[发明专利]电位转换电路

说明书

技术领域

本发明有关于电位转换电路(Level Shifter)。

背景技术

在现代集成电路中，核心逻辑单元与输入/输出单元通常使用两种不同电平的电源。

以0.13um制程为例，核心逻辑单元通常是以1.2伏特的电源供电，而输入/输出单元则是以3.3伏特的电源供电。由于核心逻辑单元内的信号是操作在一第一电位区间(例如，0～1.2伏特)、而输入/输出单元内的信号是操作在一第二电位区间(例如，0～3.3伏特)，不同单元间通常需要电位转换电路(level shifter)，以确保信号以正确逻辑传递。

本技术领域亟需一种可以正确、快速，且不占面积的电位转换电路。

发明内容

本发明揭露一种电位转换电路。

本发明所述的电位转换电路包括：一第一N型晶体管、一第二N型晶体管、一第一P型晶体管、一第二P型晶体管、一第一电位拉升电路以及一第二电位拉升电路。

上述第一与第二N型晶体管组成一差动输入对，分别以栅极接收一输入信号以及一反相输入信号，且各自以源极耦接一地端。上述输入信号与反相输入信号操作于与一第一电源有关的一第一电位区间内。

上述第一与第二P型晶体管耦接于一第二电源与该差动输入对之间，且彼此交错耦接以使所述两P型晶体管的栅极操作于与该第二电源有关的一第二电位区间内。上述第一与第二P型晶体管的源极皆耦接该第二电源。上述第一与第二P型晶体管的漏极分别耦接上述第一与第二N型晶体管的漏极。该第一P型晶体管的栅极耦接该第二P型晶体管的漏极，且该第二P型晶体管的栅极耦接该第一P型晶体管的漏极。

至于该第一电位拉升电路，作用如下。当该输入信号由该第一电位区间的一第一低电平转变为该第一电位区间的一第一高电平时，该第一电位拉升电路耦接该第二电源至第一P型晶体管的栅极。

至于该第二电位拉升电路，作用如下。当该输入信号由该第一高电平转变为该第一低电平时，该第二电位拉升电路耦接该第二电源至该第二P型晶体管的栅极。

本发明能够有效地改善整体电位转换器的电位转换速度。

附图说明

图1显示本发明电位转换电路的一种实施方式。

图2显示本发明电位转换电路的另一种实施方式。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图示，详细说明如下。

图1显示本发明电位转换电路的一种实施方式。

电位转换电路100包括一第一N型晶体管Mn1、一第二N型晶体管Mn2、一第一P型晶体管Mp1、一第二P型晶体管Mp2、一第一电位拉升电路102、一第二电位拉升电路104以及三个反相器106、108与110。所述电路会将信号由一第一电位区间转换至范围较大的一第二电位区间。该第一电位区间与一第一电源(图中标号为VDD)有关；例如，自地端电位VSS至第一电源电位VDD。该第二电位区间与一第二电源(图中标号为VPP，高于第一电源VDD)有关；例如，由地端电位VSS至第二电源电位VPP。

以下讨论电位转换电路100中各元件的详细耦接状态。

上述第一与第二N型晶体管Mn1以及Mn2组成一差动输入对，分别以栅极接收一输入信号In以及一反相输入信号Inb，且各自以源极耦接地端VSS。输入信号In与反相输入信号Inb操作于上述第一电位区间。反相器106用来将输入信号In反相为反相输入信号Inb，且由第一电源VDD供电。反相器106可根据使用者设计决定是否使用。

上述第一与第二P型晶体管Mp1与Mp2耦接于第二电源VPP与上述晶体管Mn1与Mn2所形成的差动输入对之间。第一与第二P型晶体管Mp1与Mp2彼此交错耦接，以使晶体管Mp1与Mp2的栅极NT1与NT2操作于与上述第二电位区间内。参阅图中所示结构，第一与第二P型晶体管Mp1与Mp2的源极皆耦接该第二电源VPP；第一P型晶体管Mp 1的漏极耦接第一N型晶体管Mn1的漏极；第二P型晶体管Mp2的漏极耦接第二N型晶体管Mn2的漏极；第一P型晶体管Mp1的栅极耦接第二P型晶体管Mp2的漏极；且第二P型晶体管Mp2的栅极耦接第一P型晶体管Mp1的漏极。