[发明专利]基于集成电容器的高压电平位移电路

权利要求书

1.基于集成电容器的高压电平位移电路，其特征在于，包括振荡器单元、传输门单元、普通放大器单元、检波单元、比较器单元、集成电容器单元和回路电阻R；

数字控制电压输入端连接传输门单元；

振荡器单元的输出端连接传输门单元；

传输门单元的输出端连接集成电容器单元的正极端；

集成电容器单元的正极端连接传输门单元2的输出端，负极端连接一个回路电阻，并和普通放大器单元的输入端连接；

回路电阻位于集成电容器单元的负极输出端和普通放大器单元的输入端之间；

普通放大器单元的输出端连接检波单元的输入端，普通放大器单元的输入端和集成电容器单元的负极端、回路电阻连接；

检波单元的输出端连接比较器单元的输入端，检波单元的输入端和普通放大器单元的输出端连接；

比较器单元的输出端连接最终的电压输出端，比较器单元的输入端和检波单元的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的基于集成电容器的高压电平位移电路，其特征在于，所述振荡器单元(1)由三个CMOS反相器N11、N12、N13构成，其中三级反相器串联，并且第三级的CMOS反相器N13的输出端与第一级CMOS反相器N11的输入端相连。

3.根据权利要求1所述的基于集成电容器的高压电平位移电路，其特征在于，传输门单元(2)由两个MOS管M21、M22构成，Vin信号为传输门的控制信号，两个MOS管M21、M22的栅极信号为输入的Vin信号和经过一级反相器后的Vin信号；M21为PMOS管，M22为NMOS管；M21、M22的源漏两极相互连接，M22的栅极接Vin信号，M21的栅极接Vin信号经过一级反相器后的信号；M21的衬底接地电位VSS1，M22的衬底接高电位VCC1；M21、M22相连的漏极接S1信号，M21、M22相连的源极接传输门输出信号S2。

4.根据权利要求1所述的基于集成电容器的高压电平位移电路，其特征在于，所述普通放大器单元3采用折叠式共源共栅放大器结构；其具体电路的连接关系为：M310、M311、M312、M313、M314为PMOS管，M301、M302、M303、M304、M305、M306、M307、M308、M309为NMOS管。M312、M313、M314的源极接外部电源电压VCC2，M301、M302、M305、M306、M307的源极接地电位VSS2。M301、M302的栅极接在一起，M301栅漏短接且接到恒流源Iref1，M302的漏极与差分输入对M303、M304的源极相连，M303的栅极接差分输入信号S3的正向输入端，M304的栅极接差分输入信号S3的反向输入端；M312、M313、M314的栅极相连，M314栅漏短接且接到恒流源Iref2；M312的漏极与M303的漏极、M310的源极相连，M313的漏极与M304的漏极、M311的源极相连；M310、M311的栅极短接且接到外部偏置信号Vb2；M310的漏极与M308的漏极和S4的正向输出端相连，M311的漏极与M309的漏极和S4的负向输出端相连，M308、M309的栅极相连且接到外部偏置信号Vb3；M308的源极与M305的漏极相连，M309的源极与M306的漏极相连；M305、M306、M307的栅极接到一起，M307栅漏短接且接到恒流源Iref3。

5.根据权利要求1所述的基于集成电容器的高压电平位移电路，其特征在于，所述检波单元(4)的具体链接关系为：电容C3的上极板接输入信号S4的正向输入端，C3的下极板与电阻R5和二极管D1的阳极相连，并作为输出信号S5的正向输出端；R5的另一端和D1的阴极、输入信号S4的反向输入端相连，且作为S5的负向输出端。

6.根据权利要求1所述的基于集成电容器的高压电平位移电路，其特征在于，所述检波单元(4)的具体链接关系为：D2的阳极与输入信号S4的正向输入端相连，D2的阴极与电阻R6、电容C4的上极板相连，且作为输出信号S5的正向输出端；R6的另一端与C4的下极板、输入信号S4的反向输入端相连，且作为S5的负向输出端。

7.根据权利要求1所述的基于集成电容器的高压电平位移电路，其特征在于，所述比较器单元(5)的具体连接关系为：M56、M57、M58、M59为PMOS管，M51、M52、M53、M54、M55、M56为NMOS管；M56、M57、M58、M59的源极均接外部电源电压VCC2，M51、M52、M53的源极均接地电位VSS2；M56的栅极接外部偏置信号Vb4，漏极接M51、M52、M53的栅极，M51栅漏短接，与M52、M53组成电流镜结构，为运放提供尾电流；M52的漏极接运放的差分输入对M54、M55的源极，M54的栅极接输入信号S5，M55的栅极接作为比较的固定电平Vref，M54的漏极接M57、M58的栅极，M57栅漏短接，M57、M58构成比较器的有源负载，M58的漏极与M55的漏极和M59的栅极相连，作为比较器的第一级输出；M59的漏极与M53的漏极相连，并作为两级比较器的输出端，输出信号为Vout。