[发明专利]一种电平移位电路

说明书

本发明公开了一种电平移位电路，包括第一耦合模块、第二耦合模块以及第三耦合模块，所述第一耦合模块包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管以及第十晶体管，第二耦合模块包括第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第九晶体管以及第一电容，第三耦合模块包括第七晶体管及第八晶体管。本发明在仅使用N型晶体管的情况下实现电平移位的功能，利用低摆幅信号控制切换高摆幅信号。

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管集成电路领域，具体涉及一种电平移位电路。

背景技术

电平移位电路是数字集成电路一个基础模块，其功能是使用低摆幅信号控制切换高摆幅信号，广泛应用于脉冲信号摆幅调整，传统的电平移位电路采用互补结构设计，电路结构简单，静态功耗极低。随着薄膜晶体管技术的发展，特别是氧化物半导体薄膜晶体管的发展，利用单一类型的晶体管直接集成数字电路是科学界和产业界发展的重要研究方向。

金属氧化物薄膜晶体管具有较高的载流子迁移率，与非晶硅工艺兼容度高，制备成本低廉，具有很好的均匀性和很高的电流开关比等等优点，具有很好的发展潜力。但是，由于金属氧化物薄膜晶体管只有N型能够稳定工作，传统的电平移位电路不能使用，因此需要提出了新型的仅采用N型晶体管实现的电平移位电路。

图1A是采用互补结构的电平移位电路的示意结构图，该电平移位电路对于电平的切换保持效果好，且过程中产生的功耗极低，但是该电路需要同时实现N型晶体管和P型晶体管，此外需要一个反相器X1对输入信号端口VIN的信号进行反相操作，这对于目前仅有N型晶体管可用的金属氧化物薄膜晶体管工艺是无法实现的。

图1B是一种纯N型结构电平移位电路的示意结构图，该电平移位电路基于传统纯N型反相器电路，需要两个互为反相的信号，分别为输入信号端口VIN的信号以及反相输入信号端口VINB的信号，反相输入信号端口VINB代替了原来传统纯N型反相器的VSS端口，将固定电平更改为随输入信号端口VIN的信号变化的动态电平信号，以此来达到利用反相器结构对电平进行切换控制的目的。但是该电平移位电路对输入信号要求比较复杂，需要两个互为反相的输入信号，这个同图1A所示互补结构的电平移位电路一样，另外该电路在输入信号端口VIN为高电平时，高电平信号端VPP同反相输入信号端VINB是直通的，若高电平信号端口VPP的信号来自电荷泵电路，该结构对于电荷泵输出电压的影响较大，其输出信号端VOUT的电平较难达到期望的低电平；此外受到传统纯N型反相器静态特性差的影响，当电平移位电路在输入信号端VIN为低电平时，其输出信号端VOUT的信号并不能将电压保持在高电平信号端VPP的信号的高电平，存在较大的电压损失。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种电平移位电路。

本发明采用如下技术方案：

一种电平移位电路，包括第一耦合模块、第二耦合模块和第三耦合模块；

所述第一耦合模块包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管及第十晶体管，所述第一晶体管的栅极及第一晶体管的漏极与第一高电平信号端连接，第一晶体管的源极与第二晶体管的漏极相连构成第一节点，第二晶体管的栅极及第三晶体管的漏极与第十晶体管的源极相连，所述第三晶体管的栅极与与输入信号端VIN相连，所述第三晶体管的源极及第二晶体管的源极与低电平信号端连接，所述第十晶体管的栅极与第十晶体管的漏极相连，构成第二节点；

所述第二耦合模块包括第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第九晶体管及第一电容，所述第四晶体管的漏极和第九晶体管的漏极与第一高电平信号端连接，第四晶体管的栅极与第一节点连接，第四晶体管的源极、第五晶体管的漏极与第一电容的一端相连，构成第三节点，第五晶体管的栅极及第六晶体管的栅极与输入信号端连接，第五晶体管的源极、第六晶体管的漏极及第九晶体管的源极与第二节点相连，第六晶体管的源极与低电平信号端相连，第九晶体管的栅极及第一电容的另一端与输出信号端相连；