低泄漏电平移位器制造技术

本公开涉及低泄漏电平移位器。一种低泄漏电平移位器电路将较低电压信号转换成较高电压信号。所述电平移位器包含具有输出节点的半锁存器，所述输出节点基于在较低电压与参考电压之间切换的输入信号而在所述较高电压与所述参考电压之间切换。交叉耦合的晶体管保持所述输出节点和互补节点中的一个由充电晶体管充电到所述较高电压，而另一节点由放电晶体管放电。为了对带电节点放电，通过所述放电晶体管的电流需要大于通过所述充电晶体管的电流，但所述放电晶体管由所述较低电压输入信号仅部分地接通。耦合在所述充电晶体管与电压源之间的第一电阻器和第二电阻器减小通过所述充电晶体管的电流，从而允许所述放电晶体管较小以避免高泄漏电流。以避免高泄漏电流。以避免高泄漏电流。

【技术实现步骤摘要】
低泄漏电平移位器


[0001]本公开的技术大体上涉及电压转换，并且特定来说，涉及用于将第一电压下的信号转换成第二电压下的信号的电路。

技术介绍

[0002]与先前的通信系统相比，无线通信系统已经取得了显著的技术进步，以实现高数据吞吐量、改进的覆盖范围、增强的信号传导效率和减小的时延。移动通信装置对于提供无线通信服务而言，在当前社会中已变得越来越普遍。移动通信装置的普及还受到从纯通信装置到复杂的移动多媒体中心的演进的驱动，所述演进使得用户体验得以增强。通过将无线通信系统的先进通信性能与移动装置中的高性能处理相结合，使得各种各样的用户应用程序成为可能。因此，除了用于无线通信的模拟射频(RF)电路之外，移动通信装置包含用于控制模拟RF电路、执行应用程序软件以及管理数据的数字处理电路。
[0003]随着提供在全部消耗电池功率的移动装置中的电路增加，数字电路技术方面已取得了进步，从而降低了功率消耗以延长电池寿命的。此类进步包含降低用于为数字电路中的晶体管供电的供电电压。然而，仍然需要高功率电路，例如用于无线传输和接收的功率放大器。较高功率的RF电路可在显著高于数字电路并且可以在是数字电路的供电电压的倍数的电压电平下操作。由于由模拟RF电路接收的数据是在数字处理电路中处理，并且经过处理的数据接着由模拟RF电路传输回，所以移动装置中的数字电路和模拟电路之间存在许多交互点。在数字电路中以较低供电电压生成的信号的电压可能过低，而无法在模拟RF电路中使用。因此，电平移位器电路用于第一电路(例如以较低电压操作的数字电路)与第二电路(例如以较高电压操作的第二电路)之间的接口处，以将较低电压范围中生成的信号转换成较高电压范围以用于第二电路中。鉴于移动装置中可以使用的电平移位器电路的数量，最小化每个电平移位器电路的功率消耗是重要的。

技术实现思路

[0004]详细描述中公开的方面包含低泄漏电平移位器电路。还公开一种包含第一电路、第二电路和电平移位器电路的集成电路(IC)。电平移位器电路将较低电压信号转换成较高电压信号。所述电平移位器包含具有输出节点的半锁存器，所述输出节点基于在所述较低电压与参考电压之间切换的输入信号而在所述较高电压与所述参考电压(例如，接地)之间切换。所述半锁存器的交叉耦合的晶体管保持所述输出节点和互补节点中的一个充电到所述较高电压，而另一节点处于所述参考电压。带电节点由放电晶体管放电，并且允许先前被放电的节点通过充电晶体管充电以切换半锁存器。放电晶体管需要以比充电晶体管可以提供电荷的速率更快的速率对带电节点放电。在这方面，需要通过放电晶体管的较高电流。然而，提供到放电晶体管的栅极的输入信号仅部分地接通放电晶体管，这是因为输入信号处于较低电压。因此，放电晶体管仅传导其最大电流容量的一小部分。为了提供较高电流，放电晶体管的大小可以足够大，使得当部分地接通放电晶体管时，放电晶体管的小部分电流
能够对带电节点放电，但通过放电晶体管的泄漏电流随着其大小增加而增加。在一示例性方面，第一电阻器和第二电阻器耦合在充电晶体管与电压源之间，从而将较高电压提供到半锁存器。第一电阻器和第二电阻器通过相应充电晶体管来减小电流。在这方面，需要较小电流来对节点放电，因此可以采用较小大小的放电晶体管来避免较大泄漏电流。
[0005]在一个示例性方面中，公开一种电平移位器电路，其包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一电阻器和第二电阻器。所述第一电阻器耦合在供电节点与所述第一晶体管的第一端子之间，并且所述第二电阻器耦合在所述供电节点与所述第二晶体管的第一端子之间。所述第一晶体管的栅极耦合到所述第四晶体管的第一端子和所述第二晶体管的第二端子以提供输出节点，并且所述第二晶体管的栅极耦合到所述第三晶体管的第一端子和所述第一晶体管的第二端子以提供第一节点。所述输出节点基于提供到所述第三晶体管的所述栅极和所述第四晶体管的所述栅极的输入信号而于在所述供电节点处提供的供电电压与参考电压之间转变。当所述输出节点从所述供电电压转变到所述参考电压时，所述第二电阻器将通过所述第二晶体管的电流流量限制为小于通过所述第四晶体管的电流流量以对所述输出节点放电；并且当所述输出节点从所述参考电压转变到所述供电电压时，所述第一电阻器将通过所述第一晶体管的电流流量限制为小于通过所述第三晶体管的电流流量以对所述第一节点放电。
[0006]在另一示例性方面，公开一种集成电路。所述集成电路包括：第一电路，所述第一电路被配置成在第一供电电压下生成第一信号；第二电路，所述第二电路被配置成在第二供电电压下接收第二信号；以及电平移位器电路，所述电平移位器电路被配置成将信号从所述第一供电电压转换为所述第二供电电压。公开一种电平移位器电路，其包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一电阻器和第二电阻器。所述第一电阻器耦合在供电节点与所述第一晶体管的第一端子之间，并且所述第二电阻器耦合在所述供电节点与所述第二晶体管的第一端子之间。所述第一晶体管的栅极耦合到所述第四晶体管的第一端子和所述第二晶体管的第二端子以提供输出节点，并且所述第二晶体管的栅极耦合到所述第三晶体管的第一端子和所述第一晶体管的第二端子以提供第一节点。所述输出节点基于提供到所述第三晶体管的所述栅极和所述第四晶体管的所述栅极的输入信号而于在所述供电节点处提供的供电电压与参考电压之间转变。当所述输出节点从所述供电电压转变到所述参考电压时，所述第二电阻器将通过所述第二晶体管的电流流量限制为小于通过所述第四晶体管的电流流量以对所述输出节点放电；并且当所述输出节点从所述参考电压转变到所述供电电压时，所述第一电阻器将通过所述第一晶体管的电流流量限制为小于通过所述第三晶体管的电流流量以对所述第一节点放电。
[0007]在又一示例性方面，公开一种包括半锁存器的电平移位器电路。所述半锁存器包括：输出节点，所述输出节点耦合到第一充电晶体管的栅极和第二充电晶体管的输出端子，以及
[0008]互补节点，所述互补节点耦合到所述第二充电晶体管的栅极和所述第一充电晶体管的输出端子。所述电平移位器电路另外包括：第一放电晶体管，所述第一放电晶体管耦合到所述互补节点以对所述互补节点放电；以及第二放电晶体管，所述第二放电晶体管耦合到所述输出节点以对所述输出节点放电。所述电平移位器电路包括：第一电阻器，所述第一电阻器耦合在所述第一充电晶体管的输入端子与供电节点之间以限制用于对所述互补节
点充电的电流；以及第二电阻器，所述第二电阻器耦合在所述第二充电晶体管的输入端子与所述供电节点之间以限制用于对所述输出节点充电的电流。
[0009]在结合附图阅读了以下详细描述之后，本领域技术人员将理解本公开的范围并且认识到其额外方面。
附图说明
[0010]并入本说明书中并形成本说明书的一部分的附图说明了本公开的几个方面，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
[0011]图1为用于在输出节点上将较低电压下的输入信号转换成较高电压的现有电平移位器电路的示意图；
[0012]图2A为包含被配置成通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电平移位器电路，其包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一电阻器和第二电阻器，其中：所述第一电阻器耦合在供电节点与所述第一晶体管的第一端子之间；所述第二电阻器耦合在所述供电节点与所述第二晶体管的第一端子之间；所述第一晶体管的栅极耦合到所述第四晶体管的第一端子和所述第二晶体管的第二端子以提供输出节点；所述第二晶体管的栅极耦合到所述第三晶体管的第一端子和所述第一晶体管的第二端子以提供第一节点；所述输出节点基于提供到所述第三晶体管的栅极和所述第四晶体管的栅极的输入信号而在所述供电节点处提供的供电电压与参考电压之间转变；当所述输出节点从所述供电电压转变到所述参考电压时，所述第二电阻器将通过所述第二晶体管的电流限制为小于通过所述第四晶体管的电流以放电所述输出节点；并且当所述输出节点从所述参考电压转变到所述供电电压时，所述第一电阻器将通过所述第一晶体管的电流限制为小于通过所述第三晶体管的电流以放电所述第一节点。2.根据权利要求1所述的电平移位器电路，其中，所述输出节点响应于提供到所述第四晶体管的所述栅极的所述输入信号从所述参考电压转变到小于所述供电电压的低供电电压并且提供到所述第三晶体管的所述栅极的所述输入信号从所述低供电电压转变到所述参考电压，而从所述供电电压转变到所述参考电压。3.根据权利要求2所述的电平移位器电路，其中，所述输出节点响应于提供到所述第三晶体管的所述栅极的所述输入信号从小于所述供电电压的所述低供电电压转变到所述参考电压并且提供到所述第四晶体管的所述栅极的所述输入信号从所述参考电压转变到所述低供电电压，而从所述参考电压转变到所述供电电压。4.根据权利要求3所述的电平移位器电路，还包括反相器电路，所述反相器电路包括耦合到所述第三晶体管的所述栅极的反相器输入和耦合到所述第四晶体管的所述栅极的反相器输出。5.根据权利要求1所述的电平移位器电路，还包括第五晶体管和第六晶体管，其中：所述第三晶体管的第二端子耦合到所述第五晶体管的第一端子；所述第一节点通过所述第五晶体管放电；所述第四晶体管的第二端子耦合到所述第六晶体管的第一端子；并且所述输出节点通过所述第六晶体管放电。6.根据权利要求5所述的电平移位器电路，其中：所述第三晶体管的所述栅极耦合到所述第五晶体管的栅极；并且所述第四晶体管的所述栅极耦合到所述第六晶体管的栅极。7.根据权利要求1所述的电平移位器电路，其中所述第一电阻器的第一电阻在所述第二电阻器的第二电阻的百分之五(5％)内。8.根据权利要求1所述的电平移位器电路，其中：当所述输出节点从所述供电电压转变到所述参考电压时，所述第一电阻器将通过所述第一晶体管的电流限制为小于所述第一晶体管的电流容量的百分之二十(20％)；并且当所述输出节点从所述参考电压转变到所述供电电压时，所述第二电阻器将所述第二
晶体管中的电流限制为小于所述第二晶体管的电流容量的百分之二十(20％)。9.根据权利要求1所述的电平移位器电路，其中：所述第一晶体管和所述第二晶体管是P型金属氧化物半导体(MOS)(PMOS)晶体管；并且所述第三晶体管和所述第四晶体管是N型MOS(NMOS)晶体管。10.根据权利要求1所述的电平移位器电路，其中所述第一电阻器和所述第二电阻器中的每个在二十(20)千欧到四十(40)千欧的范围内。11.一种集成电路，包括：第一电路，所述第一电路被配置成生成处于第一供电电压的第一信号；第二电路，所述第二电路被配置成生成处于第二供电电压的第二信号；以及电平移位器电路，所述电平移位器电路被配置成将信号从所述第一供电电压转换到所述第二供电电压，所述电平移位器电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一电阻器和第二电阻器，其中：所述第一电阻器耦合在供电节点与所述第一晶体管的第一端子之间；所述第二电阻器耦合在所述供电节点与所述第二晶体管的第一端子之间；所述第一晶体管的栅极耦合到输出节点，所述输出节点耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：QORVO美国公司，
类型：发明
国别省市：