r>[0055]在本实施例所示的升压转换电路中，薄栅氧MOS晶体管M401，M402, M403, M404,M409以及延时单元415具有低器件门限电压(Low Device Threshold Voltage),短有效器件沟道长度(Shot Device Channel Length)和小器件寄生电容(Small Device ParasiticCapacitor),从而实现GHz级的超高操作频率和超低输入信号电压。
[0056]在本实施例所示的升压转换电路中，为了避免M403，M404和M409的漏极-源极电过应力(Drain-Source Electrical Over Stress),米用厚極氧耗尽型NMOS晶体管M405和M406，以保护和钳制M403、M404和M409的漏极的电压不超过输入信号电压VDDL。
[0057]在本实施例所示的升压转换电路中，M407和M408可以为厚栅氧PMOS晶体管，M407和M408以及M405和M406可以实现在较高的高压电源电压下工作。
[0058]在本实施例所示的升压转换电路中，为了避免DC操作电流的问题，采用了 M403，M404, M405, M406, M409, M401, M402和延时单元415。当IN从低电平切换到高电平时，输入的信号将开启M403和M405，而关断M404和M406。同时，M407和M408在信号的边沿处开启。M407，M405和M403的开启形成了从VDDH到VSS的一条电流通路。然而，低压输入信号IN通过M401，M402和延时单元415主动地将延时的、反向的低压信号施加到M409的栅极。在信号的边沿处，延时的低压信号使得M409关断，从而避免了在信号稳定时通过M407, M405, M409和M403形成DC电流。M403和M405两者的栅极连接在一起以及M404和M406两者的栅极连接在一起都有益于操作速度和漏电流。
[0059]当IN为高电平时，M409被M401和M402以及延时单元415关断。DC电流的关断打破了 DC操作点，并使得M407和M408的栅极浮动，连接至M407的二极管将栅极上拉至VDDH-Vt, M407和M408将微弱的开启。通过M406和M404的漏极-源极、M411到VSS的漏电流将M408的漏极的电压下拉至远小于VDDH。在这种情况下，M410可以将M408的漏极的电压锁在VDDH。
[0060]本发明提供了一种优选的实施例来进一步对本发明进行解释，但是值得注意的是，该优选实施例只是为了更好的描述本发明，并不构成对本发明不当的限定。
[0061]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种升压转换电路，其特征在于，包括: 输入控制单元，包括:第一薄栅氧NMOS晶体管、第二薄栅氧NMOS晶体管和第三薄栅氧NMOS晶体管，其中，所述第一薄栅氧NMOS晶体管的栅极连接至所述升压转换电路的输入端，所述第一薄栅氧NMOS晶体管的源极与所述第二薄栅氧晶体管NMOS的源极都连接至地，所述第一薄栅氧NMOS晶体管的漏极与所述第三薄栅氧NMOS晶体管的源极连接； 电压转换单元，包括:第一厚栅氧PMOS晶体管、第二厚栅氧PMOS晶体管以及第一高压NMOS晶体管，其中，所述第一厚栅氧PMOS晶体管的源极与所述第二厚栅氧PMOS晶体管的源极都连接至高压电源输入端，所述第一厚栅氧PMOS晶体管的栅极和所述第二厚栅氧PMOS晶体管的栅极与所述第一高压NMOS晶体管的漏极连接，所述第一高压NMOS晶体管的栅极连接至所述升压转换电路的输入端； 输出控制单元，包括:第三厚栅氧PMOS晶体管与第一厚栅氧NMOS晶体管，其中，所述第三厚栅氧PMOS晶体管的栅极与所述第一厚栅氧NMOS晶体管的栅极连接，所述第三厚栅氧PMOS晶体管的漏极与所述第一厚栅氧NMOS晶体管的漏极都连接至所述升压转换电路的输出端。2.根据权利要求1所述的升压转换电路，其特征在于，所述输入控制单元还包括: 第一薄栅氧PMOS晶体管和第四薄栅氧NMOS晶体管，其中，所述第一薄栅氧PMOS晶体管的漏极和所述第四薄栅氧NMOS晶体管的漏极连接，所述第一薄栅氧PMOS晶体管的栅极和所述第四薄栅氧NMOS晶体管的栅极都连接至所述升压转换电路的输入端。3.根据权利要求2所述的升压转换电路，其特征在于，所述输入控制单元还包括: 延时部件，所述延时部件与所述第一薄栅氧PMOS晶体管的漏极以及所述第四薄栅氧NMOS晶体管的漏极连接，并与所述第三薄栅氧NMOS晶体管的栅极连接。4.根据权利要求3所述的升压转换电路，其特征在于，所述第一薄栅氧PMOS晶体管的源极与所述延时部件都连接至低压电源输入端，所述第四薄栅氧NMOS晶体管的源极与所述延时部件都连接至所述地。5.根据权利要求3所述的升压转换电路，其特征在于，所述电压转换单元还包括:第二高压NMOS晶体管，其中，所述第二高压NMOS晶体管的漏极与所述第二厚栅氧PMOS晶体管的漏极连接，所述第二高压NMOS晶体管的栅极与所述延时部件连接，所述第二高压NMOS晶体管的源极与所述第二薄栅氧晶体管的漏极连接。6.根据权利要求1所述的升压转换电路，其特征在于，所述输出控制单元包括:第四厚栅氧PMOS晶体管和第二厚栅氧NMOS晶体管，其中，所述第四厚栅氧PMOS晶体管的栅极和所述第二厚栅氧NMOS晶体管的栅极与所述第二厚栅氧PMOS晶体管的漏极连接，所述第四厚栅氧PMOS晶体管的漏极和所述第二厚栅氧NMOS晶体管的漏极与所述第三厚栅氧PMOS晶体管的栅极以及所述第一厚栅氧NMOS晶体管的栅极连接。7.根据权利要求6所述的升压转换电路，其特征在于，所述输出控制单元还包括: 第五厚栅氧PMOS晶体管，其中，所述第四厚栅氧PMOS晶体管的栅极以及所述第二厚栅氧NMOS晶体管的栅极与所述第五厚栅氧PMOS晶体管的漏极连接，所述第三厚栅氧PMOS晶体管的栅极以及所述第一厚栅氧NMOS晶体管的栅极与所述第五厚栅氧PMOS晶体管的栅极连接。8.根据权利要求7所述的升压转换电路，其特征在于，所述第三厚栅氧PMOS晶体管的源极与所述第四厚栅氧PMOS晶体管的源极以及所述第五厚栅氧PMOS晶体管的源极都连接至所述高压电源输入端；所述第一厚栅氧NMOS晶体管的源极和所述第二厚栅氧NMOS晶体管的源极都连接至所述地。
【专利摘要】本发明公开了一种升压转换电路，其中，该升压转换电路包括：输入控制单元包括：第一薄栅氧NMOS晶体管、第二薄栅氧NMOS晶体管和第三薄栅氧NMOS晶体管，第一薄栅氧NMOS晶体管的栅极连接至升压转换电路的输入端；电压转换单元包括：第一厚栅氧PMOS晶体管、第二厚栅氧PMOS晶体管以及第一高压NMOS晶体管，第一厚栅氧PMOS晶体管的源极与第二厚栅氧PMOS晶体管的源极都连接至高压电源输入端，第一厚栅氧PMOS晶体管的栅极和第二厚栅氧PMOS晶体管的栅极与第一高压NMOS晶体管的漏极连接，第一高压NMOS晶体管的栅极连接至升压转换电路的输入端；输出控制单元包括：第三厚栅氧PMOS晶体管与第一厚栅氧NMOS晶体管。本发明解决了现有升压转换电路无法适用于超低输入信号电压的场景的问题。
【IPC分类】H02M3/155
【公开号】CN105576967
【申请号】CN201410534857
【发明人】陈捷
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年10月11日
【公告号】US20160105163