[发明专利]电平转换电路

说明书

技术领域

本发明涉及电路技术领域，特别涉及一种新型的电平转换电路。

背景技术

电平转换电路被广泛应用于各种接口电路及输入输出单元中来实现电平的逻辑转换。专利号为US7030678B1的美国专利公开了一种电平转换电路。

图1为该电平转换电路的示意图。

如图1所示，所述电平转换电路包括电平转换器10和反相器20。

所述电平转换器10包括：第一NMOS管N1、第二NMOS管N2、第一PMOS管P1、第二PMOS管P2。其中，所述第一NMOS管N1的源极接地；栅极作为所述电平转换电路的输入端，用于接收输入电压Vi；漏极连接第一PMOS管P1的漏极。所述第二NMOS管N2的栅极连接反相器20的输出端；源极接地；漏极连接第二PMOS管P2的漏极，并作为所述电平转换电路的输出端，用于输出输出电压Vo。所述第一PMOS管P1的源极连接第一电源Vdd；栅极连接第二NMOS管N2的漏极。所述第二PMOS管P2的源极连接第一电源Vdd；栅极连接第一NMOS管N1的漏极。

所述反相器20包括：第三PMOS管P3和第三NMOS管N3。其中，所述第三PMOS管P3的源极连接第二电源Vcc；漏极连接第三NMOS管N3的漏极，并作为所述反相器20的输出端，连接第二NMOS管N2的栅极；栅极连接第三NMOS管N3的栅极，并作为所述反相器20的输入端用于接收输入电压Vi。所述第三NMOS管的源极接地。

其中，所述第一电源Vdd提供第一电压V1，第二电压Vcc提供第二电压V2，所述第一电压V1大于所述第二电压V2。

下面对图1所示的电平转换电路的工作原理做详细说明。

当输入电压Vi为逻辑低电平0，如接地时，第一NMOS管N1截止，第三NMOS管N3截止，第三PMOS管P3导通，所述第二电源Vcc与第二NMOS管N2的栅极连通，即施加在所述第二NMOS管N2上的栅极电压为第二电压，此时，第二NMOS管N2导通，在所述第二NMOS管N2的下拉作用下，电平转换电路输出的输出电压Vo为0V。

当输入电压Vi为逻辑高电平1，如为第二电压V2时，第三PMOS管P3截止，第三NMOS管N3导通，从而使得所述反相器20输出逻辑低电平0。因此，第二NMOS管N2上的栅极电压为逻辑低电平，从而使得所述第二NMOS管N2截止。但是，此时的第一NMOS管N1导通，由于第一NMOS管的源极接地，此时与所述第一NMOS管N1的漏极相连的第二PMOS管P2的栅极电压为0V，所述第二PMOS管P2导通，在所述第二PMOS管P2的上拉作用下，电平转换电路输出的输出电压Vo为第一电压V1。从而实现了由第二电压V2到第一电压V1的转换。

然而，在第二电源Vcc突然掉电，即第二电压V2为零时，反相器20停止工作，使得第一NMOS管N1以及第二NMOS管N2上的栅极电压均为零，从而导致第一PMOS管P1和第二PMOS管P2的栅极电压处于不稳定状态。在这种情况下，该电平转换电路的输出电压Vo可能为0、1或者中间态，从而影响到后级电路的稳定状态甚至产生漏电。

因此，如何在第二电源Vcc掉电时，避免电平转换电路的输出电压处于不稳定状态就成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种电平转换电路，在第二电源掉电时，可以有效地避免电平转换电路的输出电压处于不稳定状态。

为解决上述问题，本发明提供一种电平转换电路，包括：电平转换器和第一反相器；

所述电平转换器包括：第一NMOS管、第二NMOS管、第一PMOS管、第二PMOS管；其中，所述第一NMOS管的源极接地，漏极连接第一PMOS管的漏极，栅极连接第一反相器的输入端，并作入电平转换器的输入端；所述第二NMOS管的源极接地，栅极连接第一反相器的输出端，漏极连接第二PMOS管的漏极，并作为所述电平转换电路的输出端；所述第一PMOS管的源极连接第一电源，栅极连接第二NMOS管的漏极；所述第二PMOS管的源极连接第一电源，栅极连接第一NMOS管的漏极；所述第一反相器的电源端连接第一电源；其中，所述第一电源提供第一高电平电压，所述电平转换电路的输入电压在0V至第二高电平电压的范围内。

可选地，所述第一反相器包括CMOS反相器。