基于相变存储单元的可编程双电平转换器及其实现方法   0    0

本发明公开了一种基于相变存储单元的可编程双电压电平转换器及其实现方法，所述基于相变存储单元的可编程双电平转换器包括电平转换电路与四个转换电压控制电路，所述电平转换电路与转换电压控制电路的输出连接；所述转换电压控制电路控制输出至所述电平转换电路的高低电平；通过输入到所述电平转换电路中的输入信号与所述转换电压控制电路的输出电压实现高低电压信号的转换及输出电平的控制。本发明中的双电平转换器的集成度高，且具备了可编程、电压连续可调的功能。

1.一种基于相变存储单元的可编程双电平转换器，其特征在于，包括电平转换电路（20）；四个转换电压控制电路（16、18、46、48），所述电平转换电路（20）与所述转换电压控制电路（16、18、46、48）的输出连接；所述转换电压控制电路（16、18、46、48）控制输出至所述电平转换电路（20）的高低电平；通过输入到所述电平转换电路（20）中的输入信号与所述转换电压控制电路（16、18、46、48）的输出电压实现高低电压信号的转换及输出电平的控制；
其中，所述电平转换电路（20）包括第一NMOS晶体管（2）和第二NMOS晶体管（4）、第一PMOS晶体管（6）和第二PMOS晶体管（8）、反相器（10）、低压信号输入端（24）与第一输出端（30）和第二输出端（32）；
所述第一和第二NMOS晶体管（2、4）的源极分别与第一个和第三个所述转换电压控制电路（16、46）连接，所述第一NMOS晶体管（2）的栅极与所述低压信号输入端（24）连接，所述第二NMOS晶体管（4）的栅极通过所述反相器（10）与所述低压信号输入端（24）连接，所述第一NMOS晶体管（2）的漏极与所述第一输出端（30）连接，所述第二NMOS晶体管（4）的漏极与所述第二输出端（32）连接；所述第一和第二PMOS晶体管（6、8）的源极分别与第二个和第四个所述转换电压控制电路（48、18）连接，所述第一PMOS晶体管（6）的栅极与所述第一输出端（30）连接，所述第一PMOS晶体管（6）的漏极与所述第二输出端（32）连接；所述第二PMOS晶体管（8）的栅极与所述第二输出端（32）连接，所述第二PMOS晶体管（8）的漏极与所述第一输出端（30）连接；
其中，所述转换电压控制电路（16、18、46、48）包括第一相变存储单元（36）、第二相变存储单元（34）、第三相变存储单元（52）和第四相变存储单元（44）、第三NMOS晶体管（14）、第四NMOS晶体管（12）、第五NMOS晶体管（37）和第六NMOS晶体管（42）与第一信号输入端（26）、第二信号输入端（28）、第三信号输入端（54）和第四信号输入端（50）；
所述第一相变存储单元（36）的一端与电源连接，另一端与所述第三NMOS晶体管（14）的漏极连接；所述第二相变存储单元（34）的一端与电源连接，另一端与所述第四NMOS晶体管（12）的漏极连接；所述第三相变存储单元（52）的一端与电源连接，另一端与所述第五NMOS晶体管（37）的漏极连接；所述第四相变存储单元（44）的一端与电源连接，另一端与所述第六NMOS晶体管（42）的漏极连接；
所述第三NMOS晶体管（14）的源极接地，漏极与所述电平转换电路（20）连接，栅极与所述第一信号输入端（26）连接；所述第四NMOS晶体管（12）的源极接地，漏极与所述电平转换电路（20）连接，栅极与所述第二信号输入端（28）连接；所述第五NMOS晶体管（37）的源极接地，漏极与所述电平转换电路（20）连接，栅极与所述第三信号输入端（54）连接；所述第六NMOS晶体管（42）的源极接地，漏极与所述电平转换电路（20）连接，栅极与所述第四信号输入端（50）连接。

2.如权利要求1所述基于相变存储单元的可编程双电平转换器，其特征在于，所述电源（38）为高压电源。

3.如权利要求1所述基于相变存储单元的可编程双电平转换器，其特征在于，所述第一至第四相变存储单元（34、36、44、52）的材料包括锗锑碲、硅锑碲或铝锑碲。

4.如权利要求1所述基于相变存储单元的可编程双电平转换器，其特征在于，所述转换电压控制电路中（16、18、46、48）的所述NMOS晶体管（12、14、37、42）也可以用PMOS晶体管代替。

5.如权利要求1-4中任一项所述的基于相变存储单元的可编程双电平转换器的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，通过控制所述转换电压控制电路（16、18、46、48）中的所述NMOS晶体管（12、
14、37、42）的栅极，调节所述第一至第四相变存储单元（36、34、42、44）的电流，控制所述第一至第四相变存储单元（36、34、42、44）的电阻值的大小；
步骤二，控制所述电平转换电路（20）中的低压信号输入端（24）的逻辑信号，调节所述第一和第二输出端（30、32）的高低电平输出。

6.如权利要求5所述基于相变存储单元的可编程双电平转换器的实现方法，其特征在于，所述步骤二中，在所述电平转换电路（20）中，所述低压信号输入端（24）的逻辑信号为1时，所述第一NMOS晶体管（2）导通，所述第二NMOS晶体管（4）截止，所述第一PMOS晶体管（6）导通，所述第二PMOS晶体管（8）截止，所述第一输出端（30）输出低电平，所述第二输出端（32）输出高电平；所述低压信号输入端（24）的逻辑信号为0时，所述第一NMOS晶体管（2）截止，所述第二NMOS晶体管（4）导通，所述第一PMOS晶体管（6）截止，所述第二PMOS晶体管（8）导通，所述第一输出端（30）输出高电平，所述第二输出端（32）输出低电平。