[发明专利]用于I/O接口的两级升压转换电路

说明书

技术领域

本发明属于逻辑电路领域，尤其涉及一种用于I/O接口的两级升压转换电路。 

背景技术

通常把介于内部芯片与外部芯片之间的接口称为I/O接口，通过I/O接口可以实现外部芯片与内部芯片之间的信号转换，完成相应的控制功能。如I/O接口可以接收一低电源信号（core power supply）作为内部电平信号，而实际电路却需要一高压电源VDDIO作为I/O电源，当所述低电源信号<<高压电源VDDIO时，所述低电源信号将会在传输这些低电压的升压转换电路上施加应力。这种升压转换电路最常用互补金属氧化物半导体（CMOS）反相器。 

图1示出了传统的接收简单的数字信号的升压转换电路10，其包括一用低压管制成的CMOS反相器INV和分别用一高压管制成的NM1、NM2、PM3、PM4，NM1和PM3的漏极相连接至PM4的栅极，NM1的栅极和反相器INV的正极相连接至输入端IN，NM2和PM4的漏极相连接至PM3的栅极且作为输出端OUT，NM2的栅极和反相器INV的负极相连接，NM1和NM2的源极相连至 电源地V_SS，PM3和PM4的源极相连接并与高压电源VDDIO相连，NM1的阈值电压为V_th1，NM2的阈值电压为V_th2，V_th1和V_th2均大于低电源信号。当输入端IN接入的低电源信号从“0->1”进行切换时，NM1的阈值电压V_th1大于其栅极所连接的低电源信号而导致NM1无法开启，致使NM1的漏极电压不能由高压电源VDDIO下拉至0，由此PM4关断，输出端OUT不能将高压电源VDDIO输出，故输出端OUT无法拉升至1，所以NM2的栅极接受经过反相器INV的低电源信号而关断；当输入端IN接入的低电源信号从“1->0”进行切换时，NM2的阈值电压V_th2大于其栅极所连接的反相的低电源信号而导致NM2无法开启，致使输出端OUT不能由高压电源VDDIO下拉至0。 

因此，所述升压转换电路以一频率持续接收直流信号作为低电源信号时，若所述低电源信号<<高压电源VDDIO，而NM1的V_th1和NM2的V_th2均大于所述低电源信号，则会导致输入端IN的低电源信号从“0->1”进行切换时，所述升压转换电路无法正确地在输出端OUT将高压电源VDDIO输出而拉升至1，或会导致输入端IN的低电源信号从“1->0”进行切换时，所述升压转换电路无法正确地在输出端OUT将高压电源VDDIO下拉至0以供使用。因此，当I/O接口接收到的低电源信号远远小于实际电路需要的高压电源VDDIO时，需要提供一种新的升压转换电路解决上述问题。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于I/O接口的两级升压转换电路，以解决当 I/O接口接收到的低电源信号远远小于实际电路需要的高压电源时，无法正确地根据接收到的低电源信号输出拉升电源或下拉电源以供实际电路使用的问题。 

为了解决上述问题，本发明提供一种用于I/O接口的两级升压转换电路，包括： 

第一级升压转换器，所述第一级升压转换器位于一中间电源和一电源地之间，且所述第一级升压转换器根据接收到的一低电源信号输出所述中间电源； 

第二级升压转换器，所述第二级升压转换器位于一高压电源和所述电源地之间，且所述第二级升压转换器根据接收到的所述中间电源输出所述高压电源； 

其中，所述低电源信号远低于所述高压电源，所述中间电源位于所述低电源信号和高压电源之间，所述低电源信号在所述电源地和中间电源之间的电压摆动。 

进一步的，所述第一级升压转换器包括：低压CMOS反相器、第一中间电源NMOS晶体管和第二中间电源NMOS晶体管、以及第一中间电源PMOS晶体管和第二中间电源PMOS晶体管；