CN108886355A

Power efficient voltage level translator circuit

Abstract

The disclosed system and method relate to a high-efficiency power voltage level shifter. In the normal mode in which the first supply voltage (vdd1) of the first voltage domain is different from the second supply voltage (vdd2) of the second voltage domain, the voltage level converter (250) converts the first voltage domain The input signal (a, a_n) in is the output signal in the second voltage domain. In the bypass mode in which the first supply voltage and the second supply voltage are substantially the same, the bypass circuit (252) is configured to bypass the voltage level shifter (250) and operate in the first The input signal is provided as the output signal in a voltage domain, thereby avoiding the delay introduced by the voltage level converter in the bypass mode. In addition, the power-down circuit (275) is configured to power down the voltage level shifter in the bypass mode, but not in the normal mode.

Term

10.5 yearsto projected expiry

Projected expiry 10 March 2037, counted from filing; an application has no term until it is granted.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Published
  4. Today
  5. Projected expiry

29 claims: 3 independent, 26 dependent

  1. 1
    一种设备,其包括: 电压电平转换器,其经配置以,在其中第一电压域的第一供电电压与第二电压域的第 二供电电压不同的正常模式中,转换所述第一电压域中的输入信号为所述第二电压域中的 输出信号; 旁路电路,其经配置以,在其中所述第一供电电压与所述第二供电电压大体上相同的 旁路模式中,绕过所述电压电平转换器,且在所述第一电压域中提供所述输入信号作为所 述输出信号;以及 下电电路,其经配置以在所述旁路模式中,但不在所述正常模式中,下电所述电压电平 转换器。
  2. 2
    根据权利要求1所述的设备,其中所述下电电路包括第一下拉晶体管,其经配置以在 所述旁路模式中关断到所述电压电平转换器的接地连接。
  3. 3
    根据权利要求2所述的设备,其中所述下电电路进一步包括经配置以,在所述旁路模 式中,连接所述电压电平转换器的输出节点到所述第二供电电压的第一上拉晶体管。
  4. 4
    根据权利要求1所述的设备,其中所述下电电路包括经配置以,在所述旁路模式中, 关断所述第二供电电压与所述电压电平转换器之间连接的第二上拉晶体管。
  5. 5
    根据权利要求4所述的设备,其中所述下电电路进一步包括第二下拉晶体管,其经配 置以在所述旁路模式中连接所述电压电平转换器的输出节点到接地。
  6. 6
    根据权利要求4所述的设备,其中所述下电电路进一步包括第三下拉晶体管,其经配 置以在所述旁路模式中关断所述电压电平转换器与接地之间的连接。
  7. 7
    根据权利要求6所述的设备,其中所述下电电路进一步包括第四下拉晶体管,其经配 置以在所述旁路模式中连接所述电压电平转换器的输出节点到接地。
  8. 8
    根据权利要求6所述的设备,其中所述下电电路进一步包括经配置以,在所述旁路模 式中,连接所述电压电平转换器的输出节点到所述第二供电电压的第四上拉晶体管。
  9. 9
    根据权利要求1所述的设备,其中所述旁路电路包括多路复用器,其经配置以在所述 旁路模式中选择所述第一电压域中的所述输入信号,以及在所述正常模式中选择所述第二 电压域中的所述电压电平转换器的输出。
  10. 10
    根据权利要求1所述的设备,其中所述第一电压域对应于包括逻辑单元的逻辑电压 域,且所述第二电压域对应于包括存储器单元的存储器电压域,其中所述旁路模式对应于 加速模式。
  11. 11
    根据权利要求1所述的设备,其集成到选自由以下组成的群组的装置中:机顶盒、音 乐播放器、视频播放器、娱乐单元、导航装置、通信装置、个人数字助理PDA、固定位置数据单 元、服务器、移动电话及计算机。
  12. 12
    一种电压电平转换的方法,所述方法包括: 在其中第一电压域的第一供电电压与第二电压域的第二供电电压不同的正常模式中, 在电压电平转换器中转换所述第一电压域中的输入信号为所述第二电压域中的输出信号; 在其中所述第一供电电压与所述第二供电电压大体上相同的旁路模式中,绕过所述电 压电平转换器且在所述第一电压域中提供所述输入信号作为所述输出信号;以及 在所述旁路模式中,但不在所述正常模式中,下电所述电压电平转换器。
  13. 13
    根据权利要求12所述的方法,其中下电所述电压电平转换器包括在所述旁路模式 中断开第一下拉晶体管来将所述电压电平转换器自接地连接关断。
  14. 14
    根据权利要求13所述的方法,其进一步包括在所述旁路模式中接通第一上拉晶体 管来连接所述电压电平转换器的输出节点到所述第二供电电压。
  15. 15
    根据权利要求12所述的方法,其中下电所述电压电平转换器包括断开第二上拉晶 体管,所述第二上拉晶体管经配置以在所述旁路模式中关断所述第二供电电压与所述电压 电平转换器之间的连接。
  16. 16
    根据权利要求15所述的方法,其进一步包括,在所述旁路模式中,接通第二下拉晶 体管来连接所述电压电平转换器的输出节点到接地。
  17. 17
    根据权利要求15所述的方法,其进一步包括在所述旁路模式中断开第三下拉晶体 管来关断所述电压电平转换器与接地之间的连接。
  18. 18
    根据权利要求17所述的方法,其进一步包括,在所述旁路模式中,接通第四下拉晶 体管来连接所述电压电平转换器的输出节点到接地。
  19. 19
    根据权利要求17所述的方法,其进一步包括在所述旁路模式中接通第四上拉晶体 管来连接所述电压电平转换器的输出节点到所述第二供电电压。
  20. 20
    根据权利要求12所述的方法,其包括在所述旁路模式中选择所述第一电压域中的 所述输入信号,以及在所述正常模式中选择所述第二电压域中的所述电压电平转换器的输 出。
  21. 21
    根据权利要求12所述的方法,其中所述第一电压域对应于包括逻辑单元的逻辑电 压域,且所述第二电压域对应于包括存储器单元的存储器电压域,其中所述旁路模式对应 于加速模式。
  22. 22
    一种设备,其包括: 用于在其中第一电压域的第一供电电压与第二电压域的第二供电电压不同的正常模 式中,转换所述第一电压域中的输入信号为所述第二电压域中的输出信号的装置; 用于在其中所述第一供电电压与所述第二供电电压大体上相同的旁路模式中,绕过所 述用于转换的装置,且在所述第一电压域中提供所述输出信号的装置;以及用于在所述旁 路模式中,但不在所述正常模式中,下电所述电压电平转换器的装置。
  23. 23
    根据权利要求22所述的设备,其中所述用于下电所述电压电平转换器的装置包括 用于在所述旁路模式中将所述电压电平转换器从接地连接关断的装置。
  24. 24
    根据权利要求23所述的设备,其进一步包括用于在所述旁路模式中,连接所述电压 电平转换器的输出节点到所述第二供电电压的装置。
  25. 25
    根据权利要求22所述的设备,其中所述用于下电所述电压电平转换器的装置包括 在所述旁路模式中关断所述第二供电电压与所述电压电平转换器之间的连接的装置。
  26. 26
    根据权利要求25所述的设备,其进一步包括用于在所述旁路模式中连接所述电压 电平转换器的输出节点到接地的装置。
  27. 27
    根据权利要求25所述的设备,其进一步包括在所述旁路模式中关断所述电压电平 转换器与接地之间的连接的装置。
  28. 28
    根据权利要求27所述的设备,其进一步包括用于在所述旁路模式中连接所述电压 电平转换器的输出节点到接地的装置。
  29. 29
    根据权利要求27所述的设备,其进一步包括用于在所述旁路模式中,连接所述电压 电平转换器的输出节点到所述第二供电电压的装置。 30.根据权利要求22所述的设备,其进一步包括在所述旁路模式中选择所述第一电压 域中的所述输入信号,以及在所述正常模式中选择所述第二电压域中的所述电压电平转换 器的输出的装置。
Independent claims29