[发明专利]电平转换电路及方法

说明书

技术领域

本技术涉及集成电路的领域。更具体而言，该技术涉及电平转换电路及方法。

背景技术

电平转换电路(亦称为电平移位器)在集成电路中用于具有不同上/下电压等级的不同电压域中的信号之间的转换。在一些情况中，要求提供可从具有较小上电压的域切换至具有较大上电压的域以及从具有较大上电压的域切换至具有较小上电压的域两者的电平转换电路。此类型的现有集成电路电平转换电路具有以下问题：这些等电平转换电路由于在较高电力轨与较低电力轨之间具有直接泄漏路径而引起增加的电力消耗，或这些等电平转换电路具有用于解决此泄漏问题的额外电路系统，但以额外延迟为代价。延迟意味着电平转换电路的输出信号缓慢地响应于输入信号的改变，对于高性能电路而言这是个问题。

本发明技术设法解决这些问题且提供一电平转换电路，该电平转换电路可提供从低至高及从高至低的电平转换，且与先前的电路相比提供改进性能及电力效率。

发明内容

从一个方面来看，本发明技术提供一种用于响应于输入信号在输出线上生成输出信号的电平转换电路，输入信号具有较高输入电平及较低输入电平中的一者，且输出信号具有较高输出电平及较低输出电平中的一者；该电平转换电路包含：

输入电路系统，其耦接至用于供应较高输入电平的第一供应节点且具有用于接收输入信号的输入及耦接至输出线的输出，其中输入电路系统被配置为在具有较高输入电平及较低输入电平中的一者的输出线上输出暂态输出信号，且输入电路系统被配置为响应于输入信号在较高输入电平与较低输入电平之间的第一转变输出暂态输出信号朝向较高输入电平的上升转变；及

输出控制电路系统，其耦接至输出线及用于供应较高输出电平的第二供应节点，且被配置为检测输出线上的暂态输出信号的上升转变，且响应于检测到暂态输出信号的上升转变，将输出在线的输出信号拉至较高输出电平。

电平转换电路将具有较高输入电平及较低输入电平中的一者的输入信号转换成具有较高输出电平及较低输出电平中的一者的输出信号。较高输出电平可大于或小于较高输入电平。电平转换电路具有输入电路系统，该输入电路系统耦接至用于供应较高输入电平的第一供应节点且具有用于接收输入信号的输入及耦接至用于传送输出信号的输出线的输出。响应于输入信号的第一转变(从较高输入电平至较低输入电平或从较低输入电平至较高输入电平)，输入电路系统输出输出线上的暂态输出信号朝较高输入电平的上升转变。输出控制电路系统亦耦接至输出线且耦接至用于供应较高输出电平的第二供应节点。输出控制电路系统检测由输入电路系统提供的暂态输出信号的上升转变，且将至输出线的输出信号拉至较高输出电平。

本发明技术的发明者认识到现有技术中的泄漏问题倾向于在用其较高电压电平小于供应至电路元件的供应电压的信号驱动电路元件的情况下发生。由于本发明技术的电平转换电路中的输入电路系统耦接至用于供应较高输入电平而非较高输出电平的供应节点，当输入信号高时，该输入信号将处于与用于输入电路系统的供应电压相同的电平处，且因此无泄漏路径出现。然而，这意味着输入电路系统将输出较高输入电平的暂态输出信号，而非电平转换电路所需的较高输出电平的输出信号。这不是问题，因为输出控制电路系统然后可将输出信号拉至高达较高输出电平。输出控制电路系统可关断输出线的关键路径，使得其不显著延迟输出信号。输入电路系统可直接耦接至输出线且因此可开始将输出线上的信号拉向较高输入电平，且当输出控制电路系统检测到此情况时，输出控制电路系统可将输出信号拉至较高输出电平。

输入电路系统可以是响应于输入信号的第一转变输出输出线上的暂态输出信号的上升转变(其可以是较高/较低输入电平之间的上升或下降转变)的任何电路系统。

举例而言，输入电路系统可包含响应于输入信号自较低输入电平至较高输入电平的上升转变输出暂态输出信号的上升转变的缓冲器。

可替代地，输入电路系统可包含反相电路系统，以使得输入信号的第一转变是从较高输入电平至较低输入电平的下降转变，该下降转变触发暂态输出信号的上升转变。反相器可以是实施起来简单的且系电力及面积相对有效的。同时，与其他类型的电路相比，反相器可提供相对小的延迟。

响应于输入信号的第一转变，输入电路系统输出暂态输出信号的上升转变。另一方面，针对输入信号在与第一转变相反的方向上的第二转变，输入电路系统可输出暂态输出信号朝较低输入电平的下降转变。