高压电平移位电路的制作方法

本发明涉及一种半导体集成电路，特别是涉及一种用于电源管理芯片的电平移位电路。

背景技术：

dc/dc转换器因具有输入范围宽、转换效率高、输出电流大等优点，被广泛应用于各种电子产品中。

电平移位电路是传统dc/dc转换器的必要组成部分，其作用是对dc/dc中的mosfet功率管进行控制。

随着集成电路工艺发展，mosfet的工作电压逐步降低。传统dc/dc转换器的电压输入范围可能超出集成电路工艺中mosfet的工作电压范围，此时需要使用低压mosfet器件完成高压电平移位功能。

技术实现要素：

发明目的：提供一种可工作在vdd~2vdd电压区间的电平移位电路。vdd为集成电路工艺中mosfet的耐压值。

技术方案：提供一种使用低压mosfet器件，即可工作在高压环境中的电平移位电路。

有益效果：解决电路工作电压与mosfet的耐压之间的矛盾。

附图说明

图1为本发明的高压电平移位电路图；

图2为本发明的高压电平移位电路在in输入高电平状态下的等效电路图；

图3为本发明的高压电平移位电路在in输入低电平状态下的等效电路图。

具体实施方式

本发明的电路图如图1所示。

本实施方式中，pm1与nm1构成反相器。工作电压为vdd~0。y1为反相器输出，控制nm3的导通和关断。r1，r2为分压电阻，两者值相等。

in输入高电平，y1输出低电平，nm3导通，等效电路如图2所示，r1，r2的阻值远大于mosfet的导通电阻ron，此时y2的电压在分压电阻的作用下，为vdd。pm2与nm2构成的反相器，vout输出2vdd。

in输入低电平，y1输出高电平，nm3截止，等效电路如图3所示，r1，r2的阻值远小于mosfet的关断电阻roff，此时y2的电压为2vdd。pm2与nm2构成的反相器，vout输出vdd。

技术特征：

1.一种高压电平移位电路，其特征在于：包含第一级输入反相器级（1），电阻分压网络（2），第二级反相器输出级（3）构成。

2.根据权利要求1所述的高压电平移位电路，其特征在于，所描述的第一级输入反相器级（1）：第一级反相器（1）包含一个nmos管（nm1）和一个pmos管（pm1），pm1的源极所接电压为vdd，衬底与源极相连；pm1的栅极与nm1的栅极相连，构成反相器的输入端；pm1的漏极与nm1的漏极相连，构成反相器的输出端，反相器的输出端与电阻分压网络的输入端相连；nm1的源极与衬底接地电位。

3.根据权利要求1所述的高压电平移位电路，其特征在于，所描述的电阻分压网络（2），其特征在于：电阻r1与r2串联，一端所接电压为2vdd，另一端与nmos（nm3）的漏极相连；两个电阻的连接端作为电阻分压网络的输出端y2；nm3的栅极与电压vdd相连；漏极与第一级反相器的输出端y1相连；nm3的衬底与第一级反相器的输出端y1相连。

4.根据权利要求1所描述的高压电平移位电路，其特征在于，所描述的特征在于第二级反相器输出级（3）。

5.其包含一个nmos管（nm2）和一个pmos管（pm2）构成的反相器。

6.其中，pm2的源极所接电压为2倍的vdd，衬底与源极相连；pm2的栅极与nm2的栅极相连，构成反相器的输入端，反相器的输入端与电阻分压网络的输出端y1相连接；pm2的漏极与nm2的漏极相连，构成反相器的输出级；nm2的源极与vdd相连，nm2的衬底与nm2的源极相连。

技术总结
本发明公开了一种电平移位电路。该电路由该电平移位电路由两级反相器，一级电阻分压网络构成。第一级反相器工作在0~VDD的电压区间，第二级反相器工作在VDD~2VDD的电压区间。电阻分压网络将第一级反相的输出提升到VDD~2VDD的区间，再通过第二级反相器，输出VDD~2VDD的逻辑电平，解决电路工作电压与Mosfet的耐压之间的矛盾。

技术研发人员：管志强;赵文虎;刘树廷;邓礼君
受保护的技术使用者：苏州芯通微电子有限公司
技术研发日：2020.03.28
技术公布日：2020.07.10