JPH04263513A - 入力しきい値可変型入力装置 - Google Patents

入力しきい値可変型入力装置

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JPH04263513A
JPH04263513A JP3023588A JP2358891A JPH04263513A JP H04263513 A JPH04263513 A JP H04263513A JP 3023588 A JP3023588 A JP 3023588A JP 2358891 A JP2358891 A JP 2358891A JP H04263513 A JPH04263513 A JP H04263513A
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JP
Japan
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circuit
input
input signal
transistor
fet
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3023588A
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English (en)
Inventor
Kiyoshi Takada
清志 高田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、入力しきい値可変型入
力装置に関し、レベル変換回路、出力段バッファ回路等
に用いて好適なものである。
【0002】
【従来の技術】ディジタルシステムにおいては、前段回
路の有効出力レベルと後段回路の有効入力レベルとが異
なる場合、後段回路の入力部にレベル変換回路又はバッ
ファ回路を設ける。一般には、このようなレベル変換回
路又はバッファ回路の入力しきい値は固定であり、前段
回路の出力レベルに合わせてしきい値が設定されている
【0003】後段回路又は装置に接続される前段回路又
は装置が複数種予定されていて、各前段回路の有効出力
レベルが異なる場合、後段回路の入力部は複数の入力し
きい値を持たなければならない。従来では、入力しきい
値が異なる複数個の入力部を後段回路に設けたり、或い
は入力しきい値が異なる後段回路(装置)を複数種用意
していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】後段回路又は後段装置
に複数の入力部を設けるのは回路規模の増大となり、ま
た入力しきい値の異なる複数種の後段回路又は装置を用
意するのは、回路又は装置の供給者及び使用者にとって
極めて煩雑なことである。本発明はこの点にかんがみ、
1つの入力装置に異なる有効出力レベルを有する複数種
の前段回路又は出力装置を接続できるようにすることを
目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る入力しきい
値可変型入力装置は、図1の原理図に示すように、電流
通路を形成するために縦列接続された第1、第2のトラ
ンジスタ回路1、2から成り、上記第1、第2のトラン
ジスタ回路1、2の少なくとも一方は、入力端子7から
の入力信号に応答した出力信号を上記第1、第2のトラ
ンジスタ回路の接続点Aに連らなる出力端子8から出力
する。上記入力信号に応答する一方のトランジスタ回路
2は、上記電流通路に相当するチャンネルを有すると共
に上記入力信号を受けるMOSFET3と、上記チャン
ネルと並列接続された少なくとも1つの分流回路4とか
ら成る。上記分流回路4は、分流路に沿ってチャンネル
が縦列接続された2つのMOSFET5、6から成り、
その一方のMOSFETは、上記入力信号を受けると共
に、他方のMOSFET6は、上記分流路を選択的に形
成するための制御端子9からの制御入力信号を受ける。
【0006】また本発明の他の特徴によると、上記第1
、第2のトランジスタ回路の他方が上記一方のトランジ
スタ回路と同等な構成を有していると共に、各トランジ
スタ回路は、上記入力信号に対して相補動作する互に異
なる導電型のMOSFETを備えている。本発明の別の
特徴によると、上記第1、第2のトランジスタ回路の他
方が、上記一方のトランジスタ回路と同一導電型のMO
SFETで構成され、かつ上記電流通路を構成するMO
SFETが負荷MOS回路で構成されている。
【0007】
【作用】分流回路4を構成するMOSFET6をオフに
する制御入力信号を与えると、分流路が形成されないの
で、MOSFET3のみが入力信号に対し単一のインバ
ータとして動作する。MOSFET6をオンにする制御
入力信号を与えると、分流路が形成されてMOSFET
3と5が入力信号に対し並列動作する。従ってトランジ
スタ回路2は、MOSFET3及び5の総合能力で動作
し、入力端子7から見て等価的に電流通路のチャンネル
幅が広がる。入力しきい値は、トランジスタ回路1、2
の導通能力のバランスによって決定されるので、制御入
力信号によって入力しきい値を制御することができる。
【0008】
【実施例】図2は本発明の入力装置をCMOSインバー
タ回路に適用した実施例を示し、図3は図2の具体的回
路構成を示す。図1と同様に、実施例の入力装置は電流
通路を形成するためと電源VDDに対し縦列配置された
第1、第2のトランジスタ回路1、2から成る。これら
のトランジスタ回路1、2は相補MOSFET回路を構
成し、一方のトランジスタ回路2は例えばNチャンネル
MOSFETで構成され、他方のトランジスタ回路1は
PチャンネルMOSFETで構成されている。入力信号
は入力端子7から各トランシスタ回路1、2に供給され
、また、各トランジスタ回路1、2の接続点Aから出力
信号が出力端子8に導出される。各トランジスタ回路1
、2は、入力しきい値を制御するための制御端子9、1
0を持っている。
【0009】図3に示すように、NチャンネルMOSF
ETで構成されたトランジスタ回路2は、図1と同様に
、入力端子7から入力信号が供給されるゲートを有する
と共に出力端子8に連らなる接続点Aにチャンネルが接
続されたNチャンネルMOSFET3aを備える。また
シトランジスタ回路2は、MOSFET3aのチャンネ
ルと並列接続された分流回路4aを有し、この分流回路
4aは、分流路を構成するようにチャンネルが出力端子
8に対して縦列接続されたNチャンネルMOSFET5
a、6aから成る。これらのFET5a、6aの一方(
5a)は入力端子7からの入力信号をゲート入力として
受け、また他方(6a)は分流路を形成するための制御
入力信号を制御端子9から受ける。
【0010】一方、トランジスタ回路1は、トランジス
タ回路2と同様に結線されたPチャンネルMOSFET
3b、5b、6bから成る。MOSFET3bは入力信
号をゲート入力として受け、またそのチャンネルは接続
点Aに接続されている。MOSFET5b、6bは、接
続点Aにチャンネルが縦列接続されて分流回路4bを構
成する。またMOSFET5bは入力信号をゲート入力
として受け、MOSFET6bは分流路を形成するため
の制御入力信号を制御端子10からゲート入力として受
ける。
【0011】制御端子9、10に与える制御入力信号N
、Pは、MOSFET6a、6bのオン・オフを制御す
る2ビットのしきい値制御コードである。トランジスタ
回路2について動作の一例を説明すると、まず分流回路
4aのFET6aをオフにする制御入力N(低レベル)
を与えると、分流回路4aは不動作状態となる。従って
MOSFET3aが単一のインバータ素子として動作し
、入力信号を反転した出力を出力端子8に導出する。
【0012】次に、FET6bをオンにする制御入力N
(高レベル)を与えると、分流回路4aが有効となり、
出力端子8に連らなる接続点AにFET3a、3bのチ
ャンネルが並列に接続された状態になる。各FET3a
、5aはゲート入力を共通としているので、トランジス
タのサイズが同一であれば、チャンネル幅が2倍の単一
のトランジスタと等価である。即ち、トランジスタ回路
2の導通能力が2倍になる。
【0013】PチャンネルMOSFETで構成されたト
ランジスタ回路1は、入力信号に対し相補動作し、また
制御端子10に与える制御入力信号Pに応じてトランジ
スタ回路2と同様に動作する。即ち、FET6bがオフ
で、FET3bが単一のインバータとして動作する状態
と、FET6bかオンで、2倍の導通能力でFET3b
、5bが並列動作する状態とが、制御入力Pにより選択
される。
【0014】図3に示したCMOS入力装置(インバー
タ)は、トランジスタ回路1、2の導通能力のバランス
により、その入力しきい値が決定される。トランジスタ
3a、3b、5a、5bのサイズが同一であれば、次に
示す表1のようになる。
【0015】
【表1】
【0016】この表1に示すように入力しきい値として
(1/2)VDD、(2/3)VDD、(1/3)VD
Dのいずれかを制御入力信号P、NのレベルH、L(高
レベル、低レベル)により選択することができる。即ち
、制御入力信号P、Nが(H、L)の組合せであれば、
FET6a、6bの双方がオフであり、FET3a、3
bがCMOSインバータとして動作する回路1、2の導
通能力は等しいから入力しきい値は(1/2)VDDで
ある。 同様に、制御入力信号P、Nが(L、H)の組合せであ
れば、FET6a、6bの双方がオンとなり、FET3
a、3b、5a、5bが並列CMOSインバータとして
動作する。この場合も、回路1、2の導通能力が等しい
から、入力しきい値は(1/2)VDDとなる。
【0017】制御入力信号P、Nの組合せが(L、L)
であれば、FET6aがオフで、FET6bがオンとな
る。この状態では、トランジスタ回路2の分流回路4a
はオフで、トランジスタ回路1の分流回路4bはオンで
あるから、トランジスタ回路1、2の導通能力は2:1
である。従って入力しきい値は(2/3)VDDとなる
。 また制御入力信号P、Nの組合せが(H、H)の場合に
は、FET6aがオンで、FET6bがオフとなるから
、上述とは逆に、トランジスタ回路1、2の導通能力は
1:2となる。従って入力しきい値は(1/3)VDD
となる。
【0018】上述の例は、FET3a、3b、5a、5
bのサイズが同一の場合であるが、異なるサイズにして
もよい。例えば、FET5bのみサイズを他の2倍とす
ると、回路1、2の導通能力比として1:1、3:1、
1:2、3:2の4種を選択することができ、2ビット
の制御入力信号P、Nにより入力しきい値をVDDの1
/2、3/4、1/3、3/5のように変更することが
できる。
【0019】分流回路4a、4bの数を増加させること
もできる。例えば、図3の例において分流回路4a、4
bと同一の回路をトランジスタ回路1、2に追加すれば
、4ビットの制御入力信号とトランジスタのサイズとの
組合せにより、更に多数の入力しきい値を設定すること
ができる。なお、図3の例では、しきい値制御用のFE
T6a、6bは互に異なる導電型であるが、夫々同一導
電型にしてもよい。この場合には、表1において、制御
入力信号P、Nが相補レベルであるときに入力しきい値
が(1/2)VDDとなり、制御入力信号P、Nが同一
レベルであるときに入力しきい値が(1/3)VDD又
は(2/3)VDDとなる。
【0020】図4は本発明の入力装置をNMOSインバ
ータ回路に適用した実施例を示す。このNMOSインバ
ータ回路は、図1と同様に第1、第2のトランジスタ回
路1、2から成り、各NチャンネルMOSFETで構成
されている。トランジスタ回路2は、図1又は図3と同
様に接続されたFET3、5、6を備え、FET5、6
がオン・オフ可能な分流回路4を構成し、FET3、5
が入力を共通とする並列MOSインバータ回路を構成し
ている。
【0021】トランジスタ回路1は、MOSインバータ
の負荷回路を構成するNチャンネルMOSFET11を
備える。このFET11はゲートとドレインとが結合さ
れ、そのチャンネル抵抗がトランジスタ回路2のFET
3の負荷となっている。FET3、11は双方がエンハ
ンスメント形であってよく、この場合にはF/E形MO
Sインバータ回路となる。
【0022】トランジスタ回路1は、FET11と並列
チャンネルを構成するNチャンネルMOSFET12を
備える。このFET12は制御端子10からの制御入力
信号をゲート入力として受け、オン・オフ制御される。 このFET12もエンハンスメント形でよく、高レベル
の制御入力信号が与えられると導通して、FET11と
共に並列負荷回路を形成する。また低レベルの制御入力
信号でFET12はオフとなる。従ってFET12は、
トランジスタ回路2における分流路を形成するFET5
及び分流路をオン・オフ制御(動作/不動作)する制御
用FET6の双方の機能を備えている。
【0023】図4のNMOSインバータ回路のしきい値
制御の原理は図3と同様であり、制御端子9、10に与
える2ビットの制御入力信号により、トランジスタ回路
1、2の導電チャンネルの大きさを制御し、回路1、2
の導通能力のバランスにより入力しきい値の制御を行う
。なおトランジスタ回路1のFET12を除去し、負荷
MOSFET11のみを用い、トランジスタ回路2のF
ET6の制御のみでしきい値の変更を行ってもよい。 また図4においてFET6及び12をディプレッション
形とし、E/D形MOSインバータ回路を構成してもよ
い。また図4と同等な回路をPチャンネルMOSFET
で構成することもできる。
【0024】
【発明の効果】本発明の入力装置は上述のように、縦列
接続された第1、第2のトランジスタ回路の少なくとも
一方に、少なくとも1つの制御可能な分流回路を設けて
、各トランジスタ回路の導通チャンネル数の比(導通能
力)を変えることにより、入力しきい値を変えるように
構成されている。従って、一つの入力装置を種々の有効
出力レベルを有する前段回路と接続することが可能とな
り、全体として装置を小型、簡略にすることが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の入力装置の原理を示す回路図である。
【図2】本発明の入力装置をCMOSインバータ回路に
適用した実施例を示すブロック回路図である。
【図3】図2のCMOSインバータ回路の具体的構成を
示す回路図である。
【図4】本発明の入力装置をNMOSインバータ回路に
適用した実施例を示す回路図である。
【符号の説明】
1…第1のトランジスタ回路 2…第2のトランジスタ回路 3…PMOSFET 4、4a、4b…分流回路 5、6…MOSFET 7…入力端子 8…出力端子 9…制御端子

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  電流通路を形成するために縦列接続さ
    れた第1、第2のトランジスタ回路から成り、上記第1
    、第2のトランジスタ回路の少なくとも一方は、入力信
    号に応答した出力信号を上記第1、第2のトランジスタ
    回路の接続点から出力し、上記入力信号に応答する一方
    のトランジスタ回路は、上記電流通路に相当するチャン
    ネルを有すると共に上記入力信号を受けるMOSFET
    と、上記チャンネルと並列接続された少なくとも1つの
    分流回路とから成り、上記分流回路は、分流路に沿って
    チャンネルが縦列接続された2つのMOSFETから成
    り、その一方のMOSFETが上記入力信号を受けると
    共に、他方のMOSFETが上記分流路を選択的に形成
    するための制御入力信号を受けることを特徴とする入力
    しきい値可変型入力装置。
  2. 【請求項2】  上記第1、第2のトランジスタ回路の
    他方が上記一方のトランジスタ回路と同等な構成を有し
    ていると共に、各トランジスタ回路は、上記入力信号に
    対して相補動作する互に異なる導電型のMOSFETを
    備えていることを特徴とする請求項1に記載の入力装置
  3. 【請求項3】  上記制御入力信号が入力しきい値を変
    更するための制御コード信号であることを特徴とする請
    求項1又は2の入力装置。
  4. 【請求項4】  上記第1、第2のトランジスタ回路の
    他方が、上記一方のトランジスタ回路と同一導電型のM
    OSFETで構成され、かつ上記電流通路を構成するM
    OSFETが負荷MOS回路で構成されていることを特
    徴とする請求項1に記載の入力装置。
JP3023588A 1991-02-18 1991-02-18 入力しきい値可変型入力装置 Withdrawn JPH04263513A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012122986A (ja) * 2010-11-19 2012-06-28 Fuji Electric Co Ltd 非接地回路の地絡検出回路
JP2016048871A (ja) * 2014-08-28 2016-04-07 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012122986A (ja) * 2010-11-19 2012-06-28 Fuji Electric Co Ltd 非接地回路の地絡検出回路
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Effective date: 19980514