[发明专利]电平位移装置及其使用方法有效
申请号: | 201410808386.9 | 申请日: | 2014-12-22 |
公开(公告)号: | CN105322941B | 公开(公告)日: | 2018-08-31 |
发明(设计)人: | 黄琮靖;陈建宏;黃明杰;林志昌 | 申请(专利权)人: | 台湾积体电路制造股份有限公司 |
主分类号: | H03K19/0175 | 分类号: | H03K19/0175 |
代理公司: | 北京德恒律治知识产权代理有限公司 11409 | 代理人: | 章社杲;李伟 |
地址: | 中国台*** | 国省代码: | 中国台湾;71 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 电平 位移 装置 及其 使用方法 | ||
本发明提供了电平位移装置,包括第一电容器,第一电容器的第一侧被配置为接收第一电压。电平位移装置还包括被配置为接收第一电压的边沿检测器。电平位移装置还包括连接至第一电容器的第二侧的输出反相器,输出反相器被配置为输出电平位移装置的电压电平位移信号。电平位移装置还包括锁存器回路,锁存器回路被配置为将输出信号反馈至输出反相器的输入端,其中,边沿检测器被配置为选择性地中断输出信号至输出反相器的输入端的反馈。本发明还提供了一种使用电平位移装置的方法。
技术领域
本发明总体涉及电子电路领域,更具体地,涉及电平位移装置及其使用方法。
背景技术
电平位移器(level shifter,也称为电平转换器)用于将输入/输出(I/O)器件电压之间的信号电压电平(例如,3.3V)改变为核心器件电压(例如,0.9V)。在一些方法中,使用I/O器件形成电平位移器。与核心器件相比,I/O器件具有较厚的栅极介电层以耐受较高的电压。
在一些方法中,电平位移器将逻辑高电压的电压电平从第一电平增大至第二较高电平。在一些方法中,这些电平位移器不增大逻辑低电压的电压电平。保持相同逻辑低电压电平的电平位移器增大输出信号的电压摆动(与输入信号相比)。在一些方法中,电平位移器包括偏置电路以增大逻辑低电压电平。
在一些方法中,使用类似于核心器件的器件形成电平位移器。核心器件具有比I/O器件更薄的栅极电介质。结果,相对于I/O器件,能够损坏核心器件的电压摆动具有较小的范围。
发明内容
根据本发明的一个方面,提供了一种电平位移装置,包括:第一电容器,第一电容器的第一侧被配置为接收第一电压;边沿检测器,被配置为接收第一电压;输出反相器,连接至第一电容器的第二侧,输出反相器被配置为输出电平位移装置的输出信号;锁存器回路,锁存器回路被配置为将输出信号反馈至输出反相器的输入端,其中,边沿检测器被配置为选择性地中断输出信号至输出反相器的输入端的反馈。
优选地,锁存器回路包括:反馈反相器,反馈反相器的输入端连接至输出反相器的输出端;以及传输门,连接在反馈反相器的输出端和输出反相器的输入端之间。
优选地,边沿检测器连接至传输门。
优选地,该电平位移装置还包括:输入反相器,输入反相器被配置为接收输入信号,输入反相器的输出端连接至第一电容器的第一侧。
优选地,边沿检测器连接至第一电容器的第一侧。
优选地,第一电容器的电容大于布局依赖寄生电容。
优选地,第一电容器的电容在数十毫微微法拉(fF)的范围内。
优选地,边沿检测器被配置为将输出信号的反馈中断一段持续时间,持续时间在约05皮秒(ps)至约几皮秒(ps)的范围内。
优选地,边沿检测器包括:第一输入电容器,被配置为在第一输入电容器的第一侧处接收第一边沿输入;第一晶体管,连接在逻辑低电压和第一输入电容器的第二侧之间;第二晶体管,连接在逻辑低电压和边沿检测器的第一输出端之间,其中,第二晶体管的栅极连接至第一输入电容器的第二侧;第三晶体管,连接在逻辑高电压和边沿检测器的第一输出端之间;第二输入电容器,被配置为在第二输入电容器的第一侧处接收第二边沿输入;第四晶体管,连接在逻辑低电压和边沿检测器的第一输出端之间,其中,第四晶体管的栅极连接至第二输入电容器的第二侧;以及第五晶体管,连接在逻辑低电压和第二输入电容器的第二侧之间。
优选地,边沿检测器还包括:边沿反相器,边沿反相器连接至边沿检测器的第一输出端并且被配置为输出边沿检测器的第二输出。
优选地,第一晶体管、第三晶体管和第五晶体管均被配置为在运行的整个周期期间是导电的。
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