【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及可编程逻辑器件，特别涉及一种应用于flash型fpga的三级电平转换电路。
技术介绍
1、fpga(field programmable gatearray，现场可编程门阵列)根据内部可编程配置单元来区分，当前市场上fpga电路主要有sram型、反熔丝型和flash型fpga三种类型。
2、flash型fpga内部可配置单元为浮栅结构的flash开关，基于flash架构的fpga可实现多次擦除、编程和校验等操作，且电路掉电后配置信息可以存储在flash单元的浮栅中，系统上电时不需要外部配置存储器进行配置数据加载，具有重复可编程、上电启动速度快、保密安全性高等特点，广泛应用于航天军工、工业控制等众多领域。
3、根据flash单元操作机理对fpga中flash配置单元进行擦除、编程操作过程中，需要对flash单元的字线和位线分别提供非常高的正、负高压信号，而基于常规低压工艺的mos器件无法满足正、负高压要求，为了满足flash单元操作条件，基于已开发的正、负高压工艺，设计了应用于flash型fpga的三级电平转换电路结构，用来实现flash型fpga器件内部字线控制电路的高低压电平转换功能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种应用于flash型fpga的三级电平转换电路，以解决flash型fpga内部字线模块电路在擦除、编程和校验等不同配置模式下，对内部flash存储配置单元的字线进行不同的高低电平配置的问题。
2、为解决上
3、所述第一级电平转换电路的输入a端口信号来自芯片内部低压工作电路，实现将输入至a端口的内核vs-gs电压域信号转换成vs1-gs电压域信号，输出给所述中间过渡级电平转换电路；
4、所述中间过渡级电平转换电路接收由所述第一级电平转换电路输出的vs1-gs电压域信号，转换成vs1-gs1电压域信号，并输出给后级的所述输出驱动级电平转换电路；
5、所述输出驱动级电平转换电路接收所述中间过渡级电路输出的vs1-gs1电压域信号，转换成vs2-gs1电压域信号，最终输出到flash存储单元的栅上，驱动flash存储单元字线，实现flash单元在不同工作模式的配置。
6、在一种实施方式中，所述第一级电平转换电路包括pmos管p5和pmos管p6、nmos管n3和nmos管n4、以及反相器inv1；
7、pmos管p5的漏端和nmos管n3的漏端连接，pmos管p6的漏端和nmos管n4的漏端连接，pmos管p5的栅端和pmos管p6的漏端连接，pmos管p6的栅端和pmos管p5的漏端连接，pmos管p5的源端和pmos管p6的源端均连接到vs1；
8、a端口信号通过反相器inv1形成一对差分信号，反相器inv1的输入和输出信号分别连接在nmos管n3的栅端和nmos管n4的栅端，nmos管n3的源端和nmos管n4的源端均连接到gs，反相器inv1的电压和地分别为vs和gs。
9、在一种实施方式中，所述中间过渡级电平转换电路包括pmos管p3和pmos管p4、反相器inv2和inv3；
10、所述第一级电平转换电路中的pmos管p5的漏端连接到pmos管p3的栅端，pmos管p6的漏端连接到pmos管p4的栅端；
11、反相器inv2和inv3首尾连接，构成锁存器结构，内部高低供电电压分别是vs1和gs1，且反相器inv2的输入和输出分别连接到pmos管p3的漏端和pmos管p4的漏端；
12、pmos管p3的源端和pmos管p4的源端均接vs1电源。
13、在一种实施方式中，所述输出驱动级电平转换电路包括pmos管p1和pmos管p2、nmos管n1和nmos管n2；
14、pmos管p1的源端和pmos管p2的源端均接vs2电压，pmos管p1的栅端和pmos管p2的漏端连接，pmos管p2的栅端和pmos管p1的漏端连接，pmos管p1的漏端和nmos管n1的漏端相连接并连接到zn输出信号上，pmos管p2的漏端和nmos管n2的漏端相连接并连接到z输出信号；
15、nmos管n1的源端和nmos管n2的源端均接gs1，nmos管n1的栅端连接到所述中间过渡级电平转换电路中的pmos管p3的漏端，nmos管n2的栅端连接到所述中间过渡级电平转换电路中的pmos管p4的漏端，nmos管n1的栅端信号和nmos管n2的栅端信号是一对差分信号。
16、本专利技术提供的一种应用于flash型fpga的三级电平转换电路，在flash存储单元阵列擦除期间，该电路的最终输出驱动级电平转换电路可以提供低于-17.5v超低负压gs1；在flash存储单位阵列进行编程期间，该电路可以提供电平为大于12.5v的超高正电压vs2；在flash存储单元阵列进行校验器件，该电路可以提供4v左右的高电平vs2；在flash存储单元阵列正常工作模式下，该电路可以提供1.5v的低压工作电平vs2。通过本专利技术的三级电平转换电路，能够将内核低压电路与flash存储单元擦除、编程、校验和工作模式下使用的正负高压电路相连接起来，实现flash单元在不同模式间的配置操作。
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1.一种应用于FLASH型FPGA的三级电平转换电路，其特征在于，包括第一级电平转换电路、中间过渡级电平转换电路以及输出驱动级电平转换电路；
2.如权利要求1所述的应用于FLASH型FPGA的三级电平转换电路，其特征在于，所述第一级电平转换电路包括PMOS管P5和PMOS管P6、NMOS管N3和NMOS管N4、以及反相器INV1；
3.如权利要求2所述的应用于FLASH型FPGA的三级电平转换电路，其特征在于，所述中间过渡级电平转换电路包括PMOS管P3和PMOS管P4、反相器INV2和INV3；
4.如权利要求3所述的应用于FLASH型FPGA的三级电平转换电路，其特征在于，所述输出驱动级电平转换电路包括PMOS管P1和PMOS管P2、NMOS管N1和NMOS管N2；
【技术特征摘要】
1.一种应用于flash型fpga的三级电平转换电路，其特征在于，包括第一级电平转换电路、中间过渡级电平转换电路以及输出驱动级电平转换电路；
2.如权利要求1所述的应用于flash型fpga的三级电平转换电路，其特征在于，所述第一级电平转换电路包括pmos管p5和pmos管p6、nmos管n3和nmos管n4、以及反相器inv1；
...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔺旭辉，马金龙，曹靓，吴楚彬，赵桂林，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十八研究所，
类型：发明
国别省市：
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