[发明专利]电平移位电路和半导体集成电路

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路和涉及电平转换电路，而更详细，例如，涉及能够有效地用于内部信号幅度和外部信号幅度互相不同的半导体集成电路的接口电路的技术。

背景技术

根据在先技术，用于把较小幅度信号转换到较大幅度信号的电路包括图10所示的电路，例如Japanese Patent Laid-Open No.Hei 5(1993)-343979所公开的电平转换电路。图10中的电路由具有作为其电源电压的VDD(例如1.5伏)用于输入信号IN反相的反相器INVO和具有作为其电源电压高于VDD的VDD2(例如3.3伏)以及通过反相器反相产生信号/IN和预反相信号IN的闩锁电路LT组成。闩锁电路LT具有包括使二个P沟道MOSFET QPI、QP2和一个n沟道MOSFETQn1串联连接的一个CMOS反相器INV1以及使二个P沟道MOSFETQP1、QP3和一个n沟道MOSFETQn2串联连接的一个CMOS反相器INV2，而每个反相器的输出端与另一反相器中的MOSFETQP2及QP3的栅极连接的配置。

发明概要

在图10的电平转换电路中，当0到1.5伏的输入信号在幅度上从低电平提升到高电平时，MOSFETQn1立即从断开状态转移到导通状态。因此，其输出信号OUT从例如可以是3.3伏的VDD2改变到大地电位(0伏)，而当输入信号IN从高电平改变到低电平时，仅在所反相的信号/IN接入MOSFETQn2使反相器INV2的输出改变到低电平和MOSFETQp2从断开状态转移到导通状态时，输出信号OUT从大地位(0伏)改变到可以为3.3伏的VDD2。

由于这个原因，根据在先技术的电平转换电路在输出信号从低电平到高电平的改变上比从高电平到低电平的改变上慢。因此，就从这样电平转换电路接收信号的电路方面来讲，应该在后信号时延上接受信号，这就造成更复杂的时延设计和信号输送占用更长时间的一些问题，妨碍提升系统速度。

发明内容

本发明的目的是提供输出信号从低电平改变到高电平和从高电平改变到低电平基本一样快的电平转换电路。

本发明的另一个目的是提供一种可以在其内具有在幅度上不同的二条信号输送通路的半导体集成电路中实现提升信号输送速度的半导体集成电路技术。

本发明的再一个目的是使提升使用其输入/输出(I/O)单元内具有电平转换电路的半导体集成电路和根据窄幅度内部信号形成并输送大幅度信号的系统的速度得以实现。

根据本发说明书中采取结合附图时的描述，发明的上述和其他的一些目的以及一些新的特点将更显而易见。

下文是在本申请书中公开的本发明典型方面的简单概要。

因而，配置是由用于提供与输入信号相同相位的电平转换信号和反相信号的电平移位电路以及响应电平移位电路的较早的输出信号产生输出信号的跟随电路组成的电平转换电路，其中跟随电路由在第一电压端和第二电压端之间使二个p沟道型MOS晶体管和二个n沟道型晶体管串联连接的反相器电路组成，它们中间一对是用作输入晶体管而剩下的成对的晶体管必须得到基于电平移位电路的输出信号的控制才能迅速响下一个改变。

根据本发明第一方面，电平转换电路具有：包括用于接收有第一信号幅度的第一信号的第一输入端、用于提供有比第一信号幅度大的第二信号幅度并有与第一信号相反相位的第二信号幅度并有与第一信号相同的相位的第二信号的第一输出端和用于提供有比第一信号幅度大的第三信号的第二输出端的第一电路；和包括在第一电压端和第二电压端之间串联源-漏通路并使n沟道型MOS晶体管的漏与第三输出端连接的第一p沟道型MOS晶体管、第二p沟道型MOS晶体管、第一n沟道型MOS晶体管以及第二n沟道型MOS晶体管的第二电路，其中第二电路根据从第一电路的第一输出端提供的第二信号的信号改变或从第一电路的第二输出端提供的第三信号的信号改变，不论哪个信号改变在信号电平变化中是较快的，形成具有第二信号幅度的第四信号，并且从第三输出端提供第四信号的第二电路。

以上所述的方法，由于第二电路根据从第一电路提供的一些互补信号当中在信号电平变化上较快的互补信号形成输出信号，因此输出信号不仅在输入信号的前沿上而且也在输入信的后沿上能够快速变化，并且能够使具有小幅度的信号转换成大幅度的信号和在没有牺牲信号输送速度的情况提供信号。