JP2011155607A - Output circuit, input circuit, and input/output circuit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a damage of a transistor element, and the inflow and outflow of current even though not only a potential higher than its own power supply potential but also a potential lower than its own ground potential GND are applied. <P>SOLUTION: This output circuit includes: a first leak current prevention circuit for preventing current from flowing from an output terminal to the output circuit; a second leak current prevention circuit for preventing current from flowing the output circuit to the output terminal; and a selection circuit for operating the first current prevention circuit when voltage higher than a power supply voltage of the output circuit is applied to the output terminal, and operating the second leak current prevention circuit when voltage lower than ground voltage is applied to the output terminal. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、出力回路、入力回路及び入出力回路に関する。   The present invention relates to an output circuit, an input circuit, and an input / output circuit.

図1ないし図3を参照して従来の出力回路、入出力回路、入力回路について説明する。図1は、従来の出力回路の例を示す図である。図1の出力回路は、ハイレベル(以下Hレベル)出力、ローレベル(以下、Lレベル)出力、ハイインピーダンス状態の3ステート出力を実現する。図2は、従来の入出力回路の例を示す図である。図2の入出力回路は、図1の3ステートの出力回路と入力を組み合わせたものである。図3は、従来の入力回路の例を示す図である。図3の入力回路は、3ステートの出力回路の出力をハイインピーダンス状態に固定し、入力のみとして使用される。   A conventional output circuit, input / output circuit, and input circuit will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a conventional output circuit. The output circuit of FIG. 1 realizes a three-state output of a high level (hereinafter, H level) output, a low level (hereinafter, L level) output, and a high impedance state. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a conventional input / output circuit. The input / output circuit of FIG. 2 is a combination of the three-state output circuit of FIG. 1 and an input. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a conventional input circuit. The input circuit of FIG. 3 fixes the output of the three-state output circuit to a high impedance state and is used as an input only.

上記の出力回路、入出力回路、入力回路において、出力ハイインピーダンス状態で自身の電源電位以上の電位が入出力端子に印加された場合、入力端子や出力端子から電源電圧への電流の流れ込み、ゲート−ソース間、ゲート−ドレイン間、ゲート−バックゲート間の耐圧を超えた電圧印加によるトランジスタ素子の破壊等の問題が有る。   In the above output circuit, input / output circuit, and input circuit, when a potential higher than its own power supply potential is applied to the input / output terminal in the output high impedance state, current flows from the input terminal or output terminal to the power supply voltage, gate There are problems such as destruction of the transistor element due to voltage application exceeding the breakdown voltage between the source, between the gate and the drain, and between the gate and the back gate.

そこで、例えば特許文献1に記載されているように、従来の出力回路等は、自身の電源電位以上の電位に対応したトレラント機能を有する。図4は、従来のトレラント機能を有する出力回路の一例を示す図である。図4では、回路10がトレラント機能を実現している。これにインバータ11、NAND回路12、NOR回路13を加えることで3ステートの出力回路としている。   Therefore, for example, as described in Patent Document 1, a conventional output circuit or the like has a tolerant function corresponding to a potential higher than its own power supply potential. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an output circuit having a conventional tolerant function. In FIG. 4, the circuit 10 implements a tolerant function. In addition, an inverter 11, a NAND circuit 12, and a NOR circuit 13 are added to form a three-state output circuit.

以下に回路10の動作を説明する。始めに、Lレベル出力について説明する。回路10において、例えば電源電圧VCCを3Vとした場合、ノードNNP4、ノードNNN4には3Vの信号が入力される。ノードNNP4の信号はトランジスタNN7、トランジスタPP4によってトランジスタPP2のゲート入力となり、トランジスタPP2をオフさせる。またトランジスタNN1は常にオンしている。ノードNNN4の信号はトランジスタNN2のゲート入力となってトランジスタNN2をオンとし、出力電位はトランジスタNN1、NN2によってLレベルとなる。   The operation of the circuit 10 will be described below. First, the L level output will be described. In the circuit 10, for example, when the power supply voltage VCC is 3V, a signal of 3V is input to the nodes NNP4 and NNN4. The signal of the node NNP4 becomes the gate input of the transistor PP2 by the transistor NN7 and the transistor PP4, and turns off the transistor PP2. The transistor NN1 is always on. The signal of the node NNN4 becomes the gate input of the transistor NN2, turns on the transistor NN2, and the output potential becomes L level by the transistors NN1 and NN2.

次にHレベル出力について説明する。回路10では、ノードNNP4、ノードNNN4に接地電位GNDの信号が入力される。ノードNNP4の信号はトランジスタNN7、PP4によってトランジスタPP2ゲート入力となってトランジスタPP2をオンさせる。またノードNNN4の信号はトランジスタNN2のゲート入力となって、トランジスタNN2をオフさせるため、出力端子の電位はHレベルとなる。   Next, the H level output will be described. In the circuit 10, a signal of the ground potential GND is input to the nodes NNP4 and NNN4. The signal at the node NNP4 becomes the gate input of the transistor PP2 by the transistors NN7 and PP4 and turns on the transistor PP2. Further, the signal at the node NNN4 becomes the gate input of the transistor NN2, and the transistor NN2 is turned off, so that the potential of the output terminal becomes H level.

次にハイインピーダンス出力について説明する。この場合、回路10のノードNNP4に3Vの信号が入力され、ノードNNN4に接地電位GNDの信号が入力される。ノードNNP4の信号はトランジスタNN7、PP4によってトランジスタPP2のゲート入力となり、トランジスタPP2をオフさせる。またノードNNN4の信号はトランジスタNN2のゲート入力となって、トランジスタNN2をオフさせる。よって出力端子はハイインピーダンスとなる。   Next, the high impedance output will be described. In this case, a signal of 3V is input to the node NNP4 of the circuit 10, and a signal of the ground potential GND is input to the node NNN4. The signal at the node NNP4 becomes the gate input of the transistor PP2 by the transistors NN7 and PP4, and turns off the transistor PP2. The signal at the node NNN4 becomes the gate input of the transistor NN2, and turns off the transistor NN2. Therefore, the output terminal becomes high impedance.

回路10において出力がハイインピーダンスの状態で出力端子に5Vが印加された場合、トランジスタPP3がオンとなり、ノードNNP3が5Vとなる。またノードNNP0は、トランジスタPP2、PP3により略5Vとなるため、トランジスタPP2、PP5はオフされる。よって出力端子から電源電圧VCCへの電流流れ込みが防止される。さらにトランジスタNN7、PP4は、ノードNNP3からノードNNP4への電流流れ込みと、ノードNNP4の電位上昇とを防止している。   In the circuit 10, when 5V is applied to the output terminal while the output is in a high impedance state, the transistor PP3 is turned on and the node NNP3 becomes 5V. Further, since the node NNP0 becomes approximately 5V by the transistors PP2 and PP3, the transistors PP2 and PP5 are turned off. Therefore, current flow from the output terminal to the power supply voltage VCC is prevented. Further, the transistors NN7 and PP4 prevent a current from flowing from the node NNP3 to the node NNP4 and a potential rise at the node NNP4.

この状態においてトランジスタPP2、PP3、PP4、PP5、NN7に生じる、ゲート−ソース間、ゲート−ドレイン間、ゲート−バックゲート間の電位差は2Vであり、各トランジスタの耐圧を超えることはない。また、ノードNNN1の電位は略3Vであるため、トランジスタNN1、NN2の耐圧にも問題はない。   In this state, the potential difference between the gate-source, the gate-drain, and the gate-back gate generated in the transistors PP2, PP3, PP4, PP5, and NN7 is 2 V, and does not exceed the breakdown voltage of each transistor. Further, since the potential of the node NNN1 is approximately 3V, there is no problem with the withstand voltages of the transistors NN1 and NN2.

図5は、一般的なトレラント機能を有する入力回路の一例を説明する図である。図5の入力回路では、入力端子に電源電圧以上の電圧である5Vが印加されてもノードNNN8はトランジスタNN8によって3V未満となり耐圧に問題ない。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an input circuit having a general tolerant function. In the input circuit of FIG. 5, even when 5V, which is a voltage higher than the power supply voltage, is applied to the input terminal, the node NNN8 becomes less than 3V by the transistor NN8, and there is no problem with the withstand voltage.

図6は、一般的にトレラント機能を有する入力回路の別の例を説明する図である。図5の入力回路では、インバータAの電源電圧3Vに対して、Hレベルの入力信号の電圧が低いため、インバータAに貫通電流が流れる。よって図6に示す入力回路では、入力端子への5V印加時にトランジスタPP9によってノードNNN9を3Vとし、次段のインバータBの貫通電流を防止している。   FIG. 6 is a diagram for explaining another example of an input circuit generally having a tolerant function. In the input circuit of FIG. 5, a through-current flows through the inverter A because the voltage of the H level input signal is lower than the power supply voltage 3 V of the inverter A. Therefore, in the input circuit shown in FIG. 6, when 5V is applied to the input terminal, the node NNN9 is set to 3V by the transistor PP9 to prevent the through current of the inverter B in the next stage.

従来の出力回路、入出力回路、入力回路では、以上のようにして、ハイインピーダンス状態において、自身の電源電位より高い電位が与えられた場合の出力端子や入力端子からの電流流れ込みや、トランジスタ素子の破壊を防止している。   In the conventional output circuit, input / output circuit, and input circuit, as described above, in the high impedance state, when a potential higher than its own power supply potential is applied, current flows from the output terminal and input terminal, and transistor elements To prevent destruction.

しかしながら上記従来の技術では、例えば図7に示すように、入力信号のアンダーシュートがあった場合や、図8のように接地電位GNDより低い電位が入力端子や出力端子に印加された場合に、出力端子や入力端子への電流の流れ出し、耐圧を越えた電圧印加によるトランジスタ素子の破壊等の問題が有る。図7は、信号の一例を示す図であり、図8は信号の別の例を示す図である。   However, in the above conventional technique, for example, as shown in FIG. 7, when there is an undershoot of the input signal, or when a potential lower than the ground potential GND is applied to the input terminal or the output terminal as shown in FIG. There are problems such as current flowing out to the output terminal and input terminal, and destruction of the transistor element due to voltage application exceeding the withstand voltage. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a signal, and FIG. 8 is a diagram illustrating another example of the signal.

例えば、図4の回路10において、ハイインピーダンス状態で電源電圧VCCを3Vとし、出力端子に−2V印加した場合、トランジスタPP2、PP3、PP4、PP5は5Vの電位差を持つことになる。また、トランジスタNN1は順方向にバイアスされるため、電流の流れ出しが発生する。また図5、図6に示す入力回路についてもトランジスタNN8、NN9は5Vの電位差を持つことになり、電流の流れ出しが発生する。   For example, in the circuit 10 of FIG. 4, when the power supply voltage VCC is 3V in the high impedance state and −2V is applied to the output terminal, the transistors PP2, PP3, PP4, and PP5 have a potential difference of 5V. Further, since the transistor NN1 is biased in the forward direction, current flows out. Further, in the input circuits shown in FIGS. 5 and 6, the transistors NN8 and NN9 have a potential difference of 5 V, and current flows out.

本発明は、上記事情を鑑みてこれを解決すべくなされたものであり、自身の電源電位より高い電位のみならず、自身の接地電位GNDより低い電位が印加されても、トランジスタ素子の破壊や、電流の流れ込み、流れ出しを防止する出力回路、入力回路及び入出力回路を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve this problem in view of the above circumstances. Even when a potential lower than its own power supply potential or a potential lower than its own ground potential GND is applied, the transistor element can be destroyed. An object of the present invention is to provide an output circuit, an input circuit, and an input / output circuit that prevent current from flowing in and out.

本発明は、上記目的を達成すべく、以下の如き構成を採用した。   In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.

本発明の出力回路は、出力端子から当該出力回路への電流の流れ込みを防止する第一のリーク電流防止回路と、当該出力回路から前記出力端子への電流の流れ出しを防止する第二のリーク電流防止回路と、前記出力端子に当該出力回路の電源電圧よりも高い電圧が印加されたとき、前記第一のリーク電圧防止回路を動作させ、前記出力端子に接地電圧よりも低い電圧が印加されたとき、前記第二のリーク電流防止回路を動作させる選択回路と、を有する。   The output circuit of the present invention includes a first leakage current prevention circuit that prevents a current from flowing from an output terminal to the output circuit, and a second leakage current that prevents a current from flowing from the output circuit to the output terminal. And when a voltage higher than the power supply voltage of the output circuit is applied to the output terminal, the first leakage voltage prevention circuit is operated, and a voltage lower than the ground voltage is applied to the output terminal. And a selection circuit for operating the second leakage current prevention circuit.

また本発明の出力回路において、前記選択回路は、Nチャンネル型トランジスタと、Pチャンネル型トランジスタとにより構成され、前記Nチャンネル型トランジスタのドレインと前記Pチャンネル型トランジスタのソースとが前記出力端子と接続され、前記Nチャンネル型トランジスタのゲートと前記Pチャンネル型トランジスタのゲートとに前記電源電圧の中間の電圧が供給されている。   In the output circuit of the present invention, the selection circuit includes an N-channel transistor and a P-channel transistor, and the drain of the N-channel transistor and the source of the P-channel transistor are connected to the output terminal. The intermediate voltage of the power supply voltage is supplied to the gate of the N-channel transistor and the gate of the P-channel transistor.

本発明の入力回路は、入力端子から当該入力回路への電流の流れ込みを防止する第三のリーク電流防止回路と、当該入力回路から前記入力端子への電流の流れ出しを防止する第四のリーク電流防止回路と、を有する。   The input circuit of the present invention includes a third leakage current prevention circuit that prevents a current from flowing from an input terminal to the input circuit, and a fourth leakage current that prevents a current from flowing from the input circuit to the input terminal. And a prevention circuit.

本発明の入力回路において、前記第三のリーク電流防止回路は、Nチャンネル型トランジスタと、Pチャンネル型トランジスタとにより構成され、前記Pチャンネル型トランジスタのドレインと前記Nチャンネル型トランジスタのソースとが接続され、前記Pチャンネル型トランジスタのソースが前記入力端子と接続され、ゲートに当該入力回路の電源電圧の中間の電圧が供給されており、前記第四のリーク電流防止回路は、Pチャンネル型トランジスタと、Nチャンネル型トランジスタとにより構成され、前記Nチャンネル型トランジスタのドレインと前記Pチャンネル型トランジスタのソースとが接続され、前記Nチャンネル型トランジスタのソースが前記入力端子と接続され、ゲートに前記電源電圧の中間の電圧が供給されている。   In the input circuit of the present invention, the third leakage current prevention circuit includes an N-channel transistor and a P-channel transistor, and the drain of the P-channel transistor and the source of the N-channel transistor are connected to each other. The source of the P-channel transistor is connected to the input terminal, and a voltage intermediate to the power supply voltage of the input circuit is supplied to the gate. The fourth leakage current prevention circuit includes a P-channel transistor and , An N-channel transistor, a drain of the N-channel transistor and a source of the P-channel transistor are connected, a source of the N-channel transistor is connected to the input terminal, and a gate has the power supply voltage An intermediate voltage is supplied.

本発明の入力回路は、第一のインバータと、第二のインバータとを有し、前記第一のインバータの入力端子は、前記第二のインバータの出力端子と接続されており、前記第一のインバータの出力端子は、前記第二のインバータの入力端子と接続されており、前記入力回路の出力は、前記第一のインバータの入力端子へ供給され、前記第一及び前記第二のインバータを介して出力される。   The input circuit of the present invention includes a first inverter and a second inverter, and an input terminal of the first inverter is connected to an output terminal of the second inverter, and the first inverter The output terminal of the inverter is connected to the input terminal of the second inverter, and the output of the input circuit is supplied to the input terminal of the first inverter, via the first and second inverters. Is output.

本発明の入出力回路は、上記の出力回路と、上記の入力回路と、を有する。   The input / output circuit of the present invention includes the output circuit and the input circuit.

本発明によれば、自身の電源電位より高い電位のみならず、自身の接地電位GNDより低い電位が印加されても、トランジスタ素子の破壊や、電流の流れ込み、流れ出しを防止することができる。   According to the present invention, even when a potential lower than its own ground potential GND is applied as well as a potential higher than its own power supply potential, it is possible to prevent transistor elements from being destroyed, current flowing in and out.

従来の出力回路の第一の例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of the conventional output circuit. 従来の入出力回路の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the conventional input / output circuit. 従来の入力回路の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the conventional input circuit. 従来のトレラント機能を有する出力回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the output circuit which has the conventional tolerant function. 一般的なトレラント機能を有する入力回路の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the input circuit which has a general tolerant function. 一般的なトレラント機能を有する入力回路の別の例を説明する図である。It is a figure explaining another example of the input circuit which has a general tolerant function. 信号の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a signal. 信号の別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of a signal. 第一の実施形態の出力回路を説明する図である。It is a figure explaining the output circuit of 1st embodiment. 第二の実施形態の入力回路を説明する図である。It is a figure explaining the input circuit of 2nd embodiment. 第三の実施形態の出力回路を説明する図である。It is a figure explaining the output circuit of 3rd embodiment.

(第一の実施形態)
以下に図面を参照して本発明の第一の実施形態について説明する。本発明の第一の実施形態では、本発明が適用された出力装置について説明する。図9は、第一の実施形態の出力回路を説明する図である。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the first embodiment of the present invention, an output device to which the present invention is applied will be described. FIG. 9 is a diagram illustrating the output circuit of the first embodiment.

図9に示す出力回路100は、トレラント回路200にインバータ110、NAND回路120、NOR回路130を加えることで3ステート出力を実現している。   The output circuit 100 shown in FIG. 9 realizes a three-state output by adding an inverter 110, a NAND circuit 120, and a NOR circuit 130 to the tolerant circuit 200.

本実施形態の出力回路100は、例えばNAND回路120の入力とNOR回路130の入力とに接続された図示しない内部回路からの信号を、出力端子Toutに接続された図示しない外部回路へ出力するインターフェイス回路である。   The output circuit 100 of the present embodiment is an interface that outputs a signal from an internal circuit (not shown) connected to the input of the NAND circuit 120 and the input of the NOR circuit 130 to an external circuit (not shown) connected to the output terminal Tout. Circuit.

以下に本実施形態のトレラント回路200について説明する。本実施形態のトレラント回路200は、PchトランジスタであるトランジスタP1〜P7、NchトランジスタであるトランジスタN1〜N7を有する。また本実施形態のトレラント回路200は、上記トランジスタにより構成される出力回路210、リーク電流防止回路220、230、選択回路240を有する。   The tolerant circuit 200 according to the present embodiment will be described below. The tolerant circuit 200 of this embodiment includes transistors P1 to P7 that are Pch transistors and transistors N1 to N7 that are Nch transistors. Further, the tolerant circuit 200 of the present embodiment includes an output circuit 210 constituted by the above transistors, leakage current prevention circuits 220 and 230, and a selection circuit 240.

本実施形態の出力回路210は、トランジスタP1、P2、トランジスタN1、N2により構成され、トレラント回路200からの出力信号を出力端子Toutへ出力する。   The output circuit 210 according to this embodiment includes transistors P1 and P2 and transistors N1 and N2, and outputs an output signal from the tolerant circuit 200 to the output terminal Tout.

本実施形態のリーク電流防止回路220は、トランジスタP3〜P5、トランジスタN7により構成されており、高圧用のリーク電流防止回路である。リーク電流防止回路220は、出力端子Toutに電源電圧より高い電圧が印加されたときに活性化され、出力端子Toutから出力回路100への電流の流れ込みを防止する。   The leakage current prevention circuit 220 of this embodiment is composed of transistors P3 to P5 and a transistor N7, and is a leakage current prevention circuit for high voltage. The leakage current prevention circuit 220 is activated when a voltage higher than the power supply voltage is applied to the output terminal Tout, and prevents a current from flowing from the output terminal Tout to the output circuit 100.

リーク電流防止回路230は、トランジスタN3〜N5、トランジスタP7により構成されており、低圧用のリーク電流防止回路である。リーク電流防止回路230は、出力端子Toutに接地電圧より低い電圧が印加されたときに活性化され、出力端子Toutから出力回路100への電流の流れ込みを防止する。   The leakage current prevention circuit 230 includes transistors N3 to N5 and a transistor P7, and is a leakage current prevention circuit for low voltage. The leakage current prevention circuit 230 is activated when a voltage lower than the ground voltage is applied to the output terminal Tout, and prevents a current from flowing from the output terminal Tout to the output circuit 100.

本実施形態の選択回路240は、トランジスタP6、トランジスタN6で構成されており、出力端子Toutに印加される電圧に基づき、リーク電流防止回路220、230のどちらか一方を選択して活性化させる。   The selection circuit 240 according to this embodiment includes a transistor P6 and a transistor N6, and selects and activates one of the leakage current prevention circuits 220 and 230 based on the voltage applied to the output terminal Tout.

以下にトランジスタP1〜P7、トランジスタN1〜N7の接続について説明する。トレラント回路200において、トランジスタP1のドレインが出力端子Toutに接続され、トランジスタP1のソースはトランジスタP2のドレインに接続されている。トランジスタP1のゲートには、電源電圧の電位(以下、電源電位VCC)と接地電位GNDGNDの中間電位であるVCCLが印加されている。トランジスタP2のソースは電源電圧に接続されている。トランジスタP2のゲートは、トランジスタP3のソース、トランジスタN7のドレイン及びトランジスタP4のドレインに共通に接続されている。   The connection of the transistors P1 to P7 and the transistors N1 to N7 will be described below. In the tolerant circuit 200, the drain of the transistor P1 is connected to the output terminal Tout, and the source of the transistor P1 is connected to the drain of the transistor P2. VCCL, which is an intermediate potential between the potential of the power supply voltage (hereinafter referred to as power supply potential VCC) and the ground potential GNDGND, is applied to the gate of the transistor P1. The source of the transistor P2 is connected to the power supply voltage. The gate of the transistor P2 is commonly connected to the source of the transistor P3, the drain of the transistor N7, and the drain of the transistor P4.

トランジスタP3のゲートは、電源電圧と接続されている。トランジスタP6のソースは、トランジスタP3のドレイン、トランジスタP4のゲート及びトランジスタP5のゲートに共通に接続されている。トランジスタP5のソースは、電源電圧に接続されている。トランジスタP5のドレインは、トランジスタP1〜P6のそれぞれのバックゲートに共通に接続されている。   The gate of the transistor P3 is connected to the power supply voltage. The source of the transistor P6 is commonly connected to the drain of the transistor P3, the gate of the transistor P4, and the gate of the transistor P5. The source of the transistor P5 is connected to the power supply voltage. The drain of the transistor P5 is commonly connected to the back gates of the transistors P1 to P6.

トランジスタP6のドレインは出力端子Toutに接続され、トランジスタP6のゲートにはVCCLが印加される。   The drain of the transistor P6 is connected to the output terminal Tout, and VCCL is applied to the gate of the transistor P6.

トランジスタN7のゲートは電源電圧に接続されており、トランジスタN7のバックゲートは接地され、共通に接続されたトランジスタN7のソースとトランジスタP4のソースに、NAND回路120から出力された信号が供給される。   The gate of the transistor N7 is connected to the power supply voltage, the back gate of the transistor N7 is grounded, and the signal output from the NAND circuit 120 is supplied to the source of the transistor N7 and the source of the transistor P4 that are connected in common. .

トランジスタN1ドレインは、出力端子Toutに接続されており、トランジスタN1のソースはトランジスタN2のドレインに接続されている。トランジスタN1のゲートにはVCCLが印加される。トランジスタN2のソースは接地されている。トランジスタN2のゲートはトランジスタN3のソース、トランジスタP7のドレインおよびトランジスタN4のドレインに共通に接続されている。   The drain of the transistor N1 is connected to the output terminal Tout, and the source of the transistor N1 is connected to the drain of the transistor N2. VCCL is applied to the gate of the transistor N1. The source of the transistor N2 is grounded. The gate of the transistor N2 is commonly connected to the source of the transistor N3, the drain of the transistor P7, and the drain of the transistor N4.

トランジスタN3のゲートは、接地され、トランジスタN6のソースはトランジスタN3のドレイン、トランジスタN4のゲート及びトランジスタN5のゲートに共通に接続されている。トランジスタN5のソースは接地されている。トランジスタN5のドレインは、トランジスタN1〜N6のそれぞれのバックゲートに共通に接続されている。トランジスタN6のドレインは出力端子Toutに接続されており、トランジスタN6のゲートは電源電圧に接続されている。   The gate of the transistor N3 is grounded, and the source of the transistor N6 is commonly connected to the drain of the transistor N3, the gate of the transistor N4, and the gate of the transistor N5. The source of the transistor N5 is grounded. The drain of the transistor N5 is commonly connected to the back gates of the transistors N1 to N6. The drain of the transistor N6 is connected to the output terminal Tout, and the gate of the transistor N6 is connected to the power supply voltage.

トランジスタP7のゲートは接地されている。トランジスタP7のバックゲートは電源電圧に接続されている。互いに接続されたトランジスタP7のソースとトランジスタN4のソースには、NOR回路130から出力された信号が供給される。   The gate of the transistor P7 is grounded. The back gate of the transistor P7 is connected to the power supply voltage. The signal output from the NOR circuit 130 is supplied to the source of the transistor P7 and the source of the transistor N4 connected to each other.

本実施形態のトレラント回路200では、トランジスタP2のドレインとトランジスタP1のソースとの接続ノードをノードNP1とし、トランジスタP5のドレイン、トランジスタP1〜P6のそれぞれのバックゲートの接続ノードをノードNP0とする。また本実施形態では、トランジスタP2のゲート、トランジスタP3のソース、トランジスタN7のドレインの接続ノードをノードNP3とし、NAND回路120から信号が入力されるトランジスタN7のソースとトランジスタP4のソースとの接続ノードをノードNP4とする。   In the tolerant circuit 200 of this embodiment, a connection node between the drain of the transistor P2 and the source of the transistor P1 is a node NP1, and a connection node of the drain of the transistor P5 and the back gates of the transistors P1 to P6 is a node NP0. In this embodiment, a connection node between the gate of the transistor P2, the source of the transistor P3, and the drain of the transistor N7 is a node NP3, and a connection node between the source of the transistor N7 to which a signal is input from the NAND circuit 120 and the source of the transistor P4. Is a node NP4.

また本実施形態では、トランジスタP6のソース、トランジスタP3のドレイン、トランジスタP4のゲート、トランジスタP5のゲートの接続ノードをノードNP2とし、トランジスタN2のドレインと、トランジスタN1のソースとの接続ノードをノードNN1とする。また本実施形態では、トランジスタN5のドレインとトランジスタN1〜N6のそれぞれのバックゲートとの接続ノードをノードNN0とし、トランジスタN2のゲート、トランジスタN3のソース、トランジスタP7のドレイン、トランジスタN4のドレインの接続ノードをノードNN3とする。そしてNOR回路130から信号が入力されるトランジスタP7のソースとトランジスタN4のソースとの接続ノードをノードNN4とし、トランジスタN6のソース、トランジスタN3のドレイン、トランジスタN4のゲート、トランジスタN5のゲートの接続ノードをノードNN2とする。   In this embodiment, the connection node of the source of the transistor P6, the drain of the transistor P3, the gate of the transistor P4, and the gate of the transistor P5 is a node NP2, and the connection node between the drain of the transistor N2 and the source of the transistor N1 is a node NN1. And In this embodiment, the connection node between the drain of the transistor N5 and the back gates of the transistors N1 to N6 is a node NN0, and the connection of the gate of the transistor N2, the source of the transistor N3, the drain of the transistor P7, and the drain of the transistor N4. Let the node be a node NN3. A connection node between the source of the transistor P7 to which a signal is input from the NOR circuit 130 and the source of the transistor N4 is a node NN4, and a connection node of the source of the transistor N6, the drain of the transistor N3, the gate of the transistor N4, and the gate of the transistor N5. Is a node NN2.

本実施形態のトレラント回路200において、出力端子ToutをHレベルからLレベルとする場合、ノードNP4及びノードNN4の電位を接地電位GNDから電源電位に変化させる。ノードNP4及びノードNN4の電位を電源電位へ変化させた場合、ノードNN4の電位はトランジスタP7を介しトランジスタN2をオンさせ、常にオンであるトランジスタN1を介して出力端子Toutの電位をLレベルとする。同時に、ノードNP4の電位は、トランジスタN7とトランジスタP4とを介してトランジスタP2をオフさせる。   In the tolerant circuit 200 of this embodiment, when the output terminal Tout is changed from the H level to the L level, the potentials of the node NP4 and the node NN4 are changed from the ground potential GND to the power supply potential. When the potentials of the nodes NP4 and NN4 are changed to the power supply potential, the potential of the node NN4 turns on the transistor N2 via the transistor P7, and the potential of the output terminal Tout is set to L level via the transistor N1 that is always on. . At the same time, the potential of the node NP4 turns off the transistor P2 via the transistor N7 and the transistor P4.

また本実施形態において、出力端子ToutをLレベルからHレベルへと変化させる場合には、ノードNP4及びノードNN4の電位を電源電位から接地電位GNDに変化させる。この場合、ノードNP4の電位はトランジスタN7を介しトランジスタP2をオンさせ、常にオンしているトランジスタP1を介して出力端子Toutの電位をHレベルとする。同時に、ノードNN4の電位はトランジスタP7とトランジスタN4とを介してトランジスタN2をオフさせる。   In this embodiment, when the output terminal Tout is changed from the L level to the H level, the potentials of the node NP4 and the node NN4 are changed from the power supply potential to the ground potential GND. In this case, the potential of the node NP4 turns on the transistor P2 via the transistor N7, and the potential of the output terminal Tout is set to H level via the transistor P1 that is always on. At the same time, the potential of the node NN4 turns off the transistor N2 via the transistor P7 and the transistor N4.

また本実施形態において、出力端子Toutをハイインピーダンスとする場合、ノードNP4の電位は電源電位と同電位が入力され、ノードNN4の電位は接地電位GNDが入力される。ノードNP4の電位は、トランジスタN7とトランジスタN4を介してトランジスタP2をオフさせる。ノードNN4の電位は、トランジスタN4トランジスタP7を介してトランジスタN2をオフさせる。本実施形態ではこのようにして、出力端子Toutをハイインピーダンスとする。   In this embodiment, when the output terminal Tout is set to high impedance, the potential of the node NP4 is input with the same potential as the power supply potential, and the potential of the node NN4 is input with the ground potential GND. The potential of the node NP4 turns off the transistor P2 through the transistors N7 and N4. The potential of the node NN4 turns off the transistor N2 via the transistor N4 transistor P7. In this embodiment, the output terminal Tout is set to high impedance in this way.

以下に、本実施形態において、出力端子Toutの電位がハイインピーダンスの状態で、出力端子Toutの電位が電源電位VCCより高い電位(以下、VCCH)となった場合、について説明する。   Hereinafter, in the present embodiment, a case where the potential of the output terminal Tout is in a high impedance state and the potential of the output terminal Tout is higher than the power supply potential VCC (hereinafter referred to as VCCH) will be described.

本実施形態において、ノードNP1の電位はトランジスタP1を介しVCCHとなる。ノードNP2の電位は、トランジスタP6を介してVCCHとなる。ノードNP3の電位も、トランジスタP3を介してVCCHとなる。ノードNP0の電位も、トランジスタP1、P2、P3、P6を介してVCCHとなる。   In the present embodiment, the potential of the node NP1 becomes VCCH via the transistor P1. The potential of the node NP2 becomes VCCH via the transistor P6. The potential of the node NP3 also becomes VCCH via the transistor P3. The potential of the node NP0 also becomes VCCH via the transistors P1, P2, P3, and P6.

このため、トランジスタP2とトランジスタP5はオフとなり、出力端子Toutから電源電圧への電流流れ込みを防止できる。さらにトランジスタP4とトランジスタN7が、ノードNP3からノードNP4への電流流れ込み、ノードNP4の電位の上昇を防止している。   For this reason, the transistor P2 and the transistor P5 are turned off, and current flow from the output terminal Tout to the power supply voltage can be prevented. Further, the transistor P4 and the transistor N7 flow current from the node NP3 to the node NP4 and prevent the potential of the node NP4 from rising.

この状態において、トランジスタP1〜P6及びトランジスタN7に生じるゲート−ソース間、ゲート−ドレイン間、ゲート−バックゲート間の電位差は、VCC−GND、略VCCH−VCC、略VCCH−VCCLの何れかである。   In this state, the potential difference between the gate-source, the gate-drain, and the gate-back gate generated in the transistors P1 to P6 and the transistor N7 is any one of VCC-GND, approximately VCCH-VCC, and approximately VCCH-VCCL. .

またこの状態において、ノードNN2の電位は、トランジスタN6を介して略VCCLの電位となる。トランジスタN5はオンしており、ノードNN0は接地電位GNDである。ノードNN1の電位は、トランジスタN1を介して略VCCLの電位となる。トランジスタN3はオフしており、ノードNN3の電位は、トランジスタN4を介してノードNN4と同じ接地電位GNDである。   In this state, the potential of the node NN2 becomes approximately VCCL through the transistor N6. Transistor N5 is on and node NN0 is at ground potential GND. The potential of the node NN1 becomes approximately VCCL through the transistor N1. The transistor N3 is off, and the potential of the node NN3 is the same ground potential GND as that of the node NN4 via the transistor N4.

この状態において、トランジスタN1〜N6及びトランジスタP7に生じる、ゲート−ソース間、ゲート−ドレイン間、ゲート−バックゲート間の電位差は、VCC−GND、略VCCH−VCC、略VCCH−VCCLの何れかである。   In this state, the potential difference between the gate-source, the gate-drain, and the gate-back gate generated in the transistors N1 to N6 and the transistor P7 is any one of VCC-GND, approximately VCCH-VCC, and approximately VCCH-VCCL. is there.

次に、本実施形態のトレラント回路200において、出力端子Toutの電位がハイインピーダンスの状態で、出力端子Toutの電位が接地電位GNDより低い電位(GNDL)となった状態について説明する。   Next, in the tolerant circuit 200 of this embodiment, a state in which the potential of the output terminal Tout is in a high impedance state and the potential of the output terminal Tout is lower than the ground potential GND (GNDL) will be described.

本実施形態のトレラント回路200では、この状態で、ノードNN1の電位はトランジスタN1を介してGNDLとなる。ノードNN2の電位は、トランジスタN6を介してGNDLとなり、ノードNN3の電位もトランジスタN3を介してGNDLとなる。また、ノードNN0の電位もトランジスタN1、N2、N3、N6を介して略GNDLとなる。よってトランジスタN2、N5はオフされ、出力端子Toutから外部への電流流れ出しが防止される。またトランジスタP7とトランジスタN4が、ノードNN4からノードNN3への電流流れ込み、ノードNN4の電位降下を防止している。   In the tolerant circuit 200 of this embodiment, in this state, the potential of the node NN1 becomes GNDL via the transistor N1. The potential of the node NN2 becomes GNDL via the transistor N6, and the potential of the node NN3 becomes GNDL via the transistor N3. Further, the potential of the node NN0 also becomes substantially GNDL via the transistors N1, N2, N3, and N6. Therefore, the transistors N2 and N5 are turned off and current flow from the output terminal Tout to the outside is prevented. In addition, the transistor P7 and the transistor N4 prevent current from flowing from the node NN4 to the node NN3 and the potential drop of the node NN4.

この状態においてトランジスタN1〜6及びトランジスタP7に生じるゲート−ソース間、ゲート−ドレイン間、ゲート−バックゲート間の電位差は、VCC−GND、略GND−GNDL、略VCCL−GNDLの何れかである。   In this state, the potential difference between the gate-source, the gate-drain, and the gate-back gate generated in the transistors N1 to N6 and the transistor P7 is any one of VCC-GND, approximately GND-GNDL, and approximately VCCL-GNDL.

またノードNP2の電位は、トランジスタP6を介して略VCCLの電位となる。トランジスタP5はオンしており、ノードNP0の電位は電源電位である。ノードNP1の電位は、トランジスタP1を介して略VCCLの電位となる。トランジスタP3はオフされている。ノードNP3の電位は、トランジスタP4を介してノードNP4の電位と同じ電源電位である。   The potential of the node NP2 becomes approximately VCCL via the transistor P6. The transistor P5 is on, and the potential of the node NP0 is the power supply potential. The potential of the node NP1 becomes approximately VCCL through the transistor P1. Transistor P3 is off. The potential of the node NP3 is the same power supply potential as that of the node NP4 through the transistor P4.

この状態において、トランジスタP1〜P6及びトランジスタN7に生じるゲート−ソース間、ゲート−ドレイン間、ゲート−バックゲート間の電位差はVCC−GND、略VCCL−GNDL、略VCC−VCCLである。   In this state, potential differences between the gate-source, the gate-drain, and the gate-back gate generated in the transistors P1 to P6 and the transistor N7 are VCC-GND, approximately VCCL-GNDL, and approximately VCC-VCCL.

例えば本実施形態のトレラント回路200において、トランジスタN1〜N7、トランジスタP1〜P7の耐圧を4Vとし、VCCを3V、VCCL=1.5V、VCCHを5V、GNDLを−2V、GNDを0Vとした場合について考える。この場合、VCC−GND=3V、VCCH−VCC=2V、VCCH−VCCL=3.5V、VCCL−GND=1.5V、GND−GNDL=2V、VCCL−GNDL=3.5V、VCC−VCCL=1.5Vとなる。すなわち本実施形態では、トランジスタに耐圧以上の電圧が印加されることはない。よって本実施形態では、接地電位GNDより低い電位が出力端子Toutに印加されても、トランジスタ素子の破壊や、電流の流れ込み、流れ出しを防止することができる。   For example, in the tolerant circuit 200 of this embodiment, when the breakdown voltages of the transistors N1 to N7 and the transistors P1 to P7 are 4V, VCC is 3V, VCCL = 1.5V, VCCH is 5V, GNDL is -2V, and GND is 0V. think about. In this case, VCC-GND = 3V, VCCH-VCC = 2V, VCCH-VCCL = 3.5V, VCCL-GND = 1.5V, GND-GNDL = 2V, VCCL-GNDL = 3.5V, VCC-VCCL = 1 .5V. That is, in this embodiment, a voltage higher than the withstand voltage is not applied to the transistor. Therefore, in this embodiment, even when a potential lower than the ground potential GND is applied to the output terminal Tout, it is possible to prevent the transistor element from being broken, current flowing in, and flowing out.

(第二の実施形態)
以下に図面を参照して本発明の第二の実施形態について説明する。本発明の第二の実施形態では、本発明が適用された入力回路について説明する。図10は、第二の実施形態の入力回路を説明する図である。
(Second embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the second embodiment of the present invention, an input circuit to which the present invention is applied will be described. FIG. 10 is a diagram illustrating the input circuit according to the second embodiment.

本実施形態の入力回路300は、回路310と回路320とを有する。本実施形態の回路310は、PchトランジスタP8、P9と、NchトランジスタN7、N8を有する。本実施形態の回路310では、トランジスタP9とトランジスタN8とがリーク電流防止回路330を構成しており、トランジスタN9とトランジスタP8とがリーク電流防止回路331を構成している。リーク電流防止回路330は高圧用のリーク電流防止回路であり、リーク電流防止回路331は低圧用のリーク電流防止回路である。   The input circuit 300 according to this embodiment includes a circuit 310 and a circuit 320. The circuit 310 of the present embodiment includes Pch transistors P8 and P9 and Nch transistors N7 and N8. In the circuit 310 of the present embodiment, the transistor P9 and the transistor N8 constitute a leakage current prevention circuit 330, and the transistor N9 and the transistor P8 constitute a leakage current prevention circuit 331. The leakage current prevention circuit 330 is a high-voltage leakage current prevention circuit, and the leakage current prevention circuit 331 is a low-voltage leakage current prevention circuit.

すなわち本実施形態のリーク電流防止回路330は、入力端子Tinに電源電圧よりも高い電圧が印加された場合、トランジスタP9、N8により入力端子Tinへの電流の流れ込みを防止する。また本実施形態のリーク電流防止回路331は、入力端子Tinに接地電圧よりも低い電圧が印加された場合、トランジスタN9、P8により入力端子Tinからの電流の流れ出しを防止する。   That is, the leakage current prevention circuit 330 according to the present embodiment prevents current from flowing into the input terminal Tin by the transistors P9 and N8 when a voltage higher than the power supply voltage is applied to the input terminal Tin. In addition, the leakage current prevention circuit 331 of the present embodiment prevents current from flowing out from the input terminal Tin by the transistors N9 and P8 when a voltage lower than the ground voltage is applied to the input terminal Tin.

以下に各トランジスタの接続について説明する。   The connection of each transistor will be described below.

トランジスタP9のドレイン及びトランジスタN9のドレインは、共通に入力端子Tinに接続されている。トランジスタP9ゲート及びトランジスタN9のゲートには、電源電位VCCと接地電位GNDの中間電位であるVCCLが印加される。トランジスタN9のソースは、トランジスタP8のドレインに接続されており、トランジスタP9のソースがトランジスタN8のドレインに接続されている。   The drain of the transistor P9 and the drain of the transistor N9 are commonly connected to the input terminal Tin. VCCL, which is an intermediate potential between the power supply potential VCC and the ground potential GND, is applied to the gates of the transistor P9 and the transistor N9. The source of the transistor N9 is connected to the drain of the transistor P8, and the source of the transistor P9 is connected to the drain of the transistor N8.

トランジスタN8のゲートは電源電圧に接続され、トランジスタN8のバックゲートが接地されている。トランジスタP8のゲートは接地されており、トランジスタP8のバックゲートは電源に接続されている。トランジスタN8のソースとトランジスタP8のソースは互いに接続されており、出力信号となる。トランジスタP9及びトランジスタN9のバックゲートは、入力端子Tinの電位によってそれぞれ別に電位供給される。   The gate of the transistor N8 is connected to the power supply voltage, and the back gate of the transistor N8 is grounded. The gate of the transistor P8 is grounded, and the back gate of the transistor P8 is connected to the power source. The source of the transistor N8 and the source of the transistor P8 are connected to each other and become an output signal. The back gates of the transistor P9 and the transistor N9 are separately supplied with potential depending on the potential of the input terminal Tin.

本実施形態において、入力端子Tinの電位が略接地電位GNDから電源電位VCCの間であれば、トランジスタN9のバックゲートの電位は略接地電位GNDとなり、トランジスタP9のバックゲートの電位は略電源電位VCCとなる。入力端子Tinの電位が電源電位VCCより高いVCCHとなった場合、トランジスタN9のバックゲートの電位は略接地電位GNDであり、トランジスタP9のバックゲートの電圧は略VCCHである。入力端子Tinの電位が接地電位GNDより低いGNDLとなった場合、トランジスタN9のバックゲートの電位は、略GNDLであり、トランジスタP9のバックゲートの電位は、略電源電位VCCとなる。   In this embodiment, if the potential of the input terminal Tin is between approximately ground potential GND and the power supply potential VCC, the back gate potential of the transistor N9 is approximately ground potential GND, and the back gate potential of the transistor P9 is approximately power supply potential. VCC. When the potential of the input terminal Tin becomes VCCCH higher than the power supply potential VCC, the back gate potential of the transistor N9 is substantially the ground potential GND, and the back gate voltage of the transistor P9 is substantially VCCH. When the potential of the input terminal Tin becomes GNDL lower than the ground potential GND, the back gate potential of the transistor N9 is approximately GNDL, and the back gate potential of the transistor P9 is approximately the power supply potential VCC.

本実施形態の回路310では、トランジスタN9のソースとトランジスタP8のドレインの接続ノードをノードNN9とし、トランジスタP9のソースとトランジスタN8のドレインの接続ノードをノードNP9とする。また本実施形態では、トランジスタN9のバックゲートの電位を電位NN0、トランジスタP9のバックゲートの電位を電位NP0とした。   In the circuit 310 of this embodiment, a connection node between the source of the transistor N9 and the drain of the transistor P8 is a node NN9, and a connection node between the source of the transistor P9 and the drain of the transistor N8 is a node NP9. In this embodiment, the potential of the back gate of the transistor N9 is the potential NN0, and the potential of the back gate of the transistor P9 is the potential NP0.

本実施形態において、入力端子TinがHレベル(電源電位)の場合、トランジスタP9を介しノードNP9は電源電位VCCとなる。またトランジスタN8を介して出力端子Tout1は略電源電位VCCとなる。   In the present embodiment, when the input terminal Tin is at the H level (power supply potential), the node NP9 becomes the power supply potential VCC via the transistor P9. Further, the output terminal Tout1 becomes substantially the power supply potential VCC via the transistor N8.

本実施形態において、入力端子TinがLレベル(接地電位GND)の場合、トランジスタN9を介してノードNN9は接地電位GNDとなる。またトランジスタP8を介して出力端子Tout1は、略接地電位GNDとなる。   In the present embodiment, when the input terminal Tin is at L level (ground potential GND), the node NN9 becomes the ground potential GND via the transistor N9. Further, the output terminal Tout1 becomes substantially the ground potential GND through the transistor P8.

本実施形態において、入力端子Tinの電位が電源電位VCCより高いVCCHとなった場合、トランジスタP9を介してノードNP9の電位はVCCHとなる。トランジスタN8を介して出力端子Tout1は、略電源電位VCCとなる。またトランジスタP8を介してノードNN9も略電源電位VCCとなる。   In the present embodiment, when the potential of the input terminal Tin becomes VCCH higher than the power supply potential VCC, the potential of the node NP9 becomes VCCH via the transistor P9. The output terminal Tout1 becomes substantially the power supply potential VCC via the transistor N8. Further, the node NN9 also becomes substantially the power supply potential VCC via the transistor P8.

この状態においてトランジスタN8、N9、P8、P9に生じるゲート−ソース間、ゲート−ドレイン間、ゲート−バックゲート間の電位差は、VCC−GND、略VCCH−VCCL、略VCCH−VCCの何れかとなる。   In this state, the potential difference between the gate-source, the gate-drain, and the gate-back gate generated in the transistors N8, N9, P8, and P9 is any one of VCC-GND, approximately VCCH-VCCL, and approximately VCCH-VCC.

本実施形態でも第一の実施形態と同様に、例えばトランジスタN8、N9、トランジスタP8、P9の耐圧を4Vとし、VCCを3V、VCCL=1.5V、VCCHを5V、GNDLを−2V、GNDを0Vとした場合、各トランジスタに耐圧以上の電圧が印加されることはない。   In this embodiment, as in the first embodiment, for example, the withstand voltages of the transistors N8 and N9 and the transistors P8 and P9 are 4V, VCC is 3V, VCCL = 1.5V, VCCH is 5V, GNDL is -2V, and GND is When 0 V is set, a voltage higher than the withstand voltage is not applied to each transistor.

また、入力端子Tinの電位が接地電位GNDより低いGNDLとなった場合、トランジスタN9を介してノードNN9の電位はGNDLとなり、トランジスタP8を介して出力端子Tout1は、略接地電位GNDとなる。またノードNP9の電位も、トランジスタN8を介し略接地電位GNDとなる。   When the potential of the input terminal Tin becomes GNDL lower than the ground potential GND, the potential of the node NN9 becomes GNDL via the transistor N9, and the output terminal Tout1 becomes substantially the ground potential GND via the transistor P8. Further, the potential of the node NP9 also becomes substantially the ground potential GND through the transistor N8.

この状態においてトランジスタN8、N9、P8、P9に生じるゲート−ソース間、ゲート−ドレイン間、ゲート−バックゲート間の電位差は、VCC−GND、略VCCL−GNDLの何れかとなる。よって各トランジスタに耐圧以上の電圧が印加されることはない。   In this state, the potential difference between the gate-source, the gate-drain, and the gate-back gate generated in the transistors N8, N9, P8, and P9 is VCC-GND or substantially VCCL-GNDL. Therefore, no voltage exceeding the withstand voltage is applied to each transistor.

尚本実施形態の回路310の出力端子Tout1の電位は、トランジスタN8、P8のスレッショルド電圧により、略電源電位VCC、接地電位GNDとなるため、電源電位VCCと接地電位GND間の十分な振幅を得られない。   Note that the potential of the output terminal Tout1 of the circuit 310 of the present embodiment is substantially the power supply potential VCC and the ground potential GND due to the threshold voltages of the transistors N8 and P8, so that a sufficient amplitude between the power supply potential VCC and the ground potential GND is obtained. I can't.

そこで、本実施形態の入力回路300は、回路310の出力単位Tout1を入力端子Tin1とした回路320を有する。回路320は、インバータ321、322を有する。   Therefore, the input circuit 300 of this embodiment includes a circuit 320 in which the output unit Tout1 of the circuit 310 is the input terminal Tin1. The circuit 320 includes inverters 321 and 322.

回路320では、インバータ321の入力とインバータ322の出力を入力端子Tin1とし、インバータ321の出力とインバータ322の入力を共通に接続して出力端子tout2とし、出力信号を出力する。   In the circuit 320, the input of the inverter 321 and the output of the inverter 322 are used as an input terminal Tin1, and the output of the inverter 321 and the input of the inverter 322 are connected in common as an output terminal tout2, and an output signal is output.

本実施形態の入力回路300は、回路320を有することで、十分な振幅を持った入力回路とすることができる。   By including the circuit 320, the input circuit 300 of this embodiment can be an input circuit having a sufficient amplitude.

また本実施形態の図10で説明した入力回路300のノードNP0と図9に示す出力回路100のノードNP0とを接続し、図10で示す入力回路300のノードNN0と図9の出力回路100のノードNN0を接続することで、図2に示すタイプの入出力回路を実現することができる。尚このとき、図9のIN端子、OEB端子が図2のIN端子、OEB端子に対応し、図2の入出力端子は図9の出力端子Tout、図10の入力端子Tinに対応し、図2のOUT端子は図10の出力端子Tout2に対応する。   10 is connected to the node NP0 of the output circuit 100 shown in FIG. 9, and the node NN0 of the input circuit 300 shown in FIG. 10 is connected to the node NP0 of the output circuit 100 shown in FIG. By connecting the node NN0, an input / output circuit of the type shown in FIG. 2 can be realized. At this time, the IN terminal and OEB terminal in FIG. 9 correspond to the IN terminal and OEB terminal in FIG. 2, and the input / output terminals in FIG. 2 correspond to the output terminal Tout in FIG. 9 and the input terminal Tin in FIG. The OUT terminal 2 corresponds to the output terminal Tout2 in FIG.

(第三の実施形態)
以下に図面を参照して本発明の第三の実施形態について説明する。本発明の第三の実施形態では、第一の実施形態で説明した出力回路を変形した形態について説明する。以下の第三の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点のついてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the third embodiment of the present invention, a modified form of the output circuit described in the first embodiment will be described. In the following description of the third embodiment, only differences from the first embodiment will be described, and those having the same functional configuration as the first embodiment will be used in the description of the first embodiment. The same reference numerals as those used are assigned, and the description thereof is omitted.

図11は、第三の実施形態の出力回路を説明する図である。図11に示すトレラント回路200Aは、第一の実施形態の出力回路100の有するトレラント回路200を変形した例である。   FIG. 11 is a diagram illustrating an output circuit according to the third embodiment. A tolerant circuit 200A illustrated in FIG. 11 is an example in which the tolerant circuit 200 included in the output circuit 100 of the first embodiment is modified.

本実施形態のトレラント回路200Aでは、リーク電流防止回路220A、230Aを有する。本実施形態のリーク電流防止回路220Aでは、ノードNP4を電源電圧と接続した点が第一の実施形態と相違する。また本実施形態のリーク電流防止回路230Aでは、ノードNN4を接地させた点のみ第一の実施形態のトレラント回路200と異なる。本実施形態のトレラント回路200Aの動作は第一の実施形態のトレラント回路200と同様である。すなわち本実施形態のトレラント回路200Aは、図9に示すインバータ110、NAND回路120、NOR回路130と同様の回路と組み合わせて出力回路とすることができる。   The tolerant circuit 200A of the present embodiment includes leakage current prevention circuits 220A and 230A. The leak current prevention circuit 220A of this embodiment is different from the first embodiment in that the node NP4 is connected to the power supply voltage. Further, the leakage current prevention circuit 230A of the present embodiment differs from the tolerant circuit 200 of the first embodiment only in that the node NN4 is grounded. The operation of the tolerant circuit 200A of the present embodiment is the same as that of the tolerant circuit 200 of the first embodiment. That is, the tolerant circuit 200A of the present embodiment can be combined with a circuit similar to the inverter 110, the NAND circuit 120, and the NOR circuit 130 illustrated in FIG. 9 as an output circuit.

また図11に示す本実施形態のトレラント回路200AのノードNP0と図9のノードNP0を接続し、図11に示すトレラント回路200AのノードNN0と図9のノードNN0とを接続することで、例えば図3に示すタイプの入力回路を構成することができる。   Further, by connecting the node NP0 of the tolerant circuit 200A of this embodiment shown in FIG. 11 and the node NP0 of FIG. 9 and connecting the node NN0 of the tolerant circuit 200A shown in FIG. 11 and the node NN0 of FIG. An input circuit of the type shown in FIG. 3 can be configured.

尚このとき、図3の入力端子が図11の出力端子Tout、図10の入力端子Tinに対応し、図3のOUT端子が図10の出力端子Tout2に対応する。   3 corresponds to the output terminal Tout in FIG. 11 and the input terminal Tin in FIG. 10, and the OUT terminal in FIG. 3 corresponds to the output terminal Tout2 in FIG.

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。   As mentioned above, although this invention has been demonstrated based on each embodiment, this invention is not limited to the requirements shown in the said embodiment. With respect to these points, the gist of the present invention can be changed without departing from the scope of the present invention, and can be appropriately determined according to the application form.

100 出力回路
200、200A トレラント回路
300 入力回路
100 output circuit 200, 200A tolerant circuit 300 input circuit

特開2002−353800号公報JP 2002-353800 A

Claims (6)

出力端子から当該出力回路への電流の流れ込みを防止する第一のリーク電流防止回路と、
当該出力回路から前記出力端子への電流の流れ出しを防止する第二のリーク電流防止回路と、
前記出力端子に当該出力回路の電源電圧よりも高い電圧が印加されたとき、前記第一のリーク電圧防止回路を動作させ、前記出力端子に接地電圧よりも低い電圧が印加されたとき、前記第二のリーク電流防止回路を動作させる選択回路と、を有する出力回路。
A first leakage current prevention circuit for preventing a current from flowing from the output terminal to the output circuit;
A second leakage current prevention circuit for preventing a current from flowing from the output circuit to the output terminal;
When a voltage higher than the power supply voltage of the output circuit is applied to the output terminal, the first leakage voltage prevention circuit is operated, and when a voltage lower than a ground voltage is applied to the output terminal, the first And a selection circuit for operating the second leakage current prevention circuit.
前記選択回路は、
Nチャンネル型トランジスタと、Pチャンネル型トランジスタとにより構成され、
前記Nチャンネル型トランジスタのドレインと前記Pチャンネル型トランジスタのソースとが前記出力端子と接続され、
前記Nチャンネル型トランジスタのゲートと前記Pチャンネル型トランジスタのゲートとに前記電源電圧の中間の電圧が供給されている請求項1記載の出力回路。
The selection circuit includes:
It is composed of an N channel transistor and a P channel transistor,
A drain of the N-channel transistor and a source of the P-channel transistor are connected to the output terminal;
2. The output circuit according to claim 1, wherein an intermediate voltage of the power supply voltage is supplied to a gate of the N-channel transistor and a gate of the P-channel transistor.
入力端子から当該入力回路への電流の流れ込みを防止する第三のリーク電流防止回路と、
当該入力回路から前記入力端子への電流の流れ出しを防止する第四のリーク電流防止回路と、を有する入力回路。
A third leakage current prevention circuit for preventing a current from flowing from the input terminal to the input circuit;
An input circuit comprising: a fourth leakage current prevention circuit for preventing current from flowing out from the input circuit to the input terminal;
前記第三のリーク電流防止回路は、
Nチャンネル型トランジスタと、Pチャンネル型トランジスタとにより構成され、
前記Pチャンネル型トランジスタのドレインと前記Nチャンネル型トランジスタのソースとが接続され、前記Pチャンネル型トランジスタのソースが前記入力端子と接続され、
ゲートに当該入力回路の電源電圧の中間の電圧が供給されており、
前記第四のリーク電流防止回路は、
Pチャンネル型トランジスタと、Nチャンネル型トランジスタとにより構成され、
前記Nチャンネル型トランジスタのドレインと前記Pチャンネル型トランジスタのソースとが接続され、前記Nチャンネル型トランジスタのソースが前記入力端子と接続され、
ゲートに前記電源電圧の中間の電圧が供給されている請求項3記載の入力回路。
The third leakage current prevention circuit includes:
It is composed of an N channel transistor and a P channel transistor,
A drain of the P-channel transistor and a source of the N-channel transistor are connected; a source of the P-channel transistor is connected to the input terminal;
An intermediate voltage of the power supply voltage of the input circuit is supplied to the gate,
The fourth leakage current prevention circuit includes:
It is composed of a P-channel transistor and an N-channel transistor,
A drain of the N-channel transistor and a source of the P-channel transistor are connected; a source of the N-channel transistor is connected to the input terminal;
4. An input circuit according to claim 3, wherein an intermediate voltage of the power supply voltage is supplied to the gate.
請求項3又は4記載の入力回路は、更に、第一のインバータと、第二のインバータとを有し、
前記第一のインバータの入力端子は、前記第二のインバータの出力端子と接続されており、
前記第一のインバータの出力端子は、前記第二のインバータの入力端子と接続されており、
前記入力回路の出力は、前記第一のインバータの入力端子へ供給され、前記第一及び前記第二のインバータを介して出力される入力回路。
The input circuit according to claim 3 or 4 further includes a first inverter and a second inverter,
The input terminal of the first inverter is connected to the output terminal of the second inverter,
The output terminal of the first inverter is connected to the input terminal of the second inverter,
The output of the input circuit is supplied to the input terminal of the first inverter, and is output via the first and second inverters.
請求項1又は2記載の出力回路と、
請求項3ないし5の何れか一項に記載の入力回路と、を有する入出力回路。
An output circuit according to claim 1 or 2,
An input / output circuit comprising: the input circuit according to claim 3.
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