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JP2017055306A - Level shift circuit and driver circuit - Google Patents

Level shift circuit and driver circuit Download PDF

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JP2017055306A
JP2017055306A JP2015178799A JP2015178799A JP2017055306A JP 2017055306 A JP2017055306 A JP 2017055306A JP 2015178799 A JP2015178799 A JP 2015178799A JP 2015178799 A JP2015178799 A JP 2015178799A JP 2017055306 A JP2017055306 A JP 2017055306A
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サウ キュン チン
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哲 小玉
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a signal transfer characteristic.SOLUTION: In an embodiment, a level shift circuit includes a first to an eighth transistors. The first and the second transistors are a first conduction type, and the third to the eighth transistors are a second conduction type. The first transistor is connected to a first node to which a first voltage is supplied, and controlled with an input signal. The third transistor is connected between a third node which outputs a first output signal, and the first transistor. The fourth transistor is connected between a second node to which a second voltage, different from the first voltage, is supplied, and the third node, and controlled with a second output signal. The seventh transistor is provided in parallel to the third and the fourth transistors, and controlled with the second output signal.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、レベルシフト回路及びドライバ回路に関する。   Embodiments described herein relate generally to a level shift circuit and a driver circuit.

近年、機器の低消費電力化及び高機能化の要求にともない、CPUなどの集積回路の低電源電圧化が進んでいる。一方、従来から使用されているシステムやアナログ信号などを扱うシステムにおいては、高電源電圧が必要とされる場合がある。このように異なる電源電圧で動作するシステムが混在している場合においては、システム間において信号を伝達するためにレベルシフト回路が用いられる。例えば、モータードライバやDC−DCコンバータのドライバ段において、制御回路などの低耐圧ブロックで生成される制御信号は、レベルシフト回路を用いてレベルシフトされ、レベルシフトされた信号がスイッチ素子などの高耐圧ブロックに伝達される。   In recent years, with the demand for lower power consumption and higher functionality of devices, the power supply voltage of integrated circuits such as CPUs has been reduced. On the other hand, a high power supply voltage may be required in a conventionally used system or a system that handles analog signals. When systems operating with different power supply voltages are mixed, a level shift circuit is used to transmit signals between systems. For example, in a driver stage of a motor driver or a DC-DC converter, a control signal generated by a low withstand voltage block such as a control circuit is level-shifted using a level shift circuit, and the level-shifted signal is converted to a high level such as a switch element. It is transmitted to the pressure block.

モーターの制御の精密化やDC−DCコンバータの高周波化などに伴い、レベルシフト回路の信号伝達特性を改善することが求められている。   As the motor control becomes more precise and the frequency of the DC-DC converter becomes higher, it is required to improve the signal transmission characteristics of the level shift circuit.

特開2012−33987号公報JP 2012-33987 A

本発明が解決しようとする課題は、信号伝達特性を改善できるレベルシフト回路及びドライバ回路を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a level shift circuit and a driver circuit that can improve signal transmission characteristics.

実施形態によれば、レベルシフト回路は、第1導電型の第1トランジスタと、第1導電型の第2トランジスタと、第2導電型の第3トランジスタと、第2導電型の第4トランジスタと、第2導電型の第5トランジスタと、第2導電型の第6トランジスタと、第2導電型の第7トランジスタと、第2導電型の第8トランジスタと、を備える。前記第1トランジスタは、第1電圧が供給される第1ノードに接続され、入力信号により制御される。前記第2トランジスタは、前記第1ノードに接続され、前記入力信号の反転信号により制御される。前記第3トランジスタは、第1出力信号を出力する第3ノードと前記第1トランジスタとの間に接続されている。前記第4トランジスタは、前記第1電圧と異なる第2電圧が供給される第2ノードと前記第3ノードとの間に接続され、第2出力信号により制御される。前記第5トランジスタは、前記第2出力信号を出力する第4ノードと前記第2トランジスタとの間に接続されている。前記第6トランジスタは、前記第2ノードと前記第4ノードとの間に接続され、前記第1出力信号により制御される。前記第7トランジスタは、前記第3及び第4トランジスタに対し並列に設けられ、前記第2出力信号により制御される。前記第8トランジスタは、前記第5及び第6トランジスタに対し並列に設けられ、前記第1出力信号により制御される。   According to the embodiment, the level shift circuit includes a first conductivity type first transistor, a first conductivity type second transistor, a second conductivity type third transistor, and a second conductivity type fourth transistor. , A second conductivity type fifth transistor, a second conductivity type sixth transistor, a second conductivity type seventh transistor, and a second conductivity type eighth transistor. The first transistor is connected to a first node to which a first voltage is supplied and is controlled by an input signal. The second transistor is connected to the first node and controlled by an inverted signal of the input signal. The third transistor is connected between a third node that outputs a first output signal and the first transistor. The fourth transistor is connected between a second node to which a second voltage different from the first voltage is supplied and the third node, and is controlled by a second output signal. The fifth transistor is connected between a fourth node that outputs the second output signal and the second transistor. The sixth transistor is connected between the second node and the fourth node, and is controlled by the first output signal. The seventh transistor is provided in parallel with the third and fourth transistors and is controlled by the second output signal. The eighth transistor is provided in parallel with the fifth and sixth transistors and is controlled by the first output signal.

第1の実施形態に係るレベルシフト回路の回路図である。1 is a circuit diagram of a level shift circuit according to a first embodiment. FIG. 図1のレベルシフト回路の信号の波形図である。It is a wave form diagram of the signal of the level shift circuit of FIG. 図1のレベルシフト回路の信号の他の波形図である。FIG. 6 is another waveform diagram of signals of the level shift circuit of FIG. 1. 比較例のレベルシフト回路の回路図である。It is a circuit diagram of the level shift circuit of a comparative example. 比較例のレベルシフト回路の信号の波形図である。It is a wave form diagram of the signal of the level shift circuit of a comparative example. 比較例のレベルシフト回路の信号の他の波形図である。It is another waveform diagram of the signal of the level shift circuit of the comparative example. 第2の実施形態に係るレベルシフト回路の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a level shift circuit according to a second embodiment. 第3の実施形態に係るレベルシフト回路の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a level shift circuit according to a third embodiment. 第4の実施形態に係るレベルシフト回路の回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram of a level shift circuit according to a fourth embodiment. 第5の実施形態に係るレベルシフト回路の回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram of a level shift circuit according to a fifth embodiment. 図10のレベルシフト回路の信号の波形図である。It is a wave form diagram of the signal of the level shift circuit of FIG. 図10のレベルシフト回路の信号の他の波形図である。FIG. 11 is another waveform diagram of signals of the level shift circuit of FIG. 10. 第6の実施形態に係るレベルシフト回路の回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram of a level shift circuit according to a sixth embodiment. 第7の実施形態に係るレベルシフト回路の回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram of a level shift circuit according to a seventh embodiment. 第8の実施形態に係るレベルシフト回路の回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram of a level shift circuit according to an eighth embodiment. 第9の実施形態に係るモータードライバの概略的な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of the motor driver which concerns on 9th Embodiment.

以下に、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。これらの実施形態は、本発明を限定するものではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. These embodiments do not limit the present invention.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るレベルシフト回路10の回路図である。図1に示すように、レベルシフト回路10は、NchMOSトランジスタ(第1導電型の第1トランジスタ)Mn1と、NchDMOSトランジスタ(第1導電型の第11トランジスタ)Mn2と、NchMOSトランジスタ(第1導電型の第2トランジスタ)Mn11と、NchDMOSトランジスタ(第1導電型の第12トランジスタ)Mn12と、PchDMOSトランジスタ(第2導電型の第3トランジスタ)Mp3と、PchMOSトランジスタ(第2導電型の第4トランジスタ)Mp4と、PchDMOSトランジスタ(第2導電型の第7トランジスタ)Mp5と、PchDMOSトランジスタ(第2導電型の第5トランジスタ)Mp13と、PchMOSトランジスタ(第2導電型の第6トランジスタ)Mp14と、PchDMOSトランジスタ(第2導電型の第8トランジスタ)Mp15と、インバータINV1と、を備える。レベルシフト回路10は、半導体集積回路として構成されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a circuit diagram of a level shift circuit 10 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the level shift circuit 10 includes an Nch MOS transistor (first conductivity type first transistor) Mn1, an Nch DMOS transistor (first conductivity type eleventh transistor) Mn2, and an Nch MOS transistor (first conductivity type). Second transistor) Mn11, NchDMOS transistor (first conductivity type twelfth transistor) Mn12, PchDMOS transistor (second conductivity type third transistor) Mp3, and PchMOS transistor (second conductivity type fourth transistor) Mp4, PchDMOS transistor (second conductivity type seventh transistor) Mp5, PchDMOS transistor (second conductivity type fifth transistor) Mp13, PchMOS transistor (second conductivity type sixth transistor) Mp14, PchD It includes an OS transistor (eighth transistor of the second conductivity type) Mp15, an inverter INV1, a. The level shift circuit 10 is configured as a semiconductor integrated circuit.

NchMOSトランジスタMn1,Mn11及びPchMOSトランジスタMp4,Mp14は、相対的に低耐圧のトランジスタである。   The Nch MOS transistors Mn1 and Mn11 and the Pch MOS transistors Mp4 and Mp14 are relatively low withstand voltage transistors.

DMOSトランジスタは、二重拡散MOSトランジスタである。従って、NchDMOSトランジスタMn2,Mn12、及び、PchDMOSトランジスタMp3,Mp5,Mp13,Mp15は、NchMOSトランジスタMn1,Mn11等と比較して、高耐圧であり、大きい寄生容量を有する。   The DMOS transistor is a double diffusion MOS transistor. Therefore, the Nch DMOS transistors Mn2 and Mn12 and the Pch DMOS transistors Mp3, Mp5, Mp13, and Mp15 have a higher breakdown voltage and a larger parasitic capacitance than the NchMOS transistors Mn1, Mn11, and the like.

つまり、NchDMOSトランジスタMn2,Mn12、及び、PchDMOSトランジスタMp3,Mp5,Mp13,Mp15のそれぞれの耐圧は、NchMOSトランジスタMn1,Mn11及びPchMOSトランジスタMp4,Mp14のそれぞれの耐圧より高い。   That is, the breakdown voltages of the NchDMOS transistors Mn2 and Mn12 and the PchDMOS transistors Mp3, Mp5, Mp13 and Mp15 are higher than the breakdown voltages of the NchMOS transistors Mn1 and Mn11 and the PchMOS transistors Mp4 and Mp14.

NchMOSトランジスタMn1は、第1電圧(0V、接地電圧)が供給される第1ノードN1に接続されたソース(第1電極)と、ドレイン(第2電極)と、入力信号Sinが供給されるゲート(制御電極)と、を有する。   The NchMOS transistor Mn1 includes a source (first electrode) connected to a first node N1 to which a first voltage (0 V, ground voltage) is supplied, a drain (second electrode), and a gate to which an input signal Sin is supplied. (Control electrode).

NchDMOSトランジスタMn2は、第3電圧Vs1が供給されるゲート(制御電極)を有し、NchMOSトランジスタMn1のドレインと、ノードN2との間に接続されている。具体的には、NchDMOSトランジスタMn2のソースは、NchMOSトランジスタMn1のドレインに接続され、NchDMOSトランジスタMn2のドレインは、ノードN2に接続されている。第3電圧Vs1は、第1電圧(0V)と第2電圧Vinとの間の電圧値を有しており、NchMOSトランジスタMn1等の耐圧に応じて決められる。   The Nch DMOS transistor Mn2 has a gate (control electrode) to which the third voltage Vs1 is supplied, and is connected between the drain of the Nch MOS transistor Mn1 and the node N2. Specifically, the source of the Nch DMOS transistor Mn2 is connected to the drain of the Nch MOS transistor Mn1, and the drain of the Nch DMOS transistor Mn2 is connected to the node N2. The third voltage Vs1 has a voltage value between the first voltage (0V) and the second voltage Vin, and is determined according to the breakdown voltage of the Nch MOS transistor Mn1 and the like.

インバータINV1は、低耐圧の論理回路で構成され、入力信号Sinを反転させて、反転信号SinBを出力する。インバータINV1は、第3電圧Vs1と第1電圧(0V)とが供給されて動作する。入力信号Sin及び反転信号SinBは、第1電圧(0V)と第3電圧Vs1との間で変化する。   The inverter INV1 is composed of a low breakdown voltage logic circuit, inverts the input signal Sin, and outputs an inverted signal SinB. The inverter INV1 operates by being supplied with the third voltage Vs1 and the first voltage (0V). The input signal Sin and the inverted signal SinB change between the first voltage (0 V) and the third voltage Vs1.

NchMOSトランジスタMn11は、第1ノードN1に接続されたソース(第1電極)と、ドレイン(第2電極)と、インバータINV1から入力信号Sinの反転信号SinBが供給されるゲート(制御電極)と、を有する。   The NchMOS transistor Mn11 includes a source (first electrode) connected to the first node N1, a drain (second electrode), a gate (control electrode) to which an inverted signal SinB of the input signal Sin is supplied from the inverter INV1, Have

NchDMOSトランジスタMn12は、第3電圧Vs1が供給されるゲート(制御電極)と、ソースと、ドレインと、を有し、NchMOSトランジスタMn11のドレインと、ノードN3との間に接続されている。具体的には、NchDMOSトランジスタMn12のソースは、NchMOSトランジスタMn11のドレインに接続され、NchDMOSトランジスタMn12のドレインは、ノードN3に接続されている。   The NchDMOS transistor Mn12 has a gate (control electrode) to which the third voltage Vs1 is supplied, a source, and a drain, and is connected between the drain of the NchMOS transistor Mn11 and the node N3. Specifically, the source of the Nch DMOS transistor Mn12 is connected to the drain of the Nch MOS transistor Mn11, and the drain of the Nch DMOS transistor Mn12 is connected to the node N3.

NchMOSトランジスタMn1,Mn11、NchDMOSトランジスタMn2,Mn12及びインバータINV1は、ローサイドブロック11を構成している。   The Nch MOS transistors Mn1 and Mn11, the NchDMOS transistors Mn2 and Mn12, and the inverter INV1 constitute a low side block 11.

PchMOSトランジスタMp4は、第2電圧Vinが供給される第2ノードN4に接続されたソース(第1電極)と、第1出力信号So1を出力する第3ノードN5に接続されたドレイン(第2電極)と、ゲート(制御電極)と、を有する。   The PchMOS transistor Mp4 includes a source (first electrode) connected to the second node N4 to which the second voltage Vin is supplied, and a drain (second electrode) connected to the third node N5 that outputs the first output signal So1. ) And a gate (control electrode).

PchDMOSトランジスタMp3は、第3ノードN5に接続されたソース(第1電極)と、ノードN2に接続されたドレイン(第2電極)と、第4電圧(第2電圧Vin−電圧Vs2)が供給されるゲート(制御電極)と、を有する。電圧Vs2は、PchDMOSトランジスタMp3のゲートと第2ノードN4との間に供給されている。   The PchDMOS transistor Mp3 is supplied with a source (first electrode) connected to the third node N5, a drain (second electrode) connected to the node N2, and a fourth voltage (second voltage Vin−voltage Vs2). And a gate (control electrode). The voltage Vs2 is supplied between the gate of the PchDMOS transistor Mp3 and the second node N4.

第4電圧(第2電圧Vin−電圧Vs2)は、第1電圧(0V)と第2電圧Vinとの間の電圧値を有し、必要とする第1及び第2出力信号So1,So2のローレベルの電圧に応じて決められる。   The fourth voltage (second voltage Vin−voltage Vs2) has a voltage value between the first voltage (0V) and the second voltage Vin, and the required first and second output signals So1 and So2 are low. It is decided according to the voltage of the level.

PchDMOSトランジスタMp5は、第2ノードN4に接続されたソース(第1電極)と、ノードN2に接続されたドレイン(第2電極)と、PchMOSトランジスタMp4のゲートに接続されたゲート(制御電極)と、を有する。つまり、PchDMOSトランジスタMp5は、直列接続されたPchDMOSトランジスタMp3及びPchMOSトランジスタMp4に対して並列接続されている。これにより、より多くの電流をノードN2に供給できる。   The PchDMOS transistor Mp5 includes a source (first electrode) connected to the second node N4, a drain (second electrode) connected to the node N2, and a gate (control electrode) connected to the gate of the PchMOS transistor Mp4. Have. That is, the Pch DMOS transistor Mp5 is connected in parallel to the Pch DMOS transistor Mp3 and the Pch MOS transistor Mp4 connected in series. Thereby, more current can be supplied to the node N2.

PchMOSトランジスタMp14は、第2ノードN4に接続されたソース(第1電極)と、第2出力信号So2を出力する第4ノードN6及びPchMOSトランジスタMp4のゲートに接続されたドレイン(第2電極)と、第3ノードN5に接続されたゲート(制御電極)と、を有する。第2出力信号So2は、第1出力信号So1の反転信号である。   The PchMOS transistor Mp14 has a source (first electrode) connected to the second node N4, a fourth node N6 that outputs the second output signal So2, and a drain (second electrode) connected to the gate of the PchMOS transistor Mp4. And a gate (control electrode) connected to the third node N5. The second output signal So2 is an inverted signal of the first output signal So1.

PchDMOSトランジスタMp13は、第4ノードN6に接続されたソース(第1電極)と、ノードN3に接続されたドレイン(第2電極)と、バイアス電圧(Vin−Vs2)が供給されるゲート(制御電極)と、を有する。   The PchDMOS transistor Mp13 includes a source (first electrode) connected to the fourth node N6, a drain (second electrode) connected to the node N3, and a gate (control electrode) to which a bias voltage (Vin−Vs2) is supplied. And).

PchDMOSトランジスタMp15は、第2ノードN4に接続されたソース(第1電極)と、ノードN3に接続されたドレイン(第2電極)と、第3ノードN5に接続されたゲート(制御電極)と、を有する。つまり、PchDMOSトランジスタMp15は、直列接続されたPchDMOSトランジスタMp13及びPchMOSトランジスタMp14に対して並列接続されている。これにより、より多くの電流をノードN3に供給できる。   The PchDMOS transistor Mp15 includes a source (first electrode) connected to the second node N4, a drain (second electrode) connected to the node N3, a gate (control electrode) connected to the third node N5, Have That is, the Pch DMOS transistor Mp15 is connected in parallel to the Pch DMOS transistor Mp13 and the Pch MOS transistor Mp14 connected in series. Thereby, more current can be supplied to the node N3.

PchMOSトランジスタMp4,Mp14、PchDMOSトランジスタMp3,Mp5,Mp13,Mp15は、ハイサイドブロック12を構成している。   The Pch MOS transistors Mp4 and Mp14, and the Pch DMOS transistors Mp3, Mp5, Mp13, and Mp15 constitute a high side block 12.

次に、レベルシフト回路10の動作を説明する。   Next, the operation of the level shift circuit 10 will be described.

図2は、図1のレベルシフト回路10の信号の波形図である。図2は、第2電圧Vin=12V、第3電圧Vs1=5V、電圧Vs2=5Vであり、入力信号Sinがローレベル(0V)からハイレベル(5V)に変化する場合の波形を示す。第2電圧Vin等の電圧値は、この例に限定されない。   FIG. 2 is a waveform diagram of signals of the level shift circuit 10 of FIG. FIG. 2 shows waveforms when the second voltage Vin = 12V, the third voltage Vs1 = 5V, and the voltage Vs2 = 5V, and the input signal Sin changes from the low level (0V) to the high level (5V). The voltage value such as the second voltage Vin is not limited to this example.

時刻t0より前では、入力信号Sinはローレベルであるため、NchMOSトランジスタMn1はオフであり、NchMOSトランジスタMn11はオンである。そのため、NchDMOSトランジスタMn2はオフであり、NchDMOSトランジスタMn12はオンである。これにより、ノードN2の電圧V_N2及び第1出力信号So1はハイレベル(12V)であり、ノードN3の電圧V_N3はローレベル(0V)であり、第2出力信号So2はローレベル(7V+Vgs)である。ここでVgsは、PchDMOSトランジスタMp13のゲート・ソース間電圧を表す。また、PchDMOSトランジスタMp3,Mp5及びPchMOSトランジスタMp4はオンであり、PchDMOSトランジスタMp13,Mp15及びPchMOSトランジスタMp14はオフである。   Prior to time t0, since the input signal Sin is at a low level, the Nch MOS transistor Mn1 is off and the Nch MOS transistor Mn11 is on. Therefore, the Nch DMOS transistor Mn2 is off and the Nch DMOS transistor Mn12 is on. Accordingly, the voltage V_N2 of the node N2 and the first output signal So1 are high level (12V), the voltage V_N3 of the node N3 is low level (0V), and the second output signal So2 is low level (7V + Vgs). . Here, Vgs represents the gate-source voltage of the Pch DMOS transistor Mp13. The PchDMOS transistors Mp3, Mp5 and the PchMOS transistor Mp4 are on, and the PchDMOS transistors Mp13, Mp15 and the PchMOS transistor Mp14 are off.

時刻t0において、入力信号Sinはローレベル(0V)からハイレベル(5V)に変化する。これにより、NchMOSトランジスタMn1及びNchDMOSトランジスタMn2はオンし、NchMOSトランジスタMn11及びNchDMOSトランジスタMn12はオフする。NchMOSトランジスタMn1及びNchDMOSトランジスタMn2のオンにより、電圧V_N2は、12Vから0Vに低下していく。   At time t0, the input signal Sin changes from the low level (0V) to the high level (5V). As a result, the Nch MOS transistor Mn1 and the Nch DMOS transistor Mn2 are turned on, and the Nch MOS transistor Mn11 and the Nch DMOS transistor Mn12 are turned off. As the NchMOS transistor Mn1 and the NchDMOS transistor Mn2 are turned on, the voltage V_N2 decreases from 12V to 0V.

また、時刻t0の直後においてPchDMOSトランジスタMp3及びPchMOSトランジスタMp4はオンであるため、電圧V_N2の低下に応じて第1出力信号So1も低下していく。第1出力信号So1が低下すると、PchMOSトランジスタMp14がオンして、第2出力信号So2は上昇する。第2出力信号So2が上昇することにより、PchDMOSトランジスタMp13もオンする。PchDMOSトランジスタMp13がオンし、NchMOSトランジスタMn11及びNchDMOSトランジスタMn12がオフなので、電圧V_N3は0Vから12Vに上昇していく。そして、PchMOSトランジスタMp4はオフし、PchDMOSトランジスタMp3もほぼオフになる。   Further, since the Pch DMOS transistor Mp3 and the Pch MOS transistor Mp4 are on immediately after time t0, the first output signal So1 also decreases as the voltage V_N2 decreases. When the first output signal So1 decreases, the PchMOS transistor Mp14 turns on and the second output signal So2 increases. As the second output signal So2 rises, the Pch DMOS transistor Mp13 is also turned on. Since the Pch DMOS transistor Mp13 is turned on and the Nch MOS transistor Mn11 and the Nch DMOS transistor Mn12 are turned off, the voltage V_N3 increases from 0V to 12V. Then, the Pch MOS transistor Mp4 is turned off, and the Pch DMOS transistor Mp3 is also almost turned off.

ところで、ノードN3には、高耐圧のPchDMOSトランジスタMp13,Mp15のドレインと、高耐圧のNchDMOSトランジスタMn12のドレインとが接続されているため、ノードN3の寄生容量(図示せず)は、他のノードと比較して大きい。ノードN2の寄生容量についても同様である。   By the way, since the drain of the high breakdown voltage PchDMOS transistors Mp13 and Mp15 and the drain of the high breakdown voltage NchDMOS transistor Mn12 are connected to the node N3, the parasitic capacitance (not shown) of the node N3 is connected to another node. Big compared to. The same applies to the parasitic capacitance of the node N2.

ここで、第1出力信号So1が低下することにより、PchMOSトランジスタMp14と共にPchDMOSトランジスタMp15もオンする。これにより、PchDMOSトランジスタMp15が流す電流によってノードN3の寄生容量が充電され、電圧V_N3の上昇が早められる。   Here, when the first output signal So1 decreases, the Pch DMOS transistor Mp15 is turned on together with the Pch MOS transistor Mp14. As a result, the parasitic capacitance of the node N3 is charged by the current flowing through the PchDMOS transistor Mp15, and the rise of the voltage V_N3 is accelerated.

そして、時刻t1以降、第1出力信号So1はローレベル(7V+Vgs)で安定し、第2出力信号So2及び電圧V_N3はハイレベル(12V)で安定する。ここでは、PchDMOSトランジスタMp3,Mp13のゲート・ソース間電圧Vgsは、互いにほぼ等しいとしている。   After time t1, the first output signal So1 is stabilized at a low level (7V + Vgs), and the second output signal So2 and the voltage V_N3 are stabilized at a high level (12V). Here, it is assumed that the gate-source voltages Vgs of the PchDMOS transistors Mp3 and Mp13 are substantially equal to each other.

図3は、図1のレベルシフト回路10の信号の他の波形図である。図3では、図2と同じ電圧条件において、入力信号Sinがハイレベルからローレベルに変化する場合の波形を示す。   FIG. 3 is another waveform diagram of the signal of the level shift circuit 10 of FIG. FIG. 3 shows a waveform when the input signal Sin changes from a high level to a low level under the same voltage condition as in FIG.

動作原理は図2と同様であり、第2出力信号So2が低下することにより、PchMOSトランジスタMp4と共にPchDMOSトランジスタMp5もオンする。これにより、PchDMOSトランジスタMp5が流す電流によってノードN2の寄生容量(図示せず)が充電され、電圧V_N2の上昇が早められる。   The operation principle is the same as in FIG. 2, and when the second output signal So2 is lowered, the Pch DMOS transistor Mp5 is turned on together with the Pch MOS transistor Mp4. As a result, the parasitic capacitance (not shown) of the node N2 is charged by the current flowing through the PchDMOS transistor Mp5, and the rise of the voltage V_N2 is accelerated.

従って、時刻t1以降、第2出力信号So2はローレベル(7V+Vgs)で安定し、第1出力信号So1及び電圧V_N2はハイレベル(12V)で安定する。   Therefore, after time t1, the second output signal So2 is stabilized at the low level (7V + Vgs), and the first output signal So1 and the voltage V_N2 are stabilized at the high level (12V).

このように、レベルシフト回路10によって、低電圧側の入力信号Sin(ローレベル:0V、ハイレベル:5V)を、高電圧側の第1及び第2出力信号So1,So2(ローレベル:7V+Vgs、ハイレベル:12V)にレベルシフトすることができる。   In this way, the level shift circuit 10 converts the low voltage side input signal Sin (low level: 0 V, high level: 5 V) into the high voltage side first and second output signals So1, So2 (low level: 7 V + Vgs, High level: 12V) can be level shifted.

ここで、比較例のレベルシフト回路について説明する。図4は、比較例のレベルシフト回路の回路図である。比較例のレベルシフト回路では、PchDMOSトランジスタMp5,Mp15が設けられていない点において図1と異なる。   Here, the level shift circuit of the comparative example will be described. FIG. 4 is a circuit diagram of a level shift circuit of a comparative example. The level shift circuit of the comparative example is different from FIG. 1 in that the Pch DMOS transistors Mp5 and Mp15 are not provided.

図5は、比較例のレベルシフト回路の信号の波形図である。図6は、比較例のレベルシフト回路の信号の他の波形図である。図5は、図3に対応し、図6は、図4に対応する。図2,3,5,6において、横軸のスケールは互いに同一である。   FIG. 5 is a waveform diagram of signals of the level shift circuit of the comparative example. FIG. 6 is another waveform diagram of signals of the level shift circuit of the comparative example. FIG. 5 corresponds to FIG. 3, and FIG. 6 corresponds to FIG. In FIGS. 2, 3, 5 and 6, the horizontal scales are the same.

図5に示すように、入力信号Sinがローレベル(0V)からハイレベル(5V)に変化した後、電圧V_N3が0Vから上昇する時、図2と比較して、ノードN3の寄生容量の充電に長い時間を必要とする。その理由は、ノードN3の寄生容量の充電が、PchDMOSトランジスタMp13及びPchMOSトランジスタMp14を流れる電流のみによって行われるためである。   As shown in FIG. 5, when the voltage V_N3 rises from 0V after the input signal Sin changes from low level (0V) to high level (5V), the parasitic capacitance of the node N3 is charged as compared with FIG. Need a long time. This is because the parasitic capacitance of the node N3 is charged only by the current flowing through the PchDMOS transistor Mp13 and the PchMOS transistor Mp14.

また、電圧V_N3が高くなるに従い、PchDMOSトランジスタMp13及びPchMOSトランジスタMp14のドレイン・ソース間電圧が低くなり、PchDMOSトランジスタMp13及びPchMOSトランジスタMp14の電流駆動能力が低くなる。このことによっても、ノードN3の寄生容量の充電に長い時間を必要とする。   Further, as the voltage V_N3 increases, the drain-source voltage of the PchDMOS transistor Mp13 and the PchMOS transistor Mp14 decreases, and the current drive capability of the PchDMOS transistor Mp13 and PchMOS transistor Mp14 decreases. This also requires a long time for charging the parasitic capacitance of the node N3.

そのため、電圧V_N3がハイレベル(12V)になる時刻t2は、図2の時刻t1より遅くなる。従って、第2出力信号So2がローレベル(7V+Vgs)からハイレベル(12V)になるまでに、図2よりも長い時間を必要とする。また、第2出力信号So2がハイレベルになるまでの期間において、第2出力信号So2の波形が図2より歪んでいる。   Therefore, the time t2 when the voltage V_N3 becomes high level (12V) is later than the time t1 in FIG. Therefore, it takes a longer time than FIG. 2 until the second output signal So2 changes from the low level (7V + Vgs) to the high level (12V). Further, the waveform of the second output signal So2 is more distorted than that in FIG. 2 until the second output signal So2 becomes high level.

図6に示すように、入力信号Sinがハイレベルからローレベルに変化する場合も同様である。   The same applies when the input signal Sin changes from a high level to a low level as shown in FIG.

このように、本実施形態では、第2出力信号So2に応じてオン又はオフに切り替えられるPchDMOSトランジスタMp5と、第1出力信号So1に応じてオン又はオフに切り替えられるPchDMOSトランジスタMp15とが設けられている。そのため、電圧V_N2がローレベルからハイレベルになる時にPchDMOSトランジスタMp5によりノードN2の寄生容量を充電でき、電圧V_N3がローレベルからハイレベルになる時にPchDMOSトランジスタMp15によりノードN3の寄生容量を充電できる。   Thus, in the present embodiment, the Pch DMOS transistor Mp5 that is turned on or off according to the second output signal So2 and the Pch DMOS transistor Mp15 that is turned on or off according to the first output signal So1 are provided. Yes. Therefore, the parasitic capacitance of the node N2 can be charged by the PchDMOS transistor Mp5 when the voltage V_N2 changes from the low level to the high level, and the parasitic capacitance of the node N3 can be charged by the PchDMOS transistor Mp15 when the voltage V_N3 changes from the low level to the high level.

また、電圧V_N3が高くなるに従い、ノードN3と第2ノードN4との間に直列接続されたPchDMOSトランジスタMp13及びPchMOSトランジスタMp14の電流駆動能力が低くなっても、ノードN3と第2ノードN4との間に1つ設けられたPchDMOSトランジスタMp15の電流駆動能力は、低くなり難い。PchDMOSトランジスタMp5についても同様である。   Further, as the voltage V_N3 increases, even if the current drive capability of the Pch DMOS transistor Mp13 and the Pch MOS transistor Mp14 connected in series between the node N3 and the second node N4 decreases, the node N3 and the second node N4 The current drive capability of one PchDMOS transistor Mp15 provided between them is unlikely to be lowered. The same applies to the PchDMOS transistor Mp5.

これにより、電圧V_N2及び電圧V_N3は、比較例より高速にローレベルからハイレベルに上昇する。よって、第1及び第2出力信号So1、So2は、ローレベルからハイレベルに高速に切り替わることができる。   Thereby, the voltage V_N2 and the voltage V_N3 rise from the low level to the high level faster than the comparative example. Therefore, the first and second output signals So1 and So2 can be switched from low level to high level at high speed.

従って、第1及び第2出力信号So1,So2の遅延を減少させることができる。また、第1及び第2出力信号So1,So2の波形の歪みを改善することもできる。即ち、信号伝達特性を改善できる。   Therefore, the delay of the first and second output signals So1, So2 can be reduced. In addition, the waveform distortion of the first and second output signals So1 and So2 can be improved. That is, signal transmission characteristics can be improved.

また、本実施形態では、NchMOSトランジスタMn1のドレインとノードN2との間にNchDMOSトランジスタMn2が接続され、NchMOSトランジスタMn11のドレインとノードN3との間にNchDMOSトランジスタMn12が接続され、入力信号Sinに応じて低耐圧のNchMOSトランジスタMn1,Mn11をスイッチングさせるようにしている。これにより、入力信号Sinに応じて高耐圧のDMOSトランジスタをスイッチングさせる場合と比較して、入力信号Sinが切り替わる時に流れるスイッチング電流を小さくすることができる。   In the present embodiment, the Nch DMOS transistor Mn2 is connected between the drain of the NchMOS transistor Mn1 and the node N2, and the Nch DMOS transistor Mn12 is connected between the drain of the NchMOS transistor Mn11 and the node N3, according to the input signal Sin. Thus, the low breakdown voltage NchMOS transistors Mn1 and Mn11 are switched. This makes it possible to reduce the switching current that flows when the input signal Sin is switched, as compared with the case where the high-breakdown-voltage DMOS transistor is switched according to the input signal Sin.

(第2の実施形態)
第2の実施形態では、第1の実施形態の回路構成を簡略化している。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, the circuit configuration of the first embodiment is simplified.

図7は、第2の実施形態に係るレベルシフト回路10Aの回路図である。図7では、図1と共通する構成部分には同一の符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。レベルシフト回路10Aは、NchMOSトランジスタMn1に代えてNchDMOSトランジスタ(第1トランジスタ)Mn6を備え、NchMOSトランジスタMn11に代えてNchDMOSトランジスタ(第2トランジスタ)Mn16を備え、NchDMOSトランジスタMn2,Mn12を備えていない点において、第1の実施形態と異なる。つまり、ローサイドブロック11Aの構成が簡略化されている。   FIG. 7 is a circuit diagram of a level shift circuit 10A according to the second embodiment. In FIG. 7, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and different points will be mainly described below. The level shift circuit 10A includes an NchDMOS transistor (first transistor) Mn6 instead of the NchMOS transistor Mn1, includes an NchDMOS transistor (second transistor) Mn16 instead of the NchMOS transistor Mn11, and does not include NchDMOS transistors Mn2 and Mn12. However, this is different from the first embodiment. That is, the configuration of the low side block 11A is simplified.

NchDMOSトランジスタMn6のドレインは、ノードN2に直接的に接続されている。NchDMOSトランジスタMn16のドレインは、ノードN3に直接的に接続されている。   The drain of the Nch DMOS transistor Mn6 is directly connected to the node N2. The drain of the Nch DMOS transistor Mn16 is directly connected to the node N3.

NchDMOSトランジスタMn6,Mn16、及び、PchDMOSトランジスタMp3,Mp5,Mp13,Mp15のそれぞれの耐圧は、PchMOSトランジスタMp4,Mp14のそれぞれの耐圧より高い。   The breakdown voltage of each of the NchDMOS transistors Mn6 and Mn16 and the PchDMOS transistors Mp3, Mp5, Mp13, and Mp15 is higher than that of each of the PchMOS transistors Mp4 and Mp14.

本実施形態でも、基本的な動作原理は第1の実施形態と同じである。従って、第1及び第2出力信号So1,So2の遅延を減少させて、第1及び第2出力信号So1,So2を高速に切り替えることができる。   Also in this embodiment, the basic operation principle is the same as that of the first embodiment. Accordingly, the first and second output signals So1 and So2 can be switched at high speed by reducing the delay of the first and second output signals So1 and So2.

また、本実施形態によれば、第1の実施形態よりもMOSトランジスタの数を減らしているので、回路面積を小さくすることができる。   In addition, according to the present embodiment, the number of MOS transistors is reduced as compared with the first embodiment, so that the circuit area can be reduced.

(第3の実施形態)
第3の実施形態は、高電圧側の入力信号Sinを低電圧側の第1及び第2出力信号So1,So2にレベルシフトする点において、第1の実施形態と異なる。以下では、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
(Third embodiment)
The third embodiment is different from the first embodiment in that the high voltage side input signal Sin is level-shifted to the low voltage side first and second output signals So1 and So2. Below, it demonstrates centering around difference with 1st Embodiment.

図8は、第3の実施形態に係るレベルシフト回路10Bの回路図である。図8に示すように、レベルシフト回路10Bは、PchMOSトランジスタ(第1導電型の第1トランジスタ)Mp101と、PchDMOSトランジスタ(第1導電型の第11トランジスタ)Mp102と、PchMOSトランジスタ(第1導電型の第2トランジスタ)Mp111と、PchDMOSトランジスタ(第1導電型の第12トランジスタ)Mp112と、NchDMOSトランジスタ(第2導電型の第3トランジスタ)Mn103と、NchMOSトランジスタ(第2導電型の第4トランジスタ)Mn104と、NchDMOSトランジスタ(第2導電型の第7トランジスタ)Mn105と、NchDMOSトランジスタ(第2導電型の第5トランジスタ)Mn113と、NchMOSトランジスタ(第2導電型の第6トランジスタ)Mn114と、NchDMOSトランジスタ(第2導電型の第8トランジスタ)Mn115と、インバータINV11と、を備える。   FIG. 8 is a circuit diagram of a level shift circuit 10B according to the third embodiment. As shown in FIG. 8, the level shift circuit 10B includes a Pch MOS transistor (first conductivity type first transistor) Mp101, a Pch DMOS transistor (first conductivity type eleventh transistor) Mp102, and a Pch MOS transistor (first conductivity type). Second transistor) Mp111, PchDMOS transistor (first conductivity type twelfth transistor) Mp112, NchDMOS transistor (second conductivity type third transistor) Mn103, and NchMOS transistor (second conductivity type fourth transistor) Mn104, NchDMOS transistor (second conductivity type seventh transistor) Mn105, NchDMOS transistor (second conductivity type fifth transistor) Mn113, NchMOS transistor (second conductivity type sixth transistor) It comprises a static) MN114, and eighth transistors) MN115 of NchDMOS transistor (second conductivity type, an inverter INV11, a.

PchMOSトランジスタMp101は、第1電圧Vinが供給される第1ノードN1に接続されたソース(第1電極)と、ドレイン(第2電極)と、入力信号Sinが供給されるゲート(制御電極)と、を有する。   The PchMOS transistor Mp101 includes a source (first electrode) connected to the first node N1 to which the first voltage Vin is supplied, a drain (second electrode), and a gate (control electrode) to which the input signal Sin is supplied. Have.

PchDMOSトランジスタMp102は、第3電圧(Vin−Vs2)が供給されるゲート(制御電極)を有し、PchMOSトランジスタMp101のドレインと、ノードN2との間に接続されている。具体的には、PchDMOSトランジスタMp102のソースは、PchMOSトランジスタMp101のドレインに接続され、PchDMOSトランジスタMp102のドレインは、ノードN2に接続されている。第3電圧(Vin−Vs2)は、第1電圧Vinと第2電圧(0V、接地電圧)との間の電圧値を有する。   The PchDMOS transistor Mp102 has a gate (control electrode) to which a third voltage (Vin−Vs2) is supplied, and is connected between the drain of the PchMOS transistor Mp101 and the node N2. Specifically, the source of the PchDMOS transistor Mp102 is connected to the drain of the PchMOS transistor Mp101, and the drain of the PchDMOS transistor Mp102 is connected to the node N2. The third voltage (Vin−Vs2) has a voltage value between the first voltage Vin and the second voltage (0V, ground voltage).

インバータINV11は、低耐圧の論理回路で構成され、入力信号Sinを反転させて、反転信号SinBを出力する。インバータINV11は、第1電圧Vinと第3電圧(Vin−Vs2)とが供給されて動作する。入力信号Sin及び反転信号SinBは、第1電圧Vinと、第3電圧(Vin−Vs2)との間で変化する。   The inverter INV11 is composed of a low breakdown voltage logic circuit, inverts the input signal Sin, and outputs an inverted signal SinB. The inverter INV11 operates by being supplied with the first voltage Vin and the third voltage (Vin−Vs2). The input signal Sin and the inverted signal SinB change between the first voltage Vin and the third voltage (Vin−Vs2).

PchMOSトランジスタMp111は、第1ノードN1に接続されたソース(第1電極)と、ドレイン(第2電極)と、インバータINV11から入力信号Sinの反転信号が供給されるゲート(制御電極)と、を有する。   The PchMOS transistor Mp111 includes a source (first electrode) connected to the first node N1, a drain (second electrode), and a gate (control electrode) to which an inverted signal of the input signal Sin is supplied from the inverter INV11. Have.

PchDMOSトランジスタMp112は、第3電圧(Vin−Vs2)が供給されるゲート(制御電極)と、ソースと、ドレインと、を有し、PchMOSトランジスタMp111のドレインと、ノードN3との間に接続されている。具体的には、PchDMOSトランジスタMp112のソースは、PchMOSトランジスタMp111のドレインに接続され、PchDMOSトランジスタMp112のドレインは、ノードN3に接続されている。   The PchDMOS transistor Mp112 has a gate (control electrode) to which a third voltage (Vin−Vs2) is supplied, a source, and a drain, and is connected between the drain of the PchMOS transistor Mp111 and the node N3. Yes. Specifically, the source of the PchDMOS transistor Mp112 is connected to the drain of the PchMOS transistor Mp111, and the drain of the PchDMOS transistor Mp112 is connected to the node N3.

PchMOSトランジスタMp101,Mp111、PchDMOSトランジスタMp102,Mp112及びインバータINV11は、ハイサイドブロック11Bを構成している。   The Pch MOS transistors Mp101 and Mp111, the PchDMOS transistors Mp102 and Mp112, and the inverter INV11 constitute a high side block 11B.

NchMOSトランジスタMn104は、第2電圧(0V)が供給される第2ノードN4に接続されたソース(第1電極)と、第1出力信号So1を出力する第3ノードN5に接続されたドレイン(第2電極)と、ゲート(制御電極)と、を有する。   The Nch MOS transistor Mn104 includes a source (first electrode) connected to the second node N4 to which the second voltage (0 V) is supplied, and a drain (first electrode) connected to the third node N5 that outputs the first output signal So1. 2 electrodes) and a gate (control electrode).

NchDMOSトランジスタMn103は、第3ノードN5に接続されたソース(第1電極)と、ノードN2に接続されたドレイン(第2電極)と、第4電圧Vs1が供給されるゲート(制御電極)と、を有する。第4電圧Vs1は、第2電圧(0V)と第1電圧Vinとの間の電圧値を有する。   The NchDMOS transistor Mn103 includes a source (first electrode) connected to the third node N5, a drain (second electrode) connected to the node N2, a gate (control electrode) to which the fourth voltage Vs1 is supplied, Have The fourth voltage Vs1 has a voltage value between the second voltage (0V) and the first voltage Vin.

NchDMOSトランジスタMn105は、第2ノードN4に接続されたソース(第1電極)と、ノードN2に接続されたドレイン(第2電極)と、NchMOSトランジスタMn104のゲートに接続されたゲート(制御電極)と、を有する。つまり、NchDMOSトランジスタMn105は、直列接続されたNchDMOSトランジスタMn103及びNchMOSトランジスタMn104に対して並列接続されている。これにより、より多くの電流をノードN2から第2ノードN4に流すことができる。   The NchDMOS transistor Mn105 includes a source (first electrode) connected to the second node N4, a drain (second electrode) connected to the node N2, and a gate (control electrode) connected to the gate of the NchMOS transistor Mn104. Have. That is, the Nch DMOS transistor Mn105 is connected in parallel to the Nch DMOS transistor Mn103 and the Nch MOS transistor Mn104 connected in series. As a result, more current can flow from the node N2 to the second node N4.

NchMOSトランジスタMn114は、第2ノードN4に接続されたソース(第1電極)と、第2出力信号So2を出力する第4ノードN6及びNchMOSトランジスタMn104のゲートに接続されたドレイン(第2電極)と、第3ノードN5に接続されたゲート(制御電極)と、を有する。   The NchMOS transistor Mn114 includes a source (first electrode) connected to the second node N4, a fourth node N6 that outputs the second output signal So2, and a drain (second electrode) connected to the gate of the NchMOS transistor Mn104. And a gate (control electrode) connected to the third node N5.

NchDMOSトランジスタMn113は、第4ノードN6に接続されたソース(第1電極)と、ノードN3に接続されたドレイン(第2電極)と、第4電圧Vs1が供給されるゲート(制御電極)と、を有する。   The NchDMOS transistor Mn113 includes a source (first electrode) connected to the fourth node N6, a drain (second electrode) connected to the node N3, a gate (control electrode) supplied with the fourth voltage Vs1, Have

NchDMOSトランジスタMn115は、第2ノードN4に接続されたソース(第1電極)と、ノードN3に接続されたドレイン(第2電極)と、第3ノードN5に接続されたゲート(制御電極)と、を有する。つまり、NchDMOSトランジスタMn115は、直列接続されたNchDMOSトランジスタMn113及びNchMOSトランジスタMn114に対して並列接続されている。これにより、より多くの電流をノードN3から第2ノードN4に流すことができる。   The NchDMOS transistor Mn115 includes a source (first electrode) connected to the second node N4, a drain (second electrode) connected to the node N3, a gate (control electrode) connected to the third node N5, Have That is, the Nch DMOS transistor Mn115 is connected in parallel to the Nch DMOS transistor Mn113 and the NchMOS transistor Mn114 connected in series. As a result, more current can flow from the node N3 to the second node N4.

NchMOSトランジスタMn104,Mn114、NchDMOSトランジスタMn103,Mn105,Mn113,Mn115は、ローサイドブロック12Bを構成している。   The Nch MOS transistors Mn104 and Mn114, and the NchDMOS transistors Mn103, Mn105, Mn113, and Mn115 constitute a low side block 12B.

このように、本実施形態では、第1の実施形態のMOSトランジスタの導電型を逆にし、それに応じて第1ノードN1と第2ノードN4に供給する電圧を逆にしている。   Thus, in this embodiment, the conductivity type of the MOS transistor of the first embodiment is reversed, and the voltages supplied to the first node N1 and the second node N4 are reversed accordingly.

このレベルシフト回路10Bの基本的な動作原理は、第1の実施形態と同じである。   The basic operation principle of the level shift circuit 10B is the same as that of the first embodiment.

このように、本実施形態では、第2出力信号So2に応じてオン又はオフに切り替えられるNchDMOSトランジスタMn105と、第1出力信号So1に応じてオン又はオフに切り替えられるNchDMOSトランジスタMn115とが設けられている。そのため、電圧V_N2がハイレベルからローレベルになる時にNchDMOSトランジスタMn105によりノードN2の寄生容量を放電でき、電圧V_N3がハイレベルからローレベルになる時にNchDMOSトランジスタMn115によりノードN3の寄生容量を放電できる。よって、第1の実施形態と同様に、第1及び第2出力信号So1,So2を高速に切り替えることができる。   Thus, in the present embodiment, the Nch DMOS transistor Mn105 that is turned on or off according to the second output signal So2 and the Nch DMOS transistor Mn115 that is turned on or off according to the first output signal So1 are provided. Yes. Therefore, the parasitic capacitance of the node N2 can be discharged by the NchDMOS transistor Mn105 when the voltage V_N2 changes from the high level to the low level, and the parasitic capacitance of the node N3 can be discharged by the NchDMOS transistor Mn115 when the voltage V_N3 changes from the high level to the low level. Therefore, similarly to the first embodiment, the first and second output signals So1 and So2 can be switched at high speed.

また、高電圧側の入力信号Sinを、低電圧側の第1及び第2出力信号So1,So2にレベルシフトすることができる。   Further, the input signal Sin on the high voltage side can be level-shifted to the first and second output signals So1 and So2 on the low voltage side.

(第4の実施形態)
第4の実施形態では、第3の実施形態の回路構成を簡略化している。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, the circuit configuration of the third embodiment is simplified.

図9は、第4の実施形態に係るレベルシフト回路10Cの回路図である。図9では、図8と共通する構成部分には同一の符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。レベルシフト回路10Cは、PchMOSトランジスタMp101に代えてPchDMOSトランジスタ(第1トランジスタ)Mp106を備え、PchMOSトランジスタMp111に代えてPchDMOSトランジスタ(第2トランジスタ)Mp116を備え、PchDMOSトランジスタMp102,Mp112を備えていない点において、第3の実施形態と異なる。つまり、ハイサイドブロック11Cの構成が簡略化されている。   FIG. 9 is a circuit diagram of a level shift circuit 10C according to the fourth embodiment. In FIG. 9, the same components as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and the differences will be mainly described below. The level shift circuit 10C includes a PchDMOS transistor (first transistor) Mp106 instead of the PchMOS transistor Mp101, a PchDMOS transistor (second transistor) Mp116 instead of the PchMOS transistor Mp111, and does not include the PchDMOS transistors Mp102 and Mp112. However, the third embodiment is different from the third embodiment. That is, the configuration of the high side block 11C is simplified.

PchDMOSトランジスタMp106のドレインは、ノードN2に直接的に接続されている。PchDMOSトランジスタMp116のドレインは、ノードN3に直接的に接続されている。   The drain of the Pch DMOS transistor Mp106 is directly connected to the node N2. The drain of the PchDMOS transistor Mp116 is directly connected to the node N3.

PchDMOSトランジスタMp106,Mp116、及び、NchDMOSトランジスタMn103,Mn105,Mn113,Mn115のそれぞれの耐圧は、NchMOSトランジスタMn104,Mn114のそれぞれの耐圧より高い。   The breakdown voltages of the PchDMOS transistors Mp106 and Mp116 and the NchDMOS transistors Mn103, Mn105, Mn113, and Mn115 are higher than the breakdown voltages of the NchMOS transistors Mn104 and Mn114.

本実施形態でも、基本的な動作原理は第3の実施形態と同じである。従って、第1及び第2出力信号So1,So2の遅延を減少させて、第1及び第2出力信号So1,So2を高速に切り替えることができる。   Also in this embodiment, the basic operation principle is the same as that of the third embodiment. Accordingly, the first and second output signals So1 and So2 can be switched at high speed by reducing the delay of the first and second output signals So1 and So2.

また、本実施形態によれば、第3の実施形態よりもMOSトランジスタの数を減らしているので、回路面積を小さくすることができる。   Further, according to the present embodiment, the number of MOS transistors is reduced as compared with the third embodiment, so that the circuit area can be reduced.

(第5の実施形態)
第5の実施形態は、第1及び第2出力信号So1,So2のローレベルの電圧レベルを安定化するようにしている点において、第1の実施形態と異なる。
(Fifth embodiment)
The fifth embodiment is different from the first embodiment in that the low level voltage levels of the first and second output signals So1, So2 are stabilized.

図10は、第5の実施形態に係るレベルシフト回路10Dの回路図である。図10では、図1と共通する構成部分には同一の符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。レベルシフト回路10Dは、図1の構成に加え、NchMOSトランジスタ(第1導電型の第9トランジスタ)Mn7と、NchMOSトランジスタ(第1導電型の第10トランジスタ)Mn17と、を更に備える。NchMOSトランジスタMn7,Mn17は、ハイサイドブロック12Dに設けられている。   FIG. 10 is a circuit diagram of a level shift circuit 10D according to the fifth embodiment. In FIG. 10, the same reference numerals are given to the components common to FIG. 1, and the differences will be mainly described below. The level shift circuit 10D further includes an Nch MOS transistor (first conductivity type ninth transistor) Mn7 and an Nch MOS transistor (first conductivity type tenth transistor) Mn17 in addition to the configuration of FIG. The Nch MOS transistors Mn7 and Mn17 are provided in the high side block 12D.

NchMOSトランジスタMn7は、第3ノードN5に接続されたドレイン(第1電極)と、第4電圧(Vin−Vs2)が供給されるソース(第2電極)と、第4ノードN6に接続されたゲート(制御電極)と、を有する。NchMOSトランジスタMn7は、第2出力信号So2により制御され、第3ノードN5のインピーダンスを下げるように設けられている。   The NchMOS transistor Mn7 includes a drain (first electrode) connected to the third node N5, a source (second electrode) supplied with the fourth voltage (Vin−Vs2), and a gate connected to the fourth node N6. (Control electrode). The NchMOS transistor Mn7 is controlled by the second output signal So2 and is provided to lower the impedance of the third node N5.

NchMOSトランジスタMn17は、第4ノードN6に接続されたドレイン(第1電極)と、第4電圧(Vin−Vs2)が供給されるソース(第2電極)と、第3ノードN5に接続されたゲート(制御電極)と、を有する。NchMOSトランジスタMn17は、第1出力信号So1により制御され、第4ノードN6のインピーダンスを下げるように設けられている。   The NchMOS transistor Mn17 includes a drain (first electrode) connected to the fourth node N6, a source (second electrode) supplied with the fourth voltage (Vin−Vs2), and a gate connected to the third node N5. (Control electrode). The NchMOS transistor Mn17 is controlled by the first output signal So1 and is provided so as to lower the impedance of the fourth node N6.

第1の実施形態においては、第3ノードN5の第1出力信号So1がローレベルの時、PchMOSトランジスタMp4がオフであり、PchDMOSトランジスタMp3もほぼオフであり、第3ノードN5は第4電圧(Vin−Vs2)より概ねPchDMOSトランジスタMp3のVgsだけ高い信号レベルになっている。つまり、ローレベルの第1出力信号So1は、ハイインピーダンスであり、不安定になっている。また図2に示すように、第1出力信号So1は、時刻t0の直後において一時的に、第4電圧(Vin−Vs2)にVgsを加えた信号レベルよりも低下し、不安定になる。   In the first embodiment, when the first output signal So1 of the third node N5 is at a low level, the Pch MOS transistor Mp4 is off, the Pch DMOS transistor Mp3 is also almost off, and the third node N5 has a fourth voltage ( The signal level is higher by Vgs of the PchDMOS transistor Mp3 than Vin−Vs2). That is, the low-level first output signal So1 has high impedance and is unstable. Further, as shown in FIG. 2, the first output signal So1 temporarily becomes lower than the signal level obtained by adding Vgs to the fourth voltage (Vin−Vs2) immediately after the time t0, and becomes unstable.

同様に、第4ノードN6の第2出力信号So2がローレベルの時、第4ノードN6はハイインピーダンスになっている。よって、第4ノードN6の第2出力信号So2は、不安定になっている。   Similarly, when the second output signal So2 of the fourth node N6 is at a low level, the fourth node N6 has a high impedance. Therefore, the second output signal So2 of the fourth node N6 is unstable.

そのため、第1の実施形態においては、第3ノードN5又は第4ノードN6がハイインピーダンスの不安定な状態のとき、他の配線との容量結合の存在により、他の配線の信号の変化に応じて、第1出力信号So1又は第2出力信号So2の信号レベルが変化する可能性がある。即ち、ノイズ耐性が不十分な可能性がある。また、第1及び第2出力信号So1,So2のハイレベルとローレベルとの差は、第2電圧Vinと第4電圧(Vin−Vs2)との差より概ねVgsだけ減少しているので、後段の回路のマージンが減少する。このように、第1の実施形態では、信号伝達特性を改善する余地がある。第2から第4の実施形態でも同様である。   Therefore, in the first embodiment, when the third node N5 or the fourth node N6 is in an unstable state of high impedance, the presence of capacitive coupling with other wiring responds to changes in signals of other wiring. Thus, the signal level of the first output signal So1 or the second output signal So2 may change. That is, noise resistance may be insufficient. In addition, since the difference between the high level and the low level of the first and second output signals So1 and So2 is decreased by approximately Vgs from the difference between the second voltage Vin and the fourth voltage (Vin−Vs2), the latter stage The circuit margin is reduced. Thus, in the first embodiment, there is room for improving the signal transfer characteristics. The same applies to the second to fourth embodiments.

本実施形態では、NchMOSトランジスタMn7,Mn17を設けたことにより、このような点を改善できる。   In the present embodiment, such points can be improved by providing the Nch MOS transistors Mn7 and Mn17.

図11は、図10のレベルシフト回路10Dの信号の波形図である。図12は、図10のレベルシフト回路10Dの信号の他の波形図である。図11は、図2に対応し、図12は、図3に対応する。   FIG. 11 is a waveform diagram of signals of the level shift circuit 10D of FIG. FIG. 12 is another waveform diagram of the signal of the level shift circuit 10D of FIG. 11 corresponds to FIG. 2, and FIG. 12 corresponds to FIG.

図11に示すように、時刻t0より後の第1出力信号So1がローレベル付近にある時、7Vより高い第2出力信号So2によりNchMOSトランジスタMn7がオンして、7V(第4電圧)が第3ノードN5に供給される。従って、第1出力信号So1のローレベルは、7V(第4電圧)に安定する。   As shown in FIG. 11, when the first output signal So1 after time t0 is near the low level, the NchMOS transistor Mn7 is turned on by the second output signal So2 higher than 7V, and 7V (fourth voltage) is 3 is supplied to the node N5. Therefore, the low level of the first output signal So1 is stabilized at 7V (fourth voltage).

また、図12に示すように、時刻t0より後の第2出力信号So2がローレベル付近にある時、7Vより高い第1出力信号So1によりNchMOSトランジスタMn17がオンして、7V(第4電圧)が第4ノードN6に供給される。従って、第2出力信号So2のローレベルは7V(第4電圧)に安定する。   As shown in FIG. 12, when the second output signal So2 after time t0 is in the vicinity of the low level, the NchMOS transistor Mn17 is turned on by the first output signal So1 higher than 7V, and 7V (fourth voltage). Is supplied to the fourth node N6. Therefore, the low level of the second output signal So2 is stabilized at 7V (fourth voltage).

このように、第3及び第4ノードN5,N6は、ローレベルの時にハイインピーダンスになっていない。そのため、第3ノードN5又は第4ノードN6と他の配線との容量結合が存在していても、他の配線の信号の変化に応じて第1出力信号So1又は第2出力信号So2の信号レベルが変化し難い。従って、ノイズ耐性を改善できる。   Thus, the third and fourth nodes N5 and N6 are not in high impedance when at the low level. Therefore, even if there is capacitive coupling between the third node N5 or the fourth node N6 and another wiring, the signal level of the first output signal So1 or the second output signal So2 according to a change in the signal of the other wiring. Is hard to change. Therefore, noise resistance can be improved.

また、第1及び第2出力信号So1,So2のローレベルを第1の実施形態よりも低下させることができるので、第1及び第2出力信号So1,So2のハイレベルとローレベルとの差を大きくできる。   In addition, since the low level of the first and second output signals So1, So2 can be reduced as compared with the first embodiment, the difference between the high level and the low level of the first and second output signals So1, So2 is determined. Can be big.

また、図2と比較して、時刻t0の後に第1出力信号So1が7Vより低い信号レベルに一時的に低下する際、低下量を小さくできる。従って、第1及び第2出力信号So1,So2の波形品質を向上できる。   Compared to FIG. 2, when the first output signal So1 temporarily decreases to a signal level lower than 7V after time t0, the amount of decrease can be reduced. Therefore, the waveform quality of the first and second output signals So1 and So2 can be improved.

このように、本実施形態によれば、信号伝達特性を改善できる。なお、第1の実施形態の効果も得られる。   Thus, according to the present embodiment, the signal transfer characteristics can be improved. The effect of the first embodiment can also be obtained.

(第6の実施形態)
第6の実施形態では、第5の実施形態の回路構成を簡略化している。
(Sixth embodiment)
In the sixth embodiment, the circuit configuration of the fifth embodiment is simplified.

図13は、第6の実施形態に係るレベルシフト回路10Eの回路図である。図13では、図10と共通する構成部分には同一の符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。レベルシフト回路10Eは、NchMOSトランジスタMn1に代えてNchDMOSトランジスタ(第1トランジスタ)Mn6を備え、NchMOSトランジスタMn11に代えてNchDMOSトランジスタ(第2トランジスタ)Mn16を備え、NchDMOSトランジスタMn2,Mn12を備えていない点において、第5の実施形態と異なる。つまり、ローサイドブロック11Aの構成が簡略化されている。   FIG. 13 is a circuit diagram of a level shift circuit 10E according to the sixth embodiment. In FIG. 13, the same reference numerals are given to the components common to those in FIG. 10, and the differences will be mainly described below. The level shift circuit 10E includes an NchDMOS transistor (first transistor) Mn6 instead of the NchMOS transistor Mn1, includes an NchDMOS transistor (second transistor) Mn16 instead of the NchMOS transistor Mn11, and does not include the NchDMOS transistors Mn2 and Mn12. However, this is different from the fifth embodiment. That is, the configuration of the low side block 11A is simplified.

NchDMOSトランジスタMn6のドレインは、ノードN2に直接的に接続されている。NchDMOSトランジスタMn16のドレインは、ノードN3に直接的に接続されている。   The drain of the Nch DMOS transistor Mn6 is directly connected to the node N2. The drain of the Nch DMOS transistor Mn16 is directly connected to the node N3.

本実施形態でも、基本的な動作原理は第5の実施形態と同じである。従って、第5の実施形態と同様に、ノイズ耐性を改善できる。   Also in this embodiment, the basic operation principle is the same as that of the fifth embodiment. Therefore, noise resistance can be improved as in the fifth embodiment.

また、本実施形態によれば、第5の実施形態よりもMOSトランジスタの数を減らしているので、回路面積を小さくすることができる。   Further, according to the present embodiment, since the number of MOS transistors is reduced as compared with the fifth embodiment, the circuit area can be reduced.

(第7の実施形態)
第7の実施形態は、第1及び第2出力信号So1,So2のハイレベルの電圧レベルを安定化するようにしている点において、第3の実施形態と異なる。
(Seventh embodiment)
The seventh embodiment is different from the third embodiment in that the high level voltage levels of the first and second output signals So1, So2 are stabilized.

図14は、第7の実施形態に係るレベルシフト回路10Fの回路図である。図14では、図8と共通する構成部分には同一の符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。レベルシフト回路10Fは、図8の構成に加え、PchMOSトランジスタ(第1導電型の第9トランジスタ)Mp107と、PchMOSトランジスタ(第1導電型の第10トランジスタ)Mp117と、を更に備える。PchMOSトランジスタMp107,Mp117は、ローサイドブロック12Fに設けられている。   FIG. 14 is a circuit diagram of a level shift circuit 10F according to the seventh embodiment. In FIG. 14, the same components as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and the differences will be mainly described below. The level shift circuit 10F further includes a Pch MOS transistor (first conductivity type ninth transistor) Mp107 and a Pch MOS transistor (first conductivity type tenth transistor) Mp117 in addition to the configuration of FIG. The Pch MOS transistors Mp107 and Mp117 are provided in the low side block 12F.

PchMOSトランジスタMp107は、第3ノードN5に接続されたドレイン(第1電極)と、第4電圧Vs1が供給されるソース(第2電極)と、第4ノードN6に接続されたゲート(制御電極)と、を有する。   The Pch MOS transistor Mp107 includes a drain (first electrode) connected to the third node N5, a source (second electrode) supplied with the fourth voltage Vs1, and a gate (control electrode) connected to the fourth node N6. And having.

PchMOSトランジスタMp117は、第4ノードN6に接続されたドレイン(第1電極)と、第4電圧Vs1が供給されるソース(第2電極)と、第3ノードN5に接続されたゲート(制御電極)と、を有する。   The PchMOS transistor Mp117 includes a drain (first electrode) connected to the fourth node N6, a source (second electrode) supplied with the fourth voltage Vs1, and a gate (control electrode) connected to the third node N5. And having.

本実施形態の基本的な動作原理は、第5の実施形態と同じである。即ち、第1出力信号So1がハイレベルの時、ローレベルの第2出力信号So2によりPchMOSトランジスタMp107がオンして、第1出力信号So1のハイレベルは第4電圧Vs1に安定する。また、第2出力信号So2がハイレベルの時、ローレベルの第1出力信号So1によりPchMOSトランジスタMp117がオンして、第2出力信号So2のハイレベルは第4電圧Vs1に安定する。従って、第5の実施形態と同様に、ノイズ耐性を改善できる。   The basic operation principle of this embodiment is the same as that of the fifth embodiment. That is, when the first output signal So1 is at a high level, the PchMOS transistor Mp107 is turned on by the second output signal So2 at a low level, and the high level of the first output signal So1 is stabilized at the fourth voltage Vs1. Further, when the second output signal So2 is at a high level, the PchMOS transistor Mp117 is turned on by the low-level first output signal So1, and the high level of the second output signal So2 is stabilized at the fourth voltage Vs1. Therefore, noise resistance can be improved as in the fifth embodiment.

また、第3の実施形態と同様に、高電圧側の入力信号Sinを、低電圧側の第1及び第2出力信号So1,So2にレベルシフトすることができる。   Similarly to the third embodiment, the high voltage side input signal Sin can be level-shifted to the low voltage side first and second output signals So1 and So2.

(第8の実施形態)
第8の実施形態では、第7の実施形態の回路構成を簡略化している。
(Eighth embodiment)
In the eighth embodiment, the circuit configuration of the seventh embodiment is simplified.

図15は、第8の実施形態に係るレベルシフト回路10Gの回路図である。図15では、図14と共通する構成部分には同一の符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。レベルシフト回路10Gは、PchMOSトランジスタMp101に代えてPchDMOSトランジスタ(第1トランジスタ)Mp106を備え、PchMOSトランジスタMp111に代えてPchDMOSトランジスタ(第2トランジスタ)Mp116を備え、PchDMOSトランジスタMp102,Mp112を備えていない点において、第7の実施形態と異なる。つまり、ローサイドブロック11Cの構成が簡略化されている。   FIG. 15 is a circuit diagram of a level shift circuit 10G according to the eighth embodiment. In FIG. 15, the same reference numerals are given to the components common to FIG. 14, and the differences will be mainly described below. The level shift circuit 10G includes a PchDMOS transistor (first transistor) Mp106 instead of the PchMOS transistor Mp101, a PchDMOS transistor (second transistor) Mp116 instead of the PchMOS transistor Mp111, and does not include the PchDMOS transistors Mp102 and Mp112. However, this is different from the seventh embodiment. That is, the configuration of the low side block 11C is simplified.

PchDMOSトランジスタMp106のドレインは、ノードN2に直接的に接続されている。PchDMOSトランジスタMp116のドレインは、ノードN3に直接的に接続されている。   The drain of the Pch DMOS transistor Mp106 is directly connected to the node N2. The drain of the PchDMOS transistor Mp116 is directly connected to the node N3.

本実施形態でも、基本的な動作原理は第7の実施形態と同じである。従って、第7の実施形態の効果を得ることができる。   In this embodiment, the basic operation principle is the same as that in the seventh embodiment. Therefore, the effect of the seventh embodiment can be obtained.

また、本実施形態によれば、第7の実施形態よりもMOSトランジスタの数を減らしているので、回路面積を小さくすることができる。   Further, according to the present embodiment, since the number of MOS transistors is reduced as compared with the seventh embodiment, the circuit area can be reduced.

なお、第1の実施形態の効果を得る必要が無ければ、第5及び第6の実施形態においてPchDMOSトランジスタMp5,Mp15は設けられていなくてもよく、第7及び第8の実施形態においてNchDMOSトランジスタMn105,Mn115は設けられていなくてもよい。   If it is not necessary to obtain the effect of the first embodiment, the Pch DMOS transistors Mp5 and Mp15 may not be provided in the fifth and sixth embodiments, and the Nch DMOS transistor in the seventh and eighth embodiments. Mn105 and Mn115 may not be provided.

また、以上の各実施形態では、高耐圧のMOSトランジスタとしてDMOSトランジスタを用いる一例について説明したが、これに限らない。高耐圧のMOSトランジスタとして、他の名称のMOSトランジスタを用いてもよい。   In each of the above embodiments, an example in which a DMOS transistor is used as a high breakdown voltage MOS transistor has been described. As the high voltage MOS transistor, another name MOS transistor may be used.

(第9の実施形態)
第9の実施形態は、第1及び第3の実施形態のレベルシフト回路10,10Bを用いたモータードライバ(ドライバ回路)100に関する。
(Ninth embodiment)
The ninth embodiment relates to a motor driver (driver circuit) 100 using the level shift circuits 10 and 10B of the first and third embodiments.

図16は、第9の実施形態に係るモータードライバ100の概略的な構成を示すブロック図である。モータードライバ100は、昇圧回路20と、入力バッファ回路30と、制御回路40と、レベルシフト部50と、ハイサイドドライバ60と、ローサイドドライバ70と、レベルシフト部80と、NchDMOSトランジスタ(スイッチ素子)Mn201〜Mn206と、を備える。   FIG. 16 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a motor driver 100 according to the ninth embodiment. The motor driver 100 includes a booster circuit 20, an input buffer circuit 30, a control circuit 40, a level shift unit 50, a high side driver 60, a low side driver 70, a level shift unit 80, and an Nch DMOS transistor (switch element). Mn201 to Mn206.

昇圧回路20は、電圧Vbatを昇圧して、第2電圧Vinを生成する。   The booster circuit 20 boosts the voltage Vbat to generate the second voltage Vin.

入力バッファ回路30は、イネーブル信号ENと、モーターM1を制御するための入力信号IN1〜IN6とに従って、制御信号S1を生成する。   The input buffer circuit 30 generates the control signal S1 according to the enable signal EN and the input signals IN1 to IN6 for controlling the motor M1.

制御回路40は、制御信号S1に従って、制御信号D1〜D6を生成する。   The control circuit 40 generates control signals D1 to D6 according to the control signal S1.

入力バッファ回路30と制御回路40は、第3電圧Vs1と第1電圧(0V)とが供給されて動作する。そのため、制御信号S1,D1〜D6は、ローレベルが第1電圧(0V)であり、ハイレベルが第3電圧Vs1である。   The input buffer circuit 30 and the control circuit 40 operate when supplied with the third voltage Vs1 and the first voltage (0 V). Therefore, the control signals S1, D1 to D6 have a low level of the first voltage (0V) and a high level of the third voltage Vs1.

レベルシフト部50は、制御信号D1〜D3を、高電圧側の制御信号D1A〜D3Aにレベルシフトする。制御信号D1A〜D3Aは、ローレベルが第4電圧(Vin−Vs2)であり、ハイレベルが第2電圧Vinである。   The level shift unit 50 shifts the level of the control signals D1 to D3 to the control signals D1A to D3A on the high voltage side. In the control signals D1A to D3A, the low level is the fourth voltage (Vin−Vs2), and the high level is the second voltage Vin.

レベルシフト部50は、3つの第1の実施形態のレベルシフト回路10を有する。各レベルシフト回路10には、制御信号D1〜D3のうちの対応する信号が入力信号Sinとして供給され、第1及び第2出力信号So1,So2を制御信号D1A〜D3Aのうちの対応する信号として出力する。つまり、制御信号D1A〜D3Aは、差動信号である。なお、レベルシフト回路10に代えて、第2,第5又は第6の実施形態のレベルシフト回路10A,10D,10Eを用いてもよい。   The level shift unit 50 includes the three level shift circuits 10 of the first embodiment. Each level shift circuit 10 is supplied with the corresponding signal of the control signals D1 to D3 as the input signal Sin, and the first and second output signals So1 and So2 are the corresponding signals of the control signals D1A to D3A. Output. That is, the control signals D1A to D3A are differential signals. Instead of the level shift circuit 10, the level shift circuits 10A, 10D, and 10E of the second, fifth, or sixth embodiment may be used.

ハイサイドドライバ60は、第2電圧Vinと第4電圧(Vin−Vs2)とが供給されて動作し、制御信号D1A〜D3Aに応じて駆動信号H1〜H3を生成する。   The high side driver 60 operates by being supplied with the second voltage Vin and the fourth voltage (Vin−Vs2), and generates the drive signals H1 to H3 according to the control signals D1A to D3A.

ローサイドドライバ70は、第3電圧Vs1と第1電圧(0V)とが供給されて動作し、制御信号D4〜D6に応じて駆動信号L1〜L3を生成する。   The low-side driver 70 operates by being supplied with the third voltage Vs1 and the first voltage (0V), and generates drive signals L1 to L3 according to the control signals D4 to D6.

NchDMOSトランジスタMn201は、駆動信号H1が供給されるゲートと、電圧Vbatが供給されるドレインと、モーターM1の第1入力ノードに接続されるソースと、を有する。   NchDMOS transistor Mn201 has a gate supplied with drive signal H1, a drain supplied with voltage Vbat, and a source connected to the first input node of motor M1.

NchDMOSトランジスタMn202は、駆動信号H2が供給されるゲートと、電圧Vbatが供給されるドレインと、モーターM1の第2入力ノードに接続されるソースと、を有する。   NchDMOS transistor Mn202 has a gate to which drive signal H2 is supplied, a drain to which voltage Vbat is supplied, and a source connected to the second input node of motor M1.

NchDMOSトランジスタMn203は、駆動信号H3が供給されるゲートと、電圧Vbatが供給されるドレインと、モーターM1の第3入力ノードに接続されるソースと、を有する。   NchDMOS transistor Mn203 has a gate to which drive signal H3 is supplied, a drain to which voltage Vbat is supplied, and a source connected to the third input node of motor M1.

NchDMOSトランジスタMn204は、駆動信号L1が供給されるゲートと、NchDMOSトランジスタMn201のソースに接続されるドレインと、第1電圧(0V)が供給されるソースと、を有する。   The NchDMOS transistor Mn204 has a gate to which the drive signal L1 is supplied, a drain connected to the source of the NchDMOS transistor Mn201, and a source to which the first voltage (0V) is supplied.

NchDMOSトランジスタMn205は、駆動信号L2が供給されるゲートと、NchDMOSトランジスタMn202のソースに接続されるドレインと、第1電圧(0V)が供給されるソースと、を有する。   The NchDMOS transistor Mn205 has a gate to which the drive signal L2 is supplied, a drain connected to the source of the NchDMOS transistor Mn202, and a source to which the first voltage (0V) is supplied.

NchDMOSトランジスタMn206は、駆動信号L3が供給されるゲートと、NchDMOSトランジスタMn203のソースに接続されるドレインと、第1電圧(0V)が供給されるソースと、を有する。   The NchDMOS transistor Mn206 has a gate to which the drive signal L3 is supplied, a drain connected to the source of the NchDMOS transistor Mn203, and a source to which the first voltage (0V) is supplied.

このように、NchDMOSトランジスタMn201〜Mn203は、それぞれ、第1出力信号So1及び第2出力信号So2に基づいて駆動される。   Thus, the NchDMOS transistors Mn201 to Mn203 are driven based on the first output signal So1 and the second output signal So2, respectively.

レベルシフト部80は、駆動信号H1〜H3を、低電圧側の制御信号D1B〜D3Bにレベルシフトする。制御信号D1B〜D3Bは、ローレベルが第1電圧(0V)であり、ハイレベルが第3電圧Vs1である。   The level shift unit 80 level-shifts the drive signals H1 to H3 to the low voltage side control signals D1B to D3B. The control signals D1B to D3B have a low level of the first voltage (0V) and a high level of the third voltage Vs1.

レベルシフト部80は、3つの第3の実施形態のレベルシフト回路10Bを有する。各レベルシフト回路10Bには、駆動信号H1〜H3のうちの対応する信号が入力信号Sinとして供給され、第1及び第2出力信号So1,So2を制御信号D1B〜D3Bのうちの対応する信号として出力する。つまり、制御信号D1B〜D3Bは、差動信号である。なお、レベルシフト回路10Bに代えて、第4,第7又は第8の実施形態のレベルシフト回路10C,10F,10Gを用いてもよい。   The level shift unit 80 includes three level shift circuits 10B of the third embodiment. Each level shift circuit 10B is supplied with a corresponding signal of the drive signals H1 to H3 as an input signal Sin, and the first and second output signals So1 and So2 are used as corresponding signals of the control signals D1B to D3B. Output. That is, the control signals D1B to D3B are differential signals. Instead of the level shift circuit 10B, the level shift circuits 10C, 10F, and 10G of the fourth, seventh, or eighth embodiment may be used.

制御回路40は、制御信号D1B〜D3B及び駆動信号L1〜L3に従って、制御信号D1〜D6のタイミングを調整する。   The control circuit 40 adjusts the timing of the control signals D1 to D6 according to the control signals D1B to D3B and the drive signals L1 to L3.

このように、本実施形態によれば、第1の実施形態のレベルシフト回路10と、第3の実施形態のレベルシフト回路10Bとによって信号をレベルシフトしているので、駆動信号H1〜H3及び制御信号D1B〜D3Bを高速に切り替えることができる。従って、モーターM1を精密に制御することができる。   Thus, according to the present embodiment, the level shift circuit 10 of the first embodiment and the level shift circuit 10B of the third embodiment shift the level of the signal, so that the drive signals H1 to H3 and The control signals D1B to D3B can be switched at high speed. Therefore, the motor M1 can be precisely controlled.

なお、レベルシフト回路10,10A〜10Gは、上述したモータードライバ100に限らず、信号のレベルシフトが必要な各種回路に用いることができる。   The level shift circuits 10 and 10A to 10G can be used not only for the motor driver 100 described above but also for various circuits that require signal level shift.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10,10A〜10G レベルシフト回路
INV1,INV11 インバータ
Mn1 NchMOSトランジスタ(第1トランジスタ)
Mn2 NchDMOSトランジスタ(第11トランジスタ)
Mp3 PchDMOSトランジスタ(第3トランジスタ)
Mp4 PchMOSトランジスタ(第4トランジスタ)
Mp5 PchDMOSトランジスタ(第7トランジスタ)
Mn6 NchDMOSトランジスタ(第1トランジスタ)
Mn7 NchMOSトランジスタ(第5トランジスタ、第9トランジスタ)
Mn11 NchMOSトランジスタ(第2トランジスタ)
Mn12 NchDMOSトランジスタ(第12トランジスタ)
Mp13 PchDMOSトランジスタ(第5トランジスタ)
Mp14 PchMOSトランジスタ(第6トランジスタ)
Mp15 PchDMOSトランジスタ(第8トランジスタ)
Mn16 NchDMOSトランジスタ(第2トランジスタ)
Mn17 NchMOSトランジスタ(第8トランジスタ、第10トランジスタ)
Mp101 PchMOSトランジスタ(第1トランジスタ)
Mp102 PchDMOSトランジスタ(第11トランジスタ)
Mn103 NchDMOSトランジスタ(第3トランジスタ)
Mn104 NchMOSトランジスタ(第4トランジスタ)
Mn105 NchDMOSトランジスタ(第7トランジスタ)
Mp106 PchDMOSトランジスタ(第1トランジスタ)
Mp107 PchMOSトランジスタ(第5トランジスタ、第9トランジスタ)
Mp111 PchMOSトランジスタ(第2トランジスタ)
Mp112 PchDMOSトランジスタ(第12トランジスタ)
Mn113 NchDMOSトランジスタ(第5トランジスタ)
Mn114 NchMOSトランジスタ(第6トランジスタ)
Mn115 NchDMOSトランジスタ(第8トランジスタ)
Mp116 PchDMOSトランジスタ(第2トランジスタ)
Mp117 PchMOSトランジスタ(第8トランジスタ、第10トランジスタ)
100 モータードライバ(ドライバ回路)
10, 10A-10G Level shift circuit INV1, INV11 Inverter Mn1 NchMOS transistor (first transistor)
Mn2 NchDMOS transistor (11th transistor)
Mp3 PchDMOS transistor (third transistor)
Mp4 PchMOS transistor (4th transistor)
Mp5 PchDMOS transistor (seventh transistor)
Mn6 NchDMOS transistor (first transistor)
Mn7 NchMOS transistor (5th transistor, 9th transistor)
Mn11 NchMOS transistor (second transistor)
Mn12 NchDMOS transistor (12th transistor)
Mp13 PchDMOS transistor (fifth transistor)
Mp14 PchMOS transistor (6th transistor)
Mp15 PchDMOS transistor (8th transistor)
Mn16 NchDMOS transistor (second transistor)
Mn17 NchMOS transistor (8th and 10th transistors)
Mp101 PchMOS transistor (first transistor)
Mp102 PchDMOS transistor (11th transistor)
Mn103 NchDMOS transistor (third transistor)
Mn104 NchMOS transistor (4th transistor)
Mn105 NchDMOS transistor (seventh transistor)
Mp106 PchDMOS transistor (first transistor)
Mp107 PchMOS transistor (5th transistor, 9th transistor)
Mp111 PchMOS transistor (second transistor)
Mp112 PchDMOS transistor (12th transistor)
Mn113 NchDMOS transistor (5th transistor)
Mn114 NchMOS transistor (sixth transistor)
Mn115 NchDMOS transistor (8th transistor)
Mp116 PchDMOS transistor (second transistor)
Mp117 PchMOS transistor (8th transistor, 10th transistor)
100 Motor driver (driver circuit)

Claims (11)

第1電圧が供給される第1ノードに接続され、入力信号により制御される第1導電型の第1トランジスタと、
前記第1ノードに接続され、前記入力信号の反転信号により制御される第1導電型の第2トランジスタと、
第1出力信号を出力する第3ノードと前記第1トランジスタとの間に接続された第2導電型の第3トランジスタと、
前記第1電圧と異なる第2電圧が供給される第2ノードと前記第3ノードとの間に接続され、第2出力信号により制御される、第2導電型の第4トランジスタと、
前記第2出力信号を出力する第4ノードと前記第2トランジスタとの間に接続された第2導電型の第5トランジスタと、
前記第2ノードと前記第4ノードとの間に接続され、前記第1出力信号により制御される、第2導電型の第6トランジスタと、
前記第3及び第4トランジスタに対し並列に設けられ、前記第2出力信号により制御される、第2導電型の第7トランジスタと、
前記第5及び第6トランジスタに対し並列に設けられ、前記第1出力信号により制御される、第2導電型の第8トランジスタと、
を備えるレベルシフト回路。
A first transistor of a first conductivity type connected to a first node to which a first voltage is supplied and controlled by an input signal;
A second transistor of a first conductivity type connected to the first node and controlled by an inverted signal of the input signal;
A third transistor of a second conductivity type connected between a third node that outputs a first output signal and the first transistor;
A fourth transistor of a second conductivity type, connected between a second node supplied with a second voltage different from the first voltage and the third node, and controlled by a second output signal;
A fifth transistor of a second conductivity type connected between a fourth node that outputs the second output signal and the second transistor;
A sixth transistor of a second conductivity type connected between the second node and the fourth node and controlled by the first output signal;
A seventh transistor of a second conductivity type provided in parallel with the third and fourth transistors and controlled by the second output signal;
An eighth transistor of a second conductivity type provided in parallel with the fifth and sixth transistors and controlled by the first output signal;
A level shift circuit comprising:
前記第2出力信号により制御され、前記第3ノードのインピーダンスを下げるように設けられた第9トランジスタと、
前記第1出力信号により制御され、前記第4ノードのインピーダンスを下げるように設けられた第10トランジスタと、
を備える、請求項1に記載のレベルシフト回路。
A ninth transistor controlled by the second output signal and provided to lower the impedance of the third node;
A tenth transistor controlled by the first output signal and provided to lower the impedance of the fourth node;
The level shift circuit according to claim 1, comprising:
前記第1電圧と前記第2電圧との間の電圧値を有する第3電圧が供給される制御電極を有し、前記第1トランジスタと、前記第3トランジスタとの間に接続された第1導電型の第11トランジスタと、
前記第3電圧が供給される制御電極を有し、前記第2トランジスタと、前記第5トランジスタとの間に接続された第1導電型の第12トランジスタと、
を備える、請求項1又は請求項2に記載のレベルシフト回路。
A first electrode having a control electrode to which a third voltage having a voltage value between the first voltage and the second voltage is supplied and connected between the first transistor and the third transistor; An eleventh transistor of the type;
A control electrode to which the third voltage is supplied; a twelfth transistor of the first conductivity type connected between the second transistor and the fifth transistor;
The level shift circuit of Claim 1 or Claim 2 provided with these.
前記第1トランジスタ、前記第2トランジスタ、前記第3トランジスタ、前記第5トランジスタ、前記第7トランジスタ、及び、前記第8トランジスタのそれぞれの耐圧は、前記第4トランジスタ、及び、前記第6トランジスタのそれぞれの耐圧より高い、請求項1又は請求項2に記載のレベルシフト回路。   Each of the first transistor, the second transistor, the third transistor, the fifth transistor, the seventh transistor, and the eighth transistor has a breakdown voltage of each of the fourth transistor and the sixth transistor. The level shift circuit according to claim 1, wherein the level shift circuit is higher than a withstand voltage. 前記第1トランジスタ、前記第2トランジスタ、前記第3トランジスタ、前記第5トランジスタ、前記第7トランジスタ、及び、前記第8トランジスタのそれぞれは、DMOSトランジスタである、請求項4に記載のレベルシフト回路。   5. The level shift circuit according to claim 4, wherein each of the first transistor, the second transistor, the third transistor, the fifth transistor, the seventh transistor, and the eighth transistor is a DMOS transistor. 前記第3トランジスタ、前記第7トランジスタ、前記第5トランジスタ、前記第8トランジスタ、前記第11トランジスタ、及び、前記第12トランジスタのそれぞれの耐圧は、前記第1トランジスタ、前記第2トランジスタ、前記第4トランジスタ、及び、前記第6トランジスタのそれぞれの耐圧より高い、請求項3に記載のレベルシフト回路。   The breakdown voltage of each of the third transistor, the seventh transistor, the fifth transistor, the eighth transistor, the eleventh transistor, and the twelfth transistor is the first transistor, the second transistor, and the fourth transistor. 4. The level shift circuit according to claim 3, wherein the level shift circuit is higher than a breakdown voltage of each of the transistor and the sixth transistor. 前記第3トランジスタ、前記第7トランジスタ、前記第5トランジスタ、前記第8トランジスタ、前記第11トランジスタ、及び、前記第12トランジスタのそれぞれは、DMOSトランジスタである、請求項6に記載のレベルシフト回路。   The level shift circuit according to claim 6, wherein each of the third transistor, the seventh transistor, the fifth transistor, the eighth transistor, the eleventh transistor, and the twelfth transistor is a DMOS transistor. 第1電圧が供給される第1ノードに接続され、入力信号により制御される第1導電型の第1トランジスタと、
前記第1ノードに接続され、前記入力信号の反転信号により制御される第1導電型の第2トランジスタと、
第1出力信号を出力する第3ノードと前記第1トランジスタとの間に接続された第2導電型の第3トランジスタと、
前記第1電圧と異なる第2電圧が供給される第2ノードと前記第3ノードとの間に接続され、第2出力信号により制御される、第2導電型の第4トランジスタと、
前記第2出力信号を出力する第4ノードと前記第2トランジスタとの間に接続された第2導電型の第5トランジスタと、
前記第2ノードと前記第4ノードとの間に接続され、前記第1出力信号により制御される、第2導電型の第6トランジスタと、
前記第2出力信号により制御され、前記第3ノードのインピーダンスを下げるように設けられた第7トランジスタと、
前記第1出力信号により制御され、前記第4ノードのインピーダンスを下げるように設けられた第8トランジスタと、
を備えるレベルシフト回路。
A first transistor of a first conductivity type connected to a first node to which a first voltage is supplied and controlled by an input signal;
A second transistor of a first conductivity type connected to the first node and controlled by an inverted signal of the input signal;
A third transistor of a second conductivity type connected between a third node that outputs a first output signal and the first transistor;
A fourth transistor of a second conductivity type, connected between a second node supplied with a second voltage different from the first voltage and the third node, and controlled by a second output signal;
A fifth transistor of a second conductivity type connected between a fourth node that outputs the second output signal and the second transistor;
A sixth transistor of a second conductivity type connected between the second node and the fourth node and controlled by the first output signal;
A seventh transistor controlled by the second output signal and provided to lower the impedance of the third node;
An eighth transistor controlled by the first output signal and provided to lower the impedance of the fourth node;
A level shift circuit comprising:
前記入力信号及び前記反転信号は、前記第1電圧と第3電圧との間で変化し、前記第3電圧は、前記第1電圧と前記第2電圧との間の電圧値を有する、請求項1又は請求項8に記載のレベルシフト回路。   The input signal and the inverted signal vary between the first voltage and a third voltage, and the third voltage has a voltage value between the first voltage and the second voltage. The level shift circuit according to claim 1 or 8. 前記第2出力信号は、前記第1出力信号の反転信号である、請求項1から請求項9の何れかに記載のレベルシフト回路。   The level shift circuit according to any one of claims 1 to 9, wherein the second output signal is an inverted signal of the first output signal. 請求項1から請求項10の何れかに記載のレベルシフト回路と、
前記第1出力信号及び前記第2出力信号に基づいて駆動されるスイッチ素子と、
を備えるドライバ回路。
A level shift circuit according to any one of claims 1 to 10,
A switch element driven based on the first output signal and the second output signal;
A driver circuit comprising:
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