CN201616818U - 可变电源电压接口电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型揭示一种可变电源电压的接口电路，其包括具有不同工作电压的前级电路及后级电路，所述前级电路经由PMOS晶体管与其输出端相接，该输出端与后级电路的工作电压相接，在所述前级电路的第一PMOS晶体管和输出端间还接有一隔离前级电路的电源电压及后级电路的工作电压的NMOS晶体管。当后级电路的工作电压大于前级电路的工作电压时，所述NMOS晶体管不导通，从而隔离前级电路的电源电压与后级电路的工作电压，用较简单的电路解决了前级电路的输出端和后级电路的高压端直接相连的问题，从而避免了对电路性能造成的不良影响，实现了不同电源电压电路间信号的传递。
Description
技术领域
本实用新型涉及集成电路领域，尤其涉及集成电路中可变电源电压电路中的接口电路。
背景技术
在基于CMOS工艺的集成电路中，当控制信号从某一工作电压的电路传输到另一工作电压的电路时，需要对传输信号进行电压转换，尤其当电压相差较大时，比如当前级的输出端和后级的高压端直接相连时，传输信号的电压转换处理就显得更为重要了，这就需要相应的接口电路。以往的集成电路变电压接口电路只能用于前级的输出端接到后级的栅端，不能实现前级的输出端和后级的高压端直接相连，否则会在后级的高压端和前级的MOS管漏端与前级电源端形成大的电流通路，这是由于漏端和衬底间形成的PN正向导通导致的，这样将严重影响电路的性能。
如图1所示为现有的一种变电压转换电路，其包括PMOS晶体管P2、P3，NMOS晶体管N2、N3，以及由PMOS晶体管P1及NMOS晶体管N1组成的反相器电路，当输入端A端为低电平且B端为低电平时，由于反相器的作用，使得NMOS管N2的栅极为高而将N2导通，再经PMOS管P3导通后输出高电压VDD2到Y端。而当输入端A端输入高电平且B端为高电平(对应电压VDD1)时，输出低电压到Y端。而在输入端A端为高电平且B端为低电平时，输出高阻态到Y端，在这种情况下，Y端所接的后级电路的电压只能在地和VDD2间，如果Y端所接的后级电路的电压大于电压VDD2，则会在Y端和VDD2间形成电流通路，该电流方向如图2所示，为：从Y→PMOS管P3的漏端→NWELL→N+→VDD2，其中PMOS剖面图对应图1中的PMOS管P3。这将严重损坏PMOS管P3的使用性能，进而导致影响整个电路的性能，甚至导致电路完全损坏。
实用新型内容
本实用新型的目的就是要解决上述技术问题：设计了一种新型的可变电源电压接口电路，可以很好的实现灵活多样的接口要求，解决前级的输出端和后级的高压端直接相连的问题。
为实现上述目的，本实用新型提出如下技术方案：一种可变电源电压的接口电路，其包括具有不同工作电压的前级电路及后级电路，所述前级电路经由第一晶体管与其输出端相接，该输出端与后级电路的工作电压相接，在所述前级电路的第一晶体管和输出端间还接有一隔离前级电路的电源电压及后级电路的工作电压的第二晶体管。
其中，所述第二晶体管为NMOS晶体管，其漏极及栅极与所述第一晶体管的漏极相接，NMOS晶体管的源极与所述输出端相接。
当后级电路的工作电压大于前级电路的工作电压时，所述NMOS晶体管不导通，从而隔离前级电路的电源电压与后级电路的工作电压。
所述第一晶体管为一PMOS晶体管，其源极与前级电路的电源电压相接。
所述前级电路的输出端通过与后级电路的第三晶体管与后级电路的工作电压相接。
本实用新型的接口电路在前级电路的输出端和后级电路的工作电压(尤其是较高压)相接时，通过在前级电路的PMOS晶体管的漏极端接一NMOS晶体管，很好的隔离了前级电路的电源和后级电路的高电压，用较简单的电路解决了前级电路的输出端和后级电路的高压端直接相连的问题，从而避免了对电路性能造成的不良影响，实现了不同电源电压电路间信号的传递。
附图说明
图1为现有的可变电压接口电路的示意图；
图2为对应图1的电路结构示意图；
图3为本实用新型可变电源电压接口电路的示意图；
图4为对应图3的电路结构示意图；
图5为应用本实用新型的电路示意图；
图6为对应图5的电路结构示意图。
具体实施方式
如图3示，在可变电源电压的接口电路中，其一般包括具有不同工作电压的前级电路及后级电路，前级电路经由一PMOS晶体管P1与输出端Y端相接，该输出端Y端又与后级电路的工作电压相接。当前级电路的输出端Y端和后级电路的工作电压，尤其时高压端直接相连时，在前级电路的PMOS管P1的漏极端接一NMOS管N1，并将N1的栅极与漏极和PMOS管P1漏极相接，以隔离前级的电源电压和后级的电压。这样，当后级有高电压加在Y端时，如图4所示，由于NMOS管N1的源漏端与衬底间形成反向PN结，使得NMOS管N1不导通，从而隔离了前级的电源电压与后级的高压。而当Y端所接后级的电压小于电源电压时，NMOS管N1正常导通，从而不影响Y端的电压输出。
实现本使用新型的可变电源电压的接口电路的最好方式是将其应用于电源管理集成电路中。如图5所示，前级电路包括PMOS管P1，NMOS管N1及N2，PMOS管P1的源极接电源电压VDD，漏极与NMOS管N1的栅极及漏极相接，后级电路包括PMOS管P2，P3，以及NMOS管N3，前级电路的输出端Y与后级电路PMOS管P2的漏极直接相接，而PMOS管P2的源极接另一电压VCC。
当PMOS管P2的栅端B为高电平时，P2不导通，在一定的电压范围内可以实现正常的信号传递。当电源电压VCC大于电压VDD，且PMOS管P2的栅端B为低电平时，P2导通。如图6所示，由于NMOS管N1的源漏端与衬底间形成反向PN结，从而阻止了电流直接由PMOS管P1的漏极流入到VDD，有效的隔离了前级的电源电压和后级的高压，从而避免了后级高压对PMOS管P1乃至整个电路性能的影响。
本实用新型的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本实用新型的教示及揭示而作种种不背离本实用新型精神的替换及修饰，如将本实用新型中的NMOS管用其他晶体管或二极管等元件代替，因此，本实用新型保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。
Claims (4)
1.一种可变电源电压的接口电路，其包括具有不同工作电压的前级电路及后级电路，所述前级电路经由第一晶体管与其输出端相接，该输出端与后级电路的工作电压相接，其特征在于：在所述前级电路的第一晶体管和输出端间还接有一隔离前级电路的电源电压及后级电路的工作电压的第二晶体管。
2.如权利要求1所述的可变电源电压的接口电路，其特征在于：所述第二晶体管为NMOS晶体管，其漏极及栅极与所述第一晶体管的漏极相接，NMOS晶体管的源极与所述输出端相接。
3.如权利要求1所述的可变电源电压的接口电路，其特征在于：所述第一晶体管为一PMOS晶体管，其源极与前级电路的电源电压相接。
4.如权利要求1所述的可变电源电压的接口电路，其特征在于：所述前级电路的输出端通过后级电路的第三晶体管与后级电路的工作电压相接。
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2009
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