一種vdd耐壓cmos的2vdd電平轉(zhuǎn)換電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，可以將VDD耐壓的COMS器件工作于2倍VDD電壓電路，實(shí)現(xiàn)將VDD電壓閾的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為2倍VDD電壓閾的數(shù)字信號。
【背景技術(shù)】
[0002]在集成電路設(shè)計(jì)中，由于工藝的限制或者出于成本的考慮，需要將VDD耐壓的CMOS器件工作于2倍VDD電壓電路，在保證電路性能的同時(shí)還需要保證MOS管不會(huì)超過耐壓值VDD。
[0003]附圖1是一種VDD耐壓的CMOS器件工作于2倍VDD電壓電路的反相器電路；具體電路形式包含輸出級和電平轉(zhuǎn)換級兩個(gè)部分；輸出級(a)由3個(gè)NMOS管和3個(gè)PMOS管構(gòu)成，NMOS管Ml的源極連接到地，柵極連接電平轉(zhuǎn)換級的輸出IN2，漏極連接到PMOS管M2的源極和NMOS管M3的源極；PM0S管M2的源極連接到NMOS管Ml的漏極和NMOS管M3源極，柵極連接電平轉(zhuǎn)換級的輸出IN2，漏極連接到電源VDD ;^0S管M3的源極連接到NMOS管Ml的漏極和PMOS管M2的源極，柵極連接到電源VDD，漏極連接到PMOS管M4的漏極作為電路的輸出OUT ；PM0S管M4的源極連接到PMOS管M5的漏極和NMOS管M6的源極，柵極連接到電源VDD，漏極連接到NMOS管M3的漏極作為電路的輸出OUT ；PM0S管M5的源極連接到電源2VDD，柵極連接電平轉(zhuǎn)換級的輸出IN1，漏極連接到PMOS管M4的源極和NMOS管M6的源極；NM0S管M6的源極連接到PMOS管M4的源極和PMOS管M5的漏極，柵極連接電平轉(zhuǎn)換級的輸出INl，漏極連接到電源VDD ；電平轉(zhuǎn)換級(b)由2個(gè)NMOS管和2個(gè)PMOS管構(gòu)成；NM0S管M7的源極連接到反相器的輸入端IN，柵極連接到電源VDD，漏極連接到NMOS管M8的源極作為電平轉(zhuǎn)換級的輸出IN2 ;NM0S管M8的源極連接到NMOS管M7的漏極作為電平轉(zhuǎn)換級的輸出IN2，柵極連接到反相器的輸入端IN，漏極連接到電源VDD ；PM0S管M9的源極連接到反相器的輸入端IN，柵極連接到電源VDD，漏極連接到PMOS管MlO的源極作為電平轉(zhuǎn)換級的輸出INI ;PM0S管MlO的源極連接到PMOS管M9的漏極作為電平轉(zhuǎn)換級的輸出IN1，柵極連接到反相器的輸入端IN，漏極連接到電源VDD。
[0004]電源VDD的電壓為VDD，電源2VDD的電壓為2倍VDD，該反相器的輸入高電平為2倍VDD，低電平為O ;當(dāng)反相器輸入為高電平時(shí)，IN電壓為2倍VDD，電平轉(zhuǎn)換級的M9導(dǎo)通、MlO斷開、INl電壓為2倍VDD，M7斷開、M8導(dǎo)通、IN2電壓為VDD ;則輸出級Ml導(dǎo)通、M2斷開、M3導(dǎo)通、M5斷開、M6開啟、M4斷開、OUT輸出為O ;當(dāng)反相器輸入為低電平時(shí)，IN電壓為0，電平轉(zhuǎn)換級的M9斷開、MlO導(dǎo)通、INl電壓為VDD，M7導(dǎo)通開、M8斷開、IN2電壓為O ;則輸出級Ml斷開、M2導(dǎo)通、M3斷開、M5導(dǎo)通、M6斷開、M4導(dǎo)通、OUT輸出為2倍VDD ;附圖2是反相器各主要結(jié)點(diǎn)的波形圖；通過上面的分析電平轉(zhuǎn)換級的作用是將輸入O到2倍VDD電壓閾的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為O到VDD電壓閾的數(shù)字信號IN2和VDD到2倍VDD電壓閾的數(shù)字信號INl。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)之前分析的反相器電路，反相器的輸出級，則需要兩個(gè)信號來驅(qū)動(dòng)；一個(gè)為O到VDD電壓閾的數(shù)字信號和一個(gè)為VDD到2倍VDD電壓閾的數(shù)字信號；對于將VDD電壓閾到2倍VDD電壓閾的電平轉(zhuǎn)換，輸入已經(jīng)能提供一個(gè)O到VDD電壓與的數(shù)字信號，所以需要設(shè)計(jì)一個(gè)可以將O到VDD電壓閾的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為VDD到2倍VDD電壓閾的數(shù)字信號的電路。
[0006]基于上述思想，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種VDD耐壓的CMOS器件工作于2倍VDD電壓，可以將VDD電壓閾的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為2倍VDD電壓閾的數(shù)字信號的電平轉(zhuǎn)換電路；主要的技術(shù)點(diǎn)有四個(gè)方面:
1.采用鎖存器結(jié)構(gòu)，通過復(fù)位電路修改鎖存器的存儲(chǔ)值；
2.采用脈沖產(chǎn)生電路，在輸入信號發(fā)生翻轉(zhuǎn)的同時(shí)產(chǎn)生復(fù)位或置位信號，修改鎖存器的存儲(chǔ)值；
3.無靜態(tài)功耗；
4.采用VDD耐壓的器件工作在2倍VDD電壓。
【附圖說明】
[0007]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0008]圖1 一種VDD耐壓的CMOS器件工作于2倍VDD電壓電路的反相器電路；
圖2反相器各主要結(jié)點(diǎn)波形；
圖3本發(fā)明的電平轉(zhuǎn)換電路；
圖4脈沖產(chǎn)生電路波形圖；
圖5本發(fā)明的電平轉(zhuǎn)換電路主要結(jié)點(diǎn)波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]以下結(jié)合附圖，詳細(xì)說明發(fā)明公開的一種VDD耐壓CMOS的2VDD電平轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)和工作過程。
[0010]如圖3所示，一種VDD耐壓的CMOS器件用于2倍VDD電壓，可以將VDD電壓閾的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為2倍VDD電壓閾的數(shù)字信號的電平轉(zhuǎn)換電路；具體電路形式包含輸出級、鎖存器、復(fù)位電路、邏輯電路、脈沖產(chǎn)生電路五個(gè)部分；輸出級(a)由3個(gè)NMOS管和3個(gè)PMOS管構(gòu)成，NMOS管Ml的源極連接到地，柵極連接到反相器Xl的輸出INB，漏極連接到PMOS管M2的源極和NMOS管M3源極；PM0S管M2的源極連接到NMOS管Ml的漏極和NMOS管M3源極，柵極連接到反相器Xl的輸出INB，漏極連接到電源VDD ；NM0S管M3的源極連接到NMOS管Ml的漏極和PMOS管M2的源極，柵極連接到電源VDD，漏極連接到M4的漏極作為電路的輸出OUT ；PM0S管M4的源極連接到PMOS管M5的漏極和NMOS管M6的源極，柵極連接到電源VDD，漏極連接到M3的漏極作為電路的輸出OUT ;PM0S管M5的源極連接到電源2VDD，柵極連接到鎖存器的輸出B端，漏極連接到PMOS管M4的源極和NMOS管M6的源極；NM0S管M6的源極連接到PMOS管M4的源極和PMOS管M5的漏極，柵極連接到鎖存器的輸出B端，漏極連接到電源VDD ;鎖存器(b)由2個(gè)NMOS管和2個(gè)PMOS管構(gòu)成；NM0S管Mll的源極連接到電源VDD，柵極連接到鎖存器的輸出結(jié)點(diǎn)B，漏極連接到鎖存器的結(jié)點(diǎn)A ；PM0S管M12的源極連接到電源2VDD，柵極連接到鎖存器的輸出結(jié)點(diǎn)B，漏極連接到鎖存器的