【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路，特别涉及一种电平切换电路。
技术介绍
1、在系统级芯片(system on chip，soc)中，不同模块的工作电压域也不大相同，为了保证芯片可以正常工作，通常会采用电平切换电路(level shifter circuit)来对不同模块的工作电压进行切换。在一些高压电路模块中，一般的电平切换电路存在着击穿风险。考虑到高压电平切换电路的可靠性，需要对该电路进行加固设计。
2、如图1所示为传统电平切换电路，其中待切换高压hv为高压电平，vin为输入信号，高电平为vdd，低电平为0，当vin为高电平vdd时，mn1导通，mn2截止。out下降，mp2的栅压下降，当out下降到待切换高压hv-vth,mp2时，mp2导通，out电压为待切换高压hv，mp1的栅压为待切换高压hv，mp1截止，out下降为0，mp2的栅压为0，mp2的栅源电压为待切换高压hv，同理，当vin为低电平0时，mp1的栅源电压为待切换高压hv。由于待切换高压hv是高压，mp1、mp2极易被击穿，导致电路被破坏，不能完成电压切换，功能失效。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种电平切换电路，其目的是为了增强晶体管的抗击穿能力，提升电路的可靠性。
2、为了达到上述目的，本专利技术提供了一种电平切换电路，包括：
3、由第一nmos管、第二nmos管、反相器、第一pmos管、第二pmos管构成的电平切换单元；
4、由第三nmos管、第四nmos管、第
5、第一nmos管的栅极分别与外部接口、反相器的输入端连接，第一nmos管的源极接地，第一nmos管的漏极与第三nmos管的源极连接；
6、第二nmos管的栅极与反相器的输出端连接，第二nmos管的源极接地，第二nmos管的漏极与第四nmos管的源极连接；
7、第一pmos管的源极分别与第二pmos管的源极、电荷泵电路的输出端连接，电荷泵电路的使能端与芯片控制器的输出端连接，第一pmos管的漏极与第三pmos管的源极连接，第一pmos管的栅极分别与第六nmos管的漏极、第七pmos管的漏极连接；
8、第二pmos管的漏极与第四pmos管的源极连接，第二pmos管的栅极分别与第五pmos管的漏极、第六nmos管的漏极连接；
9、第三pmos管的栅极与第三nmos管的栅极连接，第三pmos管的漏极分别与第五pmos管的源极、第八pmos管的栅极、第七pmos管的漏极、第三nmos管的漏极连接，第三pmos管的栅极与下一级模块的电源端连接；
10、第四pmos管的栅极与第四nmos管的栅极连接，第四pmos管的漏极分别与第六pmos管的源极、第九pmos管的漏极、第十pmos管的栅极、第四nmos管的漏极连接，第四pmos管的栅极与下一级模块的电源端连接；
11、第五pmos管的栅极与第三nmos管的栅极连接；
12、第六pmos管的栅极与第四nmos管的栅极连接；
13、第七pmos管的源极分别与第五nmos管的栅极、第八pmos管的源极连接，第七pmos管的栅极与第三nmos管的栅极连接；
14、第八pmos管的漏极与第三nmos管的栅极连接；
15、第九pmos管的栅极与第四nmos管的栅极连接，第四nmos管的栅极与第三nmos管的栅极连接；
16、第十pmos管的漏极与第四nmos管的栅极连接；
17、第五nmos管的源极与第三nmos管的栅极连接；
18、第六nmos管的源极与第四nmos管的栅极连接，第六nmos管的栅极分别与第九pmos管的源极、第十pmos管的源极连接。
19、进一步来说，还包括第一mos管；
20、第一mos管的栅极分别与第一mos管的漏极、第三nmos管的栅极、第四nmos管的栅极连接，第一mos管的源极接入高电平。
21、进一步来说，芯片控制器将高压使能信号发送至电荷泵电路；
22、当高压使能信号有效时，电荷泵电路输出高电平的待切换高压hv给第一pmos管的源极、第二pmos管的源极；
23、当高压使能信号无效时，电荷泵电路输出高电平的待切换低压vddh1给第一pmos管的源极、第二pmos管的源极。
24、进一步来说，当外部接口输入第一nmos管的栅极的信号为逻辑“1”时，第一nmos管、第三nmos管、第四nmos管均导通，第二nmos管截止，第一pmos管的栅极输出的电压下降，第五pmos管的栅压vgp5＝辅助电压vddh2-第一mos管的阈值电压vth,m1，在第一pmos管的栅极输出的待切换高压hv下降至辅助电压vddh2之前，第五pmos管处于导通状态，第二pmos管的栅极与第六nmos管的漏极之间的电压下降，第五pmos管的栅源偏置电压vgsp5≤待切换高压hv-辅助电压vddh2+第一mos管的阈值电压vth,m1。
25、进一步来说，当第三pmos管的漏极输出的电平下降至小于辅助电压vddh2时，第五pmos管截止，第二pmos管的栅极与第六nmos管的漏极之间的电压为高电平的辅助电压vddh2。
26、进一步来说，当第六nmos管的栅压vgn6为待切换高压hv，第六nmos管的源极电压vsn6＝辅助电压vddh2-第一mos管的阈值电压vth,m1时，第六nmos管导通，第二pmos管的栅极与第六nmos管的漏极之间的电压vgp1-dn6＝辅助电压vddh2-第一mos管的阈值电压vth,m1，第二pmos管的栅压vgp2＝辅助电压vddh2＝第一mos管的阈值电压vth,m1，第六nmos管的栅源偏置电压<待切换高压hv-辅助电压vddh2+第一mos管的阈值电压vth,m1。
27、进一步来说，当第六pmos管的栅压vgp6＝辅助电压vddh2-第一mos管的阈值电压vth,m1，第六pmos管的源极电压为待切换高压hv时，第六pmos管导通，第六pmos管的栅源偏置电压vgsp6＝待切换高压hv-辅助电压vddh2+第一mos管的阈值电压vth,m1。
28、进一步来说，第一pmos管的栅极与第五nmos管的漏极之间的电压为待切换高压hv，第一pmos管的栅压为待切换高压hv时，第一pmos管截止，第三pmos管的漏极输出低电平。
29、本专利技术的上述方案有如下的有益效果：
30、本专利技术通过设计由第一nmos管、第二nmos管、反相器、第一pmos管、第二pmos管构成的电平切换单元；由第三nmos管、第四nmos管、第五nmos管、第六nmos管、第三pmos管、第四pmos管、第五pmos管、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电平切换电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电平切换电路，其特征在于，还包括第一MOS管；
3.根据权利要求2所述的电平切换电路，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的电平切换电路，其特征在于，当所述外部接口输入所述第一NMOS管的栅极的信号为逻辑“1”时，所述第一NMOS管、所述第三NMOS管、所述第四NMOS管均导通，所述第二NMOS管截止，所述第一PMOS管的栅极输出的电压下降，所述第五PMOS管的栅压VGP5＝辅助电压VDDH2-第一MOS管的阈值电压VTH,M1，在所述第一PMOS管的栅极输出的待切换高压HV下降至辅助电压VDDH2之前，所述第五PMOS管处于导通状态，所述第二PMOS管的栅极与所述第六NMOS管的漏极之间的电压下降，所述第五PMOS管的栅源偏置电压VGSP5≤待切换高压HV-辅助电压VDDH2+第一MOS管的阈值电压VTH,M1。
5.根据权利要求4所述的电平切换电路，其特征在于，当所述第三PMOS管的漏极输出的电平下降至小于辅助电压VDDH2时，所述第五PMOS管截止，所述第二PM
6.根据权利要求5所述的电平切换电路，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的电平切换电路，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的电平切换电路，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种电平切换电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电平切换电路，其特征在于，还包括第一mos管；
3.根据权利要求2所述的电平切换电路，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的电平切换电路，其特征在于，当所述外部接口输入所述第一nmos管的栅极的信号为逻辑“1”时，所述第一nmos管、所述第三nmos管、所述第四nmos管均导通，所述第二nmos管截止，所述第一pmos管的栅极输出的电压下降，所述第五pmos管的栅压vgp5＝辅助电压vddh2-第一mos管的阈值电压vth,m1，在所述第一pmos管的栅极输出的待切换高压hv下降至辅助电压vddh2之前，所述第五pmos管处...
【专利技术属性】
技术研发人员：任鹏旭，蔡磊，刘祥远，陈强，
申请(专利权)人：湖南融创微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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