電平轉(zhuǎn)換電路和電平轉(zhuǎn)換方法
【專(zhuān)利摘要】提供了設(shè)置于集成電路內(nèi)部的電平轉(zhuǎn)換電路和電平轉(zhuǎn)換方法。該電平轉(zhuǎn)換電路包括：N型MOS管，其柵極連接至集成電路的工作電壓，其漏極可操作以接收來(lái)自集成電路外部或前一電壓域的電壓信號(hào)；電阻性元件，其一端連接于工作電壓，另一端連接于N型MOS管的源極；以及數(shù)字緩沖器，其輸入端連接于N型MOS管的源極，其工作電壓端連接至恒流源，其輸出端可操作以輸出電壓輸出信號(hào)，該電壓輸出信號(hào)的邏輯狀態(tài)隨該電壓輸入信號(hào)的邏輯狀態(tài)變化。利用該電平轉(zhuǎn)換電路和方法，在存在電壓輸入信號(hào)時(shí)，能輸出邏輯狀態(tài)隨電壓輸入信號(hào)的邏輯狀態(tài)變化的電壓輸出信號(hào)；在不存在電壓輸入信號(hào)時(shí)，能使得電壓輸出信號(hào)的邏輯高狀態(tài)的電平與集成電路的所述工作電壓相同。
【專(zhuān)利說(shuō)明】電平轉(zhuǎn)換電路和電平轉(zhuǎn)換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種電平轉(zhuǎn)換電路、包括該電平轉(zhuǎn)換電路的集成電路和電平轉(zhuǎn)換方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今，集成電路中通常存在多個(gè)電壓域，而不同的電壓域通常具有不同的工作電壓。當(dāng)處于某個(gè)電壓域的集成電路接收來(lái)自該集成電路外部不同電壓域的電壓輸入信號(hào)時(shí)，需要利用電平轉(zhuǎn)換電路將該電壓輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合本電壓域的電壓信號(hào)。例如，芯片的電源電壓為5V,輸入電壓為2.5V,這時(shí)需要將2.5V的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為5V的電壓信號(hào)。
[0003]現(xiàn)有的電平轉(zhuǎn)換電路通常設(shè)置于集成電路的芯片外部。圖1示出了一種現(xiàn)有的電平轉(zhuǎn)換電路的應(yīng)用場(chǎng)景。如圖1所示，電平轉(zhuǎn)換電路101設(shè)置于集成電路10外部。來(lái)自集成電路10外部或前一電壓域的電壓輸入信號(hào)VIN由電平轉(zhuǎn)換電路101進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，其中電壓輸入信號(hào)VIN的高電平與電壓VDD不同。轉(zhuǎn)換后的信號(hào)被輸入到集成電路10內(nèi)部的緩沖器102中。緩沖器102對(duì)輸入的信號(hào)做進(jìn)一步轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生電壓輸出信號(hào)V0UT。
[0004]現(xiàn)有的電平轉(zhuǎn)換電路也可以設(shè)置于集成電路的內(nèi)部，但是其結(jié)構(gòu)往往較復(fù)雜，這無(wú)疑增加了集成電路芯片的制造成本。另外，現(xiàn)有的集成于集成電路內(nèi)部的電平轉(zhuǎn)換電路通常適用范圍較小，例如，僅能夠處理高電平值處于一定范圍內(nèi)的電壓輸入信號(hào)，而無(wú)法在信號(hào)輸入端為懸空狀態(tài)或者高壓的情況下實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的實(shí)施方式提供一種設(shè)置于集成電路內(nèi)部的電平轉(zhuǎn)換電路和在集成電路中執(zhí)行的電平轉(zhuǎn)換方法，以解決或者至少部分地緩解現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題。
[0006]在第一方面中,本發(fā)明的實(shí)施方式提供了 一種設(shè)置于集成電路內(nèi)部的電平轉(zhuǎn)換電路。該電平轉(zhuǎn)換電路包括:一個(gè)N型MOS管，其柵極連接至該集成電路的工作電壓，其漏極可操作以接收該集成電路外部或前一電壓域的電壓輸入信號(hào)；一個(gè)電阻性兀件，其一端連接于該工作電壓，另一端連接于該N型MOS管的源極；以及一個(gè)數(shù)字緩沖器，其輸入端連接于該N型MOS管的該源極，其工作電壓端連接至一個(gè)恒流源，其輸出端可操作以輸出電壓輸出信號(hào)，該電壓輸出信號(hào)的邏輯狀態(tài)隨該輸入信號(hào)的邏輯狀態(tài)而變化。
[0007]在第二方面中，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了 一種包含上述電平轉(zhuǎn)換電路的集成電路。
[0008]在第三方面中，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種電平轉(zhuǎn)換方法。該電平轉(zhuǎn)換方法包括在集成電路中執(zhí)行:借助于一個(gè)N型MOS管接收來(lái)自該集成電路外部或前一電壓域的電壓輸入信號(hào)或者懸空狀態(tài)；借助于該N型MOS管和連接于該N型MOS管與該集成電路的工作電壓之間的電阻性元件，基于該電壓輸入信號(hào)的邏輯高狀態(tài)和該懸空狀態(tài)產(chǎn)生具有第一高電平或第二高電平的中間電壓信號(hào)；以及借助于一個(gè)與恒流源連接的數(shù)字緩沖器，將該中間電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓輸出信號(hào)，使得該電壓輸出信號(hào)的邏輯狀態(tài)隨該中間電壓信號(hào)的邏輯狀態(tài)而變化。
[0009]利用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的電平轉(zhuǎn)換電路和電平轉(zhuǎn)換方法，在存在電壓輸入信號(hào)的情況下，無(wú)論電壓輸入信號(hào)的邏輯狀態(tài)如何，均能夠輸出正確的電壓輸出信號(hào)，使得電壓輸出信號(hào)的邏輯狀態(tài)隨電壓輸入信號(hào)的邏輯狀態(tài)而變化；另外在輸入端為懸空狀態(tài)的情況下，使得電壓輸出信號(hào)的邏輯高狀態(tài)的電平與集成電路的所述工作電壓相同。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1示出了現(xiàn)有的電平轉(zhuǎn)換電路的一種應(yīng)用場(chǎng)景；
[0011]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電平轉(zhuǎn)換電路的示意圖；
[0012]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的電平轉(zhuǎn)換電路的示意圖；以及
[0013]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電平轉(zhuǎn)換方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]在第一方面中,本發(fā)明的實(shí)施方式提供了 一種設(shè)置于集成電路內(nèi)部的電平轉(zhuǎn)換電路。
[0015]下面將參照?qǐng)D2和圖3詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的電平轉(zhuǎn)換電路。
[0016]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電平轉(zhuǎn)換電路的示意圖。如圖2所示，設(shè)置于集成電路內(nèi)部的電平轉(zhuǎn)換電路20包括N型MOS管201、電阻性元件202、數(shù)字緩沖器203和恒流源204。
[0017]N型MOS管201的柵極G連接至集成電路的工作電壓VDD。工作電壓VDD可以為任何適當(dāng)?shù)闹?，例?V、3.3V等。N型MOS管201的漏極D可接收來(lái)自集成電路外部或前一電壓域的電壓輸入信號(hào)VIN。N型MOS管201的襯底接地。N型MOS管201優(yōu)選為高壓N型MOS管，其最大VDS耐壓(即最大漏源耐壓)例如為50V、40V或30V。
[0018]電阻性元件202的一端連接于工作電壓VDD，另一端連接于N型MOS管的源極S。電阻性元件202的電阻值例如在100K Ω到1000K Ω之間。
[0019]數(shù)字緩沖器203的輸入端連接于N型MOS管201的源極S，其工作電壓端經(jīng)由恒流源204連接至集成電路的工作電壓VDD，其輸出端可操作以輸出電壓輸出信號(hào)V0UT。恒流源204可操作以向數(shù)字緩沖器203提供例如I微安至100微安范圍內(nèi)的一個(gè)恒定電流。
[0020]在本實(shí)施方式中，電壓輸入信號(hào)VIN的邏輯狀態(tài)可以為低電平或高電平。電壓輸出信號(hào)VOUT的邏輯狀態(tài)隨電壓輸入信號(hào)VIN的邏輯狀態(tài)而變化。即，當(dāng)電壓輸入信號(hào)VIN的邏輯狀態(tài)為低電平時(shí)，電壓輸出信號(hào)VOUT的邏輯狀態(tài)為低電平；當(dāng)電壓輸入信號(hào)VIN的邏輯狀態(tài)為高電平時(shí)，其電平值可以是低于N型MOS管201的最大VDS耐壓的任意值，電壓輸出信號(hào)VOUT的邏輯狀態(tài)為高電平，并且其高電平值等于工作電壓VDD。
[0021]此外，當(dāng)不存在電壓輸入信號(hào)VIN，即N型MOS管201的漏極D為懸空狀態(tài)時(shí)，電壓輸出信號(hào)VOUT的邏輯狀態(tài)為高電平，并且其高電平值等于工作電壓VDD。
[0022]由此，無(wú)論是否存在電壓輸入信號(hào)VIN，并且無(wú)論電壓輸入信號(hào)VIN的邏輯狀態(tài)如何，利用本實(shí)施方式的電平轉(zhuǎn)換電路均能夠輸出電壓輸出信號(hào)V0UT，使得其邏輯高狀態(tài)的電平等于工作電壓VDD。例如，芯片的電源電壓(工作電壓)VDD為5V，在電壓輸入信號(hào)VIN的電平值為12V、5V、3.3V以及2.5V的情況下，均可以將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成5V輸出信號(hào)；當(dāng)電壓輸入信號(hào)VIN為低電平時(shí)，電壓輸出信號(hào)VOUT為低電平；在輸入為懸空狀態(tài)的情況下，電壓輸出信號(hào)VOUT為5V高電平。
[0023]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的電平轉(zhuǎn)換電路的示意圖。如圖3所示，設(shè)置于集成電路內(nèi)部的電平轉(zhuǎn)換電路30包括N型MOS管301、電阻性元件302、數(shù)字緩沖器303和恒流源304。
[0024]N型MOS管301的柵極G連接至集成電路的工作電壓VDD。N型MOS管301的漏極D可接收來(lái)自集成電路外部或前一電壓域的電壓輸入信號(hào)VIN。N型MOS管301的襯底接地。N型MOS管301優(yōu)選為高壓N型MOS管，其最大VDS耐壓例如為50V、40V或30V。
[0025]電阻性元件302的一端連接于工作電壓VDD，另一端連接于N型MOS管的源極S。電阻性元件302的電阻值例如在100K Ω到1000K Ω之間。
[0026]數(shù)字緩沖器303的輸入端連接于N型MOS管301的源極S，其工作電壓端經(jīng)由恒流源304連接至集成電路的工作電壓VDD，其輸出端可操作以輸出電壓輸出信號(hào)V0UT。在圖3所示的實(shí)施方式中，數(shù)字緩沖器303 (如圖3中的虛線框所示)包括兩個(gè)串聯(lián)的CMOS反相器，其中，第一級(jí)CMOS反相器包括串聯(lián)在數(shù)字緩沖器的工作電壓端與地之間的P型MOS管PMl和N型MOS管匪1，第二級(jí)CMOS反相器包括串聯(lián)在數(shù)字緩沖器的工作電壓端與地之間的P型MOS管PM2和N型MOS管匪2。P型MOS管PMl和N型MOS管匪I的柵極相連，以作為數(shù)字緩沖器303的輸入端，P型MOS管PM2和N型MOS管匪2的漏極相連，以作為數(shù)字緩沖器303的輸出端。P型MOS管PMl的源極作為數(shù)字緩沖器303的工作電壓端。
[0027]恒流源304可操作以向數(shù)字緩沖器303提供例如I微安至100微安范圍內(nèi)的一個(gè)恒定電流。在圖3所示的實(shí)施方式中，恒流源304由一個(gè)P型MOS管構(gòu)成。該P(yáng)型MOS管的源極連接至集成電路的工作電壓VDD，其漏極連接到P型MOS管PMl的源極，其柵極連接至一個(gè)恒定的偏置電壓VB，偏置電壓VB可以是在集成電路內(nèi)部產(chǎn)生的恒定電壓。
[0028]下面將以集成電路的工作電壓VDD為5V，電壓輸入信號(hào)VIN分別為低電平、2.5V、IOV以及N型MOS管301的漏極D為懸空狀態(tài)為例，描述圖3所示的電平轉(zhuǎn)換電路30的工作原理。
[0029]當(dāng)工作電壓VDD為5V，電壓輸入信號(hào)VIN為低電平時(shí)，N型MOS管301導(dǎo)通。由此，數(shù)字緩沖器303的輸入端的電壓被下拉至低電平，從而數(shù)字緩沖器303的輸出端輸出的電壓輸出信號(hào)VOUT為低電平。
[0030]當(dāng)工作電壓VDD為5V，電壓輸入信號(hào)VIN為2.5V時(shí)，N型MOS管301導(dǎo)通。此時(shí)N型MOS管301的源極S的電壓約為2.5V。由此，第一級(jí)CMOS反相器中的P型MOS管PMl和N型MOS管匪I的柵極電壓也約為2.5V。對(duì)于P型MOS管304而言，其柵極的偏置電壓VB和源極的電壓VDD使得P型MOS管304導(dǎo)通。因而，P型MOS管304的漏極電壓約為5V。從而，與P型MOS管304的漏極相連的P型MOS管PMl的源極電壓也約為5V。由此，P型MOS管PMl導(dǎo)通。對(duì)于N型MOS管匪I而言，由于其柵極電壓為2.5V，源極接地，因此N型MOS管匪I導(dǎo)通。盡管第一級(jí)CMOS反相器中的P型MOS管PMl和N型MOS管匪I均導(dǎo)通，但由于恒流源304的限流作用，使得導(dǎo)通時(shí)P型MOS管PMl的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于N型MOS管匪I的內(nèi)阻，因此第一級(jí)CMOS反相器的輸出仍為低電平。在這種情況下，第二級(jí)CMOS反相器中的P型MOS管PM2導(dǎo)通，而MOS管匪2截止。由此第二級(jí)CMOS反相器輸出高電平。S卩，數(shù)字緩沖器303的輸出端輸出的數(shù)字輸出信號(hào)VOUT為高電平，且該高電平等于工作電壓VDD。[0031]當(dāng)工作電壓VDD為5V，電壓輸入信號(hào)VIN為IOV時(shí)，N型MOS管301截止。此時(shí)，N型MOS管301的鉗位作用將其源極電壓鉗位到其柵極電壓VDD (5V)。在這種情況下，第一級(jí)CMOS反相器中的P型MOS管PMl截止，而N型MOS管匪I導(dǎo)通；第二級(jí)CMOS反相器中的P型MOS管PMl導(dǎo)通，而N型MOS管匪I截止。由此第二級(jí)CMOS反相器輸出高電平。S卩，數(shù)字緩沖器303的輸出端輸出的電壓輸出信號(hào)VOUT為高電平，且該高電平等于工作電壓VDD。
[0032]當(dāng)工作電壓VDD為5V，N型MOS管301的漏極D為懸空狀態(tài)時(shí)，利用電阻性元件302的上拉作用將第一級(jí)CMOS反相器的輸入端電壓上拉到工作電壓VDD，由此第一級(jí)CMOS反相器輸出低電平，而第二級(jí)CMOS反相器輸出高電平。即，數(shù)字緩沖器303的輸出端輸出的電壓輸出信號(hào)VOUT為高電平，且該高電平等于工作電壓VDD。
[0033]應(yīng)當(dāng)理解，盡管圖3中分別以?xún)蓚€(gè)串聯(lián)的CMOS反相器和P型MOS管為例說(shuō)明了數(shù)字緩沖器303和恒流源304的構(gòu)成，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚的是，數(shù)字緩沖器303和恒流源304也可以以其它方式實(shí)現(xiàn)，而不背離本發(fā)明的精神和范圍。
[0034]在第二方面中，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了 一種包含上述電平轉(zhuǎn)換電路的集成電路。
[0035]在第三方面中，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種在集成電路內(nèi)部實(shí)施的電平轉(zhuǎn)換方法。下面將參照?qǐng)D4描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電平轉(zhuǎn)換方法。
[0036]如圖4所示，首先在步驟S401，借助于一個(gè)N型MOS管接收來(lái)自集成電路外部或前一電壓域的電壓輸入信號(hào)或者懸空狀態(tài)。例如，可經(jīng)由圖2所示的N型MOS管201的漏極D連接該電壓輸入信號(hào)，或者使得其漏極D處于懸空狀態(tài)。如前所述，該N型MOS管優(yōu)選為高壓N型MOS管，其最大VDS耐壓例如為50V、40V或30V。該電壓輸入信號(hào)的邏輯高狀態(tài)的電平可以是低于該高壓N型MOS管的最大VDS耐壓的任意值。
[0037]接下來(lái)，在步驟S402，借助于該N型MOS管和連接于該N型MOS管與集成電路的工作電壓之間的電阻性元件，基于該電壓輸入信號(hào)的邏輯高狀態(tài)和該懸空狀態(tài)產(chǎn)生具有第一高電平或第二高電平的中間電壓信號(hào)。該電阻性元件例如為圖2所示的電阻性元件202。該電阻性元件的電阻值例如在100KΩ到1000KΩ之間。
[0038]具體而言，當(dāng)該電壓輸入信號(hào)的邏輯高狀態(tài)的電平低于集成電路的工作電壓時(shí)，借助于該N型MOS管將該電壓輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有第一高電平的中間電壓信號(hào)，該第一高電平低于集成電路的工作電壓。當(dāng)該電壓輸入信號(hào)的邏輯高狀態(tài)的電平高于集成電路的工作電壓時(shí)，借助于該N型MOS管將該電壓輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有第二高電平的中間電壓信號(hào)，該第二高電平等于集成電路的工作電壓。當(dāng)借助于該N型MOS管接收到懸空狀態(tài)，例如，該N型MOS管的漏極處于懸空狀態(tài)時(shí)，借助于該電阻性元件將該電壓輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有第二高電平的中間電壓信號(hào)，該第二高電平等于集成電路的工作電壓。
[0039]然后，在步驟403，借助于一個(gè)與恒流源連接的數(shù)字緩沖器，將該中間電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓輸出信號(hào)，使得該電壓輸出信號(hào)的邏輯狀態(tài)隨該中間電壓信號(hào)的邏輯狀態(tài)而變化。該數(shù)字緩沖器例如包括兩個(gè)串聯(lián)的CMOS反相器，該恒流源例如包括一個(gè)P型MOS管，如圖3所示。
[0040]具體而言，當(dāng)該中間電壓信號(hào)具有第一高電平且該第一高電平低于集成電路的工作電壓時(shí)，該數(shù)字緩沖器將該中間電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓輸出信號(hào)，使得該電壓輸出信號(hào)的邏輯高狀態(tài)的電平等于集成電路的工作電壓。[0041]當(dāng)該中間電壓信號(hào)具有第二高電平且該第二高電平等于集成電路的工作電壓時(shí)，該數(shù)字緩沖器將該中間電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓輸出信號(hào)，使得該電壓輸出信號(hào)的邏輯高狀態(tài)的電平等于集成電路的工作電壓。
[0042]根據(jù)另一實(shí)施方式，本發(fā)明的電平轉(zhuǎn)換方法可進(jìn)一步包括以下步驟:借助于N型MOS管，將電壓輸入信號(hào)的邏輯低狀態(tài)轉(zhuǎn)換為具有低電平的中間電壓信號(hào)；以及借助于數(shù)字緩沖器，將該中間電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有低電平的電壓輸出信號(hào)。
[0043]以上參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式進(jìn)行了描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，上述實(shí)施方式僅僅是出于說(shuō)明的目的而列舉的示例，而不是用來(lái)進(jìn)行限制。凡在本發(fā)明的教導(dǎo)和權(quán)利要求保護(hù)范圍下所作的任何修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種設(shè)置于集成電路內(nèi)部的電平轉(zhuǎn)換電路，包括: 一個(gè)N型MOS管，其柵極連接至所述集成電路的工作電壓，其漏極可操作以接收所述集成電路外部或前一電壓域的電壓輸入信號(hào)； 一個(gè)電阻性元件，其一端連接于所述工作電壓，另一端連接于所述N型MOS管的源極；以及 一個(gè)數(shù)字緩沖器，其輸入端連接于所述N型MOS管的所述源極，其工作電壓端連接至一個(gè)恒流源，其輸出端可操作以輸出電壓輸出信號(hào)，所述電壓輸出信號(hào)的邏輯狀態(tài)隨所述電壓輸入信號(hào)的邏輯狀態(tài)而變化。
2.如權(quán)利要求1所述的電平轉(zhuǎn)換電路，其中所述N型MOS管是一個(gè)高壓N型MOS管，其最大VDS耐壓為50V、40V或30V。
3.如權(quán)利要求2所述的電平轉(zhuǎn)換電路，其中所述電壓輸入信號(hào)的邏輯高狀態(tài)的電平可以是低于所述高壓N型MOS管的最大VDS耐壓的任意值，而所述電壓輸出信號(hào)的邏輯高狀態(tài)的電平與所述集成電路的所述工作電壓相同。
4.如權(quán)利要求1所述的電平轉(zhuǎn)換電路，其中所述電阻性元件的電阻值在100ΚΩ到1000KΩ 之間。
5.如權(quán)利要求1所述的電平轉(zhuǎn)換電路，其中所述恒流源可操作以提供I微安至100微安范圍內(nèi)的一個(gè)恒定電流。
6.如權(quán)利要求5所述的電平轉(zhuǎn)換電路，其中所述恒流源包括一個(gè)P型MOS管，其源極連接至所述集成電路的所述工作電壓，其柵極連接至一個(gè)恒定偏置電壓，其漏極連接到所述數(shù)字緩沖器的工作電壓端?！?br> 7.如權(quán)利要求1所述的電平轉(zhuǎn)換電路，其中所述數(shù)字緩沖器包括兩個(gè)串聯(lián)的CMOS反相器。
8.如權(quán)利要求7所述的電平轉(zhuǎn)換電路，其中每個(gè)所述CMOS反相器包括串聯(lián)在所述數(shù)字緩沖器的所述工作電壓端與地之間的P型MOS管和N型MOS管。
9.如權(quán)利要求1所述的電平轉(zhuǎn)換電路，其中所述N型MOS管的漏極可操作以處于懸空狀態(tài)，所述電壓輸出信號(hào)的邏輯高狀態(tài)的電平與所述集成電路的所述工作電壓相同。
10.一種集成電路，包括根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的電平轉(zhuǎn)換電路。
11.一種電平轉(zhuǎn)換方法，包括在集成電路中執(zhí)行: 借助于一個(gè)N型MOS管接收所述集成電路外部或前一電壓域的電壓輸入信號(hào)或者懸空狀態(tài)； 借助于所述N型MOS管和連接于所述N型MOS管與所述集成電路的工作電壓之間的電阻性元件，基于所述電壓輸入信號(hào)的邏輯高狀態(tài)和所述懸空狀態(tài)產(chǎn)生具有第一高電平或第二高電平的中間電壓信號(hào)；以及 借助于一個(gè)與恒流源連接的數(shù)字緩沖器，將所述中間電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓輸出信號(hào)，使得所述電壓輸出信號(hào)的邏輯狀態(tài)隨所述中間電壓信號(hào)的邏輯狀態(tài)而變化。
12.如權(quán)利要求11所述的電平轉(zhuǎn)換方法，其中，所述N型MOS管是一個(gè)高壓N型MOS管，其最大VDS耐壓為50V、40V或30V。
13.如權(quán)利要求12所述的電平轉(zhuǎn)換方法，其中，所述電壓輸入信號(hào)的邏輯高狀態(tài)的電平可以是低于所述高壓N型MOS管的最大VDS耐壓的任意值，所述電壓輸出信號(hào)的邏輯高狀態(tài)的電平和所述第二高電平均等于所述集成電路的所述工作電壓。
14.如權(quán)利要求11所述的電平轉(zhuǎn)換方法，其中所述電阻性元件的電阻值在100ΚΩ到1000KΩ 之間。
15.如權(quán)利要求11所述的電平轉(zhuǎn)換方法，其中所述恒流源可操作以提供I微安至100微安范圍內(nèi)的一個(gè)恒定電流。
16.如權(quán)利要求15所述的電平轉(zhuǎn)換方法，其中所述恒流源包括一個(gè)P型MOS管，其源極連接至所述集成電 路的所述工作電壓，其柵極連接至一個(gè)恒定偏置電壓，其漏極連接到所述數(shù)字緩沖器的工作電壓端。
17.如權(quán)利要求11所述的電平轉(zhuǎn)換方法，其中所述數(shù)字緩沖器包括兩個(gè)串聯(lián)的CMOS反相器。
【文檔編號(hào)】H03K19/0185GK103856207SQ201210528651
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月6日
【發(fā)明者】王洪來(lái), 宋振宇, 黃維海 申請(qǐng)人:艾爾瓦特集成電路科技（天津）有限公司