[发明专利]信号准位移转电路及直流转直流降压转换控制电路

说明书

技术领域

本发明是关于一种信号准位移转电路及直流转直流降压转换控制电路，尤指一种具轻载节能的信号准位移转电路及直流转直流降压转换控制电路。

背景技术

在传统的直流转直流降压转换电路，若上臂晶体管使用N型金氧半场效晶体管，一般而言需使用信号准位移转电路（Level Shift Circuit）来进行信号准位的调整，以正确地控制上臂晶体管的导通与关断。然而，传统的电流型信号准位移转电路会有功耗大，且产生漏电通路，并不利于轻负载下应用。传统的脉冲型信号准位移转电路虽然没有漏电通路及无功耗大的问题，但是由于是通过晶体管的寄生电容来维持输出信号的准位。当信号准位移转电路的参考准位有抖动时，容易造成信号准位移转电路的输出信号的逻辑状态改变。因此，脉冲型信号准位移转电路的抗干扰能力很差。

图1为传统的电流型信号准位移转电路的电路示意图。一第一逻辑低电位VS1和一第一逻辑高电位VP1为第一组电源信号的两个逻辑准位。一第二逻辑低电位VS2和一第二逻辑高电位VP2为另外一组电源信号的两个逻辑准位。信号准位移转电路的作用为将高逻辑准位、低逻辑准位分别为第一逻辑高电位VP1和第一逻辑低电位VS1的信号准位转换为高逻辑准位、低逻辑准位分别为第二逻辑高电位VP2和第二逻辑低电位VS2的信号输出。

当一第一输入信号S位于第一逻辑高电位VP1而一第二输入信号R位于第一逻辑低电位VS1时，一晶体管MN4导通而一晶体管MN5关断。此时，一电流源Ib的电流经晶体管MN1和MN2的镜像复制，而使电流流经晶体管MP1、MN4和MN2。一晶体管MP2同时也镜像晶体管MP1的电流，而将一第一输出信号Q的一电位拉高至第二逻辑高电位VP2。另外，由于晶体管MN5关断而无电流，晶体管MP4和MP3也因无电流而关断。由于，第一输出信号Q的电位位于第二逻辑高电位VP2而导通一晶体管MN7，而将一第二输出信号QN的一电位拉低至第二逻辑低电位VS2。同样地，当第一输入信号S位于第一逻辑低电位VS1而第二输入信号R位于第一逻辑高电位VP1时，第一输出信号Q的电位位于第二逻辑低电位VS2而第二输出信号QN的电位位于第二逻辑高电位VP2。经过上述的准位转换，而使第一输入信号S及第二输入信号R的第一逻辑高电位VP1及第一逻辑低电位VS1，转换成为第一输出信号Q及第二输出信号QN的第二逻辑高电位VP2及第二逻辑低电位VS2。

为了保证信号准位转换的速度，当第一输入信号S为一高准位而第二输入信号R为一低准位时，从第二逻辑高电位VP2经晶体管MP1、MN4和MN2流到第一逻辑低电位VS1的电流会设计的较大。同样地，当第一输入信号S为一低准位而第二输入信号R为一高准位时，从第二逻辑高电位VP2经晶体管MP4、MN5和MN3流到第一逻辑低电位VS1的电流也设计的较大。这样的电路设计，可确保电流型信号准位移转电路的信号准位转换速度，然而相对地功耗也较高。尤其在直流转直流降压转换电路操作于轻载下，例如：二极管仿真模式（DEM，Diode Emulation Mode），电流型信号准位移转电路持续的流经大电流不利于节能，而且在第二逻辑高电位VP2由额外的升压电路提供而非独立的电压源下，也可能导致第二逻辑高电位VP2的降低。

请参见图2，为传统的改良式电流型信号准位移转电路的电路示意图。相对于图1，改良式电流型信号准位移转电路增加了晶体管MN8和MN9。晶体管MN8和MN9的主要作用在于挡压，其栅极耦接第一逻辑高电位VP1，这样可以确保晶体管MN8和MN9的源极，即晶体管MN4和MN5的漏极的电位被箝制在第一逻辑高电位VP1的下。这样的电路设计下，晶体管MN4和MN5均可以为低压晶体管，而有利于提高晶体管MN4和MN5的切换速度。然而，大功耗的问题仍是存在。