本技术属于电平转换电路,具体涉及一种电平转换电路。
背景技术:
1、在高压模拟产品或者高压混合信号产品设计中,电平转换电路是必不可少的。为减小芯片面积,提高芯片某些参数的性能,以及降低芯片整体的功耗,通常很多模块是采用低压电路设计的。因为低压电路的面积更小,匹配性更好,参数性能更好,且其功耗更小。这样,在同一颗芯片中就会存在高压模块和低压模块两种模块,存在高压电源和低压电源两种电源。低压模块要驱动高压模块,或者低电压域要驱动高电压域,只能通过电平转换电路,实现不同电压域之间信号的传输。
2、现有技术可以实现从低压到高压的转换,如图1所示。但是图1所示电路有三个问题:其一,电路翻转速度比较慢,其速度的快慢取决于尾电流ibias的大小,以及晶体管寄生电容的大小。其二,存在静态功耗,当输入信号不动作时,仍然有静态电流,产生静态功耗。其三,低压电源不存在或者为零时,ho1和ho2输出状态不确定。当mn1和mn2栅电位为0时,mn1和mn2关断,mp3~mp6工作状态不确定,导致ho1和ho2输出不确定,后续电路会发生错误。若ho1和ho2输出高电压域的中间电平,甚至会导致下一级电路烧毁。
技术实现思路
1、本实用新型的目的是克服现有技术的不足而提供一种具有静态时没有功耗损失、全电压范围内输出电平确定的电平转换电路。
2、本实用新型的技术方案如下:
3、一种电平转换电路,包括高电平hvh和低电平hvl,所述低电平hvl两端分别连接有第一晶体管hmp1和第二晶体管hmp2,所述高电平hvh两端分别连接有第三晶体管lmp1和第四晶体管lmp2,所述第一晶体管hmp1与第三晶体管lmp1连接,所述第二晶体管hmp2分别和第四晶体管lmp2连接,所述低电平hvl连接有第五晶体管lmn1和第六晶体管lmn2,所述第五晶体管lmn1的其中一个引脚连接在第一晶体管hmp1和第三晶体管lmp1其中一个引脚上,所述第五晶体管lmn1的另一个引脚连接于第三晶体管lmp1的另一个引脚上,所述第六晶体管lmn2与第五晶体管lmn1连接方式相同且第六晶体管lmn2的引脚分别连接于第四晶体管lmp2和第二晶体管hmp2上;
4、所述第一晶体管hmp1和第二晶体管hmp2连接有输入电路;
5、所述电平转换电路上设置有输出控制电路,以实现输出。
6、进一步,所述第四晶体管lmp2与第六晶体管lmn2连接的线路上设置有与高电平hvh连接的上拉电阻rpull。
7、进一步,所述输入电路包括与第一晶体管hmp1连接的第七晶体管hmn1、与第二晶体管hmp2连接的第八晶体管hmn2、与第七晶体管hmn1连接的输入input以及与第二晶体管hmp2连接的第三低压反相器inv1,所述第三低压反相器inv1连接有低电压lv、零电位gnd和输入input。
8、进一步,所述输出控制电路包括高压输出hvo和连接线,所述第三晶体管lmp1与第五晶体管lmn1连接的线路上连接有输出线,所述输出线另一端连接于第四晶体管lmp2与第二晶体管hmp2连接的线路上,且输出线连接于第四晶体管lmp2与第二晶体管hmp2连接的线路上的一端串联连接有第一低压反相器inv2和第二低压反相器inv3,所述第二低压反相器inv3连接高压输出hvo,所述连接线连接在第四晶体管lmp2与第六晶体管lmn2连接线路上,所述连接线另一端连接于第三晶体管lmp1与第一晶体管hmp1连接线路上。
9、进一步,所述输出控制电路包括高压输出hvo和连接线,所述第四晶体管lmp2与第六晶体管hmn2连接的线路上连接有输出线,所述输出线另一端连接于第三晶体管lmp1与第一晶体管hmp1连接的线路上,且输出线连接于第三晶体管lmp1与第一晶体管hmp1连接的线路上的一端串联连接有第一低压反相器inv2和第二低压反相器inv3,所述第二低压反相器inv3连接高压输出hvo,所述连接线连接在第三晶体管lmp1与第五晶体管lmn1连接线路上,所述连接线另一端连接于第四晶体管lmp2与第二晶体管hmp2连接线路上。
10、与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
11、1、本实用新型的电路速度快,静态功耗低,且其在全电压范围内,都有明确的输出逻辑电平,不会产生错误的状态;
12、2、本实用新型在电源电压从零开始上电时,输出状态不会出现错误状态,且其不产生静态功耗,当芯片正常工作时,rpull不会影响转换电路的速度,很好的解决了速度慢,功耗高和状态错误的问题。
13、总之,本实用新型具有静态时没有功耗损失、全电压范围内输出电平确定的优点。
1.一种电平转换电路,其特征在于:包括高电平hvh和低电平hvl,所述低电平hvl两端分别连接有第一晶体管hmp1和第二晶体管hmp2,所述高电平hvh的两端分别连接有第三晶体管lmp1和第四晶体管lmp2,所述第一晶体管hmp1与第三晶体管lmp1连接,所述第二晶体管hmp2分别和第四晶体管lmp2连接,所述低电平hvl连接有第五晶体管lmn1和第六晶体管lmn2,所述第五晶体管lmn1的其中一个引脚通过线路分别连接在第一晶体管hmp1的一个引脚以及第三晶体管lmp1的一个引脚上,所述第五晶体管lmn1的另一个引脚连接于第三晶体管lmp1的另一个引脚上,所述第六晶体管lmn2和第四晶体管lmp2以及第二晶体管hmp2的连接关系与第五晶体管lmn1和第一晶体管hmp1以及第三晶体管lmp1连接关系相同;
2.根据权利要求1所述的电平转换电路,其特征在于:所述第四晶体管lmp2与第六晶体管lmn2连接的线路上设置有与高电平hvh连接的上拉电阻rpull。
3.根据权利要求1所述的电平转换电路,其特征在于:所述输入电路包括与第一晶体管hmp1连接的第七晶体管hmn1、与第二晶体管hmp2连接的第八晶体管hmn2、与第七晶体管hmn1连接的输入input以及与第二晶体管hmp2连接的第三低压反相器inv1,所述第三低压反相器inv1连接有低电压lv、零电位gnd和输入input。
4.根据权利要求1所述的电平转换电路,其特征在于:所述输出控制电路包括高压输出hv0和连接线,所述第三晶体管lmp1与第五晶体管lmn1连接的线路上连接有输出线,所述输出线另一端连接于第四晶体管lmp2与第二晶体管hmp2连接的线路上,且输出线连接于第四晶体管lmp2与第二晶体管hmp2连接的线路上的一端串联连接有第一低压反相器inv2和第二低压反相器inv3,所述第二低压反相器inv3连接高压输出hvo,所述连接线连接在第四晶体管lmp2与第六晶体管lmn2连接线路上,所述连接线另一端连接于第三晶体管lmp1与第一晶体管hmp1连接线路上。
5.根据权利要求1所述的电平转换电路,其特征在于:所述输出控制电路包括高压输出hvo和连接线,所述第四晶体管lmp2与第六晶体管hmn2连接的线路上连接有输出线,所述输出线另一端连接于第三晶体管lmp1与第一晶体管hmp1连接的线路上,且输出线连接于第三晶体管lmp1与第一晶体管hmp1连接的线路上的一端串联连接有第一低压反相器inv2和第二低压反相器inv3,所述第二低压反相器inv3连接高压输出hvo,所述连接线连接在第三晶体管lmp1与第五晶体管lmn1连接线路上,所述连接线另一端连接于第四晶体管lmp2与第二晶体管hmp2连接线路上。