[发明专利]一种电平转换电路及数模转换器

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种电平转换电路及数模转换器。

背景技术

目前，数模转换器已在各个领域得到了广泛的应用，例如在通信基站中，无论是接收通道还是反馈通道，往往都需要高速高精度的数模转换器。

现有技术中的一种数模转换器采用的电平转换电路如图1所示，包括第一场效应管M1、第二场效应管M2、第三场效应管M3、第四场效应管M4、第一电容C1、第二电容C2和反相器IVN，其中：

第一场效应管M1、第二场效应管M2和第四场效应管M4为N型场效应管，第三场效应管M3为P型场效应管；

第一场效应管M1的源极和第二场效应管M2的源极相连，相连后的连接端连接直流电源；该直流电源即为电平转换电路的工作电源；

第一场效应管M1的漏极、第二场效应管M2的栅极和第一电容C1的一极相连；第一电容C1的另一极和反相器IVN的输入端相连，相连后的接线端作为数字信号输入端Vin；

第一场效应管M1的栅极、第二场效应管M2的漏极、第三场效应管M3的源极和第二电容C2的一极相连；第二电容C2的另一极、第四场效应管M4的源极和反相器IVN的输出端相连；

反相器IVN的电源端连接直流电源；

第三场效应管M3的漏极和第四场效应管M4的漏极相连，相连后的接线端作为模拟信号输出端Vout；

第三场效应管M3的栅极和第四场效应管M4的栅极可以连接直流电源。

图1所示的电平转换电路，由于数字信号输入端Vin时而输入数字信号“0”时而输入数字信号“1”，第一场效应管M1时而关断时而导通，为第一电容C1充电，同样，第二场效应管M2时而关断时而导通，为第二电容C2充电，使第一电容C1和第二电容C2的两极之间均存在一个电压差，该电压差即为直流电源电压Vdd。

当数字信号输入端Vin输入数字信号“0”时，数字信号“0”对应的电压为0，图1所示的电平转换电路中各点电位如图2所示，反相器IVN输入端电压为0，反相器IVN输出端电压为Vdd；由于第一电容C1和第二电容C2的两极之间的电压差不能突变，第一场效应管M1的漏极即第二场效应管M2的栅极处的电压为Vdd，第二场效应管M2的漏极、第三场效应管M3的源极即第一场效应管M1的栅极处的电压为2Vdd。根据各点电位以及各场效应管类型，可以判断出各场效应管的状态。由于第一场效应管M1为N型场效应管，栅极电压2Vdd高于源极电压Vdd，因此第一场效应管M1导通，第一电容C1充电；由于第二场效应管M2为N型场效应管，栅极电压Vdd不高于源极电压Vdd，因此第二场效应管M2关断；由于第三场效应管M3为P型场效应管，栅极电压Vdd低于源极电压2Vdd，因此第三场效应管M3导通；由于第四场效应管M4为N型场效应管，栅极电压Vdd不高于源极电压Vdd，因此第四场效应管M4关断。即当数字信号输入端Vin输入数字信号“0”时，模拟信号输出端Vout输出电压为2Vdd。

当数字信号输入端Vin输入数字信号“1”时，设数字信号“1”对应的电压为V0，且V0>0，图1所示的电平转换电路中各点电位如图3所示，反相器IVN输入端电压为V0，反相器IVN输出端电压为0；由于第一电容C1和第二电容C2的两极之间的电压差不能突变，第一场效应管M1的漏极即第二场效应管M2的栅极处的电压为Vdd+V0，第二场效应管M2的漏极、第三场效应管M3的源极即第一场效应管M1的栅极处的电压为Vdd。根据各点电位以及各场效应管类型，可以判断出各场效应管的状态。由于第一场效应管M1为N型场效应管，栅极电压Vdd不高于源极电压Vdd，因此第一场效应管M1关断；由于第二场效应管M2为N型场效应管，栅极电压Vdd+V0高于源极电压Vdd，因此第二场效应管M2导通，第二电容C2充电；由于第三场效应管M3为P型场效应管，栅极电压Vdd不低于源极电压Vdd，因此第三场效应管M3关断；由于第四场效应管M4为N型场效应管，栅极电压Vdd高于源极电压0，因此第四场效应管M4导通。即当数字信号输入端Vin输入数字信号“1”时，模拟信号输出端Vout输出电压为0。

可见，现有技术中的电平转换电路输出电压的最小值为0，对于一些需要电平转换电路输出电压的最小值大于0的应用场景，图1所示的电平转换电路显然不能满足需求，使得电平转换电路的应用场景受到了限制。

发明内容

本发明实施例提供一种电平转换电路及数模转换器，用以实现输出电压的最小值大于0。