电平移位电路、电平移位器和降压型DCDC转换器制造技术

本申请公开了一种电平移位电路、电平移位器和降压型DCDC转换器，该电路包括：信号输入口、上升沿触发电路、下降沿触发电路、第一电流镜、第二电流镜、锁存电路和屏蔽电路；上升沿触发电路和下降沿触发电路的控制端与信号输入口连接，第一电流镜和第二电流镜的输入端为电压域转移后的高电平电位，第一电流镜和第二电流镜的第二输出端与锁存电路连接，锁存电路的第一信号输出口用于与外部降压电路的上功率管连接；屏蔽电路的输入端与锁存电路的第二信号输出口连接，用于根据第二信号输出口的电平状态控制第一电流镜、第二电流镜的导通状态。本申请能够通过屏蔽电路令第一电流镜和第二电流镜截止，避免在dVX/dt较大时导致锁存电路的输出错误。的输出错误。的输出错误。

【技术实现步骤摘要】
电平移位电路、电平移位器和降压型DCDC转换器


[0001]本申请涉及电子电路
，特别涉及一种电平移位电路、电平移位器和降压型DCDC转换器。

技术介绍

[0002]降压型(buck)DCDC转换器是最常见的电源管理模块之一。为了提高降压型DCDC转换器的效率，降低占用面积，因此设计人员希望该转换器中的上功率管和下功率管都采用N型MOS管。而上功率管如果采用N型MOS，由于源极(也即是DC
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DC开关节点VX，电压在VIN和ground之间摆动)不是固定电平，需要采用自举(bootstrap)式驱动。自举式驱动，需要用电平移位器(level shifter)把控制信号(VDD到ground电压域)转移到(VDDH＝VX+VDD到VX电压域)。
[0003]电平移位器最常用的结构是脉冲触发，有源耦合(Pulse
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Triggered,Active
‑
Coupled,PTAC)，既不需要高压电容，也不需要很大的功耗。但是，对于某些应用，需要降压型DCDC转换器的VX变化有较大的摆率，即较大的dVX/dt时，容易造成电平移位器的输出信号错误，该电平移位器会失效，使得上功率管关闭，造成降压型DCDC转换器的紊乱。

技术实现思路

[0004]本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种电平移位电路、电平移位器和降压型DCDC转换器，能够通过屏蔽电路令第一电流镜和第二电流镜截止，避免在dVX/dt较大时导致锁存电路的输出错误。
[0005]第一方面，本申请提供了一种电平移位电路，包括：信号输入口、上升沿触发电路、下降沿触发电路、第一电流镜、第二电流镜、锁存电路和屏蔽电路；
[0006]所述上升沿触发电路和所述下降沿触发电路的控制端与所述信号输入口连接，所述上升沿触发电路和所述下降沿触发电路的输出端接地，所述上升沿触发电路的输入端与所述第一电流镜的第一输出端连接，所述下降沿触发电路的输入端与所述第二电流镜的输出端连接，所述第一电流镜和所述第二电流镜的输入端为电压域转移后的高电平电位，所述第一电流镜的第二输出端与所述第一信号输出口连接，所述第二电流镜的输出端于所述第二信号输出口连接，所述第一电流镜和所述第二电流镜的第二输出端与所述锁存电路连接，所述锁存电路包括第一信号输出口和第二信号输出口，所述第一信号输出口用于与外部降压电路的上功率管连接；
[0007]所述屏蔽电路的输入端与所述第二信号输出口连接，用于根据所述第二信号输出口的电平状态控制所述第一电流镜、所述第二电流镜的导通状态。
[0008]根据本申请第一方面实施例的电平移位电路，至少具有如下有益效果：在本申请电平移位电路工作中，在第二信号输出口翻转时，第一信号输出口所对接的上功率管的栅源电压上升，会导致上功率管导通会使得VX被充电。充电速度较快，即dVX/dt较大，容易导致锁存电路的信号出错，屏蔽电路根据第二信号输出口的电平状态控制第一电流镜和第二
电流镜的导通状态，在dVX/dt较大时令第一电流镜和第二电流镜截止，使得电流不会通过第一电流镜和第二电流镜流向锁存电路，达到电流屏蔽的效果，从而保证锁存电路的输出不因过大的dVX/dt出错，提高了电平移位电路的可靠性。
[0009]根据本申请第一方面的一些实施例，所述屏蔽电路包括第一非门、第一延时单元、第一或门、第一开关管和第二开关管，所述第二信号输出口通过所述第一延时单元、所述第一非门与所述第一或门的第一输入端连接，所述第一或门的第二输入端与所述第二信号输出口直接连接，所述第一开关管和所述第二开关管的输入端为电压域转换后的高电平电位，所述第一开关管和所述第二开关管的控制端与所述第一或门的输出端连接，所述第一开关管的输出端与所述第一电流镜的控制端连接，所述第二开关管的输出端与所述第二电流镜的控制端连接。
[0010]根据本申请第一方面的一些实施例，所述第一电流镜包括第三开关管和第四开关管，所述第三开关管和所述第四开关管的输入端为电压域转换后的高电平电位，所述第三开关管和所述第四开关管的控制端相连且与所述第一开关管的输出端连接，所述第三开关管的输出端与所述上升沿触发电路的输入端连接，所述第四开关管的输出端与所述锁存电路连接。
[0011]根据本申请第一方面的一些实施例，所述第二电流镜包括第五开关管和第六开关管，所述第五开关管和所述第六开关管的输入端为电压域转换后的高电平电位，所述第五开关管和所述第六开关管的控制端相连且与所述第二开关管的输出端连接，所述第五开关管的输出端与所述下降沿触发电路的输入端连接，所述第六开关管的输出端与所述锁存电路连接。
[0012]根据本申请第一方面的一些实施例，所述锁存电路包括第二非门和第三非门，所述第一信号输出口分别与所述第二非门的输入端、所述第三非门的输出端连接，所述第二信号输出口分别与所述第二非门的输出端、所述第三非门的输入端连接。
[0013]根据本申请第一方面的一些实施例，所述上升沿触发电路包括第七开关管、第四非门、第二延时单元和第一与门，所述信号输入口通过所述第四非门、所述第二延时单元与所述第一与门的第一输入端连接，所述第一与门的第二输入端与所述第四非门直接连接，所述第一与门的输出端与所述第七开关管的控制端连接，所述第七开关管的输入端与所述第一电流镜的第一输出端连接，所述第七开关管的输出端接地。
[0014]根据本申请第一方面的一些实施例，所述下降沿触发电路包括第八开关管、第五非门、第六非门、第三延时单元和第二与门，所述信号输入口与所述第五非门的输入端连接，所述第五非门的输出端通过所述第六非门、所述第三延时单元与所述第二与门的第一输入端连接，所述第二与门的第二输入端连接，所述第二与门的输出端与所述第八开关管的控制端连接，所述第八开关管的输入端与所述第二电流镜的第一输出端连接，所述第八开关管的输出端接地。
[0015]第二方面，本申请还提供了一种电平移位器，包括第一方面任意一项实施例所述的电平移位电路。
[0016]第三方面，本申请还提供了一种降压型DCDC转换器，包括第二方面实施例所述的电平移位器。
[0017]本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变
得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0018]本申请的附加方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0019]图1为本申请提供的电平移位电路的电路结构框图；
[0020]图2为本申请提供的电平移位电路的电路示意图；
[0021]图3为本申请提供的电平移位电路在DCDC转换器中工作时的时序图。
具体实施方式
[0022]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电平移位电路，其特征在于，包括：信号输入口、上升沿触发电路、下降沿触发电路、第一电流镜、第二电流镜、锁存电路和屏蔽电路；所述上升沿触发电路和所述下降沿触发电路的控制端与所述信号输入口连接，所述上升沿触发电路和所述下降沿触发电路的输出端接地，所述上升沿触发电路的输入端与所述第一电流镜的第一输出端连接，所述下降沿触发电路的输入端与所述第二电流镜的输出端连接，所述第一电流镜和所述第二电流镜的输入端为电压域转移后的高电平电位，所述第一电流镜的第二输出端与所述第一信号输出口连接，所述第二电流镜的输出端于所述第二信号输出口连接，所述第一电流镜和所述第二电流镜的第二输出端与所述锁存电路连接，所述锁存电路包括第一信号输出口和第二信号输出口，所述第一信号输出口用于与外部降压电路的上功率管连接；所述屏蔽电路的输入端与所述第二信号输出口连接，用于根据所述第二信号输出口的电平状态控制所述第一电流镜、所述第二电流镜的导通状态。2.根据权利要求1所述的电平移位电路，其特征在于，所述屏蔽电路包括第一非门、第一延时单元、第一或门、第一开关管和第二开关管，所述第二信号输出口通过所述第一延时单元、所述第一非门与所述第一或门的第一输入端连接，所述第一或门的第二输入端与所述第二信号输出口直接连接，所述第一开关管和所述第二开关管的输入端为电压域转换后的高电平电位，所述第一开关管和所述第二开关管的控制端与所述第一或门的输出端连接，所述第一开关管的输出端与所述第一电流镜的控制端连接，所述第二开关管的输出端与所述第二电流镜的控制端连接。3.根据权利要求2所述的电平移位电路，其特征在于，所述第一电流镜包括第三开关管和第四开关管，所述第三开关管和所述第四开关管的输入端为电压域转换后的高电平电位，所述第三开关管和所述第四开关管的控制端相连且与所述第一开关管的输出端连接，所述第三开关管的输出端与所述上升沿触发电路的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶万科，叶广华，郭鹏，张弛，
申请(专利权)人：山东云海国创云计算装备产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：