电平转换器制造技术

一种电平转换器（２１）包括第一级（２２）和第二级（２３）。第一级（２２）包括第一和第二输入端（３４，３５），并且被配置成产生第一信号（３７），所述第一信号表示处于提供给电路（３８，３９）的至少两个第一电源电压（Ｖｄｉｇ、Ｖｄｄａ）中的至少一个是不可用的第一状态中、还是处于第一电源电压（Ｖｄｉｇ、Ｖｄｄａ）中的每一个在第一和第二输入端（３４，３５）是可用的第二状态中。第二级（２３）包括输出端（５１－５４），并且被配置成仅仅在所述第一信号（３７）处于其第二状态时才将第二电源电压（Ｖｂａｔ）接通以出现在所述输出端（５１－５４）上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电平转换器。
技术介绍
图1示出了一种传统的电平转换器1，其包括反相器2、以交叉耦接方式连接的两 个P型晶体管Pl和P2、以及两个η型晶体管m和N2。晶体管Ni、N2的源极接地，晶体管 P1、P2的源极连接至电压源(未明确示出)，从而晶体管P1、P2的源极上呈现幅值为Vdd的 电压。电压Vdd小于晶体管N1、N2、P1、P2的击穿电压。晶体管PlJl的漏极相连，并且晶 体管P2、N2的漏极相连。逻辑信号Al和电压信号Sl (它是幅值为Vdig的电源电压)被馈入反相器2。幅 值Vdd通常大于Vdig。电平转换器1将幅值同样为Vdig的逻辑信号Al转换成在与晶体管 Pl的漏极相连的节点3处呈现的幅值为Vdd的输出逻辑信号S2。逻辑信号S2的反相是在 与晶体管P2的漏极相连的节点4处呈现的幅值为Vdd的逻辑信号S3。如果电压信号Sl为Vdig或者至少大约为Vdig，则电平转换器1可预测地进行工 作。在这种情况下，逻辑信号S2和S3总是处于相反的状态。举例来说，如果逻辑信号Al 为逻辑0，则逻辑信号S2为逻辑0，而逻辑信号S3是逻辑1 (Vdd)。但是，如果电压信号Sl 不可用并且逻辑信号Al为逻辑0，则晶体管Ni、N2中都没有电流，并且节点3和4都上升 至电压电平Vdd。逻辑信号S2将为逻辑1而不是逻辑0。如果逻辑信号S2被用来将信号 传递至图1未示出的另一电路，则在电压信号Sl不可用时会使得该电路出现故障。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种改进的电平转换器。根据本专利技术通过一种电平转 换器实现了上述目的，该电平转换器包括第一级，其包括第一和第二输入端，并且其被配 置用于产生第一信号，所述第一信号表示处于提供给电路的至少两个第一电源电压中的至 少一个是不可用的第一状态中、还是处于第一电源电压中的每一个在第一和第二输入端是 可用的第二状态中；以及第二级，其包括输出端，并且其被配置用于仅仅在所述第一信号 处于其第二状态时才将第二电源电压接通以出现在所述输出端上。本专利技术的电平转换器 包括两个级，其中第一级被配置成产生第一信号，第一信号表示第一和第二输入端处的第 一电源电压中的每一个是否可用、或者他们中的至少一个是否为低。第二级被配置用于仅 仅在第一信号表示第一电源电压中的每一个都可用时才将第二电源电压接通至(switch through)其输出端。否则，对第二级进行操作，使得在输出端上第二电源电压被关断。本专利技术的电平转换器可以用于例如电子装置，例如移动电话、PDA、无绳电话、MP3 播放器、CD播放器或者导航装置。电子装置可能需要至少三个电压电平，例如一个用于数 字电路，一个用于模拟电路，且一个用于需要相对较强的电源的电路，例如电子电路的输出 级。于是，第二电源电压可尤其大于第一电源电压中的每一个。第二电源电压可源自电池， 并且第二电源电压用于给需要相对较强的电源的电路供电，而各第一电源电压可特别地具有不同电压电平，例如大约1. 2V (如果用于数字逻辑电路)和2. 5V (如果用于模拟电路)。 各第一电源电压可单独地或者同时地被中断。于是，本专利技术的电平转换器仅仅在第一电源 电压中的每一个都可用时使得尤其源自电池的第二电源电压对于相关电路可用，从而有助 于延长电池寿命。本专利技术的电平转换器包括第三输入端，第三输入端被配置成接收具有第一和第二 状态的第一输入信号，其中如果所述第一输入信号处于其第一状态，则不管所述第一电源 电压是否可用，所述第一信号都处于其第一状态。第一输入信号是“上电”信号且可用来例 如接通正在休眠的电平转换器。如果处于其第一状态，则本专利技术的电平转换器应该处于其 关断状态，从而第二级处于其第一状态，而不管第一电源电压的状态如何。于是，第二电源 电压决不会被接通至输出端。如果第一输入信号处于其第二状态(即，其“上电”状态)，则 取决于第一电源电压中的每一个的可用性，第二电源电压可出现在输出端上。第一级可包括第四输入端，第一级可被配置成对第一输入信号和第一及第二输入 端上的第二信号与第四输入端上的第二输入信号进行比较，并且第一级可被配置成如果第 一、第二和第三输入端上的第二信号或者第一输入信号中的至少一个小于第二输入信号， 则使得第一信号处于其第一状态，并且如果第一、第二和第三输入端上的第二信号和第一 输入信号中的每一个都大于第二输入信号，则使得第一信号处于其第二状态。对于该实施 例，第一级被配置为一个比较器，其设计用于比较第一、第二和第三输入端上的信号与第四 输入端上的信号。第一输入信号(即“上电”信号)在小于第二输入信号时处于其第一状 态中，并且在大于第二输入信号时处于其第二状态中。特别地，可从第二电源电压获得第二 输入信号，并且第二输入信号可以约为0. 6V。第一级可包括第一负载和第二负载、耦接至第一输入端并且连接至所述第一负 载的第一晶体管、耦接至第二输入端并且连接至第一负载的第二晶体管、耦接至第三输入 端并且连接至第一负载的第三晶体管、以及耦接至第四输入端并且连接至第二负载的第四 晶体管，第一信号特别地可以是第一和第二负载之间的差分信号。第一至第四晶体管可以 是P型晶体管，并且输入端可连接至相关栅极。例如源自第二电源的电源可连接至第一至 第四晶体管，第一至第三晶体管可连接在电源和第一负载之间，从而第一至第三输入端上 的信号控制第一至第三晶体管的状态，并且第四晶体管可连接在电源和第二负载之间，从 而第四输入端上的第二输入信号控制第四晶体管的状态。第一负载可由电阻器或晶体管形成。根据本专利技术的电平转换器的一个变型，第一 负载包括并联连接的第五和第六晶体管，第二负载包括并联连接的第七和第八晶体管，其 中第六和第八晶体管以交叉耦接的方式连接。本专利技术的电平转换器可包括由第二电源电压 供电的偏置电路，所述偏置电路被配置成产生用于所述第二级的偏置电压以使所述第二级 正常工作。附图说明下文将参考附图所示的实施例通过非限制性的示例的方式更详细地描述本专利技术。图1是传统的电平转换器电路，图2是部分地示出为框图的电平转换器，以及图3是更详细地示出的电平转换器。具体实施例方式已经在
技术介绍
部分中描述了图1。图2示出了部分地表示为框图的电平转换器21，以及图3更详细的示出了电平转 换器21。作为示例性实施例，电平转换器21包括第一级22、第二级23和偏置电路M。第 一级22包括ρ型晶体管25、26、27，它们的漏极连接至第一前馈负载。晶体管25、26、27的 源极连接至以大约为2. 8V至5. OV的电压供电的电流源30。通过串联的晶体管31、32形成 电流源30，并且可通过旨在作为用于电路40的电源的电池来产生电压Vbat。对于本示例性实施例，电平转换器21包括输入端33、34、35，其中输入端33连接 至晶体管25的栅极，输入端34连接至晶体管沈的栅极，输入端35连接至晶体管27的 栅极。输入端33被布置成接收模拟上电逻辑信号apu，输入端34被布置成接收输入信号 SlK在本示例性实施例中，输入信号Sll为对数字电路38供电的电压Vdig)，输入端35被 布置成接收输入信号S22(在本示例性实施例中，输入信号S22为对模拟电路39供电的电 压Vdda)。Vdig的值大约为1. 2V，V本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电平转换器，包括：第一级（２２），其包括第一和第二输入端（３４，３５），并且被配置成产生第一信号（３７），所述第一信号表示处于提供给电路（３８，３９）的至少两个第一电源电压（Ｖｄｉｇ、Ｖｄｄａ）中的至少一个是不可用的第一状态中、还是处于第一电源电压（Ｖｄｉｇ、Ｖｄｄａ）中的每一个在第一和第二输入端（３４，３５）是可用的第二状态中，以及第二级（２３），其包括输出端（５１－５４），并且被配置成仅仅在所述第一信号（３７）处于其第二状态时才将第二电源电压（Ｖｂａｔ）接通以出现在所述输出端（５１－５４）上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：威勒姆·格勒内维格，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL