JP2567172B2 - 半導体回路の出力段に配置される出力回路 - Google Patents

半導体回路の出力段に配置される出力回路

Info

Publication number
JP2567172B2
JP2567172B2 JP4002108A JP210892A JP2567172B2 JP 2567172 B2 JP2567172 B2 JP 2567172B2 JP 4002108 A JP4002108 A JP 4002108A JP 210892 A JP210892 A JP 210892A JP 2567172 B2 JP2567172 B2 JP 2567172B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
circuit
terminal
current path
supplied
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP4002108A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05191257A (ja
Inventor
正幸 小泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP4002108A priority Critical patent/JP2567172B2/ja
Priority to US07/998,922 priority patent/US5296757A/en
Publication of JPH05191257A publication Critical patent/JPH05191257A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2567172B2 publication Critical patent/JP2567172B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/003Modifications for increasing the reliability for protection
    • H03K19/00346Modifications for eliminating interference or parasitic voltages or currents
    • H03K19/00361Modifications for eliminating interference or parasitic voltages or currents in field effect transistor circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/08Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
    • H03K19/094Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors
    • H03K19/09425Multistate logic
    • H03K19/09429Multistate logic one of the states being the high impedance or floating state

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路の出力
段に配置される出力回路に関するもので、特に高速処理
を行い、かつ、スイッチングノイズに強いことが要求さ
れる半導体集積回路に使用されるものである。
【0002】
【従来の技術】以下、図面を参照して従来の出力回路に
ついて説明する。図8は、半導体集積回路に配置された
複数の出力回路を示す図である。図9は図8に示す出力
回路の構成例を示す図、図10は出力回路の他の構成例
を示す図である。
【0003】図8に示すように半導体集積回路は、通
常、複数の出力回路8を有している。これらの出力回路
8に供給されている複数の入力信号が同位相で変化した
場合、出力回路8に接続された負荷を駆動する為、電源
ライン9または6に大電流が流れる。半導体集積回路の
各端子、ボンディングワイヤやフレーム等にインダクタ
ンスが寄生しているので、電源ライン9または6に大電
流が流れると電源電位が変動する。この結果、入力信号
が変化していない出力回路8の出力信号にノイズが生じ
たり、半導体集積回路が誤動作するという問題があっ
た。
【0004】この問題を図9に示す出力回路8aを参照
してより具体的に説明すると、入力端子Aに供給される
入力信号がロウレベルからハイレベルに立ち上がると、
PチャネルMOSFET1がオフし、NチャネルMOS
FET2がオンする。この結果、出力端子Bに接続され
る図示せぬ負荷から接地端子GND3に電流が流れ、出
力端子Bから出力される出力信号はハイレベルからロウ
レベルに変化する。この際、接地端子GND3に流れる
電流によって接地端子GND3の電位が変動し、スイッ
チングノイズが生じる。
【0005】一方、図10の出力回路8bはバッファ動
作を行うものであり、入力端子Aにロウレベルの信号が
供給された場合、PチャネルMOSFET5及びNチャ
ネルMOSFET6から構成されるインバータ回路はハ
イレベルの信号を出力する。このハイレベルの信号を受
けて、PチャネルMOSFET3がオフし、Nチャネル
MOSFET4がオンする。この結果、出力端子Bに接
続される図示せぬ負荷から接地端子GND3に電流が流
れ、接地端子GND3に流れる電流によって接地端子G
ND3の電位が変動し、スイッチングノイズが生じてい
た。
【0006】従来は、このような出力回路におけるスイ
ッチングノイズを低減する為に、出力トランジスタがオ
ンする速度を遅くすることにより、電源ラインに流れる
電流の変化を抑え、電源端子に寄生するインダクタンス
の影響を軽減していた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前述のように従来の出
力回路においては、出力トランジスタのオンする速度を
遅くすることにより、スイッチングノイズを抑え、電源
端子に寄生するインダクタンスの影響を軽減していた。
【0008】しかし、出力トランジスタのオンする速度
を遅くする方法では入力信号の電位の変化に対して出力
信号の電位の変化が遅い為、半導体集積回路の動作速度
が遅いという問題があった。本発明は上記実情に鑑みて
なされたもので、スイッチングノイズに強くかつ高速に
動作する出力回路を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明の半導体回路の
出力段に配置される出力回路は、電流通路の一端が第1
の電源系統に接続され、電流通路の他端が出力端に接続
され、入力信号の電位が定常時に前記出力端の出力電圧
を保持する保持トランジスタと、前記入力信号が供給さ
れ、前記入力信号の電位が定常時に前記保持トランジス
タを駆動し、前記第1の電源系統から出力端に出力信号
を出力させる保持トランジスタ制御回路と、電流通路の
一端が前記第1の電源系統と異なる第2の電源系統に接
続され、電流通路の他端が前記出力端に接続され、前記
入力信号の電位の遷移時に駆動される駆動トランジスタ
と、前記入力信号が供給され、前記入力信号の電位の遷
移時に前記駆動トランジスタを前記保持トランジスタよ
り先に動作させ、前記第2の電源系統により前記出力端
に接続された負荷を駆動する駆動トランジスタ制御回路
とを具備している。また、この発明の半導体回路の出力
段に配置される出力回路は、電流路の一端に第1の電源
系統の第1の電圧が供給され電流路の他端が出力端子に
接続された第1のスイッチ手段と、電流路の一端が前記
出力端子に接続され電流路の他端に第1の電源系統の第
2の電圧が供給された第2のスイッチ手段とから構成さ
れる保持回路と、前記入力信号が供給され、前記入力信
号の電位が定常時に前記第1及び第2のスイッチ手段の
制御電極に制御信号を供給し、前記第1の電源系統によ
り出力端の電位を保持させる保持制御回路と、電流路の
一端に第2の電源系統の第1の電圧が供給され電流路の
他端が前記出力端子に接続された第3のスイッチ手段
と、電流路の一端が前記出力端子に接続され、他端に第
2の電源系統の第2の電圧が供給された第4のスイッチ
手段とから構成される駆動回路と、前記入力信号が供給
され、前記入力信号の電位の遷移時に前記第3及び第4
のスイッチ手段の制御電極に制御信号を供給して、前記
第1、第2のトランジスタより先に駆動させ、第2の電
源系統により前記出力端に接続された負荷を駆動する駆
動制御回路とを具備している。
【0010】
【作用】すなわち、保持トランジスタは電流通路の一端
が第1の電源系統に接続され、入力信号の電位が定常時
に、保持トランジスタ制御回路によって動作制御される
ことにより、第1の電源系統によって出力端の電圧を保
持する。駆動トランジスタは電流通路の一端が第1の電
源系統と異なる第2の電源系統に接続され、入力信号の
電位が遷移した際、駆動トランジスタ制御回路によって
保持トランジスタより先に動作され、第2の電源系統に
より出力端に接続された負荷を駆動する。したがって、
入力信号の定常時と遷移時とで、電源系統を切替えてい
るため、入力信号の遷移時に第2の電源系統にノイズが
発生した場合においても、そのノイズが第1の電源系統
で駆動されている定常状態にある他の回路に影響を及ぼ
すことがない。 また、駆動トランジスタを第2の電源系
統によって駆動し、保持トランジスタを第2の電源系統
とは別の第1の電源系統により駆動しているため、第2
の電源系統にスイッチングノイズが発生しても第1の電
源系統に影響がない。したがって、駆動回路を高速動作
できるため、半導体集積回路を高速化できる。
【0011】上記構成において、保持制御回路は入力信
号の定常時、保持回路の動作を制御し、第1の電源系統
によって出力端の電位を保持させる。 一方、駆動制御回
路は入力信号の遷移時に保持回路より先に駆動回路の動
作を制御し、第2の電源系統によって出力端に接続され
た負荷を駆動する。この際、第2の電源系統にはスイッ
チングノイズが発生することがあるが、例えば第2の電
源系統を他の回路に接続しない構成とすることにより、
半導体集積回路の誤動作を防止できる。
【0012】その後、入力信号が定常状態となると保持
制御回路は保持回路の動作を制御し、第1の電源系統に
よって出力端の電位を保持させる。このとき、負荷は既
に駆動回路によって充・放電されているため、第1の電
源系統に切替わった際に、第1の電源系統は変動しな
い。よって、この出力回路に隣接して配置されており、
定常状態にある他の出力回路は、入力信号の遷移時に発
生するノイズの影響を回避できる。 また、駆動回路は保
持回路と別の第2の電源系統によって駆動されているた
め、第2の電源系統にスイッチングノイズが発生しても
第1の電源系統に影響がない。したがって、駆動回路を
高速動作できるため、半導体集積回路を高速化できる。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の第1実施例に
係る出力回路100について説明する。図1は、本発明
の第1実施例に係る出力回路100の回路図である。図
2は、図1に示す出力回路100のタイミングチャート
である。まず、図1に示す出力回路100の構成につい
て説明する。
【0014】出力回路100は、インバータ動作をする
ものであり、PチャネルMOSFET11,12,2
1,22、NチャネルMOSFET13,14,23,
24、インバータ31乃至33、入力端子A、出力端子
D、電源端子VDD1及びVDD2、接地端子GND1
及びGND2を有している。
【0015】PチャネルMOSFET11,12、Nチ
ャネルMOSFET13,14はgm(増幅率)が大き
く、PチャネルMOSFET21,22、NチャネルM
OSFET23,24はgmが小さく、インバータ31
乃至33を構成するトランジスタはgmが小さい。尚、
インバータ31乃至33は遅延素子として動作するもの
であり、ノードBとノードCが丁度逆位相になるように
インバータ31乃至33を設計する。
【0016】電源は2系統、VDD1,GND1と、V
DD2,GND2を用意する。尚、インバータ31乃至
33の電源はVDD2,GND2を使用する。サブスト
レートは全て電源端子VDD2,接地端子GND2に接
続されている。
【0017】PチャネルMOSFET21の電流路の一
端は電源端子VDD2に接続されており、その電流路の
他端はPチャネルMOSFET22の電流路の一端に接
続されており、そのゲート電極は入力端子Aに接続され
ている。PチャネルMOSFET22の電流路の他端は
出力端子Dに接続されており、そのゲート電極はインバ
ータ33の出力端に接続されている。
【0018】NチャネルMOSFET23の電流路の一
端は出力端子Dに接続されており、その電流路の他端は
NチャネルMOSFET24の電流路の一端に接続され
ており、そのゲート電極はインバータ33の出力端に接
続されている。NチャネルMOSFET24の電流路の
他端は接地端子GND2に接続されており、そのゲート
電極は入力端子Aに接続されている。
【0019】PチャネルMOSFET11の電流路の一
端は電源端子VDD1に接続されており、その電流路の
他端はPチャネルMOSFET12の電流路の一端に接
続されており、そのゲート電極は入力端子Aに接続され
ている。PチャネルMOSFET12の電流路の他端は
NチャネルMOSFET13の電流路の一端及び出力端
子Dに接続されており、そのゲート電極はインバータ3
1の出力端に接続されている。
【0020】NチャネルMOSFET13の電流路の他
端はNチャネルMOSFET14の電流路の一端に接続
されており、そのゲート電極はインバータ31の出力端
に接続されている。NチャネルMOSFET14の電流
路の他端は接地端子GND1に接続されており、そのゲ
ート電極は入力端子Aに接続されている。
【0021】インバータ33の入力端はインバータ32
の出力端に接続されており、インバータ32の入力端は
入力端子Aに接続されている。インバータ31の入力端
は入力端子にAに接続されている。次に、図2に示すタ
イミングチャートを参照して、図1に示す出力回路10
0の動作について説明する。
【0022】入力端子Aに供給される信号がロウレベル
からハイレベルに立ち上がる時の動作を考える。まず、
入力端子Aに供給される入力信号が図2(a)のa点に
示すようにロウレベルの場合、図2(b)に示すように
ノードBはハイレベル、図2(c)に示すようにノード
Cはロウレベルとなる。この為、PチャネルMOSFE
T21,22はオンしており、NチャネルMOSFET
23、24はオフしている。また、PチャネルMOSF
ET11及びNチャネルMOSFET13はオンしてる
が、PチャネルMOSFET12及びNチャネルMOS
FET14はオフしている。よって、図2(d)に示す
ように出力端子DはPチャネルMOSFET21、22
とNチャネルMOSFET23、24によってハイレベ
ルを維持する。
【0023】次に、図2(a)のb点に示すように、入
力端子Aに供給される信号がハイレベルになると、Pチ
ャネルMOSFET11、21が速やかにオフし、同時
にNチャネルMOSFET14、24がオンする。しか
し、インバータ31乃至33の遅延により、図2
(b)、図2(c)に示されるようにノードBはハイレ
ベルを、ノードCはロウレベルを維持する。この為、N
チャネルMOSFET13はオン状態、PチャネルMO
SFET12はオフ、NチャネルMOSFET23はオ
フ、PチャネルMOSFET22はオン状態を維持して
いる。NチャネルMOSFET13及び14の両方がオ
ンである為、出力端子Dからの出力信号は図2(d)の
ようにロウレベルに引き下げられる。
【0024】この時、出力回路100に接続された負荷
から接地端子GND1に電流が流れ、接地端子GND1
の電位は変動するが、電源端子VDD2及び接地端子G
ND2の電位は変動しない。
【0025】次に、インバータ31、32と33の遅延
時間が経過すると、図2(b)及び2(c)に示される
ようにノードBはロウレベル、ノードCはハイレベルに
なる。よって、PチャネルMOSFET11、21、2
2とNチャネルMOSFET13がオフし、Pチャネル
MOSFET12とNチャネルMOSFET14、2
3、24がオンする。NチャネルMOSFET23,2
4の両方がオンすることによって、出力端子Dから供給
される信号は図2(d)に示すようにロウレベルに保持
される。
【0026】出力端子Dから供給される信号は、図2
(d)に示すように既にロウレベルになっているので、
出力端子Dから接地端子GND2に流れこむ電流は少な
く、接地端子GND2の電位はほとんど変動しない。
【0027】この状態は入力端子Aに供給される入力信
号の電位のレベルが変化するまで、PチャネルMOSF
ET21、22とNチャネルMOSFET23、24に
よって保持される。
【0028】以上説明したように、入力端子Aに供給さ
れる信号がロウレベルからハイレベルに立ち上がる場合
(遷移時)、NチャネルMOSFET13,14を介し
て電流が流れる。この場合、接地端子GND1の電位は
変動するが、電源端子VDD2と接地端子GND2の電
位は変動しない。一方、定常時にはPチャネルMOSF
ET21,22またはNチャネルMOSFET23,2
4が出力電圧を保持する。また、入力端子Aに供給され
る信号がハイレベルからロウレベルに立ち下がる場合、
PチャネルMOSFET11、12を介して電流が流
れ、電源端子VDD1の電位は流れ、電源端子VDD1
の電位は変動するが、電源端子VDD2と接地端子GN
D2への電位は変動しない。次に、本発明の第2実施例
に係る出力回路200について説明する。図3は、本発
明の第2実施例に係る出力回路200の回路図である。
図4は、図3に示す出力回路200のタイミングチャー
トである。まず、図3に示す出力回路200の構成につ
いて説明する。
【0029】図3に示す出力回路200はバッファ動作
を行う出力回路であり、PチャネルMOSFET61,
63、NチャネルMOSFET62,64、NAND回
路41,51、NOR回路42,52、インバータ31
乃至33、入力端子A、出力端子Y、電源端子VDD
1,VDD2、接地端子GND1,GND2を有する。
【0030】PチャネルMOSFET63及びNチャネ
ルMOSFET64はgm(増幅率)が大きく、Pチャ
ネルMOSFET61及びNチャネルMOSFET62
はgmが小さい。インバータ31乃至33、NAND回
路41及び51、NOR回路42及び52を構成するト
ランジスタはgmが小さい。尚、インバータ31乃至3
3は遅延素子として動作するものであり、ノードBとノ
ードEが丁度逆位相になるようにインバータ31乃至3
3を設計する。
【0031】電源は2系統、VDD1,GND1と、V
DD2,GND2を用意する。NAND回路41、5
1、NOR回路42、52、インバータ31乃至33の
電源はVDD2、GND2を使用する。サブストレート
は全て電源端子VDD2,接地端子GND2に接続され
ている。
【0032】PチャネルMOSFET61の電流路の一
端は電源端子VDD2に接続されており、電流路の他端
は出力端子Yに接続されており、ゲート電極はNAND
回路51の出力端に接続されている。NチャネルMOS
FET62の電流路の一端は出力端子Yに接続されてお
り、電流路の他端は接地端子GND2に接続されてお
り、ゲート電極はNOR回路52の出力端に接続されて
いる。
【0033】NAND回路51の第1の入力端は入力端
子Aに接続されており、第2の入力端はインバータ33
の出力端に接続されている。NOR回路52の第1の入
力端はインバータ33の出力端に接続されており、第2
の入力端は入力端子Aに接続されている。インバータ3
3の入力端はインバータ32の出力端に接続され、イン
バータ32の入力端は入力端子Aに接続されている。
【0034】PチャネルMOSFET63の電流路の一
端は電源端子VDD1に接続されており、電流路の他端
はNチャネルMOSFET64の電流路の一端及び出力
端子Yに接続されており、ゲート電極はNAND回路4
1の出力端に接続されている。NチャネルMOSFET
64の電流路の他端は接地端子GND1に接続されてお
り、ゲート電極はNOR回路42の出力端に接続されて
いる。
【0035】NAND回路41の第1の入力端は入力端
子Aに接続されている。インバータ31の入力端は入力
端子Aに接続されており、出力端はNAND回路41の
第2の入力端及びNOR回路42の第1の入力端に接続
されている。NOR回路42の第2の入力端は入力端子
Aに接続されている。次に、図4に示すタイミングチャ
ートを参照して、図3に示す出力回路200の動作につ
いて説明する。
【0036】入力端子Aに供給される信号がロウレベル
からハイレベルに立ち上がる時の動作を考える。まず、
図4(a)のa点に示すように入力端子Aに供給される
信号がロウレベルの場合には、NAND回路51の第1
の入力端にはロウレベルの信号が供給され、その第2の
入力端にもインバータ32、33を介して図4(e)に
示されるようにロウレベルの信号が供給されている。よ
って、NAND回路51は図4(f)に示されるように
ハイレベルの信号をPチャネルMOSFET61のゲー
ト電極に出力する。ハイレベルの信号を受けて、Pチャ
ネルMOSFET61はオフしている。
【0037】NOR回路52の第1の入力端には、イン
バータ33からのロウレベルの信号が供給され、第2の
入力端には入力端子Aからのロウレベル信号が供給され
る。これより、NOR回路52は図4(g)に示すよう
なハイレベルの信号をNチャネルMOSFET62のゲ
ート電極に出力する。この結果、NチャネルMOSFE
T62はオンしている。
【0038】また、NAND回路41の第1の入力端に
はロウレベルの信号が、第2の入力端にはインバータ3
1からの図4(b)に示されるハイレベルの信号が供給
されており、NAND回路41は図4(c)に示すよう
にPチャネルMOSFET63のゲート電極にハイレベ
ルの信号を供給する。この結果、PチャネルMOSFE
T63はオフしている。
【0039】NOR回路42の第1の入力端にはインバ
ータ31からの図4(b)に示されるハイレベルの信号
が、第2の入力端にはロウレベルの信号が供給されてお
り、NOR回路42は図4(d)に示すようにNチャネ
ルMOSFETのゲート電極にロウレベルの信号を供給
する。この結果、NチャネルMOSFET64はオフし
ている。
【0040】よって、PチャネルMOSFET61、6
3とNチャネルMOSFET64がオフ、NチャネルM
OSFET62がオン状態にあり、出力端子Yから出力
される信号は図4(h)に示すようにロウレベルに保持
される。
【0041】次に、入力端子Aに供給される信号がハイ
レベルに立ち上がった直後(図4(a)のb点)は、イ
ンバータ32及び33によって信号が遅延される為、ノ
ードEは図4(e)に示すようにロウレベルを維持す
る。この為、NAND回路51の第1の入力端にはハイ
レベルの信号が供給され、第2の入力端にはロウレベル
の信号が供給され、NAND回路51は図4(f)に示
すようにハイレベルの信号をPチャネルMOSFET6
1のゲート電極に供給する。これより、PチャネルMO
SFET61はオフのままである。
【0042】NOR回路52の第1の入力端にはインバ
ータ33からのロウレベルの信号が供給され、第2の入
力端にはハイレベルの信号が供給される。この結果、N
OR回路52は図4(g)に示すようにロウレベル信号
をNチャネルMOSFET62のゲート電極に供給す
る。これより、NチャネルMOSFET62はオフす
る。
【0043】一方、NAND回路41の第1の入力端に
は入力端子Aからのハイレベルの信号が、第2の入力端
にはインバータ31からのハイレベルの信号が供給さ
れ、NAND回路41はPチャネルMOSFET63の
図4(c)に示すようにゲート電極にロウレベルの信号
を出力する。この結果、PチャネルMOSFET63は
オンする。
【0044】NOR回路42の第1の入力端にはインバ
ータ31からの図4(b)に示すようなハイレベルの信
号が、第2の入力端には入力端子Aからのハイレベルの
信号が供給され、NOR回路42は図4(d)に示すよ
うにロウレベルの信号をNチャネルMOSFET64を
出力する。この結果、NチャネルMOSFET64はオ
フしたままである。
【0045】上記のように、PチャネルMOSFET6
1、NチャネルMOSFET62、64がオフ、Pチャ
ネルMOSFET63がオンなので、出力端子Yに供給
される信号がロウレベルからハイレベルに変化する。こ
のとき、電源端子VDD1から負荷に電流が流れるが、
電源端子VDD2と接地端子GND2の電位は変化しな
い。
【0046】次に、インバータ31、32、33の遅延
時間が経過すると、図4(b)に示すようにインバータ
31の出力信号はロウレベル、図4(e)に示すように
インバータ33の出力信号はハイレベルとなる。この結
果、NAND回路41の出力信号は図4(c)に示すよ
うにロウレベルに変化し、PチャネルMOSFET63
はオフする。また、NAND回路51の出力信号はロウ
レベルに変化し、PチャネルMOSFET61はオンす
る。このとき、電源端子VDD2から負荷に流れるが、
すでに電源端子VDD1により負荷が充電されているの
で、電源端子VDD2は変化しない。
【0047】その後は、入力端子Aに供給される信号の
電位が変化するまで、PチャネルMOSFET61、N
チャネルMOSFET62により出力端子Yから出力さ
れる信号は図4(h)に示すようにハイレベルを維持す
る。次に、本発明の第3実施例に係る出力回路300に
ついて説明する。出力回路300は、図3に示す出力回
路200の変形例である。
【0048】図5は、本発明の第3実施例に係る出力回
路300の回路図である。図6は、図5に示す出力回路
300のタイミングチャートである。図7は、図5に示
す出力回路300の定常時における出力信号の電位を示
す真理値表である。まず、図5に示す出力回路300の
構成について説明する。
【0049】出力回路300は、トライステートバッフ
ァ動作を行うものであり、制御端子Eにロウレベルの信
号が供給された場合に、出力端子Yはハイインピーダン
ス状態にある。
【0050】図5に示す出力回路300は、Pチャネル
MOSFET61,63、NチャネルMOSFET6
2,64、NAND回路51,65,41,71、NO
R回路52,66,42,72、インバータ35,3
6,73、入力端子A及び制御端子E、出力端子Y、電
源端子VDD1,VDD2、接地端子GND1,GND
2を有している。
【0051】PチャネルMOSFET63,Nチャネル
MOSFET64はgm(増幅率)が大きく、Pチャネ
ルMOSFET61,NチャネルMOSFET62はg
mが小さく、インバータ35,36,73、NAND回
路71,65,41,51、NOR回路72,66,4
2,52を構成するトランジスタはgmが小さい。
【0052】尚、インバータ35、36、NAND回路
71、65、NOR回路72、66は遅延素子として動
作するものである。入力端子A、EからノードP、Q、
R、Sへの遅延が全て等しくなるようにインバータ3
5、36、NAND回路71、65、NOR回路72、
66を設計する。
【0053】電源は2系統、VDD1,GND1、VD
D2,GND2を用意する。インバータ35,36,7
3、NAND71,65,41,51、NOR回路7
2,66,42,52は電源VDD2,GND2を使用
する。サブストレートは全て電源端子VDD2,接地端
子GND2に接続されている。
【0054】PチャネルMOSFET61の電流路の一
端は電源端子VDD2に接続されており、その電流路の
他端は出力端子Yに接続されており、そのゲート電極は
NAND回路51の出力端に接続されている。
【0055】NAND回路51の第1の入力端は入力端
子Aに接続されており、その第2の入力端は制御端子E
に接続されており、その第3の入力端はインバータ35
の出力端に接続されている。インバータ35の入力端は
NAND回路65の出力端に接続されている。NAND
回路65の第1の入力端は入力端子Aに接続されてお
り、その第2の入力端は制御端子Eに接続されている。
【0056】PチャネルMOSFET63の電流路の一
端は電源端子VDD1に接続されており、その電流路の
他端は出力端子Y及びNチャネルMOSFET64の電
流路の一端に接続されており、そのゲート電極はNAN
D回路41の出力端に接続されている。
【0057】NAND回路41の第1の入力端は入力端
子Aが接続されており、第2の入力端は制御端子Eが接
続されており、第3の入力端はNAND回路71の出力
端に接続されている。NAND回路71の第1の入力端
は入力端子Aに接続されており、その第2の入力端は制
御端子Eに接続されている。
【0058】NチャネルMOSFET62の電流路の一
端は出力端子Yに接続されており、その電流路の他端は
接地端子GND2に接続されており、そのゲート電極は
NOR回路52の出力端に接続されている。
【0059】NOR回路52の第1の入力端はインバー
タ36の出力端に接続されており、その第2の入力端は
インバータ73の出力端に接続されており、その第3の
入力端は入力端子Aに接続されている。
【0060】インバータ36の入力端はNOR回路66
の出力端に接続されている。NOR回路66の第1の入
力端はインバータ73の出力端に接続されており、その
第2の入力端は入力端子Aに接続されている。
【0061】NチャネルMOSFET64の電流路の一
端は出力端子Yに接続されており、他端は接地端子GN
D1に接続されており、そのゲート電極はNOR回路4
2の出力端に接続されている。
【0062】NOR回路42の第1の入力端はNOR回
路72の出力端に接続されており、その第2の入力端は
インバータ73の出力端に接続されており、その第3の
入力端は入力端子Aに接続されている。
【0063】NOR回路72の第1の入力端はインバー
タ73の出力端に接続されており、その第2の入力端は
入力端子Aに接続されている。インバータ73の入力端
は制御端子Eに接続されている。
【0064】次に、図7に示す真理値表について説明す
る。Aは図5に示す入力端子Aを示し、Eは図5に示す
制御端子Eを示し、Yは出力端子Yを示している。Hは
ハイレベルを示し、Lはロウレベルを示し、HZはハイ
インピーダンス状態、Xは未定義を示している。
【0065】図7に示す真理値表に沿って出力回路30
0の動作について説明する。まず、図6(a)のa点に
示されるように入力端子Aにロウレベルの信号が供給さ
れ、図6(e)に示されるように制御端子Eにハイレベ
ルの信号が供給される場合について説明する。この場合
は図6(v)に示すようにNAND回路51の出力信号
はハイレベルであり、PチャネルMOSFET61はオ
フする。また、図6の(w)に示すようにNOR回路5
2の出力信号はハイレベルであり、NチャネルMOSF
ET62はオンする。
【0066】一方、NAND回路41の出力信号は図6
の(t)に示すようにハイレベルであり、PチャネルM
OSFET63はオフする。また、NOR回路42の出
力信号は図6の(u)に示すようにロウレベルであり、
NチャネルMOSFET64はオフする。
【0067】PチャネルMOSFET61はオフ、Nチ
ャネルMOSFET62はオン、PチャネルMOSFE
T63及びNチャネルMOSFET64がオフしてお
り、出力端子Yから出力される信号はロウレベルであ
る。
【0068】次に、図6(a)のb点で図6(e)に示
されるように制御端子Eにハイレベルの信号が供給さ
れ、また図6(a)のようにロウレベルからハイレベル
に変化した場合について説明する。その直後、NAND
回路71、NOR回路72、NAND回路65、インバ
ータ35、NOR回路66とインバータ36の遅延によ
り、ノードP、Q、R、Sはそれぞれハイレベル、ハイ
レベル、ロウレベル、ロウレベルを維持する。
【0069】PチャネルMOSFET61がオフ、Nチ
ャネルMOSFET62がオフ、PチャネルMOSFE
T63がオン、NチャネルMOSFET64がオフす
る。このとき、電源端子VDD1から入力端子YにPチ
ャネルMOSFET63を介して流れるが、電源端子V
DD2、接地端子GND2には影響しない。
【0070】NAND回路71、NOR回路72、NA
ND回路65、インバータ35、NOR回路66とイン
バータ36の遅延時間が経過すると、ノードP、Q、
R、Sはロウレベル、ロウレベル、ハイレベル、ハイレ
ベルとなり、この為、NAND回路51の出力信号は図
6の(v)に示すようにロウレベルになり、Pチャネル
MOSFET61はオンする。NOR回路52の出力信
号は図6の(w)に示すようにロウレベルになり、Nチ
ャネルMOSFET62はオフする。
【0071】一方、NAND回路41の出力信号は図6
の(t)に示すようにハイレベルであり、PチャネルM
OSFET63はオフする。また、NOR回路42の出
力信号は図6の(u)に示すようにロウレベルであり、
NチャネルMOSFET64はオフする。PチャネルM
OSFET61はオンし、NチャネルMOSFET62
はオフし、PチャネルMOSFET63及びNチャネル
MOSFET64はオフし、このとき出力端子Yの出力
信号はすでにハイレベルなので、電源端子VDD2の電
位は大きく変化せず、以後変化するまで、PチャネルM
OSFET61、NチャネルMOSFET62によっ
て、この出力状態が保持し、制御端子Eにロウレベルの
信号が供給されている場合は、ノードP、T、R、Q、
U、S、V、Wがそれぞれ図6(p)、(t)、
(r)、(q)、(u)、(s)、(v)と(w)に示
されるように全トランジスタがオフで、この出力回路3
00はハイインピーダンスの状態になる。
【0072】上述のように、図5に示す出力回路300
の構成でも、電源端子VDD1,接地端子GND1間の
電位は変動するが、電源端子VDD2,接地端子GND
2の電位は変動しない。よって、出力回路300の入力
信号の電位の遷移時に生じるスイッチングノイズの影響
を受けない。
【0073】
【発明の効果】上記構成により、出力回路の入力信号の
電位の遷移時に生じるスイッチングノイズの影響が小さ
い。これにより、隣接配置されている定常状態にある各
出力回路は、遷移時にある他の出力回路において発生す
るノイズの影響を回避出来る。また、本願の出力回路は
出力トランジスタのオンする速度を遅くする必要が無い
為、高速に動作させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る出力回路を示す図で
ある。
【図2】図1に示す出力回路のタイミングチャートであ
る。
【図3】本発明の第2実施例に係る出力回路を示す図で
ある。
【図4】図3に示す出力回路のタイミングチャートであ
る。
【図5】本発明の第3実施例に係る出力回路を示す図で
ある。
【図6】図5に示す出力回路のタイミングチャートであ
る。
【図7】図5に示す出力回路に係る真理値表である。
【図8】半導体集積回路に備えられる複数の出力回路を
示す図である。
【図9】従来の出力回路を示す図である。
【図10】従来の別の出力回路を示す図である。
【符号の説明】
11,12,21,22,61,63…PチャネルMO
SFET、13,14,23,24,62,64…Nチ
ャネルMOSFET、31〜33,35,36,73…
インバータ、VDD1,VDD2…電源端子、GND
1,GND2…接地端子、A,E…入力端子,D,Y…
出力端子、41,51,65,71…NAND回路、4
2,52,66,72…NOR回路、100,200,
300…出力回路。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電流通路の一端が第1の電源系統に接続
    され、電流通路の他端が出力端に接続され、入力信号の
    電位が定常時に前記出力端の出力電圧を保持する保持ト
    ランジスタと、 前記入力信号が供給され、前記入力信号の電位が定常時
    に前記保持トランジスタを駆動し、前記第1の電源系統
    から出力端に出力信号を出力させる保持トランジスタ制
    御回路と、 電流通路の一端が前記第1の電源系統と異なる第2の電
    源系統に接続され、電流通路の他端が前記出力端に接続
    され、前記入力信号の電位の遷移時に駆動される駆動ト
    ランジスタと、 前記入力信号が供給され、前記入力信号の電位の遷移時
    に前記駆動トランジスタを前記保持トランジスタより先
    に動作させ、前記第2の電源系統により前記出力端に接
    続された負荷を駆動する駆動トランジスタ制御回路と
    具備する ことを特徴とする半導体回路の出力段に配置さ
    れる出力回路。
  2. 【請求項2】 電流路の一端に第1の電源系統の第1の
    電圧が供給され電流路の他端が出力端子に接続された第
    1のスイッチ手段と、電流路の一端が前記出力端子に接
    続され電流路の他端に第1の電源系統の第2の電圧が供
    給された第2のスイッチ手段とから構成される保持回路
    と、前記入力信号が供給され、前記入力信号の電位が定常時
    に前記第1及び第2のスイッチ手段の制御電極に制御信
    号を供給し、前記第1の電源系統により出力端の電位を
    保持させる 保持制御回路と、電流路の一端に前記第1の電源系統と異なる第2の電源
    系統の第1の電圧が供給され電流路の他端が前記出力端
    子に接続された第3のスイッチ手段と、電流路の一端が
    前記出力端子に接続され、他端に第2の電源系統の第2
    の電圧が供給された第4のスイッチ手段と から構成され
    る駆動回路と、前記入力信号が供給され、前記入力信号の電位の遷移時
    に前記第3及び第4のスイッチ手段の制御電極に制御信
    号を供給して、前記第1、第2のトランジスタより先に
    駆動させ、第2の電源系統により前記出力端に接続され
    た負荷を駆動する駆動制御回路とを具備する ことを特徴
    とする半導体回路の出力段に接続される出力回路。
JP4002108A 1992-01-09 1992-01-09 半導体回路の出力段に配置される出力回路 Expired - Fee Related JP2567172B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4002108A JP2567172B2 (ja) 1992-01-09 1992-01-09 半導体回路の出力段に配置される出力回路
US07/998,922 US5296757A (en) 1992-01-09 1992-12-30 Low-noise output driver having separate supply lines and sequenced operation for transient and steady-state portions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4002108A JP2567172B2 (ja) 1992-01-09 1992-01-09 半導体回路の出力段に配置される出力回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05191257A JPH05191257A (ja) 1993-07-30
JP2567172B2 true JP2567172B2 (ja) 1996-12-25

Family

ID=11520156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4002108A Expired - Fee Related JP2567172B2 (ja) 1992-01-09 1992-01-09 半導体回路の出力段に配置される出力回路

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5296757A (ja)
JP (1) JP2567172B2 (ja)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5493232A (en) * 1992-03-11 1996-02-20 Vlsi Technology, Inc. Disturbance immune output buffer with switch and hold stages
JPH06112801A (ja) * 1992-09-29 1994-04-22 Hitachi Ltd 出力回路
US5426376A (en) * 1993-04-23 1995-06-20 Vlsi Technology, Inc. Noise isolated I/O buffer that uses two separate power supplies
JPH0786897A (ja) * 1993-09-09 1995-03-31 Nec Corp バッファ回路
US5438278A (en) * 1993-09-28 1995-08-01 Advanced Micro Devices, Inc. High speed CMOS output buffer circuit minimizes propagation delay and crowbar current
US5493244A (en) * 1994-01-13 1996-02-20 Atmel Corporation Breakdown protection circuit using high voltage detection
US5568085A (en) * 1994-05-16 1996-10-22 Waferscale Integration Inc. Unit for stabilizing voltage on a capacitive node
US5491429A (en) * 1994-09-16 1996-02-13 At&T Global Information Solutions Company Apparatus for reducing current consumption in a CMOS inverter circuit
US5486782A (en) * 1994-09-27 1996-01-23 International Business Machines Corporation Transmission line output driver
US5614859A (en) * 1995-08-04 1997-03-25 Micron Technology, Inc. Two stage voltage level translator
JP3233580B2 (ja) * 1995-09-05 2001-11-26 シャープ株式会社 レベル変換回路
KR100255962B1 (ko) * 1995-11-03 2000-05-01 윤종용 3-상태회로의 출력 안정화회로
EP0782268B1 (en) * 1995-12-29 2002-04-24 STMicroelectronics S.r.l. Supply voltages switch circuit
JP3693751B2 (ja) * 1996-05-20 2005-09-07 株式会社ルネサステクノロジ ハイ・インピーダンス検出回路、およびインタフェース回路
US5926050A (en) * 1996-07-29 1999-07-20 Townsend And Townsend And Crew Llp Separate set/reset paths for time critical signals
JP3123463B2 (ja) * 1997-05-16 2001-01-09 日本電気株式会社 レベル変換回路
JP2001189423A (ja) * 1999-12-28 2001-07-10 Sanyo Electric Co Ltd 半導体集積回路
TW483258B (en) * 2001-02-22 2002-04-11 Realtek Semiconductor Corp Phase interpolating circuit and the apparatus composed of phase interpolating circuits for generating phase interpolating signal
JP4098159B2 (ja) * 2003-05-28 2008-06-11 オリンパス株式会社 アクチュエータ駆動装置
JP4487559B2 (ja) * 2003-12-18 2010-06-23 株式会社ニコン レベルシフト回路、並びに、これを用いたアクチュエータ装置及び光スイッチシステム
JP4178279B2 (ja) * 2005-01-11 2008-11-12 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 信号検出方法、消費電力制御方法、信号検出装置及び消費電力制御装置
US8466722B2 (en) * 2011-10-28 2013-06-18 International Business Machines Corporation Startup and protection circuitry for thin oxide output stage

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63246925A (ja) * 1987-04-01 1988-10-13 Mitsubishi Electric Corp Cmos論理回路
JPH0362723A (ja) * 1989-07-31 1991-03-18 Nec Corp 出力バッファ回路

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6030152A (ja) * 1983-07-28 1985-02-15 Toshiba Corp 集積回路
JPS63234623A (ja) * 1987-03-23 1988-09-29 Toshiba Corp 半導体集積回路
JPS63234622A (ja) * 1987-03-23 1988-09-29 Toshiba Corp デ−タ出力回路
US4829199A (en) * 1987-07-13 1989-05-09 Ncr Corporation Driver circuit providing load and time adaptive current
US5049763A (en) * 1989-03-22 1991-09-17 National Semiconductor Corporation Anti-noise circuits
JP2616142B2 (ja) * 1990-05-31 1997-06-04 日本電気株式会社 出力回路
US5122690A (en) * 1990-10-16 1992-06-16 General Electric Company Interface circuits including driver circuits with switching noise reduction

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63246925A (ja) * 1987-04-01 1988-10-13 Mitsubishi Electric Corp Cmos論理回路
JPH0362723A (ja) * 1989-07-31 1991-03-18 Nec Corp 出力バッファ回路

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05191257A (ja) 1993-07-30
US5296757A (en) 1994-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2567172B2 (ja) 半導体回路の出力段に配置される出力回路
JP3352725B2 (ja) 電荷蓄積制御機能付き出力バッファ回路
US20020149392A1 (en) Level adjustment circuit and data output circuit thereof
EP0668658A2 (en) Output circuit for use in a semiconductor integrated circuit
JPH04345317A (ja) ドライバ回路、低ノイズドライバ回路及び低ノイズ低電圧スイングドライバ・レシーバ回路
JP5184326B2 (ja) 低電圧での能力を備えた高速出力回路
JPH05243940A (ja) 出力バッファ装置
EP0351820B1 (en) Output circuit
JPH06103837B2 (ja) トライステ−ト形出力回路
JPH0514167A (ja) 出力ドライバ回路
US5089728A (en) Spike current reduction in cmos switch drivers
JP2679495B2 (ja) 半導体回路
JPH0786897A (ja) バッファ回路
JP3159182B2 (ja) 半導体装置の出力回路
JPH10135818A (ja) 入力回路
KR100358134B1 (ko) 접지 바운싱 잡음을 줄이기 위한 출력 구동 회로
JP3665560B2 (ja) 半導体集積回路
JPH05259834A (ja) フリップフロップ回路
JP3038891B2 (ja) 半導体集積回路装置
JPH08274606A (ja) 出力バッファ回路
JPH08298452A (ja) ノイズ耐性低電圧バッファ
JPH0750562A (ja) 半導体集積回路装置
KR20020057294A (ko) 스위칭 노이즈를 감소시킨 씨모스 드라이버
JPH0472813A (ja) Cmos回路
JPH07212210A (ja) 半導体集積回路

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081003

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081003

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091003

Year of fee payment: 13

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees