[发明专利]电压电平转换电路与电压电平转换方法

说明书

技术领域

本发明为一电压电平转换电路与电压电平转换方法，尤指一具有自动初始化功能的电压电平转换电路与方法。

背景技术

电压电平转换电路(level shifter)通常置于电路系统中用以转换电压电平。

请参阅图1，其为一常用的电压电平转换电路10的功能方块示意图。电压电平转换电路10包括输入缓冲单元102(inputbuffer)、输出缓冲单元(output buffer)106以及电平处理单元104。其中输入缓冲单元102偏压于第一电压源VDD以及接地电压源GND之间，输入缓冲单元102是用以接收输入信号Vin，其中输入信号Vin的电压电平范围为VDD至GND之间。而输出缓冲单元106偏压于第二电压源VPP以及接地电压源GND之间，输出缓冲单元106是用以输出输出信号Vout，其中输出信号Vout的电压电平范围为VPP至GND之间。至于电平处理单元104，电性连结至输入缓冲单元102与输出缓冲单元106之间，偏压于第二电压源VPP与接地电压源GND，用以将输入信号Vin的电压电平由VDD～GND转换成输出信号Vout的电压电平VPP～GND。其中VPP大于VDD。

如图1所示，当一电压电平为VDD～GND的输入信号Vin输入至输入缓冲单元102后，经由电平处理单元104的处理，输入信号Vin将会被转换至一电压电平为VPP～GND的输出信号Vout，并经由输出缓冲单元106输出，如此将可达成转换一电压信号电平的目的。

在上述电路系统中，由于第一电压源VDD和第二电压源VPP为两个独立的电压源，因此，并不能保证第一电压源VDD和第二电压源VPP能同时开启。当第二电压源VPP已开启而第一电压源VDD却尚未开启时，依靠第一电压源VDD工作的输入缓冲单元102将无法正常运作，因此输入缓冲单元102输出端的电压可能处于一未知状态，连带影响下一级输出缓冲单元106的输出端(即该电压电平转换电路10的输出端)输出的电压信号不正常，而可能导致系统无法正常运作。

发明内容

本发明提供一种电压电平转换电路，用以将一输入信号转换成一输出信号。该电压电平转换电路包括：一输入缓冲单元、一输出缓冲单元、一电平处理单元、一初始电压产生器以及一隔离模块。输入缓冲单元连接于一第一电压源以及一接地电压源之间，用以接收该输入信号。输出缓冲单元连接于一第二电压源以及该接地电压源之间，用以输出该输出信号。电平处理单元电性连接于该输入缓冲单元与该输出缓冲单元之间，接收该第二电压源以及该接地电压源，其是用以将该输入信号转换成该输出信号。初始电压产生器，电连接于该电平处理单元，接收该第一电压源以及该第二电压源，其因应该第一电压源尚未开启但该第二电压源已开启而输出一初始电压至该电平处理单元。隔离模块电连接于至该输入缓冲单元，接收该第一电压源以及该第二电压源，其因应该第一电压源尚未开启但该第二电压源已开启而使该第一电压源与该电平处理单元之间处于断开状态。

本发明另提供一种电压电平转换电路，应用于一电路系统上以将一输入信号转换成一输出信号，该电路系统包括一第一电压源、准位大于该第一电压源的一第二电压源以及一接地电压源。该电压电平转换电路包括：一输入缓冲单元、一输出缓冲单元、一输出缓冲单元、一电平处理单元、一偏置电路、一初始电压产生器以及一隔离模块。输入缓冲单元连接于该第一电压源以及该接地电压源之间，用以接收该输入信号。输出缓冲单元连接于该第二电压源以及该接地电压源之间，用以输出该输出信号。电平处理单元电性连接于该输入缓冲单元与该输出缓冲单元之间，接收该第二电压源以及该接地电压源，其是用以将该输入信号转换成该输出信号。偏置电路用以依据该第二电压源产生一偏置电压。初始电压产生器电连接于该电平处理单元，接收该第一电压源以及该偏置电压，其因应该第一电压源尚未开启但该第二电压源已开启而输出一初始电压至该电平处理单元。隔离模块电连接于至该输入缓冲单元，接收该第一电压源以及该偏置电压，其因应该第一电压源尚未开启但该第二电压源已开启而使该第一电压源与该电平处理单元之间处于断开状态。

本发明又提供一种电压电平转换方法，用以利用一第一电压源以及一第二电压源将一输入信号转换成一输出信号。当该第一电压源以及该第二电压源皆开启时，利用该第一电压源以及该第二电压源使得该输入信号转换为该输出信号。当该第一电压源尚未开启而第二电压源已经开启时，提供一初始电压使得该输入信号转换为该输出信号，并断开该初始电压与该第一电压源的连接路径以避免电荷倒流入第一电压源。