本發(fā)明涉及集成電路，更具體地，涉及一種電平轉(zhuǎn)換電路。

背景技術(shù)：

1、在復(fù)雜的電源片上系統(tǒng)中，模擬電路、數(shù)字電路和無源元件等有著不同功能的模塊被集成在單個芯片中。不同功能模塊有著不同的性能和約束，需要以不同的電壓運(yùn)行才能實(shí)現(xiàn)最佳的性能功耗比。常采用多電壓技術(shù)來實(shí)現(xiàn)低功耗與高性能的折中，多電壓設(shè)計方法既降低了功耗，又保證了性能。但是不同電壓域之間的邏輯信號電平不同，會引起時序準(zhǔn)確性與驅(qū)動能力問題，因此，需要利用電平轉(zhuǎn)換(level?shift)電路進(jìn)行控制信號在不同電源電壓域之間的轉(zhuǎn)換。

2、電壓域轉(zhuǎn)換可分為低到高和高到低兩種結(jié)構(gòu)，高電平到低電平的轉(zhuǎn)換可以通過簡單的buffer驅(qū)動實(shí)現(xiàn)。但是低電平到高電平時因?yàn)榈碗娖叫盘栻?qū)動高電平信號會導(dǎo)致上升、下降時間變長，增加在閾值附近的時間，故需要電平轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)不同電壓域的轉(zhuǎn)換。

3、圖1示出傳統(tǒng)的電平轉(zhuǎn)換電路的示意性電路圖，如圖1所示，傳統(tǒng)的電平轉(zhuǎn)換電路100包括pmos晶體管mp1至mp4、nmos晶體管mn1至mn4以及反相器inv1至inv3。其中，nmos晶體管mn1和mn2用于將位于低壓域(vdd～gnda)的輸入信號vin的高電平由電源電壓vdd轉(zhuǎn)換至電源電壓vcc，上方的pmos晶體管mp1和mp2交叉耦合以鎖存信號，最終得到邏輯信號al和ar，邏輯信號al和ar經(jīng)由上方的pmos晶體管mp3和mp4進(jìn)行低電平轉(zhuǎn)換，繼而將邏輯信號al和ar的低電平由參考地gnda轉(zhuǎn)換為參考地gndb，下方的nmos晶體管mn3和mn4交叉耦合以鎖存信號，得到邏輯信號aq，反相器inv2和inv3對邏輯信號aq進(jìn)行整形濾波，最終得到位于高壓域(vcc～gndb)的輸出信號vout。

4、傳統(tǒng)的電平轉(zhuǎn)換電路100在實(shí)際應(yīng)用中，可能存在低壓域的上電時間與高壓域的上電時間不同的問題，當(dāng)?shù)蛪河虻纳想姇r間慢于高壓域的上電時間時，會導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)al和ar的電壓浮空不定態(tài)，繼而導(dǎo)致電平轉(zhuǎn)換電路的輸出邏輯不確定，嚴(yán)重時甚至?xí)a(chǎn)生錯誤的輸出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種電平轉(zhuǎn)換電路，改善了傳統(tǒng)的電平轉(zhuǎn)換電路在低電壓域的電源電壓尚未上電成功時，電路內(nèi)部節(jié)點(diǎn)處于不確定狀態(tài)，繼而導(dǎo)致輸出錯誤的問題。

2、根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種電平轉(zhuǎn)換電路，包括：第一鎖存模塊，用于根據(jù)電平范圍為第一電源電壓到第一參考地的輸入信號得到電平范圍為第二電源電壓到所述第一參考地的第一邏輯信號和第二邏輯信號，所述第一邏輯信號和所述第二邏輯信號為互補(bǔ)信號；第二鎖存模塊，用于根據(jù)所述第一邏輯信號和所述第二邏輯信號得到電平范圍為第二電源電壓到第二參考地的第三邏輯信號；輸出整形模塊，用于根據(jù)所述第三邏輯信號得到輸出信號，所述輸出信號的電平范圍為所述第二電源電壓到所述第二參考地；以及使能控制模塊，用于在所述第一電源電壓小于設(shè)定的參考電壓的情況下將所述第一邏輯信號和所述第二邏輯信號之一拉低至所述第一參考地。

3、可選地，所述第一鎖存模塊包括：連接于第一電壓端和第二電壓端之間的第一上拉單元和第一下拉單元，所述第一上拉單元和所述第一下拉單元之間具有用于提供所述第一邏輯信號的第一參考節(jié)點(diǎn)和用于提供所述第二邏輯信號的第二參考節(jié)點(diǎn)，所述第一下拉單元用于根據(jù)所述輸入信號下拉所述第一參考節(jié)點(diǎn)和所述第二參考節(jié)點(diǎn)之一的電位，其中，所述第一電壓端用于與所述第二電源電壓連接，所述第二電壓端用于經(jīng)所述使能控制模塊連接至所述第一參考地，所述使能控制模塊還用于在所述第一電源電壓小于所述參考電壓的情況下斷開所述第二電壓端至所述第一參考地之間的放電路徑。

4、可選地，所述使能控制模塊包括：放電路徑控制單元，連接于所述第二電壓端與所述第一參考地之間，所述放電路徑控制單元用于根據(jù)有效的使能控制信號斷開所述第二電壓端對所述第一參考地的放電路徑；以及參考節(jié)點(diǎn)下拉單元，與所述第一參考節(jié)點(diǎn)和所述第二參考節(jié)點(diǎn)之一連接，所述參考節(jié)點(diǎn)下拉單元用于根據(jù)所述有效的使能控制信號將所述第一參考節(jié)點(diǎn)和所述第二參考節(jié)點(diǎn)之一拉低，其中，所述使能控制信號用于在所述第一電源電壓小于所述參考電壓的情況下有效，以及在所述第一電源電壓大于/等于所述參考電壓的情況下無效。

5、可選地，所述放電路徑控制單元包括：具有第一導(dǎo)電類型的第一晶體管，所述第一晶體管的第一端與所述第二電壓端連接，所述第一晶體管的控制端與所述使能控制信號連接，所述第一晶體管的第二端與所述第一參考地連接。

6、可選地，所述參考節(jié)點(diǎn)下拉單元包括：電阻，所述電阻的第一端與所述第二電源電壓連接；具有第一導(dǎo)電類型的第二晶體管，所述第二晶體管的第一端與所述電阻的第二端連接，所述第二晶體管的控制端與所述使能控制信號連接，所述第二晶體管的第二端與所述第一參考地連接；以及具有第一導(dǎo)電類型的第三晶體管，所述第三晶體管的第一端與所述第一參考節(jié)點(diǎn)和所述第二參考節(jié)點(diǎn)之一連接，所述第三晶體管的控制端與所述第二晶體管的第一端連接，所述第三晶體管的第二端與所述第一參考地連接。

7、可選地，所述參考節(jié)點(diǎn)下拉單元還包括：具有第二導(dǎo)電類型的第四晶體管，所述第二導(dǎo)電類型與所述第一導(dǎo)電類型不同，所述第四晶體管的第一端與所述電阻的第二端連接，所述第四晶體管的控制端與所述使能控制信號連接，所述第四晶體管的第二端與所述第三晶體管的第一端連接。

8、可選地，所述第一上拉單元包括：具有第二導(dǎo)電類型的第五晶體管和第六晶體管，所述第五晶體管和所述第六晶體管的第一端與所述第一電壓端連接，所述第五晶體管的控制端以及所述第六晶體管的第二端與所述第二參考節(jié)點(diǎn)連接，所述第五晶體管的第二端以及所述第六晶體管的控制端與所述第一參考節(jié)點(diǎn)連接，所述第一下拉單元包括：具有第一導(dǎo)電類型的第七晶體管和第八晶體管，所述第七晶體管的第一端與所述第一參考節(jié)點(diǎn)連接，所述第八晶體管的第一端與所述第二參考節(jié)點(diǎn)連接，所述第七晶體管的控制端用于接收所述輸入信號，所述第八晶體管的控制端用于接收所述輸入信號的反相信號，所述第七晶體管和所述第八晶體管的第二端與所述第二電壓端連接。

9、可選地，所述第二鎖存模塊包括：連接于所述第一電壓端和第三電壓端之間的第二上拉單元和第二下拉單元，所述第二上拉單元和所述第二下拉單元之間具有用于提供所述第三邏輯信號的第三參考節(jié)點(diǎn)，所述第二上拉單元的輸入與所述第一參考節(jié)點(diǎn)和所述第二參考節(jié)點(diǎn)連接，其中，所述第一電壓端用于與所述第二電源電壓連接，所述第三電壓端用于與所述第二參考地連接，其中，所述第二上拉單元包括：具有第二導(dǎo)電類型的第九晶體管和第十晶體管，所述第九晶體管和所述第十晶體管的第一端與所述第一電壓端連接，所述第九晶體管的控制端與所述第一參考節(jié)點(diǎn)連接，所述第九晶體管的第二端與所述第三參考節(jié)點(diǎn)及所述第二下拉單元連接，所述第十晶體管的控制端與所述第二參考節(jié)點(diǎn)連接，所述第十晶體管的第二端與所述第二下拉單元連接，其中，所述第二下拉單元包括：具有第一導(dǎo)電類型的第十一晶體管和第十二晶體管，所述第十一晶體管的第一端及所述第十二晶體管的控制端與所述第三參考節(jié)點(diǎn)及所述第九晶體管的第二端連接，所述第十二晶體管的第一端及所述第十一晶體管的控制端與所述第十晶體管的第二端連接，所述第十一晶體管和所述第十二晶體管的第二端與所述第三電壓端連接。

10、可選地，所述使能控制模塊還包括：上電檢測單元，所述上電檢測單元用于將所述第一電源電壓與所述參考電壓進(jìn)行比較，以生成所述使能控制信號。

11、可選地，第一導(dǎo)電類型為n型，第二導(dǎo)電類型為p型。

12、綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例中的電平轉(zhuǎn)換電路通過使能控制模塊在低電壓域的電源電壓尚未上電到預(yù)設(shè)值的情況下將第一鎖存模塊輸出的兩個邏輯信號中的一個拉低，從而使得第一鎖存模塊的輸出節(jié)點(diǎn)在電路上電前能夠處于確定狀態(tài)，避免電平轉(zhuǎn)換電路輸出不穩(wěn)定的信號，有利于提高電路的可靠性。

13、并且，在許多后續(xù)電路中可能對輸入信號的電平有嚴(yán)格的要求，如果在低電壓域的電源電壓尚未上電時電平轉(zhuǎn)換電路的輸出處于不確定狀態(tài)，可能會對后續(xù)電路造成誤操作或損壞，因此本實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換電路能夠保護(hù)后續(xù)電路，避免后續(xù)電路在上電前的誤操作。

14、進(jìn)一步地，本實(shí)施例的使能控制模塊還能夠降低共源極電阻負(fù)載支路在電平轉(zhuǎn)換電路正常工作時的靜態(tài)電流功耗，能夠在節(jié)省芯片面積的同時減小電路的靜態(tài)功耗。