本技術(shù)屬于電壓位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器或電平位移器(以下稱lvsh，level?shifter)領(lǐng)域，涉及包含較少晶體管的電壓位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器。

背景技術(shù)：

1、請參考圖1所示，其為現(xiàn)有的液晶顯示屏幕100的方框示意圖。為了要控制液晶顯示器110，該液晶顯示屏幕100包含閘極控制電路120，以及相應(yīng)的閘極驅(qū)動電路的輸出級(output?stage)電路122。該液晶顯示屏幕100還包含源極控制電路130，以及相應(yīng)的源極驅(qū)動電路的輸出級電路132。在現(xiàn)有的源極驅(qū)動電路的輸出級電路132當(dāng)中，通常包含了多個lvsh。

2、請參考圖2所示，其為現(xiàn)有的lvsh?200的方框示意圖?，F(xiàn)有的lvsh?200通常包含了一對反相的輸入端口210和一對反相的輸出端口220。請參考圖3所示，其為lvsh?200的輸入端口210信號與輸出端口220信號的電壓值的示意圖。在圖3當(dāng)中，輸入端口210的反相信號通常是較低的邏輯電路位準(zhǔn)和地面電壓gnd，可以分別表示邏輯信號1和邏輯信號0。上述的邏輯電路位準(zhǔn)通常是1.5v和0v，但本技術(shù)所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解到，本技術(shù)所指的邏輯電路位準(zhǔn)可以不限于是1.5v。例如，可以是0.9v、1.2v、1.8v等。經(jīng)過lvsh?200的位準(zhǔn)轉(zhuǎn)移之后，輸出端口220信號的電壓值范圍被提升到中壓vmid和高壓vadd。

3、在中小尺寸的液晶顯示屏幕100的應(yīng)用之下，液晶翻轉(zhuǎn)電壓在6v之內(nèi)。所以全正半壓的液晶面板架構(gòu)來說，高壓vadd會在12v之內(nèi)。因此，不同于大尺寸液晶屏幕的源極驅(qū)動電路，需要使用高電壓的元器件，例如32v。應(yīng)用于中小尺寸的液晶顯示屏幕100的源極驅(qū)動電路，經(jīng)常使用中電壓的元器件。亦即現(xiàn)有的lvsh?200的輸出端口220信號的電壓為6v～12v。本技術(shù)所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解到，本技術(shù)以下使用中壓vmid為6v、高壓vadd為12v僅為范例性的說明。中壓vmid的電壓通?？梢允歉邏簐add的電壓的一半，例如6v為12v/2。本技術(shù)所涉及的中壓vmid和高壓vadd可以是其他的電壓值。

4、請參考圖4所示，其為現(xiàn)有的lvsh?400的方框示意圖。在圖4所示的lvsh?400當(dāng)中，包含了lvsh核心電路410，其需要中繼高電壓vqh和中繼低電壓vql的供應(yīng)。因此，lvsh?400還包含了vqh整流電路420和vql整流電路430，分別用于供應(yīng)中繼高電壓vqh和中繼低電壓vql給上述的lvsh核心電路410。

5、前述的中繼高電壓vqh通?？梢允歉邏簐add的四分之三。前述的中繼低電壓vql通?？梢允歉邏簐add的四分之一。當(dāng)高壓vadd為12v時，中繼高電壓vqh則為9v，中繼低電壓vql為3v。

6、請參考圖5所示，其為圖4所示的lvsh核心電路410的電路圖。在圖5所示的電路圖當(dāng)中可以見到，lvsh核心電路410包含了五級電路510至550。每一級電路都包含了四個晶體管的電路組合。第一級電路510包含一對反相的輸入端口in和inb。最后的第五級電路550包含一對反相的輸出端口out和outb。

7、第一級電路510的一對輸出信號o1和o1b分別控制了第二級電路520的兩個晶體管的閘極。類似地，第二級電路520的一對輸出信號o2和o2b分別控制了第三級電路530的兩個晶體管的閘極。第三級電路530的一對輸出信號o3和o3b分別控制了第四級電路540的兩個晶體管的閘極。第四級電路540的一對輸出信號o4和o4b分別控制了第五級電路550的兩個晶體管的閘極。

8、請參考圖6所示，其為lvsh核心電路410的各級電路的工作電壓示意圖。lvsh核心電路410藉由這五級電路的20個晶體管，將輸入信號in和inb的vdd和gnd電壓轉(zhuǎn)換成高壓avdd和中壓vmid。第一級電路510的跨壓在vmid和gnd之間，有6v。第二級電路520的跨壓在中繼低電壓vql和中壓vmid之間，其為3v。第三級電路530的跨壓在中繼低電壓vql和中繼高電壓vqh之間，其為6v。第四級電路540的跨壓在中壓vmid和中繼高電壓vqh之間，其為3v。最后的第五級電路550的跨壓在中壓vmid和高壓avdd之間，為6v。由于這五級電路510至550的所有跨壓都在6v之內(nèi)，所以可以適用一般的中壓組件來實現(xiàn)。

9、換言之，圖4所示的lvsh核心電路410需要使用到20個中壓金氧半導(dǎo)體場效晶體管(mosfet，metal?oxide?semiconductor?field?effect?transistor)。除此之外，圖4所示的lvsh?400還需要vqh整流電路420和vql整流電路430，才能供應(yīng)中繼低電壓vql和中繼高電壓vqh給lvsh核心電路410。由于現(xiàn)有l(wèi)vsh?400接到較多電壓，在布局上需要額外切開晶體管的井(well)，占用較大的面積，導(dǎo)致成本較高，耗電較多。

10、據(jù)此，需要一種占用較小面積的lvsh設(shè)計，以便降低成本，節(jié)省能量。特別是中小尺寸的液晶顯示屏幕100通常使用在移動電子裝置上，例如手機(jī)、平板計算器等。這些移動電子裝置通常是使用電池來供應(yīng)液晶顯示屏幕100的電力，如果能夠使用面積較小且具有較高能效的lvsh設(shè)計，將能夠減少移動電子裝置的尺寸與能耗，進(jìn)一步增進(jìn)移動電子裝置的性能。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提出的一種電壓位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器，目的是使用面積較小且具有較高能效，以減少成本和增加移動裝置的使用時間。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)采用了如下技術(shù)方案：

3、根據(jù)本技術(shù)的實施例，提供一種電壓位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包含：工作于高壓avdd和中壓vmid之間的第二級電路，用于接收一對控制信號以輸出一對反相的輸出信號；以及第一級電路，更包含依序串聯(lián)的p型晶體管p1、p型晶體管p2、n型晶體管n2和n型晶體管n1，以及依序串聯(lián)的p型晶體管p3、p型晶體管p4、n型晶體管n4和n型晶體管n3，其中該p型晶體管p1和該p型晶體管p3的源級分別連接到該高壓avdd，該p型晶體管p3的閘極連接該p型晶體管p1的汲極以作為該對控制信號的第一信號o1，該p型晶體管p1的閘極連接該p型晶體管p3的汲極以作為該對控制信號的第二信號o1b，該n型晶體管n1和該n型晶體管n3的汲極分別連接到地面電壓gnd，該n型晶體管n1和該n型晶體管n3的閘極分別連接到一對反相的輸入信號。

4、為了減少占用的面積，上述的電壓位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，上述的p型晶體管p2、p型晶體管p4、n型晶體管n2和n型晶體管n4為中壓組件。

5、為了減少供應(yīng)電壓種類，上述的電壓位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，上述的p型晶體管p2、p型晶體管p4、n型晶體管n2和n型晶體管n4的閘極分別連接到該中壓vmid。

6、為了減少占用的面積，上述的電壓位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，上述的p型晶體管p2和p型晶體管p4的崩潰電壓大于中壓vmid與相應(yīng)的閥值電壓vth的總和。

7、為了減少占用的面積，上述的電壓位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，上述的n型晶體管n2和n型晶體管n4的崩潰電壓大于一差值，該差值為高壓vadd與相應(yīng)的閥值電壓vth的和減去中壓vmid。

8、為了提供電壓擺幅為vmid到avdd的輸出信號，上述的電壓位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該第二級電路還包含依序串聯(lián)于該高壓vadd和該中壓vmid之間的p型晶體管p5和n型晶體管n5，以及依序串聯(lián)于該高壓vadd和該中壓vmid之間的p型晶體管p6和n型晶體管n6，其中該p型晶體管p5的閘極接收上述的第一信號o1，該p型晶體管p6的閘極接收上述的第二信號o1b，該p型晶體管p5的汲極連接到該n型晶體管n6的閘極作為該對反相的輸出信號之一，該p型晶體管p6的汲極連接到該n型晶體管n5的閘極作為該對反相的輸出信號之另一。

9、上述的電壓位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該中壓vmid約為該高壓avdd的一半。

10、根據(jù)本技術(shù)的實施例，提供一種輸出級電路，其特征在于，包含：電壓供應(yīng)模塊，分別供應(yīng)avgp電壓和avgn電壓；以及一個以上的電壓位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器，用于輸出一對反相的輸出信號，該對反相的輸出信號工作于高壓avdd和中壓vmid之間，該電壓位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器包含：依序串聯(lián)的p型晶體管p1、p型晶體管p2、n型晶體管n2和n型晶體管n1；以及依序串聯(lián)的p型晶體管p3、p型晶體管p4、n型晶體管n4和n型晶體管n3，其中該p型晶體管p1和該p型晶體管p3的源級分別連接到該高壓avdd，該p型晶體管p3的閘極連接該p型晶體管p1的汲極以作為一對反相的輸出信號的第一信號out，該p型晶體管p1的閘極連接該p型晶體管p3的汲極以作為該對反相的輸出信號的的第二信號outb，該n型晶體管n1和該n型晶體管n3的汲極分別連接到地面電壓gnd，該n型晶體管n1和該n型晶體管n3的閘極分別連接到一對反相的輸入信號，上述的p型晶體管p2和p型晶體管p4的閘極分別連接到該avgp電壓，上述n型晶體管n2和n型晶體管n4的閘極分別連接到該avgn電壓。

11、為了減少占用的面積，上述的輸出級電路，其特征在于，上述的p型晶體管p2和p型晶體管p4的崩潰電壓大于該中壓vmid。

12、為了減少占用的面積，上述的輸出級電路，其特征在于，上述的n型晶體管n2和n型晶體管n4的崩潰電壓大于該高壓vadd與該中壓vmid的差值。

13、為了提供avgp電壓和avgn電壓，上述的輸出級電路，其特征在于，該電壓供應(yīng)模塊包含p型晶體管ps和n型晶體管ns，其中該p型晶體管ps的源極連接到該中壓vmid，該p型晶體管ps的閘極和汲極通過第一電流源連接到該地面電壓，以提供上述的avgp電壓，其中該n型晶體管ns的汲極連接到該中壓vmid，該n型晶體管ns的閘極和源極通過第二電流源連接到該高壓avdd，以提供上述的avgn電壓。

14、為了減少占用的面積，上述的輸出級電路，其特征在于，上述的p型晶體管p2、p型晶體管p4、n型晶體管n2和n型晶體管n4為中壓組件。

15、根據(jù)本技術(shù)的實施例，提供一種液晶顯示屏幕，包含源極輸出電路以控制該液晶顯示屏幕的顯示，其中該源極輸出電路包含如前所述的電壓位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器或輸出級電路。

16、由于采用上述方案，本技術(shù)的有益效果為：本技術(shù)提供的電壓位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器、輸出級電路和液晶顯示屏幕，具有較現(xiàn)有技術(shù)的電壓位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器更少的元器件，能減少芯片面積且具有較高能效，既能降低成本，增加可靠度，還能夠減少移動電子裝置的尺寸與能耗，進(jìn)一步增進(jìn)移動電子裝置的性能。