[发明专利]电平转换电路及具有该电路的CPU芯片

说明书

本发明的实施例公开了一种电平转换电路及具有该电路的CPU芯片，涉及集成电路技术领域，能够有效提高电路的工作速度。所述电平转换电路用于实现高电源域信号向低电源域切换，包括第一PMOS管、第一NMOS管、第二PMOS管和第二NMOS管，所述第一PMOS管的源极和漏极之间设有上拉通路，所述上拉通路包括第三NMOS管，所述第三NMOS管的栅极连接电平转换电路输入信号的反向信号，源极连接所述第一PMOS管的漏极，漏极连接所述第一PMOS管的源极。本发明适用于提高电路工作速度的场合。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种电平转换电路及具有该电路的CPU芯片。

背景技术

多电源域技术是目前实现极低功耗设计的主流技术之一，因此在低功耗芯片设计中，往往存在多个电源域。芯片的不同电源域之间，存在着大量的Level Shift(电平转换)电路，实现信号在不同电源域的转换，这些Level Shift电路的速度以及功耗将极大地影响整个芯片的性能。

传统的Level Shift电路如图1所示，它利用高压MOS管MN1与MP1直接将高电源域信号IN转换到低电源域。发明人在研究过程中发现，虽然传统的Level Shift电路结构简单，但是它存在固有缺点，MP1的源端电压为低电压源VDDL，因而其栅源电压过低，驱动能力弱，OUT1节点输出信号的上升沿时间将会明显增大，最终会降低电路的工作速度。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种电平转换电路及具有该电路的CPU芯片，提高电路的工作速度。

第一方面，本发明实施例提供一种电平转换电路，用于实现高电源域信号向低电源域切换，包括第一PMOS管、第一NMOS管、第二PMOS管和第二NMOS管，其中：

所述第一PMOS管的栅极作为所述电平转换电路的输入信号连接端，源极连接低电压源，漏极连接所述第一NMOS管的漏极；

所述第一NMOS管的栅极连接所述第一PMOS管的栅极，源极接地，漏极同时连接所述第二PMOS管和第二NMOS管的栅极；

所述第二PMOS管的源极连接低电压源，漏极作为所述电平转换电路的输出信号连接端；

所述第二NMOS管的源极接地，漏极连接所述第二PMOS管的漏极；

所述第一PMOS管的源极和漏极之间设有上拉通路，所述上拉通路包括第三NMOS管，所述第三NMOS管的栅极连接电平转换电路输入信号的反向信号，源极连接所述第一PMOS管的漏极，漏极连接所述第一PMOS管的源极。

结合第一方面，在第一方面的一种实施方式中，所述上拉通路还包括第四NMOS管，其中：

所述第三NMOS管的源极同时连接所述第四NMOS管的栅极和漏极；

所述第四NMOS管的源极连接所述第一PMOS管的漏极。

结合第一方面，在第一方面的另一种实施方式中，所述第四NMOS管为至少两个且依次串联连接。

结合第一方面，在第一方面的再一种实施方式中，所述上拉通路还包括第三PMOS管，其中：

所述第三NMOS管的源极连接所述第三PMOS管的源极；

所述第三PMOS管的栅极连接漏极并连接至所述第一PMOS管的漏极。

结合第一方面，在第一方面的又一种实施方式中，所述第三PMOS管为至少两个且依次串联连接。

结合第一方面，在第一方面的又一种实施方式中，所述第一PMOS管、第一NMOS管和第三NMOS管为高压MOS管；

所述第二PMOS管和第二NMOS管为低压MOS管。