一种电平转换电路及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电路领域，尤其涉及一种电平转换电路及装置。
【背景技术】
[0002]在流水线型模数转换器中，通常应用到电平转换电路，用于实现高低电平信号的转换，而随着对流水线型模数转换器的速度指标的要求越来越高，加快电平转换电路的速度也成了提高流水线型模数转换器的速度的手段之一。
[0003]在现有技术中，采用的电平转换电路如图1所示，包括PMOS (P-Mental-Oxide-Semiconductor，P 型金属-氧化物-半导体)管 Tl，PMOS 管 T2，NMOS (N-Mental-Oxide-Semiconductor, N型金属-氧化物-半导体)管T3，NMOS管T4及反相器，其中，Tl的源极与T2的源极均与电源正极AVDD连接，Tl的漏极与T2的栅极连接，Tl的栅极与T2的漏极连接，T3的栅极与方波产生电路的输出端elk连接，T3的源极与T4的源极连接并接地，T3的漏极与Tl的漏极连接；T4的栅极通过反相器与Τ3的栅极连接，Τ4的漏极与Τ2的漏极连接，并作为电平转换电路的输出端clkout与负载连接。具体的工作原理为:假设AVDD的值为2V，方波产生电路输出的信号的最低电压值为0V，最高电压值为IV，则当elk = OV时，则Τ3的栅极电压为0V，Τ3截止，而Τ4的栅极电压通过反相器转换为IV，则Τ4导通，此时clkout=0V，此时由于Tl的栅极电压小于源极电压，则Tl导通，Τ2的栅极电压为AVDD = 2V，则Τ2截止；当elk = IV时，由于Τ3的栅极电压大于源极电压，则Τ3导通，Τ4截止，Τ3的漏极电压与Τ2的栅极电压为0，由于Τ2的栅极电压小于源极电压，则Τ2导通，此时clkout =AVDD = 2V，而Tl截止，从而完成电平信号的转换。
[0004]但在上述实现过程中，在elk从零变为最高电压时，Tl、T2和T3之间状态改变的先后顺序是:先T3导通，然后T2才能导通，最后Tl从导通变为截止。也就是说，在T3从截止变为导通的过程中，存在T3和Tl同时导通的状态，所以T3的漏极电压不能立即变为0V，而是从AVDD的一个中间值逐渐变为0V，这样会导致T2的导通速度变慢，进而导致clkout从零变为AVDD的速度变慢，即降低了电平转换电路的转换速度。
【发明内容】
[0005]本发明的实施例提供一种电平转换电路及装置，用于提高电平转换电路的转换速度。
[0006]为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案:
[0007]第一方面，本发明实施例提供一种电平转换电路，包括:第一等效二极管，第一开关三极管，第二开关三极管，第二等效二极管，第一电容和第二电容；所述第一等效二极管的阴极与第一参考电压连接，所述第一等效二极管的阳极分别于所述第一开关三极管的栅极连接及所述第一电容的第一端连接；所述第一开关三极管的第一端与第二参考电压连接，所述第一开关三极管的第二端和所述第二开关三极管的第一端均与所述输出电压连接；所述第一电容的第二端和第二电容的第一端均与输入电压连接；所述第二电容的第二端分别与所述第二等效二极管的阴极和所述第二开关三极管的栅极连接；所述第二开关三极管的第二端接地，所述第二等效二极管的阳极与所述第三参考电压连接；其中，所述输入电压在零与第一电压之间切换；V2-G1-W1彡Vl < V2-W1 ；W2 < V3彡G2+W2 ;其中，V1、V2、V3分别是所述第一参考电压、所述第二参考电压、所述第三参考电压；W1为所述第一等效二极管的导通压降，Gl为所述第一开关三极管的阈值电压，G2为所述第二开关三极管的阈值电压，W2为所述第二等效二极管的导通压降；所述第一电压大于所述第一等效二极管的导通压降，且第一电压大于所述第二开关三极管的阈值电压，且第一电压大于所述第一开关三极管的阈值电压；当所述输入电压为零时，所述第一等效二极管的阳极与阴极截止；所述第二等效二极管的阳极与阴极导通；当所述输入电压从零变为第一电压时，所述第一等效二极管的阳极与阴极导通；所述第二等效二极管的阳极与阴极的电压差不大于所述第二等效二极管的导通压降，所述第二等效二极管的阳极与阴极截止；所述第一开关三极管的栅极和第一端的电压差的绝对值不大于所述第一开关三极管的阈值电压，所述第一开关三极管的第一端与第二端截止；所述第二开关三极管的栅极和第二端的电压差的绝对值大于所述第二开关三极管的阈值电压，所述第二开关三极管的第一端与第二端导通，使得所述输出电压为零。
[0008]结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，当所述输入电压从所述第一电压变为零时，第一等效二极管的阳极与阴极的电压差不大于所述第一等效二极管的导通压降，所述第一等效二极管的阳极与阴极截止；所述第二等效二极管的阳极与阴极的电压差等于所述第二等效二极管的导通压降，所述第二等效二极管处于预导通状态；所述第一开关三极管的栅极和第一端的电压差的绝对值大于所述第一开关三极管的阈值电压，所述第一开关三极管的第一端与第二端导通；所述第二开关三极管的栅极和第二端的电压差的绝对值不大于所述第二开关三极管的阈值电压，所述第二开关三极管的第一端与第二端截止，使得所述输出电压为第二参考电压。
[0009]结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，Vl = V2-G1-W1 ；V3 = G2+W2o
[0010]结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述电路还包括:反相器；所述反相器的输出端与所述输入电压连接；所述反相器，用于输出所述输入电压。
[0011]结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述第一等效二极管包括第一 P型金属-氧化物-半导体PMOS管；所述第一 PMOS管的栅极和漏极连接作为所述第一等效二极管的阴极，所述第一 PMOS管的源极作为所述第一等效二极管的阳极。
[0012]结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述第一开关三极管包括:第二 PMOS管；所述第二 PMOS管的栅极作为所述第一开关三极管的栅极，所述第二 PMOS管的源极作为所述第一开关三极管的第一端；所述第二 PMOS管的漏极作为所述第一开关三极管的第二端。
[0013]结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述第二开关三极管包括第一 N型金属-氧化物-半导体NMOS管；所述第一 NMOS管的漏极作为所述第二开关三极管的第一端；所述第一 NMOS管的源极作为所述第二开关三极管的第二端；所述第一 NMOS管的栅极作为所述第二开关三极管的栅极。
[0014]结合第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述第二等效二极管包括:第二 NMOS管；所述第二 NMOS管的源极作为所述第二等效二极管的阴极；所述第二 NMOS管的栅极和漏极连接作为所述第二等效二极管的阳极。
[0015]结合第一方面的第五至第七任一种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述第一电容的容值减所述第二 PMOS管的栅极的寄生电容的容值小于预设值；所述第二电容的容值减所述第一 NMOS管的栅极的寄生电容的容值小于所述预设值；所述预设值大于零。
[0016]第二方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括上述实施例所述的电平转换电路。
[0017]本发明实施例提供一种电平转换电路及装置，其中，电平转换电路包括:第一等效二极管，第一开关三极管，第二开关三极管，第二等效二极管，第一电容和第二电容；并且，所述输入电压在零与第一电压之间切换；V2-G1-W1 ^ Vl < V2-W1 ；W2 < V3 ^ G2+W2 ;所述第一电压大于所述第一等效二极管的导通压降，且第一电压大于所述第二开关三极管的阈值电压，且第一电压大于所述第一开关三极管的阈值电压；在输入电压为零时，第二开关三极管处于亚阈值状态，但还是截止；而当输入电压从零变为第一电压时，第二开关三极管从亚阈值状态转变为导通，并使得电平转换电路输出电压为0V，从而实现了电压从输入电压的第一电压到输出OV的转换。这样，由于在输入电压为零时，O < VQ2e -VQ2二彡G2，第二开关三极管处于亚阈值状态，所以在输入电压由零变为第一电压时，只要第二开关三极管的第一端电压与栅极电压的差从OV到G2间的一个值变化到大于第二开关三极管的阈值电压G2就可以使得第二开关三极管立即导通，而无需从OV过度至亚阈值状态再到完全导通状态，最终提高了电平转换电路的切换速度。进一步的，根据电容的特征可知，当电容接收到瞬间跳变信号时，具有无延时作用，所以本发明中的第一电容和第二电容在接收到的信号为从零变为第