JP2001153925A - 入力バッファ回路 - Google Patents

入力バッファ回路

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JP2001153925A JP33403599A JP33403599A JP2001153925A JP 2001153925 A JP2001153925 A JP 2001153925A JP 33403599 A JP33403599 A JP 33403599A JP 33403599 A JP33403599 A JP 33403599A JP 2001153925 A JP2001153925 A JP 2001153925A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】高精度、多機能LSIをテストするためには、
実使用上では用いないテスト専用ピン、いわゆる空きピ
ンが設けられる場合が多く、ピン数増大の原因にもなっ
ていた。 【解決手段】入力バッファ10が導出される外部端子2
にカレントミラー回路のような簡単な回路を追加するこ
とにより、通常のデジタル入力ピンと、テスト用電流源
の接続ピンを兼用することが出来る。また、通常使用時
にはテスト用回路4へ余分な電流が流れることがなく、
逆にテスト用回路4への電流供給時には通常内部回路3
への入力信号は固定されるため、誤動作を防ぐことが出
来る。更に、通常使用時とテスト使用時の切り替えは外
部端子2への入力のみに依存しており、切り替えのため
の特別な入力信号や別の端子を必要としない効果もあ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多数の外部接続用
端子を必要とする高精度、多機能LSIの入力信号端子
部の回路設計に関し、特に、内部回路と共にテスト用回
路を有する半導体集積回路の入力バッファ回路に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】近年、LSIの多機能化、高集積化に伴
い、各LSIのピン数は増加傾向にある。しかし、コス
ト効率、小型化を考える上では、必要最小限のピン数に
留めておくことが望ましい。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現状
は、高精度、多機能LSIをテストするためには、実使
用上では用いないテスト専用ピンが設定される場合が多
く、ピン数増大の原因にもなっている。
【0004】本発明の主な目的は、高精度、多機能LS
Iを設計するにあたって電流源接続をするようなテスト
入力端子を必要とする場合、余分な端子を増やさず、ピ
ン数の増加を防ぐ方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の入力バッファ回
路は、内部回路及びテスト用回路を含み、かつ、少なく
とも前記内部回路に対応する外部端子を有する半導体集
積回路を用意し、前記半導体集積回路には、前記外部端
子から前記内部回路にデジタル信号を入力するために前
記外部端子と前記内部回路との間に挿入される入力バッ
ファ回路が含まれており、前記外部端子に入力デジタル
信号が印加されるときは、前記入力バッファ回路が前記
内部回路に前記入力デジタル信号に応じたデジタル信号
を入力し、前記外部端子に前記テスト用回路に対するテ
スト電流を流すときは、前記入力バッファ回路の出力は
デジタル信号レベルのうちのいずれか一方の信号レベル
にクランプされ、かつ、前記テスト電流は前記半導体集
積回路内にあって前記外部端子に接続されたカレントミ
ラー回路を駆動して前記テスト用回路に前記テスト電流
に概略等しい電流を流すことを特徴とし、前記入力バッ
ファ回路は、第1の適用形態として、一種類の入力バッ
ファにより構成され、前記一種類の入力バッファは、前
記カレントミラー回路のミラー源側を構成するPチャネ
ルMOSトランジスタと接続されており、前記入力バッ
ファの入力側に前記PチャネルMOSトランジスタのソ
ースが接続され、前記入力バッファの出力側に前記Pチ
ャネルMOSトランジスタのゲートが接続され、第2の
適用形態として、二種類の入力バッファにより構成さ
れ、前記二種類の入力バッファは、高スレッショルド入
力バッファ及び低スレッショルド入力バッファからな
り、前記高スレッショルド入力バッファ及び前記低スレ
ッショルド入力バッファは共に前記外部端子に接続さ
れ、前記低スレッショルド入力バッファの出力は前記内
部回路に接続され、前記高スレッショルド入力バッファ
は前記カレントミラー回路のミラー源側を構成するPチ
ャネルMOSトランジスタと接続されており、前記高ス
レッショルド入力バッファの入力側に前記PチャネルM
OSトランジスタのソースが接続され、前記高スレッシ
ョルド入力バッファの出力側に前記PチャネルMOSト
ランジスタのゲートが接続される、というものである。
【0006】又、以上の入力バッファ回路において、前
記カレントミラー回路は、前記PチャネルMOSトラン
ジスタと、前記PチャネルMOSトランジスタのドレイ
ンに接続されるダイオードと、前記ダイオードのカソー
ドに直列接続されるコレクタ・ベースショートの第1N
PNバイポーラトランジスタと、前記第1NPNバイポ
ーラトランジスタとベース・エミッタを共通とする第2
NPNバイポーラトランジスタとを含んで構成されてお
り、前記第2NPNバイポーラトランジスタのコレクタ
側が前記テスト用回路に接続される。
【0007】
【発明の実施の形態】発明の実施形態を説明する前に、
本発明の特徴について簡記しておく。
【0008】本発明の特徴は、半導体集積回路に使用す
る入力バッファ部において、適当なPチャネルMOSト
ランジスタ、ダイオード、更にバイポーラトランジスタ
で構成されるカレントミラー回路からなる回路を配置す
ることにより、通常のデジタル入力バッファを有する入
力ピンとテスト用電流供給ピンを兼用させ、使用するピ
ン数を削減可能とするものである。
【0009】図1に、本発明による通常の入力バッファ
にPチャネルMOSトランジスタと2段のダイオード及
びカレントミラー回路を付け加えた回路図を示す。
【0010】この入力バッファ回路構成によれば、図2
のように、入力バッファ10を介して内部回路3にデジ
タル信号を入力する通常の動作モードに加え、これと同
一のピンに外部の電流源を接続した場合、図3のよう
に、PチャネルMOSトランジスタ11及びダイオード
12、13を介して、カレントミラー回路に電流が印加
され、テスト用回路4に電流を供給することができる。
【0011】図3に示す電流源接続時には、外部接続さ
れた外部端子2から入力バッファ10を介して内部回路
3にはLレベル信号が安定して入力されるため誤動作を
起こすことはない。また、図2に示す通常動作時には、
入力バッファ10に外部端子2からL/Hレベル信号の
入力を行うので、テスト用回路4を動作させる様な電流
が流れることはない。
【0012】従って、ピン数を増やすことなくデジタル
入力ピンをテスト回路用電流供給ピンとして兼用するこ
とができるという効果が得られる。
【0013】次に、本発明の第1の実施形態について図
1〜3を参照して、さらに詳細に説明する。図1は、第
1の実施形態の入力バッファ回路1と外部端子2、内部
回路3、テスト用回路4との接続関係を示している。
【0014】図2に示すように、通常動作時には、入力
バッファ10は外部端子2からのL/H信号を受け、内
部回路3に同相信号を入力する。また、外部端子2には
PチャネルMOSトランジスタ11のソースも接続され
ており、そのドレイン側からダイオード12、13を介
して、エミッタが共通に接地5に接続されたバイポーラ
トランジスタ14、15で形成されるカレントミラー回
路へと繋がっている。
【0015】図3に示すように、外部端子2に電流源電
源8に電流テスト用の電流源7が接続された場合、入力
電流はこのPチャネルMOSトランジスタ11,ダイオ
ード12、13を通って、トランジスタ14及び15が
駆動され、テスト用回路4に電流が供給される。
【0016】以下、本実施形態の動作につき説明する。
図2は、外部端子2へ通常使用時のL/H信号を入力す
る場合、回路電源63に接続されたPチャネルMOSト
ランジスタ61及びNチャネルMOSトランジスタ62
で構成するCMOSと入力回路内バッファ60からなる
外部入力回路6を接続したときの例である。
【0017】外部入力回路6からのL/H信号によるP
チャネルMOSトランジスタ11への電流の流入はほと
んど無く、テスト用回路4に電流は供給されない。従っ
てL/Hの信号は、入力バッファ10を通して、内部回
路3にだけ入力される。
【0018】一方、図3は外部端子2に外部の電流源7
を接続した場合の例である。
【0019】外部端子2から印加された電流は、Pチャ
ネルMOSトランジスタ11のソース/ドレイン間、ダ
イオード12、13及びバイポーラトランジスタ14の
コレクタ/エミッタ間を流れる。この時、バイポーラト
ランジスタ14、15はカレントミラー回路を形成して
いることから、15のコレクタ/エミッタ間にもほぼ同
じ電流が流れることとなり、テスト用回路4にこの電流
が供給される。
【0020】この時、PチャネルMOSトランジスタ1
1のゲートは低電位となり、内部回路3への入力はLレ
ベルに固定される。尚、ダイオード12、13はPチャ
ネルMOSトランジスタ11を非飽和領域で動作させる
上で、そのドレイン電位を一定レベル以上とするための
働きがある。
【0021】本発明を使用すれば、カレントミラー回路
のような簡単な回路を追加することにより、通常のデジ
タル入力ピンと、テスト用電流源の接続ピンを兼用する
ことが出来る。また、通常使用時にはテスト用回路へ余
分な電流が流れることがなく、逆にテスト回路への電流
供給時には通常内部回路への入力信号は固定されるた
め、誤動作を防ぐことが出来る。更に、通常使用時とテ
スト使用時の切り替えは外部端子への入力のみに依存し
ており、切り替えのための特別な入力信号や別の端子を
必要としない効果もある。
【0022】次に、本発明の第2の実施形態について図
4を参照して説明する。図4は、スレッショルド電圧の
異なる2種類の入力バッファを有する入力バッファ回路
21を用いることによって、電流源を接続するテスト時
の内部回路23への入力をHレベルに固定できる例であ
る。
【0023】図4において、入力バッファ30のスレッ
ショルド電圧Vth30は、入力バッファ40のスレッショ
ルド電圧Vth40よりも低くなる様に設定する。これは入
力バッファ30及び40を形成する内部トランジスタの
ディメンジョン比を適当に選択することにより可能であ
る。
【0024】電流源電源28に繋がる電流源27を外部
端子22に接続した場合、外部端子に印加される電圧V
22が、Vth30<V22<Vth40の関係が成立する電圧であ
るとすると、入力バッファ40の出力は(この場合、P
チャネルMOSトランジスタ31のゲート以外には接続
されないとする)LレベルでPチャネルMOSトランジ
スタ31のソース/ドレイン間に電流が流れ、ダイオー
ド32、33、バイポーラトランジスタ34、35を通
してテスト用回路24に電流を流すことができる。この
時、入力バッファ30の出力はHレベルで固定となる。
このように、本実施形態では、電流源接続時の内部回路
への入力をHレベル固定にするという効果が得られる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の入力バッ
ファ回路構成によれば、入力バッファが導出される外部
端子にカレントミラー回路のような簡単な回路を追加す
ることにより、通常のデジタル入力ピンと、テスト用電
流源の接続ピンを兼用することが出来る。また、通常使
用時にはテスト用回路へ余分な電流が流れることがな
く、逆にテスト用回路への電流供給時には通常内部回路
への入力信号は固定されるため、誤動作を防ぐことが出
来る。更に、通常使用時とテスト使用時の切り替えは外
部端子への入力のみに依存しており、切り替えのための
特別な入力信号や別の端子を必要としない効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態による入力バッファ回
路を示すブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施形態の通常動作時の接続状
態を示すブロック図である。
【図3】本発明の第1の実施形態のテスト用回路への電
流供給時の接続状態を示すブロック図である。
【図4】本発明の第2の実施形態のテスト用回路への電
流供給時の接続状態を示すブロック図である。
【符号の説明】
1、21 入力バッファ回路 2、22 外部端子 3、23 内部回路 4、24 テスト用回路 5、25 接地 6 外部入力回路 7、27 電流源 8、28 電流源電源 10、30、40 入力バッファ 11、31、61 PチャネルMOSトランジスタ 12、13、32、33 ダイオード 14、15、34、35 バイポーラトランジスタ 60 入力回路内バッファ 62 NチャネルMOSトランジスタ 63 回路電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G032 AA00 AB02 AH07 AK11 AK14 AK15 AL00 5F038 BE01 BH04 BH05 BH06 BH07 BH19 DF01 DT02 EZ20 5J056 AA01 BB53 BB60 CC02 DD02 DD13 DD35 DD37 DD55 EE07 FF08

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部回路及びテスト用回路を含み、か
    つ、少なくとも前記内部回路に対応する外部端子を有す
    る半導体集積回路を用意し、前記半導体集積回路には、
    前記外部端子から前記内部回路にデジタル信号を入力す
    るために前記外部端子と前記内部回路との間に挿入され
    る入力バッファ回路が含まれており、前記外部端子に入
    力デジタル信号が印加されるときは、前記入力バッファ
    回路が前記内部回路に前記入力デジタル信号に応じたデ
    ジタル信号を入力し、前記外部端子に前記テスト用回路
    に対するテスト電流を流すときは、前記入力バッファ回
    路の出力はデジタル信号レベルのうちのいずれか一方の
    信号レベルにクランプされ、かつ、前記テスト電流は前
    記半導体集積回路内にあって前記外部端子に接続された
    カレントミラー回路を駆動して前記テスト用回路に前記
    テスト電流に概略等しい電流を流すことを特徴とする入
    力バッファ回路。
  2. 【請求項2】 前記入力バッファ回路は、一種類の入力
    バッファにより構成される請求項1記載の入力バッファ
    回路。
  3. 【請求項3】 前記一種類の入力バッファは、前記カレ
    ントミラー回路のミラー源側を構成するPチャネルMO
    Sトランジスタと接続されており、前記入力バッファの
    入力側に前記PチャネルMOSトランジスタのソースが
    接続され、前記入力バッファの出力側に前記Pチャネル
    MOSトランジスタのゲートが接続される請求項2記載
    の入力バッファ回路。
  4. 【請求項4】 前記入力バッファ回路は、二種類の入力
    バッファにより構成され、前記二種類の入力バッファ
    は、高スレッショルド入力バッファ及び低スレッショル
    ド入力バッファからなる請求項1記載の入力バッファ回
    路。
  5. 【請求項5】 前記高スレッショルド入力バッファ及び
    前記低スレッショルド入力バッファは共に前記外部端子
    に接続され、前記低スレッショルド入力バッファの出力
    は前記内部回路に接続され、前記高スレッショルド入力
    バッファは前記カレントミラー回路のミラー源側を構成
    するPチャネルMOSトランジスタと接続されており、
    前記高スレッショルド入力バッファの入力側に前記Pチ
    ャネルMOSトランジスタのソースが接続され、前記高
    スレッショルド入力バッファの出力側に前記Pチャネル
    MOSトランジスタのゲートが接続される請求項4記載
    の入力バッファ回路。
  6. 【請求項6】 前記カレントミラー回路は、前記Pチャ
    ネルMOSトランジスタと、前記PチャネルMOSトラ
    ンジスタのドレインに接続されるダイオードと、前記ダ
    イオードのカソードに直列接続されるコレクタ・ベース
    ショートの第1NPNバイポーラトランジスタと、前記
    第1NPNバイポーラトランジスタとベース・エミッタ
    を共通とする第2NPNバイポーラトランジスタとを含
    んで構成されており、前記第2NPNバイポーラトラン
    ジスタのコレクタ側が前記テスト用回路に接続される請
    求項3又は5記載の入力バッファ回路。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003004808A (ja) * 2001-06-19 2003-01-08 Nec Corp 半導体装置および半導体装置のテスト方法
JP2011179847A (ja) * 2010-02-26 2011-09-15 Renesas Electronics Corp テスト回路
US10446482B2 (en) 2016-04-27 2019-10-15 Semiconductor Components Industries, Llc Packaged semiconductor devices with multi-use input contacts and related methods

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