[go: up one dir, main page]

TWI358202B - Level shifter with low leakage current - Google Patents

Level shifter with low leakage current Download PDF

Info

Publication number
TWI358202B
TWI358202B TW094114789A TW94114789A TWI358202B TW I358202 B TWI358202 B TW I358202B TW 094114789 A TW094114789 A TW 094114789A TW 94114789 A TW94114789 A TW 94114789A TW I358202 B TWI358202 B TW I358202B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
transistor
drain
gate
source
circuit
Prior art date
Application number
TW094114789A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200620828A (en
Inventor
Nam-Jong Kim
Young-Sun Min
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of TW200620828A publication Critical patent/TW200620828A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI358202B publication Critical patent/TWI358202B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/4063Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
    • G11C11/407Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
    • G11C11/4074Power supply or voltage generation circuits, e.g. bias voltage generators, substrate voltage generators, back-up power, power control circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/353Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/356Bistable circuits
    • H03K3/356104Bistable circuits using complementary field-effect transistors
    • H03K3/356113Bistable circuits using complementary field-effect transistors using additional transistors in the input circuit
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C5/00Details of stores covered by group G11C11/00
    • G11C5/14Power supply arrangements, e.g. power down, chip selection or deselection, layout of wirings or power grids, or multiple supply levels
    • G11C5/147Voltage reference generators, voltage or current regulators; Internally lowered supply levels; Compensation for voltage drops
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0175Coupling arrangements; Interface arrangements
    • H03K19/0185Coupling arrangements; Interface arrangements using field effect transistors only
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/01Details
    • H03K3/012Modifications of generator to improve response time or to decrease power consumption
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C2207/00Indexing scheme relating to arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C2207/22Control and timing of internal memory operations
    • G11C2207/2227Standby or low power modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Description

1358202 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明一般係關於位準移位器電路,且特定言之,係關 於具有低漏電流之位準移位器電路。 【先前技術】 圖1係以不同供應電壓位準而運作之兩個電路丨1 〇、i 之 配置之一方塊圖。第一電路110在電壓位準Vcc與Vss之間運 作,且輸出亦具有一在Vcc與Vss之間的電壓位準之信號 • VsiG。第二電路120在兩個不同電壓位準VPP與VBB之間(例 如vpp>VcciVBB<Vss)運作,其接收信號Vsig。 若電路110及120係如圖1中所示直接連接在一起,則兩個 電路中之一者或二者將在主動模式時展現一不良高漏電 流。此又增加了配置及任何包括該配置之電子裝置或系統 (例如一記憶體裝置)之功率消耗。 因此,為解決此問題,位準移位器常插入以不同供應電 壓位準而運作之兩個電路之間。在圖丨之實例中,在第一電 • 路110之輸出端與第二電路12〇之輸入端之間需要一高位準 移位器及一低位準移位器兩者^ 圖2A展示一習知高位準移位器200。該位準移位器2〇〇接 收一具有兩個電壓位準Vcc及Vss之輸入信號IN且輸出具有 電壓位準VPP及Vss之互補的第一及第二輸出信號〇υτ及 OUTB,其中 vPP>Vcc。 電壓位移器200包括上拉電晶體205及215、下拉電晶體 2 10及220及反相器25〇。因為自圖2八之觀察中易看出並瞭解 100982.doc 1358202 電晶體205、210、215及220及反相器250之間之各種連接, 所以為簡短起見而省略彼等連接之解釋。 圖2Β展示高位準移位器200之輸入信號及輸出信號IN及 OUT。該高位準移位器200之運作關於圖2B加以解釋。 當輸入信號IN具有低電壓位準Vss時,下拉電晶體210接 著斷開,同時下拉電晶體220接通,拉低輸出信號OUT約降 至Vss。輸出信號OUT之降低接著接通上拉電晶體205,拉 高反相輸出信號OUTB約升至VPP。同時,反相輸出信號 OUTB之升高接著斷開上拉電晶體215,確保輸出信號OUT 保持低。 另一方面,當輸入信號IN具有高電壓位準Vcc時,下拉電 晶體2 1 0接著接通,拉低反相輸出信號OUTB約降至Vss,同 時下拉電晶體220斷開。反相輸出信號OUTB之降低接著接 通上拉電晶體215,拉高輸出信號OUT約升至VPP。同時, 輸出信號OUT之升高接著斷開上拉電晶體205,確保反相輸 出信號OUTB保持低。 圖3A展示一習知低位準移位器300。該位準移位器300接 收一具有兩個電壓位準Vcc及Vss之輸入信號IN且輸出具有 電壓位準Vcc及VBB之互補的第一及第二輸出信號OUT及 OUTB,其中Vss>VBB。圖3B展示低位準移位器300之輸入 信號及輸出信號IN及OUT。 習知低位準移位器300之連接及運作與圖2A之高位準移 位器200之彼等連接及運作類似,且為簡短起見,本文將不 予詳細描述。 100982.doc 1358202 不幸的是,位準移位器200及300經受不良高漏電流。舉 例而言,在圖2中,當輸入信號IN具有低電壓位準Vss時, 則下拉電晶體21〇之Vgs為0伏特。然而,即使當vgs = 〇伏特 時’亦可能有少量漏電流流經下拉電晶體2丨〇。
美國專利第6,385,099號揭示另一位準移位器,當處於等 待模式時其顯示經減小之漏電流。圖4展示美國專利第 6’385’〇99號中所揭示之位準移位器4〇〇之一實施例。位準移 位器400與位準移位器2〇〇類似,不同在於:圖2中之下拉電 晶體21〇之源極係接至Vss,而圖4中之下拉電晶體41〇之源 極係接至反相器450之輸出端。因此,在等待春 入信號㈣有低電,位準Vss時,下拉電晶體4 = 接至一較高電壓(例如VPP)。因此,下拉電晶體41〇之vgs ,體為負,藉此,與圖2之下拉電晶體21〇相比,大體減小 等待模式下流經其間之漏電流。 然而,位準移位器400在主動模式下仍然展現不良高漏電
【發明内容】 、广’希望提供在等待模式及主動模式下均展現低漏, 之位準移位盗。亦希望提供—移位高電屋位準及低電層 位準之具有低漏電流的位準移位器。 在本發明之一態樣中,— %壓位準移位電路包含··一 一級,其接收一具有雷愿# 位準Vcc及Vss之輸入信號,其
VcoVss,且其輸出互補 ^ 及第一中間信號,其中互 的該第一及該第二中間作# 乜旒具有電壓位準VIhigh及VIl〇w, I00982.doc 1358202 中VIhigh>VIl0W;—第二級,其接收該等第一及第二中間信 號,且其輸出互補的第一及第二輸出信號,其中互補的第 一及第二輸出信號具有電壓位準V0high及VO|〇w,其中 V0high>V0丨。w ;其中 VIhigh>V0high 或 VIi〇w<v〇 丨㈣,且其中 V〇high〉Vcc且 VO丨ow<vss。 在本發明之另一態樣中,一電壓位準移位電路包含··一 第一 PMOS電晶體,其具有一接收具有電壓位準Vcc及 之輸入信號之閘極,其中Vcc>vss,具有一連接至第一節點 春之源、極’且具有-連接至一第一輸出節點之没極;一反相 器,其具有一連接至該第一 PMOS電晶體之該閘極之輸入 端,一第一 PMOS電晶體,其具有一連接至該反相器之一輸 出端之閘極,具有一連接至一第二節點之源極,且具有一 連接至一第二輸出節點之汲極;一第一 Nm〇s電晶體,其具 有連接至該第一 PMOS電晶體的沒極之閘極,具有一連接 至一第一參考電位VBB之源極,其中VBB<Vss,且具有一 φ 連接至該第一PMOS電晶體之汲極的汲極;及一第:NMC)S 電晶體,其具有一連接至第一 PM0S電晶體之汲極的閘極, 具有一連接至第一參考電位VBB之源極,且具有連接至第 二PMOS電晶體之汲極的汲極,其中至少包含下列情形中之 一者:(a)第二節點連接至第一 PM0S電晶體之閘極,及(b) 第一節點連接至第二PMOS電晶體之閘極。 在本發明之又一態樣中’一電壓位準移位電路包含:一 第一 NM0S電晶體’其具有一接收具有電壓位準Vcc及 Vss(其中vcc>Vss)之輸入信號之閘極,具有一連接至一第 I00982.doc 1358202 一節點之源極,且具有一連接至一第一 _間輸出節點之没 極;一反相器,其具有一連接至第一 NMOS電晶體之閘極的 輸入端,且具有一連接至第一節點之輸出端;一第二NMOS 電晶體,其具有一連接至反相器之一輸出端之閘極,具有 一連接至第二節點之源極,且具有一連接至第二中間輸出 節點之汲極;一第一 PMOS電晶體,其具有一連接至第二 NMOS電晶體之汲極的閘極,具有一連接至第一參考電位 VPP(其中VPP>Vcc)之源極,且具有一連接至第一 NMOS電 晶體之汲極的汲極;一第二PM0S電晶體,其具有一連接至 第一 NMOS電易體之汲極的閘極,具有一連接至第一參考電 位VPP之源極,且具有連接至第二NMOS電晶體之汲極的汲 極;一第三PM0S電晶體,其具有一連接至第一中間輸出節 點之閘極,具有一連接至第一參考電位VPP之源極,且具 有一連接至第一輸出節點之汲極;一第四PMOS電晶體,其 具有一連接至第二中間輸出節點之閘極,具有一連接至第 一中間輸出節點之源極,且具有一連接至第二輸出節點之 汲極;一第三NMOS電晶體,其具有一連接至第四PMOS電 晶體之汲極的閘極,具有一連接至第二參考電位VBB(其中 VBB<Vss)之源極,且具有一連接至第三PMOS電晶體之汲 極的汲極;及一第四NMOS電晶體,其具有一連接至第三 PMOS電晶體之汲極的閘極,具有一連接至第二參考電位 VBB之源極,且具有一連接至第四PMOS電晶體之汲極的汲 極。 在本發明之又一態樣中,一位準移位器包含:一第一電 100982.doc -10- 1358202 壓位準移位電路,其接收一具有電壓位準〜及Μ(立中 Vcc>VSS)之輸人信號,且其輸出—具有電壓位準u VI-(其"Ihigh>VI|〇w)之中間信號;及一第二電壓位‘移 位電路,其捿收來自第一電壓位準移位電路之中間信號,
且其輸出一具有電壓位準VO + v〇hlgh及 volow(其中 v〇high>v〇丨。w 之輸出信冑’其中至少包含下列情形中之一者: (a)VIhigh>V〇high 及⑻VI 丨。w<v〇 丨⑽。 在本發明之另—態樣中,—種位準移位—輸人信號之方 法包含:在位準移位電路之第一級接收一具有電壓位準ν“ 及VSS(其中VCC>VSS)之輸入信號;自第-級輸出互補的第 -及第二中間信號’其中互補的第一及第二中間信號具有 電屢位準VIhigA VIl〇w(其中VIhjgh>π。;在位準移位電路 之第二級接收第一及第二中間信號;A自第二級輸出互補 的第-及第二輸出信號,其中互補的第一及第二輪出信號 具有電壓位準v〇high及VO|〇w(其令v〇high>VD,其中 VIhlgh>VOhigh 或 VI|〇w<v〇i〇w,且其中 v〇high>Vcc 且 VOiov^VsS。 在本發明又-態樣中,—種產生用於記憶體電路之字線 之方法包3 .在一位準移位電路接收一具有電壓位準 及Vss(其中Vcc>Vss)之輸入信號;自位準移位電路輸出一 第中間號,其中該第一中間信號具有電壓位準VIhigh及 VIlow,(其中Vlhigh>VIlow);在一字線解碼器處接收第一中 間k號,自該字線解碼器輸出第二中間信號,其中第二中 間信號具有電壓位準VIhigh及V01QW;在一字線驅動器處接 100982.doc -11 - 1358202 收第二中間信號;自該字線驅動器輸出一字線信號,其中 該字線信號具有電壓位準vohigh及vo1()w,其中 V〇high>V〇low,其中 VIhigh>VOhigh,其中 VIlow<VOlow,且其 中 VOhigh>Vcc且 VO|0w<Vss。 【實施方式】 正如在描述及申請範圍中所用,短語“連接至”不需要 元件之間的直接連接。當然,舉例而言,當說元件A連接至 元件B時’此意味元件A與元件B係電連接以使得在其間傳 送之信號之電及/或邏輯特徵大體不變。 4 I · ‘ 圖5A展示一二級位準移位器5〇〇之第一實施例。位準移位 器500接收一具有兩個電壓位準Vec及Vss之輸入信號IN且 輸出具有電壓位準VPP(VOhigh)及VBB2(V〇i〇w)之互補的第 一及第二輸出信號OUT及〇UTB,其中:VPP>Vcc ; Vcc>Vss;且 Vss>VBB2。 位準移位器500包括第一級525及第二級575。 第一級525包括上拉(pm〇S)電晶體505及515、下拉 (NMOS)電晶體510及520及反相器550。因為自圖5 A之觀察 中易看出並瞭解電晶體505、. 51〇 ' 515及52〇及反相器55〇之 間的各種連接,所以為簡短起見省略對彼等連接之解釋。 第級525接收具有兩個電壓位準ycc&Vss之輸入信號in 且輸出具有電壓位準Vcc(VIhigh)及VBB1(VI10W)之互補的第 及第一中間信號A及B ’其中:Vss>VBBl。 第二級575包括上拉(PM〇s)電晶體555及565、及下拉 (NM0S)電晶體56〇及57〇。因為自圖5A之觀察中易看出並瞭 100982.doc 12 1358202 解電晶體555、560、565及570之間的各種連接,所以為簡 短起見省略對彼等連接之解釋。第二級575接收中間信號A 及B’每一者均具有兩個電壓位準Vcc及VBB1,且輸出具有 電壓位準VPP(VOhigh)及VBB2(V0low)之互補的第一及第二 輸出信號OUT及OUTB,其中VBB2>VBB 1。 換言之’二級位準移位器500之間之電壓關係如下:
VpP(VOhigh)>Vcc(VIhigh)>Vss>VBB2(V0low)>VBBl(VIlow) 〇 圖5B展示圖5 A之輸入信號、中間信號及輸出信號IN、A、 B、OUT及OUTB。關於圖5B解釋了高位準移位器5〇〇之運 作。 一 當輸入信號IN具有高電壓位準Vcc時,上拉電晶體5〇5接 著斷開,同時上拉電晶體515接通,拉高中間信號八約上升 至Vcc中間k號A之升向接著接通下拉電晶體51〇,拉低 反相中間镉號8約降至VBB1。同時,反相中間信號3之降低 接著斷開下拉電晶體520,確保中間信號a保持高。 另一方面,當輸入信號以具有低電壓位準Vss時,下拉電 晶體515接著斷開,同時上拉電晶體5〇5接通,拉高反相中 間信號B約升至Vcc。反相中間信號6之升高接著接通下拉 電晶體520’拉低中間信號A約降至VBB1。同時,中間信號 A之降低接著斷開下拉電晶體別,確保反相中間信號B保 持南的。 當中間信號A具有高電壓位準Vcc(且反相中間信號3具 有低電壓位準VBB1)時,下拉電晶體56()斷開,同時下拉電 晶體570接通’拉低反相輸出信號〇utb約降至卿2。降低 100982.doc 1358202 之反相輸出信號OUTB接著接通上拉電晶體555,拉高輸出 信號OUT約升至VPP。同時,升高之輸出信號OUT接著斷開 上拉電晶體565,確保反相輸出信號OUTB保持低的。 另一方面,當中間信號A具有低電壓位準VBB1 (且反相中 間信號B具有高電壓位準Vcc)時,下拉電晶體570接著斷 開,同時下拉電晶體560接通,拉低輸出信號OUT約降至 VBB2。降低之輸出信號OUT接著接通上拉電晶體565,拉 高反相輸出信號OUTB約升至VPP。同時,升高之反相輸出 信號OUTB接著斷開上拉電晶體555,確保輸出信號OUT保 持高。 一 VBB1與VBB2最好皆為負且VBB1較低於VBB2(意即 VBBKVBB2)。因此,當A低(意即處於VBB1)時,下拉電晶 體5 70之Vgs為負(Vgs<0),藉此,與Vgs = 0時之情形相比較, 大體上減小了流經其間之漏電流。同樣地,當B低(意即處 於VBB1)時,下拉電晶體560之Vgs為負(Vgs<0),藉此,與 Vgs = 0時之情形相比較,大體上減小了流經其間之漏電流。 圖6A展示一二級位準移位器600之第二實施例。位準移位 器600接收一具有兩個電壓位準Vcc及Vss之輸入信號IN且 輸出具有電壓位準VPP2(VOhigh)及VBB(V0low)之互補的第 一及第二輸出信號OUT及OUTB,其令:VPP2>Vcc ; Vcc>Vss ;且 Vss>VBB。 位準移位器600包括一第一級625及一第二級675。 第一級625包括上拉(PMOS)電晶體605及615、下拉 (NMOS)電晶體610及620及反相器650。因為自圖6A之觀察 100982.doc -14- 1358202 中易看出並瞭解電晶體605、610、615及620及反相器650之 間的各種連接’所以為簡短起見省略對彼等連接之解釋。 第一級625接收具有兩個電壓位準Vcc及Vss之輸入信號IN 且輸出具有電壓位準VPPl(VIhigh)及Vss(VI|OW)之互補的第 一及第二中間信號A及B,其中:VPPl>Vcc。 第二級675包括上拉(PMOS)電晶體655及665及下拉 (NMOS)電晶體660及670。因為自圖6A之觀察中易看出並瞭 解電晶體655、660、665及670之間的各種連接,所以為簡 短起見省略對彼等連接之解釋》第二級675接收中間信號A 及B’其每一 ^均具有兩個電壓位準νρρι及vss,且輸出具 有電壓位準VPP2(VOhigh)及VBB(VO丨。w)之互補的第一及第 二輸出信號OUT及OUTB,其中VPP1>VPP2。 換s之’在二級位準移位器5〇〇中之電壓關係如下: VPPaWOhighpVPPWVIhighpVcOVssCVIiowpVBBCVOkw)。 圖6B展示圖6A之輸入信號、中間信號及輸出信號IN、A、 B OUT及OUTB。關於圖6B解釋了高位準移位器goo之運 作。 當輸入信號IN具有低電壓位準Vss時,下拉電晶體61〇斷 開,同時下拉電晶體62〇接通,拉低中間信號匚約降至Vss。 中間信號C之降低接著接通上拉電晶體6〇5,拉高反相中間 信號D約升至V P P1。同時,反相中間信號D之升高接著斷開 上拉電晶體61 5 ’確保中間信號c保持低。 另一方面,當輸入信號IN具有高電壓位準Vee時,下拉電 晶體620接著斷開,同時下拉電晶體610接通,拉低反相中 100982.doc •15- 1358202 間=號D約降至v…反相中間信號D之降低接著接通上拉 電晶體615,拉高中間信號c約升至vpp卜同時,中間信號 C之升高接著斷開上拉電晶體6〇5,確保反相中間信號d保 持低。 *中間钨號(:具有低電壓位準Vss(且反相中間信號D具有 高電壓位準VPP1)時,上拉電晶體655接著斷開,同時上拉 電晶體665接通,拉高反相輸出信號OUTB約升至VPP2。反 相輸出信號OUTB之升高接著接通下拉電晶體66〇’拉低輸 出信號out約降至VBB。同時,輸出信號〇υτ之降低接著 斷開下拉電晶體670,確保反相輸出信號〇UTB保持高。
另一方面,當中間信號c具有高電壓位準νρρι(且反相中 間信號D具有低電壓位準Vss)時,上拉電晶體接著斷 開,同時下拉電晶體655接通,拉高輸出信號〇υτ約升至 VPP2。輸出信號ουτ之升高接著接通下拉電晶體67〇,拉低 反相輸出信號OUTB約降至VBB。同時,反相輸出信號〇UTB 之降低接著斷開下拉電晶體660,確保輸出信號〇υτ保持 高。 有利的是,VPP1與VPP2皆為正且VPP丨較高於νρρ2(意即 vppi>VPP2)。因此,當中間信紅高(意即處於νρρι)時, 上拉電晶體665之Vgs為正(Vgs>0),藉此,與Vgs = 〇時之情 形相比較,大體減小了流經其間之漏電流。同樣,當反相 中間信號D高(意即處於¥1>1>1)時,上拉電晶體655之vgs為 正(Vgs>〇) ’藉此,與Vgs = 0時之情形相比較,大體減小了 流經其間之漏電流。 100982.doc 16 1358202 圖7展示一級低位準移位器7〇〇之第一實施例。位準移位 器700接收一具有兩個電壓位準Vcc及Vss之輸入信號…且 輸出具有電壓位準Vcc及VBB之互補的第一及第二輸出信 號 OUT及 OUTB,其中 VBB<Vss。 電壓移位器700包括上拉(pm〇S)電晶體705及715、下拉 (1^^1〇8)電晶體710及720,及反相器750。 有利的是’位準移位器700中之上拉電晶體715之源極係 接至輸入信號IN。因此,在等待模式下,當輸入信號出具 有低電壓位準Vss時,與圖3之位準移位器300中上拉電晶體 315之源極係接至VCc相比,上拉電晶體715之源極係接至 一較低電壓(例如Vss)。因此,上拉電晶體715之Vgs大體為 正’藉此,與圖3之上拉電晶體3 15相比,大體減小了等待 模式下流經其間之漏電流。 圖8展示一級低位準移位器8〇0之第二實施例。位準移位 器800接收具有兩個電壓位準vee及vss之輸入信號IN且輸 出具有電壓位準Vcc及VBB之互補的第一及第二輸出信號 OUT及 OUTB,其中 VBB<Vss。 電壓移位器800包括上拉(PMOS)電晶體805及815、下拉 (NMOS)電晶體810及820及反相器850。 有利的是’位準移位器800中之上拉電晶體815之源極係 接至輸入信號IN。因此,在等待模式下,當輸入信號爪具 有低電壓位準Vss時,與圖3之位準移位器3〇〇之上拉電晶體 3 15之源極係接至VCC相比,上拉電晶體8 1 5之源極係接至 -較低電壓(例如Vss)。因此,上拉電晶體815之Vgs大體為 100982.doc 17 正,藉此,與圖3之上拉電晶體3丨5相比較,大體減小了等 待模式下流經其間之漏電流。 亦有利的是’位準移位器8〇〇中之上拉電晶體8〇5之源極 係接至反相器850之輸出端。因此,在主動模式下,當輸入 k號以具有高電壓位準vcc時,與圖3之位準移位器3〇〇中 之上拉電晶體3 15之源極係接至Vcc相比,上拉電晶體8〇5 之源極係接至一較低電壓(例如Vbb)。因此,上拉電晶體8〇5 之Vgs大體為正,藉此,與圖3之上拉電晶體315相比較,大 體減小了主動模式下流經其間之漏電流。 圖9展示一二級位準移位器9〇〇之第三實施例。位準移位 器900接收具有兩個電壓位準Vcc及Vss之輸入信號in且輸 出具有電壓位準vpp(v〇high)及VBB(v〇1〇w)之互補的第一 及第二輸出信號OUT及OUTB,其中:VPP>Vcc ; Vcc>Vss ; 且 Vss>VBB。 位準移位器900包括一第一級925及一第二級975。 第一級925包括上拉(pM〇s)電晶體9〇5及915、下拉 (NM0S)電晶體9 10及920及反相器950。因為自圖9之觀察中 易看出並瞭解電晶體905、910、915及920及反相器950之間 的各種連接,所以為簡短起見而省略對彼等連接之解釋。 第一級925接收具有兩個電壓位準Vcc及vss之輸入信號in 且輸出具有電壓位準Vcc(VIhigh)及VBB(vilow)之互補的第 一及第二中間信號A及B。 第二級975包括上拉(pm〇S)電晶體955及965及下拉 (NM0S)電晶體960及970。因為自圖9之觀察中易看出並瞭 100982.doc 1358202 解電晶體955、960、965及970之間的各種連接,所以為汽 短起見省略對彼等連接之解釋。第二級975接收中間信號a 及B,其每一者均具有兩個電壓位準VCC及vBB,且輸出具 有電壓位準VPP(VOhigh)及VBB(V0low)之互補的第—及第 二輸出信號OUT及OUTB » 換言之,二級位準移位器900中之電壓關係如下: VPP(VOhigh)>Vcc>Vss>VBB(V0low)。 二級位準移位器900之第三實施例與二級位準移位器 類似,區別如下: 第一,僅‘在一單個低供應電壓VBB,而非VBB1& VBB2。因此,舉例而言,下拉電晶體96〇之源極係接至 VBB(與圖5A之接至VBB2之下拉電晶體56〇相比)。 第二’圖5A中之上拉電晶體515之源極係接至vcc,而圖 9中之上拉電晶體915之源極係接至輸入信號IN。因此,在 等待模式下,當輸入信號爪具有低電壓位準Vss時,上拉電 晶體91 5之源極係接至一較低電壓(意即Vss)。因此,上拉電 晶體915之Vgs大體為正,藉此大體減小了等待模式下流經 其間之漏電流。 第三,圖5A中之下拉電晶體570之源極係接至vbB2,而 圖9中之下拉電晶體97〇之源極係接至反相中間信號B。因 此,在等待模式下,當輸入信號IN具有低電壓位準Vss時, 下拉電晶體970之源極係接至一較高電壓(例如Vcc)。因 此,下拉電晶體970之Vgs大體為負,藉此達成等待模式下 流經其間之大體低漏電流。 100982.doc -19· 1358202 圖ίο展不二級位準移位器1〇〇〇之第四實施例。位準移位 器1000接收一具有兩個電壓位準Vcc及Vss之輸入信號…且 輸出具有電壓位準VPP(v〇high)及VBB(V0丨〇w)之互補的第 一及第二輸出信號0υτ^〇ϋΤΒ ,其中 VPP>Vcc;Vcc>Vss ; 且 Vss>VBB。 一級位準移位器1 〇〇〇之第四實施例與二級位準移位器 9 0 0類似,區別如下: 第’圖9中之上拉電晶體905之源極係接至Vcc,而圖1〇 中上拉(PMOS)電晶體1〇〇5之源極係接至反相器1〇5〇之輸 出端。因此,在主動模式下,當輸入信號IN具有高電壓位 準Vcc時,上拉電晶體1〇〇5之源極係接至一較低電壓(例如 Vss)。因此,上拉電晶體ι〇〇5之vgs大體為正,藉此達成主 動模式下流經其間之大體低漏電流。 第二’圖9中之下拉電晶體960之源極係接至vbB,而圖 10中之下拉(NMOS)電晶體1060之源極係接至中間信號a。 因此’在主動模式下,當輸入信號以具有高電壓位準Vcc 時,下拉電晶體1〇60之源極係接至一較高電壓(例如Vcc)。 因此’下拉電晶體1060之Vgs大體為負,藉此達成主動模式 下流經其間之大體低漏電流。 圖11展示二級位準移位器1100之第五實施例。位準移位 器1100接收具有兩個電壓位準Vcc及Vss之輸入信號IN且輸 出具有電壓位準VPP(VOhigh)及VBB(VOlow)之互補的第一 及第二輸出信號OUT及OUTB,其中:VPP>Vcc ; Vcc>Vss ; 且 Vss>VBB。 I00982.doc -20- 1358202 位準移位器1100包括一第一級1125及一第二級1175。 第一級1125包括上拉(PMOS)電晶體1105及1115、下拉 (NMOS)電晶體1110及1120及反相器1150。因為自圖11之觀 察中易看出並瞭解電晶體1105、1110、1115及1120及反相 器1150之間的各種連接,所以為簡短起見省略對彼等連接 之解釋。第一級1125接收具有兩個電壓位準Vcc及Vss之輸 入信號IN且輸出具有電壓位準VPp(VIhigh)及VBB(VI|C)W)之 互補的第一及第二中間信號A及B。 第二級1175包括上拉(PMOS)電晶體1155及1165,及下拉 (NMOS)電晶1160及1170。因為自圖11之觀察中易看出並 瞭解電晶體1155、1160、1165及1170之間的各種連接,所 以為簡短起見省略對彼等連接之解釋。第二級1175接收具 有兩個電壓位準VPP及VBB之中間信號A及B且輸出具有電 壓位準VPP(VOhigh)及VBB(V0丨。〇之互補的第一及第二輸 出信號OUT及OUTB » 換言之’二級位準移位器1100中之電壓關係如下: VPP(VOhigh)>Vcc>Vss>VBB(VOl0w)。 二級位準移位器1 1 00之第五實施例與二級位準移位器 6 0 0類似,區別如下: 第一’僅存在一單個較高供應電壓VPP而非νρρι及 VPP2 ^因此,舉例而言’上拉電晶體1155之源極係接至 VPP(與圖6A之接至vpp2之上拉電晶體655相比)。 第一 ’圖6中之下拉電晶體61〇之源極係接至vss,而圖η 中之下拉電晶體1110之源極係接至反相器115〇之輸出端。 100982.doc •21 · 因此’在等待模式下’當輸入信號IN具有低電壓位準Vss 時,下拉電晶體1110之源極係接至一較高電壓(例如vpp)。 因此,下拉電晶體111〇之乂評大體為負,藉此大體減小等待 模式下流經其間之漏電流。 第三,圖6A中之上拉電晶體665之源極係接至vpp2,而 圖中之上拉電曰曰體116 5之源極係接至反相中間信號d。因 此,在主動模式下,當輸入信號IN具有高電壓位準Vcc時, 上拉電晶體1165之源極係接至一較低電壓(例如VBB)。因 此,上拉電晶體11〇5之Vgs大體為正,藉此達成主動模式下 流經其間之大體低漏電流。 圖12展示二級位準移位器12〇〇之第六實施例。位準移位 器1200接收具有兩個電壓位準Vcc及Vss之輸入信號in且輸 出具有電壓位準VPP(V〇high)及VBB(v〇i〇w)之互補的第一 及第二輸出信號OUT及OUTB,其中:VPP>Vcc ; Vcc>Vss ; 且 Vss>VBB。 一級位準移位器12〇〇之第六實施例與二級位準移位器 1100類似,區別如下: 第一’圖11中之下拉電晶體12〇〇之源極係接至VbB,而 圖12中之下拉(NMOS)電晶體1220之源極係接至輸入信號 IN。因此,在主動模式下,當輸入信號…具有高電壓位準 VCC時,下拉電晶體1220之源極係接至一較高電壓(例如 VCC)。因此’下拉電晶體體為負,藉此達成 主動模式下流經其間之大體低漏電流。 弟一’圖11中之上拉電晶體1155之源極係接至vpp,而圖 100982.doc -22· 1358202 12中之上拉(PMOS)電晶體1255之源極係接至中間信號c β 因此,在被動模式下,當輸入信號…具有低電壓位準Vss 時,上拉電晶體1255之源極係接至一較低電壓(例如Vss)〇 因此,上拉電晶體1255之Vgs大體為正,藉此達成被動模式 下流經其間之大體低漏電流。 圖13展示包括位準移位器1325及一後繼電路1375之習知 配置。在圖13之實例中,位準移位器1325及後繼電路1375 二者均以較高電壓位準VPP及較低電壓位準Vss而運作。 圖14展示包括具有低漏電流之位準移位器1425及一後繼 電路1475(例‘ 一隔離電路)之一配置之第一實施例。 位準移位器1425以較高電壓位準VPP1運作,νρρι大於後 繼電路1475之較高電壓位準VPP2。因此,在主動模式下, 當輸入《s號IN具有高電壓位準VCC時,電晶體1485及1490 之閘極均接至一較高電壓(例如Vpp 1)。 此產生兩個有利效應。第一,在主動模式下,pM〇s電晶 體1485之Vgs大體為正,藉此達成流經其間之大體低漏電 流。第二,在主動模式下,NM〇s電晶體149〇上之較高閘極 電壓促使其更快接通,從而改良電路速度。 圖15展不包括具有低漏電流之位準移位器丨525及後繼電 路1575(例如一隔離電路)之一配置之第二實施例。 位準移位器1525以較低電壓位準vbB 1運作,VBB 1小於 後繼電路1575之較低電壓位準VBB2 ^因此,在被動模式 下’當輸入仏號IN具有低電壓位準vss時,電晶體1585及 1 590之閘極均接至較低電壓(例如vbb 1)。 100982.doc •23· 1358202 此產生兩個個有利效應。第一,在被動模式下,nmos 電晶體1590之Vgs大體為負,藉此達成流經其間之大體低漏 電流。第二,在被動模式下,PM〇S電晶體1585上之低閘極 電壓促使其更快接通,從而改良電路速度。 圖16展示包括一具有低漏電流之位準移位器1625及一後 繼電路1675(例如一隔離電路)之一配置之第三實施例。 位準移位器1625以較高電壓位準VPP1及較低電壓位準 VBB1運作’ VPP1大於後繼電路1675之較高電壓位準 VPP2,VBB1小於後繼電路1675之較低電壓位準vbB2 ^因 此’在主動模^下,當輸入信號以具有高電壓位準Vcc時, 電晶體1685及1690之閘極均接至一較高電壓(例如vpP1)。 同時’在被動模式下,當輸入信號^具有低電壓位準Vss 時’電晶體1685及1690之閘極均接至較低電壓(例如VBB1)。 此產生若干有利效應。第一,在主動模式下,電晶體PM〇s 1 685之Vgs大體為正,藉此達成流經其間之大體低漏電流。 第二,在主動模式下,NMOS電晶體1690之較高閘極電壓促 使其更快接通,從而改良電路速度。第三,在被動模式下, 電晶體1690之VgS大體為負,藉此達成流經其間之大體低漏 電/’η·。第四,在被動模式下’電晶體丨6 8 5上之較低閘極電 壓促使其更快接通,從而改良電流速度。 圖17展不包括具有低漏電流之位準移位器1725及一後繼 電路1775(例如字線解碼器/驅動電路)之一配置之第四實施 例〇 位準移位器1725以較低電壓位準VBB 1運作,VBB 1低於 100982.doc -24- 1358202 置; 圖2A展示一習知高位準移位器 圖2B展示圖2A之位準移位 器; 器之輪 形; 入信號及輪出信號波 圖3A展示一習知低位準移位器; 圖3B展示圖3A之位準移位3! 形; °之輪入信號及輸出信號波 圖4展示另一習知高位準移位器. 級仅準移位器之第 圖5 A展示一展現低漏電流之 例; 實施 圖5B展不圖5A之位準移位器之給 〈輸入信號及輪出 形; 信 號波 圖6 A展示一展現低漏電流之二級位準 例; 圖6B展示圖6A之位準移位器 形; 移位器之第二 之輪入信號及輪出信 圖7展示展現低漏電流之一級位準移彳„ * ** 圖8展示展現低漏電流之一級位準移位号之第 圖9展示一展現低漏電流之二級位準移彳立_ 益之第 例; 圖10展示一展現低漏電流之二級位準移位 例; 圖11展示一展現低漏電流之二級位準移位 例; 實施 號波 施例; 施例; ^•實施 器之第四實 器之第五實 施 施 100982.doc -26· 1358202 圖12展示-展現低漏電流之二級位準移位器之第六實施 例; 圖13展示一包括一位準移位一銘 卞β饥盗及一後繼電路之習知配 置; 圖U展示一包括一具有低漏電流之位準移位器及一後繼 電路的一配置之第一實施例; 圖1 5展示一包括一具有低漏電流之位準移位器及一後繼 電路的一配置之第二實施例; 圖16展示一包括一具有低漏電流之位準移位器及一後繼 電路的一配置之第三實施例; 圖17展示一包括一具有低漏電流之位準移位器及一後繼 電路的一配置之第四實施例。 .【主要元件符號說明】 110' 120 電路 200、300、400、500、600、 位準移位器 700、800 ' 900、1000 ' 1100 1325、1425、1525、1625、 上拉(PMOS)電晶體 1725 、 205 、 215 、 315 、 505 、 515 、 555 、 565 、 605 、 615 、 655 、 665 ' 715 、 805 、 815 、 905 、 915 、 955 、 1005 、 1105 、 1155 、 1165 、 1255 210、220、410、510、515、 下拉(NMOS)電晶體 520 ' 560、570、610 ' 620、 100982.doc -27- 1358202 655 ' 660 ' 670 ' 710、720、 810、820、910、920 ' 960、 970 、 1060 ' 1110 、 1120 、 1160 、 1170 、 1200 、 1220 525 、 625 、 925 、 1125 、 1325 、 1777 250、450 ' 550、650 ' 750、 850、950、1050、1150
575 、 675 、 975 ' 1779 1375 、 1475 、 1575 、 1675 、 1775 1485 、 1490 、 1585 、 1590 ' 1685 ' 1690 、 1785 、 1790 ' 1793 ' 1795 VCC、VBB、VBB1、VBB2、
Vss、VPP1、VPP2、VPP
IN
A、B、C
OUT、OUTB
D 第一級 反相器 第二級 後繼電路 電晶體 電壓位準 輸入信號 中間信號 輸出信號 反相中間信號 100982.doc -28-

Claims (1)

1358202 月) 第094114789號專利申請案 - 中文申請專利範圍替換本(100年7 十、申請專利範圍: 1. 一種電壓位準移位電路,其包含: 一第一級’其接收一具有電壓位準vcc及Vss之輸入信 號,其中VcOVss ’且其輸出互補的第一及第二中間信 號,其中互補的該第一及該第二中間信號具有電壓位準 vihigh及 VIlow ’其中 vIhigh>VIi〇w ;及 一第二級,其接收該第一及該第二中間信號,且其輸 出互補的第一及第二輸出信號,其中互補的該第一及該 第一輸出信號具有電壓位準V〇high及v〇1〇w,其中 vohigh>volow,其中 VIhigh>v〇high 或 VIi〇w<v〇丨⑽且其中 V〇high>VCC且 V〇i〇w<VsS。 2. 如請求項i之電路,其中Vlhigh=Vcc,且其中vi|〇w<v〇i〇w。 3. 如請求項2之電路’其中該第二級包含: 一第一 NM0S電晶體,其具有一接收該第一中間信號之 閘極,且具有一連接至一參考電位v〇i()w之源極; 一第二NM0S電晶體,其具有一接收該第二中間信號之 閘極,且具有一連接至該參考電位¥〇1(^之源極; 一第一PM0S電晶體,其具有一連接至該第:NM〇s電 晶體之汲極的閘極、一連接至一第二參考電位v〇high之源 極,及一連接至該第一NM0S電晶體之汲極的汲極;及 一第一 PMOS電晶體,其具有一連接至該第一 NM〇s電 晶體之該汲極的閘極、一連接至該第二參考電位 之源極,及一連接至該第二NM0S電晶體之該汲極的汲 極。 100982-1000722.doc 1358202 4. 如請求項3之電路,其中該第一級包含: 一第三PMOS電晶體,其具有一接收該輸入信號之閘 極、一連接至一第三參考電位VIhigh之源極,及一連接至 該第二NMOS電晶體之該閘極的汲極; 一反相器,其具有一連接至該第三PMOS電晶體之該閘 極的輸入端; 一第四PMOS電晶體,其具有一連接該反相器之一輸出 端之閘極、一連接至該第三參考電位VIhigh之源極,及一 連接至該第一 NM0S電晶體之該閘極的汲極; 一第三NM0S電晶體,其具有一連接至第四PMOS電晶 體之汲極的閘極,具有一連接至一第四參考電位VIlow之 源極,且具有一連接至該第三PMOS電晶體之該汲極的汲 極;及 一第四NMOS電晶體,其具有一連接至該第三PMOS電 晶體之該汲極的閘極,且具有一連接至該第四參考電位 VI1()W之源極,且具有一連接至該第四PMOS電晶體之該汲 極的汲極。 5. 如請求項1之電路,其中VIi〇w=Vss,且其中VIhigh>VOhigh。 6. 如請求項5之電路,其中該第二級包含: 一第一 PMOS電晶體,其具有一接收該第一中間信號之 閘極,且具有一連接至一參考電位VOhigh之源極; 一第二PMOS電晶體,其具有一接收該第二中間信號之 閘極,且具有一連接至該參考電位VOhigh之源極; 一第一NMOS電晶體,其具有一連接至該第二PMOS電 100982-1000722.doc 1358202 晶體之該汲極的閘極、一連接至一第二參考電位vo1()w之 源極,及一連接至該第一 PMOS電晶體之該汲極的汲極; 及 一第二NMOS電晶體,其具有一連接至該第一 PMOS電 晶體之該汲極的閘極、一連接至該第二參考電位V0lc)w之 源極,及一連接至該第二PMOS電晶體之該汲極的汲極。 7. 如請求項6之電路,其中該第一級包含: 一第三NM0S電晶體,其具有一接收該輸入信號之閘 極、一連接至一第三參考電位VI1()W之源極,及一連接至 該第二PMOS電晶體之該閘極的汲極; 一反相器,其具有一連接至該第三NM0S電晶體之該閘 極的輸入端; 一第四NM0S電晶體,其具有一連接該反相器之一輸出 端的閘極、一連接至該第三參考電位VIl0W之源極,及一 連接至該第一 PMOS電晶體之該閘極的汲極; 一第三PMOS電晶體,其具有一連接至該第四PMOS電 晶體之該汲極的閘極,具有一連接至一第四參考電位 VIhigh之源極,且具有一連接至該第三NM0S電晶體之該 汲極的汲極;及 一第四PMOS電晶體,其具有一連接至該第三NM0S電 晶體之該汲極的閘極,且具有一連接至該第四參考電位 VIhigh之源極,且具有一連接至該第四NM0S電晶體之該 及極的汲極。 8. 一種電壓位準移位電路,其包含: 100982-1000722.doc 1358202 一第一 PMOS電晶體,其具有一接收一具有電壓位準 Vcc及Vss之輸入信號之閘極,其中Vcc>Vss,具有一連接 至一第一節點之源極,且具有一連接至一第一輸出節點 之汲極; 一反相器,其具有一連接至該第一 PMOS電晶體之該閘 極之輸入端; 一第二PMOS電晶體,其具有一連接至該反相器之一輸 出端之閘極;具有一連接至一第二節點之源極,且具有 一連接至一第二輸出節點之汲極; 一第一NM0S電晶體,其具有一連接至該第二PMOS電 晶體之該汲極的閘極,具有一連接至一第一參考電位 VBB之源極,其中VBB<Vss,且具有一連接至該第一 PM0S電晶體之該汲極的汲極;及 一第二NMOS電晶體,其具有一連接至該第一 PMOS電 晶體之該汲極的閘極,具有一連接至該第一參考電位 VBB之源極,且具有一連接至該第二PMOS電晶體之該汲 極的汲·極, 其中(a)該第二節點係連接至該苐一 PMOS電晶體之該 閘極,且(b)該第一節點係連接至該第二PMOS電晶體之該 閘極。 9.如請求項8之電路,其中該第一及該第二PMOS電晶體、 該反相器及該第一及該第二NMOS電晶體組成該電路之 一第一級,且其中該電路進一步包括一第二級,其包含: 一第三NMOS電晶體,其具有一連接至該第一級之該第 100982-1000722.doc -4- —輪出節點的閘極,具有一連接至一第三節點之源極, 且具有一連接至一第三輸出節點之汲極; 一第四NM0S電晶體,其具有一連接至該第一級之該第 二輪出節點的閘極,具有一連接至一第四節點之源極, 且具有一連接至一第四輸出節點之汲極; 第一PMOS電晶體,其具有一連接至該第四nm〇s電 晶體之該汲極的間極,具有—連接至—第三參考電位vpp 曰 '、極其中VPP>Vcc ’且具有一連接至該第三應⑽電 晶體之該汲極的汲極;及 第四PMOS電晶體,其具有一連接至該第三nm〇s電 晶體之該汲極的閘極’具有—連接至該第三參考電位vpp 之源極’且具有—連接至該第四顧〇8電晶體之該没極的 >及極。 10. 11. 12. 13. 月长項9之電路’其中該第三節點係連接至該第一參考 電4 BB且其中该第四節點係連接至該第三NM〇s電晶 體之該閘極。 如請求項1〇之電路,其中’在該第一級中,該第二節點 係連接至該第-PM_晶體之該閘極,^第—節點係 連接至一第二參考電位Vcc。 如請求項9之電路,其中該第三節點係連接至該第四 NMOS電晶體之該閘極,且其中該第四節點錢接至該第 三NMOS電晶體之該閘極。 如請求们2之電路’其中,在該第一級中,⑷該第二節 .占係連接至4第一 PM〇s電晶體之該閘極,且⑼該第一節 100982-1000722.doc 1358202 點係連接至該第二PMOS電晶體之該閘極。 14. 一種電壓位準移位電路,其包含: 一第一 NMOS電晶體,其具有一接收具有電壓位準Vcc 及Vss之一輸入信號之閘極,其中Vcc>Vss,具有一連接 至一第一節點之源極,且具有一連接至一第一中間節點 之汲極; 一反相器,其具有一連接至該第一 NMOS電晶體之該閘 極之輸入端,且具有一連接至該第一節點之輸出端; 一第二NMOS電晶體,其具有一連接至該反相器之一輸 出端的閘極,具有一連接至一第二節點之源極,且具有 一連接至一第二中間節點之汲極; 一第一PM0S電晶體,其具有一連接至該第二NMOS電 晶體之該汲極的閘極,具有一連接至一第一參考電位VPP 之源極,其中VPP>Vcc,且具有一連接至該第一 NMOS電 晶體之該汲極的汲極; 一第二PM0S電晶體,其具有一連接至該第一 NMOS電 晶體之該汲極的閘極,具有一連接至該第一參考電位VPP 之源極,且具有一連接至該第二NMOS電晶體之該汲極的 汲極; 一第三PM0S電晶體,其具有一連接至該第一中間節點 之閘極,具有一連接至一第三節點之源極,且具有一連 接至一第一輸出節點之汲極; 一第四PM0S電晶體,其具有一連接至該第二中間節點 之閘極,具有連接至該第一中間輸出節點之源極,且具 100982-1000722.doc -6- 1358202 有一連接至一第二輸出節點之汲極; 一第二NMOS電晶體,其具有一連接至該第四pM〇s電 晶體之該汲極的閘極,具有一連接至一第二參考電位 VBB之源極,其中VBB<Vss,且具有一連接至第spM〇s 電晶體之該汲極的汲極;及 一第四NMOS電晶體’其具有一連接至該第三;?]^〇8電 晶體之該汲極的閘極,具有一連接至該第二參考電位 VBB之源極,且具有一連接至第四?]^〇8電晶體之該汲極 的〉及極。 15. 16. 17. 18. 19. 如請求項14之電路,其中該第二節點係連接至該第二參 考電位VBB。 如請求項14之電路,其中該第二節點係連接至該第一 NMOS電晶體之該閘極。 如請求項14之電路’其中該第三節點係連接至該第二中 間節點。 如蜎求項14之電路,其中該第三節點係連接至第一參考 電位VPP。 種用於位準移位之電路,其包含: 第電壓位準移位電路,其接收一具有電壓位準Vcc 及Vss之輸入仏唬,其中Vcc>Vss,且其輸出一具有電壓 位準VIhigh及·νιΐ0'ν之巾間信號,其中VIhi^>VIi。* ;及 第一電壓位準移位電路,其接收來自該第一電壓位 準移位電路之該中間信號,且其輸出一具有電壓位準 〜及v〇low之輸出信號,其中v〇high>v〇i〇w, 100982·丨 〇〇〇722.doc 1358202 其中(a)VIhigh>V〇high ’ 且(b)VI|0W< V0low。 20. 如請求項19之電路,其中該字線解碼器包含: 一第一 NMOS電晶體,其具有一接收該第一中間信號之 閘極,且具有一連接至一第一參考電位V01()W之源極; 一第一 PMOS電晶體,其具有一接收該第一中間信號之 閘極,且具有一連接至一第二參考電位VIhigh之源極; 第二及第三NMOS電晶體連接於該第一NMOS電晶體之 該汲極與該第一 PMOS電晶體之該汲極之間,該第二及第 三NMOS電晶體之每一者均接收該記憶體電路之一相應 位址線。 21. 如請求項20之電路,其中該第一電壓位準移位電路包含: 一第二PMOS電晶體,其具有一接收該輸入信號之閘 極,及一連接至該第二參考電位VIhigh之源極; 一反相器,其具有一連接至該第二PMOS電晶體之該閘 極之輸入端; 一第三PMOS電晶體,其具有一連接該反相器之一輸出 端之閘極、一連接至該第三參考電位VIhigh之源極,及一 連接至該第一 NMOS電晶體之該閘極及該第一 PMOS電晶 體之該閘極的汲極; 一第五NMOS電晶體,其具有一連接至該第三PMOS電 晶體之該汲極的閘極,具有一連接至一第三參考電位 VII()W之源極,且具有一連接至該第二PMOS電晶體之該汲 極的汲極;及 一第六NMOS電晶體,其具有一連接至該第二PMOS電 100982-1000722.doc 1358202 晶體之該㈣的閘極’且具有—連接至該第三參考電位 VI〗。*之源極,且具有一連接至該第三pM〇s電晶體之該汲 極的沒極。 22. 23. 24. 如請求項21之電路,推—半々A ^ 進 乂包含一耦接至該字線解碼器 之一輪出端之字線驅動器。 如-月求項22之電路,其中該字線驅動器包含: 第七NMOS電晶體,其具有一連接至該第一 pM〇s電 晶體之該汲極的閘肖,且具有一連帛至該第一參考電位 V 〇 1。W之源極;及 第四PMOS電晶體,其具有一連接至該第一 pM〇s電 晶體之該汲極的閘極、一連接至一第四參考電位v〇^gh 之源極,及一連接至該第一NM〇s電晶體之該汲極的汲 ° 一種位準移位—輸入信號之方法,其包含: 在一位準移位電路之一第一級處接收一具有電壓位準 Vcc及Vss之輪入信號,其中vcc>Vss ; 自該第一級輸出互補的第一及第二中間信號,其中互 補的該第—及該第二中間信號具有電壓位準VIhigh及 vilow ’其中 vlhigh>VIi〇w ;及 在該位準移位電路之一第二級處接收該第一及第二中 間信號;及 自該第二級輸出互補的第一及第二輸出信號,其中互 補的該第一及該第二輸出信號具有電壓位準^仏…及 V0— ’ 其中 V〇high>V〇l0W ,其中 Vlhigh>v〇high 或 100982-1000722.doc • 9 · Π58202 VI|〇w<V〇low,且其中 VOhigh>Vcc 且 V〇low<Vss。 25. 一種產生一用於一記憶體電路之字線之方法,其包含: 在一位準移位電路處接收一具有電壓位準Vcc及Vss之 輸入信號,其中Vcc>Vss ; 自該位準移位電路輸出一第一中間信號,其中該第一 中間信號具有電壓位準vihigh& vilow,其中VIhigh>VIlow ; 在一子線解碼器處接收該第一中間信號; 自該字線解碼器輸出一第二中間信號,其中該第二中 間信號具有電壓位準VIhigh及v〇low ; 在一子線驅動器處接收該第二中間信號; 自該字線驅動器輸出一字線信號,其中該字線信號具 有電壓位準V〇high及vo1()w, 其中 V〇high>VO丨。w ’其中 VIhigh>v〇high,其中 VIi〇w< V〇l〇w ’ 且其中 V〇high〉Vcc且 V〇i〇w<Vss。 100982-1000722.doc
TW094114789A 2004-08-09 2005-05-06 Level shifter with low leakage current TWI358202B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040062400A KR100587689B1 (ko) 2004-08-09 2004-08-09 반도체 장치에 적합한 레벨 시프트 회로
US11/020,252 US7248075B2 (en) 2004-08-09 2004-12-27 Level shifter with low leakage current

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200620828A TW200620828A (en) 2006-06-16
TWI358202B true TWI358202B (en) 2012-02-11

Family

ID=36077181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW094114789A TWI358202B (en) 2004-08-09 2005-05-06 Level shifter with low leakage current

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7248075B2 (zh)
KR (1) KR100587689B1 (zh)
CN (1) CN1734942B (zh)
TW (1) TWI358202B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI737528B (zh) * 2020-09-02 2021-08-21 敦泰電子(深圳)有限公司 電平移位電路

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7382168B2 (en) * 2005-08-30 2008-06-03 Agere Systems Inc. Buffer circuit with multiple voltage range
KR100815177B1 (ko) * 2006-07-20 2008-03-19 주식회사 하이닉스반도체 반도체 장치
KR101174846B1 (ko) * 2007-08-17 2012-08-20 삼성전자주식회사 레벨 시프터 및 이를 이용한 오프 칩 드라이버를 구비하는반도체 장치
US7659768B2 (en) * 2007-12-28 2010-02-09 Advanced Micro Devices, Inc. Reduced leakage voltage level shifting circuit
KR100950476B1 (ko) * 2008-01-21 2010-03-31 주식회사 하이닉스반도체 시프트 회로
US7622954B2 (en) * 2008-02-26 2009-11-24 Standard Microsystems Corporation Level shifter with memory interfacing two supply domains
US7884646B1 (en) 2008-02-28 2011-02-08 Marvell Israel (Misl) Ltd. No stress level shifter
US7800426B2 (en) * 2008-03-27 2010-09-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Two voltage input level shifter with switches for core power off application
KR100999877B1 (ko) * 2008-12-05 2010-12-09 주식회사 하이닉스반도체 시프트 회로
US8629704B2 (en) 2009-04-13 2014-01-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Level shifters, integrated circuits, systems, and methods for operating the level shifters
US8283964B2 (en) * 2009-07-22 2012-10-09 Qualcomm, Incorporated Level shifters and high voltage logic circuits
US8749292B2 (en) 2010-04-22 2014-06-10 Freescale Semiconductor, Inc. Voltage level shifter having a first operating mode and a second operating mode
CN102122949B (zh) * 2011-03-10 2016-07-13 上海华虹宏力半导体制造有限公司 一种闪存电路
CN103124172B (zh) * 2011-11-21 2015-06-24 原景科技股份有限公司 电压电平移位电路
CN102594333A (zh) * 2012-02-29 2012-07-18 苏州瀚瑞微电子有限公司 电平转移电路
CN103997332B (zh) * 2013-02-19 2017-05-24 华邦电子股份有限公司 电压转换装置
CN103489425B (zh) * 2013-10-12 2015-11-25 合肥京东方光电科技有限公司 电平转换电路、阵列基板及显示装置
KR102177433B1 (ko) * 2015-03-04 2020-11-11 주식회사 키 파운드리 레벨시프터 및 이를 포함하는 비휘발성 메모리 장치
CN106330172B (zh) * 2015-06-18 2019-04-09 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 高电压阈值器件的传输门及其后续下拉电路结构
JP6656898B2 (ja) * 2015-11-26 2020-03-04 ラピスセミコンダクタ株式会社 レベルシフト回路及び表示ドライバ
KR102493876B1 (ko) * 2015-11-27 2023-01-30 엘지디스플레이 주식회사 영상 표시장치 및 그 구동방법
DE102016109118A1 (de) 2016-05-18 2017-11-23 Infineon Technologies Ag Schaltkreisarchitektur für eine Messanordnung, einen Pegelwandler-Schaltkreis, eine Ladungspumpstufe und eine Ladungspumpe sowie Verfahren zum Betreiben dieser
DE102016109114B4 (de) 2016-05-18 2025-06-18 Infineon Technologies Ag Pegelwandler-Schaltkreis, sowie Messanordnung und Chip mit einem solchen Pegelwandler-Schaltkreis
CN106656156B (zh) * 2016-11-14 2020-12-08 北京时代民芯科技有限公司 一种减小输出信号下降时间的pecl发送器接口电路
CN108155903B (zh) * 2017-11-22 2020-10-09 中山大学 应用于GaN栅极驱动的高速高压电平转换电路
CN108011629A (zh) * 2017-12-14 2018-05-08 电子科技大学 一种高速低功耗电平位移电路
CN109559699A (zh) * 2018-12-27 2019-04-02 惠科股份有限公司 驱动控制模组及显示装置
CN109448659A (zh) * 2018-12-27 2019-03-08 惠科股份有限公司 驱动控制模组及显示装置
CN109659921A (zh) * 2018-12-27 2019-04-19 惠科股份有限公司 过流保护系统、方法及显示装置
KR102777160B1 (ko) 2020-08-07 2025-03-05 삼성전자주식회사 레벨 시프터 및 이를 포함하는 반도체 장치

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2975122B2 (ja) * 1990-12-26 1999-11-10 富士通株式会社 レベル変換回路
US5399915A (en) * 1992-03-23 1995-03-21 Nec Corporation Drive circuit including two level-shift circuits
JP2836412B2 (ja) * 1992-12-04 1998-12-14 日本電気株式会社 レベル変換回路
JPH08330939A (ja) * 1995-06-05 1996-12-13 Toshiba Microelectron Corp レベルシフタ回路
JP2773692B2 (ja) * 1995-07-28 1998-07-09 日本電気株式会社 入力バッファ回路
GB9708865D0 (en) * 1997-04-30 1997-06-25 Phoenix Vlsi Consultants Ltd ECL-CMOS converter
US6118318A (en) * 1997-05-09 2000-09-12 International Business Machines Corporation Self biased differential amplifier with hysteresis
JP3731322B2 (ja) * 1997-11-04 2006-01-05 ソニー株式会社 レベルシフト回路
JP3796034B2 (ja) * 1997-12-26 2006-07-12 株式会社ルネサステクノロジ レベル変換回路および半導体集積回路装置
US6100716A (en) * 1998-09-17 2000-08-08 Nortel Networks Corporation Voltage excursion detection apparatus
JP3189815B2 (ja) * 1998-12-07 2001-07-16 日本電気株式会社 入力回路、出力回路、入出力回路、及び入力信号処理方法
US6323683B1 (en) * 1999-08-27 2001-11-27 Cypress Semiconductor Corp. Low distortion logic level translator
AU2319600A (en) * 2000-01-27 2001-08-07 Hitachi Limited Semiconductor device
JP3583999B2 (ja) * 2000-03-01 2004-11-04 三洋電機株式会社 レベル変換回路
US6385099B1 (en) * 2001-03-16 2002-05-07 Intel Corpration Reducing level shifter standby power consumption
KR100437540B1 (ko) * 2001-12-28 2004-06-30 주식회사 하이닉스반도체 반도체 메모리 장치의 레벨 시프트 회로
DE50210601D1 (de) * 2002-12-18 2007-09-13 Alcatel Lucent Ein Konverter von ECL nach CMOS für ein digitales Netzwerk

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI737528B (zh) * 2020-09-02 2021-08-21 敦泰電子(深圳)有限公司 電平移位電路

Also Published As

Publication number Publication date
CN1734942B (zh) 2011-10-05
CN1734942A (zh) 2006-02-15
KR100587689B1 (ko) 2006-06-08
KR20060013805A (ko) 2006-02-14
US7248075B2 (en) 2007-07-24
TW200620828A (en) 2006-06-16
US20060028245A1 (en) 2006-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI358202B (en) Level shifter with low leakage current
JP3435007B2 (ja) 低電圧技術による高い電圧の振れを出力するバッファ
TW396371B (en) Level conversion circuit and semiconductor integrated circuit device employing the level conversion circuit
US7317335B2 (en) Level shifter with low leakage current
TW432796B (en) Voltage level shifter circuit
TWI376097B (en) Level shift circuit
US20110025380A1 (en) Output driver operable over wide range of voltages
TW200919966A (en) Output buffer circuit, low-power bias circuit thereof, and input buffer circuit
TW525126B (en) Drive circuit and drive circuit system for capacitive load
TW200847627A (en) Level shifter circuit incorporating transistor snap-back protection
US11295789B2 (en) Latching sense amplifier
CN105811962A (zh) 电压电平移位器
US20170085265A1 (en) Level shifter applicable to low voltage domain to high voltage domain conversion
US12476636B2 (en) Stress reduction on stacked transistor circuits
US10367505B2 (en) Low power general purpose input/output level shifting driver
TW200937863A (en) Level shifter circuit
TW200822559A (en) Level shifting circuit having junction field effect transistors
CN117728820A (zh) 一种电平转换器及集成电路系统
JP2003017996A (ja) レベルシフト回路
TWI223498B (en) Amplitude conversion circuit
TWI280743B (en) Inverter circuit structure
TW201210195A (en) Level shifter and related apparatus
TW200822557A (en) Junction field effect transistor level shifting circuit
TWI862066B (zh) 具有電壓應力耐久性的電壓轉換器及其驅動方法
EP1360765A2 (en) Buffers with reduced voltage input/output signals

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees