本发明专利技术涉及一种基于开关电容技术的低延时电平位移器，包括：控制信号产生器、内部转换电路、锁存器电路和输出电路，其中，控制信号产生器产生控制信号，内部转换电路包括两路输出支路根据控制信号输出两路输出信号，在输入电平状态发生变化的瞬时状态下，一路输出支路的输出信号变为瞬间低电压，另一路输出支路的输出信号保持为高电源电压；锁存器电路用于根据接收的两路输出信号产生一对电平幅度为高电源电压的低延时互补电平信号；输出电路根据低延时互补电平信号产生输出电平。本发明专利技术能够迅速地响应输入电平的变换并获得输出转换电平，具有低延时的优点，改善了由于电平转换速度变慢导致功耗增大的问题。慢导致功耗增大的问题。慢导致功耗增大的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种基于开关电容技术的低延时电平位移器
[0001]本专利技术属于电平位移器
，具体涉及一种基于开关电容技术的低延时电平位移器。
技术介绍
[0002]为了减少功耗，许多电子设备正在向低电压供电的方向发展，例如，处理器I/O电压从1.8V转为1.5V，处理器核心电路电压一般小于1V，而下一代微处理器甚至会使用更低的电源电压。与此同时，外围电路的工作电压仍为3V～5V以保证性能。因此，为了确保不同供电电压下工作的不同模块之间正确的数据通信，使用具有宽转换电压的电平位移器是非常必要的。
[0003]另外，传统的电平位移器在输入电平变换瞬间，会在上拉网络与下拉网络之间发生电平竞争现象，导致电平转换速度变慢并且功耗增大。
技术实现思路
[0004]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种基于开关电容技术的低延时电平位移器。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
[0005]本专利技术提供了一种基于开关电容技术的低延时电平位移器，包括：控制信号产生器、内部转换电路、锁存器电路和输出电路，其中，
[0006]所述控制信号产生器，用于根据输入电平的状态与低延时电平位移器的输出电平的状态产生控制信号，其中，所述输入电平的电平幅度为第一电源电压，所述输出电平的电平幅度为第二电源电压，所述第一电源电压低于所述第二电源电压；
[0007]所述内部转换电路包括两路输出支路，所述内部转换电路用于根据所述控制信号输出两路输出信号，在输入电平状态发生变化的瞬时状态下，一路输出支路的输出信号变为瞬间低电压，另一路输出支路的输出信号保持为第二电源电压，在输入电平状态不变的稳定状态下，两路输出支路的输出信号均保持为第二电源电压；
[0008]所述锁存器电路，用于根据接收的两路输出信号产生一对电平幅度为第二电源电压的低延时互补电平信号；
[0009]所述输出电路根据所述低延时互补电平信号产生所述输出电平。
[0010]在本专利技术的一个实施例中，所述控制信号产生器，包括：反相器INV1、MOS开关s1、s2、s3、s4、s5和s6，电容C1、电容C2、电阻R3和电阻R4，其中，
[0011]所述输入电平经过所述反相器INV1产生反相电平信号；
[0012]所述MOS开关s1、所述MOS开关s2、所述电阻R3和MOS开关s5依次串联；所述电容C1的第一极板连接在所述MOS开关s1与所述MOS开关s2之间，第二极板连接在所述电阻R3与所述MOS开关s5之间；
[0013]所述MOS开关s3、所述MOS开关s4、所述电阻R4和MOS开关s6依次串联；所述电容C2的第一极板连接在所述MOS开关s3与所述MOS开关s4之间，第二极板连接在所述电阻R4与所
述MOS开关s6之间；
[0014]所述MOS开关s1的第一端与所述MOS开关s3的第一端连接，且连接接地端；
[0015]所述MOS开关s6的第二端与所述MOS开关s5的第二端连接，且作为所述控制信号产生器的输出端输出控制信号；
[0016]所述电阻R3与所述电阻R4的第一端均输入第一电源电压；
[0017]所述输入电平控制所述MOS开关s1和s4的通断，所述反相电平信号控制所述MOS开关s2和s3的通断，所述输出电平控制所述MOS开关s5的通断，与所述输出电平互补的输出电平互补信号控制所述MOS开关s6的通断。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，所述MOS开关s1、s2、s3和s4为低阈值电压MOS管，所述MOS开关s5和s6为高阈值电压MOS管。
[0019]在本专利技术的一个实施例中，所述内部转换电路，包括：电阻R1、电阻R2、NMOS管MN5、MN6、MN7和MN8，其中，
[0020]所述电阻R1和所述电阻R2的第一端均输入第二电源电压；
[0021]所述电阻R1的第二端连接所述NMOS管MN5的漏极，所述NMOS管MN5的源极连接所述NMOS管MN7的漏极，所述NMOS管MN7的栅极输入所述输入电平；
[0022]所述电阻R2的第二端连接所述NMOS管MN6的漏极，所述NMOS管MN6的源极连接所述NMOS管MN8的漏极，所述NMOS管MN8的栅极输入所述反相电平信号；
[0023]所述NMOS管MN7和MN8的源极均连接所述接地端；
[0024]所述NMOS管MN5和MN6的栅极均输入所述控制信号；
[0025]所述NMOS管MN7、MN5和所述电阻R1形成一路输出支路，所述电阻R1的第二端作为第一输出信号的输出端；
[0026]所述NMOS管MN8、MN6和所述电阻R2形成另一路输出支路，所述电阻R2的第二端作为第二输出信号的输出端。
[0027]在本专利技术的一个实施例中，所述NMOS管MN5和MN6为高阈值电压MOS管，所述NMOS管MN7和MN8为低阈值电压MOS管。
[0028]在本专利技术的一个实施例中，所述锁存器电路包括与非门NAND1和与非门NAND2，其中，
[0029]所述非门NAND1的第一输入端输入所述第二输出信号，第二输入端连接所述与非门NAND2的输出端，输出端输出第一低延时互补电平信号；
[0030]所述与非门NAND2的第一输入端连接所述非门NAND1的输出端，第二输入端输入所述第一输出信号，输出端输出第二低延时互补电平信号；
[0031]所述非门NAND1和所述与非门NAND2的电源端均输入所述第二电源电压。
[0032]在本专利技术的一个实施例中，所述输出电路包括NMOS管MN1和MN2以及PMOS管MP1和MP2，其中，
[0033]所述PMOS管MP1和MP2的源极均输入所述第二电源电压；
[0034]所述PMOS管MP1的漏极分别连接所述NMOS管MN1的漏极和所述PMOS管MP2的栅极；
[0035]所述PMOS管MP2的漏极分别连接所述NMOS管MN2的漏极和所述PMOS管MP1的栅极；
[0036]所述NMOS管MN1的栅极输入所述第二低延时互补电平信号，所述NMOS管MN2的栅极输入所述第一低延时互补电平信号；
[0037]所述NMOS管MN1和MN2的源极连接所述接地端；
[0038]所述NMOS管MN2的漏极作为低延时电平位移器的输出端，所述NMOS管MN1的漏极作为输出电平互补信号的输出端。
[0039]在本专利技术的一个实施例中，所述NMOS管MN1和MN2以及所述PMOS管MP1和MP2均为高阈值电压MOS管。
[0040]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0041]本专利技术的基于开关电容技术的低延时电平位移器，通过设置的控制信号产生器、内部转换电路和锁存器电路，在输入电平状态发生变化的瞬时状态下，产生低延时互补电平信号，以控制输出电路实现高电平信号的输出，本专利技术能够迅速地响应输入电平的变换并获得输出转换电平，具有低延时的优点，改善了由于电平转换速度本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于开关电容技术的低延时电平位移器，其特征在于，包括：控制信号产生器、内部转换电路、锁存器电路和输出电路，其中，所述控制信号产生器，用于根据输入电平(IN)的状态与低延时电平位移器的输出电平(Out)的状态产生控制信号(Vc)，其中，所述输入电平(IN)的电平幅度为第一电源电压(V
DDL
)，所述输出电平(Out)的电平幅度为第二电源电压(V
DDH
)，所述第一电源电压(V
DDL
)低于所述第二电源电压(V
DDH
)；所述内部转换电路包括两路输出支路，所述内部转换电路用于根据所述控制信号(Vc)输出两路输出信号(Vp和Vq)，在输入电平状态发生变化的瞬时状态下，一路输出支路的输出信号变为瞬间低电压，另一路输出支路的输出信号保持为第二电源电压，在输入电平状态不变的稳定状态下，两路输出支路的输出信号(Vp和Vq)均保持为第二电源电压；所述锁存器电路，用于根据接收的两路输出信号(Vp和Vq)产生一对电平幅度为第二电源电压的低延时互补电平信号(Va和Va_b)；所述输出电路根据所述低延时互补电平信号(Va和Va_b)产生所述输出电平(Out)。2.根据权利要求1所述的基于开关电容技术的低延时电平位移器，其特征在于，所述控制信号产生器，包括：反相器INV1、MOS开关s1、s2、s3、s4、s5和s6，电容C1、电容C2、电阻R3和电阻R4，其中，所述输入电平(IN)经过所述反相器INV1产生反相电平信号(INB)；所述MOS开关s1、所述MOS开关s2、所述电阻R3和MOS开关s5依次串联；所述电容C1的第一极板连接在所述MOS开关s1与所述MOS开关s2之间，第二极板连接在所述电阻R3与所述MOS开关s5之间；所述MOS开关s3、所述MOS开关s4、所述电阻R4和MOS开关s6依次串联；所述电容C2的第一极板连接在所述MOS开关s3与所述MOS开关s4之间，第二极板连接在所述电阻R4与所述MOS开关s6之间；所述MOS开关s1的第一端与所述MOS开关s3的第一端连接，且连接接地端(VSS)；所述MOS开关s6的第二端与所述MOS开关s5的第二端连接，且作为所述控制信号产生器的输出端输出控制信号(Vc)；所述电阻R3与所述电阻R4的第一端均输入第一电源电压(V
DDL
)；所述输入电平(IN)控制所述MOS开关s1和s4的通断，所述反相电平信号(INB)控制所述MOS开关s2和s3的通断，所述输出电平(Out)控制所述MOS开关s5的通断，与所述输出电平(Out)互补的输出电平互补信号(Out_b)控制所述MOS开关s6的通断。3.根据权利要求2所述的基于开关电容技术的低延时电平位移器，其特征在于，所述MOS开关s1、s2、s3和s4为低阈值电压MOS管，所述MOS开关s5和s6为高阈值电压MOS管。4.根据权利要求2所述的基于开关电容技术的低延时电平位移器...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁宇华，万婧，朱樟明，
申请(专利权)人：西安电子科技大学重庆集成电路创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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