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전압 레벨 쉬프터

  • 기술번호 : KST2015200030
  • 담당센터 : 인천기술혁신센터
  • 전화번호 : 032-420-3580
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 입력 신호의 전압 레벨을 변경하여 출력하는 전압 레벨 쉬프터에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 레벨 쉬프터는, 제 1 전압을 공급받는 인버터(inverter)를 이용하여 입력 신호의 전압 레벨을 제 1 전압으로 스윙(swing)하는 신호 입력부, 제 2 전압을 공급받는 전류 미러(current mirror) 구조를 이용하여 제 1 전압 레벨의 신호를 제 2 전압 레벨의 신호로 변환하는 레벨 변환부, 제 2 전압을 공급받는 인버터를 이용하여 레벨 변환부를 통해 변환된 제 2 전압 레벨의 신호를 출력하는 출력 버퍼(buffer) 및 논리 하이(logic high) 구간에서 제 2 전압을 공급받는 인버터를 이용한 지연(delay)을 통해 미러 구조의 정전류(static current)를 방지하는 지연 셀(delay cell)을 포함한다.
Int. CL H03K 19/0185 (2006.01)
CPC H03K 19/018528(2013.01) H03K 19/018528(2013.01) H03K 19/018528(2013.01) H03K 19/018528(2013.01)
출원번호/일자 1020120054851 (2012.05.23)
출원인 한양대학교 에리카산학협력단
등록번호/일자 10-1483038-0000 (2015.01.09)
공개번호/일자 10-2013-0131070 (2013.12.03) 문서열기
공고번호/일자 (20150120) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2012.05.23)
심사청구항수 15

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한양대학교 에리카산학협력단 대한민국 경기도 안산시 상록구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 안영국 대한민국 경상남도 합천군
2 노정진 대한민국 서울특별시 송파구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인충현 대한민국 서울특별시 서초구 동산로 **, *층(양재동, 베델회관)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한양대학교 에리카산학협력단 대한민국 경기도 안산시 상록구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2012.05.23 수리 (Accepted) 1-1-2012-0413413-25
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2012.12.16 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2013.01.10 수리 (Accepted) 9-1-2013-0001989-92
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2013.08.26 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0588024-18
5 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2013.10.25 수리 (Accepted) 1-1-2013-0965603-85
6 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2013.11.25 수리 (Accepted) 1-1-2013-1068494-77
7 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2013.12.24 수리 (Accepted) 1-1-2013-1181942-04
8 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)
2014.01.27 수리 (Accepted) 1-1-2014-0080138-21
9 지정기간연장관련안내서
Notification for Extension of Designated Period
2014.01.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2014-0015371-33
10 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2014.02.25 수리 (Accepted) 1-1-2014-0183427-59
11 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2014.02.25 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0183437-16
12 최후의견제출통지서
Notification of reason for final refusal
2014.07.08 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0469167-59
13 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2014.09.11 수리 (Accepted) 1-1-2014-0858816-50
14 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2014.09.11 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2014-0858830-90
15 등록결정서
Decision to grant
2014.12.24 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0884833-27
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
입력 신호의 전압 레벨을 변경하여 출력하는 전압 레벨 쉬프터(level shifter)에 있어서,제 1 전압을 공급받는 인버터(inverter)를 이용하여 상기 입력 신호의 전압 레벨을 상기 제 1 전압으로 스윙(swing)하는 신호 입력부;제 2 전압을 공급받는 전류 미러(current mirror) 구조를 이용하여 상기 제 1 전압 레벨의 신호를 상기 제 2 전압 레벨의 신호로 변환하는 레벨 변환부;상기 제 2 전압을 공급받는 인버터를 이용하여 상기 변환된 제 2 전압 레벨의 신호를 출력하는 출력 버퍼(buffer); 및논리 하이(logic high) 구간에서 상기 제 2 전압을 공급받는 인버터를 이용한 지연(delay)을 통해 상기 미러 구조의 정전류(static current)를 방지하는 지연 셀(delay cell);을 포함하되,상기 레벨 변환부는,논리 하이 구간에서 상기 미러 구조 내에 포함된 트랜지스터(transistor)가 오프(off)됨으로 인해 상기 출력 버퍼에 입력되는 로직 출력이 플로팅(floating)되는 상태를 방지하는 것을 특징으로 하는 전압 레벨 쉬프터
2 2
제 1 항에 있어서,상기 지연 셀은,상기 논리 하이 구간에서 상기 미러 구조를 구성하는 트랜지스터(transistor)를 오프(off)시키는 파워 다운(power down)을 이용함으로써 상기 정전류에 의한 파워 소모를 방지하는 것을 특징으로 하는 전압 레벨 쉬프터
3 3
제 1 항에 있어서,상기 신호 입력부는,상기 제 1 전압을 공급받아 상기 입력 신호를 반전시키는 제 1 인버터; 및상기 제 1 전압을 공급받아 상기 반전된 입력 신호를 재반전시키는 제 2 인버터;를 포함하고,서로 반대의 위상을 갖고, 0에서 상기 제 1 전압으로 스윙된 2개의 입력 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전압 레벨 쉬프터
4 4
제 1 항에 있어서,상기 레벨 변환부는,소스(source) 단자가 접지 전원에 연결되고 드레인(drain) 단자가 제 1 노드에 연결되어 상기 신호 입력부로부터 게이트(gate)에 인가되는 제 1 전압 레벨의 신호에 따라 스위칭하는 제 1 트랜지스터;소스 단자가 상기 접지 전원에 연결되고 드레인 단자가 제 2 노드에 연결되어 상기 신호 입력부로부터 게이트에 인가되는 제 1 전압 레벨의 신호에 따라 스위칭하는 제 2 트랜지스터;소스 단자를 통해 상기 제 2 전압을 공급받고 드레인 단자가 상기 제 1 노드와 연결되어 논리 하이 구간에서 제 2 전압 레벨에 따른 전류가 흐르게 되는 제 3 트랜지스터;소스 단자를 통해 상기 제 2 전압을 공급받고 드레인 단자가 상기 제 2 노드와 연결되며, 상기 제 3 트랜지스터와 전류 미러 구조를 구성함으로써 상기 제 3 트랜지스터의 양의 정수 배율만큼의 전류가 흐르게 되는 제 4 트랜지스터;소스 단자를 통해 상기 제 2 전압을 공급받고 드레인 단자가 제 1 노드와 연결되며, 상기 지연 셀로부터 게이트에 인가되는 신호에 따라 스위칭하는 제 5 트랜지스터; 및소스 단자를 통해 상기 제 2 전압을 공급받고 드레인 단자가 상기 제 3 트랜지스터의 게이트, 제 4 트랜지스터의 게이트 및 상기 제 5 트랜지스터의 소스 단자에 연결되며, 상기 지연 셀로부터 게이트에 인가되는 신호에 따라 스위칭하는 제 6 트랜지스터;를 포함하고,상기 제 2 노드를 통해 상기 미러 구조에 의해 증폭된 제 2 전압 레벨의 신호를 상기 출력 버퍼로 출력하는 것을 특징으로 하는 전압 레벨 쉬프터
5 5
제 4 항에 있어서,상기 레벨 변환부를 구성하는 트랜지스터는 하이 전압(high voltage)용 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 전압 레벨 쉬프터
6 6
제 1 항에 있어서,상기 레벨 변환부는,논리 하이 구간에서 상기 미러 구조를 구성하는 트랜지스터가 오프됨에 따라 상기 출력 버퍼로 하이 신호를 공급하는 노드의 출력이 플로팅(floating)되는 것을 방지하는 PMOS 트랜지스터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 레벨 쉬프터
7 7
제 1 항에 있어서,상기 출력 버퍼는,상기 제 2 전압을 공급받아 상기 레벨 변환부를 통해 변환된 제 2 전압 레벨의 신호를 반전시키는 제 3 인버터; 및상기 제 2 전압을 공급받아 상기 반전된 제 2 전압 레벨의 신호를 재반전시키는 제 4 인버터;를 포함하고,상기 제 4 인버터로부터 제 2 전압 레벨의 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전압 레벨 쉬프터
8 8
제 1 항에 있어서,상기 지연 셀은,상기 제 2 전압을 공급받아 상기 레벨 변환부를 통해 변환된 제 2 전압 레벨의 신호를 반전시키는 제 5 인버터; 및상기 제 2 전압을 공급받아 상기 반전된 제 2 전압 레벨의 신호를 재반전시키는 제 6 인버터;를 포함하고,상기 제 5 인버터 및 상기 제 6 인버터의 출력 신호를 상기 레벨 변환부를 구성하는 트랜지스터의 게이트에 각각 인가함으로써 논리 하이 구간에서 상기 미러 구조를 구성하는 트랜지스터를 오프시키는 것을 특징으로 하는 전압 레벨 쉬프터
9 9
입력 신호의 전압 레벨을 변경하여 출력하는 전압 레벨 쉬프터에 있어서,제 1 전압을 공급받는 인버터를 이용하여 상기 입력 신호의 전압 레벨을 상기 제 1 전압으로 스윙하는 신호 입력부;상기 제 1 전압보다 높은 제 2 전압을 공급받는 전류 미러 구조를 이용하여 상기 제 1 전압 레벨의 신호를 상기 제 2 전압 레벨의 신호로 변환하는 레벨 변환부;상기 제 2 전압을 공급받는 인버터를 이용하여 상기 변환된 제 2 전압 레벨의 신호를 출력하는 출력 버퍼; 및논리 하이의 경우 상기 제 2 전압을 공급받는 인버터를 이용한 지연을 통해 상기 미러 구조의 정전류를 방지하는 지연 셀;을 포함하고,상기 레벨 변환부는,최대 허용 전압이 상기 제 1 전압 이상, 상기 제 2 전압 미만으로서, 상기 신호 입력부로부터 제 1 전압 레벨의 신호를 입력받는 로우 전압(low voltage)용 트랜지스터 및 상기 제 1 전압 레벨의 신호를 상기 제 2 전압 레벨의 신호로 변환하는 전류 미러 구조의 로우 전압용 트랜지스터를 구비함으로써 고속으로 전압 레벨을 변환하는 것을 특징으로 하는 전압 레벨 쉬프터
10 10
제 9 항에 있어서,상기 레벨 변환부는,상기 신호 입력부로부터 제 1 전압 레벨의 신호를 입력받는 로우 전압용 트랜지스터와 상기 제 1 전압 레벨의 신호를 상기 제 2 전압 레벨의 신호로 변환하는 전류 미러 구조의 로우 전압용 트랜지스터 사이에 산화막파괴(oxide breakdown)를 방지하는 트랜지스터를 캐스코드(cascode) 형태로 연결하는 것을 특징으로 하는 전압 레벨 쉬프터
11 11
제 10 항에 있어서,상기 레벨 변환부를 구성하는 트랜지스터의 드레인-소스 전압과 게이스-소스 전압이 상기 산화막파괴를 발생시키는 전압 레벨을 넘지 않도록, 상기 캐스코드 형태로 연결된 트랜지스터의 게이트에 바이어스 전압(bias voltage)을 인가하는 것을 특징으로 하는 전압 레벨 쉬프터
12 12
제 11 항에 있어서,상기 바이어스 전압은 상기 제 1 전압 레벨과 상기 제 2 전압 레벨 사이의 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 전압 레벨 쉬프터
13 13
제 9 항에 있어서,상기 레벨 변환부는,소스 단자가 접지 전원에 연결되고 드레인 단자가 제 1 노드에 연결되어 상기 신호 입력부로부터 게이트에 인가되는 제 1 전압 레벨의 신호에 따라 스위칭하는 제 1 트랜지스터;소스 단자가 상기 접지 전원에 연결되고 드레인 단자가 제 2 노드에 연결되어 상기 신호 입력부로부터 게이트에 인가되는 제 1 전압 레벨의 신호에 따라 스위칭하는 제 2 트랜지스터;소스 단자를 통해 상기 제 2 전압을 공급받고 드레인 단자가 상기 제 3 노드와 연결되어 논리 하이 구간에서 제 2 전압 레벨에 따른 전류가 흐르게 되는 제 3 트랜지스터;소스 단자를 통해 상기 제 2 전압을 공급받고 드레인 단자가 상기 제 4 노드와 연결되며, 상기 제 3 트랜지스터와 전류 미러 구조를 구성함으로써 상기 제 3 트랜지스터의 양의 정수 배율만큼의 전류가 흐르게 되는 제 4 트랜지스터;소스 단자를 통해 상기 제 2 전압을 공급받고 드레인 단자가 상기 제 3 노드와 연결되며, 상기 지연 셀로부터 게이트에 인가되는 신호에 따라 스위칭하는 제 5 트랜지스터;소스 단자를 통해 상기 제 2 전압을 공급받고 드레인 단자가 상기 제 3 트랜지스터의 게이트, 제 4 트랜지스터의 게이트 및 상기 제 5 트랜지스터의 소스 단자에 연결되며, 상기 지연 셀로부터 게이트에 인가되는 신호에 따라 스위칭하는 제 6 트랜지스터;소스 단자가 상기 제 1 노드와 연결되고 드레인 단자가 제 5 노드와 연결되어 게이트에 인가되는 바이어스 전압에 따라 스위칭하는 제 7 트랜지스터;소스 단자가 상기 제 2 노드와 연결되고 드레인 단자가 제 6 노드와 연결되어 게이트에 인가되는 상기 바이어스 전압에 따라 스위칭하는 제 8 트랜지스터;소스 단자가 상기 제 3 노드와 연결되고 드레인 단자가 제 5 노드와 연결되어 게이트에 인가되는 상기 바이어스 전압에 따라 스위칭하는 제 9 트랜지스터; 및소스 단자가 상기 제 4 노드와 연결되고 드레인 단자가 제 6 노드와 연결되어 게이트에 인가되는 상기 바이어스 전압에 따라 스위칭하는 제 10 트랜지스터;를 포함하고,상기 제 6 노드를 통해 상기 미러 구조에 의해 증폭된 제 2 전압 레벨의 신호를 상기 출력 버퍼로 출력하는 것을 특징으로 하는 전압 레벨 쉬프터
14 14
제 13 항에 있어서,상기 제 5 트랜지스터 및 상기 제 6 트랜지스터는 하이 전압용 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 전압 레벨 쉬프터
15 15
제 13 항에 있어서,상기 레벨 변환부는,논리 하이 구간에서 상기 미러 구조를 구성하는 상기 제 3 트랜지스터 및 상기 제 4 트랜지스터가 오프됨에 따라 상기 출력 버퍼로 하이 신호를 공급하는 노드의 출력이 플로팅되는 것을 방지하는 PMOS 트랜지스터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 레벨 쉬프터
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패밀리정보가 없습니다
순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 지식경제부 서강대학교 산학협력단 산업융합원천기술개발사업 융복합 혁신 반도체 기술 개발
2 정보통신산업진흥원 서강대학교 산학협력단 대학IT연구센터 육성지원사업 차세대 융.복합 시스템용 아날로그IP 핵심 설계기술 개발