【技术实现步骤摘要】
低功耗自断电电路及其电平转换电路
本技术属于电源控制领域,具体涉及一种低功耗的电源输出断电电路及其中的电平转换电路。
技术介绍
随着人们对移动电子设备需求和待机时间的要求,对通过控制芯片的动态功耗和待机漏电功耗来提升芯片性能的同时,对延长待机时间提出了挑战。为此,现在的SoC芯片设计采用了多项功耗控制技术,包括将芯片划分为多个电压域,在芯片某一功能模块无需工作时将其电源切断以节省功耗。同时,SoC芯片通常包含数字电路和多个模拟电路模块。数字电路模块通常工作在较低的电压以节省功耗。数字电路的电压通常由电源电路如LDO (低压差线性稳压器)电路,DC/DC电路等来提供。为了节省功耗,在不需要数字电路工作时需要将供给数字电路的电压切断。然而,该电压切断信号也由数字电路本身产生。因此,在电压被切断时如何保证该控制信号正常工作是一个难题。为了保证该电压切断控制信号的正常工作,一种通行的方法是将数字电路划分成两个电压域,即,一个一直供电的电压常开域,另一个可以切断电压供给的电压域。大部分电路工作在可以切断电压供给的电压域,而电压切断信号在一直供电的电压常开域内产生。然而,将数字电路进一步划分为两个电压域增加了设计难度和芯片设计面积。同时,一直供电的电压常开域,增加了芯片的功耗尤其是待机功耗。另一种方法是电压切断信号由数字电路产生,而唤醒信号由外部信号或其他模块产生,同时使用上电复位信号产生与唤醒信号同样的功能来保证初始上电时数字电路的正常工作。然而,由于数字电路工作的电平和电源电路工作的电平不同,电压切断信号送往电源电路之前经过电平转换电路不可避免。同时,由于 ...
【技术保护点】
一种电平转换电路,其特征在于,所述电平转换电路的输入信号是第二电压域的信号PD,将该信号转换后得到的输出信号是第一电压域的信号PD_OUT,其中,所述第一电压域的第一电压VDD1大于第二电压域的第二电压VDD2;所述电平转换电路,包含管MN1和管MN2的两个NMOS晶体管,管MP1和管MP2的两个PMOS晶体管,以及二极管串;所述二极管串由多个二级管接法的PMOS晶体管连接组成,每个所述二级管接法的PMOS晶体管的栅极与漏极相连;所述二极管串中第一个二级管接法的PMOS晶体管的源极接第一电压VDD1;管MN1和管MP1组成一个反相器:使管MN1和管MP1的栅极连接至输入端来接收第二电压域的信号PD,管MN1和管MP1的漏极连接于信号端PD_,管MN1的源极接地,管MP1的源极接所述二极管串中最后一个所述二级管接法的PMOS晶体管的漏极;管MN2和管MP2组成另一个反相器:管MN2和管MP2的栅极连接于信号端PD_,管MN2和管MP2的漏极连接至输出端来发送第一电压域的信号PD_OUT,管MN2的源极接地,管MP2的源极接第一电压VDD1。
【技术特征摘要】
1.一种电平转换电路,其特征在于, 所述电平转换电路的输入信号是第二电压域的信号ro,将该信号转换后得到的输出信号是第一电压域的信号PD_OUT,其中,所述第一电压域的第一电压VDDl大于第二电压域的第二电压VDD2 ; 所述电平转换电路,包含管丽I和管丽2的两个NMOS晶体管,管MPl和管MP2的两个PMOS晶体管,以及二极管串;所述二极管串由多个二级管接法的PMOS晶体管连接组成,每个所述二级管接法的PMOS晶体管的栅极与漏极相连;所述二极管串中第一个二级管接法的PMOS晶体管的源极接第一电压VDDl ; 管丽I和管MPl组成一个反相器:使管丽I和管MPl的栅极连接至输入端来接收第二电压域的信号H),管丽I和管MPl的漏极连接于信号端PD_,管丽I的源极接地,管MPl的源极接所述二极管串中最后一个所述二级管接法的PMOS晶体管的漏极; 管丽2和管MP2组成另一个反相器:管丽2和管MP2的栅极连接于信号端PD_,管丽2和管MP2的漏极连接至输出端来发送第一电压域的信号PD_0UT,管丽2的源极接地,管MP2的源极接第一电压VDDl。2.如权利要求1所述的电平转换电路,其特征在于, 所述二极管串中二级管接法的PMOS晶体管的数量,由所述第一电压VDDl与第二电压VDD2的电压差及任意一个所述二级管接法的PMOS晶体管的正向导通阈值电压决定,该数量为所述电压差除以所述正向导通阈值电压的值按四舍五入得到的整数值。3.一种低功耗自断电电路,其特征在于,所述低功耗自断电电路包含: 工作在第二电压域的第二电压VDD2下的工作电路(401),以及工作在第一电压域的第一电压VDDl下的电平转换电路(402)、触发器(404)、电源电路(405)、与门(408)、接高电路(409); 所述工作电路(401)产生的电压关断信号H),经过所述电平转换电路(402)转换后,发送至所述触发器(404)的时钟端CK ;所述触发器(404)的输出端Q连接至所述电源电路(405),以便于控制该电源电路(405)是否向工作电路(401)提供第二电压VDD2 ;所述触发器(404)的输入端D通过接高电路(409)连接至高电平的第一电压VDDl ;唤醒信号WAKEUP和上电复位信号POR分别连接至所述与门(408)的输入端,所述与门(408)的输出端连接至触发器(404)的清零端RN。4.如权利要求3所述的低功耗自断电电路,其特征在于, 所述第一电压VDDl大于第二电压VDD2时,所述电平转换电路(402)包含管丽I和管丽2的两个NMOS晶体管,管MPl和管MP2的两个PMOS晶体管,以及二极管串; 所述二极管串由多个二级管接法的PMOS晶体管连接组成,每个所述二级管接法的PMO...
【专利技术属性】
技术研发人员:戴颉,职春星,
申请(专利权)人:灿芯半导体上海有限公司,
类型:实用新型
国别省市:
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