[实用新型]占空比可调的高速电平移位器

说明书

本实用新型提供一种占空比可调的高速电平移位器，包括输入反相器、输出反相器、若干晶体管、锁存器、逻辑电路及占空比调节电路，晶体管的栅极分别接输入反相器的输入端和输出端，晶体管包括属于NMOS晶体管的第一晶体管MN1、第二晶体管MN2、第三晶体管LN1、第四晶体管LN2和第五晶体管N0，以及属于PMOS晶体管的第六晶体管LP1、第七晶体管LP2、第八晶体管LP3、第九晶体管LP4、第十晶体管MP1、第十一晶体管MP2。本实用新型无需高压晶体管，就可以将低压电平的输入信号变换为高压电平的输出信号，同时拓宽了电压转换范围，提高了信号传输速率。

技术领域

本实用新型涉及一种集成电路，具体涉及一种占空比可调的高速电平移位器。

背景技术

VLSI技术使得能够实现复杂的片上系统（SoC）设计，将模拟和数字电路，以及无源元件等不同部分集成在单个芯片中。在这样的SoC中，芯片的不同部分需要以不同的电压运行，以实现最佳的速度/功率比，因此，芯片不同部分之间的通信需要电平移位器（levelshifter）将逻辑信号从一个电压电平转换到另一个电压电平。随着集成电路规模和功耗的不断提升，根据实时负载实现性能和功耗之间的最优平衡成为电路设计需要考虑的重要因素，这对level shifter提出了新的要求，要求level shifter不仅能够在比较宽的电压范围内完成转换，还要保证输出电平的性能。

传统level shifter的电路如图1所示。当输入电平为vss时，MN1截止，输入信号经过反相器后使MN2导通，因此，level shifter的输出端out的电压被MN2下拉至vss，而outb被MP1充电至vdda，最后，MP2被关断。同样地，当输入电平为vdd时，MN1导通而MN2截止，MN1将outb下拉至vss，输出端out被MP2充电至vdda，最后MP1被关断。传统level shifter在特定电压下进行转换，电压转换范围窄。此外，当在不同电压域下，由于MOS管尺寸确定，无法改变输出占空比，又会影响信号传输速度，若试图通过增大MN1的宽长比来使MP2更快导通，使MP1更早关断，来改善输出占空比，不仅会导致vdda和vss之间更大的短路电流，而且适用性窄。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供占空比可调的高速电平移位器，以拓宽电压转换范围。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型的占空比可调的高速电平移位器包括第一晶体管MN1、第二晶体管MN2、第三晶体管LN1、第四晶体管LN2、第五晶体管N0、第六晶体管LP1、第七晶体管LP2、第八晶体管LP3、第九晶体管LP4、第十晶体管MP1、第十一晶体管MP2、第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器、第六反相器、第七反相器、第八反相器和或非门；

其中，第一晶体管MN1源极接地，漏极接第三晶体管LN1源极，栅极接第一反相器的输入端LI；

第二晶体管MN2源极接地，漏极接第四晶体管LN2源极，栅极接第一反相器的输出端LB；

第三晶体管LN1源极接第一晶体管MN1漏极，漏极接第三反相器输入端、第四反相器输出端和第五晶体管N0漏极，栅极经第二反相器接latch端；

第四晶体管LN2源极接第二晶体管MN2漏极，漏极接第三反相器输出端、第四反相器输入端和第五反相器输入端，栅极经第二反相器接latch端；

第五晶体管N0源极接地，漏极接第三反相器输出端和第四反相器输入端，栅极接VKOFF端；

第六晶体管LP1源极接第四反相器输出端，漏极接第十晶体管源极，栅极经第六反相器和第七反相器接latch端；

第七晶体管LP2源极接第四反相器输出端，漏极接第十晶体管源极，栅极接第八反相器输出端；

第八晶体管LP3源极接第四反相器输入端，漏极接第十一晶体管MP2源极，栅极接第八反相器输出端；