TWI376097B - Level shift circuit - Google Patents

1376097 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-準位轉換電路’尤指於—訊號準位轉態時關閉 該準位轉換電路内一閂鎖電路的一訊號準位轉換電路。 【先前技術】 在一液晶顯示器的驅動系統中，電壓準位轉換電路(丨evelshift circuit)扮演著非常重要的角色。電壓位準轉換電路係用來將一具 有較低電壓準位的數位訊號轉換成一具有較高電壓準位的數位訊 號，以驅動該液晶顯示器中驅動系統裡高電壓準位的控制電路。 請參考第1圖。第1圖所示係一傳統電壓準位轉換電路1〇〇的示 意圖。電壓準位轉換電路100包含有一差動輸入對(differential i叩Ut pair)串接(coscoded)於一交錯搞合對(cross_COUpied pair)，其中該差 動輸入對包含有N型電晶體Ml、M2，該交錯耦合對包含有P型 電晶體M3、M4。此外’該交錯輕合對連接於一電源電壓VDD1， 而該差動輸入對連接於一接地電壓VSS，如第1圖所示。此外， 電壓準位轉換電路1〇〇更包含有一反相器1〇2,其係用來將一輸入 訊號VIN1進行反相操作以產生一反相之輸入訊號VIN2，其中輸 入訊號VIN1係輸入至N型電晶體Ml之一閘極端N1，而輸入訊 號VIN2係輸入至N型電晶體M2之一閘極端N2。此外，反相器 102的操作準位係介於一電源電壓VDD2與接地電壓VSS之間， 其中電源電壓VDD1係高於電源電壓VDD2。如此一來，當輸入 訊號VIN1為一低準位訊號時，亦即接地電壓Vss，輸入訊號VIN2 5 1376097 為一高準位訊號，亦即電源電壓VDD2，反之亦然。因此，經由 適當地設計Ν型電晶體ΜΙ、M2以及Ρ型電晶體M3、Μ4之間的 面積比例後’電壓準位轉換電路1〇〇就會將較低準位的輸入訊號 VIN1、VIN2轉換成較高準位的輸出訊號ν〇ι、v〇2，並分別輸 出於輪出端Nol、No2。更確切來說，當輪入電壓VIN1係接地電 壓VSS時，耦接於閘極端N2的輸入電壓VIN2就為電源電壓 VDD2 ’因此N型電晶體Ml就會被關閉(〇均，而N型電晶體河2 Φ 會被開啟(0η)β另一方面，p型電晶體M3會被開啟，而p型電晶 體Μ4會被關閉。因此，於輸出端Νο1的輸出訊號v〇1就會被閂 鎖至電源電壓VDD1，而輸出端n〇2的輸出訊號v〇2就會被拉低 至接地電壓VSS，反之亦然。然而，由於電源電壓vdD1係高於

電源電壓VDD2，因此在設定電壓準位轉換電路1〇〇的面積時，N 型電晶體Ml、M2需要較大的寬度(wjdth)以增加其開啟時所導通 的電流，而P型電晶體M3、M4則要求相對於]^型電晶體 Μ2較大的長度(length)。此外，由於在液晶顯示器的驅動系統中需 要用到數量相當龐大的電壓準位轉換電路1〇〇，因此傳統的電塵準 位轉換電路100無形中大幅度地增加了液晶顯示器的軸系統面 積，進而提向了其成本。因此，如何減小一電壓準位轉換電路的 面積，並同時有效地驅動一液晶顯示單元已成為業界亟需解決的 問題。 、 【發明内容】 因此本發明之-目的在於提供-訊號準位轉換電路其係於 一訊號準位轉態時關閉該準位轉換電路内一閂鎖電路。 依據本發明之一實施例，其係提供一種訊號準位轉換電路，包 含有一輸入級電路以及一輸出訊號問鎖電路。該輸入級電路用來 接收一輸入訊號，其中該輸入訊號之準位落於一第一預定準位範 圍之中；以及該輸出訊號閂鎖電路串接(Cascoded)於該輸入級電 路。該輸出訊號閂鎖電路包含有一閂鎖電路以及一致能電路。該 閂鎖電路用來依據該輸入訊號來產生一輸出訊號，其中該輸出訊 號之準位落於一第二預定準位範圍之中，且該第二預定準位範圍 係不同於該第一預定準位範圍。該致能電路耦接於該閂鎖電路， 用以選擇性地啟動或關閉該閂鎖電路，其中當該輸入訊號產生一 位準轉換時，該致能電路會關閉該閂鎖電路。 依據本發明之另一實施例，其係提供一種訊號準位轉換電路， 包含有一輸入紙電路以及一輸出訊號閂鎖電路。該輸入級電路用 來接收一輸入訊號，其中該輸入訊號之準位落於一第一預定準位 範圍之中，且該輸入級電路包含有一第一輸入電晶體以及一第二 輸入電晶體。該第一輸入電晶體具有一閘極端用來接收該輸入訊 號中之一第一相位輸入訊號，以及一源極端輕接於一第一參考電 壓源；以及該第二輸入電晶體具有一閘極端用來接收該輸入訊號 中與該第一相位輸入訊號反相之一第二相位輪入訊號，以及一源 極端搞接於該第一參考電壓源。該輸出訊號閂鎖電路串接 (Cascoded)於該輸人級電路，包含有一閃鎖電路以及一開關電路。 該閃鎖電路用來依魏輸人訊絲產生—輸出·，其中該輸出 訊號之準位落於-第二預定準位範圍之中，該第二默準:圍 1376097 係不同於該第—縱準位範圍，且朗鎖電路包含有—第—⑽ 電晶體以及-第二觸電晶體該第—⑽電晶體具有—開極端 祕於該第二輸人電晶體之槪極端，以及—源極軸接於一第 二參考電壓源，·以及該第二_電晶體具有—間極端输於該第 -輸入電晶體之該汲極端，以及1極端墟於該第二參考健 源。該開關電路包含有-第一開關電晶體以及一第二開關電晶 體。該第-酬電晶體具有-來接收—致能控制訊號， ❿一第_連接輪接於該第-輸人電晶叙__汲極端，以及—第二 連接端減於該第1鎖電晶體之麵極端，其t該第一開關電 晶體之關極端並未連接於該第―卩挪電晶體之該第—連接端；. 以及該第二_電晶體具有端用來接收該致能控制訊號， -第-連接端ϋ接於該第二輸人電晶體之—汲極端，以及一第二 連接_接於該第二關電晶體之雜極端，其中該第二開關電 晶體之該閘極端並未連接於該第二開關電晶體之該第一連接端。 癱 · 【實施方式】 —在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱 特疋的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，硬體製造商 可月匕會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及後續的申請 專利減並顧名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件 在功此上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求 員田中所提及的包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包 3 <一不限&於」°此外’「搞接」—詞在此係包含任何直接及間接 8 的電氣連接手段，因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝 置’則代表該第一裝置可直接電氣連接於該第二裝置，或者透過 多他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。 請參考第2圖。第2圖所示係依據本發明一種訊號準位轉換電 路200的實施例示意圖。訊號準位轉換電路2〇〇包含有一輸入級 電路202以及一輪出訊號閂鎖電路2〇4，其中輸出訊號閂鎖電路 2〇4包含有一閂鎖電路2〇42以及一致能電路2〇44。此外，訊號準 位轉換電路更包含有一反相器206,其用來將一輸入訊號vinl 進行反相操作以產生另一輸入訊號Vin2，而反相器206係操作於一 第一電源電壓Vddl和一接地電壓vss之間。輸入級電路202用來接 收輸入訊號Vinl、’其中輸入訊號vinl.、兄„2之準位落於一第 一預定準位範圍之中’而在本實施例中，該第一預定準位範圍係 介於第一電源電壓Vddl和接地電壓vss之間；以及輸出訊號閂鎖電 路204串接(Cascoded)於輸入級電路202。閃鎖電路2042依據輸入 訊號vinl、vin2來產生一輸出訊號Vq1、ν〇2，其中輸出訊號Vqi、 V〇2之準位落於一第二預定準位範圍之中，且該第二預定準位範圍 係不同於該第一預定準位範圍。在本實施例中，該第二預定準位 範圍係介於一第二電源電壓Vdd2和接地電壓Vss之間，其中第二電 源電壓vdd2比第一電源電壓Vdd ι高。致能電路2044耦接於閂鎖電 路2042 ’用以選擇性地啟動或關閉閂鎖電路2〇42，其中當輸入訊 號Vini、Vin2產生一位準轉換時，致能電路2044會關閉閂鎖電路 2042。 此外’在本實施例f ’輸入級電路2〇2包含有一.；^型電晶體 Η，其具有-間極端Νι用來接收輸人訊號H中之一輸入 訊號Vin丨，以及—馳_接於接地賴Vss;以及-N型電晶體 鸿’其具有一閘極料用來接收輸入訊號vinl、Vin2令之另一輸 入訊號vin2，以及-源極端倾於接地賴％。此外，在本實施 例中輸入訊號Vinl的相位係反相於輸入訊號Vin2的相位。致能電 包3有一p型電晶體M3 ’其具有一間極端(亦即端點叫） λ收一致能控制訊號&，以及一沒極端輕接於N型電晶體 】之-沒極端(亦即一輸出端Ν〇ι);以及一 ρ型電晶料，盆一 ^極端耦接於端點Ν3 來接收致能㈣峨Sen，以及一汲極 端轉接於N型電晶體m2之—沒極端(亦即—輸出端似。問鎖電 路2042包含有一 P刑曰4+ 曰 電日日體1^5，其具有一閘極端耦接於Ν型電 :體μ2之該沒極端(亦即一輸出端Ν〇2)，一沒極端_接於ρ型 電晶體Μ3之-源極端，以及一源極端祕於第二電源電壓 =及Ρ型電4Μ6’其具有—閑極端練於關電晶體Ml之 〜及極端(亦即一輸出端^)，一沒極端N5_於P型電晶體％ 之源極端，以及一源極端輕接於第二電源電壓〜。 月參考第3圖。第3圖係第2圖所示之實施例訊號準位轉換電 的輸入訊號Vinl、致能控制訊號&、輸出訊號％％的 2圖。依據本發明之實施例，當致能電路2044於輸入訊號Vini 雜準轉換之前即關閉問鎖電路2〇42，直到輸入訊號〜產 以位準轉換之後才重新啟動閃鎖電路2〇42。更確切地說，當輸 ^fVinl將於-時間點T2由接地電壓％轉態至第一電源電壓 ⑴、致月b控制峨&會預先於一時間點丁】從接地電壓％轉 態至第二電源電壓vdd2。者 時，樓晶體μ3、μ^ΓΓ 為第二電源電壓Vdd2 _、 勾㈢關閉，使得閂鎖電路2042的閂鎖路 控被斷開而無法進行閃鎖的操作。此外，致能電路篇亦斷開了 第-電源電壓Vdd2與輪出端&、化之間的電流路徑 列:在時間點Τι之前，由於輸入訊輸 此二出减^。丨、V。2分別係第二電源電壓V破以及接地電壓 ΐ壓:輸I於時間點Τ2從接地電壓Vss轉態至第—電源 ddl ’於第一電源電壓vdd2與輸出端Nol之間的電流路 t已經被？型電晶體M3斷開了，因此N型電晶體⑽就會大致於 ^間點T2將輸出端心上的輸出訊號I從第二電源電壓Vdd2放 ^至接地電壓、。另—方面，由於第二電源電壓^與輸出端 ^之間的電流路徑被p型電晶舰4斷開了，因此輸出端…上 、两出訊说V。2不會馬上於時間點L就被充電至第二電源電壓 dd2而會暫時維持於接地電壓待致能控制訊號s⑶於一時間 • 3轉’。至接地電壓Vss時，p型電晶體Μ'%重新啟動，第二 電原電£ vdd2與輸出端N〇2之間的電流路徑就重新被建立起來 輸出碥N。2上之輪出訊號V。2就會於時間點T3時被充 第自電源電壓Vdd2。換句話說，當致能控制訊號、於時間點 3轉〜、至接地電μ %時，㈣電路綱2就可以配合輸入級電路 ^輸出端Nd1、N。2上分別的輸出訊號VQl、Vq2進行閃鎖，進 使付輸出峨V。1被放電至接地電壓vss，以及輸出訊號乂。2被 充電至第二電源電壓Vdd2。 同理，當輸入訊號vinl將於一時間點T5由第一電源電壓 1376097 從以上對本發明實施例所揭露的操作物

Γϊ二f於轉態時，閃鎖電路2042的閃鎖路徑係被斷開的， ^此一來，輸人級電路·輸出端N。丨、〜上分別的輸出訊號 =、V02進行轉態時就不需利用大電流的方式來強迫輸出訊號 :丨、V02切換電壓準位，而僅需利用一較小的電流對輸出端心、 n〇2上其中-個輸出訊號進行放電動作就可以將該輸出訊號進行 轉態了。而待魏控觀號Sen轉態至接地頓Vss時，關電路 2042就可以將另—個輸出訊制鎖於另—電壓準位上。如此一 來’本發明訊號準位轉換電路不僅可以增加輸出訊號％、 Vo2轉態的速度’輸入級電路202的N型電晶體％，以及閃鎖 電路2042的P型電晶體％、％亦可以利職小的寬度和長度來 實作了，進而降低訊號準位轉換電路2〇〇的成本。另一方面，由 於在輸入訊號vinl、Vin2處於轉態時，第二電源電壓Vdd2與接地電 壓vss之間是處於開路的狀態，因此本發明訊號準位轉換電路2〇〇 亦可以達到減少轉態漏電流的效果。 凊參考第4圖。第4圖所示係依據本發明一種訊號準位轉換電 路400的一第二實施例示意圖。訊號準位轉換電路4〇〇包含有一 輸入級電路402以及一輸出訊號閂鎖電路404，其中輸出訊號閂鎖 電路404包含有一閂鎖電路4042以及一致能電路4044。此外，訊 號準位轉換電路400更包含有一反相器406，其用來將一輸入訊號 Vini·進行反相操作以產生另一輸入訊號Vin2·，而反相器406係操 作於一電源電壓Vdd和一第一接地電壓Vssi之間。輸入級電路402 用來接收輸入訊號Vinl ·、vin2 ·，其中輸入訊號Vinl ’、Vin2·之準位 13 iJ76〇97 落於一第一預定準位範圍之中，而在本實施例中’該第一預定準 位範圍係介於電源電壓vdd’和第一接地電壓vss丨’之間；以及輸出 訊號閂鎖電路404串接(Cascoded)於輸入級電路402。閂鎖電路 4042依據輸入訊號Vinl ·、Vin2•來產生一輸出訊號V〇1 ’、ν〇2•，其 中輸出訊號V。!’、νο2·之準位落於一第二預定準位範圍之中，且 該第一預疋準位範圍係不同於該第一預定準位範圍。在本實施例 中’該第二預定準位範圍係介於電源電壓Vdd，和一第二接地電壓 鲁 vSS2·之間，其令第二接地電壓Vss2，比第一接地電壓Vssi .低。致能 電路4044耦接於閂鎖電路4042，用以選擇性地啟動或關閉閂鎖電 路4042，其中當輸入訊號vinl’、Vin2’產生一位準轉換時’致能電 路4044會關閉閂鎖電路4042。

此外，在本實施例中，輸入級電路4〇2包含有一卩型電晶體 Μι，其杲有一閘極端％’用來接收輸入訊號Vini，、Vin2,中之一 輪入訊號vinl，以及一源極端耦接於電源電壓Vdd;以及一 p型 電晶體M2，，其具有-_端化，用來接收輸人訊號I、¥ 中之另-輸人喊vin2 ’以及-源極端_於電源電壓此 外’在本實施例中輸入訊號νίηΓ的相位係反相於輸入訊號〜， 的相位。致能電路彻4包含有—N.型電晶體M3，，其具有一閉極 =亦即端點N3，)用來接收—致能控制訊號^，，以及—沒極端麵 型電晶體从·之-祕端_卜輸出端以及一 N ^晶料，其-_端输於端點％，以用來接收致能控制訊 ，以及-祕端_於？型電晶體地.之—錄端(亦即一 别出端N。2 )。閃鎖電路4042包含有一 N型電晶體m5.，|罝有 14 、h触於1>龍晶料，之概極端 一沒極端〜，輕接型電 輸出知N。2) 编抵灣1 之—源極端，以及-源極端 ;第—接地電壓I;以及—_電晶體％，其具有一閉 :接=型電晶體M,之·極端(亦即-輸出W，-汲 電晶體M4'之一源極端，以及一源極端墟 於第二接地電壓vss2。 請參考第5圖。第5圖係第4圖所示之實施例訊號準位轉換電 路彻的輸人訊號Vinl、致能控制訊號&，、輸出訊號^，、％， 的時序圖。依據本發明之實施例，當致能電路彻4於輸入訊號 inl產生該位準轉換之前即關閉問鎖電路4〇42，直到輸入訊號 vinl產生該位準轉換之後才重新啟動閃鎖電路4〇42。更確切地 說’當輸入訊號v,nl，將於一時間點丁2，由第一接地電壓u態 至電源電壓Vdd，時，致能控制訊號Sen，會預先於一時間點T1從電 源電壓Vdd ’轉態至第二接地電壓Vss2，。當致能控制訊號&，為第 二接地電壓Vss2’時，N型電晶體叫’、m4，均會關閉，使得閃鎖 電路4042的問鎖路徑被斷開而無法進行問鎖的操作。此外，致能 電路4044亦斷開了第二接地電壓I與輸出端〜， 、N〇2之間的 電流路徑。依據本發明之實施例，在時間點Τι.之前，由於輸入訊 號Vinl，係第-接地電壓Vssi，，因此輸出訊號ν。】.、ν 。2’分別係電 源電壓Vdd以及第二接地電壓Vss2.。當輸人訊號於時間點 丁2從接第一接地電壓vssl轉態至電源電壓Vdd，時，由於第二接地 電壓VSS2與輸出端N。2’之間的電流路徑已經被p型電晶體，斷 開了，因此P型電晶體Μ/就會大致於時間點Τ2.將輸出端n〇2， 15 工376097 j的輸出訊號vq2從第二接地電麗Vss2,充電至電源賴％，。另 方面由於第一接地電壓I.與輸出端Ν〇ι.之間的電流路徑被 里電曰曰體％斷開了，因此輸出端N0l.上的輸出訊號Vol.不會 馬上於時間點TV就被放電至第二接地龍^2,，而會暫時維持 ;電源電C Vdd。待致能控制訊號U—時間點，轉態至電源 電莖Vdd時’1^型電晶體％’、叫·重新啟動，第二接地電壓Vss〆

:輪出知Νσ1之間的電流路徑就重新被建立起來了 ^因此，輸出 端No1上之触訊號％ ’就會於時間點a，時被放電至第二接地 電屋Vss2。換句話說’當致能控制訊號Sen，於時間點τ3,轉態至 電源電[Vdd時’閃鎖電路4()42就可以配合輸入級電路對輸 =端Ν〇Γ、N。2’上分別的輸出訊號V。/、V。，進行問鎖，進而使 诗輸出訊號V。2’被充電至電源電壓％，以及輸出訊號％，被放 電至第二接地電壓Vss2,。 同理，當輸入訊號Vinl，將於_時間點Ts，由電源電壓〜.轉態 ，第-接地電麼vssl•時，致能控制訊號Sen，會預先於—時間點K 從電源電壓vdd，轉態至第二接地電壓Vss2.。當致能控制訊號&， 為第二接地電蜃Vss2,時，N型電晶體叫，、〜，均會關閉，使得 閃鎖電路4042的閃祕徑被斷開而無法進行_的操作。此外， 致能電路4G44亦斷開了第二接地電廢&.與輸出端n。】、％, ，間的電流路徑。如第5圖所示’在時間點Τ5，之前，由於輸入訊 歲Vinl係電源電壓Vdd，，因此輸出訊號％ .、％.分別係第二接 地電麗vss2以及f源電壓Vdd，。當輸人訊號n時卩從 電源電壓％，轉態至第-接地電壓Vssi，時，由於第二電壓‘ 與輪出端N。】，之間的電流路徑已經㈣型電晶體地.斷開了 ^型電晶體Ml·就會大致於時間叫.將輸出端N。,上的輸出^ 化。1從第二接地電壓Vss2充電至電源電壓^.。另一方面5 於第二接地頓與輸出端凡2之間的電流 2 心斷開了，細队2上的_號^.不會馬上 ^就被放電至第二接地電磨、，而會暫時維持於電源賴

vdd。待致能控制訊號Sen•於一時間‘點Τ6，轉態至電源電塵V Ν型電晶體μ3 ’、叫·重新啟動，第二接地電壓Vss2,與二 端N。2之間的電流路徑就重新被建立起來了。因此，輪出端心 上之輸出峨Vq2 ’就會於_點Τ6，時被放電至第二接地電壓。2 VSS2·。換句話說，當致能控制訊號Sen.於時間點'，轉態至電源電 壓Vdd時，閂鎖電路4042就可以配合輸入級電路4〇2對輪出端 Ν〇ι ·、N。2 ’上分別的輸出訊號v〇i，、v。2，進行閂鎖，進而使得輪出 A號V。2被放電至第二接地電壓Vss2’，以及輸出訊號V。〆被充電 至電源電壓vdd’。 請注意，熟習此項技藝者在閱讀完以上對本發明第二實施例訊 號準位轉換電路所财_作雌後，射輕鎌解本發明 第二實施例亦可得到小面積，轉態速度快，以及減少轉態漏電流 的效果，故在此不另贅述。 請參考第6圖。第6圖所示係依據本發明一種訊號準位轉換電 路600的一第三實施例示意圖。訊號準位轉換電路6〇〇包含有一 輸入級電路602以及一輸出訊號閂鎖電路6〇4，其中輸出訊號閂鎖 電路604包含有一閂鎖電路6〇42以及一致能電路6〇44。此外，訊 1376097 號準位轉換電路600更包含有一反相器606’其用來將一輸入訊號 Vinl ’ ’進行反相操作以產生另一輸入訊號Vin2’ ’，而反相器606係 操作於一第一電源電壓Vddl••和一接地電壓Vss· ’之間。輸入級電 路602用來接收輸入訊號Vinl * ’、vin2· ’ ’其中輸入訊號Vinl · ·、 Vw…之準位落於一第一預定準位範圍之中，而在本實施例中，該 第一預定準位範圍係介於第一電源電壓Vddl· ’和接地電壓Vss’ ’之 間；以及輸出訊號閂鎖電路604串接(Cascoded)於輸入級電路 • 602。閂鎖電路6042依據輸入訊號Vinl’，、Vin2，’來產生一輸出訊 號V。〆·、V。2’·，其中輸出訊號v〇1，’、V〇2，，之準位落於一第二 預定準位範圍之中’且該第二預定準位範圍係不同於該第一預定 準位範圍。在本實施例中，該第二預定準位範圍係介於一第二電 源電壓vdd2· ’和接地電壓Vss，.之間，其中第二電源電壓Vdd2,.比 第一電源電麗Vddl’ ’高。致能電路6044耦接於閂鎖電路6042,用 以選擇性地啟動或關閉閂鎖電路6〇42，其中當輸入訊號Vm..、 瞻 Vm產生一位準轉換時，致能電路6〇44會關閉閂鎖電路6〇42。 相較於第2圖所示的訊號準位轉換電路2〇〇，訊號準位轉換電 路600係以二傳輸閘(Transmission gate)來實現致能電路6044 ,如 第6圖所示。因此，致能電路6044除了 P型電晶體Μ/ ,、％.， 外另包3有N型電晶體Μ?.，、μ〆，，其中p型電晶體％，.、 的閘極端係搞接於致轉控制訊號心.，，而n型電晶體叫、 W ’的間極端係耗接於與致能控制訊號Sen•，反相之-反相致能控 制减Senb。另一方面，依據本發明之該第施 V。「係於p型雷曰艚，， mofL#u 电日日體M3之一源極端(亦即一輸出端N〇丨，，）輸出， 1376097 而輸出訊號V。2.，係。於P型電晶體〜，之-源極端(亦即一輸 n〇2’ ’)輸出’其目的在於使得輪出訊號v。厂與輸出訊號％ ·

的訊號擺幅(Signal swing)可以達到最大，亦即Ds, ·。請丄 考第7圖。第7 ®係第6 _示之實施娜鮮位轉換電路^ 的輸入訊號I，、致能控制訊號I,、反相致能控制訊號& ,、 輸出訊5虎VQl、Vq2㈣序圖。相似於上述所揭露之第一和第 二實施例’當第三實施_致能電路⑷44於輸人峨V產生 該位準轉換之前即關_ 鍵，直到輸人喊Vin丨，.產生 該位準轉換之後才重新啟糾鎖電路6G42。更確切地說，當輸入 汛號vini將於一時間點丁2’ _由接地電壓Vss. ·轉態至第一電源電 壓Vddl •’時’致能控制訊號Sen.，會預先於一時間點Τι，.從接地電 壓Vss••轉態至第二電源電壓Vdd2’，，而反減能控制訊號1 亦會預先於時間點T! ’’從第二電源電壓Vdd2，，轉態至接地電壓 Vss· ’。如此一來，閂鎖電路6042的閂鎖路徑被斷開而無法進行閂 鎖的操作，使得輸入級電路602的]^型電晶體Mi，.、m2.，能以 較低的電流就可以將輸出訊號v01，’、V02…進行轉態。反之，當 輸入訊號Vinl’ ’將於一時間點丁5, ·由第一電源電壓v如’，轉態至 接地電壓Vss’，時，致能控制訊號Sen.，會預先於一時間點Τ4,，從 接地電壓vss，·轉態至第二電源電壓Vdd2.，，❿反相致能控帝他號 senb••亦會預先於時間點丁4,，從第二電源電壓Vdd/，轉態至接地電 壓Vss· •。同理，閂鎖電路6〇42的閂鎖路徑被斷開而無法進行閂 鎖的操作，使得輸入級電路6〇2&N型電晶體厘!，.、M2,.能以 較低的電流就可以將輸出訊號V。〗，，、VQ2.，進行轉態。請注意， 丄376097 熟習此項技術者在閱讀完上述所揭露之第―、第二實施例後，再 配合第7圖’必可瞭解第6圖訊號準位轉換電路_之電路細部 運作’故在此不詳細說明訊號準位轉換電路6〇〇之電路細部運作。 請參考第8圖。第8圖所示係依據本發明一種訊號準位轉換電 路800的-第四實施例示意圖。訊號準位轉換電路_包含有一 輪入級電路802卩及-輸出訊號問鎖電路8〇4,其中輸出訊號閃鎖 電路804包含有一閂鎖電路8〇42以及一致能電路8〇44。此外，訊 •號準位轉換電路800更包含有-反相器806,其用來將一輸入訊號 Vinl’ ’’進行反相操作以產生另一輸入訊號Vin2，，，，而反相器8〇6 係操作於一電源電壓vdd’，，和一第一接地電壓Vssi，，·之間。輸入 成電路802用來接收輸入訊號vinl…、Vin2’’’，其中輸入訊號vinl’，，、 Vin2之準位落於一第一預定準位範圍之中，而在本實施例中， 該第一預定準位範圍係介於電源電壓Vdd，’，和一第一接地電壓 Vssi 之間，以及輸出訊號閃鎖電路804串接(Cascoded)於輸入級 鲁 電路802。閂鎖電路8042依據輸入訊號Vinl…、Vin2…來產生一 輪出訊號Vo1，，，、V。2，，·，其中輸出訊號V。〗，·，、Vo2，，，之準位 落於一第二預定準位範圍之中，且該第二預定準位範圍係不同於 該第一預定準位範圍。在本實施例中，該第二預定準位範圍係介 於一電源電壓Vdd·，，和第二接地電壓Vss2.，’之間，其中第二接地 電壓VSS2’ ’ ’比第一接地電壓vssl，’，低。致能電路8044辆接於閃 鎖電路8042，用以選擇性地啟動或關閉閃鎖電路8042，其中當輸 入讯號Vinl· · ·、Vin2· · ’產生一位準轉換時，致能電路8044會關 閉閂鎖電路8042。 1376097 相較於第4圖所示的訊號準位轉換電路4〇〇，訊號準位轉換電 =00係以二傳輸閘(Transmissi〇n购)來實現致能電路難如 8圖所示。因此，致能電路8044除了 N型電晶體M3. ·、m4. ·, 7 、Μ8 ’ ’其中Ν型電晶體Μ3’，.、 的閘極端係耦接於致能控制訊號Sen，，·，而ρ型電晶體·,、 嵴’’的間極端係於與致能控制訊號ν，.反相之一反相致能 控制訊號senb’ ’ ’ m依據本發明之該第四實施例，輪出 訊號％，，，係於n型電晶料，，.之—源極端(亦即—輸出端心·,.） 輸出，而輸出訊號Vq2· · ·係於N型電晶體心.，之—源極端(亦即 一輸出端n02 ’，’）輸出’其目的在於使得輸出訊號v。厂，與輸出 訊號V。2，.，之間的訊號擺幅(signal swing)可以達到最大亦即％, -Vss2’ ’，。請參考第9圖。第9圖係第8圖所示之實施例訊號^位 轉換電路800的輸入« Vinl ·，、致能控制訊號V .,、反相致 能控制訊號Senb. · ·、輸出峨％，，，、％，，.的時相。相似於 上述所揭露之第-、第二和第三實施例，當第四實施例的致能電 路謝4讀入訊號Vinl...產生該位準轉換之前即關閉問鎖電路 8042，直雜人職Vinl’，，產纽鱗轉換之後才重新啟動閃鎖 電路8042。更確切地說，當輸人訊號I..，將於—時間點& 由第-接地電1 Vssl ’，轉態至電源雜％，..時，致能控舰號 sen…會預先於-時間點τγ . ·從電源電壓Vdd...轉態至一第二接 地電壓vss2’’.，*反相致能_«Senb，，.亦會預先於時間: 丁1從第二接地電壓Vss2’.’ ’轉態至電源電壓Vdd，..。如此一來 閃鎖電路8042 _鎖路徑被斷開而無法進行閃鎖的操作，使得輸 21 1376097 入級電路802的P型電晶體Ml，.，、m2…能以較低的電流就可以 將輸出訊號V/’’、v〇2.，，進行轉態。反之，當輸入訊號Vini，，’ 將於—時間點T5’ ’ ’由電源電壓Vdd’ ’ ’轉態至第-接地電壓Vssl’·’ 時，致能控制訊號sen·. 會預先於一時間點丁4…從電源電壓Vdd… 轉態至第二接地電壓Vss2’，，，而反相致能控制訊號心油...亦會預 先於時間•點TV’’從第二接地電壓Vss2·，轉態至電源電壓Vdd.·，。 同理’閃鎖電路8042的閂鎖路徑被斷開而無法進行閂鎖的操作， # 使得輸入級電珞802的P型電晶體，，，、M2…能以較低的電流 就可以將輸出訊號V〇1•…、v〇2,..進行轉態。請注意，熟習此項 技術者在閱讀完上述所揭露之第一、第二、第三實施例後，再配 合第9圖’必可瞭解第8圖訊號準位轉換電路8〇〇之電路細部運 作，故在此不詳細說明訊號準位轉換電路8⑻之電路細部運作。 請參考第10圖。第10圖所示係依據本發明一種訊號準位轉換 電路1000的一第五實施例示意圖。訊號準位轉換電路1〇〇〇包含 春有一輸入級電路1002、一輸出訊號閂鎖電路1〇〇4、一反相器1〇〇8 以及一控制電路1〇1〇 ,其中輸入級電路1〇〇2包含有N型電晶體 Μι’’’·、Μ2···’，輸出訊號閂鎖電路1〇〇4包含有p型電晶體Μ〆"、 M4 ’其賴接關係如第10圖所示。相較於 上述所揭露之實施例，訊號準位轉換電路1〇〇〇另包含有控制電路 1010用來依據一輸入讯號Vinl ’來產生一致能控制訊號§…，，_ 其中致能控制訊號Sen 係辆接於P型電晶體M5，，.，、M6,,.. 之閘極端。相似於上述所揭露之實施例，控制電路1〇1〇會偵測輸 入訊號vinl ’ ’ ’，並於輸人贱Vini產找位轉狀前輸出致能 22 1376097 控制訊號Sen ·，，·以控制致能電路刪4來__電路臟， 直到輸入訊號Vinl產生該位準轉換之後才重新啟動問鎖電路 職’以達到上述實施例中所揭露之功效。請注意熟悉此項技 術者應可瞭解’第1G圖所喊鲜位雜電路1_的控制電路 晒亦可以組合至上述之第―、第二、第三以及第四實施例中， 以產生其相對應的實_，其转本發明之齡所在故在 另贅述。 以上所述僅為本發明之幢實施例，凡依本發明申請專利範 圍所做之鱗變化與修飾’皆闕本發明之涵蓋範圍。 【.圖式簡單說明】 第1圖係一傳統電壓準位轉換電路的示意圖。 第2圖係本發明一種訊號準位轉換電路的一實施例示意圖。 第3圖係第2圖之實施例訊號準位轉換電路的一輸入訊號、一致 能控制訊號、以及二輸出訊號的時序圖。 第4圖係本發明一第二實施例訊號準位轉換電路的示意圖。 第5圖係第4圖之實施例訊號準位轉換電路的一輸入訊號、一致 能控制訊號、二輸出訊號的時序圖。 第6圖係本發明一第三實施例訊號準位轉換電路的示意圖。 第7圖係第6圖之實施例訊號準位轉換電路的一輸入訊號、一致 能控制訊號、一反相致能控制訊號、二輸出訊號的時序圖。 第8圖係本發明一第四實施例訊號準位轉換電路的示意圖。 23 1376097 第9圖係第8圖之實施例訊號準位轉換電路的一輸入訊號、一致 能控制訊*、一反相致能控制訊號、二輪出訊號“序圖υ。 第⑴圖係本發明一第五實施例訊號準位轉換電路的示立圖 【主要元件符號說明】 100、200、400、600、800、1000 訊號準位轉~〜1 102、206、406、606、806、1008 反相器 〜^ ~~ 202、402、602、802、1002 輸入級電路、〜 204、404、604、804、1004 輸出訊號問鎖 1010 控制電路 、~~~^ 2042 、 4042 、 6042 、 8042 、 10042 閂鎖電路 ^ 2044、4044、6044、8044、10044 致能電路 ^

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10〇年11月9曰修正替換頁 十、申請專利範圍·· L 種訊號準位轉換電路，包含有： 一輪入級電路，用來接收一輸入訊號，其中該輸入訊號之準位 落於一第一預定準位範圍之中；以及 輸出訊號閂鎖電路，串接(Cascoded)於該輸入級電路，包含 有： 一閂鎖電路，用來依據該輸入訊號來產生一輸出訊號，其中 該輸出訊號之準位落於一第二預定準位範圍之中，且該 第二預定準位範圍係不同於該第一預定準位範圍；以及 一致能電路’耦接於該閂鎖電路，用以選擇性地啟動或關閉 該閂鎖電路，其中當該輸入訊號產生一位準轉換時，該 致能電路會關閉該閂鎖電路。 2. 如申請專利範圍第1項所述之訊號準位轉換電路，其中該致能 電路於該輸入訊號產生該位準轉換之前即關閉該閂鎖電路，直 到該輸入訊號產生該位準轉換之後才啟動該閂鎖電路。 3. 如申請專利範圍第1項所述之訊號準位轉換電路，其中該致能 電路包含有： 一開關電路，用以依據一致能控制訊號來選擇性地啟動或關閉 該閂鎖電路；以及 一控制電路，耦接於該開關電路，用以產生該致能控制訊號。 5' 25 1376097 " ι— " ---— —^ 100年11月9日修正替換頁 4·如申請專利範圍第3項所述之訊號準位轉換電路，其中該輸入 級電路包含有： - 一第一輸入電晶體，其具有一閘極端用來接收該輸入訊號中之 一第一相位輸入訊號，以及一源極端耦接於一第一參考電 壓源；以及 一第一輸入電晶體，其具有一閘極端用來接收該輸入訊號中與 該第一相位輸入訊號反相之一第二相位輸入訊號 ，以及一 源極端耦接於該第一參考電壓源； 該開關電路包含有： _ 一第一開關電晶體，其具有-間極端用來接收該致能控制訊 號，以及一第一連接端麵接於該第一輸入電晶體之一汲極 端；以及 一第二開關電晶體，其具有一開極端用來接收該致能控制訊 號，以及-第-連接端耗接於該第二輸入電晶體之一汲極 端；以及 該閂鎖電路包含有： 第閂鎖電SB體，其具有一間極端輕接於該第二輸入電晶體 ^該沒極端叫及極端_於該第—開關電晶體之一第二 連接端’以及-源極简接於—第二參考電獅；以及 鎖讎’其具有1極编接於該第—輸入電晶體 =祕端，-汲極端_於該第二開關電晶體之一第二 連接^以及-源、極端_於該第二參考電壓源。 S 26 1376097 ______ 100年11月9曰修正替換頁 5. 如申請專利範圍第4項所述之訊號準位轉換電路，其中該第一 閂鎖電晶體、該第二閂鎖電晶體、該第一開關電晶體和該第二 開關電晶體均為P型場效電晶體，而該第一輸入電晶體和該第 二輸入電晶體均為N型場效電晶體。 6. 如申請專利範圍第4項所述之訊號準位轉換電路’其中該第一 問鎖電晶體、該第二簡電晶體、該第_開_晶體和該第二 開關電晶體均為N型場效電晶體，而該第一輸入電晶體和該第 • 二輸入電晶體均為P型場效電晶體。 7·如申請專利細第4項所述之訊鮮位轉換電路，其中該第一 開關電晶體之該閘極端係接收紐能控舰號中—第一相位 致能控制訊號，該第二開關電晶體之該閘極端係接收該第一相 位致能控制訊號，以及該開關電路更包含有： -第三開關電晶體’其具有—閘極制來接收該致能控制訊號 • +反嫌該第—相位致能控觀號之-第二她致能控制 汛泷，一第一連接端耦接於該第一輸入電晶體之該汲極 端’以及-第二連接端_於該第—閃鎖電晶體之該沒極 端；以及 一第四開關電晶體，其具有-閘極端絲接收該第二相位致能 控制訊號’-第-連接端輕接於該第二輸入電晶體之該汲 極端，以及-第二連接端輕接於該第二閃鎖電晶體之該汲 極^ ’其中該第、第二開關電晶體包含有一 p型場效電 27 1376097 100年11月9日修正替換頁 晶體與一N型場效電晶體，以及該第二、第四開關電晶體 包含有一P型場效電晶體與一N型場效電晶體。 8. 如申請專利範圍第4項所述之訊號準位轉換電路，其中該第一 參考電壓源之電壓準位係高於該第二參考電壓源之電壓準位。 9. 如申凊專利範圍第4項所述之訊號準位轉換電路，其中該第二 參考電壓源之電壓準位係高於該第一參考電壓源之電壓準位。 —種訊號準位轉換電路，包含有： 輸入級電路，用來接收一輸入訊號，其中該輸入訊號之準位 落於一第一預定準位範圍之中，且該輸入級電路包含有： 一第一輸入電晶體，其具有一閘極端用來接收該輸入訊號中 之一第一相位輸入訊號，以及一源極端耦接於一第一參 考電壓源；以及 第一輸入電晶體’其具有一閘極端用來接收該輸入訊號中 與该第一相位輸入訊號反相之一第二相位輸入訊號，以 及一源極端耦接於該第一參考電壓源； 輪出訊號閂鎖電路，串接(Casc〇ded)於該輸入級電路，包含 有： 閃鎖電路，用來依據該輸入訊號來產生一輸出訊號，其中 读輸出訊號之準位落於一第二預定準位範圍之中，該第 〜預定準位範圍係不同於該第一預定準位範圍，且該閂 28 S 1376097 鎖電路包含有： 一Hi電晶體，其具有1極蛛接於該第二輸入 =:Γ，…源極输； ’ _—_輪於該第一輸入 ===_’$源極输於該第二參考 一開關電路，包含有：

100年11月9日修正替換頁 :於一第二參考 一第一開關電晶體’其具有1極翻來接收一致能控 制喊，-第-連接端麵接於該第一輸入電晶體之一 /及極端，以及-第二連接端触於該第—⑽電晶體 之該沒極端，其巾該第—咖電雜之朗極端並未 連接於該第-開關電晶體之該第一連接端；以及 一第二開關電晶體’其具有—閘極端用來接收該致能控 制訊號，-第-連接端耦接於該第二輸入電晶體之— 汲極端，以及—第二連接_接於該第二問鎖電晶體 之該祕端’其巾該第二_電晶體之該閘極端並未 連捿於該第二開關電晶體之該第一連接端，以及當該 輸入訊號產生-位準轉換時，該開關電路會關閉該閃 鎖電路。 11.如申請專利範圍第10項所述之訊號準位轉換電路，其中該第 -閃鎖電晶體、該第二⑽電晶體、該第—開關電晶體和該第 29 1^76097 100年11月9日修正替換頁 ' -開關電晶體均為P型場效電晶體，而該第一輸入電晶體和該 - 第二輸入電晶體均為㈣場效電晶體。 12. 如申明專利範圍第10項所述之訊號準位轉換電路，其中該第 -閃鎖電晶體、該第二_電晶體、該第—開關電晶體和該第 二開關電晶體均為N型場效電晶體，而該第一輸入電晶體和該 第二輸入電晶體均為p型場效電晶體。 13. 如申請專利範圍第1〇項所述之訊號準位轉換電路，其中該第 籲 一開關電晶體之該閘極端係接收該致能控制訊號中一第一相 位致能控制訊號，該第二開關電晶體之該閘極端係接收該第一 相位致能控制訊號，以及該開關電路更包含有： 一第二開關電晶體，其具有-閘極端用來接收該致能控制訊號 中反相於該第一相位致能控制訊號之一第二相位致能控制 汛號，一第一連接端耦接於該第一輸入電晶體之該汲極 端，以及一第二連接端耦接於該第一閂鎖電晶體之該汲極 _ 端；以及 一第四開關電晶體，其具有-閘極端用來接收該第二相位致能 控制訊號，一第一連接端耦接於該第二輸入電晶體之該汲 極端，以及一第二連接端耦接於該第二閂鎖電晶體之該汲 極端，其中該第一、第三開關電晶體包含有一p型場效電 晶體與-N型場效電晶體’以及該第二、第四開關電晶體 包含有一P型場效電晶體與一N型場效電晶體。 30 S 1376097 - 100年11月9日修正替換頁 -t 14.如申請專利範圍第10項所述之訊號準位轉換電路，其中該第 " 一參考電壓源之電壓準位係高於該第二參考電壓源之電壓準 位。 15.如申請專利範圍第10項所述之訊號準位轉換電路，其中該第 二參考電壓源之電壓準位係高於該第一參考電壓源之電壓準 位。 Η—、圖式：

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