專利名稱：用于將高壓電平轉(zhuǎn)換到低壓電平的集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，涉及用于將高壓電平轉(zhuǎn)換到低壓電平的集成電路。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LEDs)為半導(dǎo)體光源并且用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)日光燈源。通常，LEDs是由化合物材料制成的半導(dǎo)體二極管。如果二極管為正向偏壓，則一個(gè)節(jié)點(diǎn)提供的電子與另一個(gè)節(jié)點(diǎn)提供的空穴重新結(jié)合，以光子的形式釋放能量。通過選擇化合物材料，LEDs的發(fā)光顏色從紅色變到藍(lán)色。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供了一種用于將高電壓電平轉(zhuǎn)換到低電壓電平的集成電路，所述集成電路包括高邊驅(qū)動器；與所述高邊驅(qū)動器電連接的低邊驅(qū)動器；以及與所述高邊驅(qū)動器電連接的電路以及處于所述高邊驅(qū)動器和所述低邊驅(qū)動器之間的第一節(jié)點(diǎn)，其中在三態(tài)模式期間，如果所述高邊驅(qū)動器離開所述高邊驅(qū)動器的截止區(qū)，則將所述電路配置為基本關(guān)閉所述高邊驅(qū)動器。根據(jù)本發(fā)明所述的集成電路，其中所述電路包括與所述高邊驅(qū)動器和所述第一節(jié)點(diǎn)電連接的感測電路，其中在所述三態(tài)模式期間，將所述感測電路配置成感測所述高邊驅(qū)動器是否離開所述高邊驅(qū)動器的截止區(qū)；以及與所述感測電路電連接的控制電路，其中在所述三態(tài)模式期間對應(yīng)于來自所述感測電路的感測結(jié)果將所述控制電路配置成控制所述高邊驅(qū)動器。根據(jù)本發(fā)明所述的集成電路，其中所述感測電路包括第一電流鏡；以及與所述第一電流鏡和所述第一節(jié)點(diǎn)電連接的第一晶體管，其中將所述第一晶體管的柵極與所述高邊驅(qū)動器的柵極電連接；以及與所述第一電流鏡和所述控制電路電連接的第二晶體管。根據(jù)本發(fā)明所述的集成電路，其中所述控制電路包括與所述感測電路和所述高邊驅(qū)動器的柵極電連接的第二電流鏡；以及與處于所述第二電流鏡和所述感測電路之間的第二節(jié)點(diǎn)電連接的開關(guān)，其中在非三態(tài)模式期間將所述開關(guān)配置成電連接所述第二節(jié)點(diǎn)與地電位。根據(jù)本發(fā)明所述的集成電路，其中所述電路包括第三晶體管，其中將所述第三晶體管的柵極與所述第一節(jié)點(diǎn)電連接，以及將所述第三晶體管的源極與所述高邊驅(qū)動器的柵極電連接；以及與所述第三晶體管的漏極電連接的開關(guān)。根據(jù)本發(fā)明所述的集成電路，進(jìn)一步包括與所述電路電連接的假信號濾波器，其中將所述假信號濾波器配置成篩選不代表所述三態(tài)模式的信號。根據(jù)本發(fā)明所述的集成電路，其中所述假信號濾波器包括一對反相器；與所述反相器的輸出端電連接的第一 AND門；與所述第一 AND門的輸出端電連接的延遲電路；以及與所述延遲電路的輸出端和所述第一 AND門的輸出端電連接的第二 AND門。
根據(jù)本發(fā)明所述的集成電路，其中所述假信號濾波器包括NAND門；與所述NAND 門的輸出端電連接的延遲電路；與所述延遲電路的輸出端和所述NAND門的輸出端電連接的AND門。根據(jù)本發(fā)明的一種用于轉(zhuǎn)換高電壓電平到低電壓電平的集成電路，所述集成電路包括與配置成提供第一電源電壓的電源線電連接的高邊驅(qū)動器；與所述高邊驅(qū)動器和配置成提供第二電源電壓的電源線電連接的低邊驅(qū)動器；與處于所述高邊驅(qū)動器和所述低邊驅(qū)動器之間的第一節(jié)點(diǎn)電連接的電感器；與所述電感器電連接的電容器；以及與所述高邊驅(qū)動器和所述第一節(jié)點(diǎn)電連接的感測電路，其中所述感測電路配置為在三態(tài)模式期間，感測所述高邊驅(qū)動器是否離開了所述高邊驅(qū)動器的截止區(qū)；以及與所述感測電路電連接的控制電路，其中在所述三態(tài)模式期間，如果所述高邊驅(qū)動器離開截止區(qū)，則所述控制電路配置為關(guān)閉所述高邊驅(qū)動器。根據(jù)本發(fā)明所述的集成電路，其中所述感測電路包括第一電流鏡；以及與所述第一電流鏡和所述第一節(jié)點(diǎn)電連接的第一晶體管，其中所述第一晶體管的柵極與所述高邊驅(qū)動器的柵極電連接；以及與所述第一電流源(鏡)和所述控制電路電連接的第二晶體管。根據(jù)本發(fā)明所述的集成電路，其中所述控制電路包括與所述感測電路和所述高邊驅(qū)動器的柵極電連接的第二電流鏡；以及與處于所述第二電流鏡和所述感測電路之間的第二節(jié)點(diǎn)電連接的開關(guān)，其中在三態(tài)模式期間，所述開關(guān)配置成將所述第二節(jié)點(diǎn)與地電位電連接。根據(jù)本發(fā)明所述的集成電路，進(jìn)一步包括與所述感測電路和所述控制電路電連接的假信號濾波器，其中所述假信號濾波器配置成篩選不代表所述三態(tài)模式的信號。根據(jù)本發(fā)明所述的集成電路，其中所述假信號濾波器包括一對反相器；與所述反相器的輸出端電連接的第一 AND門；與所述第一 AND門的輸出端電連接的延遲電路；以及與所述延遲電路的輸出端和所述第一 AND門的輸出端電連接的第二 AND門。根據(jù)本發(fā)明所述的集成電路，其中所述假信號濾波器包括NAND門；與所述NAND 門的輸出端電連接的延遲電路；以及與所述延遲電路的輸出端和所述NAND門的輸出端電連接的AND門。根據(jù)本發(fā)明的一種用于將高壓電平轉(zhuǎn)換到低壓電平的集成電路，所述集成電路包括與配置為提供第一電源電壓的電源線電連接的高邊驅(qū)動器；與所述高邊驅(qū)動器和配置為提供第二電源電壓的電源線電連接的低邊驅(qū)動器；與處于所述高邊驅(qū)動器和所述低邊驅(qū)動器之間的第一節(jié)點(diǎn)電連接的電感器；與所述電感器電連接的電容器；以及與所述第一節(jié)點(diǎn)和所述高邊驅(qū)動器電連接的電路，其中所述電路包括晶體管，其中所述晶體管的柵極與所述第一節(jié)點(diǎn)電連接，并且所述晶體管的源極與所述高邊驅(qū)動器的柵極電連接；以及開關(guān)， 其中所述開關(guān)電連接在所述晶體管和配置成提供第二電源電壓的所述電源線之間。根據(jù)本發(fā)明所述的集成電路，其中在三態(tài)模式期間，如果所述高邊驅(qū)動器離開所述高邊驅(qū)動器的截止區(qū)，所述電路配置成基本關(guān)閉所述高邊驅(qū)動器。根據(jù)本發(fā)明所述的集成電路，進(jìn)一步包括與所述開關(guān)電連接的假信號濾波器，其中所述假信號濾波器配置成篩選不代表所述三態(tài)模式的信號。根據(jù)本發(fā)明所述的集成電路，其中所述假信號濾波器包括一對反相器；與所述反相器的輸出端電連接的第一 AND門；與所述第一 AND門的輸出端電連接的延遲電路；以及與所述延遲電路的輸出端和所述第一 AND門的輸出端電連接的第二 AND門。根據(jù)本發(fā)明所述的集成電路，其中所述假信號濾波器包括NAND門；與所述NAND 門的輸出端電連接的延遲電路；以及與所述延遲電路的輸出端和所述NAND門的輸出端電連接的AND門。


當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，根據(jù)下面詳細(xì)的描述可以更好地理解本發(fā)明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各種部件沒有被按比例繪制并且僅僅用于說明的目的。實(shí)際上，為了清楚的討論，各種部件的數(shù)量和尺寸可以被任意增加或減少。圖IA是示出了用于將高壓電平轉(zhuǎn)換到低壓電平的第一個(gè)示例性集成電路的示意圖。圖IB是示出了用于將高壓電平轉(zhuǎn)換到低壓電平的示例性集成電路的操作方法的示意流程圖。圖2是示出了用于將高壓電平轉(zhuǎn)換到低壓電平的第二個(gè)示例性集成電路的示意圖。圖3是示出了各種信號的波形示意圖。圖4是示出了用于將高壓電平轉(zhuǎn)換到低壓電平的第三集成電路的示意圖。圖5是示出了包括置于基板上方的示例性集成電路的系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式降壓轉(zhuǎn)換器用于將高平電壓轉(zhuǎn)換到低平電壓，有效利用降壓轉(zhuǎn)換器用以點(diǎn)亮LED。 降壓轉(zhuǎn)換器具有高邊驅(qū)動器和低邊驅(qū)動器。將電感器的輸入端電連接到處于高邊驅(qū)動器和低邊驅(qū)動器之間的節(jié)點(diǎn)。將電感器的輸出端與LED電連接。通過提供不同的電壓狀態(tài)到高邊驅(qū)動器和低邊驅(qū)動器的柵極，可以通過高邊驅(qū)動器和低邊驅(qū)動器分別充入或釋放電感器中儲存的能量。電感器的能量的充入或釋放可提供給電感器的輸出端恒壓。在調(diào)光模式中，高邊驅(qū)動器的柵極浮動并且低邊驅(qū)動器被關(guān)閉?？梢园l(fā)現(xiàn)，LED的電流可拉低高邊驅(qū)動器和低邊驅(qū)動器之間的節(jié)點(diǎn)上的電壓電平。拉低的電壓電平可觸發(fā)高邊驅(qū)動器打開，產(chǎn)生了從電源電壓Vpp到電感器和LED的漏電流。漏電流導(dǎo)致功率損耗和/ 或?qū)е洛e誤的電流流動到LED?？梢粤私猓瑸榱藢?shí)施本公開的不同特點(diǎn)，以下公開提供了許多不同的實(shí)施例或示例。以下將描述元件和布置的特定示例以簡化本公開。當(dāng)然這些僅僅是示例并不旨在進(jìn)行限定。另外，本公開可在各個(gè)示例中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。該重復(fù)是為了簡明和清楚，而且其本身并不表示所述各種實(shí)施例和/或配制之間的關(guān)系。再者，以下本公開中一個(gè)部件形成在另一個(gè)部件上，與另一個(gè)部件連接，和/或與另一個(gè)部件耦合可包括其中部件以直接接觸形成的實(shí)施例，并且也可包括其中在部件之間插入有額外部件的實(shí)施例，使得部件不直接接觸。另外，使用空間相對位置的術(shù)語，例如“下方”、“上方”、“水平”、“垂直”、 “在...之上”、“在...之下”、“向上”、“向下”、“頂部”、“底部”等及其派生詞(例如，“水平地”、“向下地”、“向上地”等)以便于描述本公開中一個(gè)部件與另一個(gè)部件的相互關(guān)系?？臻g相對位置的術(shù)語是為了覆蓋器件(包括部件)的不同方位。
圖IA是示出了用于將高壓電平轉(zhuǎn)換到低壓電平的第一個(gè)示例性集成電路的示意圖。在圖IA中，集成電路100可為降壓轉(zhuǎn)換器，直流到直流(DC-to-DC)轉(zhuǎn)換器，或任何配制為將高壓電平轉(zhuǎn)換到低壓電平的電路。例如，電路可以配制為將電源線上的高壓電平(如電源電壓Vpp)轉(zhuǎn)換到處于電感器110和電負(fù)載130之間的節(jié)點(diǎn)上的低壓電平。在一些實(shí)施例中，集成電路100可包括與低邊驅(qū)動器105電連接的高邊驅(qū)動器 101。將至少一個(gè)電負(fù)載(如電負(fù)載130)與處于高邊驅(qū)動器101和低邊驅(qū)動器105之間的節(jié)點(diǎn)m直接或間接電連接。將電路140與高邊驅(qū)動器101和節(jié)點(diǎn)m電連接。在三態(tài)模式期間，如果高邊驅(qū)動器101離開其截止區(qū)，那么可將電路140配置成基本關(guān)閉高邊驅(qū)動器 101。在一些實(shí)施例中，可將高邊驅(qū)動器101與配置成提供電源電壓(如電源電壓Vpp) 的電源線電連接。電源電壓Vpp的范圍從大約幾十伏特到大約幾百伏特。將低邊驅(qū)動器 105與配置成提供電源電壓(如電源電壓Vss或地電位)的另一電源線電連接。電源電壓 Vpp比電源電壓Vss高。在一些實(shí)施例中，電負(fù)載130可為發(fā)光二極管(LED)，液晶顯示器(IXD)像素，或任何電二極管。盡管圖IA僅僅示出了電負(fù)載130，但是本應(yīng)用的范圍不限于此。在一些實(shí)施例中，可以使用多個(gè)電負(fù)載?？蓪⒍鄠€(gè)電負(fù)載以并聯(lián)形式或串聯(lián)形式互相電連接。在一些使用LED的實(shí)施例中，可將電感器110和/或電容器120與電負(fù)載130電連接?？蓪㈦姼衅?10電連接到節(jié)點(diǎn)m和電負(fù)載130之間?？梢砸圆⒙?lián)的形式將電容器 120與電負(fù)載130電連接。注意，電感器110和電容器120的配置和數(shù)量僅僅是示例性的。 可以改變電感器和/或電容器的配置和數(shù)量。在一些使用LED的實(shí)施例中，集成電路100的操作可包括正常運(yùn)行模式和三態(tài)模式(如調(diào)光模式)。在正常運(yùn)行模式期間，可將不同的電壓狀態(tài)應(yīng)用到高邊驅(qū)動器101和低邊驅(qū)動器105的柵極。高邊驅(qū)動器101和低邊驅(qū)動器105的打開/關(guān)閉開關(guān)可充入或釋放電感器110和/或電容器120中儲存的能量。隨著電感器110和/或電容器120的能量充入或釋放，可提供基本恒定的電壓給處于電感器110和電負(fù)載130之間的節(jié)點(diǎn)(未標(biāo)出) 用于電負(fù)載130的運(yùn)行。在三態(tài)模式中，高邊驅(qū)動器101和低邊驅(qū)動器105是關(guān)閉的。在一些實(shí)施例中，可將鉗位器107電連接到高邊驅(qū)動器101的柵極和源極之間，鉗制高邊驅(qū)動器101的柵極和源極之間的電壓降(如5V)。可將鉗位器107配置成防止柵極-源極電壓降太高并且危及 (連累，compromise)高邊驅(qū)動器101。在至少這個(gè)實(shí)施例中，在三態(tài)模式期間，高邊驅(qū)動器 101的柵極會浮動，使得高邊驅(qū)動器101的柵極上的電壓電平會跟隨高邊驅(qū)動器101的源極上的電壓電平。在一些實(shí)施例中，鉗位器107可為高邊驅(qū)動器101的外部二極管或本征二極管。注意，高邊驅(qū)動器101的柵極和源極之間鉗制的電壓降僅僅是示例性的?？梢愿淖冦Q制的電壓降。如所述，在三態(tài)模式期間，如果高邊驅(qū)動器101離開了截止區(qū)，那么可將電路140 配置成基本關(guān)閉高邊驅(qū)動器101。在一些實(shí)施例中，在三態(tài)模式期間，那么可將電路140配置成感測高邊驅(qū)動器101是否離開了其截止區(qū)(圖IB所示的步驟141)。如果高邊驅(qū)動器離開了截止區(qū)，漏電流可穿過高邊驅(qū)動器101從電源電壓Vpp流動到電感器110和電容器 120。
在三態(tài)模式期間，如果高邊驅(qū)動器101離開了截止區(qū)，那么可將電路140配置成基本關(guān)閉高邊驅(qū)動器101 (圖IB所示步驟14 。通過在三態(tài)模式期間基本關(guān)閉高邊驅(qū)動器 101，可將電源電壓Vpp與節(jié)點(diǎn)N1基本電隔離。關(guān)閉的高邊驅(qū)動器101可基本切斷穿過高邊驅(qū)動器101從電源電壓Vpp到電感器110的漏電路徑。在一些實(shí)施例中，術(shù)語“基本關(guān)閉高邊驅(qū)動器101”在這里意味著可將高邊驅(qū)動器101的柵極上的電壓電平拉低到地電位或低于節(jié)點(diǎn)N1上電壓電平的電壓電平Vss。在另一個(gè)實(shí)施例中，術(shù)語“基本關(guān)閉高邊驅(qū)動器101” 在這里意味著可將高邊驅(qū)動器101的柵極上的電壓電平拉低，使得高邊驅(qū)動器101的柵極和源極之間的電勢差低于高邊驅(qū)動器101的閾值電壓。通過關(guān)閉高邊驅(qū)動器101，可以期望地減少在三態(tài)模式期間由高邊驅(qū)動器上的漏電流導(dǎo)致的電源損耗和/或錯誤的LED電流。圖2是示出了用于將高壓電平轉(zhuǎn)換到低壓電平的第二個(gè)示例性集成電路的示意圖。將與圖IA中的器件相同或相似的圖2中器件表示為相同的參考數(shù)字加上100。在圖2 中，電路240可包括感測電路250，可將250與控制電路沈0電連接。在一些實(shí)施例中，可將感測電路250與高邊驅(qū)動器201和節(jié)點(diǎn)N1電連接。在其它實(shí)施例中，可將感測電路250與高邊驅(qū)動器201的柵極電連接。在三態(tài)模式期間，可將感測電路250配置為感測高邊驅(qū)動器201是否離開了其截至區(qū)。在一些實(shí)施例中，感測電路250可包括電流鏡251，可將電流鏡與至少一個(gè)晶體管 (如晶體管253和25 電連接?？蓪⒕w管253與節(jié)點(diǎn)N1電連接。在一些實(shí)施例中，可將晶體管253的柵極與高邊驅(qū)動器201的柵極電連接?？蓪⒕w管255與控制電路沈0電連接。在一些實(shí)施例中，電流鏡251可包括一對P型晶體管(未標(biāo)出)。晶體管253與255可為N型晶體管。注意，圖2中所示的電流鏡251和/或晶體管253和255的數(shù)量和類型僅僅是示例性的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可改變電流鏡和/或晶體管的數(shù)量和/或類型以完成期望的感測電路。再次參照圖2，可將控制電路260配置成控制高邊驅(qū)動器201，對應(yīng)于三狀態(tài)模式期間感測電路250產(chǎn)生的感測結(jié)果。在三態(tài)模式期間，如果高邊驅(qū)動器201不離開截止區(qū)， 就不會觸發(fā)控制電路260關(guān)閉高邊驅(qū)動器201。在三態(tài)模式期間，如果高邊驅(qū)動器201離開截止區(qū)，就會觸發(fā)控制電路260關(guān)閉高邊驅(qū)動器201。在一些實(shí)施例中，控制電路260可包括電流鏡沈1，可將電流鏡與感測電路 250和高邊驅(qū)動器201的柵極電連接?？刂齐娐?60可進(jìn)一步包括開關(guān)沈3，可將開關(guān)263 與處于感測電路250和電流鏡261之間的節(jié)點(diǎn)N2電連接。在一些實(shí)施例中，電流鏡261可包括一對N型晶體管沈化和沈讓。開關(guān)263可為N型晶體管。注意，圖2示出的電流鏡 261和/或開關(guān)沈3的數(shù)量和類型僅僅是示例性的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可改變電流鏡和 /或開關(guān)的數(shù)量和/或類型以完成期望的控制電路。在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行模式期間，可以打開開關(guān)沈3。打開的開關(guān)263可與帶有電源電壓(地電位或電源電壓Vss)的節(jié)點(diǎn)N2相電連接。由于可將節(jié)點(diǎn)N2基本接地，因此關(guān)閉晶體管^la 和^lb。關(guān)閉的晶體管^lb可將高邊驅(qū)動器201的柵極從地電位或電源電壓Vss電隔離。 電路240不干擾高邊驅(qū)動器201的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行。在三態(tài)模式期間，高邊驅(qū)動器201的柵極可浮動并且關(guān)閉了低邊驅(qū)動器205。穿過電負(fù)載230的電流可拉低節(jié)點(diǎn)N1上的電壓電平。由于高邊驅(qū)動器201的柵極浮動，所以拉低了電壓的節(jié)點(diǎn)N1 (與高邊驅(qū)動器201的源極電連接)可觸發(fā)高邊驅(qū)動器201的打開，使得高邊驅(qū)動器201離開截止區(qū)。打開的高邊驅(qū)動器201可導(dǎo)致漏電流穿過電感器210，從電源電壓Vpp流向電容器220。在一些實(shí)施例中，晶體管253可與高邊驅(qū)動器201基本相似。術(shù)語“基本相似”在這里意味著晶體管253的至少一個(gè)電氣特性與高邊驅(qū)動器201的電氣特性相似。例如，晶體管253的截止區(qū)和/或閾值電壓與高邊驅(qū)動器201的截止區(qū)和/或閾值電壓相似。如所述，晶體管253的柵極和源極分別與高邊驅(qū)動器201的柵極和源極電連接。在三態(tài)模式期間，節(jié)點(diǎn)N1上拉低的電壓電平不僅觸發(fā)高邊驅(qū)動器201打開，也可觸發(fā)晶體管253打開。流過晶體管253的電流可與流過高邊驅(qū)動器201的漏電流相同或相似。電流鏡251可反射晶體管253的電流到晶體管255?？商峁╃R像電流到控制電路沈0。在三態(tài)模式期間，關(guān)閉控制電路沈0的開關(guān)沈3，將節(jié)點(diǎn)隊(duì)與電源電壓Vss或地電位電隔離N2。如所述，在三態(tài)模式期間流過晶體管255的電流也可流過晶體管沈^。晶體管^la的電流可被反射到晶體管^lb,其可將高邊驅(qū)動器201的柵極電連接到電源電壓 Vss或地電位。通過拉低高邊驅(qū)動器201柵極上的電壓電平，可關(guān)閉高邊驅(qū)動器201。關(guān)閉的高邊驅(qū)動器201可基本切斷電源電壓Vpp和電感器210之間的漏電路徑。通過切斷漏電路徑，可減少在三態(tài)模式期間的由高邊驅(qū)動器201的打開引起的功率損失和/或錯誤電流。在一些實(shí)施例中，集成電路200可選地包括假信號濾波器270。可將假信號濾波器270與電路MO電連接。在另外的實(shí)施例中，可將假信號濾波器270與感測電路250和控制電路沈0電連接?？蓪⒓傩盘枮V波器270配置成篩選(screen)不代表三態(tài)模式的信號。例如，在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行模式期間，驅(qū)動高邊驅(qū)動器和低邊驅(qū)動器的信號可都走低一段很短的時(shí)間。在該短時(shí)間內(nèi)的信號狀態(tài)不代表集成電路200的三態(tài)模式。假信號濾波器270可篩選不代表三態(tài)模式的信號。在一些實(shí)施例中，可將假信號濾波器270與控制電路沈0開關(guān)沈3以及感測電路 250的晶體管255直接或間接電連接。例如，可穿過反相器265將假信號濾波器270與開關(guān) 263電連接。在一些實(shí)施例中，假信號濾波器270可包括反相器271和273，AND門275和279， 以及延遲電路277。AND門275可與反相器271和273的輸出節(jié)點(diǎn)電連接。可將AND門275 的輸出節(jié)點(diǎn)N3與延遲電路277和AND門279電連接?？蓪⒀舆t電路277的輸出節(jié)點(diǎn)與AND 門279電連接。AND門279的輸出節(jié)點(diǎn)N4可與感測電路250和控制電路260電連接。在一些實(shí)施例中，反相器271和273可分別接收信號Sdh和信號i5m，分別用于驅(qū)動高邊驅(qū)動器201和低邊驅(qū)動器205?？芍苯踊蜷g接(如在處理之后)使用信號Sdh和信號 Sdl以分別驅(qū)動和/或控制高邊驅(qū)動器201和低邊驅(qū)動器205的運(yùn)行。在一些實(shí)施例中，圖 3示出了信號和信號、的波形。如圖3所示，在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行模式期間，信號^ih和信號Sm 都走低了一小段時(shí)間。AND門275可為了來自反相器271和273的信號輸出實(shí)施AND操作，向AND門275 的輸出節(jié)點(diǎn)N3輸出信號^^。圖3示出了信號Zel的波形。如圖3所示，脈沖301，303和305 顯示出一小段時(shí)間，在這段時(shí)間期間，信號^ffl和信號、都走低并且都不是代表三態(tài)模式的信號。如果在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行模式期間，脈沖301，303，和305用于控制電路MO，電路240的運(yùn)行
會發(fā)生故障。為了確定信號^ih和信號S11的電壓狀態(tài)代表三態(tài)模式，可將延遲電路277配置為延遲信號、一段預(yù)定的時(shí)間。然后將延遲信號輸出到AND門279。為了來自延遲電路277 和信號Zca延遲信號可將AND門279配置為實(shí)施AND操作，向AND門279的輸出節(jié)點(diǎn)N4輸出信號&。圖3示出了信號&的波形。如圖3所示，信號L在狀態(tài)轉(zhuǎn)換307之后的時(shí)間可代表三態(tài)模式。再次參考圖2，在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行模式期間，反相器265將信號\的低電壓狀態(tài)反相以打開開關(guān)沈3。打開的開關(guān)263可將節(jié)點(diǎn)N2電連接到地電位或電源電壓Vss。節(jié)點(diǎn)N2上的低電壓狀態(tài)可關(guān)閉晶體管261a和^lb,使得高邊驅(qū)動器201的柵極從地電位或電壓Vss電隔離。信號&的低電壓狀態(tài)也可關(guān)閉晶體管255，使得沒有電流從晶體管253反射。綜上所述，電路240不干擾高邊驅(qū)動器201的柵極上的電壓電平。在三態(tài)模式期間，可通過反相器265將信號&的高電壓狀態(tài)反相以關(guān)閉開關(guān)沈3。 關(guān)閉的開關(guān)263可將節(jié)點(diǎn)N2從地電位或電源電壓Vss電隔離。信號\的高電壓狀態(tài)也可打開晶體管255，使得在三態(tài)模式期間，晶體管253反射的電流可流過晶體管^la。然后將晶體管^la的電流反射到晶體管^lb,拉低高邊驅(qū)動器201柵極上的電壓電平并且關(guān)閉高邊驅(qū)動器201。關(guān)閉的高邊驅(qū)動器201可切斷電源電壓Vpp和電感器210之間的漏電路徑。 通過切斷漏電路徑，可減少在三態(tài)模式期間由于高邊驅(qū)動器201的打開而導(dǎo)致的功率損失和/或錯誤電流。圖4是示出了用于將高壓電平轉(zhuǎn)換到低壓電平的示例性集成電路的示意圖。將與圖4中的器件相同或相似的圖IA中器件表示為相同的參考數(shù)字加上300。在圖4中，電路 440可包括晶體管441，可將晶體管441與開關(guān)443電連接。在一些實(shí)施例中，晶體管441 為P型晶體管并且開關(guān)443為N型晶體管。至少在這個(gè)實(shí)施例中，可將晶體管441的柵極與節(jié)點(diǎn)N1電連接。可將晶體管441的源極與高邊驅(qū)動器401的柵極電連接?？蓪⒕w管 441的漏極與開關(guān)443電連接。在一些實(shí)施例中，可將晶體管441配置為感測高邊驅(qū)動器401是否離開了其截止區(qū)。例如，在三態(tài)模式期間，高邊驅(qū)動器401的柵極浮動并且低邊驅(qū)動器405關(guān)閉。如所述， 由于漏電流流過電負(fù)載430，因此可拉低節(jié)點(diǎn)N1上的電壓電平。節(jié)點(diǎn)N1上拉低的電壓電平可觸發(fā)高邊驅(qū)動器401離開截止區(qū)。如所述，可將晶體管441的柵極和源極分別與節(jié)點(diǎn)N1和高邊驅(qū)動器401的柵極電連接。N1上的拉低了的電壓電平也可觸發(fā)晶體管441打開。在三態(tài)模式期間，打開開關(guān)443。 打開了的開關(guān)443和打開了的晶體管441可將高邊驅(qū)動器401的柵極與地電位或電源電壓 Vss電連接，使得高邊驅(qū)動器401關(guān)閉。關(guān)閉了的高邊驅(qū)動器401可切斷在電源電壓Vpp和電感器410之間的漏電路徑。通過切斷漏電路徑，可降低在三態(tài)模式期間由于高邊驅(qū)動器 401的打開而導(dǎo)致的功率損失和/或錯誤電流。在一些實(shí)施例中，集成電路400可選擇性地包括假信號濾波器470。在一些實(shí)施例中，可將假信號濾波器470與電路440電連接。在其它實(shí)施例中，可將假信號濾波器470與開關(guān)443直接地或間接地電連接?？蓪⒓傩盘枮V波器470配置為篩選不代表三態(tài)模式的信號。在一些實(shí)施例中，假信號濾波器470可包括NAND門471，延遲電路473，以及AND 門475?？蓪AND門471的輸出節(jié)點(diǎn)仏與延遲電路473和AND門475電連接?？蓪⒀舆t電路473的輸出節(jié)點(diǎn)與AND門475電連接。可將AND門475的輸出節(jié)點(diǎn)N6與電路440電連接。在一些實(shí)施例中，NAND門471可接收信號和分別用于驅(qū)動高邊驅(qū)動器 401和低邊驅(qū)動器405?？芍苯拥鼗蜷g接地(例如經(jīng)過處理之后)使用信號Sdh‘和^/以分別驅(qū)動和/或控制高邊驅(qū)動器401和低邊驅(qū)動器405的運(yùn)行。信號Sdh‘和^^的波形可分別與圖3所示信號^ih和S11的波形相同或相似。NAND門471可為信號^ih‘和S1/實(shí)施NAND操作，在NAND門471的輸出節(jié)點(diǎn)N5 上輸出信號。信號的波形可與圖3所示信號的波形相同或相似。為了確保信號和^/的電壓狀態(tài)代表三態(tài)模式，可將延遲電路473配置為延遲信號一段預(yù)定的時(shí)間。然后將延遲的信號輸出到AND門475?？蓪ND門475配置成為來自延遲電路473的延遲信號和信號Zel ‘實(shí)施AND操作，在AND門475的輸出節(jié)點(diǎn)N6 上輸出信號。信號的波形可與圖3所示信號&的波形相同或相似。再次參照圖4，在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行模式期間，信號的低電壓狀態(tài)可關(guān)閉開關(guān)443。關(guān)閉了的開關(guān)443可將晶體管441與地電位或電源電壓Vss電隔離，使得電路440不干擾高邊驅(qū)動器401的正常運(yùn)行。如所述，在三態(tài)模式期間，如果高邊驅(qū)動器401離開截止區(qū)，可打開晶體管441。在三態(tài)模式期間，信號的高狀態(tài)可打開開關(guān)443。打開了的開關(guān)443可將晶體管441的漏極與地電位或電源電壓Vss電連接。打開了的晶體管441和開關(guān)443可將高邊驅(qū)動器401 的柵極與地電位或者電源電壓Vss電連接，使得高邊驅(qū)動器401關(guān)閉。關(guān)閉了的高邊驅(qū)動器 401可切斷電源電壓Vpp和電感器410之間的漏電路徑。通過切斷漏電路徑，可降低在三態(tài)模式期間由于高邊驅(qū)動器401的打開而導(dǎo)致的功率損失和/或錯誤電流。注意，假信號濾波器270和470的配置僅僅是示例性的?？梢愿淖兗傩盘枮V波器 270和470的邏輯門和/或延遲電路的配置和類型。在一些實(shí)施例中，可添加額外的邏輯門和/或二極管以完成篩選不代表三態(tài)模式的信號的目的。在一些實(shí)施例中，可使用假信號濾波器470代替集成電路200的假信號濾波器270，反之亦然。圖5是示出了包括置于基板上方的示例性集成電路的系統(tǒng)的示意圖。在圖5中， 系統(tǒng)500可包括置于基板501上的集成電路502。基板501可包括印刷電路板(PCB)，印刷線路板和/或其它能夠承載集成電路的載體。在一些實(shí)施例中，集成電路502可與集成電路100，200和400(分別結(jié)合圖1-2和4在以上描述過)中的一個(gè)相似。可將集成電路502 與基板501電連接。在一些實(shí)施例中，可將集成電路502通過凸塊505與基板501電連接和/或熱連接。系統(tǒng)500可為電子系統(tǒng)，如顯示器，面板(panel)，發(fā)光系統(tǒng)，汽車車輛，娛樂裝置或等等。在一些實(shí)施例中，包括集成電路502的系統(tǒng)500可提供一個(gè)IC中的整個(gè)系統(tǒng)，即所謂片上系統(tǒng)(SOC)或集成電路上系統(tǒng)(SOIC)器件。上面論述了若干實(shí)施例的部件，使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明的各個(gè)方面。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以很容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來設(shè)計(jì)或更改其他用于達(dá)到與這里所介紹實(shí)施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)點(diǎn)的處理和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員也應(yīng)該意識到，這種等效構(gòu)造并不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行多種變化、替換以及改變。
權(quán)利要求
1.一種用于將高電壓電平轉(zhuǎn)換到低電壓電平的集成電路，所述集成電路包括 高邊驅(qū)動器；與所述高邊驅(qū)動器電連接的低邊驅(qū)動器；以及與所述高邊驅(qū)動器以及處于所述高邊驅(qū)動器和所述低邊驅(qū)動器之間的第一節(jié)點(diǎn)電連接的電路，其中在三態(tài)模式期間，如果所述高邊驅(qū)動器離開所述高邊驅(qū)動器的截止區(qū)，則將所述電路配置為基本關(guān)閉所述高邊驅(qū)動器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述電路包括與所述高邊驅(qū)動器和所述第一節(jié)點(diǎn)電連接的感測電路，其中在所述三態(tài)模式期間，將所述感測電路配置成感測所述高邊驅(qū)動器是否離開所述高邊驅(qū)動器的截止區(qū)；以及與所述感測電路電連接的控制電路，其中在所述三態(tài)模式期間，將所述控制電路配置成對應(yīng)于來自所述感測電路的感測結(jié)果控制所述高邊驅(qū)動器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成電路，其中所述感測電路包括 第一電流鏡；以及與所述第一電流鏡和所述第一節(jié)點(diǎn)電連接的第一晶體管，其中將所述第一晶體管的柵極與所述高邊驅(qū)動器的柵極電連接；以及與所述第一電流鏡和所述控制電路電連接的第二晶體管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成電路，其中所述控制電路包括 與所述感測電路和所述高邊驅(qū)動器的柵極電連接的第二電流鏡；以及與處于所述第二電流鏡和所述感測電路之間的第二節(jié)點(diǎn)電連接的開關(guān)，其中在非三態(tài)模式期間，將所述開關(guān)配置成電連接所述第二節(jié)點(diǎn)與地電位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述電路包括第三晶體管，其中將所述第三晶體管的柵極與所述第一節(jié)點(diǎn)電連接，以及將所述第三晶體管的源極與所述高邊驅(qū)動器的柵極電連接；以及與所述第三晶體管的漏極電連接的開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，進(jìn)一步包括與所述電路電連接的假信號濾波器，其中將所述假信號濾波器配置成篩選不代表所述三態(tài)模式的信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的集成電路，其中所述假信號濾波器包括 一對反相器；與所述反相器的輸出端電連接的第一 AND門；與所述第一 AND門的輸出端電連接的延遲電路；以及與所述延遲電路的輸出端和所述第一 AND門的輸出端電連接的第二 AND門。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的集成電路，其中所述假信號濾波器包括 NAND 門；與所述NAND門的輸出端電連接的延遲電路；與所述延遲電路的輸出端和所述NAND門的輸出端電連接的AND門。
9.一種用于轉(zhuǎn)換高電壓電平到低電壓電平的集成電路，所述集成電路包括 與配置成提供第一電源電壓的電源線電連接的高邊驅(qū)動器；與所述高邊驅(qū)動器和配置成提供第二電源電壓的電源線電連接的低邊驅(qū)動器；與處于所述高邊驅(qū)動器和所述低邊驅(qū)動器之間的第一節(jié)點(diǎn)電連接的電感器； 與所述電感器電連接的電容器；以及與所述高邊驅(qū)動器和所述第一節(jié)點(diǎn)電連接的感測電路，其中所述感測電路配置為在三態(tài)模式期間，感測所述高邊驅(qū)動器是否離開了所述高邊驅(qū)動器的截止區(qū)；以及與所述感測電路電連接的控制電路，其中在所述三態(tài)模式期間，如果所述高邊驅(qū)動器離開截止區(qū)，則所述控制電路配置為關(guān)閉所述高邊驅(qū)動器。
10. 一種用于將高壓電平轉(zhuǎn)換到低壓電平的集成電路，所述集成電路包括 與配置為提供第一電源電壓的電源線電連接的高邊驅(qū)動器； 與所述高邊驅(qū)動器和配置為提供第二電源電壓的電源線電連接的低邊驅(qū)動器； 與處于所述高邊驅(qū)動器和所述低邊驅(qū)動器之間的第一節(jié)點(diǎn)電連接的電感器； 與所述電感器電連接的電容器；以及與所述第一節(jié)點(diǎn)和所述高邊驅(qū)動器電連接的電路，其中所述電路包括 晶體管，其中所述晶體管的柵極與所述第一節(jié)點(diǎn)電連接，并且所述晶體管的源極與所述高邊驅(qū)動器的柵極電連接；以及開關(guān)，其中所述開關(guān)電連接在所述晶體管和配置成提供第二電源電壓的所述電源線之間。
全文摘要
一種集成電路，包括高邊驅(qū)動器和低邊驅(qū)動器。高邊驅(qū)動器與低邊驅(qū)動器電連接。電路與高邊驅(qū)動器和處于高邊驅(qū)動器和低邊驅(qū)動器之間的第一節(jié)點(diǎn)電連接。在三態(tài)模式期間，如果高邊驅(qū)動器離開其截止區(qū)，則將電路配置成基本關(guān)閉高邊驅(qū)動器。
文檔編號H03K19/0175GK102404914SQ20111026809
公開日2012年4月4日 申請日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者莊嵋箴, 阿倫·羅思 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司