一种电平转换与非电路的制作方法

本发明涉及一种电路，特别是涉及一种电平转换与非电路。

背景技术：

图1为一种现有的典型的实现与非操作并完成电平转换的电路的电路示意图。如图1所示，该电路由一个两输入(i1和i2)与非门103和一个电平转换电路104级连组成。然而，该电路的缺点在于，其所需要的管子数有10个，在存储器电路中进行大量重复应用时n个这种单元组成的译码阵列所需要的管子数是10×n个，没有面积优势。

图2为现有技术一种改进型的电平转换与非电路的电路示意图。如图2所示；该电路单元只有5个管子，比现有技术一节省了很多面积；然而，该电路的缺点在于，输入高电平信号在通过n管204后，信号衰减一个n管204的阈值电压，使得n管206导通能力不足引起输出点电压下降、速度变慢。

图3为现有技术另一种改进型的电平转换与非电路的电路示意图。如图3，在上述图2的电路基础上，在输出端增加串联的2个nmos，这2个nmos管的栅极分别连接不同的输入信号，以解决现有技术速度慢的问题以实现快速拉低的能力。但如此修改增加了晶体管数量至7个，缩小面积的优势降低。且其中5个为n管、2个为p管，在实际版图设计中，由于n、p管的个数不对称，容易浪费面积；值得指出的是该技术在输入端增加的i1#信号为i1取反得到，即意味着需要在i1信号之后通过增加反向器实现，故该技术真正的晶体管数量为9个，与典型图1的现有技术相比，缩减电路和版图面积意义不大。

技术实现要素：

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种电平转换与非电路，以实现一种可节省电路面积，降低生产成本的电平转换与非电路。

为达上述及其它目的，本发明提出一种电平转换与非电路，包括:

电平传输电路,用于在第一输入信号in1的控制下将第二输入信号in2传递至后续电路；

高压输出电路,用于在该第一输入信号in1和第二输入信号in2的控制下输出高电平；

低压输出电路，用于在该第一输入信号in1和第二输入信号in2的控制下输出低电平；

低压加速电路，用于在该低压输出电路输出低压时加速低电平的建立。

进一步地，所述电平传输电路包括第一n型场效应管。

进一步地，所述第一输入信号in1连接至所述第一n型场效应管的栅极，所述第二输入信号in2连接至所述第一n型场效应管的漏极，所述第一n型场效应管的源极连接至所述高压输出电路、低压输出电路以及低压加速电路，衬底接地。

进一步地，所述低压输出电路包括第二n型场效应管。

进一步地，所述第二n型场效应管栅极连接所述第一n型场效应管源极，其漏极与所述高压输出电路以及低压加速电路相连组成输出节点out，衬底接地。

进一步地，所述高压输出电路包括第二p型场效应管与第三p型场效应管。

进一步地，所述第三p型场效应管的栅极连接第一输入信号in1，第二p型场效应管的栅极连接至所述第一n型场效应管的源极，所述第二n型场效应管的漏极与所述第二p型场效应管和第三p型场效应管的漏极以及所述低压加速电路相连组成输出节点out，所述第二p型场效应管、第三p型场效应管的源极与衬底连接至高电源电压。

进一步地，所述低压加速电路包括第一p型场效应管。

进一步地，所述第一p型场效应管p1的漏极接所述第一n型场效应管的源极连接、第二n型场效应管与第二p型场效应管的栅极，源极连接至高电源电压，栅极与所述第二n型场效应管的漏极、第二p型场效应管和第三p型场效应管的漏极相连组成输出节点out。

进一步地，于输出节点out串联受所述第一输入信号、第二输入信号控制的第三n型场效应管和第四n型场效应管，以实现快速拉低能力。

与现有技术相比，本发明一种电平转换与非电路通过采用五个晶体管即实现了电平转换和与非门的双重功能，节省了电路面积，降低生产成本；本发明输出端设有p型场效应管，其栅极连接输入信号一，导通能力强，同时，本发明对不同工艺有较好的兼容性，使该电路可在低压低功耗下工作。

附图说明

图1为一种现有的典型的实现与非操作并完成电平转换的电路的电路示意图；

图2为现有技术一种改进型的电平转换与非电路的电路示意图；

图3为现有技术另一种改进型的电平转换与非电路的电路示意图；

图4为本发明一种电平转换与非电路的电路结构图；

图5为本发明的一种应用实例的电路示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

图4为本发明一种电平转换与非电路的电路结构图。如图4所示，本发明一种电平转换与非电路，包括:电平传输电路10、高压输出电路20、低压输出电路30以及低压加速电路40。

其中，电平传输电路10由第一n型场效应管n1组成，用于在第一输入信号in1的控制下将第二输入信号in2传递至后续电路；高压输出电路20由第二p型场效应管p2和第三p型场效应管p3组成，用于在第一输入信号in1和第二输入信号in2的控制下输出高电平；低压输出电路30由第二n型场效应管n2组成，用于在第一输入信号in1和第二输入信号in2的控制下输出低电平；低压加速电路40由第一p型场效应管p1组成，用于在低压输出电路30输出低压时加速低电平的建立。

第一输入信号in1连接至第一n型场效应管n1和第三p型场效应管p3的栅极，第二输入信号in2连接至第一n型场效应管n1的漏极，第一n型场效应管n1的源极连接至第二n型场效应管n2和第二p型场效应管p2的栅极以及第一p型场效应管p1的漏极，第二n型场效应管n2的源极接地vss，第二n型场效应管n2的漏极与第二p型场效应管p2和第三p型场效应管p3的漏极以及第一p型场效应管p1的栅极相连组成输出节点out，第一p型场效应管p1、第二p型场效应管p2、第三p型场效应管p3的源极连接至高电源电压vh，第一p型场效应管p1、第二p型场效应管p2、第三p型场效应管p3的衬底连接至高电源电压vh，第一n型场效应管nmos管n1、第二n型场效应管n2的衬底连接至地vss。第一输入信号in1和第二输入信号in2为0v～vl的低压数字输入信号；所述vl为数字电路的低电压值的电源电压；vh为高电压值的电源电压，其电压值高于vl。

当第一输入信号in1为逻辑0，电路左侧传输门nmos管n1关闭，右侧pmos管p3打开，输出out为高(vh逻辑)；

当第一输入信号in1为逻辑1，电路右侧pmos管p3关闭，左侧传输门nmos管n1打开，第二输入信号in2传输至电路内部：当第二输入信号in2为逻辑0，nmos管n2管关闭，同时，pmos管p2管打开，输出out为高(vh逻辑)；当第二输入信号in2为逻辑1，pmos管p2关闭，nmos管n2打开，输出out为低，且pmos管p1管随着输出out趋0而逐渐打开，传递高电压至nmos管n2管栅极，拉高nmos管n2管栅极电压，使nmos管n2管加速充分开启，确保了输出低电平的稳定性。

图5为本发明的一种应用实例的电路示意图，目的为兼顾不同工艺平台的应用；本技术领域的技术人员，不难理解不同工艺平台的n型场效应管的阈值电压存在差异。当阈值电压较高，且电源低电平较低时，本发明的n2管拉低速度会受到一定影响，增加n2管尺寸虽可解决问题，但面积会有较大的增加，故此本发明在输出端通过串联受输入信号控制的第三n型场效管n3和第四n型场效管n4管，来实现快速拉低的能力，具体地，第三n型场效应管n3与第四n型场效应管n4串联，其栅极分别连接输入信号in1和in2，第三n型场效应管n3的源极接地，衬底接地，第四n型场效应管n4的漏极接输出out，衬底接地，当然，第三n型场效应管n3与第四n型场效应管n4与输入信号in1和in2的连接关系也可以互换，在此不予限制。

综上所述，本发明一种电平转换与非电路通过采用五个晶体管即实现了电平转换和与非门的双重功能，节省了电路面积，降低生产成本；本发明输出端设有p型场效应管，其栅极连接输入信号一，导通能力强，同时，本发明对不同工艺有较好的兼容性，使该电路可在低压低功耗下工作。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。