一种正负向阈值电压均可调节的施密特触发器的制作方法

1.本发明涉及施密特触发器技术领域，具体涉及一种正负向阈值电压均可调节的施密特触发器。


背景技术：

2.施密特触发器往往放置在集成电路的输入端口作为波形整形电路，能将外界带干扰的信号波形整形为标准的方波波形，降低外界干扰对集成电路内部的影响，提高集成电路的处理速度。传统的施密特触发器为图1所示的结构。
3.施密特触发器有两个稳定状态，但与一般触发器不同的是，施密特触发器采用电位触发方式，其状态由输入信号电位维持。参见图2所示，对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号，施密特触发器有不同的阈值电压。即，当输入电压高于正向阈值电压，输出为高；当输入电压低于负向阈值电压，输出为低；当输入在正负向阈值电压之间，输出不改变，也就是说输出由高电平翻转为低电平，或是由低电电平翻转为高电电平时所对应的阈值电压是不同的。只有当输入电平发生足够的变化时，输出电平才会变化。
4.有从业者提出一种施密特触发器电路(中国专利申请201710190467.0)，包括由mos管组成的倒相电路、第一反馈电路和第一反相器；所述倒相电路，用于通过其翻转电压决定触发器的负向阈值电压；所述反馈电路，用于通过改变mos管的宽长比改变正向阈值电压；所述第一反相器，用于对所述倒相电路的输出信号整形。该施密特触发器电路通过改变mos管的宽长比来实现触发器阈值电压的改变，只能在施密特触发器电路设计时改变阈值电压，无法在电路制造完成后工作时动态调整正向或负向阈值电压。
5.但随着集成电路的发展，宽电压控制等应用场景希望集成电路输入端口的施密特触发器的正向阈值电压和负向阈值电压均可调节。显然的是，现有的施密特触发器尚未满足该要求。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题就在于，针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、成本低廉、制作简便、适用范围广的正负向阈值电压可均调节的施密特触发器。
7.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
8.一种正负向阈值电压可均调节的施密特触发器，包括pmos晶体管组、nmos晶体管组及反相器，第一pmos晶体管、第一nmos晶体管的输入端口均为输入信号in、第三pmos晶体管正向阈值电压调节信号adp；第三nmos晶体管的输入端口为负向阈值电压调节信号adn，第二pmos晶体管、第二nmos晶体管的输出端口均为输出信号out；pmos晶体管组、n mos晶体管组的栅极输入端均与输入端口相连，pmos晶体管组的源极和体连接电源vdd，nmos晶体管组的源极和体连接地gnd，所述pmos晶体管组的漏极、nmos晶体管组的漏极及反相器的输入端相连。
9.作为本发明的进一步改进：所述pmos晶体管组包括第一pmos晶体管、第二pmos晶体管、第三pmos晶体管，所述nmos晶体管组包括第一nmos晶体管、第二nmos晶体管、第三nmos晶体管。
10.作为本发明的进一步改进：所述pmos晶体管组中，第一pmos晶体管的漏极连接第一nmos晶体管的漏极、第二nmos晶体管的漏极、第二pmos晶体管的漏极和反相器的输入端，源极和体连接电源vdd，栅极连接输入信号in。第二pmos晶体管的漏极连接第一pmos晶体管的漏极、第一nmos晶体管的漏极、第二nmos晶体管的漏极和反相器的输入端，源极连接第三pmos晶体管的漏极，体连接电源vdd，栅极连接反相器的输出端。第三pmos晶体管的漏极连接第二pmos晶体管的源极，源极和体连接电源vdd，栅极连接正向阈值电压调节信号adp。
11.作为本发明的进一步改进：所述nmos晶体管组中，第一nmos晶体管的漏极连接第一pmos晶体管的漏极、第二pmos晶体管的漏极、第二nmos晶体管的漏极和反相器的输入端，源极和体连接地gnd，栅极连接输入信号in。第二nmos晶体管的漏极连接第一pmos晶体管的漏极、第一nmos晶体管的漏极、第二nmos晶体管的漏极和反相器的输入端，源极连接第三nmos晶体管的漏极，体连接地gnd，栅极连接反相器的输出端。第三nmos晶体管的漏极连接第二nmos晶体管的源极，源极和体连接地gnd，栅极连接负向阈值电压调节信号adn。
12.作为本发明的进一步改进：所述反相器的输入端连接第一pmos晶体管的漏极、第一nmos晶体管的漏极和第二pmos晶体管的漏极，输出端连接输出信号out。
13.作为本发明的进一步改进：所述反相器包括第四pmos晶体管和第四nmos晶体管，其中第四pmos晶体管的源极和体连接电源vdd，第四pmos晶体管的漏极连接第四nmos晶体管的漏极和输出端out，第四pmos晶体管的栅极连接输入端in。第四nmos晶体管的源极和体连接地gnd，第四nmos晶体管的漏极连接第四pmos晶体管的漏极和输出端out，第四nmos晶体管的栅极连接输入端in。
14.与现有技术相比，本发明的优点在于：
15.本发明的正负向阈值电压可均调节的施密特触发器，结构简单、成本低廉、制作简便，能够提供了正向阈值电压和负向阈值电压调节的功能，即本发明通过调节正向阈值电压调节信号adp的电压，就可以改变正向阈值电压；本发明通过调节负向阈值电压调节信号adn的电压，就可以改变负向阈值电压。由此可见，本发明大大拓宽了施密特触发器的适用范围，使其能够满足各个领域不同的应用需求。
附图说明
16.图1为现有施密特触发器的电路结构原理示意图。
17.图2为现有施密特触发器工作时的原理示意图。
18.图3为本发明施密特触发器在具体应用实例中的电路结构原理示意图。
19.图4是本发明在具体应用实例中反相器的电路结构原理示意图。
20.在图3
‑
4中：1第一pmos晶体管、2第二pmos晶体管、3第三pmos晶体管、4第四pmos晶体管、5第一nmos晶体管、6第二nmos晶体管、7第三nmos晶体管、8第四nmos晶体管、9反相器。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.实施例1
23.以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
24.如图3所示，本发明的正负向阈值电压可均调节的施密特触发器，包括pmos晶体管组、nmos晶体管组及反相器9；第一pmos晶体管1、第一nmos晶体管5的输入端口均为输入信号in、第三pmos晶体管3正向阈值电压调节信号adp；第三nmos晶体管7的输入端口为负向阈值电压调节信号adn，第二pmos晶体管2、第二nmos晶体管6的输出端口均为输出信号out；pmos晶体管组、nmos晶体管组的栅极输入端均与输入端口相连，pmos晶体管组的源极和体连接电源vdd，nmos晶体管组的源极和体连接地gnd，所述pmos晶体管组的漏极、nmos晶体管组的漏极及反相器9的输入端相连。
25.在具体应用实例中，所述pmos晶体管组包括第一pmos晶体管1、第二pmos晶体管2、第三pmos晶体管3，所述nmos晶体管组包括第一nmos晶体管5、第二nmos晶体管6、第三nmos晶体管7。
26.在具体应用实例中，本发明的详细结构包括：
27.第一pmos晶体管1的漏极连接第一nmos晶体管5的漏极、第二nmos晶体管6的漏极、第二pmos晶体管2的漏极和反相器9的输入端，源极和体连接电源vdd，栅极连接输入信号in。
28.第二pmos晶体管2的漏极连接第一pmos晶体管1的漏极、第一nmos晶体管5的漏极、第二nmos晶体管6的漏极和反相器9的输入端，源极连接第三pmos晶体管3的漏极，体连接电源vdd，栅极连接反相器9的输出端。
29.第三pmos晶体管3的漏极连接第二pmos晶体管2的源极，源极和体连接电源vdd，栅极连接正向阈值电压调节信号adp。
30.第一nmos晶体管5的漏极连接第一pmos晶体管1的漏极、第二pmos晶体管2的漏极、第二nmos晶体管6的漏极和反相器9的输入端，源极和体连接地gnd，栅极连接输入信号in。
31.第二nmos晶体管6的漏极连接第一pmos晶体管1的漏极、第一nmos晶体管5的漏极、第二nmos晶体管6的漏极和反相器9的输入端，源极连接第三nmos晶体管7的漏极，体连接地gnd，栅极连接反相器9的输出端。
32.第三nmos晶体管7的漏极连接第二nmos晶体管6的源极，源极和体连接地gnd，栅极连接负向阈值电压调节信号adn。
33.可以理解，在其他实施例中采用nmos晶体管组、pmos晶体管组结构也应该在本发明的保护范围之内。
34.反相器9的输入端连接第一pmos晶体管1的漏极、第一nmos晶体管5的漏极和第二pmos晶体管2的漏极，输出端连接输出信号out。
35.实施例2
36.在较佳实施例中，如图4所示，本发明进一步优化了反相器9电路，如图4所示，所述反相器9包括第四pmos晶体管4和第四nmos晶体管8，其中第四pmos晶体管4的源极和体连接电源vdd，第四pmos晶体管4的漏极连接第四nmos晶体管8的漏极和输出端out，第四pmos晶
体管4的栅极连接输入端in。第四nmos晶体管8的源极和体连接地gnd，第四nmos晶体管8的漏极连接第四pmos晶体管4的漏极和输出端out，第四nmos晶体管8的栅极连接输入端in。
37.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。