l的输入端连接信号输入端IN ；
所述NBTI效应恢复单元主要包括第三PMOS晶体管205、第四PMOS晶体管206、第三NMOS晶体管207、第二反相器INV2和恢复信号输入端RM，其中，所述第三PMOS晶体管205和第四PMOS晶体管206的源极连接高电平信号端VDD，第三PMOS晶体管205和第四PMOS晶体管206的栅极连接恢复信号输入端RM，第三PMOS晶体管205的漏极连接电平转换电路中第一 PMOS晶体管201的栅极，第四PMOS晶体管206的漏极连接电平转换电路中第二PMOS晶体管202的栅极；
所述第三NMOS晶体管207的源极连接低电平端VSS，漏极连接高电压信号端VPP，栅极连接第二反相器INV2的输出端，所述第二反相器INV2的输入端连接恢复信号输入端RM。
[0014]在恢复单元中使用两个额外的第三PMOS晶体管205和第四PMOS晶体管206为高阈值电压晶体管，其源极都是接高电平信号端VDD，本身对NBTI效应不敏感。虽然高阈值电压的晶体管会造成电路速度的下降，但PMOS晶体管M6的作用只是将处于正常工作模式的灵敏放大器切换到恢复模式，所以只会增加切换延时而不影响灵敏放大器电路的整体性能。并且通过优化第三PMOS晶体管205和第四PMOS晶体管206的尺寸能够有效降低电路整体面积。
[0015]当电平转换电路处在正常工作模式时，高电平信号端VDD施加于恢复信号输入端RM,高阈值的第三PMOS晶体管205和第四PMOS晶体管206关闭，高电平信号端VDD没有施加于第一 PMOS晶体管201和第二 PMOS晶体管202栅极，反向器INV2输出低电平端VSS，使得第三NMOS晶体管207截止，高电压信号不会被拉低，能够正常地施加到第一 PMOS晶体管201和第二 PMOS晶体管202的源极，电平转换电路正常工作:当输入端IN输入低电平时，通过反相器INVl后，第二 NMOS晶体管204的栅极为电源电压VDD，从而第二 NMOS晶体管204导通，输出端OUT被拉到低电平端VSS，使得第一 PMOS晶体管201也导通。从而第二PMOS晶体管202的栅极电压被上拉到高电压信号端VPP，这使得第二 PMOS晶体管202关断。因此，输出端OUT输出低电平端VSS。当输入端IN输入高电平时，第一 NMOS晶体管203导通，第二 NMOS晶体管204关断，从而第二 PMOS晶体管202的栅极电压被下拉到低电平端VSS，使得第二PMOS晶体管202导通，输出端OUT输出高电压信号端VPP，通过反馈使得第一 PMOS晶体管201关断。可见，电平转换电路的输出端OUT实现了从高电压信号端VPP到低电平端VSS的切换，完成了输入端IN由逻辑高电平信号端VDD向高电压信号端VPP的转换功能。
[0016]当电平转换电路处于恢复模式时，低电平OV施加于恢复信号输入端RM，高阈值的第三PMOS晶体管205和第四PMOS晶体管206打开，反向器INV2输出高电平信号端VDD，使得第三NMOS晶体管207导通，电平转换电路中的PMOS晶体管201和202分别通过高阈值的第三PMOS晶体管205和第四PMOS晶体管206充电到高电平信号端VDD。同时，第一PMOS晶体管201和第二 PMOS晶体管202的源极被放电VSS，电平转换电路进入到NBTI效应恢复模式。
[0017]恢复模式有效抑制了 PMOS管阈值电压的负向漂移，提高了电平转换电路的性能与可靠性。同时，在恢复模式时，第一 PMOS晶体管201与第二 PMOS晶体管202的源极通过第三NMOS晶体管207放电到低电平端VSS，也就是说电平转换电路上下两端的电压摆幅为0，没有电压降，有效抑制了漏电流，改善了电平转换电路的静态功耗。从整体上加强了电路的性能。电路结构简单，具有很高的实用价值和广阔的市场前景。
[0018]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】
1.一种改善电平转换电路负偏压温度不稳定性的恢复电路，其特征在于，包括一个电平转换电路以及一个NBTI效应恢复单元: 所述电平转换电路主要包括第一 PMOS晶体管(201)、第二 PMOS晶体管(202)、第一NMOS晶体管(203)、第二 NMOS晶体管(204)和第一反相器INV1，其中，第一 PMOS晶体管(201)的源极和第二 PMOS晶体管(202)的源极连接高电压信号端VPP，所述第一 PMOS晶体管(201)的栅极分别连接第二 PMOS晶体管M2的漏极和第二 NMOS晶体管204的漏极，其互连的公共端为电平转换电路的信号输出端0UT，所述第一 PMOS晶体管Ml的漏极分别连接第二 PMOS晶体管M2的栅极和第一 NMOS晶体管(203)的漏极，其互连的公共端为电平转换电路的反向信号输出端OUTb ； 所述第一 NMOS晶体管(203)的源极连接低电平端VSS，其栅极连接电平转换电路的信号输入端IN，所述第二 NMOS晶体管(204)的源极连接低电平端VSS，其栅极连接第一反相器INVl的输出端，第一反相器INVl的输入端连接信号输入端IN ； 所述NBTI效应恢复单元主要包括第三PMOS晶体管(205)、第四PMOS晶体管(206)、第三NMOS晶体管(207)、第二反相器INV2和恢复信号输入端RM，其中，所述第三PMOS晶体管(205)和第四PMOS晶体管(206)的源极连接高电平信号端VDD，第三PMOS晶体管(205)和第四PMOS晶体管(206)的栅极连接恢复信号输入端RM，第三PMOS晶体管(205)的漏极连接电平转换电路中第一 PMOS晶体管(201)的栅极，第四PMOS晶体管(206)的漏极连接电平转换电路中第二 PMOS晶体管(202)的栅极； 所述第三NMOS晶体管(207)的源极连接低电平端VSS，漏极连接高电压信号端VPP，栅极连接第二反相器INV2的输出端，所述第二反相器INV2的输入端连接恢复信号输入端RM。
2.根据权利要求1所述的改善电平转换电路负偏压温度不稳定性的恢复电路，其特征在于，所述第三PMOS晶体管(205)和第四PMOS晶体管(206)为高阈值PMOS晶体管。
【专利摘要】本发明是一种改善电平转换电路负偏压温度不稳定性的恢复电路，包括一个电平转换电路以及一个NBTI效应恢复单元：所述电平转换电路主要由第一PMOS晶体管、第二PMOS晶体管、第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管和第一反相器INV1组成，所述NBTI效应恢复单元主要由第三PMOS晶体管、第四PMOS晶体管、第三NMOS晶体管、第二反相器INV2和恢复信号输入端RM组成。采用本发明技术方案，有效抑制了PMOS管阈值电压的负向漂移，提高了电平转换电路的性能与可靠性，并且有效抑制了漏电流，改善了电平转换电路的静态功耗。
【IPC分类】H03K19-094
【公开号】CN104579308
【申请号】CN201410803632
【发明人】翁宇飞, 李力南, 姜伟
【申请人】苏州宽温电子科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月23日