电平位移电路和包括该电平位移电路的切换电路制造技术

本发明专利技术提供一种电平位移电路和包括该电平位移电路的切换电路。将输入信号的电平转换为处于第一电压和高于第一电压的第二电压之间的电平的电平位移电路包括：选择电路，其生成振荡信号，其中，振荡信号的振幅和频率中的至少一个根据输入信号进行变化；滤波器电路，其移除从选择电路输出的振荡信号的ＤＣ分量，并且输出ＡＣ分量；检测电路，其在滤波器电路的输出侧电压与第一电压之间进行操作，并且生成包括根据振荡信号的ＡＣ分量中的振幅和频率中的至少一个进行改变的信号电压的控制信号；以及输出电路，其根据控制信号生成输出信号，该输出信号具有在第一电压和第二电压之间的电平。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电平位移电路。
技术介绍
迄今，对输入信号的电压电平进行转换以生成输出信号的电平位移电路在本领域 中是公知的。图6示出在日本未经审查的专利申请公开No. 2000-101403中公布的电路的构 造。假定输入端子mi是接地电源电压GND，输入端子IN2是输入电压Vin，电源电压1的 负电压是负电源电压BCP，并且正侧电压是正电源电压VDD。当流入由晶体管2、电阻器3、 以及晶体管4组成的第一电流路径的电流的值被称为IREFl时，通过下面的等式能够表示 电流IREFl。「 ο- ρτ+t V βIREFX = ~、 v~-)———— R3Wβ-fmCox—LW =沟道宽度，L =沟道长度此外，如果β足够大，那么通过下面的等式能够表示上述等式。-VT-BCPIREFl= 。。RJ如果晶体管4和7形成理想的电流镜，那么通过下面的等式能够表示晶体管9的 栅极电势。Vtm = Vin -—(-FT- BCP)R3通过下面的等式表示晶体管9的输入电压Vin的阈值。Vtra-BCP = VTVinVt ~ BCP)-BCP = VT如果将电阻器6和3的值指定为相等，那么晶体管9被导通和截止的阈值是Vin = O 该值不取决于负电源电压BCP。因此，用于输入端子IN2的输出端子OUT的电压 是Vout(低)=BCP Vout (高)=VDD 因此能够实现想要的操作。图7示出在日本未经审查的专利申请公开No. 11-238379中公布的电路。此电路 能够调节内部电压。电源电路100包括内部电压调节单元111 ；响应时间调节单元113 ；作 为电压转换单元的P沟道晶体管Tl ；P沟道晶体管T2、T3、T4、和T5 ；以及时钟信号检测电 路21。在此电路中，外部电压EVcc被转换为由基准电压Vref指定的内部电压IVcc。即使 内部电压波动，内部电压调节单元111也会对该波动进行补偿。注意的是，通过响应速度时间调节单元113能够调节用于内部电压的波动的内部 电压调节单元的响应速度。响应于时钟信号CLK，时钟信号检测电路121激活N沟道型晶体 管T12，并且增加内部电压调节单元111的响应速度。
技术实现思路
本专利技术人已经发现如下问题，S卩，在日本未经审查的专利申请公开 No. 2000-101403中公布的电路中，由晶体管2、电阻器3、以及晶体管4组成的路径始终被 导通，从而消耗较大的功率。在此路径中流动的电流的值是IREFl。如果近似地VT = O. 2V 并且BCP = -7，那么电阻R3是IMohm并且IREFl = 6. 8uA。此外，如果晶体管4和7形成 理想的电流镜，那么相同的电流将会流入由晶体管5、电阻器6、以及晶体管7组成的路径。 因此，在日本未经审查的专利申请公开No. 2000-101403中公布的电路中，总共为13. 6uA的 电流始终持续流动。通过电荷泵电路生成负电源电压时，电流IREFl始终流入电荷泵电路。电荷泵将 根据流入的电流而波动的负电源电压BCP调整为预定电压。因此，电荷泵电路的负载变得 很大，并且电荷泵电路中的功率消耗变大。例如，在电路包括在日本未经审查的专利申请公开No. 2000-101403中公布的四 个电平位移电路以形成四个输出的情况下，即使IREFl路径被共享，但是仍然有34uA的电 流继续流入电荷泵电路。此外，在日本未经审查的专利申请公开No. 11-238379中公布的电路中，电流流入 经过晶体管Tl至T3的路径、经过晶体管T6、T8以及Tll的路径、以及经过晶体管Τ7、Τ9以 及Tll的路径。如果输出信号的L电平是负电源电压BCP，那么存在如下问题，S卩，与日本未 经审查的专利申请公开No. 2000-101403—样，电流从上述路径流入生成负电源电压BCP的 电荷泵电路，并且通过电荷泵电路消耗大功率。本专利技术的实施例的示例性方面是电平位移电路，该电平位移电路将输入信号的电 平转换为第一电压与第二电压之间的电平，其中，所述第二电压高于第一电压。电平位移电 路包括选择电路，该选择电路生成振荡信号，其中，所述振荡信号的振幅或者频率中的至 少一个根据输入信号发生变化；滤波器电路，该滤波器电路移除从选择电路输出的振荡信 号的DC分量，并且输出AC分量；检测电路，该检测电路在滤波器电路的输出侧电压与第一 电压之间进行操作，并且生成具有如下信号电压的控制信号，所述信号电压根据振荡信号 的AC分量中的振幅和频率中的至少一个的变化而发生变化；以及输出电路，该输出电路根 据控制信号而生成输出信号，输出信号具有在第一电压和第二电压之间的电平。在将输入信号转换为不同的信号电平的根据本专利技术的电平位移电路中，为了使振 荡信号至少具有根据输入信号而进行调节的振幅或者频率，滤波器电路过滤掉DC分量，并 且检测电路检测振幅或者频率在剩余的AC分量中的切换。然后，通过AC分量能够将输入 信号的电平传输到后级输出电路，同时将从对选择电路进行驱动的电源电压流动到第一电 压的DC分量滤掉，从而能够生成具有通过输出电路对其电平进行偏移的输出信号。因此， 例如，如果通过电荷泵电路生成第一电压，电流将不会始终流入电荷泵电路，对电荷泵电路 施加的负担较少，并且从而能够减少功率消耗。附图说明结合附图，根据某些示例性实施例的以下描述，以上和其它示例性方面、优点和特 征将更加明显，其中图1是示出了根据示例性实施例的电平位移电路的构造的示例的电路图；图2示出了根据示例性实施例的电平位移电路的操作；图3是示出了根据示例性实施例的BCP生成电路的构造的示例的电路图；图4示出了引入了正电压DCDC转换器的示例性实施例的电平位移电路的切换电 路的构造；图5示出了引入了负电压DCDC转换器的示例性实施例的电平位移电路的切换电 路的构造；图6是示出了根据现有技术的电平位移电路的构造的示例的电路图；以及图7是示出了根据现有技术的电平位移电路的构造的电路图。具体实施例方式在下文中，参考附图描述本专利技术的示例性实施例。图1是示出根据本专利技术的示例 性实施例的电平位移电路的构造的示例的电路图。电平位移电路使用其值变化的负电源电 压BCP。在附图中，IN表示输入端子并且OUT表示输出端子。被输入至输入端子IN的信号 的电压范围是0至VDD 。从输出端子OUT输出的信号的电压范围是BCP至VDD 。作为正电源电压VDD、负电源电压BCP、以及接地电源电压GND的三个电源电压被 提供给电平位移电路。在下文中，“E型FET”表示增强型FET (场效应晶体管)。“D型FET” 表示耗尽型FET。注意的是，FET的阈值被称为Vt。根据本示例性实施例的电平位移电路将输入信号电压转换为第一电压和第二电 压之间的信号电平。第二电压高于第一电压。电平位移电路包括选择电路13，该选择电路 13生成振荡信号。振荡信号的振幅或者频率中的至少一个根据输入信号(Vin)进行变化。 电平位移电路进一步包括滤波电路16，该滤波电路16移除从选择电路13输出的振荡信号 (Vnl)的DC分量，并且输出AC分量；检测电路14，该检测电路14在滤波电路16的输出侧 电压与第一电压之间进行操作，并且生成包括根据振荡信号(Vnl)的AC分量的振幅和频率 中的至少一个而变化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电平位移电路，所述电平位移电路将输入信号的电平转换为第一电压与高于所述第一电压的第二电压之间的电平，所述电平位移电路包括：选择电路，所述选择电路生成振荡信号，所述振荡信号的振幅和频率中的至少一个根据所述输入信号发生变化；滤波器电路，所述滤波器电路移除从所述选择电路输出的所述振荡信号的ＤＣ分量，并且输出ＡＣ分量；检测电路，所述检测电路在所述滤波器电路的输出侧电压与所述第一电压之间进行操作，并且生成具有根据所述振荡信号的ＡＣ分量中的频率和振幅中的至少一个的变化而改变的信号电压的控制信号；以及输出电路，所述输出电路根据所述控制信号生成输出信号，所述输出信号具有在所述第一电压和所述第二电压之间的电平。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：本多悠里，
申请(专利权)人：恩益禧电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]