一种电压转换电路的制作方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及电路设计技术领域，特别涉及一种防漏电的电压转换电路。
【【背景技术】】
[0002]集成电路有时会包含两个运作在不同电压域的电路，例如，集成电路的核心(core)部分在运作时的电压域VDDL通常会低于输入/输出(I/O)电路的电压域VDDH，以减小功耗，并因此可以使用更小的晶体管，从而减小整颗芯片的面积。因此，集成电路常利用电压转换器来调整输入信号的电压域值，使输出信号在较高或较低的另一个电压域电路里正常工作。
[0003]请参考图1所示，其为传统的一种电压转换器的电路示意图，图1所示的电压转换器包括PMOS晶体管MPl和MP2，NM0S晶体管MNl和MN2，反相器INVl和INV2，其中，INVl是VDDL电压域的反相器，INV2是VDDH电压域的反相器。当电路接收到来自core的输入信号IN后，通过反相器INVl会产生一个与输入信号IN反向的信号INB，然后将信号IN和信号INB分别输入到NMOS晶体管MN2和MNl的栅极。当输入信号IN=VDDL时，通过反相器INVl得到的信号INB =O，从而使匪OS晶体管丽2导通、MN1截止，只要匪OS晶体管MN2的导通电阻小于PMOS晶体管MP2的导通电阻一定程度，就可以把OUTB节点的电压拉低到足够低，使PMOS晶体管MPI导通，PMOS晶体管MPI会再把OUTBB节点的电压拉到等于VDDH，从而使PMOS晶体管MP2截止，OUTB节点的电压就会被匪OS晶体管MN2拉到地，并通过反相器INV2后输出电压为VDDH的输出信号OUT。
[0004]这样，图1所示的电压转换器就实现了对信号IN从低电压阈VDDL到高电压阈VDDH的转换。我们为了达到省电的目的，经常会把core部分的电源VDDL关掉，I/O部分的电源VDDH保留，但是，在电源VDDL被关掉后，会出现VDDH域电路漏电和输出信号OUT不确定的问题。
[0005]因此，有必要提供一种改进的技术方案来解决上述问题。
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【发明内容】
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[0006]本发明的目的在于提供一种电压转换电路，其不仅可以实现信号从第一电压域到第二电压域的转换，而且在第一电压域的电压源关闭时，可以避免第二电压域电路漏电，且可以确定输出信号。
[0007]为了解决上述问题，本发明提供一种电压转换电路，其包括电压转换器和锁存电路。所述电压转换器包括第一反相器、第二反相器、第一 MOS管、第二 MOS管、第三MOS管、第四MOS管，其中，第一反相器的输入端与电压转换器的输入端相连，第一反相器的输出端与第三MOS管的栅极相连，第一反相器的电源端与第一电压源相连;第三MOS管的源极接地，其漏极与第一 MOS管的漏极相连，第一 MOS管的源极与第二电压源相连;第二 MOS管的源极与第二电压源相连，其漏极与第四MOS管的漏极相连，第四MOS管的源极接地，第四MOS管的栅极与电压转换器的输入端相连;第一MOS管和第三MOS管之间的连接节点为第一输出节点，第二MOS管和第四MOS管之间的连接节点为第二输出节点；第一MOS管的栅极与第二输出节点相连，第二 MOS管的栅极与第一输出节点相连;第二反相器的输入端与第二输出节点相连，第二反相器的输出端与电压转换器的输出端相连，第二反相器的电源端与第二电压源相连。所述锁存电路的第一接口与第一输出节点相连，其第二接口与第二输出节点相连，在第一电压源关闭时，所述锁存电路分别将第一输出节点和第二输出节点的电压锁存在第一电压源关闭前的电压值。
[0008]进一步的，所述锁存电路包括第五MOS管和第六MOS管，第五MOS管的第一连接端与所述锁存电路的第一接口相连，其控制端与所述锁存电路的第二接口相连，其第二连接端接地;第六MOS管的第一连接端与所述锁存电路的第二接口相连，其控制端与所述锁存电路的第一接口相连，其第二连接端接地。
[0009]进一步的，所述第五MOS管和第六MOS管均为匪OS晶体管，第五MOS管的第一连接端、控制端和第二连接端分别为漏极、栅极和源极;第六MOS管的第一连接端、控制端和第二连接端分别为漏极、栅极和源极。
[0010]进一步的，在阶段1:第一电压源和第二电压源都处于上电状态，当电压转换器的输入端接收到的信号IN = VDDL时，第四MOS管导通、第三MOS管截止、第一MOS管导通、第二MOS管截止，电压转换器的输出端的输出信号OUT = VDDH,且第六MOS管导通、第五MOS管截止;在阶段2:第一电压源下电，第二电压源维持上电状态，第一电压源下电后，第三MOS管截止、第四MOS管截止，此时由于第六MOS管导通，第五MOS管截止，第一 MOS管导通，第二 MOS管截止，因此，将第一输出节点的电压稳定维持在VDDH电位上，将第二输出节点的电压稳定维持在O电位上，其中，VDDL为第一电压源的电压值，VDDH为第二电压源的电压值。
[0011]进一步的，所述第一电压源的电压值小于第二电压源的电压值。
[0012]进一步的，所述第四MOS管的导通电阻小于第二MOS管的导通电阻。
[0013]进一步的，第一MOS管和第二MOS管均为PMOS晶体管；第三MOS管和第四MOS管均为NMOS晶体管。
[0014]与现有技术相比，本发明在现有的电压转换器的基础上增设有锁存电路，在第一电压域的电压源关闭(即输入信号的电压源关闭)时，该锁存电路将输出节点的电压锁存在第一电压域关闭前的电压值，从而达到避免第二电压域电路漏电，确定输出信号的目的。
【【附图说明】】
[0015]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中:
[0016]图1其为传统的一种电压转换器的电路示意图；
[0017]图2为本发明在一个实施例中的电压转换电路的电路示意图。
【【具体实施方式】】
[0018]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0019]此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。除非特别说明，本文中的连接、相连、相接的表示电性连接的词均表示直接或间接电性相连。
[0020]对于上述【背景技术】中传统电压转换器存在的技术问题，发明人通过深入探究其原因得知:在产生输入信号IN的电压源VDDL关闭后，NMOS晶体管丽I和丽2的栅极电压IN和INB会降至NMOS晶体管的阈值电压Vt以下，使得NMOS晶体管丽I和丽2截止，此时，OUTB节点处于浮接(float)状态，因为仅靠PMOS晶体管MPl和MP2只能将一个节点(0UTBB节点或OUTB节点)拉至VDDH，另外一个节点因为缺少对地的漏电路径停在VDDH/2附近，使反相器INV2中的PMOS晶体管和NMOS晶体管同时导通，从而造成反相器INV2的漏电现象。另外，由于此时输出端OUT的电压是不确定的，有可能会造成后级的错误。
[0021]鉴于上述分析，发明人对传统的电压转换器进行了改进。请参考图2所示，其为本发明在一个实施例中的电压转换电路的电路示意图，图2所示的电压转换电路包括电压转换器210和锁存(Latch)电路220。
[0022]所述电压转换器210包括第一反相器INVl、第二反相器INV2、第一 MOS管MPl、第二MOS管MP2、第三MOS管丽1、第四MOS管丽2，其中，第一反相器INVl的输入端与电压转换器210的输入端IN相连，第一反相器INVl的输出端与第三MOS管MNl的栅极相连，第一反相器INVl的电源端与第一电压源VDDL相连;第三MOS管丽I的源极接地，其漏极与第一 MOS管MPl的漏极相连，第一 MOS管MPl的源极与第二电压源VDDH相连;第二 MOS管MP2的源极与第二电压源VDDH相连，其漏极与第四MOS管丽2的漏极相连，第四MOS管丽2的源极接地，第四MOS管丽2的栅极与电压转换器210的输入端IN相连；第一 MOS管MPl和第三MOS管MNl之间的连接节点OUTBB为第一输出节点，第二MOS管MP2和第四MOS管丽2之间的连接节点OUTB为第二输出节点；第一 MOS管MPl的栅极与第二输出节点OUTB相连，第二 MOS管MP2的栅极与第一输出节点OUTBB相连;第二反相器INV2的输入端与第二输出节点OUTB相连，第二反相器INV2的输出端与电压转换器的