微功耗的电平翻转电路及降低电路中瞬态电流的方法与流程

1.本发明涉及集成电路技术领域，具体涉及一种微功耗的电平翻转电路及降低电路中瞬态电流的方法。


背景技术：

2.模拟电路中一般都会有数字门电路，以实现一些基础逻辑功能。而对于微功耗电路而言，数字门电路在翻转时固有的短路电流很大，这样在工作模式切换，即有门电路翻转时，电源端或供电端看到的功耗会很大，导致整个系统很可能不支持。
3.比如设定某芯片或电路的静态电流是1微安，系统设计时，可能为该芯片提供的电源只有几微安电流的能力，但是芯片在翻转时，有几十甚至几百微安的功耗，这样会把其供电电源拉低，使得整个芯片、系统不能正常工作。
4.多数芯片设计方案里完全没有考虑这个问题，忽略了翻转功耗大对系统的影响。而传统的数字电路降低功耗的方法，比如降低电压，减小门尺寸，采用更小尺寸工艺等，对于一个模拟为主的芯片设计而言，并不可取。
5.因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种微功耗的电平翻转电路及降低电路中瞬态电流的方法，能够在电路出现电压翻转时减小电路中的短路电流，实现电路的微功耗运行。
7.根据本发明提供的一种微功耗的电平翻转电路，包括：偏置电压产生模块，与供电端连接，用以根据输入电压提供偏置电压；输出模块，与所述偏置电压产生模块连接，接收所述偏置电压，用于根据所述偏置电压产生输出电压和反馈电压；以及电流源模块，连接于供电端与所述输出模块之间或连接于所述输出模块与接地端之间，用于在所述输出模块出现短路时提供保护电流以限制短路电流，其中，所述输出电压的电平状态在所述输入电压的电压值发生变化且变化至超过阈值时发生翻转。
8.优选地，所述电流源模块提供的所述保护电流小于所述微功耗的电平翻转电路的静态电流。
9.优选地，所述偏置电压产生模块包括：第一晶体管，漏极与供电端连接，源极通过第一电阻与所述第一晶体管的栅极连接；第二晶体管，栅极接收所述输入电压，漏极通过所述第一电阻与所述第一晶体管的源极连接，所述第二晶体管的源极与接地端连接，其中，所述偏置电压产生模块于所述第二晶体管与所述第一电阻的连接处提供所述偏置电压，所述第一晶体管为耗尽型nmos晶体管，所述第二晶体管为增强型nmos晶体管。
10.优选地，所述偏置电压产生模块还包括：第三晶体管，漏极与所述第二晶体管的源极连接，所述第三晶体管的源极与接地端连接，所述第三晶体管的栅极接收所述输入电压；第四晶体管，漏极与所述第二晶体管的源极连接，所述第四晶体管的源极与接地端连接，所
述第四晶体管的栅极接收所述反馈电压，其中，所述第三晶体管和所述第四晶体管均为增强型nmos晶体管。
11.优选地，所述输出模块包括：第五晶体管和第六晶体管，串联于供电端与所述电流源模块之间或串联于所述电流源模块与接地端之间，所述第五晶体管和所述第六晶体管的栅极均接收所述偏置电压；第七晶体管和第八晶体管，串联于供电端与所述电流源模块之间或串联于所述电流源模块与接地端之间，所述第七晶体管和所述第八晶体管的栅极与所述第五晶体管和所述第六晶体管的连接节点连接，其中，所述输出模块于所述第五晶体管和所述第六晶体管的连接节点处提供所述反馈电压，于所述第七晶体管和所述第八晶体管的连接节点处产生输出电压，所述第五晶体管和所述第七晶体管均为增强型pmos晶体管，所述第六晶体管和所述第八晶体管均为增强型nmos晶体管。
12.优选地，所述电流源模块包括：第一电流源，连接于供电端与所述第五晶体管之间或连接于所述第六晶体管和接地端之间；第二电流源，连接于供电端与所述第七晶体管之间或连接于所述第八晶体管和接地端之间。
13.优选地，所述电流源模块包括：第三电流源，输入端与供电端连接，输出端分别与所述第五晶体管的源极和所述第七晶体管的源极连接，或者所述第三电流源的输入端分别与所述第六晶体管的源极和所述第八晶体管的源极连接，所述第三电流源的输出端与接地端连接。
14.优选地，所述第一电流源包括：第九晶体管和第二电阻，串联于供电端与所述第五晶体管之间或串联于所述第六晶体管和接地端之间，所述第九晶体管的源极通过第二电阻与所述第九晶体管的栅极连接；
15.所述第二电流源包括：第十晶体管和第三电阻，串联于供电端与所述第七晶体管之间或串联于所述第八晶体管和接地端之间，所述第十晶体管的源极通过第三电阻与所述第十晶体管的栅极连接，其中，所述第九晶体管和所述第十晶体管均为耗尽型nmos晶体管。
16.优选地，所述第三电流源包括：第十一晶体管，漏极与供电端连接，源极通过第四电阻与所述第十一晶体管的栅极连接，且所述第十一晶体管的栅极分别与所述第五晶体管的源极和所述第七晶体管的源极连接，或者
17.所述第十一晶体管的漏极分别与所述第六晶体管的源极和所述第八晶体管的源极连接，所述第十一晶体管的源极通过第四电阻与接地端连接，所述第十一晶体管的栅极与接地端连接，其中，所述第十一晶体管为耗尽型nmos晶体管。
18.根据本发明提供的一种降低微功耗电路中瞬态电流的方法，所述降低微功耗电路中瞬态电流的方法可应用于如上述的微功耗的电平翻转电路，所述方法包括：在所述微功耗电路进行工作模式切换或电平翻转时能够产生瞬态电流的支路中串接电流源，由所述电流源为所述支路提供保护电流，所述瞬态电流大于所述微功耗电路的静态电流；基于所述保护电流，调节所述微功耗电路的输入电压以进行电路的工作模式切换或电平翻转，其中，所述保护电流小于所述微功耗电路的静态电流的瞬态电流。
19.优选地，在所述微功耗电路进行工作模式切换或电平翻转时能够产生瞬态电流的支路中串接电流源，由所述电流源为所述支路提供保护电流包括：所述支路的数量为多个，且在所述支路中串接的电流源的数量为多个，由多个电流源中的每个电流源分别对应为多个支路中的一个支路提供保护电流；或者所述支路的数量为多个，在所述支路中串接的电
流源的数量为一个，由一个电流源同时为多个支路中的每个支路提供保护电流。
20.优选地，所述电流源包括：串联连接的晶体管和电阻，所述晶体管的栅极通过所述电阻与所述晶体管的源极连接，其中，所述晶体管为耗尽型nmos晶体管。
21.本发明的有益效果是：本发明公开了一种微功耗的电平翻转电路及降低电路中瞬态电流的方法，在电路中实现工作模式切换或电平翻转的部分(即在进行工作模式切换或电平翻转时产生有瞬态大电流的支路)设置电流源模块，通过电流源模块的恒流输出限制在电平翻转时出现的短路电流，降低短路电流对电路、系统供电电源的影响，实现电路、系统的微功耗且正常工作。
22.通过串联耗尽型nmos晶体管和电阻的方式作为电流源，可以很容易的产生小的电流作为保护电流，结构简单。
23.在偏置电压产生模块中仅采用一个晶体管(即第二晶体管)作为实现电压翻转控制的开关管，结构简单。而在偏置电压产生模块中采用多个晶体管(即第二至第四晶体管)作为实现电压翻转控制的开关管，可以改变电路中输入电压的电压值发生变化的阈值，增大微功耗的电平翻转电路的应用范围。
24.电流源模块中电流源的个数和连接位置选择多样，可适应不同的应用场景。
25.应当说明的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
26.通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
27.图1示出一种微功耗的电平翻转电路的电路结构示意图；
28.图2示出根据本发明实施例提供的微功耗的电平翻转电路的结构框图；
29.图3a示出根据本发明第一实施例提供的微功耗的电平翻转电路的电路结构示意图；
30.图3b示出根据本发明第二实施例提供的微功耗的电平翻转电路的电路结构示意图；
31.图4示出根据本发明第三实施例提供的微功耗的电平翻转电路的电路结构示意图；
32.图5示出本发明第二实施例提供的微功耗的电平翻转电路中电流源的具体实现方式示意图；
33.图6示出本发明第三实施例提供的微功耗的电平翻转电路中电流源的具体实现方式示意图；
34.图7a示出根据本发明第四实施例提供的微功耗的电平翻转电路的电路结构示意图；
35.图7b示出根据本发明第五实施例提供的微功耗的电平翻转电路的电路结构示意图；
36.图8a示出本发明第四实施例提供的微功耗的电平翻转电路中电流源的具体实现方式示意图；
37.图8b示出本发明第五实施例提供的微功耗的电平翻转电路中电流源的具体实现方式示意图；
38.图9示出根据本发明实施例提供的降低微功耗电路中瞬态电流的方法流程图。
具体实施方式
39.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反的，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
40.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
41.下面，参照附图对本发明进行详细说明。
42.图1示出一种微功耗的电平翻转电路的电路结构示意图。
43.如图1所示，微功耗的电平翻转电路包括：第一电阻r1、第一至第八晶体管(q1-q8)。其中，第一晶体管q1的漏极与供电端vdd连接，第一晶体管q1的源极与第一电阻r1的第一端连接，第一晶体管q1的栅极与第一电阻r1的第二端连接，第一晶体管q1和第一电阻r1用以提供偏置电流。第二晶体管q2的漏极与第一电阻r1的第二端连接，第二晶体管q2的栅极接收输入电压vin，第一晶体管q1、第一电阻r1和第二晶体管q2用以根据输入电压vin与第二晶体管q2和第一电阻r1的连接节点处即第二晶体管q2的漏极处提供偏置电压。第五晶体管q5和第六晶体管q6依次串联于供电端vdd和接地端gnd之间，且第五晶体管q5和第六晶体管q6的栅极均接收偏置电压，且第五晶体管q5和第六晶体管q6的连接节点处(即第五晶体管q5的漏极或第六晶体管q6的漏极)提供有反馈电压。第七晶体管q7和第八晶体管q8依次串联于供电端vdd和接地端gnd之间，且第七晶体管q7和第八晶体管q8的栅极均与第五晶体管q5和第六晶体管q6的连接节点连接，且第七晶体管q7和第八晶体管q8的连接节点处用以提供输出电压vout。其中，第五晶体管q5和第七晶体管q7为pmos晶体管，第六晶体管q6和第八晶体管q8均为nmos晶体管，第五晶体管q5、第六晶体管q6、第七晶体管q7和第八晶体管q8用以基于输入电压vin的电压值的变化实现输出电压vout的电平状态的翻转，进而实现模拟电压的变化到数字逻辑电平状态翻转的转变。
44.第三晶体管q3和第四晶体管q4并联于第二晶体管q2的源极与接地端之间。具体的，第三晶体管q3的漏极与第二晶体管q2的源极连接，第三晶体管q3的源极接地，第三晶体管q3的栅极接收输入电压vin。第四晶体管q4的漏极与第二晶体管q2的源极连接，第四晶体管q4的源极与接地端连接，第四晶体管q4的栅极接收反馈电压。第三晶体管q3和第四晶体管q4的导通阈值电压不同、输出阻抗不同，用以改变输入电压vin的电压值发生变化的阈值，增大微功耗的电平翻转电路的应用范围。
45.进一步的，上述微功耗的电平翻转电路在工作过程中，会在某一短暂的时间内存在如第六晶体管q5和第七晶体管q6，或者第三晶体管q7和第四晶体管q8同时导通的情况，此时流经第六晶体管q5和第七晶体管q6，或者第三晶体管q7和第四晶体管q8的电流(即短路电流)会很大，从而造成几十甚至几百微安电流的功耗，进而会把电路的供电电源拉低，
使得整个芯片、系统不能正常工作。
46.基于此，本发明实施例提出了如下的改进方案。
47.图2示出根据本发明实施例提供的微功耗的电平翻转电路的结构框图，图3a示出根据本发明第一实施例提供的微功耗的电平翻转电路的电路结构示意图，图3b示出根据本发明第二实施例提供的微功耗的电平翻转电路的电路结构示意图，图4示出根据本发明第三实施例提供的微功耗的电平翻转电路的电路结构示意图，图7a示出根据本发明第四实施例提供的微功耗的电平翻转电路的电路结构示意图，图7b示出根据本发明第五实施例提供的微功耗的电平翻转电路的电路结构示意图。
48.如图2所示，本实施例中，微功耗的电平翻转电路包括：偏置电压产生模块100、输出模块200和电流源模块300。本发明在上述图1所示电路结构的基础上，在电路中增加电流源模块300，以电流源模块300提供的保护电流来抑制或减小电路出现电压翻转时大的短路电流，实现电路的微功耗运行。
49.具体的，偏置电压产生模块100与供电端连接，用以根据输入电压vin提供偏置电压。其中，偏置电压与输入电压vin的电平状态(高电平状态或低电平状态)相反。
50.输出模块200与偏置电压产生模块100连接，接收偏置电压，用于根据偏置电压产生输出电压vout和反馈电压。
51.本实施例中，输出模块200主要为实现输出电压vout的电平状态在输入电压vin的电压值发生变化且变化至超过阈值(包括变化至小于该阈值，以及变化至大于该阈值)时发生翻转。
52.进一步地，输出模块200在实现对输入电压vin的翻转电压的稳定输出的同时，还产生有反馈电压。本实施例中，基于该反馈电压可以实现对输入电压vin的翻转阈值的调整。
53.电流源模块300与输出模块200连接，用于在输出模块200出现短路时提供保护电流以限制短路电流。
54.如图3a所示，在本发明第一实施例中，电流源模块300连接于供电端与输出模块200之间。如图4所示，本发明第三实施例中，电流源模块300连接于输出模块200与接地端之间。
55.本发明实施例中，电流源模块300所提供的保护电流小于电路的静态电流。因此，当电路的输出模块200在实现电平翻转而产生短暂短路状态时，会由于电流源模块300的存在而使得电路的相应支路上的电流不会超过保护电流，进而实现对短路电流的限制，实现整个电路的真正微功耗。
56.可以理解的是，本发明所提供的微功耗的电平翻转电路可应用于在任何实际动作时的电流过大(如大于芯片或电路的自身静态电流)，而芯片提供的电源不支持的电路中。可以增大本实施例中微功耗的电平翻转电路的应用范围，扩大适用场景。
57.具体地，在本发明的第一实施例中，如图3a所示，偏置电压产生模块100包括：第一晶体管q1、第一电阻r1和第二晶体管q2。第一晶体管q1的漏极与供电端vdd连接，第一晶体管q1的源极与第一电阻r1的第一端连接，第一晶体管q1的栅极与第一电阻r1的第二端连接，第一晶体管q1和第一电阻r1用以提供偏置电流。第二晶体管q2的漏极与第一电阻r1的第二端连接，第二晶体管q2的栅极接收输入电压vin，第二晶体管q2的源极与接地端gnd连
接。第一晶体管q1、第一电阻r1和第二晶体管q2用以根据输入电压vin于第二晶体管q2和第一电阻r1的连接节点处即第二晶体管q2的漏极处提供偏置电压。
58.其中，第一晶体管q1为耗尽型nmos晶体管，第二晶体管q2为增强型nmos晶体管。采用耗尽型nmos晶体管串联电阻的方式可以很容易的产生小的电流，以此作为电流源来提供保护电流，结构简单。
59.进一步地，本实施例中，耗尽型的第一晶体管q1和第一电阻r1串联提供小的偏置电流，也能够在第二晶体管q2在进行导通与关断的切换时作为该支路的保护电流，实现对短路电流的限制。
60.更进一步地，在本发明所公开的电路结构中，在任何存在电压翻转的支路中均设置有如耗尽型的第一晶体管q1和第一电阻r1的连接结构，以减小一切微功耗电路中的瞬态大电流，实现整个电路的真正微功耗。同时可以轻易联想到的是，在任何存在电压翻转的电路中，均可以在进行电压翻转的电路支路中设置相同或相似的结构以抑制短路电流，进而减小电路功耗。
61.如图3b所示，在本发明的第二实施例中，偏置电压产生模块100还包括：第三晶体管q3和第四晶体管q4。第三晶体管q3和第四晶体管q4并联于第二晶体管q2的源极与接地端之间。具体的，第三晶体管q3的漏极与第二晶体管q2的源极连接，第三晶体管q3的源极接地，第三晶体管q3的栅极接收输入电压vin。第四晶体管q4的漏极与第二晶体管q2的源极连接，第四晶体管q4的源极与接地端连接，第四晶体管q4的栅极接收反馈电压。其中，第三晶体管q3和第四晶体管q4均为增强型nmos晶体管，但是第三晶体管q3和第四晶体管q4的导通阈值电压不同(具体的，第三晶体管q3的导通阈值大于第四晶体管q4的导通阈值)、输出阻抗不同(具体的，第三晶体管q3的输出阻抗大于第四晶体管q4的输出阻抗)，因此在偏置电压产生模块100中的第二晶体管q2的源极与接地端之间连接基于上述第三晶体管q3和第四晶体管q4的连接结构，可以改变输入电压vin的电压值发生变化的阈值，增大微功耗的电平翻转电路的应用范围。
62.输出模块200包括：第五晶体管q5、第六晶体管q6、第七晶体管q7和第八晶体管q8。其中，第五晶体管q5和第六晶体管q6依次串联于供电端vdd和接地端gnd之间，且第五晶体管q5和第六晶体管q6的栅极均接收偏置电压，以及第五晶体管q5和第六晶体管q6的连接节点处(即第五晶体管q5的漏极或第六晶体管q6的漏极)产生有反馈电压。第七晶体管q7和第八晶体管q8依次串联于供电端vdd和接地端gnd之间，且第七晶体管q7和第八晶体管q8的栅极均与第五晶体管q5和第六晶体管q6的连接节点连接，以及第七晶体管q7和第八晶体管q8的连接节点处用以产生输出电压vout。
63.进一步地，第五晶体管q5和第七晶体管q7为增强型pmos晶体管，第六晶体管q6和第八晶体管q8均为增强型nmos晶体管。第五晶体管q5、第六晶体管q6、第七晶体管q7和第八晶体管q8用以基于输入电压vin的电压值的变化实现输出电压vout的电平状态的翻转，进而实现模拟电压的变化到数字逻辑电平状态翻转的转变。
64.电流源模块300包括第一电流源i1和第二电流源i2。本发明第一和第二实施例中，如图3a和图3b所示，第一电流源i1连接于供电端vdd与第五晶体管q5之间。第二电流源i2连接于供电端vdd与第七晶体管q7之间。参考图5，图5示出本发明第二实施例提供的微功耗的电平翻转电路中电流源的具体实现方式示意图，图5中与图3b重复的部分此处不再赘述。
65.如图5所示，第一电流源i1包括第九晶体管q9和第二电阻r2。第九晶体管q9和第二电阻r2串联于供电端vdd与第五晶体管q5之间，第九晶体管q9的源极通过第二电阻r2与第九晶体管q9的栅极连接。第二电流源i2包括第十晶体管q10和第三电阻r3。第十晶体管q10和第三电阻r3串联于供电端vdd与第七晶体管q7之间，第十晶体管q10的源极通过第三电阻r3与第十晶体管q10的栅极连接。
66.如图4所示，为本发明第三实施例的电路图，本发明第三实施例为基于第二实施例进行的方案变换，其中与第二实施例中的重复部分此处不再赘述。其不同之处在于，第一电流源i1连接于第六晶体管q6与接地端gnd之间。第二电流源i2连接于第八晶体管q8与接地端gnd之间。参考图6，图6示出本发明第三实施例提供的微功耗的电平翻转电路中电流源的具体实现方式示意图，图6中与图3b重复的部分此处不再赘述。
67.如图6所示，第一电流源i1包括第九晶体管q9和第二电阻r2。第九晶体管q9和第二电阻r2串联于第六晶体管q6与接地端gnd之间，第九晶体管q9的漏极与第六晶体管q6的源极连接，第九晶体管q9的源极通过第二电阻r2与接地端gnd连接。第二电流源i2包括第十晶体管q10和第三电阻r3。第十晶体管q10和第三电阻r3串联于第八晶体管q8与接地端gnd之间，第十晶体管q10的漏极与第七晶体管q8的源极连接，第十晶体管q10的源极通过第三电阻r3与接地端gnd连接。
68.如图7a所示，为本发明第四实施例的电路图，本发明第四实施例为基于第二实施例进行的方案变换，其中与第二实施例中的重复部分此处不再赘述。其不同之处在于，电流源模块300为只包括一个电流源即第三电流源i3。该第三电流源i3的输入端与供电端vdd连接，第三电流源i3的输出端分别与第五晶体管q5的源极和第七晶体管q7的源极连接。
69.如图7b所示，为本发明第五实施例的电路图，本发明第五实施例为基于第四实施例进行的方案变换，其中与第四实施例中的重复部分此处不再赘述。其不同之处在于，电流源模块300为只包括一个电流源即第三电流源i3。该第三电流源i3的输入端分别与第六晶体管q6的源极和第八晶体管q8的源极连接，该第三电流源i3的输出端与接地端gnd连接。如此可以减少电路的元器件数量，优化电路结构，减少成本。
70.进一步地，参考图8a，图8a示出本发明第四实施例提供的微功耗的电平翻转电路中电流源的具体实现方式示意图，图8a中与图3b重复的部分此处不再赘述。如图8a所示，第三电流源i3包括：第十一晶体管q11和第四电阻r4。其中，当电流源模块300连接于供电端vdd与输出模块200之间时，第十一晶体管q11的漏极与供电端vdd连接，第十一晶体管q11的源极通过第四电阻r4与第十一晶体管q11的栅极连接，且第十一晶体管q11的栅极分别与第五晶体管q5的源极和第七晶体管q7的源极连接。
71.参考图8b，图8b示出本发明第四实施例提供的微功耗的电平翻转电路中电流源的具体实现方式示意图，图8b中与图8a重复的部分此处不再赘述。如图8b所示，第三电流源i3包括：第十一晶体管q11和第四电阻r4。其中，当电流源模块300连接于输出模块200与接地端gnd之间时，第十一晶体管q11的漏极分别与第六晶体管q6的源极和第八晶体管q8的源极连接，第十一晶体管q11的源极通过第四电阻r4与接地端gnd连接，第十一晶体管q11的栅极与接地端gnd连接。
72.其中，第九晶体管、第十晶体管q10和第十一晶体管q11均为耗尽型nmos晶体管。且第九晶体管q9与第二电阻r2通过上述连接方式提供保护电流，同理第十晶体管q10与第三
电阻r3通过上述连接方式提供保护电流，以及第十一晶体管q11与第四电阻r4通过上述连接方式提供保护电流。
73.可以理解的是，电流源模块300被设置成一个电流源还是两个电流源，即电路中发生短路而产生短路电流的所有支路被设置为共用一个电流源还是每个支路单独设置一个电流源，可根据电路中短路电流的大小和电流源对短路电流的抑制能力要求决定，本发明对此不作限定。
74.示例性的，以图3b所示电路为例，假设输入电压vin的初始电压状态小于上述阈值(翻转阈值)，此时第二晶体管q2和第三晶体管q3为关断状态，偏置电压为高电平，第五晶体管q5关断，第六晶体管q6导通，反馈电压为低电平，第四晶体管q4关断，同时第七晶体管q7导通，第八晶体管q8关断，输出电压vout为高电平状态。
75.当输入电压vin的电压值由小于上述阈值变化至大于上述阈值后，第二晶体管q2和第三晶体管q3导通，偏置电压变为低电平，第五晶体管q5导通，第六晶体管q6关断，反馈电压变为高电平，第四晶体管q4导通，同时第七晶体管q7关断，第八晶体管q8导通，输出电压vout由高电平状态翻转为低电平状态。其中，在第五晶体管q5和第六晶体管q6的状态变化过程以及第七晶体管q7和第八晶体管q8的状态变化过程中所产生的短路电流分别被第一电流源i1和第二电流源i2所产生的恒定的保护电流限制，因此，电路中在实现输出电压vout翻转时的电流将小于电路的静态电流，不会影响整个芯片、电路系统的正常工作。
76.进一步地，当输入电压vin的电压值由大于上述阈值变化至小于上述阈值后，由于第四晶体管q4的导通阈值小于第三晶体管q3的导通阈值，因此当输入电压vin的电压值下降至更低的电压值时与第四晶体管q4串联的第二晶体管q2才会关断，进而才能实现输出电压vout的电平状态的翻转。并实现对电路中输入电压的电压值发生变化的阈值的调节，增大微功耗的电平翻转电路的应用范围。
77.基于同一发明构思，本发明还公开了一种降低微功耗电路中瞬态电流的方法，参考图9，图9示出根据本发明实施例提供的降低微功耗电路中瞬态电流的方法流程图。
78.如图9所示，本实施例中，降低微功耗电路中瞬态电流的方法可应用于图1至图8b所示的微功耗的电平翻转电路，具体包括执行步骤s1和步骤s2：
79.在步骤s1中，在微功耗电路进行工作模式切换或电平翻转时能够产生瞬态电流的支路中串接电流源，由电流源为支路提供保护电流。
80.本实施例中，在微功耗电路进行工作模式切换或电平翻转时能够产生瞬态电流(该瞬态电流大于微功耗电路的静态电流)的支路中串接电流源，由电流源为支路提供保护电流包括：微功耗电路中上述支路的数量为一个，且在该支路中串接的电流源的数量为一个，由该电流源为该支路提供保护电流。或者，微功耗电路中上述支路的数量为多个，且在该支路中串接的电流源的数量为多个，由该多个电流源中的每个电流源分别对应为多个支路中的一个支路提供保护电流；或者，微功耗电路中上述支路的数量为多个，且在该支路中串接的电流源的数量为一个，由该一个电流源同时为多个支路提供保护电流。
81.优选地，电流源所提供的保护电流小于微功耗电路的静态电流的瞬态电流。
82.需要说明的是，本文中所描述的支路是一个统称，指代微功耗电路中在进行工作模式切换或电平翻转时均产生有大于微功耗电路静态电流的瞬态电流的支路，因此可以理解的是，当一个电路中存在多个上述支路时，该多个支路的电路结构不一定完全相同，但都
会在电路进行工作模式切换或电平翻转时产生大的瞬态电流。
83.在步骤s2中，基于保护电流，调节微功耗电路的输入电压以进行电路的工作模式切换或电平翻转。
84.在微功耗电路中的支路中设置电流源以提供小于电路静态电流的保护电流，可以有效的抑制电路中出现的瞬态大电流。在电流源提供保护电流的基础下，通过调节微功耗电路的输入电压以进行电路的工作模式切换或电平翻转，能够实现电路真正的微功耗。
85.进一步地，电流源包括：串联连接的晶体管和电阻，晶体管的栅极通过电阻与该晶体管的源极连接，其中，晶体管为耗尽型nmos晶体管。
86.需要说明的是，本实施例所示的降低微功耗电路中瞬态电流的方法包括但不限于仅应用于如图1至图8b所示的微功耗的电平翻转电路，只要包含有类似在进行工作模式切换或电平翻转时均产生有大于微功耗电路静态电流的瞬态电流的支路的电路(例如：半含有如图1至图8b所示的微功耗的电平翻转电路的模拟电路)均可。也即是说，采用图9所示的降低微功耗电路中瞬态电流的方法，能够减小微功耗电路中的一切瞬态大电流，进而实现电路真正的微功耗。
87.综上，本发明在电路中实现电平翻转的部分(输出模块)设置电流源模块，通过电流源模块的恒流输出限制在电平翻转时出现的短路电流，降低短路电流对电路、系统供电电源的影响，实现电路、系统的微功耗且正常工作。
88.应当说明的是，在本文中，所含术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
89.最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。