[发明专利]快速差分电平转换器及包含该电平转换器的自举驱动器

说明书

本申请要求于2008年12月30日提交的韩国专利申请第10-2008-0136655号的优先权，其全部内容以引用的方式结合于此。

技术领域

本发明涉及半导体装置，并且更具体地，涉及一种快速差分电平转换器(fast differential level shifter)以一种包含该电平转换器的自举驱动器(boot strap driver)。

背景技术

自举驱动器是在上开关的门信号电压大于输出缓冲器中的输入电源电压时使用的技术中一种，该输出缓冲器具有包含上开关和下开关的推挽型反相器结构。

由于自举驱动器使用高于输入电源电压的电压，因此需要将输入电源电压升压到自举电源电压的电平转换器。

图1是示出了一般的自举驱动器100的示意图。参照图1，自举驱动器100包括：脉宽调制(PWM，pulse width modulation)信号发生电路1、电平转换器2、自举开关电路3以及平滑电路4。

自举驱动器100具有单个输入结构，其中使用单个晶体管，即第一晶体管Q1。因此，自举驱动器100的开关取决于第一晶体管Q1的门限电压，因此开关速度较慢。

并且，在自举驱动器100中，第三晶体管Q3和第四晶体管Q4由第二晶体管Q2的漏极电流以及施加到第一电阻器R1的电压来操作。因此，第一电阻器R1和第五晶体管Q5的特性随着芯片温度以及输入电压VDD的频率变化而改变。由此，发生第三晶体管Q3和第四晶体管Q4的操作误差，并且在芯片的大规模生产的过程中，缺陷率可能会提高。

虽然电平转换器可以由多种方式实现，然而在自举驱动器的情况下，由于自举电源BOOT和SW随着切换第三晶体管Q3和第四晶体管Q4的电压而改变，因此考虑到内压和效率，需要一种特殊的结构。

发明内容

因此，本发明针对一种快速差分电平转换器以及包含该快速差分电平转换器的自举驱动器，其基本上避免了由于现有技术的局限和缺点产生的一个或多个问题。

本发明的一个目的是提供了一种快速差分电平转换器以及包含该快速差分电平转换器的自举驱动器，其中该电平转换器稳定地控制输入输出电压、具有高增益并且实现防止PWM信号失真发生的宽带。

本发明的其他优点、目的和特征一部分将在下文中阐述，一部分对于本领域的普通技术人员而言通过下文的实验将变得显而易见或者可以从本发明的实践中获得。通过所写的说明书及其权利要求以及附图中特别指出的结构，可以了解和获知本发明的目的和其他优点。

为了实现这些目的和其他优点，并且根据本发明的目的，如在本文中所体现和概括描述的，根据本发明的实施例的快速差分电平转换器，包括：第一差分放大器，差分放大脉宽调制(PWM，pulsewidth modulation)信号和反相PWM信号，并且根据放大结果输出第一差分放大电压和第二差分放大电压；以及第二差分放大器，差分放大第一差分放大电压和第二差分放大电压，并且根据放大结果将差分放大电压转换为具有位于第一电压和第二电压之间的输出范围的电压。

在本发明的另一方面中，一种自举驱动器包括：PWM信号发生器，产生PWM信号；电平转换器，通过在两级下差分放大PWM信号将PWM信号转换为自举输出电压，自举输出电压具有从第一自举电压到第二自举电压的范围，；以及上驱动器，由第一和第二自举电压偏置，该上驱动器驱动电平转换器的输出并且输出第一驱动信号，其中，电平转换器差分放大PWM信号和反相PWM信号、根据放大结果输出第一差分放大电压和第二差分放大电压、差分放大第一差分放大电压和第二差分放大电压并且根据放大结果输出自举输出电压。

根据本发明的实施例，由于电平转换器和包含该电平转换器的自举驱动器实现在两级差分放大结构中，因此它们可以稳定地控制输入输出电压、具有高增益并且实现即使在1MHz或者更高的高频下仍无失真的进行正常操作的宽带。并且，由于提供箝位(clamping)电路，因此有利于保护内部电路。

可以理解的是，本发明的上述总体描述和以下的具体描述都是示例性的和说明性的，并且旨在提供对所要求的本发明的进一步解释。

附图说明

附图(其被包含用来提供对本发明的进一步理解以及被整合到以及构建为本申请的一部分)示出了本发明的实施例并且与说明书一起用于阐述本发明的原理。在附图中：

图1是示出了一般的自举驱动器的示意图；

图2是示出了根据本发明的实施例的自举驱动器的框图；

图3是示出了图2中所示的根据本发明的实施例的快速开关电平转换器的电路图；以及