本實(shí)用新型涉及一種時(shí)鐘信號(hào)的電平位移幅度控制電路。

背景技術(shù)：

在多電源模擬信號(hào)處理電路中，常需要對(duì)時(shí)鐘控制信號(hào)進(jìn)行電平位移，以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同共模電平的模擬信號(hào)的控制，如圖1所示,在常規(guī)的電平位移電路中，利用兩個(gè)電容電平位移電容C10、C20和兩個(gè)MOS管M10、M20，再結(jié)合倒相器構(gòu)成電平位移電路，將負(fù)載的一端直接接到電容C20與M20漏極的公共端，負(fù)載的另一端接地，來實(shí)現(xiàn)電平的位移，但是，在負(fù)載Cload的等效電容較大時(shí)，會(huì)存在與電容C20進(jìn)行分壓的情況，導(dǎo)致電容C20與M20漏極的公共端電平幅度降低，M1管導(dǎo)通效果不好，嚴(yán)重情況下出現(xiàn)導(dǎo)通不了情況，使得電路失效；同時(shí)，該電路電平位移后無法對(duì)電平幅度進(jìn)行控制，使其處于零到最大值之間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種時(shí)鐘信號(hào)的電平位移幅度控制電路。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種時(shí)鐘信號(hào)的電平位移幅度控制電路，包括MOS開關(guān)電路和工作電路，所述的工作電路包括一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)電平位移和幅度調(diào)整的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路；所述MOS開關(guān)電路分別與每個(gè)負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路連接；

所述的MOS開關(guān)電路包括第一MOS管、第二MOS管、第一電容、第二電容和倒相器；第一MOS管和第二MOS管的源極均與第一電平端連接；第一MOS管的柵極與第二MOS管的漏極連接，第一MOS管的漏極與第二MOS管的柵極連接；第一MOS管的漏極還通過第一電容與時(shí)鐘信號(hào)端連接；所述倒相器的輸入端與時(shí)鐘信號(hào)端連接，倒相器的輸出端通過第二電容與第二MOS管的漏極連接；

所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路包括第三MOS管、第三電容、第四MOS管和第五MOS管；所述第三MOS管的源極與驅(qū)動(dòng)電平端連接，第三MOS管的柵極與第一MOS管的漏極連接，第三MOS管的漏極通過第三電容與倒相器的輸出端連接；所述第三MOS管的漏極還與第四MOS管的源極連接，第四MOS管的柵極連接通斷控制電平端；第四MOS管的漏極與第五MOS管的漏極連接，第五MOS管的源極接地，第五MOS管的柵極連接時(shí)鐘信號(hào)端。

所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路中，由第四MOS管漏極和第五MOS管漏極的公共端輸出位移后的電平，供負(fù)載工作；第四MOS管漏極和第五MOS管漏極的公共端與負(fù)載的第一端連接，負(fù)載的第二端接地。

所述工作電路中，每個(gè)負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路相同。

所述工作電路中，每個(gè)負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路連接不同的驅(qū)動(dòng)電平端。

本實(shí)用新型的有益效果是：本申請將MOS管開關(guān)電路和驅(qū)動(dòng)負(fù)載的工作電路進(jìn)行分離，使得在實(shí)現(xiàn)電平位移的同時(shí)，也能夠避免負(fù)載中等效電容對(duì)MOS管開關(guān)電路的影響，整個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的電平位移電路工作更加穩(wěn)定，同時(shí)，本申請能夠?qū)ξ灰坪箅娖降姆冗M(jìn)行控制，使其處于零到最大值之間。

附圖說明

圖1為常規(guī)電平位移電路的原理圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一的電路原理圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一的電平位移效果圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例二的電路原理圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例二的電平位移效果圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

一種時(shí)鐘信號(hào)的電平位移幅度控制電路，包括MOS開關(guān)電路和工作電路，所述的工作電路包括一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)電平位移和幅度調(diào)整的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路；所述MOS開關(guān)電路分別與每個(gè)負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路連接；

所述的MOS開關(guān)電路包括第一MOS管M1、第二MOS管M2、第一電容C1、第二電容C2和倒相器F；第一MOS管M1和第二MOS管M2的源極均與第一電平端V1連接；第一MOS管M1的柵極與第二MOS管M2的漏極連接，第一MOS管M1的漏極與第二MOS管M2的柵極連接；第一MOS管M1的漏極還通過第一電容C1與時(shí)鐘信號(hào)端CLK連接；所述倒相器F的輸入端與時(shí)鐘信號(hào)端CLK連接，倒相器F的輸出端通過第二電容C2與第二MOS管M2的漏極連接；

所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路包括第三MOS管M3、第三電容C3、第四MOS管M4和第五MOS管M5；所述第三MOS管M3的源極與驅(qū)動(dòng)電平端連接，第三MOS管M3的柵極與第一MOS管M1的漏極連接，第三MOS管M1的漏極通過第三電容C3與倒相器F的輸出端連接；所述第三MOS管M3的漏極還與第四MOS管M4的源極連接，第四MOS管M4的柵極連接通斷控制電平端；第四MOS管M4的漏極與第五MOS管M5的漏極連接，第五MOS管M5的源極接地，第五MOS管M5的柵極連接時(shí)鐘信號(hào)端CLK。

所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路中，由第四MOS管M4漏極和第五MOS管M5漏極的公共端輸出位移后的電平，供負(fù)載工作；第四MOS管M4漏極和第五MOS管M5漏極的公共端與負(fù)載的第一端連接，負(fù)載的第二端接地。

在本申請的實(shí)施例一中，所述的工作電路包含一個(gè)負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，整個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的電平位移幅度控制電路如圖2所示，

如圖3所示，在該實(shí)施例中，時(shí)鐘信號(hào)端CLK輸入時(shí)鐘信號(hào)電平為0~VDD1，倒相器的電源為VDD1，倒相器輸出電平為0~VDD1：

由電平位移電容C1，C2和M1，M2構(gòu)成一個(gè)交叉的位移電路，把時(shí)鐘信號(hào)位移到V1~VDD1+V1電壓位置，信號(hào)為S1、S2，信號(hào)S1用驅(qū)動(dòng)M3，實(shí)現(xiàn)S3信號(hào)的位移，S3信號(hào)也位移到V2~VDD1+V2電壓位置。

時(shí)鐘信號(hào)為0，倒相器輸出為1，電容C1端電壓s1為V1，M2/M3開關(guān)斷開，C2端電壓為VDD1+V1，M1導(dǎo)通，C1充電到V1，C3端電壓輸出到負(fù)載Cload，S4端輸出信號(hào)為V2+VDD1；在時(shí)鐘信號(hào)為1，倒相器輸出為0，C1端電壓為VDD1+V1,M2/M3開關(guān)導(dǎo)通，電容C2/C3充電到V1，電容C3充電到V2，M4關(guān)斷，M5開啟，S4端輸出為0；

故輸出的S4可以位移到0~ V2+VDD1。

電容C1，驅(qū)動(dòng)M2/M3，M2/M3的尺寸是很小的，因此C1的值也小，具體的值設(shè)計(jì)滿足條件C1>((VT+V2)*CS1)/(VDD1+V1-VT-V2)，在這里VT為M2/M3的閾值電壓，CS1為包括M1的Cds（源漏電容）電容，M2/M3的柵電容，版圖后還有寄生電容，C1的值還需要設(shè)置的更大,同時(shí)需要確保V1-V2<VT,在M3 柵電壓為V1時(shí)，M3不會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)通情況。

電容C2，要求驅(qū)動(dòng)M1，因此C2需要滿足條件C2>(VT*(CS2))/(VDD1-VT)，在這里VT為M13的閾值電壓，CS1為包括M1的gate電容，M2的Cds電容，版圖后還有寄生電容，C2的值還需要設(shè)置的更大。

如圖3所示，對(duì)于電容C3，理論上，在合理的情況下，S3信號(hào)也位移到V2~VDD1+V2電壓位置，對(duì)應(yīng)的S4信號(hào)也可以位移到0~VDD1+V2位置，

但是實(shí)際上，電容C3，要求驅(qū)動(dòng)Cload，C3的設(shè)置需要滿足負(fù)載時(shí)鐘信號(hào)幅度的要求，C3>(Vout*(CS3+Cload))/(VDD1-Vout)，CS3電容包括M3/M4/M5的Cds電容，在這里可以通過調(diào)節(jié)C3的設(shè)置實(shí)現(xiàn)輸出幅度最高要求，例如，可調(diào)節(jié)C3大小，來限制S4信號(hào)的最大位移電平。

MOS開關(guān)M1/M2/M3，在這里要求滿足電荷泄露的補(bǔ)償要求，電荷泄露時(shí)很小的，因此M1/M2/M3的尺寸可以做的很小。

如圖4所示，在本申請的實(shí)施例二中，當(dāng)工作電路包括多個(gè)負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，形成多電平位移電路；每個(gè)負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路都是相同的，同時(shí)，每個(gè)負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路連接不同電平的驅(qū)動(dòng)電平端。

不同的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，由驅(qū)動(dòng)電平端控制，故得到不同的電平位移結(jié)果，以供給對(duì)應(yīng)的負(fù)載工作，電平位移結(jié)果如圖5所示，

可以看出，其中一個(gè)負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路接驅(qū)動(dòng)電平端電平為V2時(shí)，電平位移到0~VDD1+V2，得到信號(hào)s4驅(qū)動(dòng)相應(yīng)負(fù)載工作；另一個(gè)負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路接驅(qū)動(dòng)電平端為Vn時(shí)，電平位移到0~VDD1+Vn，得到信號(hào)sn1，驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)負(fù)載工作。