电平转换电路、芯片和电子设备的制作方法

本发明涉及芯片，尤其涉及一种电平转换电路、一种芯片和一种电子设备。

背景技术：

1、在高压bcd(bipolar-cmos-dmos，双极型晶体管-互补金属氧化物半导体-双扩散金属氧化物半导体)工艺和芯片中，不同芯片的引脚通常具有不同的工作电压，例如1.8v、5v、40v、18v、60v等。在两种不同电压芯片引脚进行通讯时，需要将接收的电平信号的电压转换至符合自身需求的电压范围。即在将不同电压源领域的电平信号传递到另一电压源领域时，通过电平转换电路将接收到的电平信号的电压进行转换，以满足工作电压范围要求，进而实现各个信号之间的通信、逻辑运算、控制等操作。但是，目前所采用的电平转换电路速度受限，降低了转换效率。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种电平转换电路，通过第二输入模块输出的脉冲信号可加快电平转换模块的响应速度，提升电路的电平转换速度。

2、本发明的第二个目的在于提出一种芯片。

3、本发明的第三个目的在于提出一种电子设备。

4、为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种电平转换电路，包括：第一输入模块，第一输入模块的输入端与信号输入端相连，用于在信号输入端的输入信号的电平变化时生成转换信号；第二输入模块，第二输入模块的输入端与信号输入端相连，用于在输入信号的电平变化时生成脉冲信号，其中，脉冲信号的生成速度大于转换信号的生成速度；电平转换模块，电平转换模块分别与第一输入模块的输出端和第二输入模块的输出端相连，用于在接收到转换信号前，根据脉冲信号执行电平转换操作，以及在接收到转换信号后，根据转换信号执行电平转换操作，以将输入信号转换为目标电平的输出信号。

5、根据本发明实施例的电平转换电路，第一输入模块的输入端与信号输入端相连，第二输入模块的输入端与信号输入端相连，电平转换模块分别与第一输入模块的输出端和第二输入模块的输出端相连，第一输入模块在信号输入端的输入信号的电平变化时生成转换信号，第二输入模块在输入信号的电平变化时生成脉冲信号，其中，脉冲信号的生成速度大于转换信号的生成速度，电平转换模块在接收到转换信号前，根据脉冲信号执行电平转换操作，以及在接收到转换信号后，根据转换信号执行电平转换操作，以将输入信号转换为目标电平的输出信号。由此，该电路通过第二输入模块输出的脉冲信号可加快电平转换模块的响应速度，提升电路的电平转换速度。

6、另外，根据本发明上述实施例的电平转换电路，还可以具有如下的附加技术特征：

7、根据本发明的一个实施例，第一输入模块包括：第一输入单元，第一输入单元的输入端与信号输入端相连，第一输入单元的输出端与电平转换模块的第一输入端相连，用于在输入信号的电平由第一电平变为第二电平时生成转换信号；第二输入单元，第二输入单元的输入端与信号输入端相连，第二输入单元的输出端与电平转换模块的第二输入端相连，用于在输入信号的电平由第二电平变为第一电平时生成转换信号；其中，电平转换模块，用于在电平转换模块的第一输入端接收到转换信号的情况下，执行第一电平转换操作，以将输入信号转换为第一目标电平的输出信号，以及在电平转换模块的第二输入端接收到转换信号的情况下，执行第二电平转换操作，以将输入信号转换为第二目标电平的输出信号。

8、根据本发明的一个实施例，第一输入单元包括：第一反相器，第一反相器的输入端与信号输入端相连，用于对输入信号进行反相处理；第一开关管，第一开关管的第一端与第一反相器的输出端相连，第一开关管的第二端与第一参考地端相连，第一开关管的第三端与电平转换模块的第一输入端相连，用于基于反相后的输入信号导通时，通过第一参考地端提供转换信号。

9、根据本发明的一个实施例，第二输入单元包括：第二开关管，第二开关管的第一端与信号输入端相连，第二开关管的第二端与第一参考地端相连，第二开关管的第三端与电平转换模块的第二输入端相连，用于基于输入信号导通时，通过第一参考地端提供转换信号。

10、根据本发明的一个实施例，第二输入模块包括：第三输入单元，第三输入单元的输入端与信号输入端相连，第三输入单元的输出端与电平转换模块的第一输入端相连，用于在输入信号的电平由第一电平变为第二电平时生成脉冲信号；第四输入单元，第四输入单元的输入端与信号输入端相连，第四输入单元的输出端与电平转换模块的第二输入端相连，用于在输入信号的电平由第二电平变为第一电平时生成脉冲信号；其中，电平转换模块，还用于在电平转换模块的第一输入端接收到脉冲信号的情况下，执行第一电平转换操作，以及在电平转换模块的第二输入端接收到脉冲信号的情况下，执行第二电平转换操作。

11、根据本发明的一个实施例，第三输入单元包括：第二反相器，第二反相器的输入端与信号输入端相连，用于对输入信号进行反相处理；第一脉冲发生器，第一脉冲发生器的输入端与第二反相器的输出端相连，用于基于反相后的输入信号生成第一脉冲控制信号；第三开关管，第三开关管的第一端与第一脉冲发生器的输出端相连，第三开关管的第二端与第一参考地端相连，第三开关管的第三端与电平转换模块的第一输入端相连，用于基于第一脉冲控制信号导通时，通过第一参考地端提供脉冲信号。

12、根据本发明的一个实施例，第四输入单元包括：第二脉冲发生器，第二脉冲发生器的输入端与信号输入端相连，用于基于输入信号生成第二脉冲控制信号；第四开关管，第四开关管的第一端与第二脉冲发生器的输出端相连，第四开关管的第二端与第一参考地端相连，第四开关管的第三端与电平转换模块的第二输入端相连，用于基于第二脉冲控制信号导通时，通过第一参考地端提供脉冲信号。

13、根据本发明的一个实施例，第一脉冲发生器和第二脉冲发生器的电路结构相同，其中，第一脉冲发生器包括：延时电路和异或门，延时电路的输入端与异或门的第一输入端相连后作为第一脉冲发生器的输入端，延时电路的输出端与异或门的第二输入端相连，异或门的输出端作为第一脉冲发生器的输出端。

14、根据本发明的一个实施例，延时电路包括：串联的第三反相器和第四反相器，第三反相器的输入端与异或门的第一输入端相连，第四反相器的输出端与异或门的第二输入端相连；第一电容，第一电容的一端与第四反相器的输出端相连，第一电容的另一端与第一参考地端相连。

15、根据本发明的一个实施例，电平转换模块包括：隔离单元，隔离单元的第一输入端作为电平转换模块的第一输入端，隔离单元的第二输入端作为电平转换模块的第二输入端，隔离单元还与第一参考电源端相连，用于在第一参考电源端的第一参考电压的作用下，基于转换信号或脉冲信号生成隔离控制信号；第一转换单元，第一转换单元分别与隔离单元的第一输出端、第二参考电源端、第二参考地端和信号输出端相连，用于在隔离控制信号的作用下，基于第二参考电源端的第二参考电压和第二参考地端的第三参考电压生成第一目标电平的输出信号；其中，第二参考电压大于第三参考电压；第二转换单元，第二转换单元分别与隔离单元的第二输出端、第二参考电源端、第二参考地端和信号输出端相连，用于在隔离控制信号的作用下，基于第二参考电压和第三参考电压生成第二目标电平的输出信号。

16、根据本发明的一个实施例，隔离单元包括：第五开关管，第五开关管的第一端与第一参考电源端相连，第五开关管的第二端作为隔离单元的第一输入端，第五开关管的第三端作为隔离单元的第一输出端；第六开关管，第六开关管的第一端与第一参考电源端相连，第六开关管的第二端作为隔离单元的第二输入端，第六开关管的第三端作为隔离单元的第二输出端。

17、根据本发明的一个实施例，第一转换单元包括：第七开关管、第八开关管、第九开关管和第十开关管，第七开关管的第一端、第八开关管的第一端和第七开关管的第三端分别与隔离单元的第一输出端相连，第七开关管的第二端和第八开关管的第二端分别与第二参考电源端相连，第八开关管的第三端分别与第九开关管的第一端、第九开关管的第三端和第十开关管的第一端相连，第九开关管的第二端和第十开关管的第二端分别与第二参考地端相连，第十开关管的第三端与信号输出端相连。

18、根据本发明的一个实施例，第二转换单元包括：第十一开关管和第十二开关管，第十一开关管的第一端、第十二开关管的第一端和第十一开关管的第三端分别与隔离单元的第二输出端相连，第十一开关管的第二端和第十二开关管的第二端分别与第二参考电源端相连，第十二开关管的第三端与信号输出端相连。

19、根据本发明的一个实施例，电平转换模块还包括：互锁单元，互锁单元分别与隔离单元的第一输出端、隔离单元的第二输出端、第一转换单元和第二转换单元相连，用于基于隔离单元的第一输出端的隔离控制信号对第二转换单元锁定以在第一转换单元工作时第二转换单元不工作，以及基于隔离单元的第二输出端的隔离控制信号对第一转换单元锁定以在第二转换单元工作时第一转换单元不工作。

20、根据本发明的一个实施例，互锁单元包括：第十三开关管和第十四开关管，第十三开关管的第一端分别与隔离单元的第一输出端、第十四开关管的第三端和第一转换单元相连，第十四开关管的第一端与隔离单元的第二输出端、第十三开关管的第三端和第二转换单元相连，第十三开关管的第二端和第十四开关管的第二端分别与第二参考电源端相连。

21、根据本发明的一个实施例，该电平转换电路还包括：使能控制模块，使能控制模块分别与第一输入单元、第二输入单元和使能信号端相连，用于根据使能信号端的使能信号控制第一输入单元和第二输入单元工作。

22、根据本发明的一个实施例，使能控制模块包括：第一电阻和第十五开关管，第一电阻的一端分别与第一开关管的第二端和第二开关管的第二端相连，第十五开关管的第一端与使能信号端相连，第十五开关管的第二端与第一参考地端相连，第十五开关管的第三端与第一电阻的另一端相连。

23、为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种芯片，包括上述的电平转换电路。

24、根据本发明实施例的芯片，基于上述的电平转换电路，提高了电平转换速度，提升了芯片的工作性能。

25、为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种电子设备，包括上述的电平转换电路或者上述的芯片。

26、根据本发明实施例的电子设备基于上述的电平转换电路或者上述的芯片，提升了设备的工作性能。

27、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。