宽范围低功耗亚阈值电平转换单元的设计

摘要

在现代集成电路设计中,常采用多电压域的设计方法来降低系统功耗.为满足供电电压不同的电压域之间信号电平的转换,需要插入电平转换单元(Level Shifter).提出了一种宽范围低功耗电平转换单元结构,该单元采用多阈值晶体管技术,使用二极管形式连接的PMOS管限制上拉电流,进一步扩展了电平转换范围,能够实现从阈值附近的低电平向较高电平的转换.基于SMIC 0.13μm工艺,对该单元进行仿真验证,结果显示该结构在不同的工艺和温度下,能够稳定实现从0.18V到1.2V的转换,此时最高工作频率为1 MHz,表明该结构在亚阈值工作条件下具有较高的稳定性和可靠性.