JPH04330698A - Output buffer circuit - Google Patents
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- JPH04330698A JPH04330698A JP2324214A JP32421490A JPH04330698A JP H04330698 A JPH04330698 A JP H04330698A JP 2324214 A JP2324214 A JP 2324214A JP 32421490 A JP32421490 A JP 32421490A JP H04330698 A JPH04330698 A JP H04330698A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体記憶装置の出力バッファ回路に関し
、特に出力ノイズを低減できるようにした出力バッファ
回路に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an output buffer circuit for a semiconductor memory device, and particularly to an output buffer circuit capable of reducing output noise.
第3図は従来の半導体記憶装置の出力バッファ回路の
構成図である。同図において、(1)は読出し増幅器(
以下センスアンプと称する。)、(2)は出力制御回路
,(3),(10),(11)は信号を反転させて入力
と逆の信号を出力するインバータ、(4)はセンスアン
プ(1)からの出力の否定と出力制御回路(2)からの
出力とを入力するNOR回路、(5)はセンスアンプ(
1)からの出力の否定と出力制御回路(2)からの出力
の否定とを入力とするNAND回路である。Q1はNO
R回路(4)からの出力f2がゲートに入力されるN−
MOSTであり、Q2はNAND回路(5)からの出力
eの反転信号g2がゲートに入力されるn−MOSTで
ある。(7)はデータ出力端子であり、n−MOSTQ
1とn−MOSTQ2との“ON”、“OFF”状態に
応じた出力データ信号h2を出力する。n−MOSTQ
1とn−MOSTQ2は、データ出力端子(7)に接続
される大きな出力容量を高速で駆動しなければならない
ため、相互コンダクタンスが非常に大きい。(8)は電
源端子、(9)は接地線である。FIG. 3 is a configuration diagram of an output buffer circuit of a conventional semiconductor memory device. In the figure, (1) is the readout amplifier (
Hereinafter, it will be referred to as a sense amplifier. ), (2) are output control circuits, (3), (10), and (11) are inverters that invert signals and output signals opposite to the input, and (4) is an output control circuit from the sense amplifier (1). A NOR circuit inputs the negative signal and the output from the output control circuit (2), and (5) is a sense amplifier (
This is a NAND circuit whose inputs are the negation of the output from the output control circuit (1) and the negation of the output from the output control circuit (2). Q1 is NO
The output f2 from the R circuit (4) is input to the gate N-
Q2 is an n-MOST whose gate receives an inverted signal g2 of the output e from the NAND circuit (5). (7) is a data output terminal, n-MOSTQ
It outputs an output data signal h2 according to the "ON" or "OFF" states of n-MOSTQ1 and n-MOSTQ2. n-MOSTQ
1 and n-MOSTQ2 have very large mutual conductance because they must drive a large output capacitance connected to the data output terminal (7) at high speed. (8) is a power supply terminal, and (9) is a grounding wire.
次に動作について説明する。上記のように構成された従
来の出力バッファ回路においては、出力制御回路(2)
の出力をが“H”レベルの状態では、センスアンプ(1
)の出力aが“H”であるか“L”であるかに係わらず
、NOR回路(4)の出力f2は“L”レベルに固定さ
れる。従つて、n−MOSTQ1は常に“OFF”状態
となる。同時に、NAND回路(5)の出力eは“H”
レベルに固定され、その反転信号gは“L”レベルに固
定され、n−MOSTQ2も常に“OFF”状態となる
。従つて、上記状態においては出力データ信号h2は出
力されない。Next, the operation will be explained. In the conventional output buffer circuit configured as described above, the output control circuit (2)
When the output of the sense amplifier (1
) is "H" or "L", the output f2 of the NOR circuit (4) is fixed at "L" level. Therefore, n-MOSTQ1 is always in the "OFF" state. At the same time, the output e of the NAND circuit (5) is “H”
The inverted signal g thereof is fixed at the "L" level, and the n-MOSTQ2 is also always in the "OFF" state. Therefore, in the above state, the output data signal h2 is not output.
次に、出力制御回路(2)の出力bが“L”レベルで、
センスアンプ(1)からの出力aが“L”レベルの状態
の説明をする。この場合、NOR出力信号f2は“L”
レベルとなり、n−MOSTQ1は“OFF”となる。Next, the output b of the output control circuit (2) is at "L" level,
The state in which the output a from the sense amplifier (1) is at "L" level will be explained. In this case, the NOR output signal f2 is “L”
level, and n-MOSTQ1 becomes "OFF".
同時に、NAND出力信号eは“L”レベルとなり、こ
の反転信号g2は“H”レベルとなるので、n−MOS
TQ2は“ON”状態となる。従つて、上記状態におい
ては出力データ信号h2は“L”レベルの信号となる。At the same time, the NAND output signal e becomes "L" level and this inverted signal g2 becomes "H" level, so that the n-MOS
TQ2 becomes "ON" state. Therefore, in the above state, the output data signal h2 becomes an "L" level signal.
また、出力制御回路(2)の出力bが“L”レベルで、
センスアンプ(1)の出力aが“H”レベルの状態の場
合を説明する。この場合、NOR出力信号f2は“H”
レベルとなり、n−MOSTQ1は“ON”状態となる
。同時に、NAND出力信号eは“H”レベルとなり、
この反転信号g2は“L”レベルとなるので、n−MO
STQ2は“OFF”状態となる。従つて、上記状態に
おいては出力データ信号h2は“H”レベルの信号とな
る。In addition, the output b of the output control circuit (2) is at "L" level,
The case where the output a of the sense amplifier (1) is at the "H" level will be explained. In this case, the NOR output signal f2 is “H”
level, and n-MOSTQ1 enters the "ON" state. At the same time, the NAND output signal e becomes "H" level,
Since this inverted signal g2 becomes "L" level, n-MO
STQ2 becomes "OFF" state. Therefore, in the above state, the output data signal h2 becomes an "H" level signal.
第3図に示した半導体記憶装置の出力バッファ回路の動
作タイミングチャートを第4図に示す。FIG. 4 shows an operation timing chart of the output buffer circuit of the semiconductor memory device shown in FIG. 3.
出力制御回路(2)からの出力bが“L”レベル状態で
、第4図の(イ)に示すようにセンスアンプ(1)の出
力信号aが“H”レベルから“L”レベルに変化した場
合を考える。このときNAND回路(5)の出力信号e
の反転信号g2は、第4図の(ロ)に示した様に“L”
レベルから“H”レベルに変化する。更に、出力データ
信号h2は第4図の(ハ)に示した様に“H”レベルか
ら“L”レベルに変化する。しかし、データ出力端子(
7)には大きな出力容量が接続されており、出力データ
信号h2が“H”レベルから“L”レベルに変化すると
き、第4図の(ニ)に示すようにn−MOSTQ2に過
大な放電電流i2が流れる。このn−MOSTQ2を流
れる放電電流i2は、第4図の(ニ)に示すように、n
−MOSTQ2のソース・ドレイン間の電位差が大きい
、出力データ信号h2の反転のしはじめで急激に流れる
。そのため、n−MOSTのソースであるGNDの電位
が、第4図の(ホ)に示したように一時的にv2にまで
浮き上がつてしまう。When the output b from the output control circuit (2) is at the "L" level, the output signal a of the sense amplifier (1) changes from the "H" level to the "L" level, as shown in (a) in Figure 4. Consider the case where At this time, the output signal e of the NAND circuit (5)
The inverted signal g2 is “L” as shown in FIG. 4 (b).
level changes to “H” level. Furthermore, the output data signal h2 changes from the "H" level to the "L" level as shown in FIG. 4(C). However, the data output terminal (
7) is connected to a large output capacitor, and when the output data signal h2 changes from the "H" level to the "L" level, an excessive discharge occurs in the n-MOSTQ2 as shown in (d) of Fig. 4. Current i2 flows. The discharge current i2 flowing through this n-MOSTQ2 is n
- The potential difference between the source and drain of MOSTQ2 is large, and the voltage suddenly flows at the beginning of the inversion of the output data signal h2. Therefore, the potential of GND, which is the source of the n-MOST, temporarily rises to v2 as shown in (e) of FIG.
従来の出力バッファ回路は以上のように構成されてい
るので、出力データが“H”レベルから“L”レベルに
変化する際にGNDに流れ込む放電電流が非常に急峻で
あり、そのためGNDの電位が一時的に大きく浮き上が
り、これが出力ノイズとなつて、時として、同半導体記
憶装置の他の半導体回路に悪影響を及ぼすという問題点
があつた。Since the conventional output buffer circuit is configured as described above, the discharge current flowing into GND when the output data changes from "H" level to "L" level is very steep, and therefore the potential of GND is There was a problem in that the noise temporarily rose significantly, which turned into output noise and sometimes had an adverse effect on other semiconductor circuits in the same semiconductor memory device.
この発明は上記の様な問題点を解消するためになされた
もので、出力ノイズを低減できる出力バッファ回路を得
ることを目的とする。The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an output buffer circuit that can reduce output noise.
この発明に係る出力バッファ回路は、センスアンプか
らの出力信号が変化する以前に、出力駆動回路を充電も
しくは放電させる充放電回路を設けたものである。The output buffer circuit according to the present invention is provided with a charging/discharging circuit that charges or discharges the output drive circuit before the output signal from the sense amplifier changes.
この発明における前記充放電回路は、センスアンプか
らの出力信号が変化する以前に、出力駆動回路を充電も
しくは放電させるもので、この充放電により、出力信号
がなだらかに変化して、出力ノイズを低減させる。The charging/discharging circuit in the present invention charges or discharges the output drive circuit before the output signal from the sense amplifier changes, and this charging/discharging causes the output signal to change smoothly, reducing output noise. let
以下、この発明の一実施例を図に従つて説明する。第
1図はこの発明の一実施例による半導体記憶装置の出力
バッファ回路の構成図を示し、第2図はその出力バッフ
ァ回路に従つた動作タイミングチャートを示す。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration diagram of an output buffer circuit of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows an operation timing chart according to the output buffer circuit.
第1図において、センスアンプ(1)からの出力信号a
はインバータ(3)によつて反転され、この反転された
信号Cは、入力する信号が同一レベルのときだけ出力が
“H”レベルとなるEX−NOR回路(21)と、入力
する信号が同一レベルのときだけ出力が“L”レベルと
なるEX−OR回路(22)に入力するとともに、NA
ND回路(16)に入力する。更に信号Cはインバータ
(12)によつて反転された信号jとなり、NAND回
路(15)に入力する。ATD(Address.Tr
ansiton.Detector)回路部(23)か
らは、アドレス信号が変化したときだけパルス信号であ
るATD信号kが発生され、このATD信号kはNAN
D回路(15),(16)とNOR回路(17),(1
8)に入力する。In Figure 1, the output signal a from the sense amplifier (1)
is inverted by the inverter (3), and this inverted signal C is connected to an EX-NOR circuit (21) whose output is "H" level only when the input signals are at the same level. It is input to the EX-OR circuit (22) whose output is "L" level only when the NA
Input to ND circuit (16). Further, the signal C is inverted by an inverter (12) to become a signal j, which is input to a NAND circuit (15). ATD (Address.Tr
ansiton. The ATD signal k, which is a pulse signal, is generated from the NAN detector circuit section (23) only when the address signal changes.
D circuits (15), (16) and NOR circuits (17), (1
8).
NAND回路(15)、(16)の各々の出力信号lと
■は、遅延インバータ(13),(14)によつて各遅
延かつ反転され、信号mとpとなり、各NOR回路(1
7)、(18)に入力する。NOR回路(17)の出力
信号nは前記EX−NOR回路(21)に入力し、出力
信号rとなりNOR回路(19)に入力され、出力信号
f1として出力される。The output signals l and ■ of the NAND circuits (15) and (16) are delayed and inverted by the delay inverters (13) and (14), respectively, and become signals m and p, which are outputted from each NOR circuit (1
7) and (18). The output signal n of the NOR circuit (17) is input to the EX-NOR circuit (21), becomes an output signal r, is input to the NOR circuit (19), and is output as an output signal f1.
また、NOR回路(18)の出力信号qは前記EX−O
R回路(22)に入力し、出力信号sとなりNOR回路
(20)に入力され、出力信号g1として出力される。Further, the output signal q of the NOR circuit (18) is
The signal is input to the R circuit (22), becomes the output signal s, is input to the NOR circuit (20), and is output as the output signal g1.
このときデータ出力端子(7)には出力データ信号h1
が出力される。その他の構成は第3図と同様である。At this time, the data output terminal (7) has an output data signal h1.
is output. The other configurations are the same as in FIG. 3.
次に、第2図(a)、第2図(b)を用いて、このとき
の動作を詳細に説明する。出力制御回路(2)からの出
力bが“L”レベルの状態で、第2図(a)の(イ)に
示す様なアドレス信号の変化に伴つて、第2図(a)の
(ハ)に示すようにセンスアンプ(1)の出力の反転信
号Cが“L”レベルから“H”レベルへ、そして“L”
レベルに変化する場合を考える。Next, the operation at this time will be explained in detail using FIGS. 2(a) and 2(b). When the output b from the output control circuit (2) is at the "L" level, as the address signal changes as shown in (a) of Fig. 2(a), (h) of Fig. 2(a) ), the inverted signal C of the output of the sense amplifier (1) changes from “L” level to “H” level, and then goes to “L” level.
Consider the case where the level changes.
アドレス信号の変化後ATD回路部(23)から、第2
図(a)の(ロ)に示す様にパルスであるATD信号k
が発生する。このATD信号kと、第2図(a)の(ニ
)に示す信号cの反転信号jはNAND回路(15)で
NANDをとられ、その出力は第2図(a)の(ホ)に
示す様に下向きのパルスである信号lとなる。このNA
ND回路(15)の出力信号lは遅延用インバータ(1
3)で遅延かつ反転され、その出力は第2図(a)の(
ヘ)に示す様に上向きでその立下がりの時刻が信号cの
立上がりの時刻と等しくされた信号mとなる。この信号
mとATD信号にはNOR回路(17)でNORをとら
れ、その出力は第2図(a)の(ト)に示す様なNOR
回路(17)の出力信号nとなり、この信号nとセンス
アンプ(1)の出力の反転信号CはEX−NOR回路(
21)でEX−NORをとられ、その出力は入力が同一
レベルのときだけ“H”レベルとなるので、第2図(a
)の(ル)に示すようなEX−NOR回路(21)の出
力信号rとなり、NOR回路(19)の出力の信号f1
は第2図(b)の(ア)に示す様な波形となる。After the address signal changes, the second
ATD signal k which is a pulse as shown in (b) of figure (a)
occurs. This ATD signal k and the inverted signal j of the signal c shown in (d) of Fig. 2(a) are NANDed in a NAND circuit (15), and the output is outputted to (e) of Fig. 2(a). As shown, the signal l is a downward pulse. This NA
The output signal l of the ND circuit (15) is sent to the delay inverter (1
3), and its output is delayed and inverted as shown in Fig. 2(a).
As shown in (f), the signal m is directed upward and its fall time is made equal to the rise time of the signal c. This signal m and the ATD signal are NORed by a NOR circuit (17), and the output is NORed as shown in (g) of Fig. 2(a).
The output signal n of the circuit (17) becomes the output signal n, and this signal n and the inverted signal C of the output of the sense amplifier (1) are connected to the EX-NOR circuit (
EX-NOR is taken in 21), and its output becomes "H" level only when the inputs are at the same level, so the output shown in Fig. 2 (a)
) is the output signal r of the EX-NOR circuit (21) as shown in (l), and the signal f1 of the output of the NOR circuit (19) is
has a waveform as shown in (a) of FIG. 2(b).
同様にして、ATD信号kと信号cはNAND回路(1
6)でNANDをとられ、その出力は第2図(a)の(
チ)に示すような下向きのパルスである信号oとなる。Similarly, ATD signal k and signal c are connected to a NAND circuit (1
6), and the output is shown in Figure 2 (a).
The signal o is a downward pulse as shown in h).
このNAND回路(16)の出力信号oは遅延用インバ
ータ(14)で遅延かつ反転され、その出力は第2図(
a)の(リ)に示す様に上向きでその立下がりの時刻が
信号cの立下がりの時刻と等しくされた信号となる。こ
の信号pとATD信号にはNOR回路(18)でNOR
をとられ、その出力は第2図(a)の(ヌ)に示すよう
なNOR回路(18)の出力信号qとなり、この信号q
とセンスアンプ(1)の出力の反転信号CはEX−OR
回路(22)でEX−ORをとられ、その出力は入力が
同一レベルのときだけ“L”レベルとなるので、第2図
(a)の(ヲ)に示すようなEX−OR回路(22)の
出力信号sとなり、NOR回路(20)の出力の信号g
1は第2図(b)の(カ)に示す様な波形になる。The output signal o of this NAND circuit (16) is delayed and inverted by a delay inverter (14), and its output is shown in FIG.
As shown in (i) of a), the signal becomes an upward signal whose falling time is made equal to the falling time of signal c. This signal p and the ATD signal are connected to each other by a NOR circuit (18).
is taken, and its output becomes the output signal q of the NOR circuit (18) as shown in FIG. 2(a), and this signal q
and the inverted signal C of the output of the sense amplifier (1) are EX-OR
EX-OR is performed in the circuit (22), and its output becomes "L" level only when the inputs are at the same level. Therefore, the EX-OR circuit (22) as shown in (w) of FIG. ) is the output signal s, and the output signal g of the NOR circuit (20) is
1 has a waveform as shown in (f) of FIG. 2(b).
NOR回路(19)の出力信号f1は第2図(b)の(
ア)の様に、NOR回路(20)の出力信号g1は第2
図(b)の(カ)の様に変化するので、センスアンプ(
1)の出力の反転信号Cが“L”レベルから“H”レベ
ルに変化するとき、n−MOSTQ1は急速に“OFF
”状態になるが、n−MOSTQ2は時間t3の間“O
N”状態となつた後時間t4の間で“OFF”状態とな
り、その後“ON”状態となる。従つて、出力データ信
号h1は、第2図bの(サ)に示す様に、時間t1をか
けてなだらかに“H”レベルから“L”レベルに変化す
る。よつて、出力データ信号h1が反転する際にn−M
OSTQ2を流れる放電電流i1は、第4図の(ニ)に
示した従来の場合のi2のように高いレベルに立ち上が
りはせずに、第2図の(7)に示す様に低いレベルまで
しか立ち上がらない。そのため、上記放電電流i1によ
り浮き上がるGNDの電位v1は、第2図(b)の(ラ
)に示すように、第4図の(ホ)に示した従来の場合の
v2よりも低くて済む。即ち、出力ノイズは低減されて
いる。The output signal f1 of the NOR circuit (19) is (
As shown in a), the output signal g1 of the NOR circuit (20) is
The sense amplifier (
1) When the output inverted signal C changes from “L” level to “H” level, n-MOSTQ1 quickly turns “OFF”.
” state, but n-MOSTQ2 is in the “O” state during time t3.
After entering the "N" state, it becomes an "OFF" state for a time t4, and then becomes an "ON" state. Therefore, as shown in (sa) in FIG. is applied to change smoothly from "H" level to "L" level. Therefore, when the output data signal h1 is inverted, n-M
The discharge current i1 flowing through OSTQ2 does not rise to a high level like i2 in the conventional case shown in (d) of Fig. 4, but only reaches a low level as shown in (7) of Fig. 2. I can't stand up. Therefore, the potential v1 of GND raised by the discharge current i1, as shown in (a) of FIG. 2(b), is lower than v2 in the conventional case shown in (e) of FIG. 4. That is, output noise is reduced.
以上のように、この発明によれば、センスアンプから
の出力信号が変化する以前に、出力駆動回路を充放電さ
せるように構成したので、出力ノイズを低減させる効果
がある。As described above, according to the present invention, since the output drive circuit is configured to be charged and discharged before the output signal from the sense amplifier changes, there is an effect of reducing output noise.
第1図はこの発明の一実施例による半導体記憶装置の
出力バッファ回路構成図、第2図(a)、(b)は上記
第1図の各信号のタイミングを示す動作タイミングチャ
ート図、第3図は従来の出力バッファ回路構成図、第4
図は第3図の各信号のタイミングを示す動作タイミング
チャート図である。
図において、(1)はセンスアンプ、(2)は出力制御
回路,(3),(10),(11),(12)はインバ
ータ,(4),(17)、(18)
、(19),(20)はNOR回路,(5),(15)
,(16)はNAND回路,(6)は出力駆動回路,(
7)はデータ出力端子,(8)は電源端子,(9)は接
地線、(13),(14)は遅延用インバータ、(21
)はEX−NOR回路、(22)はEX−OR回路,(
a)は(1)からの信号、(b)は(2)からの信号、
(c)は(3)からの信号、(d)は(10)からの信
号、(e)は(5)からの信号、(f1)は(19)か
らの信号、(f2)は(4)からの信号、(g1)は(
20)からの信号、(g2)は(11)からの信号、(
h1)、(h2)は出力データ信号、(i1)、(i2
)は放電電流、(j)は(12)からの信号、(k)は
ATD信号、(l)は(15)からの信号、(m)は(
13)からの信号、(n)は(17)からの
信号、(o)は(16)からの信号、(p)は(18)
からの信号、(q)
は(18)からの信号、(s)は(22)からの信号で
ある。
なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
代理人 大岩増雄FIG. 1 is a configuration diagram of an output buffer circuit of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2(a) and 2(b) are operation timing charts showing the timing of each signal in FIG. 1, and FIG. The figure is a conventional output buffer circuit configuration diagram.
The figure is an operation timing chart showing the timing of each signal in FIG. 3. In the figure, (1) is a sense amplifier, (2) is an output control circuit, (3), (10), (11), (12) is an inverter, (4), (17), (18), (19) ), (20) are NOR circuits, (5), (15)
, (16) is a NAND circuit, (6) is an output drive circuit, (
7) is a data output terminal, (8) is a power supply terminal, (9) is a grounding line, (13) and (14) are delay inverters, (21)
) is an EX-NOR circuit, (22) is an EX-OR circuit, (
a) is the signal from (1), (b) is the signal from (2),
(c) is the signal from (3), (d) is the signal from (10), (e) is the signal from (5), (f1) is the signal from (19), (f2) is the signal from (4) ), (g1) is (
The signal from (20), (g2) is the signal from (11), (
h1), (h2) are output data signals, (i1), (i2
) is the discharge current, (j) is the signal from (12), (k) is the ATD signal, (l) is the signal from (15), (m) is (
signal from (13), (n) is a signal from (17), (o) is a signal from (16), (p) is a signal from (18)
(q) is the signal from (18), and (s) is the signal from (22). In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts. Agent Masuo Oiwa
Claims (1)
、出力端子“H”レベルまたは“L”レベルの信号を出
力するためのnチャネルMOSトランジスタからなる出
力駆動回路において、前記センスアンプからの出力信号
が変化する以前に、前記出力駆動回路を充電もしくは放
電させる充放電回路を有することにより、出力ノイズを
低減させることを特徴とする出力バッファ回路。In an output drive circuit consisting of an n-channel MOS transistor for outputting a signal at an output terminal "H" level or "L" level according to an output signal from a read amplifier of a semiconductor memory device, the output signal from the sense amplifier changes. An output buffer circuit characterized in that output noise is reduced by including a charging/discharging circuit that charges or discharges the output driving circuit before the output driving circuit.
Priority Applications (1)
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JP02324214A JP3076366B2 (en) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | Output buffer circuit |
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JP02324214A JP3076366B2 (en) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | Output buffer circuit |
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Publication Number | Publication Date |
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