KR102676329B1 - Level shifter, and semiconductor device including the same - Google Patents
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Abstract
레벨 쉬프터 및 이를 포함하는 반도체 장치가 개시된다. 본 개시의 기술적 사상에 따른 레벨 쉬프터는, 구동 전압이 인가되는 라인 및 제1 노드 사이에 접속된 제1 구동 회로, 구동 전압이 인가되는 라인 및 제2 노드 사이에 접속된 제2 구동 회로, 제1 노드와 출력 노드 사이에 접속된 제3 구동 회로, 및 입력 신호의 레벨이 천이된 출력 신호로 제2 노드에 하는 레벨 쉬프팅 회로를 포함한다.A level shifter and a semiconductor device including the same are disclosed. A level shifter according to the technical idea of the present disclosure includes a first driving circuit connected between a line to which a driving voltage is applied and a first node, a second driving circuit connected between a line to which a driving voltage is applied and a second node, It includes a third driving circuit connected between the first node and the output node, and a level shifting circuit that supplies the output signal with the level of the input signal shifted to the second node.
Description
본 개시의 기술적 사상은 전자 장치에 관한 것이며, 저전력으로 신호의 레벨을 고속으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터 및 이를 포함하는 반도체 장치에 관한 것이다.The technical idea of the present disclosure relates to electronic devices, a level shifter for converting the level of a signal at high speed with low power, and a semiconductor device including the same.
레벨 쉬프터는 입력 신호의 스윙 크기를 쉬프트하여 출력 신호로 출력하는 장치이다. 이러한 레벨 쉬프터는 서로 다른 전압 레벨의 전원 전압을 사용하는 회로 사이에서 인터페이스의 역할을 할 수 있다. 따라서 서로 다른 전압 레벨의 전원 전압을 사용하는 회로들로 구성된 반도체 장치 또는 전자 기기는 하나의 전원 전압 레벨에서 다른 전원 전압 레벨 또는 특정 전압 레벨로 쉬프트하기 위한 레벨 쉬프터를 필요로 한다. 이때, 하나의 전원 전압 레벨에서 다른 전원 전압 레벨 또는 특정 전압 레벨로 고속 쉬프팅하면서도 저전력으로 동작하는 레벨 쉬프터에 대한 연구가 증대하고 있다.A level shifter is a device that shifts the swing size of an input signal and outputs it as an output signal. These level shifters can serve as an interface between circuits that use power supply voltages of different voltage levels. Therefore, a semiconductor device or electronic device composed of circuits that use power voltages of different voltage levels requires a level shifter to shift from one power voltage level to another power voltage level or to a specific voltage level. At this time, research on level shifters that operate at low power while shifting at high speed from one power supply voltage level to another power voltage level or a specific voltage level is increasing.
본 개시의 기술적 사상은, 풀업 또는 풀다운 시간을 단축하는 회로를 설계함으로써 저전력으로 신호의 레벨을 고속 변환하기 위한 레벨 쉬프터 및 이를 포함하는 반도체 장치를 제공한다.The technical idea of the present disclosure provides a level shifter for high-speed conversion of a signal level with low power by designing a circuit to shorten pull-up or pull-down time, and a semiconductor device including the same.
다만, 본 개시에서 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재를 근거로 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problems to be solved by this disclosure are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned can be clearly understood based on the description below.
본 개시의 기술적 사상에 따른 레벨 쉬프터는, 구동 전압이 인가되는 라인 및 제1 노드 사이에 연결되고 구동 전압을 제1 노드에 전달하는 복수의 트랜지스터들을 포함하는 제1 구동 회로; 구동 전압이 인가되는 라인 및 제2 노드 사이에 연결되고 구동 전압을 제2 노드에 전달하는 복수의 트랜지스터들을 포함하는 제2 구동 회로; 제2 노드에 연결되어 제1 출력 신호가 반전된 반전 출력 신호를 제1 구동 회로에 출력하고 반전 출력 신호가 반전된 제2 출력 신호를 제2 구동 회로에 출력하며 제1 출력 신호에 대응되는 제3 출력 신호를 출력하는 복수의 인버터들을 포함하는 제3 구동 회로; 및 입력 신호를 입력받고, 입력 신호가 반전된 제1 반전 입력 신호 및 제1 반전 입력 신호가 반전된 제2 반전 입력 신호를 제1 구동 회로 및 제2 구동 회로에 출력하고, 입력 신호의 레벨이 천이된 신호를 제1 출력 신호로 제2 노드에 출력하도록 구성된 레벨 쉬프팅 회로를 포함한다.A level shifter according to the technical idea of the present disclosure includes: a first driving circuit connected between a line to which a driving voltage is applied and a first node and including a plurality of transistors that transmit the driving voltage to the first node; a second driving circuit connected between a line to which a driving voltage is applied and a second node and including a plurality of transistors that transmit the driving voltage to the second node; It is connected to the second node and outputs an inverted output signal in which the first output signal is inverted to the first driving circuit, outputs a second output signal in which the inverted output signal is inverted to the second driving circuit, and outputs a second output signal corresponding to the first output signal. a third driving circuit including a plurality of inverters that output three output signals; and receiving an input signal, outputting a first inverted input signal in which the input signal is inverted and a second inverted input signal in which the first inverted input signal is inverted to the first driving circuit and the second driving circuit, and the level of the input signal is and a level shifting circuit configured to output the shifted signal as a first output signal to the second node.
대안적으로, 제1 구동 회로는 상기 제1 노드와 제3 노드 사이에 연결되고, 제1 반전 입력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제1 트랜지스터; 구동 전압이 인가되는 라인 및 제3 노드 사이에 연결되고, 반전 출력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터 및 제1 노드와 제3 노드 사이에 연결되고, 제2 반전 입력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제3 트랜지스터를 포함할 수 있다.Alternatively, the first driving circuit may include a first transistor connected between the first node and the third node and including a gate electrode through which a first inverted input signal is input; A second transistor connected between the line to which the driving voltage is applied and the third node, and including a gate electrode through which the inverted output signal is input, and connected between the first node and the third node, and where the second inverted input signal is input. It may include a third transistor including a gate electrode.
대안적으로, 상기 제1 트랜지스터는, 상기 제2 트랜지스터 및 상기 제3 트랜지스터의 타입과 다른 타입의 트랜지스터이고, 상기 제2 트랜지스터 및 상기 제3 트랜지스터는, 같은 타입의 트랜지스터일 수 있다.Alternatively, the first transistor may be a transistor of a different type from the type of the second transistor and the third transistor, and the second transistor and the third transistor may be of the same type.
대안적으로, 상기 제2 구동 회로는 상기 제2 노드와 제4 노드 사이에 연결되고, 상기 제2 반전 입력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제1 트랜지스터, 상기 제2 노드와 상기 제4 노드 사이에 연결되고, 상기 제1 반전 입력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터 및 상기 구동 전압이 인가되는 라인 및 상기 제4 노드 사이에 연결되고, 상기 제2 출력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제3 트랜지스터를 포함할 수 있다.Alternatively, the second driving circuit is connected between the second node and the fourth node, and includes a first transistor including a gate electrode through which the second inverted input signal is input, the second node and the fourth node. A second transistor connected between and including a gate electrode through which the first inverted input signal is input, and a gate electrode connected between the line to which the driving voltage is applied and the fourth node and through which the second output signal is input. It may include a third transistor including.
대안적으로, 상기 제1 트랜지스터는, 상기 제2 트랜지스터 및 상기 제3 트랜지스터의 타입과 다른 타입의 트랜지스터이고, 상기 제2 트랜지스터 및 상기 제3 트랜지스터는, 같은 타입의 트랜지스터일 수 있다.Alternatively, the first transistor may be a transistor of a different type from the type of the second transistor and the third transistor, and the second transistor and the third transistor may be of the same type.
대안적으로, 상기 제3 구동 회로는 상기 제1 출력 신호를 입력받아 상기 반전 출력 신호를 출력하는 제1 인버터; 및 상기 제1 인버터와 직렬로 연결되고, 상기 반전 출력 신호를 입력받아 상기 제2 출력 신호를 출력하는 제2 인버터를 포함할 수 있다.Alternatively, the third driving circuit may include a first inverter that receives the first output signal and outputs the inverted output signal; And it may include a second inverter connected in series with the first inverter, receiving the inverted output signal and outputting the second output signal.
대안적으로, 상기 제3 구동 회로는 상기 제2 인버터와 직렬로 연결되고, 상기 제2 출력 신호를 입력받아 상기 제3 출력 신호가 반전된 신호를 출력하는 제3 인버터; 및 상기 제3 인버터와 직렬로 연결되고, 상기 제3 출력 신호가 반전된 상기 신호를 입력받아 상기 제3 출력 신호를 출력하는 제4 인버터를 더 포함할 수 있다.Alternatively, the third driving circuit may include a third inverter connected in series with the second inverter, receiving the second output signal and outputting an inverted signal of the third output signal; And it may further include a fourth inverter connected in series with the third inverter, receiving the signal inverted with the third output signal and outputting the third output signal.
대안적으로, 상기 레벨 쉬프팅 회로는 제1 전압이 인가되는 라인 및 상기 제1 노드 사이에 연결되고, 상기 제2 반전 입력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제1 트랜지스터, 상기 제1 전압이 인가되는 라인 및 상기 제2 노드 사이에 연결되고, 상기 제1 반전 입력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터, 상기 제1 전압의 전압 레벨보다 높은 전압 레벨을 갖는 제2 전압이 인가되는 라인과 상기 제1 노드 사이에 연결되고, 상기 제2 노드에 연결된 게이트 전극을 포함하는 제3 트랜지스터, 상기 제2 전압이 인가되는 라인과 상기 제2 노드 사이에 연결되고, 상기 제1 노드에 연결된 게이트 전극을 포함하는 제4 트랜지스터, 상기 입력 신호를 입력받고, 상기 제1 반전 입력 신호를 출력하는 제1 인버터 및 상기 제1 반전 입력 신호를 입력받고, 상기 제2 반전 입력 신호를 출력하는 제2 인버터를 포함할 수 있다. 상기 구동 전압은 상기 제2 전압, 및 상기 제1 전압의 전압 레벨보다 높고 상기 제2 전압의 전압 레벨보다 낮은 전압 레벨을 갖는 제3 전압 중 어느 하나일 수 있다.Alternatively, the level shifting circuit is connected between a line to which a first voltage is applied and the first node, and includes a first transistor including a gate electrode to which the second inverted input signal is input, and to which the first voltage is applied. A second transistor connected between the line and the second node and including a gate electrode to which the first inverted input signal is input, a line to which a second voltage having a voltage level higher than the voltage level of the first voltage is applied and a third transistor connected between the first node and including a gate electrode connected to the second node, a gate connected between the line to which the second voltage is applied and the second node, and connected to the first node. A fourth transistor including an electrode, a first inverter that receives the input signal and outputs the first inverted input signal, and a second inverter that receives the first inverted input signal and outputs the second inverted input signal. may include. The driving voltage may be one of the second voltage and a third voltage having a voltage level higher than the voltage level of the first voltage and lower than the voltage level of the second voltage.
또한, 본 개시의 기술적 사상에 따른 레벨 쉬프터는, 입력 신호 및 구동 전압을 기초로, 입력 신호가 반전된 제1 반전 입력 신호, 제1 반전 입력 신호가 반전된 제2 반전 입력 신호, 및 입력 신호의 레벨이 천이된 제1 출력 신호를 각각 출력하도록 구성된 레벨 쉬프팅 회로; 및 제1 반전 입력 신호 및 제2 반전 입력 신호를 기초로 구동 전압을 레벨 쉬프팅 회로에 전달하고, 제1 출력 신호를 기초로 제2 출력 신호, 제2 출력 신호의 반전 출력 신호, 및 제1 출력 신호에 대응되는 제3 출력 신호를 각각 생성하도록 구성된 쉬프팅 시간 단축 회로를 포함한다.In addition, the level shifter according to the technical idea of the present disclosure includes a first inverted input signal in which the input signal is inverted, a second inverted input signal in which the first inverted input signal is inverted, and an input signal based on the input signal and the driving voltage. a level shifting circuit configured to respectively output first output signals of which the level of is shifted; and transmitting a driving voltage to the level shifting circuit based on the first inverted input signal and the second inverted input signal, and generating a second output signal, an inverted output signal of the second output signal, and a first output based on the first output signal. and a shifting time reduction circuit configured to generate third output signals respectively corresponding to the signals.
대안적으로, 상기 레벨 쉬프터가 동작하는 제1 기간에서, 상기 입력 신호의 레벨, 상기 제2 반전 입력 신호의 레벨, 상기 제1 출력 신호의 레벨, 상기 제2 출력 신호의 레벨, 및 상기 제3 출력 신호의 레벨은, 제1 레벨이고, 상기 제1 기간에서, 상기 반전 출력 신호의 레벨은, 상기 제1 레벨보다 높은 제2 레벨이고, 상기 제1 기간에서, 상기 제1 반전 입력 신호의 레벨은, 상기 제2 레벨보다 낮고 상기 제1 레벨보다 높은 제3 레벨일 수 있다.Alternatively, in the first period during which the level shifter operates, the level of the input signal, the level of the second inverted input signal, the level of the first output signal, the level of the second output signal, and the third The level of the output signal is a first level, and in the first period, the level of the inverted output signal is a second level higher than the first level, and in the first period, the level of the first inverted input signal is may be a third level that is lower than the second level and higher than the first level.
대안적으로, 상기 제1 기간 이후의 제2 기간에서, 상기 제1 반전 입력 신호의 레벨, 상기 제2 출력 신호의 레벨, 및 상기 제3 출력 신호의 레벨은, 상기 제1 레벨이고, 상기 제2 기간에서, 상기 반전 출력 신호의 레벨은 상기 제2 레벨이고, 상기 제2 기간에서, 상기 입력 신호의 레벨 및 상기 제2 반전 입력 신호의 레벨은, 상기 제3 레벨이고, 상기 제2 기간에서, 상기 제1 출력 신호의 레벨은 상기 제1 레벨에서 기준 레벨까지 증가하고, 상기 기준 레벨은 상기 제2 레벨보다 낮은 것을 특징으로 한다.Alternatively, in a second period following the first period, the level of the first inverted input signal, the level of the second output signal, and the level of the third output signal are the first level and the level of the third output signal. In period 2, the level of the inverted output signal is the second level, and in the second period, the level of the input signal and the level of the second inverted input signal are the third level, and in the second period , the level of the first output signal increases from the first level to the reference level, and the reference level is lower than the second level.
대안적으로, 상기 제2 기간 이후의 제3 기간에서, 상기 제1 반전 입력 신호의 레벨 및 상기 반전 출력 신호의 레벨은, 상기 제1 레벨이고, 상기 제3 기간에서, 상기 제2 출력 신호의 레벨 및 상기 제3 출력 신호의 레벨은, 상기 제2 레벨이고, 상기 제3 기간에서, 상기 입력 신호의 레벨 및 상기 제2 반전 입력 신호의 레벨은, 상기 제3 레벨이고, 상기 제3 기간에서, 상기 제1 출력 신호의 레벨은 상기 기준 레벨에서 상기 제2 레벨까지 증가하는 것을 특징으로 한다.Alternatively, in a third period after the second period, the level of the first inverted input signal and the level of the inverted output signal are the first level, and in the third period, the level of the second output signal is the first level. The level and the level of the third output signal are the second level, and in the third period, the level of the input signal and the level of the second inverted input signal are the third level, and in the third period , the level of the first output signal increases from the reference level to the second level.
대안적으로, 상기 제3 기간 이후의 제4 기간에서, 상기 제1 반전 입력 신호의 레벨은 상기 제1 레벨이고, 상기 제4 기간에서, 상기 제1 출력 신호의 레벨, 상기 제2 출력 신호의 레벨, 및 상기 제3 출력 신호의 레벨은, 상기 제2 레벨이고, 상기 제4 기간에서, 상기 입력 신호의 레벨 및 상기 제2 반전 입력 신호의 레벨은, 상기 제3 레벨인 것을 특징으로 한다.Alternatively, in a fourth period following the third period, the level of the first inverted input signal is the first level, and in the fourth period, the level of the first output signal is the level of the second output signal. The level and the level of the third output signal are the second level, and in the fourth period, the level of the input signal and the level of the second inverted input signal are the third level.
대안적으로, 상기 레벨 쉬프터가 동작하는 제1 기간에서, 상기 제1 반전 입력 신호의 레벨은 제1 레벨이고, 상기 제1 기간에서, 상기 제1 출력 신호의 레벨, 상기 제2 출력 신호의 레벨, 및 상기 제3 출력 신호의 레벨은, 상기 제1 레벨보다 높은 제2 레벨이고, 상기 제1 기간에서, 상기 입력 신호의 레벨 및 상기 제2 반전 입력 신호의 레벨은, 상기 제2 레벨보다 낮고 상기 제1 레벨보다 높은 제3 레벨인 것을 특징으로 한다.Alternatively, in the first period in which the level shifter operates, the level of the first inverted input signal is the first level, and in the first period, the level of the first output signal and the level of the second output signal , and the level of the third output signal is a second level higher than the first level, and in the first period, the level of the input signal and the level of the second inverted input signal are lower than the second level. It is characterized in that it is a third level higher than the first level.
대안적으로, 상기 제1 기간 이후의 제2 기간에서, 상기 입력 신호의 레벨, 상기 제2 반전 입력 신호의 레벨, 및 상기 반전 출력 신호의 레벨은, 상기 제1 레벨이고, 상기 제2 기간에서, 상기 제2 출력 신호의 레벨 및 상기 제3 출력 신호의 레벨은, 상기 제2 레벨이고, 상기 제2 기간에서, 상기 제1 반전 입력 신호의 레벨은 상기 제3 레벨이고, 상기 제2 기간에서, 상기 제1 출력 신호의 레벨은 상기 제2 레벨에서 기준 레벨까지 감소하고, 상기 기준 레벨은 상기 제1 레벨보다 높은 것을 특징으로 한다.Alternatively, in a second period after the first period, the level of the input signal, the level of the second inverted input signal, and the level of the inverted output signal are the first level, and in the second period , the level of the second output signal and the level of the third output signal are the second level, and in the second period, the level of the first inverted input signal is the third level, and in the second period , the level of the first output signal decreases from the second level to the reference level, and the reference level is higher than the first level.
대안적으로, 상기 제2 기간 이후의 제3 기간에서, 상기 입력 신호의 레벨, 상기 제2 반전 입력 신호의 레벨, 상기 제2 출력 신호의 레벨, 및 상기 제3 출력 신호의 레벨은, 상기 제1 레벨이고, 상기 제3 기간에서, 상기 반전 출력 신호의 레벨은 상기 제2 레벨이고, 상기 제3 기간에서, 상기 제1 반전 입력 신호의 레벨은 상기 제3 레벨이고, 상기 제3 기간에서, 상기 제1 출력 신호의 레벨은 상기 기준 레벨에서 상기 제1 레벨까지 감소하는 것을 특징으로 한다.Alternatively, in a third period following the second period, the level of the input signal, the level of the second inverted input signal, the level of the second output signal, and the level of the third output signal are: 1 level, and in the third period, the level of the inverted output signal is the second level, and in the third period, the level of the first inverted input signal is the third level, and in the third period, The level of the first output signal is characterized in that it decreases from the reference level to the first level.
대안적으로, 상기 제3 기간 이후의 제4 기간에서, 상기 입력 신호의 레벨, 상기 제2 반전 입력 신호의 레벨, 상기 제1 출력 신호의 레벨, 상기 제2 출력 신호의 레벨, 및 상기 제3 출력 신호의 레벨은, 상기 제1 레벨이고, 상기 제4 기간에서, 상기 반전 출력 신호의 레벨은 상기 제2 레벨이고, 상기 제4 기간에서, 상기 제1 반전 입력 신호의 레벨은 상기 제3 레벨인 것을 특징으로 한다. Alternatively, in a fourth period following the third period, the level of the input signal, the level of the second inverted input signal, the level of the first output signal, the level of the second output signal, and the third The level of the output signal is the first level, in the fourth period, the level of the inverted output signal is the second level, and in the fourth period, the level of the first inverted input signal is the third level. It is characterized by being.
또한, 본 개시의 기술적 사상에 따른 반도체 장치는, 제1 신호를 송신하도록 구성된 제1 집적 회로; 제1 신호를 입력받고, 제1 신호의 레벨이 천이된 제2 신호를 출력하도록 구성된 레벨 쉬프터; 및 제2 신호를 수신하도록 구성된 제2 집적 회로를 포함한다. 레벨 쉬프터는, 제1 신호 및 구동 전압을 기초로, 제1 신호가 반전된 제1 반전 입력 신호, 제1 반전 입력 신호가 반전된 제2 반전 입력 신호, 및 제1 신호의 레벨이 천이된 제1 출력 신호를 각각 출력하도록 구성된 레벨 쉬프팅 회로; 및 제1 반전 입력 신호 및 제2 반전 입력 신호를 기초로 구동 전압을 레벨 쉬프팅 회로에 전달하고, 제1 출력 신호를 기초로 제2 출력 신호, 제2 출력 신호의 반전 출력 신호, 및 제1 출력 신호에 대응되는 제2 신호를 각각 생성하도록 구성된 쉬프팅 시간 단축 회로를 포함한다.Additionally, a semiconductor device according to the technical idea of the present disclosure includes a first integrated circuit configured to transmit a first signal; a level shifter configured to receive a first signal and output a second signal in which the level of the first signal is shifted; and a second integrated circuit configured to receive a second signal. The level shifter includes, based on the first signal and the driving voltage, a first inverted input signal in which the first signal is inverted, a second inverted input signal in which the first inverted input signal is inverted, and a second inverted input signal in which the level of the first signal is shifted. 1 level shifting circuit configured to output each output signal; and transmitting a driving voltage to the level shifting circuit based on the first inverted input signal and the second inverted input signal, and generating a second output signal, an inverted output signal of the second output signal, and a first output based on the first output signal. and a shifting time reduction circuit configured to generate second signals corresponding to each signal.
대안적으로, 상기 쉬프팅 시간 단축 회로는 상기 제1 반전 입력 신호, 상기 제2 반전 입력 신호, 및 제2 출력 신호의 반전 출력 신호를 기초로, 상기 구동 전압을 상기 레벨 쉬프팅 회로에 전달하도록 구성된 제1 구동 회로, 상기 제1 반전 입력 신호, 상기 제2 반전 입력 신호, 및 상기 제2 출력 신호를 기초로, 상기 구동 전압을 상기 레벨 쉬프팅 회로에 전달하도록 구성된 제2 구동 회로 및 상기 제1 출력 신호를 기초로, 상기 제2 출력 신호, 상기 반전 출력 신호, 및 상기 제2 신호를 각각 출력하도록 구성된 제3 구동 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.Alternatively, the shifting time shortening circuit is configured to transfer the driving voltage to the level shifting circuit based on the inverted output signal of the first inverted input signal, the second inverted input signal, and the second output signal. 1 driving circuit, a second driving circuit configured to transfer the driving voltage to the level shifting circuit based on the first inverting input signal, the second inverting input signal, and the second output signal, and the first output signal Based on , the second output signal, the inverted output signal, and a third driving circuit configured to output the second signal, respectively.
대안적으로, 상기 제1 구동 회로는 상기 제2 반전 입력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제1 트랜지스터, 상기 제1 반전 입력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터, 및 상기 반전 출력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제3 트랜지스터를 포함하고, 상기 제2 구동 회로는, 상기 제1 반전 입력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제4 트랜지스터, 상기 제2 반전 입력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제5 트랜지스터, 및 상기 제2 출력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제6 트랜지스터를 포함하고, 상기 제3 구동 회로는, 상기 제1 출력 신호를 입력받아 상기 반전 출력 신호를 출력하는 제1 인버터, 상기 반전 출력 신호를 입력받아 상기 제2 출력 신호를 출력하는 제2 인버터, 상기 제2 출력 신호를 입력받아 상기 제2 출력 신호가 반전된 신호를 출력하는 제3 인버터, 및 상기 제2 출력 신호가 반전된 상기 신호를 입력받아 상기 제2 신호를 출력하는 제4 인버터를 포함하는 것을 특징으로 한다.Alternatively, the first driving circuit may include a first transistor including a gate electrode through which the second inversion input signal is input, a second transistor including a gate electrode through which the first inversion input signal is input, and the inversion output. A third transistor including a gate electrode through which a signal is input, and the second driving circuit includes a fourth transistor including a gate electrode through which the first inverted input signal is input, and a fourth transistor through which the second inverted input signal is input. A fifth transistor including a gate electrode, and a sixth transistor including a gate electrode through which the second output signal is input, wherein the third driving circuit receives the first output signal and generates the inverted output signal. A first inverter for outputting, a second inverter for receiving the inverted output signal and outputting the second output signal, a third inverter for receiving the second output signal and outputting an inverted signal of the second output signal, and The second output signal may include a fourth inverter that receives the inverted signal and outputs the second signal.
본 개시의 기술적 사상에 의하면, 풀업 시간 또는 풀다운 시간을 단축하는 회로를 설계함으로써, 레벨 쉬프터 및 이를 포함하는 반도체 장치의 동작 속도 및 성능을 개선하는 효과가 있다.According to the technical idea of the present disclosure, by designing a circuit to shorten the pull-up time or pull-down time, the operation speed and performance of the level shifter and the semiconductor device including the same can be improved.
또한, 본 개시의 기술적 사상에 의하면, 풀업 또는 풀다운 시간을 단축하는 회로를 설계함으로써, 고속 인터페이스로 적합한 레벨 쉬프터 및 이를 포함하는 반도체 장치를 구현할 수 있다는 효과가 있다.In addition, according to the technical idea of the present disclosure, by designing a circuit that shortens the pull-up or pull-down time, it is possible to implement a level shifter suitable for a high-speed interface and a semiconductor device including the same.
또한, 본 개시의 기술적 사상에 의하면, 풀업 또는 풀다운 시간을 단축하는 회로를 설계함으로써, 레벨 쉬프터 및 이를 포함하는 반도체 장치에서 소모되는 전력을 감소시키는 효과가 있다.Additionally, according to the technical idea of the present disclosure, by designing a circuit to shorten the pull-up or pull-down time, there is an effect of reducing power consumed in the level shifter and the semiconductor device including the same.
본 개시의 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 이하의 기재로부터 본 개시의 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 개시의 실시예들을 실시함에 따른 의도하지 아니한 효과들 역시 본 개시의 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.The effects that can be obtained from the embodiments of the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be explained to those skilled in the art from the following description. Can be clearly derived and understood. That is, unintended effects resulting from implementing the embodiments of the present disclosure may also be derived by a person skilled in the art from the embodiments of the present disclosure.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 레벨 쉬프터의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 레벨 쉬프터의 회로도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 레벨 쉬프터의 풀업 동작 타이밍도이다.
도 4는 도 3에 도시된 제1 기간에 동작하는 레벨 쉬프터의 회로도이다.
도 5는 도 3에 도시된 제2 기간에 동작하는 레벨 쉬프터의 회로도이다.
도 6은 도 3에 도시된 제3 기간에 동작하는 레벨 쉬프터의 회로도이다.
도 7은 도 3에 도시된 제4 기간에 동작하는 레벨 쉬프터의 회로도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 레벨 쉬프터의 풀다운 동작 타이밍도이다.
도 9는 도 8에 도시된 제1 기간에 동작하는 레벨 쉬프터의 회로도이다.
도 10은 도 8에 도시된 제2 기간에 동작하는 레벨 쉬프터의 회로도이다.
도 11은 도 8에 도시된 제3 기간에 동작하는 레벨 쉬프터의 회로도이다.
도 12은 도 8에 도시된 제4 기간에 동작하는 레벨 쉬프터의 회로도이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 장치의 개략적인 블록도이다.1 is a schematic block diagram of a level shifter according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 2 is a circuit diagram of a level shifter according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 3 is a timing diagram of a pull-up operation of a level shifter according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 4 is a circuit diagram of a level shifter operating in the first period shown in FIG. 3.
FIG. 5 is a circuit diagram of a level shifter operating in the second period shown in FIG. 3.
FIG. 6 is a circuit diagram of a level shifter operating in the third period shown in FIG. 3.
FIG. 7 is a circuit diagram of a level shifter operating in the fourth period shown in FIG. 3.
Figure 8 is a timing diagram of a pull-down operation of a level shifter according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 9 is a circuit diagram of a level shifter operating in the first period shown in FIG. 8.
FIG. 10 is a circuit diagram of a level shifter operating in the second period shown in FIG. 8.
FIG. 11 is a circuit diagram of a level shifter operating in the third period shown in FIG. 8.
FIG. 12 is a circuit diagram of a level shifter operating in the fourth period shown in FIG. 8.
13 is a schematic block diagram of a semiconductor device according to an embodiment of the present disclosure.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, 당업자)가 용이하게 실시할 수 있도록 본 개시의 실시예가 상세히 설명된다. 본 개시에서 제시된 실시예들은 당업자가 본 개시의 내용을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 따라서, 본 개시의 실시예들에 대한 다양한 변형들은 당업자에게 명백할 것이다. 즉, 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 실시예에 한정되지 않는다. Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present disclosure are described in detail so that those skilled in the art (hereinafter referred to as skilled in the art) can easily practice the present disclosure. The embodiments presented in this disclosure are provided to enable any person skilled in the art to use or practice the subject matter of this disclosure. Accordingly, various modifications to the embodiments of the present disclosure will be apparent to those skilled in the art. That is, the present disclosure can be implemented in various different forms and is not limited to the following embodiments.
본 개시의 명세서 전체에 걸쳐 동일하거나 유사한 도면 부호는 동일하거나 유사한 구성요소를 지칭한다. 또한, 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서, 도면에서 본 개시에 대한 설명과 관계없는 부분의 도면 부호는 생략될 수 있다.The same or similar reference numerals refer to the same or similar elements throughout the specification of this disclosure. Additionally, in order to clearly describe the present disclosure, reference numerals of parts in the drawings that are not related to the description of the present disclosure may be omitted.
본 개시에서 사용되는 "또는" 이라는 용어는 배타적 "또는" 이 아니라 내포적 "또는" 을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 본 개시에서 달리 특정되지 않거나 문맥상 그 의미가 명확하지 않은 경우, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 개시에서 달리 특정되지 않거나 문맥상 그 의미가 명확하지 않은 경우, "X는 A 또는 B를 이용한다" 는 X가 A를 이용하거나, X가 B를 이용하거나, 혹은 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우 중 어느 하나로 해석될 수 있다. As used in this disclosure, the term “or” is intended to mean an inclusive “or” and not an exclusive “or.” That is, unless otherwise specified in the present disclosure or the meaning is not clear from the context, “X uses A or B” should be understood to mean one of natural implicit substitutions. For example, unless otherwise specified in the present disclosure or the meaning is not clear from the context, “X uses A or B” means that It can be interpreted as one of the cases where all B is used.
본 개시에서 사용되는 "및/또는" 이라는 용어는 열거된 관련 개념들 중 하나 이상의 개념의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The term “and/or” as used in this disclosure should be understood to refer to and include all possible combinations of one or more of the listed related concepts.
본 개시에서 사용되는 "포함한다" 및/또는 "포함하는" 이라는 용어는, 특정 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 다만, "포함한다" 및/또는 "포함하는" 이라는 용어는, 하나 이상의 다른 특징, 다른 구성요소 및/또는 이들에 대한 조합의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terms “comprise” and/or “comprising” as used in this disclosure should be understood to mean that certain features and/or elements are present. However, the terms "comprise" and/or "including" should be understood as not excluding the presence or addition of one or more other features, other components, and/or combinations thereof.
본 개시에서 달리 특정되지 않거나 단수 형태를 지시하는 것으로 문맥상 명확하지 않은 경우에, 단수는 일반적으로 "하나 또는 그 이상" 을 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Unless otherwise specified in this disclosure or the context is clear to indicate a singular form, the singular should generally be construed to include “one or more.”
본 개시에서 사용되는 "제 N(N은 자연수)" 이라는 용어는 본 개시의 구성요소들을 기능적 관점, 구조적 관점, 혹은 설명의 편의 등 소정의 기준에 따라 상호 구별하기 위해 사용되는 표현으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 본 개시에서 서로 다른 기능적 역할을 수행하는 구성요소들은 제 1 구성요소 혹은 제 2 구성요소로 구별될 수 있다. 다만, 본 개시의 기술적 사상 내에서 실질적으로 동일하나 설명의 편의를 위해 구분되어야 하는 구성요소들도 제 1 구성요소 혹은 제 2 구성요소로 구별될 수도 있다.The term “Nth (N is a natural number)” used in the present disclosure can be understood as an expression used to distinguish the components of the present disclosure according to a predetermined standard such as a functional perspective, a structural perspective, or explanatory convenience. there is. For example, in the present disclosure, components performing different functional roles may be distinguished as first components or second components. However, components that are substantially the same within the technical spirit of the present disclosure but must be distinguished for convenience of explanation may also be distinguished as first components or second components.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 개시의 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 레벨 쉬프터(100)의 개략적인 블록도이다.Figure 1 is a schematic block diagram of a
도 1을 참조하면, 레벨 쉬프터(100)는 신호의 레벨의 크기가 서로 다른 회로들 사이에서 신호의 레벨을 크기를 천이(Shift)할 수 있다. 일부 실시예들에서, 레벨 쉬프터(100)는 고속 인터페이스(high speed interface)를 제공하기 위한 레벨 쉬프터일 수 있다. 이 경우, 레벨 쉬프터(100)는 Gbps 단위의 데이터를 전송하기위한 고속 구동 능력을 구비할 수 있다.Referring to FIG. 1, the
레벨 쉬프터(100)는 레벨 쉬프팅 회로(110, Level Shifting Circuit), 제1 구동 회로(120, First Driving Circuit), 제2 구동 회로(130, Second Driving Circuit), 및 제3 구동 회로(140, Third Driving Circuit)를 포함할 수 있다. The
레벨 쉬프팅 회로(110)는 외부로부터 입력 신호(IN)를 입력 받을 수 있다. 레벨 쉬프팅 회로(110)는 제1 구동 회로(120)로부터 구동 전압(VDD)을 입력받거나 제2 구동 회로(130)로부터 구동 전압(VDD)을 입력받을 수 있다. 즉, 레벨 쉬프팅 회로(110)는 제1 구동 회로(120) 또는 제2 구동 회로(130)로부터 구동 전압(VDD)을 선택적으로 제공받을 수 있다.The
레벨 쉬프팅 회로(110)는 입력 신호(IN) 및 구동 전압(VDD)을 기초로 제1 반전 입력 신호(IN_b), 제2 반전 입력 신호(IN_bb), 및 제1 출력 신호(OUT1)를 출력할 수 있다. 제1 반전 입력 신호(IN_b)는 입력 신호(IN)가 반전된 신호일 수 있다. 제2 반전 입력 신호(IN_bb)는 제1 반전 입력 신호(IN_b)가 반전된 신호일 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 반전 입력 신호(IN_bb)는 입력 신호(IN)에 대응될 수 있다. 제1 출력 신호(OUT1)는 입력 신호(IN)의 레벨이 천이된 레벨을 갖는 신호일 수 있다. 여기서, 입력 신호(IN)의 레벨이 천이되는 상태는, 예를 들어, 풀업(Pull-up) 또는 풀다운(Pull-down)일 수 있다. 이때 풀업은 상대적으로 낮은 신호의 레벨에서 상대적으로 높은 신호의 레벨로 천이되는 상태일 수 있다. 풀다운 상대적으로 높은 신호의 레벨에서 상대적으로 낮은 신호의 레벨로 천이되는 상태일 수 있다.The
제1 반전 입력 신호(IN_b) 및 제2 반전 입력 신호(IN_bb)는 제1 구동 회로(120) 및 제2 구동 회로(130)에 제공될 수 있다. 제1 출력 신호(OUT1)는 제3 구동 회로(140)에 제공될 수 있다.The first inverted input signal IN_b and the second inverted input signal IN_bb may be provided to the
본 개시의 실시예들에 따른 제1 구동 회로(120), 제2 구동 회로(130), 및 제3 구동 회로(140)는 신호가 풀업되거나 풀다운되는 시간을 단축하는 회로일 수 있다. The
제1 구동 회로(120)는 제1 반전 입력 신호(IN_b), 제2 반전 입력 신호(IN_bb), 및 제2 반전 출력 신호(OUT2_b)를 기초로, 구동 전압(VDD)을 레벨 쉬프팅 회로(110)에 전달할 수 있다. 제2 반전 출력 신호(OUT2_b)는 제2 출력 신호(OUT2)가 제3 구동 회로(140)에 의해 반전된 신호일 수 있다. The
제2 구동 회로(130)는 제1 반전 입력 신호(IN_b), 제2 반전 입력 신호(IN_bb), 및 제2 출력 신호(OUT2)를 기초로, 구동 전압(VDD)을 레벨 쉬프팅 회로(110)에 전달할 수 있다.The
일부 실시예들에서, 제2 출력 신호(OUT2)의 제2 반전 출력 신호(OUT2_b)가 제1 구동 회로(120)에 입력되고, 제2 출력 신호(OUT2)가 제2 구동 회로(130)에 입력되므로, 제1 구동 회로(120)와 제2 구동 회로(130)는 선택적으로 구동 전압(VDD)을 레벨 쉬프팅 회로(110)에 전달할 수 있다.In some embodiments, the second inverted output signal OUT2_b of the second output signal OUT2 is input to the
일부 실시예들에서, 구동 전압(VDD)은 외부로부터 제1 구동 회로(120) 및 제2 구동 회로(130)에 공급되는 전압일 수 있다.In some embodiments, the driving voltage VDD may be a voltage supplied from the outside to the
일부 실시예들에서, 제1 구동 회로(120) 및 제2 구동 회로(130)는 래치 구조의 회로로 구현될 수 있다.In some embodiments, the
제3 구동 회로(140)는 레벨 쉬프팅 회로(110)로부터 제1 출력 신호(OU1)를 입력 받을 수 있다. 제3 구동 회로(140)는 제1 출력 신호(OU1)를 기초로, 제2 출력 신호(OUT2), 제2 반전 출력 신호(OUT2_b), 및 제3 출력 신호(OUT3)를 각각 출력할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 출력 신호(OUT2)는 제1 출력 신호(OU1)에 대응될 수 있다. 제3 출력 신호(OUT3)는 레벨 쉬프터(100)의 출력 단을 통해 출력되는 신호일 수 있다. 제3 출력 신호(OUT3)는 레벨 쉬프터(100)의 출력 단에 연결되는 부하(Load), 회로(circuit) 등의 구성 요소(element)에 입력으로서 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제3 출력 신호(OUT3)는 제1 출력 신호에 대응되는 신호일 수 있다. 일부 실시예들에서, 제3 출력 신호(OUT3)의 레벨은 제2 반전 출력 신호(OUT2_b)의 레벨과 동일할 수 있다.The
도 1에서는 제1 구동 회로(120), 제2 구동 회로(130), 및 제3 구동 회로(140)가 각각 별개의 회로로 구현되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 구현 방법에 따라 제1 구동 회로(120), 제2 구동 회로(130), 및 제3 구동 회로(140)가 하나의 회로로 구현될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 제1 구동 회로(120), 제2 구동 회로(130), 및 제3 구동 회로(140)는, 풀업 시간 또는 풀다운 시간을 단축하기 위한 쉬프팅 시간 단축 회로에 포함될 수 있다.In Figure 1, the
전술한 바에 의하면, 제1 구동 회로(120), 제2 구동 회로(130), 및 제3 구동 회로(140)가 레벨 쉬프터(100)에 포함됨으로써, 고속 인터페이스로 적합한 레벨 쉬프터(100)를 구현할 수 있다는 장점이 있다.According to the above, the
또한, 전술한 바에 의하면, 제1 구동 회로(120), 제2 구동 회로(130), 및 제3 구동 회로(140)가 레벨 쉬프터(100)에 포함됨으로써, 레벨 쉬프터(100)의 동작 속도 및 성능을 개선하는 장점이 있다.In addition, according to the above-mentioned, the
또한, 전술한 바에 의하면, 제1 구동 회로(120), 제2 구동 회로(130), 및 제3 구동 회로(140)가 레벨 쉬프터(100)에 포함됨으로써, 레벨 쉬프터(100)가 수행하는 저전력으로 고속 동작을 수행할 수 있다는 장점이 있다.In addition, according to the above-mentioned, the
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 레벨 쉬프터(200)의 회로도이다.Figure 2 is a circuit diagram of a
도 2를 참조하면, 레벨 쉬프터(200)는, 레벨 쉬프팅 회로(210), 제1 구동 회로(220), 제2 구동 회로(230), 및 제3 구동 회로(240)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
레벨 쉬프팅 회로(210)는 입력 신호(IN)의 레벨을 변경하여 제1 출력 신호(OUT1) 및 제1 반전 출력 신호(OUT1_b)를 출력할 수 있다. 일부 실시예들에서, 레벨 쉬프팅 회로(210)는 입력 신호(IN)의 레벨을 상대적으로 높은 레벨로 변경할 수 있다. 레벨 쉬프팅 회로(210)는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 연결될 수 있다.The
일 실시예에서, 레벨 쉬프팅 회로(210)는 래치형 레벨 쉬프터로 구현될 수 있다. 구체적으로, 레벨 쉬프팅 회로(210)는 복수의 트랜지스터들(MP1, MP2, MN1, MN2) 및 복수의 인버터들(INV1, INV2)을 포함할 수 있다.In one embodiment,
트랜지스터(MN1)는 제1 전압이 인가되는 라인 및 제1 노드(N1) 사이에 연결될 수 있다. 예를 들면, 트랜지스터(MN1)의 제1 전극(예, 소스)은 제1 전압이 인가되는 라인에 연결되고, 트랜지스터(MN1)의 제2 전극(예, 드레인)은 제1 노드(N1)에 연결될 수 있다. 트랜지스터(MN1)는 제2 반전 입력 신호(IN_bb)가 입력되는 게이트 전극을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 전압은, 예를 들면, 그라운드 전압(GND)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 전압은 제1 공급 전압으로 지칭될 수 있다.The transistor MN1 may be connected between the line to which the first voltage is applied and the first node N1. For example, the first electrode (e.g., source) of the transistor (MN1) is connected to the line to which the first voltage is applied, and the second electrode (e.g., drain) of the transistor (MN1) is connected to the first node (N1). can be connected The transistor MN1 may include a gate electrode through which the second inverted input signal IN_bb is input. Here, the first voltage may be, for example, a ground voltage (GND), but is not limited thereto. The first voltage may be referred to as the first supply voltage.
트랜지스터(MN2)는 제1 전압(예, 그라운드 전압(GND))이 인가되는 라인 및 제2 노드(N2) 사이에 연결될 수 있다. 예를 들면, 트랜지스터(MN2)의 제1 전극은 제1 전압이 인가되는 라인에 연결되고, 트랜지스터(MN2)의 제2 전극은 제2 노드(N2)에 연결될 수 있다. 트랜지스터(MN2)는 제1 반전 입력 신호(IN_b)가 입력되는 게이트 전극을 포함할 수 있다. 트랜지스터(MN2)의 게이트 전극은 제5 노드(N5)에 연결될 수 있다. The transistor MN2 may be connected between a line to which a first voltage (eg, ground voltage GND) is applied and the second node N2. For example, the first electrode of the transistor MN2 may be connected to a line to which the first voltage is applied, and the second electrode of the transistor MN2 may be connected to the second node N2. The transistor MN2 may include a gate electrode to which the first inverted input signal IN_b is input. The gate electrode of the transistor MN2 may be connected to the fifth node N5.
트랜지스터(MP1)는 제2 전압(VDDH)이 인가되는 라인 및 제1 노드(N1) 사이에 연결될 수 있다. 예를 들면, 트랜지스터(MP1)의 제1 전극(예, 소스)은 제2 전압(VDDH)이 인가되는 라인과 연결되고, 트랜지스터(MP1)의 제2 전극(예, 드레인)은 제1 노드(N1)에 연결될 수 있다. 트랜지스터(MP1)는 제2 노드(N2)에 연결된 게이트 전극을 포함할 수 있다. 제2 전압(VDDH)의 전압 레벨은 전술한 제1 전압(예, 그라운드 전압(GND))의 전압 레벨보다 높을 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 전압(VDDH)의 전압 레벨은 n형 트랜지스터의 문턱 전압의 전압 레벨보다 높을 수 있다. 제2 전압(VDDH)은 제2 공급 전압으로 지칭될 수 있다. The transistor MP1 may be connected between the line to which the second voltage VDDH is applied and the first node N1. For example, the first electrode (eg, source) of the transistor MP1 is connected to the line to which the second voltage VDDH is applied, and the second electrode (eg, drain) of the transistor MP1 is connected to the first node (eg, drain). It can be connected to N1). The transistor MP1 may include a gate electrode connected to the second node N2. The voltage level of the second voltage VDDH may be higher than the voltage level of the above-described first voltage (eg, ground voltage GND). In some embodiments, the voltage level of the second voltage VDDH may be higher than the voltage level of the threshold voltage of the n-type transistor. The second voltage (VDDH) may be referred to as a second supply voltage.
트랜지스터(MP2)는 제2 전압(VDDH)이 인가되는 라인 및 제2 노드(N2) 사이에 연결될 수 있다. 예를 들면, 트랜지스터(MP2)의 제1 전극은 제2 전압(VDDH)이 인가되는 라인과 연결되고, 트랜지스터(MP2)의 제2 전극은 제2 노드(N2)에 연결될 수 있다. 트랜지스터(MP2)는 제1 노드(N1)에 연결된 게이트 전극을 포함할 수 있다.The transistor MP2 may be connected between the line to which the second voltage VDDH is applied and the second node N2. For example, the first electrode of the transistor MP2 may be connected to a line to which the second voltage VDDH is applied, and the second electrode of the transistor MP2 may be connected to the second node N2. The transistor MP2 may include a gate electrode connected to the first node N1.
일부 실시예들에서, 트랜지스터(MP1) 및 트랜지스터(MP2)는 같은 타입의 트랜지스터이고, 트랜지스터(MN1) 및 트랜지스터(MN2)는 같은 타입의 트랜지스터이며, 트랜지스터(MP1) 및 트랜지스터(MP2)는 트랜지스터(MN1) 및 트랜지스터(MN2)와 다른 타입의 트랜지스터일 수 있다. 도 2를 참조하여 예를 들면, 트랜지스터(MP1) 및 트랜지스터(MP2)는 p형 트랜지스터 또는 PMOS이고, 트랜지스터(MN1) 및 트랜지스터(MN2)는 n형 트랜지스터 또는 NMOS일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.In some embodiments, transistor MP1 and transistor MP2 are transistors of the same type, transistor MN1 and transistor MN2 are transistors of the same type, and transistor MP1 and transistor MP2 are transistors ( It may be a different type of transistor from the transistor (MN1) and transistor (MN2). Referring to FIG. 2 , for example, transistor MP1 and transistor MP2 may be a p-type transistor or PMOS, and transistor MN1 and transistor MN2 may be an n-type transistor or NMOS. However, it is not limited to this.
일 실시예에서, 트랜지스터(MP1), 트랜지스터(MP2), 트랜지스터(MN1), 및 트랜지스터(MN2)는 래치 구조로 이루어질 수 있다. 이 경우, 트랜지스터(MP1) 및 트랜지스터(MP2)는 풀업 P채널 트랜지스터일 수 있다. 그리고, 트랜지스터(MN1) 및 트랜지스터(MN2)는 풀다운 N채널 트랜지스터일 수 있다.In one embodiment, the transistor MP1, MP2, MN1, and MN2 may have a latch structure. In this case, the transistor MP1 and transistor MP2 may be pull-up P-channel transistors. Additionally, the transistor MN1 and MN2 may be pull-down N-channel transistors.
인버터(INV1)는 입력 신호(IN)를 입력받고, 입력 신호(IN)를 반전시키며, 반전된 신호를 출력할 수 있다. 이때, 입력 신호(IN)가 반전된 신호는 제1 반전 입력 신호(IN_b)일 수 있다. The inverter (INV1) can receive the input signal (IN), invert the input signal (IN), and output the inverted signal. At this time, the signal in which the input signal IN is inverted may be the first inverted input signal IN_b.
인버터(INV2)는 제1 반전 입력 신호(IN_b)를 입력받고, 제1 반전 입력 신호(IN_b)를 반전시키며, 반전된 신호를 출력할 수 있다. 이때, 제1 반전 입력 신호(IN_b)가 반전된 신호는 제2 반전 입력 신호(IN_bb)일 수 있다. 일 실시예에서, 제2 반전 입력 신호(IN_bb)는 입력 신호(IN)에 대응될 수 있다.The inverter INV2 may receive the first inverted input signal IN_b, invert the first inverted input signal IN_b, and output the inverted signal. At this time, the signal obtained by inverting the first inverted input signal IN_b may be the second inverted input signal IN_bb. In one embodiment, the second inverted input signal IN_bb may correspond to the input signal IN.
복수의 인버터들(INV1, INV2) 각각은 제1 전압(예, 그라운드 전압(GND)) 및 제3 전압(VDDL)을 공급받을 수 있다. 제3 전압(VDDL)의 전압 레벨은 제1 전압의 전압 레벨보다 높고 제2 전압(VDDH)의 전압 레벨보다 낮을 수 있다. 일부 실시예들에서, 제3 전압(VDDL)의 전압 레벨은 n형 트랜지스터의 문턱 전압의 전압 레벨보다 높을 수 있다. 제3 전압(VDDL)은 제3 공급 전압으로 지칭될 수 있다.Each of the plurality of inverters INV1 and INV2 may be supplied with a first voltage (eg, ground voltage (GND)) and a third voltage (VDDL). The voltage level of the third voltage VDDL may be higher than the voltage level of the first voltage and lower than the voltage level of the second voltage VDDH. In some embodiments, the voltage level of the third voltage VDDL may be higher than the voltage level of the threshold voltage of the n-type transistor. The third voltage VDDL may be referred to as a third supply voltage.
제1 구동 회로(220), 제2 구동 회로(230), 및 제3 구동 회로(240)는 레벨 쉬프팅 회로(210)의 풀업 시간(또는 풀다운 시간)을 단축시킬 수 있다.The
제1 구동 회로(220)는, 구동 전압(VDD)이 인가되는 라인 및 제1 노드(N1) 사이에 연결되고 구동 전압(VDD)을 제1 노드(N1)에 전달하는 복수의 트랜지스터들(MN3, MP3, MP4)을 포함할 수 있다.The
트랜지스터(MN3)는 제1 노드(N1)와 제3 노드(N3) 사이에 연결될 수 있다. 예를 들면, 트랜지스터(MN3)의 제1 전극(예, 소스)은 제1 노드(N1)에 연결되고, 트랜지스터(MN3)의 제2 전극(예, 드레인)은 제3 노드(N3)에 연결될 수 있다. 트랜지스터(MN3)는, 제1 반전 입력 신호(IN_b)가 입력되는 게이트 전극을 포함할 수 있다.The transistor MN3 may be connected between the first node N1 and the third node N3. For example, the first electrode (eg, source) of the transistor (MN3) is connected to the first node (N1), and the second electrode (eg, drain) of the transistor (MN3) is connected to the third node (N3). You can. The transistor MN3 may include a gate electrode to which the first inverted input signal IN_b is input.
트랜지스터(MP3)는 구동 전압(VDD)이 인가되는 라인 및 제3 노드(N3) 사이에 연결될 수 있다. 예를 들면, 트랜지스터(MP3)의 제1 전극(예, 소스)은 구동 전압(VDD)이 인가되는 라인에 연결되고, 트랜지스터(MP3)의 제2 전극(예, 드레인)은 제3 노드(N3)에 연결될 수 있다. 트랜지스터(MP3)는, 제2 반전 출력 신호(OUT2_b)가 입력되는 게이트 전극을 포함할 수 있다. The transistor MP3 may be connected between the line to which the driving voltage VDD is applied and the third node N3. For example, the first electrode (eg, source) of the transistor MP3 is connected to the line to which the driving voltage (VDD) is applied, and the second electrode (eg, drain) of the transistor (MP3) is connected to the third node (N3). ) can be connected to. The transistor MP3 may include a gate electrode through which the second inverted output signal OUT2_b is input.
트랜지스터(MP4)는 제3 노드(N3)와 제1 노드(N1) 사이에 연결될 수 있다. 예를 들면, 트랜지스터(MP4)의 제1 전극(예, 소스)은 제3 노드(N3)에 연결되고, 트랜지스터(MP4)의 제2 전극(예, 드레인)은 제1 노드(N1)에 연결될 수 있다. 트랜지스터(MP4)는, 제2 반전 입력 신호(IN_bb)가 입력되는 게이트 전극을 포함할 수 있다.The transistor MP4 may be connected between the third node N3 and the first node N1. For example, the first electrode (eg, source) of the transistor MP4 may be connected to the third node (N3), and the second electrode (eg, drain) of the transistor (MP4) may be connected to the first node (N1). You can. The transistor MP4 may include a gate electrode into which the second inverted input signal IN_bb is input.
일부 실시예들에서, 트랜지스터(MN3)는 트랜지스터(MP3) 및 트랜지스터(MP4)와 다른 타입의 트랜지스터이고, 트랜지스터(MP3) 및 트랜지스터(MP4)는 같은 타입의 트랜지스터일 수 있다. 예를 들면, 트랜지스터(MN3)는 n형 트랜지스터이고, 트랜지스터(MP3) 및 트랜지스터(MP4)는 p형 트랜지스터일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.In some embodiments, transistor MN3 may be a different type of transistor from transistor MP3 and transistor MP4, and transistor MP3 and transistor MP4 may be the same type of transistor. For example, transistor MN3 may be an n-type transistor, and transistors MP3 and MP4 may be p-type transistors. However, it is not limited to this.
일부 실시예들에서, n형 트랜지스터인 트랜지스터(MN3)와 p형 트랜지스터인 트랜지스터(MP4)는 레벨 쉬프팅 회로(210)에 포함된 풀업 P채널 트랜지스터(예, 트랜지스터(MP1) 및 트랜지스터(MP2))의 풀업 속도(또는 풀다운 속도)를 높이는 트랜지스터일 수 있다. p형 트랜지스터인 트랜지스터(MP3)는 레벨 쉬프터(200)의 소모 전력(또는 소비 전력)을 줄이는 트랜지스터일 수 있다. In some embodiments, transistor MN3, which is an n-type transistor, and transistor MP4, which is a p-type transistor, are pull-up P-channel transistors (e.g., transistor MP1 and transistor MP2) included in the
제2 구동 회로(230)는, 구동 전압(VDD)이 인가되는 라인 및 제2 노드(N2) 사이에 연결되고 구동 전압(VDD)을 제2 노드(N2)에 전달하는 복수의 트랜지스터들(MN4, MP5, MP6)을 포함할 수 있다.The
트랜지스터(MN4)는 제2 노드(N2)와 제4 노드(N4) 사이에 연결될 수 있다. 예를 들면, 트랜지스터(MN4)의 제1 전극(예, 소스)은 제2 노드(N2)에 연결되고, 트랜지스터(MN3)의 제2 전극(예, 드레인)은 제4 노드(N4)에 연결될 수 있다. 트랜지스터(MN4)는, 제2 반전 입력 신호(IN_bb)가 입력되는 게이트 전극을 포함할 수 있다.The transistor MN4 may be connected between the second node N2 and the fourth node N4. For example, the first electrode (eg, source) of the transistor (MN4) is connected to the second node (N2), and the second electrode (eg, drain) of the transistor (MN3) is connected to the fourth node (N4). You can. The transistor MN4 may include a gate electrode through which the second inverted input signal IN_bb is input.
트랜지스터(MP5)는 제4 노드(N4)와 제2 노드(N2) 사이에 연결될 수 있다. 예를 들면, 트랜지스터(MP5)의 제1 전극은 제4 노드(N4)에 연결되고, 트랜지스터(MP5)의 제2 전극(예, 드레인)은 제2 노드(N2)에 연결될 수 있다. 트랜지스터(MP5)는 제1 반전 입력 신호(IN_b)가 입력되는 게이트 전극을 포함할 수 있다.The transistor MP5 may be connected between the fourth node N4 and the second node N2. For example, the first electrode of the transistor MP5 may be connected to the fourth node N4, and the second electrode (eg, drain) of the transistor MP5 may be connected to the second node N2. The transistor MP5 may include a gate electrode to which the first inverted input signal IN_b is input.
트랜지스터(MP6)는 구동 전압(VDD)이 인가되는 라인 및 제4 노드(N4) 사이에 연결될 수 있다. 예를 들면, 트랜지스터(MP6)의 제1 전극(예, 소스)은 구동 전압(VDD)이 인가되는 라인에 연결되고, 트랜지스터(MP6)의 제2 전극(예, 드레인)은 제4 노드(N4)에 연결될 수 있다. 트랜지스터(MP6)는 제2 출력 신호(OUT2)가 입력되는 게이트 전극을 포함할 수 있다. The transistor MP6 may be connected between the line to which the driving voltage VDD is applied and the fourth node N4. For example, the first electrode (eg, source) of the transistor MP6 is connected to the line to which the driving voltage (VDD) is applied, and the second electrode (eg, drain) of the transistor (MP6) is connected to the fourth node (N4). ) can be connected to. The transistor MP6 may include a gate electrode through which the second output signal OUT2 is input.
일부 실시예들에서, 트랜지스터(MN4)는 트랜지스터(MP5) 및 트랜지스터(MP6)와 다른 타입의 트랜지스터이고, 트랜지스터(MP5) 및 트랜지스터(MP6)는 같은 타입의 트랜지스터일 수 있다. 예를 들면, 트랜지스터(MN4)는 n형 트랜지스터이고 트랜지스터(MP5) 및 트랜지스터(MP6)는 p형 트랜지스터일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. In some embodiments, transistor MN4 may be a different type of transistor from transistor MP5 and transistor MP6, and transistor MP5 and transistor MP6 may be the same type of transistor. For example, transistor MN4 may be an n-type transistor and transistors MP5 and MP6 may be p-type transistors. However, it is not limited to this.
일부 실시예들에서, n형 트랜지스터인 트랜지스터(MN4)와 p형 트랜지스터인 트랜지스터(MP5)는 레벨 쉬프팅 회로(210)에 포함된 풀업 P채널 트랜지스터(예, 트랜지스터(MP1) 및 트랜지스터(MP2))의 풀업 속도(또는 풀다운 속도)를 높이는 트랜지스터일 수 있다. p형 트랜지스터인 트랜지스터(MP6)는 레벨 쉬프터(200)의 소모 전력(또는 소비 전력)을 줄이는 트랜지스터일 수 있다. In some embodiments, transistor MN4, which is an n-type transistor, and transistor MP5, which is a p-type transistor, are pull-up P-channel transistors (e.g., transistor MP1 and transistor MP2) included in the
일 실시예에서, 제1 구동 회로(220)에 포함된 트랜지스터(MP3) 및 트랜지스터(MP4)와 제2 구동 회로(230)에 포함된 트랜지스터(MP5) 및 트랜지스터(MP6)는 PMOS이고, 제1 구동 회로(220)에 포함된 트랜지스터(MN3)와 제2 구동 회로(230)에 포함된 트랜지스터(MN4)는 NMOS일 수 있다.In one embodiment, the transistors MP3 and MP4 included in the
제3 구동 회로(240)는, 제2 노드(N2)에 연결되어 제2 반전 출력 신호(OUT2_b), 제2 출력 신호(OUT2), 제3 반전 출력 신호(OUT3_b), 및 제3 출력 신호(OUT3)를 출력하는 복수의 인버터들(INV3, INV4, INV5, INV6)을 포함할 수 있다. 제2 반전 출력 신호(OUT2_b)는 제1 구동 회로(220)에 출력되고, 제2 출력 신호(OUT2)는 제2 구동 회로(230)에 출력되고, 제3 출력 신호(OUT3)는 레벨 쉬프터(200)의 외부로 출력될 수 있다.The
인버터(INV3)는 제1 출력 신호(OUT1)를 입력받고, 제1 출력 신호(OUT1)를 반전시키며, 반전된 신호를 출력할 수 있다. 이때, 제1 출력 신호(OUT1)가 반전된 신호는 제2 반전 출력 신호(OUT2_b)일 수 있다.The inverter INV3 may receive the first output signal OUT1, invert the first output signal OUT1, and output the inverted signal. At this time, the inverted signal of the first output signal OUT1 may be the second inverted output signal OUT2_b.
인버터(INV4)는 제2 반전 출력 신호(OUT2_b)를 입력받고, 제2 반전 출력 신호(OUT2_b)를 반전시키며, 반전된 신호를 출력할 수 있다. 이때, 제2 반전 출력 신호(OUT2_b)가 반전된 신호는 제2 출력 신호(OUT2)일 수 있다.The inverter INV4 may receive the second inverted output signal OUT2_b, invert the second inverted output signal OUT2_b, and output the inverted signal. At this time, the signal obtained by inverting the second inverted output signal OUT2_b may be the second output signal OUT2.
일부 실시예들에서, 인버터(INV3)와, 인버터(INV4)는 제1 구동 회로(220) 및 제2 구동 회로(230) 각각의 로직을 제어하기 위한 인버터일 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 인버터(INV3)와, 인버터(INV4)는, 입력되는 신호의 레벨이 기준 레벨 이상으로 증가하면, 입력되는 신호를 반전시킬 수 있다. 구체적으로 다른 예를 들면, 인버터(INV3)와, 인버터(INV4)는, 입력되는 신호의 레벨이 기준 레벨 이하로 감소하면, 입력되는 신호를 반전시킬 수 있다. 여기서, 기준 레벨은 각 인버터가 신호를 반전시키는 동작을 시작하는데 기준이 되는 레벨일 수 있다. 인버터(INV3)와, 인버터(INV4)가 제3 구동 회로(240)에 포함됨으로써, 제2 반전 출력 신호(OUT2_b) 및 제2 출력 신호(OUT2) 각각의 임피던스가 동일할 수 있다. 이에 따르면, 제3 출력 신호(OUT3)를 입력받는 회로가 레벨 쉬프터(200)의 출력 단에 입력됨으로 인한 임피던스의 영향을 방지하는 효과가 있다.In some embodiments, the inverters INV3 and INV4 may be inverters for controlling the logic of each of the
인버터(INV5)는 제2 출력 신호(OUT2)를 입력받고, 제2 출력 신호(OUT2)를 반전시키며, 반전된 신호를 출력할 수 있다. 이때, 제2 출력 신호(OUT2)가 반전된 신호는 제3 반전 출력 신호(OUT3_b)일 수 있다.The inverter INV5 may receive the second output signal OUT2, invert the second output signal OUT2, and output the inverted signal. At this time, the inverted signal of the second output signal OUT2 may be the third inverted output signal OUT3_b.
인버터(INV6)는 제3 반전 출력 신호(OUT3_b)를 입력받고, 제3 반전 출력 신호(OUT3_b)를 반전시키며, 반전된 신호를 출력할 수 있다. 이때, 제3 반전 출력 신호(OUT3_b)가 반전된 신호는 제3 출력 신호(OUT3)일 수 있다.The inverter INV6 may receive the third inverted output signal OUT3_b, invert the third inverted output signal OUT3_b, and output the inverted signal. At this time, the signal inverted from the third inverted output signal OUT3_b may be the third output signal OUT3.
일부 실시예들에서, 인버터(INV5)와, 인버터(INV6)는, 입력되는 신호의 레벨이 기준 레벨 이상으로 증가하거나 입력되는 신호의 레벨이 기준 레벨 이하로 감소하면, 입력되는 신호를 반전시킬 수 있다.In some embodiments, the inverter INV5 and the inverter INV6 may invert the input signal when the level of the input signal increases above the reference level or the level of the input signal decreases below the reference level. there is.
복수의 인버터들(INV3, INV4, INV5, INV6) 각각은 제1 전압(예, 그라운드 전압(GND)) 및 제2 전압(VDDH)을 공급받을 수 있다.Each of the plurality of inverters (INV3, INV4, INV5, INV6) may be supplied with a first voltage (eg, ground voltage (GND)) and a second voltage (VDDH).
일부 실시예들에서, 복수의 인버터들(INV3, INV4, INV5, INV6)은 직렬로 연결될 수 있다.In some embodiments, a plurality of inverters (INV3, INV4, INV5, INV6) may be connected in series.
일부 실시예들에서, 구동 전압(VDD)은 제2 전압(VDDH) 및 제3 전압(VDDL) 중 어느 하나의 전압일 수 있다. 예를 들면, 구동 전압(VDD)은 제2 전압(VDDH)일 수 있다. 다른 예를 들면, 구동 전압(VDD)은 제3 전압(VDDL)일 수 있다. 제3 전압(VDDL)의 전압 레벨은 제1 전압(예, 그라운드 전압(GND))의 전압 레벨보다 높고 제2 전압(VDDH)의 전압 레벨보다 낮을 수 있다.In some embodiments, the driving voltage VDD may be one of the second voltage VDDH and the third voltage VDDL. For example, the driving voltage (VDD) may be the second voltage (VDDH). For another example, the driving voltage VDD may be the third voltage VDDL. The voltage level of the third voltage VDDL may be higher than the voltage level of the first voltage (eg, ground voltage GND) and lower than the voltage level of the second voltage VDDH.
도 2에서는 n형 트랜지스터와 p형 트랜지스터가 구분 도시하였으나, 실시예들이 이에 제한되는 것은 아니다. 도 2에 도시된 신호들의 구현 상황에 따라, 트랜지스터들의 타입도 이와 다르게 변형되어 실시될 수 있다.In Figure 2, n-type transistors and p-type transistors are shown separately, but the embodiments are not limited thereto. Depending on the implementation status of the signals shown in FIG. 2, the types of transistors may also be modified differently.
전술한 바에 의하면, 레벨 쉬프터(200)의 전파 지연 시간을 단축시킴으로써, 레벨 쉬프터(200)의 고속 구동 및 저전력화를 달성하는 장점이 있다.According to the above, there is an advantage in achieving high-speed operation and low power consumption of the
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 레벨 쉬프터(200)의 풀업 동작 타이밍도이다. 도 4는 도 3에 도시된 제1 기간(P1)에 동작하는 레벨 쉬프터(200)의 회로도이다. 도 5는 도 3에 도시된 제2 기간(P2)에 동작하는 레벨 쉬프터(200)의 회로도이다. 도 6은 도 3에 도시된 제3 기간(P3)에 동작하는 레벨 쉬프터(200)의 회로도이다. 도 7은 도 3에 도시된 제4 기간(P4)에 동작하는 레벨 쉬프터(200)의 회로도이다.Figure 3 is a pull-up operation timing diagram of the
도 4 내지 도 7에 도시된 회로도에서, 점선으로 표시된 트랜지스터는 턴 오프 상태이고, 실선으로 표시된 트랜지스터는 턴 온 상태인 것으로 가정한다. 그리고, 도 4 내지 도 7에 도시된 회로도에서, 트랜지스터들(MP1~MP6)은 p형 트랜지스터이고, 트랜지스터들(MN1~MN4)은 n형 트랜지스터인 것으로 가정한다.In the circuit diagrams shown in FIGS. 4 to 7, it is assumed that the transistor indicated by a dotted line is turned off, and the transistor indicated by a solid line is assumed to be turned on. And, in the circuit diagrams shown in FIGS. 4 to 7, it is assumed that the transistors MP1 to MP6 are p-type transistors and the transistors MN1 to MN4 are n-type transistors.
도 3을 참조하면, 일부 실시예들에서, 레벨 쉬프터(200)의 풀업 동작이 수행되는 기간은 제1 내지 제4 기간들(P1, P2, P3, P4)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , in some embodiments, a period during which a pull-up operation of the
제1 기간(P1)은 t0부터 t1까지의 시간을 포함할 수 있다. 제1 기간(P1)에서, 입력 신호(IN)의 레벨이 제1 레벨일 수 있다. 여기서, 제1 레벨은 도 2를 참조하여 전술한 그라운드 전압(GND)의 전압 레벨에 대응될 수 있다. 제2 반전 입력 신호(IN_bb)의 레벨, 제1 출력 신호(OUT1)의 레벨, 및 제3 출력 신호(OUT3)의 레벨도 제1 레벨일 수 있다.The first period (P1) may include the time from t0 to t1. In the first period P1, the level of the input signal IN may be the first level. Here, the first level may correspond to the voltage level of the ground voltage (GND) described above with reference to FIG. 2. The level of the second inverted input signal IN_bb, the level of the first output signal OUT1, and the level of the third output signal OUT3 may also be the first level.
제1 기간(P1)에서, 제1 반전 출력 신호(OUT1_b)의 레벨은, 제1 레벨보다 높은 제2 레벨일 수 있다. 제2 레벨은, 도 2를 참조하여 전술한 제2 전압(VDDH)의 전압 레벨에 대응될 수 있다.In the first period P1, the level of the first inverted output signal OUT1_b may be a second level higher than the first level. The second level may correspond to the voltage level of the second voltage VDDH described above with reference to FIG. 2.
제1 기간(P1)에서, 제1 반전 입력 신호(IN_b)의 레벨은, 제3 레벨일 수 있다. 제3 레벨은, 도 2를 참조하여 전술한 제3 전압(VDDL)의 전압 레벨에 대응될 수 있다.In the first period P1, the level of the first inverted input signal IN_b may be the third level. The third level may correspond to the voltage level of the third voltage VDDL described above with reference to FIG. 2.
도 4를 참조하면, 제1 기간(P1)에서, n형 트랜지스터들(MN1~MN4) 중 일부 트랜지스터들(MN1, MN4)은 턴 오프되고 나머지 트랜지스터들(MN2, MN3)은 턴 온될 수 있다. p형 트랜지스터들(MP1~MP6) 중 일부 트랜지스터들(MP2, MP3, MP5)은 턴 오프되고 나머지 트랜지스터들(MP1, MP4, MP6)은 턴 온될 수 있다. 트랜지스터(MN2)가 턴 온됨에 의해, 제2 노드(N2)에서 발생하는 전압의 전압 레벨은 제1 전압의 전압 레벨과 동일할 수 있다. 이에 따라, 제1 출력 신호(OUT1)의 레벨은 제1 레벨일 수 있다. 제2 반전 출력 신호(OUT2_b)의 레벨은 제2 레벨일 수 있다. 제2 출력 신호(OUT2)의 레벨은 제1 출력 신호(OUT1)의 레벨과 동일하게 제1 레벨일 수 있다. 제3 반전 출력 신호(OUT3_b)의 레벨은 제2 레벨일 수 있다. 한편, 트랜지스터(MP1)가 턴 온됨에 의해, 제1 노드(N1)에서 발생하는 전압의 전압 레벨은 제2 레벨일 수 있다. 이에 따라, 제1 반전 출력 신호(OUT1_b)의 레벨은 제2 레벨일 수 있다. Referring to FIG. 4, in the first period P1, some of the n-type transistors MN1 to MN4 (MN1, MN4) may be turned off and the remaining transistors (MN2, MN3) may be turned on. Among the p-type transistors (MP1 to MP6), some transistors (MP2, MP3, and MP5) may be turned off and the remaining transistors (MP1, MP4, and MP6) may be turned on. When the transistor MN2 is turned on, the voltage level of the voltage generated at the second node N2 may be the same as the voltage level of the first voltage. Accordingly, the level of the first output signal OUT1 may be the first level. The level of the second inverted output signal OUT2_b may be the second level. The level of the second output signal OUT2 may be the same as the first level of the first output signal OUT1. The level of the third inverted output signal OUT3_b may be the second level. Meanwhile, when the transistor MP1 is turned on, the voltage level of the voltage generated at the first node N1 may be at the second level. Accordingly, the level of the first inverted output signal OUT1_b may be the second level.
도 3을 참조하면, 제1 기간(P1)에서 제2 기간(P2)으로 기간이 경과한 때, 입력 신호(IN)의 레벨이 제1 레벨에서 제3 레벨로 천이될 수 있다. 제2 기간(P2)은 t1부터 t2까지의 시간을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, when a period elapses from the first period P1 to the second period P2, the level of the input signal IN may transition from the first level to the third level. The second period (P2) may include the time from t1 to t2.
제1 기간(P1) 이후의 제2 기간(P2)에서, 제1 반전 입력 신호(IN_b)의 레벨 및 제3 출력 신호(OUT3)의 레벨은, 제1 레벨일 수 있다. In the second period (P2) after the first period (P1), the level of the first inverted input signal (IN_b) and the level of the third output signal (OUT3) may be the first level.
제2 기간(P2)에서, 제1 반전 출력 신호(OUT1_b)의 레벨은, 제2 레벨일 수 있다. In the second period P2, the level of the first inverted output signal OUT1_b may be the second level.
제2 기간(P2)에서, 제2 반전 입력 신호(IN_bb)의 레벨은, 제3 레벨일 수 있다. In the second period P2, the level of the second inverted input signal IN_bb may be the third level.
제2 기간(P2)에서, 제1 출력 신호(OUT1)의 레벨은 제1 레벨에서 기준 레벨(Vth)까지 증가할 수 있다. 여기서, 기준 레벨(Vth)은 제3 구동 회로(240)에 포함된 각 인버터가 신호를 반전시키는 동작을 시작하는데 기준이 되는 레벨일 수 있다. 일부 실시예들에서, 기준 레벨(Vth)은 제2 레벨(예, 제2 전압(VDDH)의 전압 레벨)보다 낮을 수 있다. In the second period P2, the level of the first output signal OUT1 may increase from the first level to the reference level Vth. Here, the reference level (Vth) may be a reference level for each inverter included in the
도 5를 참조하면, 제2 기간(P2)에서, n형 트랜지스터들(MN1~MN4) 중 일부 트랜지스터들(MN2, MN3)은 턴 오프되고 나머지 트랜지스터들(MN1, MN4)은 턴 온될 수 있다. p형 트랜지스터들(MP1~MP6) 중 일부 트랜지스터들(MP2, MP3, MP4)은 턴 오프되고 나머지 트랜지스터들(MP1, MP5, MP6)은 턴 온될 수 있다. 트랜지스터들(MP5, MP6)이 턴 온됨에 의해, 제2 노드(N2)에 구동 전압(VDD)이 인가될 수 있다. 이 경우, 제2 노드(N2)에서 발생하는 전압의 전압 레벨(예, 제1 출력 신호(OUT1)의 레벨)은 빠르게 증가할 수 있다. 다만, 제2 노드(N2)에서의 전압 레벨이 기준 레벨(Vth)보다 낮은 경우, 복수의 인버터들(INV3, INV4, INV5, INV6)이 동작하지 않고 대기할 수 있다. 이때, 제2 반전 출력 신호(OUT2_b)의 레벨은 제2 레벨일 수 있다. 그리고, 제2 출력 신호(OUT2)의 레벨은 제1 레벨일 수 있다. 한편, 제3 반전 출력 신호(OUT3_b)의 레벨은 제2 레벨일 수 있다.Referring to FIG. 5 , in the second period P2, some transistors MN2 and MN3 among the n-type transistors MN1 to MN4 may be turned off and the remaining transistors MN1 and MN4 may be turned on. Among the p-type transistors (MP1 to MP6), some transistors (MP2, MP3, and MP4) may be turned off and the remaining transistors (MP1, MP5, and MP6) may be turned on. When the transistors MP5 and MP6 are turned on, the driving voltage VDD may be applied to the second node N2. In this case, the voltage level of the voltage generated at the second node N2 (eg, the level of the first output signal OUT1) may rapidly increase. However, when the voltage level at the second node N2 is lower than the reference level Vth, the plurality of inverters INV3, INV4, INV5, and INV6 may not operate and may standby. At this time, the level of the second inverted output signal OUT2_b may be the second level. And, the level of the second output signal OUT2 may be the first level. Meanwhile, the level of the third inverted output signal OUT3_b may be the second level.
도 3을 참조하면, 제2 기간(P2) 이후의 제3 기간(P3)에서, 제1 반전 입력 신호(IN_b)의 레벨은, 제1 레벨일 수 있다. 제3 기간(P3)은 t2부터 t3까지의 시간을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, in the third period (P3) after the second period (P2), the level of the first inverted input signal (IN_b) may be the first level. The third period (P3) may include the time from t2 to t3.
제3 기간(P3)에서, 제3 출력 신호(OUT3)의 레벨은 제2 레벨일 수 있다. In the third period P3, the level of the third output signal OUT3 may be the second level.
제3 기간(P3)에서, 입력 신호(IN)의 레벨 및 제2 반전 입력 신호(IN_bb)의 레벨은, 제3 레벨일 수 있다.In the third period P3, the level of the input signal IN and the level of the second inverted input signal IN_bb may be the third level.
제3 기간(P3)에서, 제1 출력 신호(OUT1)의 레벨은 기준 레벨(Vth)에서 제2 레벨까지 증가할 수 있다. In the third period P3, the level of the first output signal OUT1 may increase from the reference level Vth to the second level.
도 6을 참조하면, 제3 기간(P3)에서, n형 트랜지스터들(MN1~MN4) 중 일부 트랜지스터들(MN2, MN3)은 턴 오프되고 나머지 트랜지스터들(MN1, MN4)은 턴 온될 수 있다. p형 트랜지스터들(MP1~MP6) 중 일부 트랜지스터들(MP4, MP6)은 턴 오프되고 나머지 트랜지스터들(MP1, MP2, MP3, MP5)은 턴 온될 수 있다. 트랜지스터(MP2)가 턴 온됨에 의해, 제2 노드(N2)에 제2 전압(VDDH)이 인가될 수 있다. 이 경우, 제2 노드(N2)에서 발생하는 전압의 전압 레벨(예, 제1 출력 신호(OUT1)의 레벨)은 더욱 증가할 수 있다. 제2 노드(N2)에서의 전압 레벨이 기준 레벨(Vth)보다 높은 경우, 복수의 인버터들(INV3, INV4, INV5, INV6)이 동작할 수 있다. 이에 따라, 제2 반전 출력 신호(OUT2_b)의 레벨은 제1 레벨일 수 있다. 그리고, 제2 출력 신호(OUT2)의 레벨은 제2 레벨일 수 있다. 제3 반전 출력 신호(OUT3_b)의 레벨은 제1 레벨일 수 있다. Referring to FIG. 6, in the third period P3, some transistors MN2 and MN3 among the n-type transistors MN1 to MN4 may be turned off and the remaining transistors MN1 and MN4 may be turned on. Among the p-type transistors MP1 to MP6, some transistors MP4 and MP6 may be turned off and the remaining transistors MP1, MP2, MP3, and MP5 may be turned on. When the transistor MP2 is turned on, the second voltage VDDH may be applied to the second node N2. In this case, the voltage level of the voltage generated at the second node N2 (eg, the level of the first output signal OUT1) may further increase. When the voltage level at the second node N2 is higher than the reference level Vth, a plurality of inverters INV3, INV4, INV5, and INV6 may operate. Accordingly, the level of the second inverted output signal OUT2_b may be the first level. And, the level of the second output signal OUT2 may be the second level. The level of the third inverted output signal OUT3_b may be the first level.
도 3을 참조하면, 제3 기간(P3) 이후의 제4 기간(P4)에서, 신호의 레벨에 대한 천이가 완료될 수 있다. 제4 기간(P4)은 t3부터 t4까지의 시간을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, in the fourth period (P4) after the third period (P3), the transition to the level of the signal may be completed. The fourth period (P4) may include the time from t3 to t4.
제4 기간(P4)에서, 제1 반전 입력 신호(IN_b)의 레벨 및 제1 반전 출력 신호(OUT1_b)의 레벨은 제1 레벨일 수 있다.In the fourth period P4, the level of the first inverted input signal IN_b and the level of the first inverted output signal OUT1_b may be the first level.
제4 기간(P4)에서, 제1 출력 신호(OUT1)의 레벨, 제2 출력 신호(OUT2)레벨, 및 제3 출력 신호(OUT3)의 레벨은, 제2 레벨일 수 있다.In the fourth period P4, the level of the first output signal OUT1, the level of the second output signal OUT2, and the level of the third output signal OUT3 may be the second level.
제4 기간(P4)에서, 입력 신호(IN)의 레벨 및 제2 반전 입력 신호(IN_bb)의 레벨은, 제3 레벨일 수 있다.In the fourth period P4, the level of the input signal IN and the level of the second inverted input signal IN_bb may be the third level.
도 7을 참조하면, 제4 기간(P4)에서, n형 트랜지스터들(MN1~MN4) 중 일부 트랜지스터들(MN2, MN3)은 턴 오프되고 나머지 트랜지스터들(MN1, MN4)은 턴 온될 수 있다. p형 트랜지스터들(MP1~MP6) 중 일부 트랜지스터들(MP1, MP4, MP6)은 턴 오프되고 나머지 트랜지스터들(MP2, MP3, MP5)은 턴 온될 수 있다. 트랜지스터(MP2)가 턴 온됨에 따라, 제2 노드(N2)에서 발생하는 전압의 전압 레벨(즉, 제1 출력 신호(OUT1)의 레벨)이 제2 전압(VDDH)의 전압 레벨에 도달할 수 있다. 이때, 제2 반전 출력 신호(OUT2_b)의 레벨은 제1 레벨일 수 있다. 그리고, 제2 출력 신호(OUT2)의 레벨은 제2 레벨일 수 있다. 제3 반전 출력 신호(OUT3_b)의 레벨은 제1 레벨일 수 있다. 한편, 제2 전압(VDDH)에서 제3 전압(VDDL)로 흐를 수 있는 정적 전류(Static current)가 방지될 수 있다. Referring to FIG. 7 , in the fourth period P4, some transistors MN2 and MN3 among the n-type transistors MN1 to MN4 may be turned off and the remaining transistors MN1 and MN4 may be turned on. Among the p-type transistors (MP1 to MP6), some transistors (MP1, MP4, and MP6) may be turned off and the remaining transistors (MP2, MP3, and MP5) may be turned on. As the transistor MP2 is turned on, the voltage level of the voltage generated at the second node N2 (i.e., the level of the first output signal OUT1) can reach the voltage level of the second voltage VDDH. there is. At this time, the level of the second inverted output signal OUT2_b may be the first level. And, the level of the second output signal OUT2 may be the second level. The level of the third inverted output signal OUT3_b may be the first level. Meanwhile, static current that may flow from the second voltage VDDH to the third voltage VDDL can be prevented.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 레벨 쉬프터(200)의 풀다운 동작 타이밍도이다. 도 9는 도 8에 도시된 제1 기간(P1)에 동작하는 레벨 쉬프터(200)의 회로도이다. 도 10은 도 8에 도시된 제2 기간(P2)에 동작하는 레벨 쉬프터(200)의 회로도이다. 도 11은 도 8에 도시된 제3 기간(P3)에 동작하는 레벨 쉬프터(200)의 회로도이다. 도 12은 도 8에 도시된 제4 기간(P4)에 동작하는 레벨 쉬프터(200)의 회로도이다.Figure 8 is a pull-down operation timing diagram of the
도 9 내지 도 12에 도시된 회로도에서, 점선으로 표시된 트랜지스터는 턴 오프 상태이고, 실선으로 표시된 트랜지스터는 턴 온 상태인 것으로 가정한다. 그리고, 도 9 내지 도 12에 도시된 회로도에서, 트랜지스터들(MP1~MP6)은 p형 트랜지스터이고 트랜지스터들(MN1~MN4)은 n형 트랜지스터인 것으로 가정한다.In the circuit diagrams shown in FIGS. 9 to 12, it is assumed that the transistor indicated by a dotted line is turned off, and the transistor indicated by a solid line is assumed to be turned on. And, in the circuit diagrams shown in FIGS. 9 to 12, it is assumed that the transistors MP1 to MP6 are p-type transistors and the transistors MN1 to MN4 are n-type transistors.
도 8을 참조하면, 일부 실시예들에서, 레벨 쉬프터(200)의 풀다운 동작이 수행되는 기간은 제1 내지 제4 기간들(P1, P2, P3, P4)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8 , in some embodiments, a period during which the pull-down operation of the
제1 기간(P1)에서, 입력 신호(IN)의 레벨이 제3 레벨일 수 있다. 이에 따라 제2 반전 입력 신호(IN_bb)의 레벨도 제3 레벨일 수 있다. 여기서, 제3 레벨은 전술한 제3 전압(VDDL)의 전압 레벨에 대응될 수 있다.In the first period P1, the level of the input signal IN may be the third level. Accordingly, the level of the second inverted input signal IN_bb may also be the third level. Here, the third level may correspond to the voltage level of the above-described third voltage VDDL.
제1 기간(P1)에서, 제1 반전 입력 신호(IN_b)의 레벨 및 제1 반전 출력 신호(OUT1_b)의 레벨은 제1 레벨일 수 있다. 제1 레벨은 전술한 그라운드 전압(GND)의 전압 레벨에 대응될 수 있다. In the first period P1, the level of the first inverted input signal IN_b and the level of the first inverted output signal OUT1_b may be the first level. The first level may correspond to the voltage level of the above-described ground voltage (GND).
제1 기간(P1)에서, 제1 출력 신호(OUT1)의 레벨 및 제3 출력 신호(OUT3)의 레벨은 제2 레벨일 수 있다. 제2 레벨은 전술한 제2 전압(VDDH)의 전압 레벨에 대응될 수 있다.In the first period P1, the level of the first output signal OUT1 and the level of the third output signal OUT3 may be the second level. The second level may correspond to the voltage level of the above-described second voltage VDDH.
일 실시예에서, 제3 레벨은 제2 레벨보다 낮고 제1 레벨보다 높을 수 있다. In one embodiment, the third level may be lower than the second level and higher than the first level.
도 9를 참조하면, 제1 기간(P1)에서, n형 트랜지스터들(MN1~MN4) 중 일부 트랜지스터들(MN2, MN3)은 턴 오프되고 나머지 트랜지스터들(MN1, MN4)은 턴 온될 수 있다. p형 트랜지스터들(MP1~MP6) 중 일부 트랜지스터들(MP1, MP4, MP6)은 턴 오프되고 나머지 트랜지스터들(MP2, MP3, MP5)은 턴 온될 수 있다. 트랜지스터(MN1)가 턴 온됨에 의해, 제1 노드(N1)에서 발생하는 전압의 전압 레벨은 제1 전압의 전압 레벨과 동일할 수 있다. 한편, 트랜지스터(MP2)가 턴 온됨에 의해, 제2 노드(N2)에서 발생하는 전압의 전압 레벨은 제2 전압(VDDH)의 전압 레벨과 동일할 수 있다. 이에 따라, 제1 출력 신호(OUT1)의 레벨은 제2 레벨일 수 있다. 제2 반전 출력 신호(OUT2_b)의 레벨은 제1 레벨일 수 있다. 제2 출력 신호(OUT2)의 레벨은 제1 출력 신호(OUT1)의 레벨과 동일하게 제2 레벨일 수 있다. 제3 반전 출력 신호(OUT3_b)의 레벨은 제1 레벨일 수 있다.Referring to FIG. 9 , in the first period P1, some transistors MN2 and MN3 among the n-type transistors MN1 to MN4 may be turned off and the remaining transistors MN1 and MN4 may be turned on. Among the p-type transistors (MP1 to MP6), some transistors (MP1, MP4, and MP6) may be turned off and the remaining transistors (MP2, MP3, and MP5) may be turned on. When the transistor MN1 is turned on, the voltage level of the voltage generated at the first node N1 may be the same as the voltage level of the first voltage. Meanwhile, when the transistor MP2 is turned on, the voltage level of the voltage generated at the second node N2 may be the same as the voltage level of the second voltage VDDH. Accordingly, the level of the first output signal OUT1 may be the second level. The level of the second inverted output signal OUT2_b may be the first level. The level of the second output signal OUT2 may be the same as the level of the first output signal OUT1. The level of the third inverted output signal OUT3_b may be the first level.
도 8을 참조하면, 제1 기간(P1)에서 제2 기간(P2)으로 기간이 경과한 때, 입력 신호(IN)의 레벨이 제2 레벨에서 제1 레벨로 천이될 수 있다.Referring to FIG. 8 , when a period elapses from the first period P1 to the second period P2, the level of the input signal IN may transition from the second level to the first level.
제1 기간(P1) 이후의 제2 기간(P2)에서, 제2 반전 입력 신호(IN_bb)의 레벨은 제1 레벨일 수 있다. In the second period (P2) after the first period (P1), the level of the second inverted input signal (IN_bb) may be the first level.
제2 기간(P2)에서, 제3 출력 신호(OUT3)의 레벨은 제2 레벨일 수 있다. In the second period P2, the level of the third output signal OUT3 may be the second level.
제2 기간(P2)에서, 제1 반전 입력 신호(IN_b)의 레벨은 제3 레벨일 수 있다. In the second period P2, the level of the first inverted input signal IN_b may be the third level.
제2 기간(P2)에서, 제1 출력 신호(OUT1)의 레벨은 제2 레벨에서 기준 레벨(Vth)까지 감소할 수 있다. 일부 실시예들에서, 기준 레벨(Vth)은 제2 레벨(예, 제2 전압(VDDH)의 전압 레벨)보다 낮고 제1 레벨보다 높을 수 있다. In the second period P2, the level of the first output signal OUT1 may decrease from the second level to the reference level Vth. In some embodiments, the reference level Vth may be lower than the second level (eg, the voltage level of the second voltage VDDH) and higher than the first level.
도 10을 참조하면, 제2 기간(P2)에서, n형 트랜지스터들(MN1~MN4) 중 일부 트랜지스터들(MN1, MN4)은 턴 오프되고 나머지 트랜지스터들(MN2, MN3)은 턴 온될 수 있다. p형 트랜지스터들(MP1~MP6) 중 일부 트랜지스터들(MP1, MP5, MP6)은 턴 오프되고 나머지 트랜지스터들(MP2, MP3, MP4)은 턴 온될 수 있다. 트랜지스터들(MP3, MP4)이 턴 온됨에 의해, 제1 노드(N1)에 구동 전압(VDD)이 인가될 수 있다. 이 경우, 제1 노드(N1)에서 발생하는 전압의 전압 레벨(예, 제1 반전 출력 신호(OUT1_b)의 레벨)은 빠르게 증가할 수 있다. 한편, 제2 노드(N2)에서 발생하는 전압의 전압 레벨(예, 제1 출력 신호(OUT1)의 레벨)은 빠르게 감소할 수 있다. 복수의 인버터들(INV3, INV4, INV5, INV6)이 동작하지 않고 대기할 수 있다. 제2 반전 출력 신호(OUT2_b)의 레벨은 제1 레벨일 수 있다. 제2 출력 신호(OUT2)의 레벨은 제2 레벨일 수 있다. 한편, 제3 반전 출력 신호(OUT3_b)의 레벨은 제1 레벨일 수 있다.Referring to FIG. 10 , in the second period P2, some of the n-type transistors MN1 to MN4 may be turned off and the remaining transistors MN2 and MN3 may be turned on. Among the p-type transistors (MP1 to MP6), some transistors (MP1, MP5, and MP6) may be turned off and the remaining transistors (MP2, MP3, and MP4) may be turned on. When the transistors MP3 and MP4 are turned on, the driving voltage VDD may be applied to the first node N1. In this case, the voltage level of the voltage generated at the first node N1 (eg, the level of the first inverted output signal OUT1_b) may rapidly increase. Meanwhile, the voltage level of the voltage generated at the second node N2 (eg, the level of the first output signal OUT1) may rapidly decrease. Multiple inverters (INV3, INV4, INV5, INV6) may not operate and standby. The level of the second inverted output signal OUT2_b may be the first level. The level of the second output signal OUT2 may be the second level. Meanwhile, the level of the third inverted output signal OUT3_b may be the first level.
도 8을 참조하면, 제2 기간(P2) 이후의 제3 기간(P3)에서, 입력 신호(IN)의 레벨, 제2 반전 입력 신호(IN_bb)의 레벨, 및 제3 출력 신호(OUT3)의 레벨은, 제1 레벨일 수 있다.Referring to FIG. 8, in the third period (P3) after the second period (P2), the level of the input signal (IN), the level of the second inverted input signal (IN_bb), and the third output signal (OUT3) The level may be the first level.
제3 기간(P3)에서, 제1 반전 입력 신호(IN_b)의 레벨은 제3 레벨일 수 있다. In the third period P3, the level of the first inverted input signal IN_b may be the third level.
제3 기간(P3)에서, 제1 출력 신호(OUT1)의 레벨은 기준 레벨(Vth)에서 제1 레벨까지 감소할 수 있다. In the third period P3, the level of the first output signal OUT1 may decrease from the reference level Vth to the first level.
도 11을 참조하면, 제3 기간(P3)에서, n형 트랜지스터들(MN1~MN4) 중 일부 트랜지스터들(MN1, MN4)은 턴 오프되고 나머지 트랜지스터들(MN2, MN3)은 턴 온될 수 있다. p형 트랜지스터들(MP1~MP6) 중 일부 트랜지스터들(MP3, MP5)은 턴 오프되고 나머지 트랜지스터들(MP1, MP2, MP4, MP6)은 턴 온될 수 있다. 트랜지스터(MP1)가 턴 온됨에 의해, 제1 노드(N1)에 제2 전압(VDDH)이 인가될 수 있다. 이 경우, 제1 노드(N1)에서 발생하는 전압의 전압 레벨(예, 제1 반전 출력 신호(OUT1_b)의 레벨)은 더욱 증가할 수 있다. 한편, 트랜지스터(MN2)가 턴 온됨에 의해, 제2 노드(N2)에서 발생하는 전압의 전압 레벨(예, 제1 출력 신호(OUT1)의 레벨)은 더욱 감소할 수 있다. 제2 노드(N2)에서 발생하는 전압의 전압 레벨이 기준 레벨(Vth) 이하로 감소한 경우, 복수의 인버터들(INV3, INV4, INV5, INV6)이 동작할 수 있다. 이에 따라, 제2 반전 출력 신호(OUT2_b)의 레벨은 제2 레벨일 수 있다. 그리고, 제2 출력 신호(OUT2)의 레벨은 제1 레벨일 수 있다. 제3 반전 출력 신호(OUT3_b)의 레벨은 제2 레벨일 수 있다. Referring to FIG. 11 , in the third period P3, some of the n-type transistors MN1 to MN4 may be turned off and the remaining transistors MN2 and MN3 may be turned on. Among the p-type transistors MP1 to MP6, some transistors MP3 and MP5 may be turned off and the remaining transistors MP1, MP2, MP4, and MP6 may be turned on. When the transistor MP1 is turned on, the second voltage VDDH may be applied to the first node N1. In this case, the voltage level of the voltage generated at the first node N1 (eg, the level of the first inverted output signal OUT1_b) may further increase. Meanwhile, as the transistor MN2 is turned on, the voltage level of the voltage generated at the second node N2 (eg, the level of the first output signal OUT1) may further decrease. When the voltage level of the voltage generated at the second node N2 decreases below the reference level Vth, a plurality of inverters INV3, INV4, INV5, and INV6 may operate. Accordingly, the level of the second inverted output signal OUT2_b may be the second level. And, the level of the second output signal OUT2 may be the first level. The level of the third inverted output signal OUT3_b may be the second level.
도 8을 참조하면, 제3 기간(P3) 이후의 제4 기간(P4)에서, 입력 신호(IN)의 레벨, 제2 반전 입력 신호(IN_bb)의 레벨, 제1 출력 신호(OUT1)의 레벨, 및 제3 출력 신호(OUT3)의 레벨은, 제1 레벨일 수 있다.Referring to FIG. 8, in the fourth period (P4) after the third period (P3), the level of the input signal (IN), the level of the second inverted input signal (IN_bb), and the level of the first output signal (OUT1) , and the level of the third output signal OUT3 may be the first level.
제4 기간(P4)에서, 제1 반전 출력 신호(OUT1_b)의 레벨은 제2 레벨일 수 있다.In the fourth period P4, the level of the first inverted output signal OUT1_b may be the second level.
제4 기간(P4)에서, 제1 반전 입력 신호(IN_b)의 레벨은 제3 레벨일 수 있다.In the fourth period P4, the level of the first inverted input signal IN_b may be the third level.
도 12를 참조하면, 제4 기간(P4)에서, n형 트랜지스터들(MN1~MN4) 중 일부 트랜지스터들(MN1, MN4)은 턴 오프되고 나머지 트랜지스터들(MN2, MN3)은 턴 온될 수 있다. p형 트랜지스터들(MP1~MP6) 중 일부 트랜지스터들(MP2, MP3, MP5)은 턴 오프되고 나머지 트랜지스터들(MP1, MP4, MP6)은 턴 온될 수 있다. 트랜지스터(MP1)가 턴 온됨에 따라, 제1 노드(N1)에서 발생하는 전압의 전압 레벨(즉, 제1 반전 출력 신호(OUT1_b)의 레벨)이 제2 전압(VDDH)의 전압 레벨로 유지될 수 있다. 한편, 트래지스터(MN2)가 턴 온됨에 따라, 제2 노드(N2)에서 발생하는 전압의 전압 레벨(즉, 제1 출력 신호(OUT1)의 레벨)이 제1 전압의 전압 레벨로 유지될 수 있다. 이때, 제2 반전 출력 신호(OUT2_b)의 레벨은 제2 레벨일 수 있다. 그리고, 제2 출력 신호(OUT2)의 레벨은 제1 레벨일 수 있다. 제3 반전 출력 신호(OUT3_b)의 레벨은 제2 레벨일 수 있다.Referring to FIG. 12 , in the fourth period P4, some of the n-type transistors MN1 to MN4 may be turned off and the remaining transistors MN2 and MN3 may be turned on. Among the p-type transistors (MP1 to MP6), some transistors (MP2, MP3, and MP5) may be turned off and the remaining transistors (MP1, MP4, and MP6) may be turned on. As the transistor MP1 is turned on, the voltage level of the voltage generated at the first node N1 (i.e., the level of the first inverted output signal OUT1_b) is maintained at the voltage level of the second voltage VDDH. You can. Meanwhile, as the transistor MN2 is turned on, the voltage level of the voltage generated at the second node N2 (i.e., the level of the first output signal OUT1) can be maintained at the voltage level of the first voltage. there is. At this time, the level of the second inverted output signal OUT2_b may be the second level. And, the level of the second output signal OUT2 may be the first level. The level of the third inverted output signal OUT3_b may be the second level.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 반도체 장치의 개략적인 블록도이다.13 is a schematic block diagram of a semiconductor device according to an embodiment of the present disclosure.
도 13을 참조하면, 반도체 장치(300)는 제1 집적 회로(310, First Integrated Circuit), 레벨 쉬프터(320, Level Shifter), 및 제2 집적 회로(330, Second Integrated Circuit)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 13, the
제1 집적 회로(310)는 일련의 처리 동작을 수행하여 제1 신호(SIG1)를 생성할 수 있다. 제1 집적 회로(310)는 제1 신호(SIG1)를 레벨 쉬프터(320)에 송신할 수 있다.The first
레벨 쉬프터(320)는 도 1 내지 도 12를 참조하여 전술한 레벨 쉬프터(예, 100 또는 200)에 대응되며 전술한 동작을 수행할 수 있다. The
레벨 쉬프터(320)는 제1 신호(SIG1)를 입력받고, 제1 신호(SIG1)의 레벨이 천이된 제2 신호(SIG2)를 출력할 수 있다. 제1 신호(SIG1)는 전술한 입력 신호(IN)로서 레벨 쉬프터(320)에 입력되고, 제2 신호(SIG2)는 전술한 제3 출력 신호(OUT3)로서 제2 집적 회로(330)에 입력될 수 있다.The
일부 실시예들에서, 레벨 쉬프터(320)는 레벨 쉬프팅 회로 및 쉬프팅 시간 단축 회로를 포함할 수 있다.In some embodiments, the
레벨 쉬프팅 회로는, 제1 신호(SIG1) 및 구동 전압(예, VDD)을 기초로, 제1 신호(SIG1)가 반전된 제1 반전 입력 신호(예, IN_b), 제1 반전 입력 신호(예, IN_b)가 반전된 제2 반전 입력 신호(예, IN_bb), 및 제1 신호(SIG1)의 레벨이 천이된 제1 출력 신호(예, OUT1)를 각각 출력하도록 구성될 수 있다. 레벨 쉬프팅 회로는, 도 1 내지 도 12를 참조하여 전술한 바와 동일할 수 있다.The level shifting circuit is based on the first signal (SIG1) and the driving voltage (e.g., VDD), a first inverted input signal (e.g., IN_b) in which the first signal (SIG1) is inverted, and a first inverted input signal (e.g., , IN_b) may be configured to output a second inverted input signal (eg, IN_bb) inverted, and a first output signal (eg, OUT1) where the level of the first signal (SIG1) is shifted. The level shifting circuit may be the same as described above with reference to FIGS. 1 to 12.
쉬프팅 시간 단축 회로는 제1 반전 입력 신호(예, IN_b) 및 제2 반전 입력 신호(예, IN_bb)를 기초로 구동 전압(예, VDD)을 레벨 쉬프팅 회로에 전달할 수 있다. 그리고, 쉬프팅 시간 단축 회로는 제1 출력 신호(예, OUT1)를 기초로 제2 출력 신호(예, OUT2), 제2 출력 신호(예, OUT2)의 반전 출력 신호(예, OUT2_b), 및 제1 출력 신호(예, OUT1)에 대응되는 제2 신호(SIG2)를 각각 생성할 수 있다.The shifting time reduction circuit may transfer a driving voltage (eg, VDD) to the level shifting circuit based on the first inverted input signal (eg, IN_b) and the second inverted input signal (eg, IN_bb). In addition, the shifting time reduction circuit is based on the first output signal (e.g., OUT1), a second output signal (e.g., OUT2), an inverted output signal (e.g., OUT2_b) of the second output signal (e.g., OUT2), and a first output signal (e.g., OUT1). 1 A second signal (SIG2) corresponding to an output signal (eg, OUT1) may be generated.
일부 실시예들에서, 쉬프팅 시간 단축 회로는 제1 내지 제3 구동 회로들을 포함할 수 있다.In some embodiments, the shifting time reduction circuit may include first to third driving circuits.
제1 구동 회로는 제1 반전 입력 신호(예, IN_b), 제2 반전 입력 신호(예, IN_bb), 및 제2 출력 신호(예, OUT2)의 반전 출력 신호(예, OUT2_b)를 기초로, 구동 전압(예, VDD)을 레벨 쉬프팅 회로에 전달하도록 구성될 수 있다. 제1 구동 회로는 도 1 내지 도 12를 참조하여 전술한 바와 동일할 수 있다.The first driving circuit is based on an inverted output signal (e.g., OUT2_b) of the first inverted input signal (e.g., IN_b), the second inverted input signal (e.g., IN_bb), and the second output signal (e.g., OUT2), It may be configured to deliver a driving voltage (eg, VDD) to the level shifting circuit. The first driving circuit may be the same as described above with reference to FIGS. 1 to 12.
일 실시예에서, 제1 구동 회로는, 제2 반전 입력 신호(예, IN_bb)가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제1 트랜지스터(예, MP4), 제1 반전 입력 신호(예, IN_b)가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터(예, MN3), 및 반전 출력 신호(예, OUT2_b)가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제3 트랜지스터(예, MP3)를 포함할 수 있다.In one embodiment, the first driving circuit includes a first transistor (e.g., MP4) including a gate electrode through which a second inverted input signal (e.g., IN_bb) is input, and a first inverting input signal (e.g., IN_b) is input. It may include a second transistor (eg, MN3) including a gate electrode into which an inverted output signal (eg, OUT2_b) is input, and a third transistor (eg, MP3) including a gate electrode into which an inverted output signal (eg, OUT2_b) is input.
제2 구동 회로는 제1 반전 입력 신호(예, IN_b), 제2 반전 입력 신호(예, IN_bb), 및 제2 출력 신호(예, OUT2)를 기초로, 구동 전압(예, VDD)을 레벨 쉬프팅 회로에 전달하도록 구성될 수 있다. 제2 구동 회로는 도 1 내지 도 12를 참조하여 전술한 바와 동일할 수 있다.The second driving circuit levels the driving voltage (e.g., VDD) based on the first inverting input signal (e.g., IN_b), the second inverting input signal (e.g., IN_bb), and the second output signal (e.g., OUT2). It may be configured to transmit to a shifting circuit. The second driving circuit may be the same as described above with reference to FIGS. 1 to 12.
일 실시예에서, 제2 구동 회로는, 제1 반전 입력 신호(예, IN_b)가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제4 트랜지스터(예, MP5), 제2 반전 입력 신호(예, IN_bb)가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제5 트랜지스터(예, MN4), 및 제2 출력 신호(예, OUT2)가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제6 트랜지스터(예, MP6)를 포함할 수 있다.In one embodiment, the second driving circuit includes a fourth transistor (e.g., MP5) including a gate electrode through which a first inverted input signal (e.g., IN_b) is input, and a second inverted input signal (e.g., IN_bb) is input. It may include a fifth transistor (eg, MN4) including a gate electrode through which a second output signal (eg, OUT2) is input, and a sixth transistor (eg, MP6) including a gate electrode into which the second output signal (eg, OUT2) is input.
제3 구동 회로는 제1 출력 신호(예, OUT1)를 기초로, 제2 출력 신호(예, OUT2), 반전 출력 신호(예, OUT2_b), 및 제2 신호(SIG2)를 각각 출력하도록 구성될 수 있다. 제3 구동 회로는 도 1 내지 도 12를 참조하여 전술한 바와 동일할 수 있다.The third driving circuit will be configured to output a second output signal (e.g., OUT2), an inverted output signal (e.g., OUT2_b), and a second signal (SIG2) based on the first output signal (e.g., OUT1), respectively. You can. The third driving circuit may be the same as described above with reference to FIGS. 1 to 12.
일 실시예에서, 제3 구동 회로는, 제1 출력 신호(예, OUT1)를 입력받아 반전 출력 신호(예, OUT2_b)를 출력하는 제1 인버터(예, INV3), 반전 출력 신호(예, OUT2_b)를 입력받아 제2 출력 신호(예, OUT2)를 출력하는 제2 인버터(예, INV4), 제2 출력 신호(예, OUT2)를 입력받아 제2 출력 신호(예, OUT2)가 반전된 신호를 출력하는 제3 인버터(예, INV5), 및 제2 출력 신호(예, OUT2)가 반전된 신호를 입력받아 제2 신호(SIG2)를 출력하는 제4 인버터(예, INV6)를 포함할 수 있다.In one embodiment, the third driving circuit includes a first inverter (e.g., INV3) that receives a first output signal (e.g., OUT1) and outputs an inverted output signal (e.g., OUT2_b), and an inverter output signal (e.g., OUT2_b). ), a second inverter (e.g., INV4) that receives the input and outputs a second output signal (e.g., OUT2), and a second inverter (e.g., INV4) that receives the second output signal (e.g., OUT2) and the second output signal (e.g., OUT2) is inverted. It may include a third inverter (e.g., INV5) that outputs, and a fourth inverter (e.g., INV6) that receives the inverted signal of the second output signal (e.g., OUT2) and outputs the second signal (SIG2). there is.
제2 집적 회로(330)는 레벨 쉬프터(320)로부터 제2 신호(SIG2)를 수신할 수 있다. 제2 집적 회로(330)는 제2 신호(SIG2)를 처리할 수 있다.The second
앞서 설명된 본 개시의 다양한 실시예는 추가 실시예와 결합될 수 있고, 상술한 상세한 설명에 비추어 당업자가 이해 가능한 범주에서 변경될 수 있다. 본 개시의 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 개시의 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 개시의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The various embodiments of the present disclosure described above may be combined with additional embodiments and may be changed within the scope understandable to those skilled in the art in light of the above detailed description. The embodiments of the present disclosure should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. For example, each component described as unitary may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may also be implemented in a combined form. Accordingly, all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims of the present disclosure and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present disclosure.
Claims (20)
상기 구동 전압이 인가되는 라인 및 제2 노드 사이에 연결되고 상기 구동 전압을 상기 제2 노드에 전달하는 복수의 트랜지스터들을 포함하는 제2 구동 회로;
상기 제2 노드에 연결되어 제1 출력 신호가 반전된 반전 출력 신호를 상기 제1 구동 회로에 출력하고 상기 반전 출력 신호가 반전된 제2 출력 신호를 상기 제2 구동 회로에 출력하며 상기 제1 출력 신호에 대응되는 제3 출력 신호를 출력하는 복수의 인버터들을 포함하는 제3 구동 회로; 및
입력 신호를 입력받고, 상기 입력 신호가 반전된 제1 반전 입력 신호 및 상기 제1 반전 입력 신호가 반전된 제2 반전 입력 신호를 상기 제1 구동 회로 및 상기 제2 구동 회로에 출력하고, 상기 입력 신호의 레벨이 천이된 신호를 상기 제1 출력 신호로 상기 제2 노드에 출력하도록 구성된 레벨 쉬프팅 회로를 포함하는, 레벨 쉬프터.a first driving circuit connected between a line to which a driving voltage is applied and a first node and including a plurality of transistors that transmit the driving voltage to the first node;
a second driving circuit connected between a line to which the driving voltage is applied and a second node and including a plurality of transistors that transmit the driving voltage to the second node;
It is connected to the second node and outputs an inverted output signal in which the first output signal is inverted to the first driving circuit, outputs a second output signal in which the inverted output signal is inverted to the second driving circuit, and the first output signal is connected to the second node. a third driving circuit including a plurality of inverters that output a third output signal corresponding to the signal; and
Receives an input signal, outputs a first inverted input signal obtained by inverting the input signal and a second inverted input signal obtained by inverting the first inverted input signal to the first driving circuit and the second driving circuit, and the input A level shifter comprising a level shifting circuit configured to output a level-shifted signal as the first output signal to the second node.
상기 제1 구동 회로는,
상기 제1 노드와 제3 노드 사이에 연결되고, 상기 제1 반전 입력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제1 트랜지스터;
상기 구동 전압이 인가되는 라인 및 상기 제3 노드 사이에 연결되고, 상기 반전 출력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터; 및
상기 제1 노드와 상기 제3 노드 사이에 연결되고, 상기 제2 반전 입력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제3 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 레벨 쉬프터.According to claim 1,
The first driving circuit is,
a first transistor connected between the first node and the third node and including a gate electrode to which the first inverted input signal is input;
a second transistor connected between the line to which the driving voltage is applied and the third node, and including a gate electrode through which the inverted output signal is input; and
A level shifter comprising a third transistor connected between the first node and the third node and including a gate electrode through which the second inverted input signal is input.
상기 제1 트랜지스터는, 상기 제2 트랜지스터 및 상기 제3 트랜지스터의 타입과 다른 타입의 트랜지스터이고,
상기 제2 트랜지스터 및 상기 제3 트랜지스터는, 같은 타입의 트랜지스터인 것을 특징으로 하는, 레벨 쉬프터.According to clause 2,
The first transistor is a transistor of a type different from that of the second transistor and the third transistor,
A level shifter, characterized in that the second transistor and the third transistor are transistors of the same type.
상기 제2 구동 회로는,
상기 제2 노드와 제4 노드 사이에 연결되고, 상기 제2 반전 입력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제1 트랜지스터;
상기 제2 노드와 상기 제4 노드 사이에 연결되고, 상기 제1 반전 입력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터; 및
상기 구동 전압이 인가되는 라인 및 상기 제4 노드 사이에 연결되고, 상기 제2 출력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제3 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 레벨 쉬프터.According to claim 1,
The second driving circuit is,
a first transistor connected between the second node and the fourth node and including a gate electrode to which the second inverted input signal is input;
a second transistor connected between the second node and the fourth node and including a gate electrode to which the first inverted input signal is input; and
A level shifter, characterized in that it includes a third transistor connected between the line to which the driving voltage is applied and the fourth node, and including a gate electrode through which the second output signal is input.
상기 제1 트랜지스터는, 상기 제2 트랜지스터 및 상기 제3 트랜지스터의 타입과 다른 타입의 트랜지스터이고,
상기 제2 트랜지스터 및 상기 제3 트랜지스터는, 같은 타입의 트랜지스터인 것을 특징으로 하는, 레벨 쉬프터.According to clause 4,
The first transistor is a transistor of a type different from that of the second transistor and the third transistor,
A level shifter, characterized in that the second transistor and the third transistor are transistors of the same type.
상기 제3 구동 회로는,
상기 제1 출력 신호를 입력받아 상기 반전 출력 신호를 출력하는 제1 인버터; 및
상기 제1 인버터와 직렬로 연결되고, 상기 반전 출력 신호를 입력받아 상기 제2 출력 신호를 출력하는 제2 인버터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 레벨 쉬프터.According to claim 1,
The third driving circuit is,
a first inverter that receives the first output signal and outputs the inverted output signal; and
A level shifter comprising a second inverter connected in series with the first inverter and receiving the inverted output signal and outputting the second output signal.
상기 제3 구동 회로는,
상기 제2 인버터와 직렬로 연결되고, 상기 제2 출력 신호를 입력받아 상기 제3 출력 신호가 반전된 신호를 출력하는 제3 인버터; 및
상기 제3 인버터와 직렬로 연결되고, 상기 제3 출력 신호가 반전된 상기 신호를 입력받아 상기 제3 출력 신호를 출력하는 제4 인버터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 레벨 쉬프터.According to clause 6,
The third driving circuit is,
a third inverter connected in series with the second inverter, receiving the second output signal and outputting an inverted signal of the third output signal; and
The level shifter is connected in series with the third inverter, and further includes a fourth inverter that receives the signal inverted with the third output signal and outputs the third output signal.
상기 레벨 쉬프팅 회로는,
제1 전압이 인가되는 라인 및 상기 제1 노드 사이에 연결되고, 상기 제2 반전 입력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제1 트랜지스터;
상기 제1 전압이 인가되는 라인 및 상기 제2 노드 사이에 연결되고, 상기 제1 반전 입력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터;
상기 제1 전압의 전압 레벨보다 높은 전압 레벨을 갖는 제2 전압이 인가되는 라인과 상기 제1 노드 사이에 연결되고, 상기 제2 노드에 연결된 게이트 전극을 포함하는 제3 트랜지스터;
상기 제2 전압이 인가되는 라인과 상기 제2 노드 사이에 연결되고, 상기 제1 노드에 연결된 게이트 전극을 포함하는 제4 트랜지스터;
상기 입력 신호를 입력받고, 상기 제1 반전 입력 신호를 출력하는 제1 인버터; 및
상기 제1 반전 입력 신호를 입력받고, 상기 제2 반전 입력 신호를 출력하는 제2 인버터를 포함하고,
상기 구동 전압은,
상기 제2 전압, 및 상기 제1 전압의 전압 레벨보다 높고 상기 제2 전압의 전압 레벨보다 낮은 전압 레벨을 갖는 제3 전압 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 레벨 쉬프터.According to claim 1,
The level shifting circuit is,
a first transistor connected between a line to which a first voltage is applied and the first node, and including a gate electrode to which the second inverted input signal is input;
a second transistor connected between the line to which the first voltage is applied and the second node, and including a gate electrode to which the first inverted input signal is input;
a third transistor connected between the first node and a line to which a second voltage having a voltage level higher than the voltage level of the first voltage is applied, and including a gate electrode connected to the second node;
a fourth transistor connected between the line to which the second voltage is applied and the second node, and including a gate electrode connected to the first node;
a first inverter that receives the input signal and outputs the first inverted input signal; and
A second inverter that receives the first inverted input signal and outputs the second inverted input signal,
The driving voltage is,
A level shifter, characterized in that one of the second voltage and a third voltage having a voltage level higher than the voltage level of the first voltage and lower than the voltage level of the second voltage.
상기 제1 반전 입력 신호 및 상기 제2 반전 입력 신호를 기초로 상기 구동 전압을 상기 레벨 쉬프팅 회로에 전달하고, 상기 제1 출력 신호를 기초로 제2 출력 신호, 상기 제2 출력 신호의 반전 출력 신호, 및 상기 제1 출력 신호에 대응되는 제3 출력 신호를 각각 생성하도록 구성된 쉬프팅 시간 단축 회로를 포함하고,
상기 레벨 쉬프팅 회로가 동작하는 제1 기간에서, 상기 입력 신호의 레벨, 상기 제2 반전 입력 신호의 레벨, 상기 제1 출력 신호의 레벨, 상기 제2 출력 신호의 레벨, 및 상기 제3 출력 신호의 레벨은, 제1 레벨이고,
상기 제1 기간에서, 상기 반전 출력 신호의 레벨은, 상기 제1 레벨보다 높은 제2 레벨이고,
상기 제1 기간에서, 상기 제1 반전 입력 신호의 레벨은, 상기 제2 레벨보다 낮고 상기 제1 레벨보다 높은 제3 레벨인 것을 특징으로 하는, 레벨 쉬프터.
Based on the input signal and the driving voltage, a first inverted input signal in which the input signal is inverted, a second inverted input signal in which the first inverted input signal is inverted, and a first output signal in which the level of the input signal is shifted. Level shifting circuits configured to output each; and
The driving voltage is transmitted to the level shifting circuit based on the first inverted input signal and the second inverted input signal, and a second output signal is provided based on the first output signal and an inverted output signal of the second output signal. , and a shifting time reduction circuit configured to respectively generate a third output signal corresponding to the first output signal,
In a first period in which the level shifting circuit operates, the level of the input signal, the level of the second inverted input signal, the level of the first output signal, the level of the second output signal, and the third output signal The level is the first level,
In the first period, the level of the inverted output signal is a second level higher than the first level,
In the first period, the level of the first inverted input signal is a third level that is lower than the second level and higher than the first level.
상기 제1 기간 이후의 제2 기간에서, 상기 제1 반전 입력 신호의 레벨, 상기 제2 출력 신호의 레벨, 및 상기 제3 출력 신호의 레벨은, 상기 제1 레벨이고,
상기 제2 기간에서, 상기 반전 출력 신호의 레벨은 상기 제2 레벨이고,
상기 제2 기간에서, 상기 입력 신호의 레벨 및 상기 제2 반전 입력 신호의 레벨은, 상기 제3 레벨이고,
상기 제2 기간에서, 상기 제1 출력 신호의 레벨은 상기 제1 레벨에서 기준 레벨까지 증가하고,
상기 기준 레벨은 상기 제2 레벨보다 낮은 것을 특징으로 하는, 레벨 쉬프터.According to clause 9,
In a second period after the first period, the level of the first inverted input signal, the level of the second output signal, and the level of the third output signal are the first level,
In the second period, the level of the inverted output signal is the second level,
In the second period, the level of the input signal and the level of the second inverted input signal are the third level,
In the second period, the level of the first output signal increases from the first level to the reference level,
Level shifter, characterized in that the reference level is lower than the second level.
상기 제2 기간 이후의 제3 기간에서, 상기 제1 반전 입력 신호의 레벨 및 상기 반전 출력 신호의 레벨은, 상기 제1 레벨이고,
상기 제3 기간에서, 상기 제2 출력 신호의 레벨 및 상기 제3 출력 신호의 레벨은, 상기 제2 레벨이고,
상기 제3 기간에서, 상기 입력 신호의 레벨 및 상기 제2 반전 입력 신호의 레벨은, 상기 제3 레벨이고,
상기 제3 기간에서, 상기 제1 출력 신호의 레벨은 상기 기준 레벨에서 상기 제2 레벨까지 증가하는 것을 특징으로 하는, 레벨 쉬프터.According to claim 11,
In a third period after the second period, the level of the first inverted input signal and the level of the inverted output signal are the first level,
In the third period, the level of the second output signal and the level of the third output signal are the second level,
In the third period, the level of the input signal and the level of the second inverted input signal are the third level,
In the third period, the level of the first output signal increases from the reference level to the second level.
상기 제3 기간 이후의 제4 기간에서, 상기 제1 반전 입력 신호의 레벨은 상기 제1 레벨이고,
상기 제4 기간에서, 상기 제1 출력 신호의 레벨, 상기 제2 출력 신호의 레벨, 및 상기 제3 출력 신호의 레벨은, 상기 제2 레벨이고,
상기 제4 기간에서, 상기 입력 신호의 레벨 및 상기 제2 반전 입력 신호의 레벨은, 상기 제3 레벨인 것을 특징으로 하는, 레벨 쉬프터.According to claim 12,
In the fourth period after the third period, the level of the first inverted input signal is the first level,
In the fourth period, the level of the first output signal, the level of the second output signal, and the level of the third output signal are the second level,
In the fourth period, the level of the input signal and the level of the second inverted input signal are the third level.
상기 레벨 쉬프터가 동작하는 제1 기간에서, 상기 제1 반전 입력 신호의 레벨은 제1 레벨이고,
상기 제1 기간에서, 상기 제1 출력 신호의 레벨, 상기 제2 출력 신호의 레벨, 및 상기 제3 출력 신호의 레벨은, 상기 제1 레벨보다 높은 제2 레벨이고,
상기 제1 기간에서, 상기 입력 신호의 레벨 및 상기 제2 반전 입력 신호의 레벨은, 상기 제2 레벨보다 낮고 상기 제1 레벨보다 높은 제3 레벨인 것을 특징으로 하는, 레벨 쉬프터.According to clause 9,
In the first period in which the level shifter operates, the level of the first inverted input signal is the first level,
In the first period, the level of the first output signal, the level of the second output signal, and the level of the third output signal are a second level higher than the first level,
In the first period, the level of the input signal and the level of the second inverted input signal are a third level lower than the second level and higher than the first level.
상기 제1 기간 이후의 제2 기간에서, 상기 입력 신호의 레벨, 상기 제2 반전 입력 신호의 레벨, 및 상기 반전 출력 신호의 레벨은, 상기 제1 레벨이고,
상기 제2 기간에서, 상기 제2 출력 신호의 레벨 및 상기 제3 출력 신호의 레벨은, 상기 제2 레벨이고,
상기 제2 기간에서, 상기 제1 반전 입력 신호의 레벨은 상기 제3 레벨이고,
상기 제2 기간에서, 상기 제1 출력 신호의 레벨은 상기 제2 레벨에서 기준 레벨까지 감소하고,
상기 기준 레벨은 상기 제1 레벨보다 높은 것을 특징으로 하는, 레벨 쉬프터.According to claim 14,
In a second period after the first period, the level of the input signal, the level of the second inverted input signal, and the level of the inverted output signal are the first level,
In the second period, the level of the second output signal and the level of the third output signal are the second level,
In the second period, the level of the first inverted input signal is the third level,
In the second period, the level of the first output signal decreases from the second level to the reference level,
Level shifter, characterized in that the reference level is higher than the first level.
상기 제2 기간 이후의 제3 기간에서, 상기 입력 신호의 레벨, 상기 제2 반전 입력 신호의 레벨, 상기 제2 출력 신호의 레벨, 및 상기 제3 출력 신호의 레벨은, 상기 제1 레벨이고,
상기 제3 기간에서, 상기 반전 출력 신호의 레벨은 상기 제2 레벨이고,
상기 제3 기간에서, 상기 제1 반전 입력 신호의 레벨은 상기 제3 레벨이고,
상기 제3 기간에서, 상기 제1 출력 신호의 레벨은 상기 기준 레벨에서 상기 제1 레벨까지 감소하는 것을 특징으로 하는, 레벨 쉬프터.According to claim 15,
In a third period after the second period, the level of the input signal, the level of the second inverted input signal, the level of the second output signal, and the level of the third output signal are the first level,
In the third period, the level of the inverted output signal is the second level,
In the third period, the level of the first inverted input signal is the third level,
In the third period, the level of the first output signal decreases from the reference level to the first level.
상기 제3 기간 이후의 제4 기간에서, 상기 입력 신호의 레벨, 상기 제2 반전 입력 신호의 레벨, 상기 제1 출력 신호의 레벨, 상기 제2 출력 신호의 레벨, 및 상기 제3 출력 신호의 레벨은, 상기 제1 레벨이고,
상기 제4 기간에서, 상기 반전 출력 신호의 레벨은 상기 제2 레벨이고,
상기 제4 기간에서, 상기 제1 반전 입력 신호의 레벨은 상기 제3 레벨인 것을 특징으로 하는, 레벨 쉬프터.According to claim 16,
In a fourth period after the third period, the level of the input signal, the level of the second inverted input signal, the level of the first output signal, the level of the second output signal, and the level of the third output signal. is the first level,
In the fourth period, the level of the inverted output signal is the second level,
In the fourth period, the level of the first inverted input signal is the third level.
상기 제1 신호를 입력받고, 상기 제1 신호의 레벨이 천이된 제2 신호를 출력하도록 구성된 레벨 쉬프터; 및
상기 제2 신호를 수신하도록 구성된 제2 집적 회로를 포함하고,
상기 레벨 쉬프터는,
상기 제1 신호 및 구동 전압을 기초로, 상기 제1 신호가 반전된 제1 반전 입력 신호, 상기 제1 반전 입력 신호가 반전된 제2 반전 입력 신호, 및 상기 제1 신호의 레벨이 천이된 제1 출력 신호를 각각 출력하도록 구성된 레벨 쉬프팅 회로; 및
상기 제1 반전 입력 신호 및 상기 제2 반전 입력 신호를 기초로 상기 구동 전압을 상기 레벨 쉬프팅 회로에 전달하고, 상기 제1 출력 신호를 기초로 제2 출력 신호, 상기 제2 출력 신호의 반전 출력 신호, 및 상기 제1 출력 신호에 대응되는 상기 제2 신호를 각각 생성하도록 구성된 쉬프팅 시간 단축 회로를 포함하고,
상기 쉬프팅 시간 단축 회로는,
상기 제1 반전 입력 신호, 상기 제2 반전 입력 신호, 및 제2 출력 신호의 반전 출력 신호를 기초로, 상기 구동 전압을 상기 레벨 쉬프팅 회로에 전달하도록 구성된 제1 구동 회로;
상기 제1 반전 입력 신호, 상기 제2 반전 입력 신호, 및 상기 제2 출력 신호를 기초로, 상기 구동 전압을 상기 레벨 쉬프팅 회로에 전달하도록 구성된 제2 구동 회로; 및
상기 제1 출력 신호를 기초로, 상기 제2 출력 신호, 상기 반전 출력 신호, 및 상기 제2 신호를 각각 출력하도록 구성된 제3 구동 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 장치.
a first integrated circuit configured to transmit a first signal;
a level shifter configured to receive the first signal and output a second signal in which the level of the first signal is shifted; and
a second integrated circuit configured to receive the second signal;
The level shifter is,
Based on the first signal and the driving voltage, a first inverted input signal in which the first signal is inverted, a second inverted input signal in which the first inverted input signal is inverted, and a second inverted input signal in which the level of the first signal is shifted. 1 level shifting circuit configured to output each output signal; and
The driving voltage is transmitted to the level shifting circuit based on the first inverted input signal and the second inverted input signal, and a second output signal is provided based on the first output signal and an inverted output signal of the second output signal. , and a shifting time reduction circuit configured to respectively generate the second signal corresponding to the first output signal,
The shifting time reduction circuit,
a first driving circuit configured to transfer the driving voltage to the level shifting circuit based on an inverted output signal of the first inverted input signal, the second inverted input signal, and the second output signal;
a second driving circuit configured to transfer the driving voltage to the level shifting circuit based on the first inverted input signal, the second inverted input signal, and the second output signal; and
A semiconductor device comprising a third driving circuit configured to output the second output signal, the inverted output signal, and the second signal, respectively, based on the first output signal.
상기 제1 구동 회로는,
상기 제2 반전 입력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제1 트랜지스터, 상기 제1 반전 입력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터, 및 상기 반전 출력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제3 트랜지스터를 포함하고,
상기 제2 구동 회로는,
상기 제1 반전 입력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제4 트랜지스터, 상기 제2 반전 입력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제5 트랜지스터, 및 상기 제2 출력 신호가 입력되는 게이트 전극을 포함하는 제6 트랜지스터를 포함하고,
상기 제3 구동 회로는,
상기 제1 출력 신호를 입력받아 상기 반전 출력 신호를 출력하는 제1 인버터, 상기 반전 출력 신호를 입력받아 상기 제2 출력 신호를 출력하는 제2 인버터, 상기 제2 출력 신호를 입력받아 상기 제2 출력 신호가 반전된 신호를 출력하는 제3 인버터, 및 상기 제2 출력 신호가 반전된 상기 신호를 입력받아 상기 제2 신호를 출력하는 제4 인버터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 장치.
According to clause 18,
The first driving circuit is,
A first transistor including a gate electrode to which the second inverted input signal is input, a second transistor including a gate electrode to which the first inverted input signal is input, and a gate electrode to which the inverted output signal is input. Contains 3 transistors,
The second driving circuit is,
A fourth transistor including a gate electrode to which the first inverted input signal is input, a fifth transistor including a gate electrode to which the second inverted input signal is input, and a gate electrode to which the second output signal is input. Includes a sixth transistor,
The third driving circuit is,
A first inverter that receives the first output signal and outputs the inverted output signal, a second inverter that receives the inverted output signal and outputs the second output signal, and receives the second output signal and outputs the second output signal. A semiconductor device comprising a third inverter that outputs an inverted signal, and a fourth inverter that receives the inverted second output signal and outputs the second signal.
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