[发明专利]一种电平转换电路及电平转换方法

权利要求书

1.一种电平转换电路，其特征在于，包括：差分共栅放大器、偏置电压产生单元、阈值电压产生单元以及迟滞反相器；

所述差分共栅放大器包括：电流镜、第一NMOS管以及第二NMOS管；所述第一NMOS管和第二NMOS管的栅极共接于同一个偏置电压；所述第一NMOS管的漏极连接电流镜的一侧，所述第二NMOS管的漏极连接电流镜的另一侧；所述第一NMOS管的源极接入输入电压，第二NMOS管的源极接入阈值电压；所述第一NMOS管和第二NMOS管分别将输入电压和阈值电压转换成对应的电流，输入到电流镜的两侧；所述电流镜将从第一NMOS管和第二NMOS管输入的两个电流比较，并转换成对应的电压从电流镜的另一侧输出；

所述偏置电压产生单元包括：第三NMOS管和第一电流源；所述第三NMOS管的源级接地，第三NMOS管的栅极与漏极短接并连接到第一电流源的输出端，第一电流源的输入端接电源电压；所述第三NMOS管的栅极输出所述偏置电压；

所述阈值电压产生单元，用于产生所述阈值电压；所述阈值电压产生单元包括：第四NMOS管；所述第四NMOS管的栅极连接电源电压，第四NMOS管的源极接地，第四NMOS管的漏极连接所述第二NMOS管的源极；通过控制第四NMOS管的工艺控制第四NMOS管的漏极电压，所述第四NMOS的漏极电压即为所述阈值电压，所述第四NMOS管的漏极电压可控制到0.1V以内；

所述迟滞反相器的第一输入端接入所述电流镜另一侧输出的电压，第二输入端接入电源电压；所述迟滞反相器的输出电压为电平转换电路的输出电压；

当所述输入电压大于阈值电压时，所述电流镜输出的电压为零，此时，所述迟滞反相器的输出电压为所述电源电压，即当输入电压大于阈值电压时，电平转换电路的输出电压为电源电压，实现了输入电压到电源电压的转换。

2.根据权利要求1所述的电平转换电路，其特征在于，所述电流镜包括：第一PMOS管和第二PMOS管；

第一PMOS管的源级和第二PMOS管的源极均接入所述电源电压；所述第一PMOS管的漏极与栅极短接并与第二PMOS管的栅极和第一NMOS管的漏极连接；

第二PMOS管的漏极与第二NMOS管的漏极相连。

3.根据权利要求1所述的电平转换电路，其特征在于，所述阈值电压产生单元还包括：电阻；

所述电阻的一端连接第四NMOS管的漏极，所述电阻的另一端连接所述第二NMOS管的源极。

4.一种电平转换方法，其特征在于，所述电平转换方法通过权利要求1至3任一项所述的电平转换电路实现，所述电平转换方法包括如下步骤：

通过差分共栅放大器实现输入电压和阈值电压的比较放大；当输入电压大于阈值电压时，比较放大输出的电压值为0V；

通过迟滞反相器对差分共栅放大器的输出电压实现转换，当差分共栅放大器输出电压为0V时，迟滞反相器输出电源电压，实现输入电压到电源电压的电平转换。

5.根据权利要求4所述的电平转换方法，其特征在于，还包括如下步骤：

将NMOS管漏极电压作为所述阈值电压，通过NMOS管的工艺控制NMOS管的漏极电压在0.1V以内。