一种带使能检测和掉电保护的高压差电平转移电路制造技术

本发明专利技术公开了一种带使能检测和掉电保护的高压差电平转移电路，涉及集成电路技术领域，使能检测和掉电检测输出控制信号至MOS管P0和N0的栅极，P0的源极连接AVD，漏极连接P1和P2的源极，P1的栅极连接P2和N6的漏极，P2的栅极连接P1和N5的漏极；两个反相器差分输入MOS管N1和N2的栅极，N1和N2源极接地，N1漏极与N5源极连接，N2漏极与N6源极连接；M1源极连接AVD，漏极连接N5和N6的栅极，M1栅极连接M2的栅极和漏极，M2的源极接地；N6的漏极连接缓冲器后输出电平转移后的电压信号。本发明专利技术添加了耐压隔离器件，节省中间电平转换，完成了高压差的电平转移，节省功耗和面积。节省功耗和面积。节省功耗和面积。

【技术实现步骤摘要】
一种带使能检测和掉电保护的高压差电平转移电路


[0001]本专利技术涉及集成电路
，具体的说，是一种带使能检测和掉电保护的高压差电平转移电路。

技术介绍

[0002]随着集成电路工艺的发展，晶体管尺寸越来越小，为满足低压、低功耗设计的要求，数字电路的电源电压越来越低，在某些工艺下已经接近传统3.3VMOS器件的一个阈值导通电压，这使得传统的电平转换电路在某些高压差工艺角（数字电压变小10%，模拟电压变大10%）中难以正常转换。
[0003]现有技术中往往通过增加一个中间电压域做一个过渡以完成低电压向高电压的转移。如图1所示的电平转移电路，当需要从低电压域（如数字电压VDD）转换到高电压域（如模拟电压AVD）时得需要一个额外的中间电平（LAVD）。输入信号VIN_lv（VDD电压域）需要先经过模块L2H_OLD_1（低电压到中间电平电压转移模块）转换成VOUT_mv(LAVD电压域)，图2为图1中的模块L2H_OLD_1的具体电路，再经过模块L2H_OLD_2（中间电平电压到高电压转移模块）模块将信号转换成VOUT_hv(AVD电压域)，才能完成转换，图3为图1中的模块L2H_OLD_2的具体电路。例如数字电压VDD=0.8V
±
10%，模拟电压AVD=3.3V
±
10%，则需要额外提供一个中间电压域用于过渡，例如LAVD=2.5V
±
10%，此电压域可由内部或者外部提供。图1
‑
图3中器件名称后缀lv表示VDD电压域，mv表示LAVD电压域，hv表示AVD电压域。
[0004]现有方案存在以下缺点：一、多引入一个电压域给设计上带来了不必要的功耗以及浪费大量的面积，例如内部模拟电路产生该中间电平所需的基准电压和低压差线性稳压器（LDO）都需要额外预留面积和功耗，以及需要由外部提供则需要额外的电源端口，给系统集成带来额外的复杂度；二、当数字电压（VDD）掉电以后，图2中的NMOS管N1_mv、NMOS管N2_mv的栅极电位为浮空或0，两个NMOS管关闭，则B点变为了浮空点（不定态电压），结果可能导致由PMOS管P3_mv和PMOS管N3_mv组成的反相器漏电。图3中的E点原理同图2中B点，也可能导致后级反相器漏电。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种带使能检测和掉电保护的高压差电平转移电路，用于解决现有技术中采用两个电压域实现电平转移造成面积增加和功耗增加的问题以及掉电后造成后级反相器漏电的问题。
[0006]本专利技术通过下述技术方案解决上述问题：一种带使能检测和掉电保护的高压差电平转移电路，包括MOS管P0_hv、反相器INV1_lv、MOS管M1以及使能检测和掉电检测模块，所述使能检测和掉电检测模块用于在检测到掉电或者接收到使能信号时，输出控制信号至所述MOS管P0_hv的栅极，MOS管P0_hv的栅极连接MOS管N0_hv的栅极，MOS管P0_hv的源极连接高电压域AVD，MOS管P0_hv的漏极连接
MOS管P1_hv的源极和MOS管P2_hv的源极，所述MOS管P1_hv的栅极连接所述MOS管P2_hv的漏极、MOS管N6_hv的漏极、MOS管N0_hv的漏极和缓冲器BUF1的输入端，MOS管P2_hv的栅极连接MOS管P1_hv的漏极和MOS管N5_hv的漏极；所述反相器INV1_lv的第一端连接输入信号，反相器INV1_lv的第二端连接反相器INV2_lv的第一端以及MOS管N2_mv的栅极，所述反相器INV2_lv的第二端连接MOS管N1_mv的栅极，所述MOS管N1_mv、MOS管N2_mv和MOS管N0_hv共源极连接并接地，MOS管N1_mv的漏极与所述MOS管N5_hv的源极连接，MOS管N2_mv的漏极与所述MOS管N6_hv的源极连接；所述MOS管M1的源极连接所述高电压域AVD，MOS管M1漏极连接所述MOS管N5_hv和MOS管N6_hv的栅极，MOS管M1的栅极连接MOS管M2的栅极和漏极，MOS管M2的源极接地；缓冲器BUF1的输出端输出电平转移后的电压信号。
[0007]所述使能检测和掉电检测模块包括MOS管P1
’
_hv、MOS管M1
’
和反相器Inv1
’
_lv，所述反相器Inv1
’
_lv的第一端连接使能信号，反相器Inv1
’
_lv的第二端连接反相器Inv2
’
_lv的第一端，反相器Inv2
’
_lv的第二端连接所述MOS管P1
’
_hv的栅极、MOS管N1
’
_mv的栅极和MOS管N0
’
_hv的漏极，所述MOS管N1
’
_mv和MOS管N0
’
_hv共源极连接并接地；MOS管N1
’
_mv的漏极连接MOS管N2_hv的源极，MOS管P1
’
_hv的漏极连接所述MOS管N2_hv的漏极、MOS管N0
’
_hv的栅极和缓冲器BUF2的输入端，所述缓冲器BUF2的输出端连接所述MOS管P0_hv的栅极；所述MOS管P1
’
_hv的源极连接高电压域AVD和所述MOS管M1
’
的源极，MOS管M1
’
的漏极连接所述MOS管N2_hv的栅极，MOS管M1
’
的栅极连接MOS管M2
’
的漏极和栅极，MOS管M2
’
的源极接地。
[0008]所述缓冲器BUF1和缓冲器BUF2均由串联的两个反相器组成。
[0009]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：（1）本专利技术在传统电平转移电路上添加了耐压隔离器件，完美的解决了使用较小阈值电压MOS器件作为电平转移电路输入管存在的耐压问题，节省了单独的中间过渡电压域的电平转换模块，也节省了随之附带的电源供电模块，巧妙的完成了高压差的电平转移，节省功耗和面积。
[0010]（2）本专利技术改变传统电平转移电路结构，引入掉电保护MOS器件，使电路不工作时输出电压能够稳定在某一个电平上，而不是一个浮空状态，解决后续电路的掉电保护问题。
[0011]（3）本专利技术引入超低功耗的掉电保护核心电路，同时具备了使能信号检测的功能。
附图说明
[0012]图1为现有技术中的电平转移电路原理框图；图2为图1中的低电压到中间电平电压转移模块L2H_OLD_1的电路原理图；图3为图1中的中间电平电压到高电压转移模块L2H_OLD_2的电路原理图；图4为本专利技术的原理图；图5为图4中使能检测和掉电检测模块Keeper的电路图。
具体实施方式
[0013]下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0014]实施例：结合附图4所示，一种带使能检测和掉电保护的高压差电平转移电路，包括MOS管P0_本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带使能检测和掉电保护的高压差电平转移电路，其特征在于，包括MOS管P0_hv、反相器INV1_lv、MOS管M1以及使能检测和掉电检测模块，所述使能检测和掉电检测模块用于在检测到掉电或者接收到使能信号时，输出控制信号至所述MOS管P0_hv的栅极，MOS管P0_hv的栅极连接MOS管N0_hv的栅极，MOS管P0_hv的源极连接高电压域电压AVD，MOS管P0_hv的漏极连接MOS管P1_hv的源极和MOS管P2_hv的源极，所述MOS管P1_hv的栅极连接所述MOS管P2_hv的漏极、MOS管N6_hv的漏极、MOS管N0_hv的漏极和缓冲器BUF1的输入端，MOS管P2_hv的栅极连接MOS管P1_hv的漏极和MOS管N5_hv的漏极；所述反相器INV1_lv的第一端连接输入信号，反相器INV1_lv的第二端连接反相器INV2_lv的第一端以及MOS管N2_mv的栅极，所述反相器INV2_lv的第二端连接MOS管N1_mv的栅极，所述MOS管N1_mv、MOS管N2_mv和MOS管N0_hv共源极连接并接地，MOS管N1_mv的漏极与所述MOS管N5_hv的源极连接，MOS管N2_mv的漏极与所述MOS管N6_hv的源极连接；所述MOS管M1的源极连接所述高电压域电压AVD，MOS管M1漏极连接所述MOS管N5_hv和MOS管N6_hv的栅极，MOS管M1的栅极连接MOS管M2的栅极和漏极，MOS管M2的源极接地；缓冲器BUF1输出电平转移后的电压信号。2.根据权利要求1所述的一种带使能检测和掉电保护的高压差电平转移电路，其特征在于，所述使能检测和掉电检测模块包括MOS管P1
’
_hv、MOS管M1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹永成，
申请(专利权)人：成都市安比科技有限公司，
类型：发明
国别省市：