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公開番号2025056885
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-09
出願番号2023166397
出願日2023-09-27
発明の名称レベルシフタ
出願人ローム株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類H03K 19/0185 20060101AFI20250401BHJP(基本電子回路)
要約【課題】入力段回路に供給される電源電圧のレベルが低下した場合でも適切な出力信号を得る。
【解決手段】レベルシフタは、相対的に低いレベルの入力信号が入力される入力段回路と、前記入力信号を、相対的に高いレベルの信号に変換して出力する出力段回路と、を含む。出力段回路は、入力信号に応じて生成される相補的な信号がそれぞれ入力される第1のトランジスタ及び第2のトランジスタと、主経路が第1のトランジスタに接続され、第2のトランジスタがオン状態となることによりオン状態となり、第2のトランジスタがオフ状態となることによりオフ状態となる第1のスイッチ回路と、主経路が第2のトランジスタに接続され、第1のトランジスタがオン状態となることによりオン状態となり、第1のトランジスタがオフ状態となることによりオフ状態となる第2のスイッチ回路と、を含み。第1のスイッチ回路のオン抵抗は第1のトランジスタのオン抵抗よりも大きく、第2のスイッチ回路のオン抵抗は第2のトランジスタのオン抵抗よりも大きい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
相対的に低いレベルの入力信号が入力される入力段回路と、前記入力信号を、相対的に高いレベルの信号に変換して出力する出力段回路と、を含むレベルシフタであって、
前記出力段回路は、前記入力信号に応じて生成される相補的な信号がそれぞれ入力される第１のトランジスタ及び第２のトランジスタと、
主経路が前記第１のトランジスタに接続され、前記第２のトランジスタがオン状態となることによりオン状態となり、前記第２のトランジスタがオフ状態となることによりオフ状態となる第１のスイッチ回路と、
主経路が前記第２のトランジスタに接続され、前記第１のトランジスタがオン状態となることによりオン状態となり、前記第１のトランジスタがオフ状態となることによりオフ状態となる第２のスイッチ回路と、
を含み、
前記第１のスイッチ回路のオン抵抗は前記第１のトランジスタのオン抵抗よりも大きく、前記第２のスイッチ回路のオン抵抗は前記第２のトランジスタのオン抵抗よりも大きい
レベルシフタ。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記第１のスイッチ回路は、カスケード接続された第３のトランジスタ及び第４のトランジスタを含み、
前記第２のスイッチ回路は、カスケード接続された第５のトランジスタ及び第６のトランジスタを含む
請求項１に記載のレベルシフタ。
【請求項３】
前記第３のトランジスタ及び前記第４のトランジスタのゲートが前記第２のトランジスタのドレインに接続されており、
前記第５のトランジスタ及び前記第６のトランジスタのゲートが前記第１のトランジスタのドレインに接続されている
請求項２に記載のレベルシフタ。
【請求項４】
前記第３のトランジスタのゲートが前記第２のトランジスタのドレインに接続され、
前記第４のトランジスタのゲートが前記第１のトランジスタのドレインに接続され、
前記第５のトランジスタのゲートが前記第１のトランジスタのドレインに接続され、
前記第６のトランジスタのゲートが前記第２のトランジスタのドレインに接続されている
請求項２に記載のレベルシフタ。
【請求項５】
前記入力段回路は、相対的に低いレベルの電源電圧によって駆動されるカスケード接続された第１のインバータ及び第２のインバータを含み、
前記入力信号が、前記第１のインバータに入力され、
前記第１のインバータの出力信号が前記第２のインバータ及び前記第１のトランジスタに入力され、
前記第２のインバータの出力信号が前記第２のトランジスタに入力され、
前記出力段回路は、相対的に高いレベルの電源電圧によって駆動される第３のインバータを含み、
前記第２のトランジスタと前記第２のスイッチ回路との接続点に生じる信号が前記第３のインバータに入力される
請求項１に記載のレベルシフタ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
開示の技術は、レベルシフタに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
レベルシフタに関する技術として、以下の技術が知られている。特許文献１には、第１電源ラインから供給された第１電源電圧より低く、第１電源電圧に対応した駆動電圧を生成し、この駆動電圧を用いて入力信号に対応する相補信号を生成し、出力する第１電圧変換回路と、第２電源ラインから供給された第２電源電圧を用いて、第１電圧変換回路が出力した相補信号の電圧に対応する信号を生成し、出力する第２電圧変換回路と、第２電圧変換回路が出力した信号の電圧に応じて保持する出力ラッチ回路とを備えたレベルシフタ回路が記載されている。
【０００３】
特許文献２には、第１の導電型の第１から第４のトランジスタを備えた電圧レベルシフタが記載されている。第１および第２のトランジスタが第１および第２の電源入力の間に直列に接続される。第２のトランジスタの制御電極が直接入力信号を受け取るための第１の入力に接続される。第３および第４のトランジスタが第１および第２の電源入力の間に直列に接続される。第４のトランジスタの制御電極が相補入力信号を受け取るための第２の入力に接続される。第１のトランジスタの制御電極が第３のトランジスタの出力電極および第４のトランジスタのコモン電極に接続される。第３のトランジスタの制御電極が第１のトランジスタの出力電極および第２のトランジスタのコモン電極に接続される。
【０００４】
特許文献３には、低電圧の信号を高電圧の信号に変換するレベルシフタを備えるレベルシフト回路が記載されている。レベルシフタは、低電圧の信号が入力される入力用のトランジスタを備え、この入力用のトランジスタのオン／オフの状態に応じて当該レベルシフタの出力信号を発生する。レベルシフト回路は、低電圧の電源よりも先に高電圧の電源が投入された場合に、レベルシフタの入力用のトランジスタへの入力信号を確定する手段を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００８－１３１４５７号公報
特開２００１－２４５０２号公報
特開２００３－１７９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
相対的に低いレベルの入力信号が入力される入力段回路と、入力信号を、相対的に高いレベルの信号に変換して出力する出力段回路と、を含むレベルシフタにおいては、入力段回路に供給される電源電圧のレベルが、出力段回路を構成するトランジスタの閾値電圧のレベル程度にまで低下した場合に、適切な出力信号が得られない場合がある。
【０００７】
開示の技術は、相対的に低いレベルの入力信号が入力される入力段回路と、入力信号を、相対的に高いレベルの信号に変換して出力する出力段回路と、を含むレベルシフタにおいて、入力段回路に供給される電源電圧のレベルが低下した場合でも適切な出力信号を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
開示の技術に係るレベルシフタは、相対的に低いレベルの入力信号が入力される入力段回路と、前記入力信号を、相対的に高いレベルの信号に変換して出力する出力段回路と、を含むレベルシフタであって、前記出力段回路は、前記入力信号に応じて生成される相補的な信号がそれぞれ入力される第１のトランジスタ及び第２のトランジスタと、主経路が前記第１のトランジスタに接続され、前記第２のトランジスタがオン状態となることによりオン状態となり、前記第２のトランジスタがオフ状態となることによりオフ状態となる第１のスイッチ回路と、主経路が前記第２のトランジスタに接続され、前記第１のトランジスタがオン状態となることによりオン状態となり、前記第１のトランジスタがオフ状態となることによりオフ状態となる第２のスイッチ回路と、を含む。前記第１のスイッチ回路のオン抵抗は前記第１のトランジスタのオン抵抗よりも大きく、前記第２のスイッチ回路のオン抵抗は前記第２のトランジスタのオン抵抗よりも大きい。
【発明の効果】
【０００９】
開示の技術によれば、相対的に低いレベルの入力信号が入力される入力段回路と、入力信号を、相対的に高いレベルの信号に変換して出力する出力段回路と、を含むレベルシフタにおいて、入力段回路に供給される電源電圧のレベルが低下した場合でも適切な出力信号を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
開示の技術の実施形態に係るレベルシフタの構成の一例を示す回路図である。
比較例に係るレベルシフタの構成の一例を示す回路図である。
開示の技術の他の実施形態に係るレベルシフタの構成の一例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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