[发明专利]一种高速电平转换器

权利要求书

1.一种高速电平转换器，其特征在于：

所述转换器包括闩锁单元、串联单元、第一锁存单元、第二锁存单元和输出单元；其中，

所述闩锁单元，与所述串联单元、第一锁存单元和第二锁存单元分别连接，用于实现由低到高的电平转换；

所述串联单元，与所述闩锁单元、第一锁存单元和第二锁存单元分别连接，用于分别基于所述第一锁存单元和第二锁存单元的输出，控制所述闩锁单元中的第一支路和第二支路的开启或关断状态；

所述第一锁存单元，与闩锁单元和串联单元连接，用于基于闩锁单元第一支路的电压状态实现锁存输出，并基于所述第一锁存输出控制所述串联单元中第一支路的开启或关断；

所述第二锁存单元，与闩锁单元、串联单元和输出单元连接，用于基于闩锁单元第二支路的电压状态实现锁存输出，并基于所述第二锁存输出控制所述串联单元中第二支路的开启或关断；

所述输出单元，与所述第二锁存单元连接，用于基于所述第二锁存单元的输出实现电平转换输出。

2.根据权利要求1中所述的一种高速电平转换器，其特征在于：

所述第一锁存单元、第二锁存单元中PMOS管的尺寸小于所述闩锁单元中PMOS管的尺寸。

3.根据权利要求2中所述的一种高速电平转换器，其特征在于：

所述闩锁单元包括NMOS管Mn1和Mn2，PMOS管Mp1和Mp2；其中，

所述Mn1和Mp1组成第一支路，其漏极互相连接，源极分别接地电位和串联单元中的PMOS管Mp3的漏极，Mp1的栅极与Mp2的漏极连接，Mn1的栅极接入输入电平In；

所述Mn2和Mp2组成第二支路，其漏极互相连接，源极分别接地电位和串联单元中的PMOS管Mp4的漏极，Mp2的栅极与Mp1的漏极连接，Mn2的栅极接入输入电平的反相电平Inn。

4.根据权利要求3中所述的一种高速电平转换器，其特征在于：

所述串联单元包括PMOS管Mp3和Mp4；其中，

所述PMOS管Mp3源极接入电源电压V_hi，漏极与所述闩锁单元中的PMOS管Mp1的源极连接成为第一支路的一部分，其栅极与所述第一锁存单元的第一锁存输出连接；

所述PMOS管Mp4源极接入电源电压V_hi，漏极与所述闩锁单元中的PMOS管Mp2的源极连接成为第二支路的一部分，其栅极与所述第二锁存单元的第二锁存输出连接。

5.根据权利要求4中所述的一种高速电平转换器，其特征在于：

所述第一锁存单元和第二锁存单元的结构相同，均包括锁存器、NMOS管和反相器组成；

其中，所述锁存器与所述反相器依次串联，锁存器的输入端接入第一或第二支路中NMOS管的漏极电压，反相器的输出端接入第一或第二支路中所述串联单元PMOS管的栅极；

所述NMOS管的栅极和漏极分别与锁存器连接。

6.根据权利要求5中所述的一种高速电平转换器，其特征在于：

所述第一锁存单元中的锁存器包括PMOS管Mp6和Mp9，所述第二锁存单元中的锁存器包括PMOS管Mp5和Mp7；

所述锁存器中的两个PMOS管，其中一管的栅极均与其中另一管的漏极连接，组成闩锁结构。

7.根据权利要求6中所述的一种高速电平转换器，其特征在于：

所述第一锁存单元中的NMOS管为Mn5，所述第二锁存单元中的NMOS管为Mn3；

所述第一锁存单元中的NMOS管源极接地，栅极和漏极分别与第一锁存单元中的锁存器连接；

所述第二锁存单元中的NMOS管源极接地，栅极和漏极分别与第二锁存单元中的锁存器连接。

8.根据权利要求7中所述的一种高速电平转换器，其特征在于：

所述第一锁存单元中的反相器包括PMOS管Mp10和NMOS管Mn6；所述第二锁存单元中的反相器包括PMOS管Mp8和NMOS管Mn4；

其中，所述NMOS管和PMOS管的漏极相互连接，栅极相互连接，源极分别接入地电位和电源电压V_hi。