專利名稱：向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種集成電路，尤指一種向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路，用于提供具有負(fù)字符線結(jié)構(gòu)的內(nèi)存一負(fù)電位。
背景技術(shù)：
在具有負(fù)字符線結(jié)構(gòu)的內(nèi)存中，反向電路是用來(lái)提供負(fù)電位到內(nèi)存的字符線。當(dāng)于反向電路的輸入端作用一正電位時(shí)，耦合于負(fù)偏壓電位的輸出端晶體管將被導(dǎo)通，并提供反向電路的輸出端一負(fù)電位。而當(dāng)輸入端信號(hào)為接地時(shí)，耦合于正供應(yīng)電位的輸出端晶體管將被導(dǎo)通，并提供輸出端一正電位，但耦合于負(fù)供應(yīng)電位的輸出端晶體管并未截止，如此將允許電流流經(jīng)正供應(yīng)電位及負(fù)供應(yīng)電位之間，并導(dǎo)致功率消耗的增加。
美國(guó)專利6,819,159(Lencioni)是一位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路，包含有可提供一輸出端及一互補(bǔ)輸出端的第一位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路及第二位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路。美國(guó)專利6,788,125(Tomsio)揭露一位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路，用以轉(zhuǎn)換互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體(CMOS)組件信號(hào)的電位位準(zhǔn)，比先前位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)耗費(fèi)較少功率及較少的面積需求。美國(guó)專利6,477,092(Tankano)揭露一位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路，包含有一第一部分及一第二部分，其中第一部分產(chǎn)生一第一電位及一低于第一電位的第二電位，而第二部分則產(chǎn)生一低于第二電位的第三電位。美國(guó)專利5,723,986(Nakashiro et al.)揭露一具有兩個(gè)部分的位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路，其中第一部分產(chǎn)生一介于第一電位及第二電位間的高電位，而第二部分產(chǎn)生低于第一電位及第二電位，并介于一第三電位及一第四電位間的低電位。美國(guó)專利5,450,357(Coffman)則揭露一連結(jié)于一高電壓源及一低電壓源間的位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路。取決于輸入端的信號(hào)，致使位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路的輸出端是選擇連接高電壓源及低電壓源其中之一。
現(xiàn)有的向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路是如圖1A所示。一P信道晶體管10及一N通道晶體管11是相互耦合形成向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路的輸出端Vout。P信道晶體管10及N信道晶體管11兩者的閘極皆耦合至一輸入端電位Vin。如圖1B所示，當(dāng)輸入端電位Vin＝Vcc時(shí)，N通道晶體管11將被導(dǎo)通，致使負(fù)偏壓電位Vlow連結(jié)至輸出端Vout，且P通道晶體管10被截止。而當(dāng)輸入端電位Vin＝Vss(電路接地)時(shí)，P通道晶體管10將被導(dǎo)通，致使正偏壓電位Vcc連結(jié)至輸出端Vout；然而，相對(duì)于Vlow而言，Vin＝Vss依舊為一正電位，將使N通道晶體管11傳導(dǎo)一電流Idc，增加具有向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路的內(nèi)存芯片的功率消耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，在于避免電流流經(jīng)向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路的正偏壓電位及負(fù)偏壓電位之間。
本發(fā)明的次要目的，在于當(dāng)輸入端信號(hào)為接地時(shí)，將提供向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路輸出端負(fù)電位的輸出晶體管截止。
本發(fā)明的又一目的，在于對(duì)向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路的輸入端部分做回授以產(chǎn)生一節(jié)點(diǎn)電壓，當(dāng)向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路的輸入端信號(hào)為接地時(shí)，提供輸出端負(fù)電位的輸出端晶體管將被節(jié)點(diǎn)電壓控制而截止。


圖1A是為現(xiàn)有向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路的電路圖；圖1B是如第1A圖所示向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路的電位圖；
圖2A是為本發(fā)明向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路的電路圖；圖2B是如圖2A所示電路的電位圖；圖3是為本發(fā)明避免電流流經(jīng)正偏壓電位及負(fù)偏壓電位間的方法流程圖。
主要組件符號(hào)說(shuō)明10P信道晶體管11N信道晶體管20向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路 21輸出端22輸入端具體實(shí)施方式
為了對(duì)本發(fā)明的特征、結(jié)構(gòu)及所達(dá)成的功效有進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí)，謹(jǐn)佐以較佳的實(shí)施圖例及配合詳細(xì)的說(shuō)明，說(shuō)明如后首先，請(qǐng)參閱圖2A，是為本發(fā)明向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路的電路圖。如圖所示，一向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路20是偏壓于一正電位Vcc及一負(fù)電位Vlow之間。該向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路20的輸出端21是由一P通道晶體管M1及一N通道晶體管M2連結(jié)形成，并產(chǎn)生一輸出電壓Vout。向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路20的輸入部分是由一P通道晶體管M3及一N通道晶體管M4形成。
向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路20的輸入端22連接該P(yáng)通道晶體管M1的閘極及該P(yáng)通道晶體管M3的源極。晶體管M3的閘極連接接地電位Vss，且晶體管M3及晶體管M4的連結(jié)形成一節(jié)點(diǎn)N1。晶體管M2及晶體管M4則偏壓于該負(fù)電位Vlow。晶體管M2及晶體管M4是連接成雙穩(wěn)態(tài)的布置，其中晶體管M2的閘極連接至節(jié)點(diǎn)N1，而晶體管M4的閘極則連接至該向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路20的輸出端21。
當(dāng)輸入端電位Vin＝Vss，輸出端電位Vout＝Vcc時(shí)，請(qǐng)同時(shí)參閱圖2A及圖2B。由于晶體管M4的閘極是連接至輸出端21，故當(dāng)Vout＝Vcc時(shí)，晶體管M4被導(dǎo)通。節(jié)點(diǎn)N1的電位VN1為VN1＝Vlow，此電位將作用于晶體管M2的閘極使晶體管M2截止，而可將輸出端與負(fù)偏壓電位Vlow隔離。且晶體管M3亦由于VN1＝Vlow＜Vss而被截止。如此將于輸出端21處避免電流流經(jīng)Vcc及Vlow之間，亦避免電流流經(jīng)輸入端22及Vlow之間。
當(dāng)輸入端電位Vin＝Vcc時(shí)，晶體管M1將被截止且晶體管M3將被導(dǎo)通。節(jié)點(diǎn)N1電位上升至Vcc，使連結(jié)至節(jié)點(diǎn)N1的晶體管M2導(dǎo)通，容許輸出端21電位為負(fù)電位Vlow。當(dāng)Vout＝Vlow時(shí)，晶體管M4將因閘極連接到輸出端21而截止。因?yàn)榫w管M1為截止，故亦不會(huì)有電流流經(jīng)Vcc及Vlow之間。
請(qǐng)參閱圖3，是本發(fā)明向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路避免電流流經(jīng)正偏壓電位及負(fù)偏壓電位間的方法流程圖。首先形成向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路的一輸出端電路部分30，用以產(chǎn)生一輸出端電位Vout。向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路的輸出端電路部分是偏壓介于一正電位及一負(fù)電位之間31。當(dāng)向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路的輸入端為接地電位，且輸出端為正電位時(shí)，輸出端電位將被回授至輸入端電路部分，使負(fù)電位偏壓與輸出端間的連接中斷32；因此，可防止電流流經(jīng)正電位偏壓及負(fù)電位偏壓之間，而減少功率消耗。
輸出端電路部分是由一第一晶體管及一第二晶體管串聯(lián)形成，并在第一晶體管及第二晶體管連接間產(chǎn)生一輸出端。第一晶體管是偏壓于一正電位且第二晶體管是偏壓于一負(fù)電位。向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路的輸入端耦合至第一晶體管的閘極及一第三晶體管的源極，該第三晶體管的閘極則偏壓于接地電位。第三晶體管尚連接至一第四晶體管，并于連接處形成一節(jié)點(diǎn)，且該節(jié)點(diǎn)連接至第二晶體管的閘極。當(dāng)電路輸入端為接地且輸出端電位為正電位時(shí)，第四晶體管是偏壓于負(fù)電位，并導(dǎo)致該節(jié)點(diǎn)為負(fù)電位。當(dāng)節(jié)點(diǎn)的電位為負(fù)值時(shí)，該節(jié)點(diǎn)可控制第二晶體管的閘極并截止第二晶體管，以避免電流從正偏壓電位流至負(fù)偏壓電位。第四晶體管的閘極是受向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路輸出端的電位所控制。當(dāng)輸出端電位為正值時(shí)，第四晶體管將被導(dǎo)通致使負(fù)電位被連結(jié)到節(jié)點(diǎn)。而當(dāng)輸出端電位為負(fù)值時(shí)，第四晶體管將被截止，節(jié)點(diǎn)電位為正值并使第二晶體管導(dǎo)通。
雖然本發(fā)明已參照較佳的實(shí)施例加以顯示及說(shuō)明，但熟習(xí)該項(xiàng)技藝者將可了解其于形式及細(xì)節(jié)上的各式變化，皆應(yīng)包含于本發(fā)明的精神與范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于包括有a)一反向電路，偏壓于一正電位及一負(fù)電位之間；b)一輸出端，當(dāng)該反向電路的一輸入端為一接地電位時(shí)，該反向電路的該輸出端將產(chǎn)生該正電位，而當(dāng)該輸入端為該正電位時(shí)，該輸出端將產(chǎn)生該負(fù)電位；及c)一回授電路，當(dāng)該反向電路的輸入端為接地電位且該反向電路的輸出端為正電位時(shí)，可避免電流流經(jīng)正電位及負(fù)電位之間。
2.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述該反向電路尚包括有a)一第一晶體管，偏壓于該正電位，與一偏壓于該負(fù)電位的第二晶體管耦合于該輸出端；b)一第三晶體管，耦合至該輸入端，且該第三晶體管的閘極為接地；c)一第四晶體管，偏壓于該負(fù)電位并耦合至該第三晶體管而形成一節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)是耦合至該第二晶體管的閘極；及d)該第四晶體管的閘極耦合至該輸出端。
3.如權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，當(dāng)反向電路的輸入端是為接地電位或接近接地電位時(shí)，該節(jié)點(diǎn)為負(fù)電位，因此控制該第二晶體管截止，并避免電流流經(jīng)正電位及負(fù)電位之間。
4.如權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，當(dāng)該輸入端是為正電位時(shí)，該節(jié)點(diǎn)為正電位，因此控制該第二晶體管導(dǎo)通，并耦合該負(fù)電位至該輸出端。
5.如權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，所述該第一晶體管及該第三晶體管是為P通道晶體管，而該第二晶體管及該第四晶體管是為N通道晶體管。
6.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述該回授電路是由耦合至該輸出端及該輸入端的雙穩(wěn)態(tài)電路所形成。
7.一種形成可避免電流流經(jīng)正電位偏壓及負(fù)電位偏壓間的向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路的方法，其特征在于包括有a)形成一轉(zhuǎn)換電路的一輸出端；b)偏壓轉(zhuǎn)換電路的該輸出端于一正電位及一負(fù)電位之間；及c)當(dāng)該轉(zhuǎn)換電路的一輸入端的電位為接地且該輸出端為該正電位時(shí)，回授該輸出端電位至輸入端電路部分，致使該負(fù)電位與該輸出端間的連接中斷。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述該位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路尚包括有a)由偏壓于該正電位的一第一晶體管及偏壓于該負(fù)電位的一第二晶體管的連結(jié)處形成該輸出端；b)耦合該轉(zhuǎn)換電路的一輸入端至該第一晶體管及一第三晶體管，該第三晶體管的閘極是偏壓于接地電位；c)于該第三晶體管及一第四晶體管的連結(jié)處形成一電壓節(jié)點(diǎn)；d)偏壓該第四晶體管于該負(fù)電位；e)以該電壓節(jié)點(diǎn)控制該第二晶體管的閘極；及f)以該輸出端控制該第四晶體管的閘極。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，當(dāng)該輸入端為接地且該輸出端為該正電位時(shí)，控制該第二晶體管的閘極以截止第二晶體管，阻止電流流經(jīng)正電位及負(fù)電位之間。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，當(dāng)輸入端為正電位使該第二晶體管導(dǎo)通并連結(jié)該負(fù)電位至輸出端時(shí)，以輸出端控制該第四晶體管的閘極。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述該第一電體及該第三晶體管是為P通道晶體管，而該第二晶體管及該第四晶體管是為N通道晶體管。
12.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述當(dāng)該輸入端的電位為正電位時(shí)，連結(jié)該負(fù)電位至輸出端，并回授該輸出端至該輸入端電路部分。
13.一種位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，其構(gòu)造包含有a)一用以形成介于一正電位偏壓及一負(fù)電位偏壓間的向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路的裝置；b)一種當(dāng)輸入端為接地時(shí)，可于該轉(zhuǎn)換電路的輸出端產(chǎn)生該正電位的裝置；c)一種當(dāng)輸入端為正電位時(shí)，可于該轉(zhuǎn)換電路的輸出端產(chǎn)生該負(fù)電位的裝置；及d)一用以阻止電流流經(jīng)正電位偏壓及負(fù)電位偏壓的裝置。
14.如權(quán)利要求13所述的電路，其特征在于，所述該用以阻止電流流經(jīng)正電位偏壓及負(fù)電位偏壓的裝置是由一回授該輸出端至輸入端電路的裝置及一于該輸入端電路形成一節(jié)點(diǎn)電位的裝置所形成，而該節(jié)點(diǎn)電位是截止一耦合該負(fù)電位偏壓至該輸出端的晶體管組件。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述當(dāng)該輸入端為該正電位時(shí)，該用以形成該節(jié)點(diǎn)電位的裝置是導(dǎo)通該晶體管組件，并于輸出端產(chǎn)生該負(fù)電位。
全文摘要
本發(fā)明一種用于內(nèi)存負(fù)字符線結(jié)構(gòu)的向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路，可于輸入端信號(hào)為接地時(shí)，可避免電流流經(jīng)正偏壓電位及負(fù)偏壓電位之間。向下位移位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路的輸出端電路包含有連接一正電位及一負(fù)電位到輸出端點(diǎn)的兩個(gè)晶體管。當(dāng)輸入端信號(hào)為接地，且輸出端為正電位時(shí)，由回授電路所建立的一節(jié)點(diǎn)電壓可使耦合負(fù)電位至輸出端的輸出晶體管被控制為截止，因此可避免電流流經(jīng)正偏壓電位及負(fù)偏壓電位之間，以降低功率消耗。
文檔編號(hào)G11C16/08GK1925328SQ200610087069
公開日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2006年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月2日
發(fā)明者夏浚, 吳俊鵬 申請(qǐng)人:鈺創(chuàng)科技股份有限公司