一种低功耗的高速电平移位电路制造技术

本发明专利技术提供一种低功耗的高速电平移位电路，包括低压

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗的高速电平移位电路


[0001]本专利技术涉及功率集成电路，尤其涉及一种低功耗的高速电平移位电路，能够应用于氮化镓功率管的栅极驱动电路。

技术介绍

[0002]随着第五代通讯技术、新能源交通、云计算服务器等领域的不断发展，市场对于高功率密度、高效率电源系统的需求不断增加。传统的硅基功率管由于物理性能已经发挥到极限，工作频率和效率已经很难提升。氮化镓晶体管具有高开关速度、低开关损耗、高耐压等显著优势，可在电源系统中替代硅基功率管来提高系统的开关频率和功率密度。
[0003]如图1所示，氮化镓功率管驱动电路的核心是高压电平移位电路，它的作用是将低压域电源轨的信号转换到高压域电源轨中，以此来驱动高侧功率管。瞬时噪声(dV/dt噪声)是高压电平移位电路目前面临的最大难题之一，它是由高压功率管开关过程中浮动地VS发生突变而产生的，通过自举电容C1耦合到高压域电源轨VB上，进而耦合到低压
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高压电平移位电路中。传统方案中为了消除dV/dt噪声的影响，通常在低压
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高压电平移位电路001输出处增设一个由P本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗的高速电平移位电路，其特征在于，包括低压
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高压的电平移位模块、辅助锁存模块、自适应窄脉冲产生模块和辅助上拉模块；低压
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高压的电平移位模块包括低压
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高压电平移位电路和信号处理电路；辅助上拉模块包括两路分别设置于低压
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高压电平移位电路高侧两个输出S、R点处的辅助上拉电路；辅助上拉电路包括反相器、与非门和PMOS管；辅助锁存模块包括辅助锁存电路，用于产生两个控制信号A和B，连接到两路辅助上拉电路，控制两个上拉PMOS管仅在该管所辅助的支路输出点电位由低向高翻转时提供一个额外的上拉电流。2.根据权利要求1所述的一种低功耗的高速电平移位电路，其特征在于，所述低压
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高压电平移位电路包括高压NMOS管HMN1、高压NMOS管HMN2、高压PMOS管HMP1、高压PMOS管HMP2、PMOS管MP1、PMOS管MP2、反相器INV1，连接关系为：高压NMOS管HMN1的栅极连接输入信号IN和反相器INV1的输入端，高压NMOS管HMN1的源极连接低压域电源轨的地信号VSSL，高压NMOS管HMN1的漏极连接高压PMOS管HMP1的漏极，高压NMOS管HMN2的栅极连接反相器INV1的输出端，高压NMOS管HMN2的源极连接低压域电源轨的地信号VSSL，高压NMOS管HMN2的漏极连接高压PMOS管HMP2的漏极，高压PMOS管HMP1的栅极连接高压域电源轨的地信号VSSH、电阻R2的一端、NMOS管MN1的源极、NMOS管MN2的源极和高压PMOS管HMP2的栅极，高压PMOS管HPM1的源极连接PMOS管MP3的栅极、PMOS管MN1的漏极、PMOS管MP2的栅极、电阻R1的一端、PMOS管MP5的漏极和反相器INV9的输入端，高压PMOS管HMP2的栅极连接高压域电源轨的地信号VSSH、电阻R2的一端、NMOS管MN2的源极、NMOS管MN1的源极和高压PMOS管HMP1的栅极，高压PMOS管HMP2的源极连接PMOS管MP4的栅极、PMOS管MN2的漏极、PMOS管MP1的栅极、PMOS管MP5的漏极和反相器INV8的输入端，PMOS管MP1的栅极连接PMOS管MP2的漏极、反相器INV8的输入端、PMOS管MP4的栅极、PMOS管MP6的漏极和高压PMOS管HMP2的源极，PMOS管MP1的源极连接高压域电源轨的电源信号VDDH，PMOS管MP1的漏极连接电阻R1的一端、PMOS管MP5的漏极、PMOS管MP3的栅极、高压PMOS管HMP1的源极、反相器INV9的输入端和PMOS管MP2的栅极，PMOS管MP2的栅极连接PMOS管MP1的漏极、反相器INV9的输入端、PMOS管MP3的栅极、PMOS管MP5的漏极、电阻R1的一端和高压PMOS管HMP1的源极，PMOS管MP2的源极连接高压域电源轨的电源信号VDDH，PMOS管MP2的漏极连接PMOS管MP6的漏极、PMOS管MP4的栅极、高压PMOS管HMP2的源极、反相器INV8的输入端和PMOS管MP1的栅极，反相器INV1的输入端连接输入信号IN和高压NMOS管HMN1的源极，反相器INV1的输出端连接高压NMOS管HMN2的源极，反相器INV1的电源端和地端分别连接低压域电源轨的电源信号VDDL和地信号VSSL。3.根据权利要求1所述的一种低功耗的高速电平移位电路，其特征在于，所述信号处理电路包括反相器INV8、反相器INV9和RS触发器，连接关系为：反相器INV8的输入端连接PMOS管MP1的栅极、PMOS管MP2的漏极、PMOS、管MP6的漏极、PMOS管MP4的栅极和高压PMOS管HMP2的源极，反相器INV8的输出端连接RS触发器的R端，反相器INV9的输入端连接PMOS管MP2的栅极、PMOS管MP1的漏极、PMOS管MP5的漏极、电阻R1的一端、PMOS管MP3的栅极和高压PMOS管HMP2的源极，反相器INV9的输出端连接RS触发器的S端，RS触发器的输出端连接输出OUT。4.根据权利要求1所述的一种低功耗的高速电平移位电路，其特征在于，S点处辅助上拉电路包括反相器INV2、反相器INV3、反相器INV4、与非门NAND1和PMOS管MP5，连接关系为：反相器INV2的输入端连接PMOS管MP4的漏极、NMOS管MN2的漏极和NMOS管MN1的栅极，反相器INV2的输出端连接反相器INV3的输入端...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟锋，袁清，谢宇，郑逸飞，李泳佳，时龙兴，
申请(专利权)人：东南大学—无锡集成电路技术研究所，
类型：发明
国别省市：