專利名稱：可變電源電壓接口電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及集成電路領(lǐng)域，尤其涉及集成電路中可變電源電壓電路中的接口 電路。
背景技術(shù)：
在基于CMOS工藝的集成電路中，當(dāng)控制信號(hào)從某一工作電壓的電路傳輸?shù)搅硪?工作電壓的電路時(shí)，需要對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，尤其當(dāng)電壓相差較大時(shí)，比如當(dāng)前級(jí)的 輸出端和后級(jí)的高壓端直接相連時(shí)，傳輸信號(hào)的電壓轉(zhuǎn)換處理就顯得更為重要了，這就需 要相應(yīng)的接口電路。以往的集成電路變電壓接口電路只能用于前級(jí)的輸出端接到后級(jí)的柵 端，不能實(shí)現(xiàn)前級(jí)的輸出端和后級(jí)的高壓端直接相連，否則會(huì)在后級(jí)的高壓端和前級(jí)的M0S 管漏端與前級(jí)電源端形成大的電流通路，這是由于漏端和襯底間形成的PN正向?qū)▽?dǎo)致 的，這樣將嚴(yán)重影響電路的性能。如圖1所示為現(xiàn)有的一種變電壓轉(zhuǎn)換電路，其包括PM0S晶體管P2、P3，NM0S晶體 管N2、N3，以及由PM0S晶體管P1及NM0S晶體管附組成的反相器電路，當(dāng)輸入端A端為低 電平且B端為低電平時(shí)，由于反相器的作用，使得NM0S管N2的柵極為高而將N2導(dǎo)通，再經(jīng) PM0S管P3導(dǎo)通后輸出高電壓VDD2到Y(jié)端。而當(dāng)輸入端A端輸入高電平且B端為高電平 (對(duì)應(yīng)電壓VDD1)時(shí)，輸出低電壓到Y(jié)端。而在輸入端A端為高電平且B端為低電平時(shí)，輸 出高阻態(tài)到Y(jié)端，在這種情況下，Y端所接的后級(jí)電路的電壓只能在地和VDD2間，如果Y端 所接的后級(jí)電路的電壓大于電壓VDD2，則會(huì)在Y端和VDD2間形成電流通路，該電流方向如 圖2所示，為從Y — PM0S管P3的漏端一NWELL — N+ — VDD2，其中PM0S剖面圖對(duì)應(yīng)圖1 中的PM0S管P3。這將嚴(yán)重?fù)p壞PM0S管P3的使用性能，進(jìn)而導(dǎo)致影響整個(gè)電路的性能，甚 至導(dǎo)致電路完全損壞。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是要解決上述技術(shù)問(wèn)題設(shè)計(jì)了一種新型的可變電源電壓接 口電路，可以很好的實(shí)現(xiàn)靈活多樣的接口要求，解決前級(jí)的輸出端和后級(jí)的高壓端直接相 連的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出如下技術(shù)方案一種可變電源電壓的接口電路， 其包括具有不同工作電壓的前級(jí)電路及后級(jí)電路，所述前級(jí)電路經(jīng)由第一晶體管與其輸出 端相接，該輸出端與后級(jí)電路的工作電壓相接，在所述前級(jí)電路的第一晶體管和輸出端間 還接有一隔離前級(jí)電路的電源電壓及后級(jí)電路的工作電壓的第二晶體管。其中，所述第二晶體管為NM0S晶體管，其漏極及柵極與所述第一晶體管的漏極相 接，NM0S晶體管的源極與所述輸出端相接。當(dāng)后級(jí)電路的工作電壓大于前級(jí)電路的工作電壓時(shí)，所述NM0S晶體管不導(dǎo)通，從 而隔離前級(jí)電路的電源電壓與后級(jí)電路的工作電壓。所述第一晶體管為一 PM0S晶體管，其源極與前級(jí)電路的電源電壓相接。[0009]所述前級(jí)電路的輸出端通過(guò)與后級(jí)電路的第三晶體管與后級(jí)電路的工作電壓相
接。 本實(shí)用新型的接口電路在前級(jí)電路的輸出端和后級(jí)電路的工作電壓(尤其是較 高壓)相接時(shí)，通過(guò)在前級(jí)電路的PMOS晶體管的漏極端接一 NMOS晶體管，很好的隔離了前 級(jí)電路的電源和后級(jí)電路的高電壓，用較簡(jiǎn)單的電路解決了前級(jí)電路的輸出端和后級(jí)電路 的高壓端直接相連的問(wèn)題，從而避免了對(duì)電路性能造成的不良影響，實(shí)現(xiàn)了不同電源電壓 電路間信號(hào)的傳遞。

圖1為現(xiàn)有的可變電壓接口電路的示意圖；圖2為對(duì)應(yīng)圖1的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型可變電源電壓接口電路的示意圖；圖4為對(duì)應(yīng)圖3的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為應(yīng)用本實(shí)用新型的電路示意圖；圖6為對(duì)應(yīng)圖5的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖3示，在可變電源電壓的接口電路中，其一般包括具有不同工作電壓的前級(jí) 電路及后級(jí)電路，前級(jí)電路經(jīng)由一 PMOS晶體管Pl與輸出端Y端相接，該輸出端Y端又與后 級(jí)電路的工作電壓相接。當(dāng)前級(jí)電路的輸出端Y端和后級(jí)電路的工作電壓，尤其時(shí)高壓端 直接相連時(shí)，在前級(jí)電路的PMOS管Pl的漏極端接一 NMOS管Ni，并將m的柵極與漏極和 PMOS管Pl漏極相接，以隔離前級(jí)的電源電壓和后級(jí)的電壓。這樣，當(dāng)后級(jí)有高電壓加在Y 端時(shí)，如圖4所示，由于NMOS管m的源漏端與襯底間形成反向PN結(jié)，使得NMOS管m不導(dǎo) 通，從而隔離了前級(jí)的電源電壓與后級(jí)的高壓。而當(dāng)Y端所接后級(jí)的電壓小于電源電壓時(shí)， 匪OS管m正常導(dǎo)通，從而不影響Υ端的電壓輸出。實(shí)現(xiàn)本使用新型的可變電源電壓的接口電路的最好方式是將其應(yīng)用于電源管理 集成電路中。如圖5所示，前級(jí)電路包括PMOS管Pl，NMOS管m及N2，PMOS管Pl的源極 接電源電壓VDD，漏極與NMOS管附的柵極及漏極相接，后級(jí)電路包括PMOS管P2，P3，以及 NMOS管N3，前級(jí)電路的輸出端Y與后級(jí)電路PMOS管P2的漏極直接相接，而PMOS管P2的 源極接另一電壓VCC。當(dāng)PMOS管P2的柵端B為高電平時(shí)，P2不導(dǎo)通，在一定的電壓范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)正 常的信號(hào)傳遞。當(dāng)電源電壓VCC大于電壓VDD，且PMOS管P2的柵端B為低電平時(shí)，P2導(dǎo) 通。如圖6所示，由于NMOS管m的源漏端與襯底間形成反向PN結(jié)，從而阻止了電流直接 由PMOS管Pl的漏極流入到VDD，有效的隔離了前級(jí)的電源電壓和后級(jí)的高壓，從而避免了 后級(jí)高壓對(duì)PMOS管Pl乃至整個(gè)電路性能的影響。本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特征已揭示如上，然而熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可 能基于本實(shí)用新型的教示及揭示而作種種不背離本實(shí)用新型精神的替換及修飾，如將本實(shí) 用新型中的NMOS管用其他晶體管或二極管等元件代替，因此，本實(shí)用新型保護(hù)范圍應(yīng)不限 于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本實(shí)用新型的替換及修飾，并為本專利申請(qǐng)權(quán)利要求所涵蓋.
權(quán)利要求一種可變電源電壓的接口電路，其包括具有不同工作電壓的前級(jí)電路及后級(jí)電路，所述前級(jí)電路經(jīng)由第一晶體管與其輸出端相接，該輸出端與后級(jí)電路的工作電壓相接，其特征在于在所述前級(jí)電路的第一晶體管和輸出端間還接有一隔離前級(jí)電路的電源電壓及后級(jí)電路的工作電壓的第二晶體管。
2.如權(quán)利要求1所述的可變電源電壓的接口電路，其特征在于所述第二晶體管為 NM0S晶體管，其漏極及柵極與所述第一晶體管的漏極相接，NM0S晶體管的源極與所述輸出 端相接。
3.如權(quán)利要求1所述的可變電源電壓的接口電路，其特征在于所述第一晶體管為一 PM0S晶體管，其源極與前級(jí)電路的電源電壓相接。
4.如權(quán)利要求1所述的可變電源電壓的接口電路，其特征在于所述前級(jí)電路的輸出 端通過(guò)后級(jí)電路的第三晶體管與后級(jí)電路的工作電壓相接。
專利摘要本實(shí)用新型揭示一種可變電源電壓的接口電路，其包括具有不同工作電壓的前級(jí)電路及后級(jí)電路，所述前級(jí)電路經(jīng)由PMOS晶體管與其輸出端相接，該輸出端與后級(jí)電路的工作電壓相接，在所述前級(jí)電路的第一PMOS晶體管和輸出端間還接有一隔離前級(jí)電路的電源電壓及后級(jí)電路的工作電壓的NMOS晶體管。當(dāng)后級(jí)電路的工作電壓大于前級(jí)電路的工作電壓時(shí)，所述NMOS晶體管不導(dǎo)通，從而隔離前級(jí)電路的電源電壓與后級(jí)電路的工作電壓，用較簡(jiǎn)單的電路解決了前級(jí)電路的輸出端和后級(jí)電路的高壓端直接相連的問(wèn)題，從而避免了對(duì)電路性能造成的不良影響，實(shí)現(xiàn)了不同電源電壓電路間信號(hào)的傳遞。
文檔編號(hào)H03K19/0185GK201616818SQ20092016517
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者杜坦, 江石根, 石萬(wàn)文, 袁翔, 謝衛(wèi)國(guó) 申請(qǐng)人:蘇州市華芯微電子有限公司