首页 > 其他分享 >Level shifter

Level shifter

时间:2024-06-04 21:11:05浏览次数:26  
标签:电压 shifter Level VDDH M4 M1 M3 电流


(M1由关断到开启,肯定是先进入饱和区,因为这个临界点时,M1的Vds=VDDH>Vgs-Vth1=VDDL-Vth1,肯定是饱和区)
M1的饱和区电流肯定先是大于M3的线性区电流,使得N点持续由VDDH放电到地,这个过程不能使得M1电流小于M3电流,否则N点下拉失败,OUT无法输出高电平VDDH。也就是说,这个过程中M1和M3竞争,M1要赢过M3,才会使得N点下拉成功,OUT输出VDDH。同理,M2也要赢过M4。
第一种情况:当N点放电的时候,N点电压由VDDH减小,即M1的Vds减小,M3的Vds增大,M1的电流减小,M3的电流增大,那么,两者会有相等的时候吗?肯定会有,当两者电流相等的时候,如果N点电压足够高,使得M4无法导通,那么M1和M3会一直保持这个电流,N点电压保持,电路维持在这个状态。这个状态是我们不希望的。

第二种情况:当M3电流增大,M1电流减小过程中,在二者电流相等之前,N点电压就足以使得M4导通,M点被上拉到VDDH,M3关断,上拉能力很快减弱到没有,使得N点继续放电到0,输出OUT输出高电平VDDH,这种情况是我们希望的。
正反馈在哪里呢,当N点电压减小到使得M4导通,那么M点电压增大,促使M3关断,下拉能力减小,使得N点继续减小,这就是正反馈。
那么,如何才能保证是第二种状态而不是第一种呢?只要nmos的下拉大于pmos的上拉就可以了。
临界点的M1和M3的宽长比计算依据:当M1和M3电流相等时,N点电压恰好使得M4导通,即N点电压为VDDH-|Vth4|。(M3和M4的Vth相等)

但是nmos的宽长比远远大于pmos的宽长比也会带来一个新问题,就是下拉电流远大于上拉的电流,这样导致risetime和fall time的不一致。

最简单的办法就是增加pmos的尺寸和修改后面inv的尺寸。
修改之后有良好的改善,将差距缩小到40ps左右。但是要注意跑一下mc仿真,以防功能不正常。但是这样的修改方式是有极限的,那需要更好的结果就需要更改架构。

在pmos管DS端增加电阻,用来扩大上拉电流,在M1/M2上增加M5/M6管子通过使能控制完全关断下拉电流,这样可以使建立更加迅速,但是需要通过后面的使能控制让其功能正常。


注意事项
虽然说高到低不加level shifter也不会影响逻辑功能,但是不加也会有坏处,关于高到低不加HL的危害有四种说法:
第一种说法,过驱动会产生额外的电流;
第二种说法,某些极端情况下,输入端的逻辑0会被输出端当做逻辑1;
第三种说法,压差过大会对信号输出端的晶体管氧化层造成破坏(一般认为高压高过低压25%就会影响器件寿命)
第四种说法,仔细观察过pmk库liberty文件会发现,level shifter有一个输入输出电压的范围,这是普通cell没有的,不用HL的话,仅使用普通cell延迟计算会不够准确,压差越大偏差越多。
HL型level shifter从结构上看,可以看做buffer或是串联的inverter,延迟很小对时序影响不大。

标签:电压,shifter,Level,VDDH,M4,M1,M3,电流
From: https://www.cnblogs.com/Rizadan/p/18231728

相关文章

  • 【知识点】第八章-数据管理 #CDA Level 1
    本文整理了CDALevel1第八章数据管理相关的知识点,此部分为2023年新版大纲内容,作为对旧版资料的补充,来源:CDA网校官网一.数据管理的基本概念二.指标数据标准管理三.数据质量管理以上就是全部啦,下期再见,bye!......
  • PAT (Advanced Level) - 1095 Cars on Campus
    模拟,哈希,字符串,STL#include<iostream>#include<cstring>#include<algorithm>#include<vector>#include<unordered_map>usingnamespacestd;structEvent{ inttime,status; booloperator<(constEvent&t)const{ re......
  • 【论文速读】LLM-Augmented Retrieval:EnhancingRetrievalModels Through LanguageMod
    论文链接:https://arxiv.org/html/2404.05825v1文章标题:LLM-AugmentedRetrieval:EnhancingRetrievalModelsThroughLanguageModelsandDoc-LevelEmbedding这篇文章提出了一种与检索模型无关的框架框架,通过大型语言模型来丰富文档的嵌入,显著提高了现有检索模型的性......
  • 论文阅读:Reasoning with Latent Structure Refinement for Document-Level Relation E
    NanG,GuoZ,SekulićI,etal.Reasoningwithlatentstructurerefinementfordocument-levelrelationextraction[J].arXivpreprintarXiv:2005.06312,2020.代码和预训练模型的github链接LSR模型本文提出了用于文档级关系提取任务的LatentStructureRefinement(L......
  • 机器学习策略篇:详解为什么是人的表现?(Why human-level performance?)
    为什么是人的表现?在过去的几年里,更多的机器学习团队一直在讨论如何比较机器学习系统和人类的表现,为什么呢?认为有两个主要原因,首先是因为深度学习系统的进步,机器学习算法突然变得更好了。在许多机器学习的应用领域已经开始见到算法已经可以威胁到人类的表现了。其次,事实证明,当试......
  • OSCP靶机训练Kioptrix Level 2
    Vulnhub——KioptrixLevel2前期准备:kali攻击机:10.0.0.4靶机:10.0.0.11网络适配器全部设置为NAT模式靶机需要去配置文件中将所有Bridge改为nat渗透过程第一步:主机存活探测arp-scan-l第二步:端口扫描nmap--min-rate10000-p-10.0.0.11第三步:基本信息扫描nmap......
  • OSCP靶机训练Kitoptrix Level 3
    Vulnhub——KioptrixVM3前期准备:kali攻击机:10.0.0.4靶机:10.0.0.12将两台机器都设置为NAT模式渗透过程:第一步:存活主机探测arp-scan-l第二步:端口扫描nmap--min-rate10000-p-10.0.0.12第三步:基本信息扫描nmap-sT-sC-sV-O-p22,8010.0.0.12第四步:WEB渗......
  • OSCP靶机训练Kioptrix Level 4
    Vulnhub——KioptrixLevel4前期准备:kali攻击机:10.10.10.12靶机:10.10.10.15将两台机器都设置为NAT模式渗透过程1、首先是存活主机探测,确认目标是否在线arp-scan-l2、然后对目标进行端口扫描, 确认目标开放了哪些端口以及服务3、开放了4个端口,首先目光集中在80端......
  • OSCP靶机训练Kioptrix Level 1
    Vulnhub——KioptrixLevel1前期准备:​ 1、kali攻击机:10.0.0.4 NAT模式​ 2、靶机:10.0.0.10 NAT模式​ 注意:​ 该靶机默认为桥接模式,且在虚拟机中修改为NAT模式,在靶机启动之后又自动更改为了桥接模式​ 需要在靶机的配置文件中进行修改​ 将所有Bridge修改为nat即可......
  • 【HEVC简介】High Level Syntax
    NAL      NAL:NetworkAbstractLayer,网络抽象层,编码后的bitstream就是由一个个NAL组成。NAL由一个2Bytes的NALheader和NALpayloaddata两部分组成。NAL分为VCL(videocodinglayer)NAL和non-VCLNAL两类,其中VCLNAL包含一个picture的数据,而non-VCLNAL包含与多个pic......