[发明专利]一种高速电位转换电路

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种高速电位转换电路。

背景技术

在高速输出驱动电路中，将小摆幅信号电位转换为大摆幅时往往很难实现好的占空比。在点到点串口传输电路中，类似LVDS接口，信号占空比直接影响接收端信号采样的建立保持时间，从而成为接口电路速度制约的一个关键因素。

如图1所示，一种典型的电位转换电路，通过一对输入NMOS管和一对交叉耦合的PMOS管实现电位的转换。其中输入信号为一对极性相反的信号INP/INN，即当INP为高时，INN为低，相反当INP为低时，INN为高，且两个信号幅度均为低电平域。该电路工作时，若INP为高，INN为低，则MN1工作，MN2关闭，从而MP2的栅端电压被拉低，MP2工作，对OUTP充电，使其电压升高。由于MN2关闭，因此MP1栅端电压被抬高，MP1关闭。OUTN点电荷通过MN1泄放，电压降到0V，而OUTP点电压上升到Hi-V。这种典型电位转换电路的缺点在于很难保证优秀的占空比：在输出信号开始的上升阶段，MN1就开始给OUTN泄放电荷，OUTN电位下降，但MP2还没有开始工作，当OUTN电位下降到(Hi-V–Vthp)时才开始开启，给OUTP充电。该典型的电位转换电路的瞬态仿真结果的输入输出波形，如图2所示。因此，上述图1中的电位转换电路面临速度制约，因为OUTN/OUTP为输出点，有很大的负载电容，因此充放电荷的过程很慢；并且其占空比急需优化。

发明内容

为了克服以上问题，本发明旨在提供一种优化占空比的高速电位转换电路，该电路支持信号从低电位到高电位的高速转换，同时能够在不同PVT条件下保证优秀的占空比。

为了达到上述目的，本发明提供了一种高速电位转换电路，包括电位转换器、与电位转换器相连接的信号放大反向器、以及与信号放大反向器相连接的正反馈连接反向器；其中，电位转换器将低电压转换为高电压之后输出给信号放大反向器，信号放大反向器将所输入的高电压进行放大后将放大的信号输出给正反馈连接反向器，正反馈连接反向器对放大的信号的占空比进行优化。

优选地，电位转换器具有第一PMOS管、第二PMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第一输出节点(A)、第二输出节点(B)、第一NMOS管、第二NMOS管；其中，

第一PMOS管和第二PMOS管的源极相连接且接高压电源；

第一PMOS管的漏极与第三NMOS管的漏极共同连接至第一输出节点(A)；第三NMOS管的源极与第一NMOS管的漏极连接于节点(X)，第三NMOS管的栅极接高压电源；

第二PMOS管的漏极与第四NMOS管的漏极共同连接至第二输出节点(B)；第四NMOS管的源极与第二NMOS管的漏极连接于节点(Y)，第四NMOS管的栅极接高压电源；

第一PMOS管的栅极接于节点(Y)，第二PMOS管的栅极接于节点(X)；

第一NMOS管的源极与第二NMOS管的源极相连接；第一NMOS管的栅极接第一输入端(INP)，第二NMOS管的栅极接第二输入端(INN)。

优选地，所述电位转换器还包括第五NMOS管和第六NMOS管；第五NMOS管的栅极与第一NMOS管的栅极相连接，第六NMOS管的栅极与第二NMOS管的栅极相连接；第五NMOS管的漏极连接于第一输出节点(A)，第六NMOS管的漏极连接于第二输出节点(B)，第五NMOS管的源极、第六NMOS管的源极、第一NMOS管的源极、第二NMOS管的源极之间相互连接。

优选地，所述第五NMOS管和所述第六NMOS管的尺寸为4μm/0.4μm。

优选地，所述信号放大反向器包括第一反馈端(OUTP)、第二反馈端(OUTN)、第三PMOS管、第四PMOS管、第七NMOS管和第八NMOS管；其中，

所述第三PMOS管的栅极与第七NMOS管的栅极共同连接于第一输出节点(A)，第三PMOS管的漏极和第七NMOS管的漏极相连接且共同接于第一反馈端(OUTP)；

所述第四PMOS管的栅极与第八NMOS管的栅极共同连接于第二输出节点(B)，第四PMOS管的漏极和第八NMOS管的漏极相连接且共同接于第二反馈端(OUTN)；

第七NMOS管的源极与第五NMOS管的源极相连接，第八NMOS管的源极与第六NMOS管的源极相连接；

第三PMOS管的源极与第一PMOS管的源极相连接至高压电源；第四PMOS管的源极与第二PMOS管的源极相连接至高压电源。