括三态缓冲器333和335,由输入/*输出信号相反地进行控制,以确定电路331将提供信号给端子303还是从端子303接收信号。电路341也包括三态缓冲器343和345,由输入/*输出信号相反地进行控制,以确定电路341将提供信号给端子305还是从端子305接收信号。在电路300的工作期间,电平移动器301可以用于根据输入/*输出信号的状态在任一方向上移动信号。其他实施例可以包括其他电路和/或其他工作协议,用于确定信号通过电平移动器的方向流。使用双向电平移动器可以有利地提供具有较少跨越域边界(例如304)的信号线的电路,这就减少了路由拥塞。而且,使用双向电平移动器还可以允许集成电路中电路数量的降低。在所示的实施例中,电平移动器301可以用于在任一方向上上移或下移信号电压。例如,当端子303用作输入,端子305用作输出时,电平移动器301可以在VDD1大于或小于VDD2的情况下工作。类似地,当端子305用作输入而端子303用作输出时,电平移动器301可以在VDD1大于或小于VDD2的情况下工作。在所示的实施例中,PFET323用于将端子303拉到VDD1,PFET 311用于将端子305拉到VDD2。相应地,电平移动器301可工作在这样的系统中其中域1和域2的电源电压独立地变化。例如,电平移动器301可以用在这样的情况下其中VDD1和/或VDD2在域1和/或域2的电路的工作期间降低,以工作在低功率模式。端子303的电压从低电压(例如VSS)到高电压(例如VD本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有双向电平移动器的集成电路,所述双向电平移动器包括:    第一信号端子,可用作输入和输出,其中当用作输入时,第一信号端子接收与集成电路的第一电压域兼容的第一信号,其中当用作输出时,第一信号端子提供与集成电路的第一电压域兼容的移动的信号;    第二信号端子,可用作输出和输入,其中当用作输出时,第二信号端子提供与集成电路的第二电压域兼容的移动的信号,其中当用作输入时,第二信号端子接收与集成电路的第二电压域兼容的第二信号;和    电平移动电路,连接在第一信号端子和第二信号端子之间,在第一信号端子用作输入时,电平移动电路将与第一电压域兼容的第一信号转换成与第二电压域兼容的移动的信号,在第二信号端子用作输入时,电平移动电路将与第二电压域兼容的第二信号转换成与第一电压域兼容的移动的信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:希夫拉杰G达尔内沙希德阿里克里斯多佛KY春克劳德穆格尼
申请(专利权)人:飞思卡尔半导体公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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