一种低功耗高稳态电平位移电路

发布时间：2024-03-15 00:49

　　提出了一种新型低功耗、高稳态电平位移电路。该电路能将5 V输入电压转换为10 V输出电压,在电路的初态和电平转换过程中均保持高稳态。采用瞬态增强结构,能加速电平信号之间的转换,有效地减小了传输延迟,提高了电路稳定性。瞬态增强结构在稳定状态时不发挥作用,减小了静态功耗,获得了低功耗。基于标准0.35μm BCD工艺和多5 V LDMOS耐压器件,对该电平位移电路在5 MHz频率下进行验证。结果表明,动态功耗仅为24.8μA,上升沿响应速度仅为12.7 ns,下降沿响应速度仅为22.8 ns。该电路具有可靠性高、功耗低的优点。

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【部分图文】：

图1基于交叉耦合的电平位移电路

当输入信号Vin为VDDL时,MN1管开启,MN2管关断,MN1管对A点进行放电,逐渐开启MP2管,对B点进行充电,直至VDDH。在这个过程中,MP1管关断。当输入信号Vin为0时,进行与上述相反的操作。当从VDDL转换到VDDH时,随着VDDL的减小,电路的下拉能力变弱,整体转....

图2基于电流镜的电平位移电路

基于电流镜的电平位移电路如图2所示。采用很低的输入电平VDDL,能够实现快速的电平转换,该结构的优点是低的竞争性,上拉结构与下拉结构工作几乎没有重叠。缺点是,当输入的电平为VDDL时,通过MP1与MN1的电流较大,且维持时间较长,导致静态功耗增加[8]。为了降低静态功耗,可加一个....

图3新型电平位移电路

新型的电平位移电路如图3所示。该新结构引入了瞬态增强结构,即MP3与MP4管、MP5与MP6管构成的两个瞬态增强结构。在电平跳变时,电路可实现快速转换,并在稳定后退出,实现了低功耗。MP1与MP2构成正反馈结构,加速电平的转换,实现快速响应。该电平位移电路能够快速、稳定地将0～V....

图4Vin从0跳变为VDDL的逻辑示意图

Iq=I1+2I2(1)当VDDH-|VTHP|≤Vout1<VDDH时,MN6管仍处于开启状态,MN2管电流出现下降趋势,直至消失。MN4管则逐渐开启,电流出现上升趋势,直至稳定,使MN6、MP6管通过的电流增加为MN4和I2上的电流。这一支路的电流通过MP5、MP....

本文编号：3928299