专利名称：一种用于模拟集成电路不同电压域的无静态功耗电路装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及模拟集成电路的无静态功耗电路技术领域，具体为一种用于模拟集成电路不同电压域的无静态功耗电路装置。
背景技术：
电源管理集成电路如低压差电压调节器(LDO)和开关电压调节器(BUCK和BOOST) 广泛应用于便携式电子产品/系统(如手机)中，使能电路通常是这些电源管理等模拟集成电路要用到的一个单元电路。但是，在一个便携式电子系统中，电源管理电路的使能控制端通常由数字电路部分控制，而数字电路部分的电源电压和电源管理电路本身的电源电压一般不一致(处于不同电压域)。例如，数字部分电源电压为O.fl. 2V，电路本身的模拟部分电源电压为3.3、. 0V。因此，实际应用中，便携式电子系统会较长时间处于睡眠待机状态时，使能电路在导通的情况下将有静态功耗。所以，电源管理电路的低功耗设计是必然的趋势。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种用于模拟集成电路不同电压域的无静态功耗电路装置，其可以让使能电路达到零静态功耗。其技术方案是这样的其包括4个连接端口 电源Vdd，地Vss，输入Venjn和输出 Ven_out ；Ml、M2、M3、M4、M5、M6 是 PMOS 晶体管，M7 禾口 M8 是 NMOS 晶体管，INVl、INV2、 INV3.INV4是反相器；Venjn连接电阻Rl和反相器INVl的输入端；INVl的电源连接到M2 的漏极；INVl的输出端连接到M8的栅极和反相器INV2的输入端；INV2的电源连接到Rl的另一端；INV2的输出端连接到M7的栅极和Ml的漏极；Ml的源极和M2的漏极以及电容Cbs 的一端连接在一起；M2的栅极和M3的漏极、M3和M4的栅极以及电容Cst的一端连接在一起；M4和M5的漏极、M6的栅极以及M7的漏极连接在一起；M5的栅极、M6和M8的漏极以及反相器INV3的输入端连接在一起；INV3的输出端连接到INV4的输入端和Ml的栅极；INV4 的输出端就是Ven_out。本发明采用上述电路，其可以使使能电路达到零静态功耗的前提下，其采用了小的电阻值和电容值，占用的芯片面积都很小。
图1为用于模拟集成电路不同电压域的无静态功耗电路装置的电路原理图。
具体实施例方式本发明包括4个连接端口电源Vdd，地Vss，输入Ven_in和输出Ven_out ;M1、 M2、M3、M4、M5、M6 是 PMOS 晶体管，M7 禾口 M8 是 NMOS 晶体管，INV1、INV2、INV3、INV4 是反相器；Venjn连接电阻Rl和反相器INVl的输入端；INVl的电源连接到M2的漏极；INVl的输出端连接到M8的栅极和反相器INV2的输入端；INV2的电源连接到Rl的另一端；INV2的输出端连接到M7的栅极和Ml的漏极；Ml的源极和M2的漏极以及电容Cbs的一端连接在一起；M2的栅极和M3的漏极、M3和M4的栅极以及电容Cst的一端连接在一起；M4和M5的漏极、M6的栅极以及M7的漏极连接在一起；M5的栅极、M6和M8的漏极以及反相器INV3的输入端连接在一起；INV3的输出端连接到INV4的输入端和Ml的栅极；INV4的输出端就是 Ven_out。 下面结合附图描述本发明的工作过程当Vdd刚从OV上升到其应有值时，PMOS管 M3需要对电容Cst充电。由于M3/M2/M4构成电流镜，且M2和M4的宽度为M3的2倍以上， M2和M4也有电流流过。结果是M6的栅极被充电至高电平Vdd，同时，电容Cbs上的电压V_ Cbs升高。由于VEN_in接地，倒相器INVl的输出电压等于V_Cbs，使匪OS管M8导通，再使 M5导通和M6截止。因此，INV3的输入为低电平，其输出为高电平，再经INV4反相，使VEN_ out=0,即Vdd刚从OV上升时不会导致误使能。此时，倒相器INV3输出高电平，使PMOS管 Ml关断。当VEN_in上升至IV时，INVl中的NMOS管导通，使M8关断。同时，VEN_in通过电阻Rl连接到导相器INV2中PMOS管的源极，因此，INV2的输出等于VEN_in，使NMOS管 M7导通，之后PMOS管M6导通，M5截止。这样，INV3的输入端变为高电平，经过两级倒项器后，实现使能高电平输出(VEN_out=Vdd)。此时，倒相器INV3的输出为低电平，使Ml导通， 电容Cbs上的电压被充电至VENjn(IV)。当VEN_in从IV下降至OV时，由于Cbs上所存储的电荷，使INVl的输出为IV，同时，INV2的输出为低电平(OV)，因此，M7截止，M8导通， 再使M5导通和M6截止。因此，INV3的输入为低电平，其输出为高电平，再经INV4反相，使 VEN_out=0,实现非使能。与此同时，Cbs上所存储的电荷通过INVl中的PMOS管向INV2和 M8的输入端构成的寄生电容充电，直到Cbs上的电压下降至INVl中的PMOS管微导通为止。 之后，Cbs上的漏电将由M2补充，因为Cst同样存在着漏电。这样，Cbs上的电压使M8 — 直处于微导通状态，而M7则完全处于截止状态。因此，非使能状态能够保持。电容Cbs和 Cst设计为0. 5pF IpF, Rl设计为涨 10K。
权利要求
1. 一种用于模拟集成电路不同电压域的无静态功耗电路装置，其特征在于其包括4 个连接端口 电源 Vdd，地 Vss，输入 Ven_in 和输出 Ven_out ;M1、M2、M3、M4、M5、M6 是 PMOS 晶体管，M7和M8是NMOS晶体管，INV1、INV2、INV3、INV4是反相器；Ven_in连接电阻Rl和反相器INVl的输入端；INVl的电源连接到M2的漏极；INVl的输出端连接到M8的栅极和反相器INV2的输入端；INV2的电源连接到Rl的另一端；INV2的输出端连接到M7的栅极和Ml 的漏极；Ml的源极和M2的漏极以及电容Cbs的一端连接在一起；M2的栅极和M3的漏极、 M3和M4的栅极以及电容Cst的一端连接在一起；M4和M5的漏极、M6的栅极以及M7的漏极连接在一起；M5的栅极、M6和M8的漏极以及反相器INV3的输入端连接在一起；INV3的输出端连接到INV4的输入端和Ml的栅极；INV4的输出端就是Ven_0ut。
全文摘要
本发明提供了一种用于模拟集成电路不同电压域的无静态功耗电路装置，其可以让使能电路达到零静态功耗。其包括4个连接端口:电源Vdd，地Vss，输入Ven_in和输出Ven_out；M1～M6是PMOS晶体管，M7和M8是NMOS晶体管，INV1～INV4是反相器；Ven_in连接电阻R1和反相器INV1的输入端；INV1的电源连接到M2的漏极；INV1的输出端连接到M8的栅极和反相器INV2的输入端；INV2的电源连接到R1的另一端；INV2的输出端连接到M7的栅极和M1的漏极；M1的源极和M2的漏极以及电容Cbs的一端连接；M2的栅极和M3的漏极、M3和M4的栅极以及电容Cst的一端连接；M4和M5的漏极、M6的栅极以及M7的漏极连接；M5的栅极、M6和M8的漏极以及反相器INV3的输入端连接；INV3的输出端连接到INV4的输入端和M1的栅极；INV4的输出端就是Ven_out。
文档编号G05F1/625GK102156502SQ20101060463
公开日2011年8月17日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年12月24日
发明者张怀东, 黄胜明 申请人:无锡更芯集成科技有限公司