[发明专利]一种施密特触发器

说明书

本发明公开了一种施密特触发器，涉及集成电路技术领域。该触发器包括第一级子电路、第二级子电路和反相器子电路，所述第一级子电路连接于信号输入端、输出第一级输出电压至所述第二级子电路，所述第二级子电路输出第二级输出电压至反相器子电路，所述反相器子电路将所述第二级输出电压反向后由信号输出端输出；所述第二级子电路包括第十场效应管和第一电流源，所述第十场效应管连接于低电源电压、第二场效应管和第六场效应管，所述第一电流源连接于所述第十场效应管和所述反相器子电路。本发明的技术方案可以解决使用先进制程工艺设计新版本接口电路时，兼容老版本的接口协议的问题，从而降低电路成本。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种施密特触发器。

背景技术

施密特触发器是具有迟滞特性的反向器。与普通反向器不同的是，施密特触发器有两个阈值电压，分别为正向阈值电压和负向阈值电压，在输入信号从低电平上升到高电平的过程中，输出电路的状态发生变化所对应的输入电压称为正向阈值电压，在输入信号从高电平下降到低电平的过程中，输出电路状态发生变化所对应的输入电压称为负向阈值电压。这种特性使得施密特触发器广泛运用于具有抗噪整形电路。正负阈值电压之间的电压差称为施密特触发器的触发窗口。

传统的施密特触发器通常如图1所示，由8个MOS管构成。PMOS管P1、P2及NMOS管N2、N1依次串联于电源电压和地之间，PMOS管P2与NMOS管N2之间的节点连接于反相器，反相器的输出作为信号输出端；PMOS管P3的源端连接于PMOS管P1和P2之间、漏端接地、栅端连接反相器；NMOS管N3的漏端连接于NMOS管N1和N2之间、源端接地、栅端连接反相器。

在USB1.1协议中，其电源和数据信号摆幅都是3.3V，那么图1中的8个MOS管都采用耐压3.3V的MOS管来构成，施密特触发器就可以正常的工作。但是USB接口协议在不断更新的过程中，所支持的速度不断提升，这就要求必须要使用更先进制程的工艺，而在先进制程工艺下，出于成本、MOS管工作速度和功耗等等考虑可能不会选择3.3V的MOS管，而是只选择1.8V的MOS管，但是新版本的USB接口协议一般都要求必须向下兼容老版本的接口协议，此时就会出现使用1.8V的MOS管去处理3.3V的电压和数据信号的难题。如果直接把图1中的8个MOS管由耐压3.3V的MOS管换成耐压1.8V的MOS管，由于电源和数据信号仍然是3.3V的，电路很容易会被击穿而损坏。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种施密特触发器，旨在使用耐压1.8V的MOS管兼容3.3V的电源和数据信号。

为实现上述目的，本发明提供一种施密特触发器，包括第一级子电路、第二级子电路和反相器子电路，所述第一级子电路连接于信号输入端、输出第一级输出电压至所述第二级子电路，所述第二级子电路输出第二级输出电压至反相器子电路，所述反相器子电路将所述第二级输出电压反向后由信号输出端输出；

所述第一级子电路包括：连接于第一偏置电压的第一场效应管和第二场效应管，所述第一场效应管还连接有第三场效应管和第四场效应管，所述第四场效应管连接于高电源电压电源，连接于第二偏置电压的第五场效应管和第六场效应管，所述第五场效应管连接有第七场效应管和第八场效应管，所述第七场效应管和所述第八场效应管连接有第九场效应管，所述第八场效应管和第九场效应管接地，所述第九场效应管还连接于所述反相器子电路输出端；所述第四场效应管、所述第三场效应管、所述第二场效应管、所述第六场效应管、所述第七场效应管和所述第八场效应管依次串联于高电源电压和地之间；

所述第二级子电路包括第十场效应管和第一电流源，所述第十场效应管连接于低电源电压、第二场效应管和第六场效应管，所述第一电流源连接于所述第十场效应管和所述反相器子电路。

优选地，所述第一场效应管、所述第二场效应管、所述第三场效应管和所述第四场效应管为PMOS管。