一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

电平辅助转换控制电路及电平转换电路的制作方法

2022-09-15 01:08:41 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及电子电路技术领域,特别是涉及一种电平辅助转换控制电路及电平转换电路。


背景技术:

2.电平转换电路用于实现两个不同电源域之间的电平转换。电平转换电路包括正压电平转换电路和负压电平转换电路,其中,负压电平转换电路用于实现正压到负压的转换,通常包括正压转正压和正压转负压两级转换电路。
3.当改变输入信号以切换开关对导通状态,从而切换电平转换电路输出状态时,在输入信号电平变化的瞬间,可能出现待导通开关对中的晶体管不能立刻被驱动,从而降低转换电路的转换速度。


技术实现要素:

4.基于此,有必要提供一种能够提高电平转换速度的电平辅助转换控制电路和电平转换电路。
5.一种电平辅助转换控制电路,应用于负压电平转换电路,所述负压电平转换电路的第一转换单元和第二转换单元分别包括两组开关对;同一转换单元中,一组开关对的主控管的漏极与从控管的栅极连接,并与另一开关对的从控管的漏极共连接,以作为转换单元的输出端;所述第一转换单元的从控管的源极和所述第二转换单元的主控管的源极分别与第一参考端连接,所述第一转换单元的主控管的源极与第二参考端连接,所述第二转换单元的从控管的源极与第三参考端连接;所述电平辅助转换控制电路包括:信号生成单元,用于接收输入信号,并在所述输入信号电平变化时生成脉冲驱动信号;控制单元,分别与所述信号生成单元和目标转换单元的目标从控管的栅极连接,用于根据所述脉冲驱动信号断开所述目标从控管;所述目标转换单元包括所述第一转换单元和所述第二转换单元中的至少一者,所述目标从控管为所述目标转换单元在上一转换时刻导通的从控管。
6.在其中一个实施例中,所述目标转换单元包括所述第一转换单元,所述目标从控管包括第一目标管,所述脉冲驱动信号包括第一脉冲信号和第二脉冲信号,所述控制单元包括:第一开关单元,分别与所述信号生成单元、所述第一参考端、所述第一转换单元的第一从控管的栅极和所述第一转换单元的第二从控管的栅极连接;若所述第一转换单元的第一从控管为所述第一目标管,则所述第一开关单元响应于所述第一脉冲信号进入工作状态,导通所述第一转换单元的第一从控管的栅极与所述第一参考端之间的导电通路,以断开所述第一转换单元的第一从控管;若所述第一转换单元的第二从控管为所述第一目标管,则所述第一开关单元响应
于所述第二脉冲信号进入工作状态,导通所述第一转换单元的第二从控管的栅极与所述第一参考端之间的导电通路,以断开所述第一转换单元的第二从控管。
7.在其中一个实施例中,所述目标转换单元还包括所述第二转换单元,所述目标从控管还包括第二目标管,所述控制单元还包括:第二开关单元,分别与所述第一开关单元和所述第二目标管的栅极连接,所述第一开关单元还用于在所述工作状态下,驱动所述第二开关单元断开所述第二目标管。
8.在其中一个实施例中,所述第二开关单元还与所述第三参考端、所述第二转换单元的第一从控管的栅极和所述第二转换单元的第二从控管的栅极连接;若所述第二转换单元的第一从控管为所述第二目标管,则所述第二开关单元用于在所述第一开关单元的驱动下,导通所述第二转换单元的第一从控管的栅极与所述第三参考端之间的导电通路,以断开所述第二转换单元的第一从控管;若所述第二转换单元的第二从控管为所述第二目标管,则所述第二开关单元用于在所述第一开关单元的驱动下,导通所述第二转换单元的第二从控管的栅极与所述第三参考端之间的导电通路,以断开所述第二转换单元的第二从控管。
9.在其中一个实施例中,所述第一开关单元包括场效应管nm1、场效应管nm2、场效应管pm1、场效应管pm2、电阻r1和电阻r2;所述场效应管nm1的栅极用于接收所述第一脉冲信号,所述场效应管nm1的源极与第二参考端连接,所述场效应管nm1的漏极分别与所述电阻r1的第一端和所述场效应管pm1的栅极连接;所述场效应管nm2的栅极用于接收所述第二脉冲信号,所述场效应管nm2的源极与第二参考端连接,所述场效应管nm2的漏极分别与所述电阻r2的第一端和所述场效应管pm2的栅极连接;所述电阻r1的第二端、所述电阻r2的第二端、所述场效应管pm1的源极和所述场效应管pm2的源极与第一参考端连接;所述场效应管pm1的漏极与所述第一转换单元的第一从控管的栅极连接;所述场效应管nm2的漏极与所述第一转换单元的第二从控管的栅极连接。
10.在其中一个实施例中,所述第二开关单元包括场效应管pm3、场效应管pm4、场效应管nm3、场效应管nm4、电阻r3和电阻r4;所述场效应管pm3的栅极与所述场效应管pm1的栅极连接,所述场效应管pm3的漏极分别与所述电阻r3的第一端和所述场效应管nm3的栅极连接;所述场效应管pm4的栅极与所述场效应管pm2的栅极连接,所述场效应管pm4的漏极分别与所述电阻r4的第一端和所述场效应管nm4的栅极连接;所述场效应管pm3的源极和所述场效应管pm4的源极分别与第一参考端连接;所述场效应管nm3的源极和所述场效应管nm4的源极分别与第三参考端连接;所述场效应管nm3的漏极与所述第二转换单元的第一从控管的栅极连接,所述场效应管nm4的漏极与所述第二转换单元的第二从控管的栅极连接。
11.在其中一个实施例中,所述脉冲驱动信号包括第一脉冲信号和第二脉冲信号,所述信号生成单元包括第一非门、第二非门、缓冲器、与非门和或非门;所述第一非门的输入端、所述或非门的第一端和所述与非门的第二端共连接,以
用于接收所述输入信号,所述第一非门的输出端与所述缓冲器的输入端连接;所述缓冲器的输出端分别与所述与非门的第一端和所述或非门的第二端连接;所述或非门的输出端用于输出所述第一脉冲信号;所述与非门的输出端用于输出所述第二脉冲信号。
12.一种电平转换电路,包括:负压电平转换电路;以及上述任一所述的电平辅助转换控制电路。
13.在其中一个实施例中,所述电平转换电路还包括:第三非门,所述第三非门的输入端用于接收所述输入信号,所述第三非门的输出端与所述第一转换单元的第二主控管的栅极连接。
14.在其中一个实施例中,所述电平转换电路还包括:第四非门,所述第四非门的输入端与所述第二转换单元的第一输出端连接;第五非门,所述第五非门的输入端与所述第二转换单元的第二输出端连接。
15.在其中一个实施例中,所述第二转换单元的从控管、所述场效应管nm3和所述场效应管nm4分别为隔离型场效应管。
16.上述电平辅助转换控制电路应用于负压电平转换电路,电平辅助转换控制电路包括信号生成单元和控制单元,由于在输入信号变化时,同一转换单元中待导通开关对的主控管的漏极与其从控管的栅极连接的同时,还与另一开关对的从控管的漏极共连接,该从控管在输入信号变化时依旧处于导通状态,从而会影响待导通开关对内主控管对从控管的驱动,通过采用信号生成单元在输入信号电平变化时生成脉冲驱动信号,进而由控制单元根据脉冲驱动信号断开目标转换单元在上一转换时刻导通的从控管,从而可提高待导通开关对内主控管对从控管的驱动能力,加快待导通开关的导通速度,最终提高负压电平转换电路的转换速度。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为一实施例的负压电平转换电路的电路结构图;图2为一实施例的电平辅助转换控制电路的结构框图;图3为另一实施例的电平辅助转换控制电路的结构框图;图4为另一实施例的电平辅助转换控制电路的结构框图;图5为另一实施例的电平辅助转换控制电路的结构框图;图6为另一实施例的电平辅助转换控制电路的结构框图;图7为另一实施例的电平辅助转换控制电路的结构框图;图8为一实施例的信号生成单元的信号波形图。
具体实施方式
19.为了便于理解本技术,下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的实施例。但是,本技术可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本技术的公开内容更加透彻全面。
20.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术。
21.可以理解,本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说,在不脱离本技术的范围的情况下,可以将第一电阻称为第二电阻,且类似地,可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻,但其不是同一电阻。
22.可以理解,以下实施例中的“连接”,如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递,则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
23.在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是,术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时,在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
24.图1为一实施例的负压电平转换电路的电路结构图,如图1所示,负压电平转换电路包括第一转换单元101和第二转换单元102,第一转换单元101和第二转换单元102分别包括两组开关对,每一组开关对包括主控管和从控管,例如,对于第一转换单元101,其一组开关对包括主控管nw1和从控管pw1,另一组开关对包括主控管nw2和从控管pw2;对于第二转换单元102,其一组开关对包括主控管pw3和从控管nw3,另一组开关对包括主控管pw4和从控管nw4。其中,主控管nw1、主控管nw2、从控管nw3、从控管nw4为n型mos管,从控管pw1、从控管pw2、主控管pw3、主控管pw4为p型mos管。此外,第二转换单元102的从控管nw3和从控管nw4可分别为隔离型场效应管。
25.其中,同一转换单元中,一组开关对的主控管的漏极与从控管的栅极连接,并与另一开关对的从控管的漏极共连接,以作为转换单元的输出端,例如第一转换单元101包括输出端a1和输出端a2,第二转换单元102包括输出端b1和输出端b2。第一转换单元101的从控管的源极和第二转换单元102的主控管的源极分别与第一参考端v1连接,第一转换单元101的主控管的源极与第二参考端v2连接,第二转换单元102的从控管的源极与第三参考端v3连接;其中,第一参考端用于输出第一电平信号,第二参考端用于输出第二电平信号,第三参考端用于输出第三电平信号;第一电平信号的电平大于第二电平信号的电平,第二电平信号的电平大于第三电平信号的电平。
26.具体的,第一电平信号的电平可大于0v(例如为20v),第二电平信号的电平可等于0v,第三电平信号的电平可小于0v(即为负压);第一转换单元101用于通过两个主控管分别一一对应接收输入信号s1和反相输入信号s2,以导通其中一组开关对,输出第一参考端的第一电平信号和第二参考端的第二电平信号,其中,输入信号的电平可小于第一电平信号的电平,例如可为0v或5v,如此第一转换单元101可实现正压0v-5v至0v-20v的转换;第二转
换单元102用于通过两个主控管分别一一对应接收第一电平信号和第二电平信号,以导通其中一组开关对,输出第一电平信号和第三电平信号,如此实现正压0v-20v到负压-20v的转换。其中,输入信号和反向输入信号的电平反相,例如可分别为0v和5v中的一者。
27.举例而言,设输入信号s1为低电平,则反向输入信号为高电平,主控管nw1断开,主控管nw2导通,接通第二参考端,进而从控管pw2也导通,接通第一参考端,从控管pw1断开,输出端a1输出第一参考端的第一电平信号,输出端a2输出第二参考端的第二电平信号;主控管pw3接收第一电平信号后断开,主控管pw4接收第二电平信号后导通,从而接通第一参考端,从控管nw4导通,接通第三参考端,从控管nw3断开,输出端b1输出第三电平信号,输出端b2输出第一电平信号。当输入信号s1由低电平跳变至高电平时,主控管nw1导通,主控管nw2断开,此时输出端a2处于浮空状态,从控管pw2依旧会保持导通状态,从而影响主控管nw1对从控管pw1的下拉,导致从控管pw1无法快速导通;同理,对于第二转换单元102,输入信号s1跳变时,主控管pw3导通,主控管pw4断开,此时由于从控管nw4依旧保持导通状态,从而影响主控管pw3对从控管nw3的上拉,导致从控管nw3无法快速导通。类似的,当输入信号由高电平跳变到低电平时,对于第一转换单元101,由于从控管pw1依旧保持导通状态,从而导致从控管pw2无法快速导通;对于第二转换单元102,由于从控管nw3依旧保持导通状态,从而导致从控管nw4无法快速导通。
28.对此,本发明实施例提供一种电平辅助转换控制电路,其结构框图如图2所示,电平辅助转换控制电路包括信号生成单元110和控制单元120。信号生成单元110用于接收输入信号,并在输入信号电平变化时生成脉冲驱动信号;控制单元120分别与信号生成单元110和目标转换单元的目标从控管的栅极连接,用于根据脉冲驱动信号断开目标从控管;目标转换单元包括第一转换单元101和第二转换单元102中的至少一者,目标从控管为目标转换单元在上一转换时刻导通的从控管。
29.可以理解,信号生成单元110可与主控管nw1的栅极共连接,以共同接收输入信号,然后根据输入信号的电平变化生成脉冲驱动信号,其中脉冲驱动信号可为窄脉冲信号,以提供短时驱动,使得控制单元120在输入信号发生变化的时刻断开目标从控管。其中,控制单元120可通过向目标从控管提供低电平,以断开目标从控管。
30.举例而言,若目标转换单元为第一转换单元101,当输入信号在上一转换时刻为低电平,当前时刻跳变为高电平时,目标从控管为从控管pw2,控制单元120可与从控管pw2的栅极连接,从而可根据脉冲驱动信号在输入信号跳变时刻短暂地断开从控管pw2,使得主控管nw1更易拉低从控管pw1的栅极,从而导通从控管pw1。如此实现输入信号由低电平跳变为高电平时,提高第一转换单元101的转换速度。从控管pw1导通后,输出端a1输出第二参考端的第二电平信号,输出端a2输出第一参考端的第一电平信号,进而驱动第二转换单元102进行二级转换。当输入信号在上一转换时刻为高电平,当前时刻跳变为低电平时,目标从控管为从控管pw1,控制单元120可与从控管pw1的栅极连接,从而可根据脉冲驱动信号在输入信号跳变时刻短暂地断开从控管pw1,使得主控管nw2更易拉低从控管pw2的栅极,从而导通从控管pw2。从控管pw2导通后,输出端a1输出第一参考端的第一电平信号,输出端a2输出第二参考端的第二电平信号,进而驱动第二转换单元102进行二级转换,如此实现输入信号由高电平跳变为低电平时,提高第一转换单元101的转换速度。因此,目标从控管可为从控管pw1和从控管pw2中的至少一者,其中,图2示例性示出了目标从控管同时包括从控管pw1和从控
管pw2的情况,在该情况下,可实现输入信号在任一跳变情形下均可提高第一转换单元101的转换速度。
31.可以理解,由于从控管pw2的栅极、主控管nw2的漏极和从控管pw1的漏极共连接,并作为第一转换单元101的输出端a2,控制单元120与从控管pw2的栅极连接,也即与输出端a2连接;从控管pw1的栅极、主控管nw1的漏极和从控管pw2的漏极共连接,并作为第一转换单元101的输出端a1,控制单元120与从控管pw1的栅极连接,也即与输出端a1连接。
32.同理,若目标转换单元为第二转换单元102,当输入信号在上一转换时刻为低电平,当前时刻跳变为高电平时,目标从控管为从控管nw4,控制单元120可与从控管nw4的栅极连接(图2中未示出),从而可根据脉冲驱动信号在输入信号跳变时刻短暂地断开从控管nw4,使得主控管pw3更易拉高从控管nw3的栅极,从而导通从控管nw3。从控管nw3导通后,输出端b1输出第一参考端的第一电平信号,输出端b2输出第三参考端的第三电平信号,如此实现输入信号由低电平跳变为高电平时,提高第二转换单元102的转换速度。当输入信号在上一转换时刻为高电平,当前时刻跳变为低电平时,目标从控管为从控管nw3,控制单元120可与从控管nw3的栅极连接(图2中未示出),从而可根据脉冲驱动信号在输入信号跳变时刻短暂地断开从控管nw3,使得主控管pw4更易拉高从控管nw4的栅极,从而导通从控管nw4。从控管nw4导通后,输出端b1输出第三参考端的第三电平信号,输出端b2输出第一参考端的第一电平信号,如此实现输入信号由高电平跳变为低电平时,提高第二转换单元102的转换速度。因此,目标从控管可为从控管nw3和从控管nw4中的至少一者,其中,当目标从控管包括从控管nw3和从控管nw4时,在该情况下,可实现输入信号在任一跳变情形下均可提高第二转换单元102的转换速度。
33.可以理解,由于从控管nw4的栅极、主控管pw4的漏极和从控管nw3的漏极共连接,并作为第二转换单元102的输出端b2,控制单元120与从控管nw4的栅极连接,也即与输出端b2连接;从控管nw3的栅极、主控管pw3的漏极和从控管nw4的漏极共连接,并作为第二转换单元102的输出端b1,控制单元120与从控管nw4的栅极连接,也即与输出端b1连接。
34.上述电平辅助转换控制电路用于加速负压电平转换电路的电平转换时间,由于在输入信号变化时,同一转换单元中待导通开关对的主控管的漏极与其从控管的栅极连接的同时,还与另一开关对的从控管的漏极共连接,该从控管在输入信号变化时依旧处于导通状态,从而会影响待导通开关内主控管对从控管的驱动,通过采用信号生成单元在输入信号电平变化时生成窄脉冲信号,进而由控制单元根据窄脉冲信号来加速断开目标转换单元在上一转换时刻导通的从控管,从而可提高待导通开关内主控管对从控管的驱动能力,加快待导通开关的导通速度,最终提高负压电平转换电路的转换速度。
35.在一个实施例中,目标转换单元可同时包括第一转换单元101和第二转换单元102,如此在输入信号跳变时,可同时提高第一转换单元101和第二转换单元102的转换速度,从而最大限度提高负压电平转换电路的整体转换速度。
36.在一个实施例中,目标转换单元可包括第一转换单元101,如图3所示,目标从控管可包括第一目标管,脉冲驱动信号包括第一脉冲信号和第二脉冲信号,控制单元120包括第一开关单元121,第一开关单元121分别与信号生成单元110、第一参考端、第一转换单元101的第一从控管的栅极和第一转换单元101的第二从控管的栅极连接,若第一转换单元101的第一从控管为第一目标管,则第一开关单元121响应于第一脉冲信号进入工作状态,导通第
一转换单元101的第一从控管的栅极与第一参考端之间的导电通路,以断开第一转换单元101的第一从控管;若第一转换单元101的第二从控管为第一目标管,则第一开关单元121响应于第二脉冲信号进入工作状态,导通第一转换单元101的第二从控管的栅极与第一参考端之间的导电通路,以断开第一转换单元101的第二从控管。
37.其中,第一脉冲信号可用于表征输入信号由第一电平跳变至第二电平,第二脉冲信号可用于表征输入信号由第二电平跳变至第一电平,其中,第一电平和第二电平为低电平和高电平中的一者。
38.第一开关单元121与信号生成单元110连接,从而接收第一脉冲信号和第二脉冲信号,其中,第一开关单元121和信号生成单元110之间可设置有两个连接支路,以分别传输第一脉冲信号和第二脉冲信号,如图2所示。
39.第一开关单元121还与第一参考端,以及第一转换单元101的两个从控管的栅极连接,第一开关单元121可响应于第一脉冲信号或第二脉冲信号,对应导通第一参考端与其中一个从控管的栅极之间的导电通路,由于从控管的源极也与第一参考端连接,该从控管源极和栅极之间的压差未达到开启电压,该从控管被断开。
40.具体地,以第一转换单元101的第一从控管为从控管pw1,第一转换单元101的第二从控管为从控管pw2,第一脉冲信号用于表征输入信号由高电平跳变至低电平,第二脉冲信号用于表征输入信号由低电平跳变至高电平为例。若第一目标管为从控管pw1,当输入信号由高电平跳变至低电平时,第一开关单元121响应于第一脉冲信号进入工作状态,从而导通从控管pw1的栅极与第一参考端之间的导电通路,使得从控管pw1断开;若第一目标管为从控管pw2,当输入信号由低电平跳变至高电平时,第一开关单元121可根据第二脉冲信号进入工作状态,从而导通从控管pw2的栅极与第一参考端之间的导电通路,使得从控管pw2断开。如此,第一开关单元121可根据第一脉冲信号和第二脉冲信号,实现在输入信号的上跳变时刻和下跳变时刻,断开第一转换单元101在上一转换时刻导通的从控管,从而使得当前待导通的从控管更易导通,最终提高第一转换单元101的电平转换速度。
41.在一个实施例中,目标转换单元还包括第二转换单元102,目标从控管还包括第二目标管,控制单元120还包括第二开关单元122,如图4所示,第二开关单元122分别与第一开关单元121和第二目标管的栅极连接,第一开关单元121还用于在工作状态下,驱动第二开关单元122断开第二目标管。
42.当第一开关单元121响应于第一脉冲信号或第二脉冲信号进入工作状态后,除断开第一转换单元101的第一目标管外,还驱动第二开关单元122断开第二转换单元102的第二目标管。如此仅需第一开关单元121接收脉冲信号,然后利用第一开关单元121对第二开关单元122的联动,在第一开关单元121进入工作状态后,驱动第二开关单元122断开其在上一转换时刻导通的从控管,从而实现在提高第一转换单元101电平转换速度的同时,也提高第二转换单元102的电平转换速度,控制逻辑简单,且易于实现。
43.可以理解,第二目标管为第二转换单元102在上一转换时刻导通的从控管,图4示例性示出第二目标管包括从控管nw3和从控管nw4时,第二开关单元122同时与从控管nw3和从控管nw4的栅极连接的情况,以保证输入信号在两种跳变状态下,第二开关单元122均与第二目标管连接。在一实施例中,第二目标管也可为从控管nw3和从控管nw4中的一者,根据输入信号的跳变状态确定其中一个从控管为第二目标管后,第二开关单元122可仅与该从
控管连接,如此以解决输入信号处于某一跳变状态时,第二转换单元102转换速度慢的问题。
44.其中,第二开关单元122可通过向第二目标管发送低电平信号以断开第二目标管。
45.在一个实施例中,第二开关单元122还与第三参考端、第二转换单元102的第一从控管的栅极和第二转换单元102的第二从控管的栅极连接,如图4所示,若第二转换单元102的第一从控管为第二目标管,则第二开关单元122用于在第一开关单元121的驱动下,导通第二转换单元102的第一从控管的栅极与第三参考端之间的导电通路,以断开第二转换单元102的第一从控管;若第二转换单元102的第二从控管为第二目标管,则第二开关单元122用于在第一开关单元121的驱动下,导通第二转换单元102的第二从控管的栅极与第三参考端之间的导电通路,以断开第二转换单元102的第二从控管。
46.具体地,第二开关单元122还与第三参考端,以及第二转换单元102的两个从控管的栅极连接,第二开关单元122可响应于第一开关单元121的输出端a1和输出端a2输出的第一电平信号和第二电平信号,对应导通第三参考端与其中一个从控管的栅极之间的导电通路,由于从控管的源极与第三参考端连接,该从控管源极和栅极之间的压差未达到开启电压,该从控管被断开。
47.其中,第一从控管和第二从控管可为从控管nw3和从控管nw4中的一者。具体地,以第二转换单元102的第一从控管为从控管nw3,第二转换单元102的第二从控管为从控管nw4为例,若第二目标管为从控管nw3,在第一开关单元121的驱动下,第二开关单元122导通从控管nw3的栅极与第三参考端之间的导电通路,使得从控管nw3断开;若第二目标管为从控管nw4,在第一开关单元121的驱动下,第二开关单元122导通从控管nw4的栅极与第三参考端之间的导电通路,使得从控管nw4断开。
48.可以理解,由于输出信号由低电平跳变到高电平,导致第一转换单元101的输出端a1由第一电平信号跳变成第二电平信号,输出端a2由第二电平信号跳变成第一电平信号时,第二转换单元102的从控管nw4为第二目标管;由于输出信号由高电平跳变到低电平,导致第一转换单元101的输出端a1由第一电平信号跳变成第二电平信号,输出端a2由第二电平信号跳变成第一电平信号时,第二转换单元102的从控管nw3为第二目标管。如此,第二开关单元122可在第一开关单元121的驱动下,实现在输入信号的上跳变时刻和下跳变时刻,断开第二转换单元102在上一转换时刻导通的从控管,从而使得第二转换单元102中当前待导通的从控管更易导通。最终,通过第一开关单元121和第二开关单元122的协同作用,可以实现在输入信号跳变时刻同时提高两个转换单元的电平转换速度。
49.在一个实施例中,如图5所示,第一开关单元121包括场效应管nm1、场效应管nm2、场效应管pm1、场效应管pm2、电阻r1和电阻r2;场效应管nm1的栅极用于接收第一脉冲信号,场效应管nm1的源极与第二参考端连接,场效应管nm1的漏极分别与电阻r1的第一端和场效应管pm1的栅极连接;场效应管nm2的栅极用于接收第二脉冲信号,场效应管nm2的源极与第二参考端连接,场效应管nm2的漏极分别与电阻r2的第一端和场效应管pm2的栅极连接;电阻r1的第二端、电阻r2的第二端、场效应管pm1的源极和场效应管pm2的源极与第一参考端连接;场效应管pm1的漏极与第一转换单元101的第一从控管的栅极连接;场效应管nm2的漏极与第一转换单元101的第二从控管的栅极连接。
50.具体的,以第一转换单元101的第一从控管为从控管pw1,第一转换单元101的第二
从控管为从控管pw2,第一脉冲信号用于表征输入信号由高电平跳变至低电平,第二脉冲信号用于表征输入信号由低电平跳变至高电平为例,当输入信号s1由高电平跳变至低电平时,第一目标管为从控管pw1,场效应管nm1在第一脉冲信号的驱动下导通第一参考端与第二参考端之间的导电通路,电阻r1的第一端为低电平,场效应管pm1导通,从而输出端a1接通第一参考端,从控管pw1断开。当输入信号s1由低电平跳变至高电平时,第一目标管为从控管pw2,场效应管nm2在第二脉冲信号的驱动下导通第一参考端与第二参考端之间的导电通路,电阻r2的第一端为低电平,场效应管pm2导通,从而输出端a2接通第一参考端,从控管pw2断开。
51.在一个实施例中,如图6所示,第二开关单元122包括场效应管pm3、场效应管pm4、场效应管nm3、场效应管nm4、电阻r3和电阻r4;场效应管pm3的栅极与场效应管pm1的栅极连接,场效应管pm3的漏极分别与电阻r3的第一端和场效应管nm3的栅极连接;场效应管pm4的栅极与场效应管pm2的栅极连接,场效应管pm4的漏极分别与电阻r4的第一端和场效应管nm4的栅极连接;场效应管pm3的源极和场效应管pm4的源极分别与第一参考端连接;场效应管nm3的源极和场效应管nm4的源极分别与第三参考端连接;场效应管nm3的漏极与第二转换单元102的第一从控管的栅极连接,场效应管nm4的漏极与第二转换单元102的第二从控管的栅极连接。
52.具体地,以第二转换单元102的第一从控管为从控管nw3,第二转换单元102的第二从控管为从控管nw4为例。当输入信号s1由高电平跳变至低电平时,第二目标管为从控管nw3,第一开关单元121的场效应管nm1在第一脉冲信号的驱动下导通第一参考端与第二参考端之间的导电通路,电阻r1的第一端为低电平,场效应管pm3也导通,从而导通第一参考端与第三参考端之间的导电通路,电阻r3的第一端为高电平,场效应管nm3导通,从而输出端b1接通第三参考端,从控管nw3断开;当输入信号s1由低电平跳变至高电平时,第二目标管为从控管nw4,第一开关单元121的场效应管nm2在第二脉冲信号的驱动下导通第一参考端与第二参考端之间的导电通路,电阻r2的第一端为低电平,场效应管pm4也导通,从而导通第一参考端与第三参考端之间的导电通路,电阻r4的第一端为高电平,场效应管nm4导通,从而输出端b2接通第三参考端,从控管nw4断开。其中,场效应管nm3和场效应管nm4可分别为隔离型场效应管。
53.在一个实施例中,脉冲驱动信号包括第一脉冲信号和第二脉冲信号,如图7所示,信号生成单元110包括第一非门111、第二非门112、缓冲器113、与非门114和或非门115。第一非门111的输入端、或非门115的第一端和与非门114的第二端共连接,以用于接收输入信号,第一非门111的输出端与缓冲器113的输入端连接;缓冲器113的输出端分别与与非门114的第一端和或非门115的第二端连接;或非门115的输出端用于输出第一脉冲信号;与非门114的输出端用于输出第二脉冲信号。
54.结合图8所示,输入信号s1为阶跃信号,经第一非门111处理后得到信号s1’,信号s1’经缓冲器113后得到信号m,或非门115的输入端分别接收输入信号s1和信号m,经处理后输出第一脉冲信号y1;与非门114的输入端分别接收输入信号s1和信号m,经处理后输出第二脉冲信号y2。
55.本发明实施例还提供一种电平辅助转换控制电路,包括信号生成单元、第一开关单元和第二开关单元。其中,信号生成单元包括第一非门、第二非门、缓冲器、与非门和或非
门;第一开关单元包括场效应管nm1、场效应管nm2、场效应管pm1、场效应管pm2、电阻r1和电阻r2;第二开关单元包括场效应管pm3、场效应管pm4、场效应管nm3、场效应管nm4、电阻r3和电阻r4。电平辅助转换控制电路中各元件的具体连接关系及工作原理可参考上述实施例,此处不再赘述。
56.本发明实施例还提供一种电平转换电路,包括负压电平转换电路,以及上述任一实施例的电平辅助转换控制电路。
57.本实施例的电平转换电路的原理及有益效果已在上述实施例中具体阐述,此处不进行赘述。
58.在一个实施例中,第二转换单元中的从控管nw3和从控管nw4,以及第二开关单元的场效应管nm3和场效应管nm4可分别为隔离型场效应管。隔离型场效应管采用深n阱(dnw)工艺制作,各场效应管的dnw层连接电源电压vdd,如此通过nbl层和dnw层可起到隔离保护的作用,使得各场效应管的衬底跟芯片的衬底隔离开来,各场效应管的衬底就可以和源极一起接到负压上正常使用,防止了采用普通n型场效应管因为衬底接0v地,而源极接负压,从而导致衬底和源极之间寄生的正偏二极管漏电。
59.在一个实施例中,电平转换电路还包括第三非门201,如图7所示,第三非门201的输入端用于接收输入信号,第三非门201的输出端与第一转换单元的第二主控管的栅极连接。
60.可以理解,第三非门201的输入端可与第一转换单元的第一主控管的栅极共连接,以共同接收输入信号s1,然后第三非门201对输入信号s1进行反相处理,得到反相输入信号s2,并传输至第二主控管的栅极。其中第一主控管可为主控管nw1,第二主控管可为主控管nw2。
61.在一个实施例中,电平转换电路还包括第四非门202和第五非门203,第四非门202的输入端与第二转换单元的第一输出端连接;第五非门203的输入端与第二转换单元的第二输出端连接。
62.参考图7所示,第二转换单元的第一输出端可为输出端b1,第二转换单元的第二输出端可为输出端b2,可以理解,第四非门202和第五非门203可根据后续期望得到的输出进行设置,从而可交换输出端b1和输出端b2的输出,从而得到期望的目标信号。
63.其中,第四非门202和第五非门203的电源端可与第一参考端v1连接,第四非门202和第五非门203的接地端可与第三参考端v3连接,从而分别根据输出端b1和输出端b2输出的信号,输出第一参考端的第一电平信号和第三参考端的第三电平信号。
64.在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
65.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
66.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来
说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

发表评论 共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表

相关文献