[发明专利]一种正电压电平向负电压电平转换的电路

说明书

本发明公开了一种正电压电平向负电压电平转换的电路，包括依次连接的偏置电路和电平变换核心电路，所述偏置电路产生偏置信号为电平变换核心电路提供直流工作点，所述电平变换核心电路将输入的正电压电平信号转换为电路内部的负电压电平信号。通过偏置电路和电平变换核心电路可以将输入的正电压电平信号转换为需要的负电压电平信号，为单通道变换实现，转换结构简单。另外，电路内各器件均可基于常规的低压CMOS器件实现，无需特殊的高压CMOS器件，工作速度高，工艺易集成，占用芯片面积小，易于拓展多通道应用。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种正电压电平向负电压电平转换的电路。

背景技术

在工业控制、通信系统中，常常需要一种将外部的标准TTL/CMOS正电压电平信号变换为电路内部所需的负电平信号，比如将0/+5v电压信号转换为-5/0v电压信号。以往的电平转换电路常常基于高耐压器件来实现，在电路板级实现时对分立器件特性提出了较高要求，不利于经济性与便利性，器件选择范围受限。在集成电路芯片级实现时，对器件工艺提出了需具备高耐压器件的特殊要求，不利于常规工艺集成实现，且高耐压器件占用的实际芯片面积也较大，限制了其应用范围与灵活性。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种正电压电平向负电压电平转换的电路，可以可靠地完成正电平电压信号向负电平电压信号的转换，避免使用高压特殊器件，可直接集成应用在常规低压CMOS工艺中。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种正电压电平向负电压电平转换的电路，包括依次连接的偏置电路和电平变换核心电路，所述偏置电路产生偏置信号为电平变换核心电路提供直流工作点，所述电平变换核心电路将输入的正电压电平信号转换为电路内部的负电压电平信号；

所述偏置电路包括第一PMOS管、第一NMOS管和第二NMOS管，所述第一PMOS管的漏极与第一NMOS的漏极相连后输出第一电平信号，所述第一PMOS管的源极接地，所述第一PMOS管的栅极与第一PMOS管的漏极相连，所述第一NMOS管的源极与第二NMOS管的漏极相连后输出第二电平信号，所述第一NMOS管的栅极与第一NMOS管的漏极相连，所述第二NMOS管的源极接至负压电源，所述第二NMOS管的栅极与第二NMOS管的漏极相连；

所述电平变换核心电路包括第二PMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管和第五NMOS管，所述第二PMOS管的栅极与第四NMOS管的栅极相连后接地，所述第二PMOS管的源级用于输入正电压电平信号，所述第二PMOS管的漏极与第三NMOS管的漏极相连，所述第三NMOS管的源极与第四NMOS管的漏极相连，所述第三NMOS管的栅极与第三NMOS管的漏极相连，所述第五NMOS管的栅极接入第一电平信号，所述第五NMOS管的源极接入第二电平信号，所述第四NMOS管的源极与第五NMOS管的漏极相连后输出变换完成的负电平信号。

作为本发明的进一步改进，所述电平变换核心电路根据输入电平信号的数量设置为多个，每个电平变换核心电路均与偏置电路相连。

作为本发明的进一步改进，所述正电压电平信号为正电压电平脉冲信号，所述正电压电平脉冲信号包括+5/0V脉冲信号或+3.3/0V脉冲信号。

作为本发明的进一步改进，所述正电压电平脉冲信号为TTL或CMOS信号。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

1）本发明一种正电压电平向负电压电平转换的电路，通过偏置电路和电平变换核心电路可以将输入的正电压电平信号转换为需要的负电压电平信号，为单通道变换实现，转换结构简单。

2）本发明一种正电压电平向负电压电平转换的电路，电路内各器件均可基于常规的低压CMOS器件实现，无需特殊的高压CMOS器件，工作速度高，工艺易集成，占用芯片面积小，易于拓展多通道应用。

附图说明

附图1是经典正负电平变换电路；