一種用于高速dram中的電平轉(zhuǎn)換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于高速DRAM中的電平轉(zhuǎn)換器。
【背景技術(shù)】
[0002]在DRAM中，為了省電，內(nèi)部電路一般工作在較低的電壓，比如1.lv，而DRAM接口數(shù)據(jù)電壓比較高，比如1.8v。在DRAM中，一個(gè)很關(guān)鍵的模塊就是電平轉(zhuǎn)換器(Level-shifter)，由它負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)從內(nèi)部電壓(比如1.1v)提升到接口電壓(比如1.8v)。傳統(tǒng)的電平轉(zhuǎn)換器Level-shifter上升延時(shí)與下降延時(shí)差別很大，這也是制約DRAM產(chǎn)品速度的一個(gè)主要瓶頸。如圖1所示，這種結(jié)構(gòu)的電平轉(zhuǎn)換器Level-Shifter將會(huì)導(dǎo)致上升延時(shí)和下降延時(shí)嚴(yán)重失配。當(dāng)輸入信號(hào)ls_in由低變高(上升沿)時(shí)，首先η型MOS管(η0)導(dǎo)通，信號(hào)ls_out_n變低，然后P型MOS管pi導(dǎo)通，信號(hào)ls_out變高，因?yàn)檩敵鲂盘?hào)ls_out的驅(qū)動(dòng)能力比較弱。所以輸入信號(hào)ls_in由低變高(上升沿)時(shí)，上升沿經(jīng)過(guò)2個(gè)MOS管(n0和pi)傳到輸出信號(hào)ls_out。當(dāng)輸入信號(hào)ls_in由高變低時(shí)(下降沿)，首先通過(guò)反相器invO，ls_in_n變高，然后η型MOS管(nl)導(dǎo)通，輸出信號(hào)ls_out變低，所以下降沿經(jīng)過(guò)I個(gè)反相器invO，和I個(gè)MOS管傳到ls_out。由于反相器(invO)的延時(shí)比pi的延時(shí)小很多，所以導(dǎo)致下降沿延時(shí)比上升沿延時(shí)快很多，從而導(dǎo)致電平轉(zhuǎn)換器level-shiter輸出的占空比(duty-cycle)嚴(yán)重變形，從而影響DRAM的速度。因?yàn)殡娖睫D(zhuǎn)換器Level-Shifter的輸出信號(hào)ls_out驅(qū)動(dòng)能力不強(qiáng)，所以需要再經(jīng)過(guò)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)能力遞增的反相器(invl和inv2)用來(lái)增加輸出的驅(qū)動(dòng)能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有的用于DRAM中的電平轉(zhuǎn)換器上升延時(shí)與下降延時(shí)差別很大，制約DRAM速度的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種用于高速DRAM中的電平轉(zhuǎn)換器。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案:
[0005]一種用于高速DRAM中的電平轉(zhuǎn)換器，包括第一電平轉(zhuǎn)換單元，所述第一電平轉(zhuǎn)換單元包括P型MOS管ρ10、ρ型MOS管pll、n型MOS管η10、η型MOS管nil、反相器invlO、反相器invl I以及反相器invl2，輸入信號(hào)ls_in輸入至η型MOS管η10的柵端，輸入信號(hào)ls_in經(jīng)過(guò)反相器invlO輸出反相輸入信號(hào)ls_in_n，反相輸入信號(hào)ls_in_n輸入至η型MOS管nil的柵端，η型MOS管η10的漏端與η型MOS管nil的漏端均接地，η型MOS管η10的源端、P型MOS管plO的漏端、P型MOS管pll的柵端連接，P型MOS管ρ10的源端和p型MOS管pll的源端均接電源，P型MOS管pll的漏端、p型MOS管p 10的柵端以及η型MOS管nil的源端均連接于A點(diǎn)，反相器invl I和反相器invl2依次連接，A點(diǎn)與反相器invl I的輸入端連接，反相器invl2的輸出端輸出輸出信號(hào)out_l ；
[0006]其特殊之處在于:還包括第二電平轉(zhuǎn)換單元以及反相器inv21，包括P型MOS管p20、p型MOS管p21、n型MOS管n20、n型MOS管n21以及反相器inv20，反相輸入信號(hào)ls_in_n輸入至η型MOS管η20的柵端，反相輸入信號(hào)ls_in_n經(jīng)過(guò)反相器inv20輸出反相輸入信號(hào)ls_in_d，反相輸入信號(hào)ls_in_d輸入至η型MOS管n21的柵端，η型MOS管η20的漏端與η型MOS管n21的漏端均接地，η型MOS管η20的源端、ρ型MOS管ρ20的漏端、ρ型MOS管p21的柵端連接，ρ型MOS管p20的源端和ρ型MOS管p21的源端均接電源，ρ型MOS管Ρ21的漏端、ρ型MOS管ρ20的柵端以及η型MOS管n21的源端均連接于點(diǎn)，A'點(diǎn)與反相器inv21的輸入端連接，反相器inv22的輸出端輸出輸出信號(hào)out_2，輸出信號(hào)out_l與輸出信號(hào)out_2匯合后形成輸出信號(hào)out。
[0007]還包括金屬電阻rl和金屬電阻r2，輸出信號(hào)out_l輸入至金屬電阻rl的一端，輸出信號(hào)out_2輸入至金屬電阻r2的一端，金屬電阻rl的另一端和金屬電阻r2的另一端連接形成輸出信號(hào)out。
[0008]本實(shí)用新型所具有的優(yōu)點(diǎn):
[0009]本實(shí)用新型兩個(gè)相同電平轉(zhuǎn)換單元(LSI，LS2)，對(duì)于LSl來(lái)說(shuō)，ls_out_l的上升延時(shí)比下降延時(shí)大，經(jīng)過(guò)2個(gè)反相器(invll，invl2)后，out_l的上升延時(shí)依然比下降延時(shí)大很多。對(duì)于LS2來(lái)說(shuō)，ls_out_n_2的上升延時(shí)比下降延時(shí)大，經(jīng)過(guò)I個(gè)反相器inv21后，out_2的下降延時(shí)比上升延時(shí)大很多。信號(hào)out_l和out_2通過(guò)金屬電阻rl和r2接到一起，通過(guò)跳過(guò)調(diào)整rl和r2的電阻值可以使信號(hào)out的上升沿延時(shí)和下降沿延時(shí)完全匹配。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為傳統(tǒng)的電平轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為本實(shí)用新型的用于高速DRAM中的電平轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]一種用于高速DRAM中的電平轉(zhuǎn)換器，包括第一電平轉(zhuǎn)換單元LSl和第二電平轉(zhuǎn)換單元LS2，第一電平轉(zhuǎn)換單元包括ρ型MOS管ρ10、ρ型MOS管pll、n型MOS管η10、η型MOS管nil、反相器invlO、反相器invll以及反相器invl2，輸入信號(hào)ls_in輸入至η型MOS管nlO的柵端，輸入信號(hào)ls_in經(jīng)過(guò)反相器invlO輸出反相輸入信號(hào)ls_in_n，反相輸入信號(hào)ls_in_n輸入至η型MOS管nil的柵端，η型MOS管nlO的漏端與η型MOS管nil的漏端均接地，η型MOS管nlO的源端、ρ型MOS管ρ10的漏端、ρ型MOS管pll的柵端連接，ρ型MOS管plO的源端和ρ型MOS管pll的源端均接電源，ρ型MOS管pll的漏端、ρ型MOS管PlO的柵端以及η型MOS管nil的源端均連接于A點(diǎn)，反相器invll和反相器invl2依次連接，A點(diǎn)與反相器invll的輸入端連接，反相器invl2的輸出端輸出輸出信號(hào)out_l ;第二電平轉(zhuǎn)換單元包括ρ型MOS管ρ20、ρ型MOS管ρ21、η型MOS管η20、η型MOS管η21、反相器inv20以及反相器inv21，反相輸入信號(hào)ls_in_n輸入至η型MOS管n20的柵端，反相輸入信號(hào)ls_in_n經(jīng)過(guò)反相器inv20輸出反相輸入信號(hào)ls_in_d，反相輸入信號(hào)ls_in_d輸入至η型MOS管n21的柵端，η型MOS管η20的漏端與η型MOS管n21的漏端均接地，η型MOS管η20的源端、ρ型MOS管ρ20的漏端、ρ型MOS管p21的柵端連接，ρ型MOS管ρ20的源端和P型MOS管p21的源端均接電源，ρ型MOS管p21的漏端、ρ型MOS管ρ20的柵端以及η型MOS管n21的源端均連接于A '點(diǎn)，點(diǎn)與反相器inv21的輸入端連接，反相器inv22的輸出輸出信號(hào)out_2，輸出信號(hào)out_l與輸出信號(hào)out_2匯合后形成輸出信號(hào)out。還包括金屬電阻rl和金屬電阻r2，輸出信號(hào)out_l輸入至金屬電阻rl的一端，輸出信號(hào)out_2輸入至金屬電阻r2的一端，金屬電阻rl的另一端和金屬電阻r2的另一端連接形成輸出信號(hào) OUto
[0013]在本實(shí)用新型的方案中，采用兩個(gè)相同的Level-Shifter(LSl和LS2)。對(duì)于LSl來(lái)說(shuō)，ls_out_l的上升延時(shí)比下降延時(shí)大，經(jīng)過(guò)2個(gè)反相器(invll和invl2)后，out_l的上升延時(shí)依然比下降延時(shí)大很多。對(duì)于LS2來(lái)說(shuō)，ls_out_n_2的上升延時(shí)比下降延時(shí)大，經(jīng)過(guò)I個(gè)反相器inv21后，out_2的下降延時(shí)比上升延時(shí)大很多。信號(hào)out_l和out_2通過(guò)金屬電阻rl和r2接到一起，通過(guò)跳過(guò)調(diào)整rl和r2的電阻值可以使信號(hào)out的上升沿延時(shí)和下降沿延時(shí)完全匹配。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于高速DRAM中的電平轉(zhuǎn)換器，包括第一電平轉(zhuǎn)換單元，所述第一電平轉(zhuǎn)換單元包括P型MOS管ρ10、ρ型MOS管pll、η型MOS管η10、η型MOS管nil、反相器invlO、反相器invll以及反相器invl2，輸入信號(hào)ls_in輸入至η型MOS管nlO的柵端，輸入信號(hào)ls_in經(jīng)過(guò)反相器invlO輸出反相輸入信號(hào)ls_in_n，反相輸入信號(hào)ls_in_n輸入至η型MOS管nil的柵端，η型MOS管nlO的漏端與η型MOS管nil的漏端均接地，η型MOS管nlO的源端、P型MOS管plO的漏端、P型MOS管pll的柵端連接，p型MOS管ρ10的源端和p型MOS管pll的源端均接電源，P型MOS管pll的漏端、p型MOS管p 10的柵端以及η型MOS管nil的源端均連接于A點(diǎn)，反相器invll和反相器invl2依次連接，A點(diǎn)與反相器invll的輸入端連接，反相器invl2的輸出端輸出輸出信號(hào)out_l ； 其特征在于:還包括第二電平轉(zhuǎn)換單元以及反相器inv21，包括P型MOS管p20、p型MOS管p21、n型MOS管n20、n型MOS管n21以及反相器inv20，反相輸入信號(hào)ls_in_n輸入至η型MOS管η20的柵端，反相輸入信號(hào)ls_in_n經(jīng)過(guò)反相器inv20輸出反相輸入信號(hào)ls_in_d，反相輸入信號(hào)ls_in_d輸入至η型MOS管n21的柵端，η型MOS管η20的漏端與η型MOS管n21的漏端均接地，η型MOS管η20的源端、ρ型MOS管ρ20的漏端、ρ型MOS管p21的柵端連接，ρ型MOS管p20的源端和ρ型MOS管p21的源端均接電源，ρ型MOS管p21的漏端、P型MOS管p20的柵端以及η型MOS管n21的源端均連接于A' W點(diǎn)與反相器inv21的輸入端連接，反相器inv22的輸出端輸出輸出信號(hào)out_2，輸出信號(hào)out_l與輸出信號(hào)out_2匯合后形成輸出信號(hào)out。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高速DRAM中的電平轉(zhuǎn)換器，其特征在于:還包括金屬電阻rl和金屬電阻r2，輸出信號(hào)out_l輸入至金屬電阻rl的一端，輸出信號(hào)out_2輸入至金屬電阻r2的一端，金屬電阻rl的另一端和金屬電阻r2的另一端連接形成輸出信號(hào)out。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于高速DRAM中的電平轉(zhuǎn)換器，利用兩個(gè)相同的電平轉(zhuǎn)換器以及反相器inv21。解決了現(xiàn)有的用于DRAM中的電平轉(zhuǎn)換器上升延時(shí)與下降延時(shí)差別很大，制約DRAM速度的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型能夠使信號(hào)out的上升沿延時(shí)和下降沿延時(shí)完全匹配。
【IPC分類】G11C11-4063, H03K19-0175
【公開(kāi)號(hào)】CN204332375
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420814498
【發(fā)明人】劉海飛
【申請(qǐng)人】西安華芯半導(dǎo)體有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年12月18日