用于变换信号振幅的振幅变换电路制造技术

该电平转换器（３）包含：锁存第一及第二输出结点（Ｎ５、Ｎ６）的电平的第一及第二Ｐ型ＴＦＴ（５、６）；设定第一及第二输出结点（Ｎ５、Ｎ６）的电平的第一及第二Ｎ型ＴＦＴ（７、８）；以及包含有响应输入信号（ＶＩ）的上升沿及下降沿、将比第一及第二Ｎ型ＴＦＴ（７、８）的阈值电压（ＶＴＮ）高的电压分别加在第一及第二Ｎ型ＴＦＴ（７、８）的栅极源极之间的第三～第八Ｎ型ＴＦＴ（９～１４）、第一及第二电容器（１５、１６）及电阻元件（１７）的驱动电路。因此，在输入信号（ＶＩ）的振幅电压（３Ｖ）比第一及第二Ｎ型ＴＦＴ（７、８）的阈值电压（ＶＴＮ）低的情况下，也可以正常工作。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及振幅变换电路及使用该电路的半导体装置，具体地说，涉及能改变信号振幅的振幅变换电路及使用该电路的半导体装置。
技术介绍
图27是表示在传统的便携电话机中与图像显示相关部分的构成的方框图。在图27中，该便携电话机包括由MOST(MOS晶体管)型集成电路构成的控制用LSI71、由MOST型集成电路构成的电平转换器72、由TFT(薄膜晶体管)型集成电路构成的液晶显示装置73。控制用LSI71生成控制液晶显示装置73的信号。该控制信号的“H”电平为3V，“L”电平为0V。在实际中会产生多个控制信号，在此为简化说明，设定控制信号为一个。电平转换器72改变由控制用LSI71输出的控制信号的逻辑电平，并生成内部控制信号。该内部控制信号的“H”电平为7.5V，其“L”电平为0V。液晶显示装置73根据电平转换器72输出的内部控制信号显示图像。图28是表示电平转换器72的构成的电路图。在图28中，该电平转换器72包含P沟道MOS晶体管74、75及N沟道MOS晶体管76、77。P沟道MOS晶体管74、75分别连接在电源电位VCC(7.5V)的结点N71与输出结点N74、N75之间，它们的栅极分别连接在输出结点N75、N74上。N沟道MOS晶体管76、77分别连接在输出结点N74、N75与接地电位GND的结点之间，它们的栅极分别接收输入信号VI、/VI。当前，假设输入信号VI、/VI被分别设定为“L”电平(0V)及“H”电平(3V)，输出信号VO、/VO被分别设定为“H”电平(7.5V)及“L”电平(0V)。此时，MOS晶体管74、77为导通状态，MOS晶体管75、76为未导通状态。在此情况下，若在输入信号VI由“L”电平(0V)上升为“H”电平(3V)的同时，输入信号/VI由“H”电平(3V)下降为“L”电平(0V)，则首先导通N沟道MOS晶体管76且降低输出结点N74的电位。输出结点N74的电位比由电源电位VCC减去P沟道MOS晶体管75的阈值电压的绝对值后的电位低时，开始导通P沟道MOS晶体管75且升高输出结点N75的电位。输出结点N75的电位开始上升后，P沟道MOS晶体管74的源极栅极间的电压变小，P沟道MOS晶体管74的导通电阻值升高，输出结点N74的电位将降得更低。这样，电路进行正反馈操作，输出结点VO、/VO分别变为“L”电平(0V)及“H”电平(7.5V)后，结束电平变换操作。另外，也有将P沟道MOS晶体管74、75的栅极都连接到一个输出结点N74或N75的电平转换器。这样的电平转换器公开在例如特开平11-145821号专利中。如上所述，传统的电平转换器72的操作前提是随着输入信号VI由“L”电平(0V)上升为“H”电平(3V)使得N沟道MOS晶体管76导通。为导通N沟道MOS晶体管76，有必要使N沟道MOS晶体管76的阈值电位小于输入信号VI的“H”电平(3V)。在一般的半导体LSI中，容易将阈值电压设定为小于3V，而包含在液晶显示装置中的低温多晶硅TFT，阈值电压的偏差较大，不易将TFT的阈值电压设定为小于3V。因此，如图27所示，由高耐压MOS晶体管构成的电平转换器72设置在控制用LSI71与液晶显示装置73之间，对信号的逻辑电平进行转换。但是，若设置了这种电平转换器72，则电平转换器72的成本会加在系统成本上，使得系统成本增加。
技术实现思路
由此，本专利技术的主要目的在于提供一种即使在输入信号的增幅电压小于输入晶体管的阈值电压时，也能正常操作的振幅变换电路及使用该电路的半导体装置。与本专利技术相关的振幅变换电路中，为了将振幅为第一电压的第一信号转换成振幅为大于第一电压的第二电压，设置有第一导电类型的第一及第二晶体管；第二导电类型的第三及第四晶体管；驱动电路。第一及第二晶体管的第一电极共同接收第二电压，它们的第二电极分别连接在输出第二信号及其互补信号的第一及第二输出结点上，它们的输入电极分别连接在第二及第一输出结点上。第三及第四晶体管的第一电极分别连接在第一及第二输出结点上。驱动电路由第一信号及其互补信号驱动，响应第一信号的互补信号的前沿，在第三晶体管的输入电极及第二电极间加上比第一电压高的第三电压，使第三晶体管导通；响应对应第一信号互补信号的后沿的第一信号的前沿，在第四晶体管的输入电极及第二电极间加上第三电压，使第四晶体管导通。这样，响应第一信号的互补信号的前沿或者第一信号的前沿，在第三或第四晶体管的输入电极及第二电极间加上比第一电压高的第三电压，并导通第三或第四晶体管，由此，在第一信号的振幅比第三或第四晶体管的阈值电压低时也可以正常操作。同时，与本专利技术相关的振幅变换电路中，为了使其振幅为第一电压的第一信号转换成其振幅为大于第一电压的第二电压的第二信号，设置有第一导电类型的第一及第二晶体管；第二导电类型的第三及第四晶体管；驱动电路。第一及第二晶体管的第一电极共同接收第二电压，它们的第二电极分别连接在输出第二信号及其互补信号的第一及第二输出结点上，它们的输入电极共同连接在第二输出结点上。第三及第四晶体管的第一电极分别连接在第一及第二输出结点上。驱动电路由第一信号及其互补信号驱动，响应第一信号的互补信号的前沿，在第三晶体管的输入电极及第二电极间加上比第一电压高的第三电压，使第三晶体管导通；响应对应于第一信号互补信号的后沿的第一信号的前沿，在第四晶体管的输入电极及第二电极间加上第三电压，使第四晶体管导通。这样，响应第一信号的互补信号的前沿或第一信号的前沿，在第三或第四晶体管的输入电极及第二电极间加上比第一电压高的第三电压，并导通第三或第四晶体管，由此，在第一信号的振幅比第三或第四晶体管的阈值电压低时也可以正常操作。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施例的便携电话机的图像显示相关的部分的构成的方框图。图2表示图1所示的电平转换器的构成的电路图。图3～26为分别表示本实施例的变更例的电路图。图27是表示与传统便携电话机的图像显示相关的部分的构成的方框图。图28是表示图27所示的电平转换器的构成的电路图。具体实施例方式图1是根据本专利技术的一个实施例的便携电话机的图像显示相关的部分的构成的方框图。在图1中，该便携电话机包含由MOST型集成电路构成的LSI1、以及由TFT型集成电路构成的液晶显示装置2，液晶显示装置2包含电平转换器3及液晶显示部分4。控制用LSI1输出控制液晶显示装置2的信号。该控制信号的“H”电平为3V，“L”电平为0V。在实际中会产生多个控制信号，在此为简化说明，设定控制信号为一个。电平转换器3改变由控制用LSI1输出的控制信号的逻辑电平，并生成内部控制信号。该内部控制信号的“H”电平为7.5V，其“L”电平为0V。液晶显示部分4根据电平转换器3输出的内部控制信号显示图像。图2是表示电平转换器3的构成的电路图。在图2中，该电平转换器3包含P型TFT5、6，N型TFT7～14，电容器15、16，以及电阻元件17。P型TFT5、6分别连接在电源电位VCC(7.5V)的结点N1与输出结点N5、N6之间，它们的栅极分别连接在输出结点N6、N5上。输出结点N5、N6中出现的信号分别为该电平转换器3的输出信号VO、/VO。N型TFT7连接在结点N5、N7之间，其栅极连接在结点N11上。N型TFT8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振幅变换电路，它是将其振幅为第一电压的第一信号转换为振幅比所述第一电压高的第二电压的第二信号的振幅变换电路，它包含：第一导电形式的第一及第二晶体管，它们的源极共同接受所述第二电压，它们的漏极分别连接在为输出所述第二信号及其互补信号而设的第一及第二输出结点上，它们的栅极分别连接在所述第二及第一输出结点上；以及第二导电形式的第三及第四晶体管，它们的漏极分别连接在所述第一及第二输出结点上；以及驱动电路，所述驱动电路包括：第一电容器，其一边的电极连接在所述第三晶体管的栅极上，另一边的电极接受所述第一信号的互补信号；第二电容器，其一边的电极连接在所述第四晶体管的栅极上，另一边的电极接受所述第一信号；和，充放电电路，分别对所述第一及第二电容器充电或放电，使得所述第一及第二电容器的各个端子间的电压等于所述第三及第四晶体管的阈值电压，该驱动电路由所述第一信号及其互补信号驱动，响应所述第一信号的互补信号的前沿，使比所述第一电压高的第三电压加在所述第三晶体管的栅极及源极之间，导通所述第三晶体管；响应对应所述第一信号的互补信号的后沿的所述第一信号的前沿，将所述第三电压加在所述第四晶体管的栅极及源极之间，导通所述第四晶体管。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：飞田洋一，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]