[发明专利]电平移位电路、功率器件和电器设备

说明书

本申请公开一种电平移位电路、功率器件和电器设备。该电平移位电路包括交叉耦合的晶体管对和一对钳位电路，交叉耦合的晶体管对中的晶体管的源极连接于电压输入端；一对钳位电路中每个钳位电路一一对应地将电压输入端和晶体管对中每个晶体管的栅极相连接，用于将晶体管的栅极电压钳位于设定电压，设定电压小于电压输入端提供的电压。本申请可以解决电平移位电路中的至少部分晶体管的栅极所加电压近似等于电压输入端的电压值的问题。

技术领域

本申请涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种电平移位电路、功率器件和电器设备。

背景技术

现有的电平移位电路中的至少部分晶体管的栅极所加电压偏高，近似等于电源电压输入端的电压值，为了保证这部分晶体管能够正常工作，需要让它们的耐压(BreakdownVoltage，BV)超过电压输入端的电压值。为此一般需要增加晶体管的栅氧化层的厚度来增加晶体管的耐压BV，但是这样会降低跨导，并且工艺复杂，成本增加。

发明内容

本申请主要的目的是提供一种电平移位电路、功率器件和电器设备，以解决电平移位电路中的至少部分晶体管的栅极所加电压近似于电压输入端的电压值的问题。

为解决上述问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种电平移位电路，该电平移位电路包括交叉耦合的晶体管对和一对钳位电路：

交叉耦合的晶体管对中的晶体管的源极连接电源电压输入端；

一对钳位电路中每个钳位电路一一对应地将电压输入端和晶体管对中的每个晶体管的栅极相连接，用于将晶体管对中的晶体管的栅极电压钳位于设定电压，其中设定电压小于电压输入端提供的电压。

其中，钳位电路包括钳位器件，钳位器件的第一端连接电压输入端，钳位器件的第二端连接晶体管的栅极。

其中，钳位器件为场效应管；

钳位电路还包括恒压单元，恒压单元连接钳位器件的栅极。

其中，恒压单元包括第一偏置单元和第二偏置单元，

第一偏置单元包括第一晶体管和第二晶体管，第二偏置单元包括第三晶体管、第四晶体管和电阻；

第一晶体管和第三晶体管的源极均连接电压输入端，第一晶体管的栅极和第三晶体管的栅极相连接，第三晶体管的漏极连接第三晶体管的栅极和第四晶体管的漏极；

第二晶体管的漏极连接第一晶体管的漏极和第二晶体管的栅极，第二晶体管的源极连接接地电压，第二晶体管的栅极和第四晶体管的栅极相连接，第四晶体管的源极连接于电阻的第一端，电阻的第二端连接接地电压；

其中，第四晶体管的宽长比为第二晶体管的宽长比的N倍，N为大于1的整数；第三晶体管的漏极还连接钳位器件的栅极。

其中，钳位器件为齐纳管；

钳位电路包括限流单元，限流单元连接于钳位器件的第二端。

其中，电平移位电路包括第一下拉晶体管和第二下拉晶体管，交叉耦合的晶体管对包括第一上拉晶体管和第二上拉晶体管；

第一上拉晶体管的漏极连接于第二上拉晶体管的栅极和第一下拉晶体管的漏极，第一下拉晶体管的源极连接接地电压；

第二上拉晶体管的漏极连接于第一上拉晶体管的栅极和第二下拉晶体管的漏极，第二下拉晶体管的源极连接接地电压；

钳位电路包括第一钳位器件和第二钳位器件，第一钳位器件的第一端连接于电压输入端，第一钳位器件的第二端连接于第二上拉晶体管的漏极，第二钳位器件的第一端连接电压输入端，第二钳位器件的第二端连接第一上拉晶体管的漏极。

其中，电平移位电路还包括输出晶体管和第五晶体管；