[发明专利]一种适用于可变电压域的电压转换电路结构

说明书

本发明公开了一种适用于可变电压域的电压转换电路结构，包括第一反相器，所述第一反相器的输出端设有第二反相器，所述第一反相器的输出端还设有第四晶体管，所述第二反相器的输出端设有第三晶体管，所述第三晶体管的输入端设有第一晶体管，所述第三晶体管的输入端还设有第二晶体管，所述第二晶体管的输入端设有第五晶体管。本发明电平转换电路由两组电路组成，分别实现转换到高电压域的高电平相对应的电压值附近及转换到高电压域的低电平相对应的电压值附近的功能，转换电路工作的低电压域的电压值及高电压域的电压值可以较为独立的选择，同时转换后高压域的高电压与低电压的差值可以随选择的电流值和电阻值进行变化。

技术领域

本发明涉及电平转换技术领域，更具体地说，本发明涉及一种适用于可变电压域的电压转换电路结构。

背景技术

典型的数模混合电路的电源域一般由至少两组电压组成，数字电路实现输出“0”或者“1”两种状态，考虑到功耗需求，一般由低压供电，如VDD＝1V，模拟电路考虑到模拟电路性能需求，一般由较高的电压供电，如1.8V和5V，两组电源域的交互需要用到电平转换电路；

如附图5为典型的电平转换电路结构，其中反相器INV1及INV2在低电压域工作，晶体管M1-M4在高压域下工作，通过低压逻辑控制晶体管M3及M4的关断与导通，在晶体管M1及M2组成的锁存器中锁存高电压域下的控制逻辑，低电压域的高低电压为VDD及GND，高电压域的高低电压为VCC及VSS，在GND电压和VSS电压相等情况下，该种结构能够较好的完成电平转换的任务，但该结构主要存在如下缺点：

1、当VSS不等于GND时，该结构的电平转换功能失效；

2、高电压域下的高低电平输出只能为VCC及VSS，不可改变。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种适用于可变电压域的电压转换电路结构，能够在低电压域和高电压域的电源和地电压值完全不相等的情况下实现高低电平转换，并且转换电平的电压差可以根据电流或者电阻的取值改变，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括第一反相器，所述第一反相器的输出端设有第二反相器，所述第一反相器的输出端还设有第四晶体管，所述第二反相器的输出端设有第三晶体管，所述第三晶体管的输入端设有第一晶体管，所述第三晶体管的输入端还设有第二晶体管，所述第二晶体管的输入端设有第五晶体管，所述第四晶体管的漏端设有电流源，所述电流源的输出端接地，所述第一反相器的输入端设有输入低电压域电压信号，且所述第一反相器与输入低电压域电压信号电性连接，所述第四晶体管的漏端设有电阻，所述电阻的输出端公共接地，转换到高压域下低电平对应的电压值附近的电路结构，转换输出电压VOUT的电压值为VSS或者VSS+IR。其中，VIN为输入低电压域电压信号，电压值为VDD或者GND，反相器INV1输出、反相器INV2输入，晶体管M4栅端相连，反相器INV2输出及晶体管M3栅端相连，晶体管M1栅端和漏端、晶体管M2栅端、晶体管M3漏端、晶体管M4源端相连，晶体管M5源端及晶体管M2漏端相连，晶体管M1源端、晶体管M3源端、晶体管M2源端与VDD相连，电阻R1的一端与VSS相连，电阻R1的另一端与晶体管M5漏端相连，电流源I1的一端与GND相连，电流源I1的另一端与晶体管M4漏端相连。

在一个优选的实施方式中，所述输入低电压域电压信号的输出端还设有缓冲器，且所述缓冲器与输入低电压域电压信号电性连接。

在一个优选的实施方式中，所述缓冲器的输出端与第三晶体管的栅端电性连接，所述第三晶体管的源端与电流源电性连接，所述电流源的输入端接入公共电压，所述第三晶体管的漏端与第四晶体管的源端电性连接，所述第四晶体管的栅端接地。

在一个优选的实施方式中，所述第四晶体管的漏端、第一晶体管的栅端和漏端以及第二晶体管的漏端相连，所述第一晶体管的源端以及第二晶体管的源端均公共接地。