电平切换电路和电平切换装置的制造方法_2

文档序号:8264866阅读:来源:国知局
值相等;
[0039]所述第二控制单元包括:第二电平转换电路和第二反相器链,所述第二反相器链包括奇数个串联的第二反相器,所述第二电平转换电路的输入端适于输入所述第一控制信号,所述第二电平转换电路的输出端连接所述第二反相器链的输入端,所述第二反相器链的输出端连接所述第五MOS管的栅极,所述第二反相器的第一电源端电压与所述第一电压的电压值相等,所述第二反相器的第二电源端电压与所述第二反相器的第一电源端电压的电压之差为4V至5V ;
[0040]所述第三控制单元包括:第三电平转换电路和第三反相器链,所述第三反相器链包括偶数个串联的第三反相器,所述第三电平转换电路的输入端适于输入第二控制信号,所述第三电平转换电路的输出端连接所述第三反相器链的输入端,所述第三反相器链的输出端连接所述第六MOS管的栅极,所述第三反相器的第一电源端电压与所述第一电压的电压值相等,所述第三反相器的第二电源端电压与所述第三反相器的第一电源端电压的电压值之差为4V至5V ;
[0041]所述第四控制单元包括:或门电路、第四电平转换电路和第四反相器链,所述第四反相器链包括偶数个串联的第四反相器,所述或门电路的第一输入端适于输入所述第二控制信号,所述或门电路的第二输入端适于输入第三控制信号的反相信号,所述或门电路的输出端连接所述第四电平转换电路的输入端,所述第四电平转换电路的输出端连接所述第四反相器链的输入端,所述第四反相器链的输出端连接所述第三MOS管的栅极,所述第四反相器的第一电源端电压与所述第一电压的电压值相等,所述第四反相器的第二电源端电压与所述第四反相器的第一电源端电压的电压值之差为4V至5V ;
[0042]所述第五控制单元包括:第五电平转换电路和第五反相器链,所述第五反相器链包括偶数个串联的第五反相器,所述第五电平转换电路的输入端适于输入所述第三控制信号,所述第五电平转换电路的输出端连接所述第五反相器链的输入端,所述第五反相器链的输出端连接所述第七MOS管的栅极,所述第五反相器的第一电源端电压与所述第四电压的电压值相等,所述第五反相器的第二电源端电压与所述第五反相器的第一电源端电压的电压值之差为4V至5V。
[0043]本发明还提供一种电平切换装置,包括:第一电平切换电路和第二电平切换电路;
[0044]所述第一电平切换电路为上述电平切换电路,在所述第一电平切换电路中,所述第一 MOS管、第二 MOS管、第三MOS管、第五MOS管和第六MOS管均为PMOS管,第四MOS管为NMOS管,所述第三MOS管的源极、第六MOS管的源极和第五MOS管的源极均适于输入第五电压,所述第二 MOS管的漏极适于输入第六电压,所述第四MOS管的源极适于输入第七电压,所述第七电压比第六电压低4V至5V ;
[0045]所述第二电平切换电路为上述电平切换电路,在第二电平切换电路中,所述第一MOS管、第二 MOS管、第三MOS管、第五MOS管和第六MOS管均为NMOS管,第四MOS管为PMOS管,所述第三MOS管的源极、第六MOS管的源极和第五MOS管的源极均适于输入第一电压,所述第二 MOS管的漏极适于输入第二电压,所述第四MOS管的源极适于输入第三电压,所述第三电压比第二电压高4V至5V ;
[0046]所述第一电平切换电路中的第一 MOS管的漏极连接所述第二电平切换电路中的第一 MOS管的漏极并作为所述电平切换装置的输出端。
[0047]可选的,所述电平切换装置还包括:
[0048]第六控制单元,适于控制所述第二电平切换电路中的第四MOS管在第四时间段内处于截止状态,在第五时间段内处于导通状态,在第二时间段内和第三时间段内均处于截止状态;
[0049]第七控制单元,适于控制所述第二电平切换电路中的第五MOS管在所述第四时间段内处于导通状态,在所述第五时间段内处于截止状态,在第二时间段内和第三时间段内均处于导通状态;
[0050]第八控制单元,适于控制所述第二电平切换电路中的第六MOS管在所述第四时间段内处于导通状态,在所述第五时间段内处于截止状态,在第二时间段内和第三时间段内均处于截止状态;
[0051]第九控制单元,适于控制所述第二电平切换电路中的第三MOS管在所述第四时间段内处于导通状态,在所述第五时间段内处于截止状态,在第二时间段内和第三时间段内均处于导通状态;
[0052]第一控制单元,适于控制所述第一电平切换电路中的第四MOS管在第四时间段内和第五时间段内均处于截止状态,在第二时间段内处于导通状态,在第三时间段内处于截止状态;
[0053]第二控制单元,适于控制所述第一电平切换电路中的第五MOS管在第四时间段内和第五时间段内均处于导通状态,在所述第二时间段内处于截止状态,在所述第三时间段内处于导通状态;
[0054]第三控制单元,适于控制所述第一电平切换电路中的第六MOS管在第四时间段内和第五时间段内均处于截止状态,在所述第二时间段内处于截止状态,在所述第三时间段内处于导通状态;
[0055]第四控制单元,适于控制所述第一电平切换电路中的第三MOS管在第四时间段内和第五时间段内均处于导通状态,在所述第二时间段内处于截止状态,在所述第三时间段内处于导通状态。
[0056]与现有技术相比,本发明的技术方案在电平切换过程中,使第一 MOS管的衬底到漏极之间的等效二极管因两端电压差为零而不会正向导通,使第二 MOS管的衬底到漏极之间的等效二极管因反向偏置而不会导通,因此,本发明的技术方案可以实现任意电平之间地相互切换,消除了输出钳位问题,提高了输出电平的准确度,更不会出现电流倒灌问题。
【附图说明】
[0057]图1是一种现有三电平脉冲产生电路;
[0058]图2是本发明电平切换电路的一实施例结构示意图;
[0059]图3是本发明电平切换电路的另一实施例结构示意图;
[0060]图4是图3所示电平切换电路的信号波形图;
[0061]图5是本发明电平切换电路的又一实施例结构示意图;
[0062]图6是本发明电平切换电路的又一实施例结构示意图;
[0063]图7是本发明电平切换电路的又一实施例结构示意图;
[0064]图8是图7所示电平切换电路的信号波形图。
【具体实施方式】
[0065]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0066]如图2所示,本发明一实施例的电平切换电路包括:第一 MOS管M11、第二 MOS管M12、第三MOS管M13、第四MOS管M14、第五MOS管M15和第六MOS管M16。所述第一 MOS管M11、第二 MOS管M12、第三MOS管M13、第五MOS管M15和第六MOS管M16为同类型的MOS管,所述第四MOS管M14与所述第一 MOS管Ml I为不同类型的MOS管。第一 MOS管Ml 1、第二 MOS管M12、第三MOS管M13、第四MOS管M14、第五MOS管M15和第六MOS管M16可以均为高压管。第一 MOS管M11、第二 MOS管M12、第三MOS管M13、第四MOS管M14、第五MOS管M15和第六MOS管M16的衬底均各自与其自身的源极连接。
[0067]在图2所示的电平切换电路中,第一 MOS管M11、第二 MOS管M12、第三MOS管M13、第五MOS管M15和第六MOS管M16均为NMOS管,第四MOS管M14为PMOS管。
[0068]所述第一 MOS管Ml I的漏极连接第六MOS管M16的漏极并可以作为电平切换电路的输出端OUT。所述第一 MOS管Mll的栅极连接所述第二 MOS管M12的栅极、第四MOS管M14的漏极、第五MOS管M15的漏极。第一 MOS管Mll的源极连接第二 MOS管M12的源极和第三MOS管M13的漏极。
[0069]所述第三MOS管M13的源极连接所述第六MOS管M16的源极并适于输入第一电压VLL。所述第二 MOS管M12的漏极适于输入第二电压VL。所述第四MOS管M14的源极适于输入第三电压VL_p5,所述第三电压VL_p5比第二电压VL高4V至5V。例如,第三电压VL_P5的电压值为第二电压VL的电压值加5V。所述第五MOS管M15的源极适于输入所述第一电压VLL。
[0070]第一电压VLL的电压值可以小于或等于零,第二电压VL的电压值可以小于或等于零。所述第一电压VLL的电压值小于第二电压VL的电压值。
[0071]在本实施例中,所述电平切换电路还可以包括:第一控制单元11、第二控制单元12、第三控制单元13和第四控制单元14。
[0072]第一控制单元11适于控制所述第四MOS管M14在第二时间段内处于导通状态,在第三时间段内处于截止状态。
[0073]第二控制单元12适于控制所述第五MOS管M15在所述第二时间段内处于截止状态,在所述第三时间段内处于导通状态。
[0074]第三控制单元13适于控制所述第六MOS管M16在所述第二时间段内处于截止状态,在所述第三时间段内处于导通状态。
[0075]第四控制单元14适于控制所述第三MOS管M13在所述第二时间段内处于截止状态,在所述第三时间段内处于导通状态。
[0076]在第二时间段内,第四MOS管M14处于导通状态且第五MOS管M15处于截止状态,所以第一 MOS管Ml I的栅极电压和第二 MOS管M12的栅极电压(BI点电压)与第三电压VL_p5的电压值相等,使得第一 MOS管Mll和第二 MOS管M12导通。而第三MOS管M13和第六MOS管M16均处于截止状态,所以,第一 MOS管Mll的源极电压(Al点电压)和输出端OUT的电压均与第二电压VL的电压值相等,即电平切换电路输出第二电压VL0
[0077]在第三时间段内,第四MOS管M14处于截止状态且第五MOS管M15处于导通状态,所以BI点电压与第一电压VLL的电压值相等,使得第一 MOS管Ml I和第二 MOS管M12截止。而第三MOS管M13和第六MOS管M16均处于导通状态,所以输出端OUT的电压和Al点电压与第一电压VLL的电压值相等,即电平切换电路输出第一电压VLL。所述第二时间段和第三时间段可以连续且非交叠,第三时间段可以迟于所述第二时间段。
[0078]从上述工作过程中可以看出,输出第一电压VLL时,第一 MOS管Mll的漏极、源极和衬底的电压均为第一电压VLL,所以衬底到漏极之间的等效二极管两端电压差为零,不会正向导通;而第二 MOS管M12的源极和衬底的电压为第一电压VLL,漏极电压为第二电压VL,所以衬底到漏极之间的等效二极管反向偏置,也不会导通。因此,本实施例的电平切换电路不会出现倒灌问题。
[0079
当前第2页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1