[发明专利]电平转换电路

说明书

电平转换电路，属于电子电路技术领域。包括电平转换单元和输出单元，电平转换单元用于将低压信号转换为高压信号，输出单元用于保证输出稳定；本发明给出了单端输出的电平转换电路和双端输出的电平转换电路两种结构，这两种结构均通过正反馈回路加快转换速度；利用外部控制电压来控制输出，保证输出的可靠性；同时两种结构都最大可能减少使用高压管的数量，具有高转换速率和结构简单的优点，同时保证了电平转换输出稳定，在没有退化可靠性的情况下实现高速操作的高压电平转换。

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，涉及电平转换电路，尤其涉及适合于高速操作的高压电平转换电路。

背景技术

电平转换电路包括高压电平转换电路和低压电平转换电路，其中高压电平转换电路将低压控制信号转换为高压控制信号，实现低压逻辑对高压功率输出极的控制。通常，根据输出高压控制信号极性的不同，电平转换电路可分为负压电平转换电路和正压电平转换电路。典型的电平转换电路通过一对晶体管接收输入信号，然而，当输入信号电平大幅下降时，驱动管的驱动能力就会变差，并且电路的延迟会增加。此外，输入端晶体管的极端电压下降可进一步造成不期望的输出信号的周期变化，甚至可能因为输入晶体管无法被极低的输入信号电压导通，而造成电平转换电路无法工作。而且传统的电平转换电路由于使用过多的高击穿电压管，导致转换速度比较慢。

发明内容

针对上述传统电平转换电路在输入信号电平大幅下降时存在的驱动能力不足和由于过多的高击穿电压管导致转换速度较慢等问题，本发明提出一种电平转换电路，并给出单端输出和双端输出两种结构，利用外部控制电压控制输出，保证输出的可靠性；通过在电路中形成正反馈回路加快转换速度。

本发明的技术方案为：

电平转换电路，包括电平转换单元10和输出单元20，所述输出单元20包括第四NMOS管MN4、第五NMOS管MN5、第六PMOS管MP6和第七PMOS管MP7，

第六PMOS管MP6的栅极连接第一控制电压v1，其源极连接高电源电压vp，其漏极连接第四NMOS管MN4和第七PMOS管MP7的栅极并作为所述电平转换电路的第一输出端；

第五NMOS管MN5的栅极连接第二控制电压v2，其漏极连接第四NMOS管MN4和第七PMOS管MP7的漏极并作为所述电平转换电路的第二输出端，其源极连接第四NMOS管MN4的源极并连接地电平vn；

所述电平转换单元10包括第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、第三NMOS管MN3、第一PMOS管MP1、第二PMOS管MP2、第三PMOS管MP3、第四PMOS管MP4和第五PMOS管MP5，

第三NMOS管MN3的栅极连接第四PMOS管MP4的栅极并连接正相输入信号pi，其漏极连接第四PMOS管MP4的漏极和第二PMOS管MP2的栅极，其源极连接第二NMOS管MN2的源极和第一NMOS管MN1的漏极；

第一NMOS管MN1的栅极连接所述第二控制信号v2，其源极连接地电平vn；

第二NMOS管MN2的栅极连接第五PMOS管MP5的栅极并连接反相输入信号ni，其漏极连接第五PMOS管MP5的漏极、第三PMOS管MP3的栅极和所述电平转换电路的第一输出端；

第三PMOS管MP3的漏极连接第四PMOS管MP4的源极，其源极连接第一PMOS管MP1的漏极、第二PMOS管MP2的源极和所述输出单元20中第七PMOS管MP7的源极；

第二PMOS管MP2的漏极连接第五PMOS管MP5的源极；

第一PMOS管MP1的栅极连接所述第一控制电压v1，其源极连接高电源电压vp。

具体的，所述第一PMOS管MP1和第六PMOS管MP6为高击穿电压PMOS管。