[发明专利]一种电平移位器

说明书

本发明公开了一种电平移位器，包括：偏置电压提供电路、电平移位电路和输出切换电路。电平移位电路包括上电平移位单元和下电平移位单元。其中，当上电平移位单元处于截止状态时，上电平移位单元进一步接收第一偏置电压，以使上电平移位单元处于非完全截止状态，从而提高上电平移位单元的响应速度；而当下电平移位单元处于截止状态时，下电平移位单元进一步接收第二偏置电压，以使下电平移位单元处于非完全截止状态，以提高下电平移位单元的响应速度。本发明的电平移位器具有较快的响应速度。

技术领域

本发明涉及电平移位器，特别是涉及一种能够快速响应的电平移位器。

背景技术

电平移位器是用来将具有某种电压振幅的输入信号转换成另一种不同电压振幅的输出信号的电路，其广泛地应用在整合具有不同操作电压的不同类型的集成电路中。

现有的电平移位器，特别是电荷泵浦电平移位器(charge pump level shifter)，其运作的速度较慢，因此其并不适合在高频率下操作。特别是，传统的电平移位器大多采用输入输出器件(IO device)，这些输入输出器件的高阈值电压和低输入电压振幅极大地影响了其响应速度，造成整个电平移位器的运作的速度较慢。

有鉴于此，有必要设计开发一种新的电平移位器，来克服上述缺陷。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种电平移位器，其具有较快的响应速度。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种电平移位器，包括：偏置电压提供电路、电平移位电路和输出切换电路。其中，偏置电压提供电路包括第一偏置电压提供单元，其设置在第一工作电压和地电压之间，并提供第一偏置电压；第二偏置电压提供单元，其设置在所述第一工作电压和所述地之间，并提供第二偏置电压。电平移位电路包括上电平移位单元，其接收第一控制信号并连接所述第一工作电压，其根据所述第一控制信号以确定是否导通所述上电平移位单元，从而确定是否输出所述第一工作电压；和下电平移位单元，其接收所述第一控制信号并连接第二工作电压，其根据所述第一控制信号以确定是否导通所述下电平移位单元，从而确定是否输出所述第二工作电压。输出切换电路包括第一开关元件，其包括控制端、第一通路端和第二通路端，其中，所述控制端接收第一控制电压，所述第一通路端接收所述电平移位电路的输出，当所述电平移位电路输出所述第一工作电压时，所述第一开关元件导通，以使所述输出切换电路输出所述第一工作电压；而当所述电平移位电路输出所述第二工作电压时，所述第一开关元件截止；和第二开关元件，其包括控制端、第一通路端和第二通路端，其中，所述控制端接收第二控制电压，所述第一通路端接收第二控制信号，所述第二控制信号设计成匹配所述第一开关元件的操作，以在所述第一开关元件导通时，所述第二开关元件截止；而在所述第一开关元件截止时，所述第二开关元件导通，以使所述输出切换电路输出所述地电压；其中，所述第一开关元件为第一类型开关元件，而所述第二开关元件为第二类型开关元件，且所述第一类型开关元件的类型与所述第二类型开关元件的类型相反。其中，当所述上电平移位单元处于截止状态时，所述上电平移位单元进一步接收所述第一偏置电压，以使所述上电平移位单元处于非完全截止状态；而当所述下电平移位单元处于截止状态时，所述下电平移位单元进一步接收所述第二偏置电压，以使所述下电平移位单元处于非完全截止状态。

其中，所述第一偏置电压提供单元包括：第三开关元件、第一偏置电流提供电路和第一电压缓冲电路。所述第三开关元件包括控制端、第一通路端和第二通路端，其中，所述第一通路端连接至所述第一工作电压，所述控制端与所述第二通路端连接在一起，此连接处定义为第一节点。所述第一偏置电流提供电路连接至所述第一节点，且所述第一偏置电流提供电路通过所述第一节点而连接所述第三开关元件从而为所述第三开关元件提供偏置电流以使所述第三开关在所述第一节点处产生所述第一偏置电压。所述第一电压缓冲电路连接至所述第一节点以缓冲输出所述第一偏置电压。