JPH05160707A - 出力回路 - Google Patents

出力回路

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JPH05160707A
JPH05160707A JP3349016A JP34901691A JPH05160707A JP H05160707 A JPH05160707 A JP H05160707A JP 3349016 A JP3349016 A JP 3349016A JP 34901691 A JP34901691 A JP 34901691A JP H05160707 A JPH05160707 A JP H05160707A
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JP
Japan
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output
block
signal
temperature
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP3349016A
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English (en)
Inventor
Toshiaki Hoshi
俊明 星
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH05160707A publication Critical patent/JPH05160707A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 出力回路の出力抵抗を、温度変化があって
も、所定の範囲内に入るようにする。 【構成】 出力端子Outには、ブロックK、ブロックA
〜ブロックDの出力トランジスタが並列に接続される。
ブロックKは出力イネーブル信号OEと出力信号OSと
が入力される。ブロックA〜ブロックDには、それぞれ
信号OE、OSの外ブロックイネーブル信号AEN〜D
ENが入力される。低温では、AEN〜DENのすべて
が“0”である。少し温度が上がると、AENのみが
“1”となる。もう少し温度が上がるとAENとBEN
が“1”となり、さらに上昇するとAEN〜CENが
“1”となる。高温になるとAEN〜DENのすべてが
“1”となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、出力回路に関し、特に
集積回路内で生成された出力信号を電界効果トランジス
タを介して出力端子に出力する出力回路に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、デバイス技術の進歩により、マイ
クロプロセッサ、メモリ等のデバイスにおいては、その
内部動作が極めて高速化されており、これらデバイスを
組み込んだ装置自体も、高速動作を行わせるべく設計・
製造がなされるようになってきている。
【0003】このようにデバイスが高速動作を行うよう
になってくると、デバイス間のデータ等の信号の転送経
路が伝送線路としての性質を示すようになり、そのため
インピーダンスのマッチングをとらないと反射の影響を
受けて、ノイズマージンが減少し、転送スピードがデバ
イスの動作速度に追従できないことになる。そこで、各
出力端子の出力抵抗を伝送線路のインピーダンスに合わ
せることが必要となってきている。
【0004】この種従来の出力回路は、図7に示される
ように、出力イネーブル信号OEと出力信号OSとを2
入力NANDゲートNDに入力し、その出力信号をpチ
ャネル電界効果トランジスタQpのゲートに入力し、出
力イネーブル信号OEのインバータIVによる逆相信号
と出力信号OSとを2入力NORゲートNRに入力し、
その出力信号をnチャネル電界効果トランジスタQnの
ゲートに入力し、QpとQnとにより出力用CMOS回
路を構成するものであった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の出力回
路では、CMOS回路を構成するトランジスタのON抵
抗に温度依存性があるため、その出力抵抗が温度により
大きく変化する。図8はnチャネルトランジスタのON
抵抗RONの温度依存性を示すグラフであるが、pチャネ
ルトランジスタについても同様の変化があらわれる。
【0006】従って、たとえ室温において出力回路と伝
送線路とのインピーダンスがマッチングしていたとして
も、温度が変化した場合にはインピーダンスのミスマッ
チングが引き起こされ、ノイズが誘発され動作の高速化
が妨げられることになる。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の出力回路では、
ドレインが出力端子に接続された出力電界効果トランジ
スタが、複数個の並列接続された電界効果トランジスタ
から構成され、温度に応じて活性化される電界効果トラ
ンジスタが切り替えられることにより、温度上昇につれ
て前記出力電界効果トランジスタの実効的チャネル幅が
増大せしめられる。
【0008】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は、本発明の第1の実施例を示す回路
図である。同図に示されるように、本実施例は出力端子
Outに対して並列に接続されたブロックK、ブロックA
乃至ブロックDよりなる出力回路ブロック群と、ブロッ
クA〜ブロックDの動作を制御する制御回路10により
構成されている。
【0009】ブロックKは、pチャネル電界効果トラン
ジスタQp1とnチャネル電界効果トランジスタQn1
とから構成される出力用CMOS回路と、出力イネーブ
ル信号OEと出力信号とが入力され、出力端子がQp1
のゲートに接続された2入力NANDゲートNDと、O
Eが入力されるインバータIVと、出力信号OSとイン
バータIVの出力信号とが入力され、出力端子がQn1
のゲートに接続された2入力NORゲートNRとから構
成されている。
【0010】ブロックAは、pチャネル電界効果トラン
ジスタQp2とnチャネル電界効果トランジスタQn2
とから構成される出力用CMOS回路と、出力イネーブ
ル信号OE、出力信号OSおよび制御回路10から出力
されるブロックAイネーブル信号AENが入力され、出
力端子がQp2のゲートに接続された3入力NANDゲ
ートND1と、OEとAENがそれぞれ入力されるイン
バータIV1、IV2と、出力信号OSとインバータI
V1、IV2の出力信号が入力され、出力端子がQn2
のゲートに接続された3入力NORゲートNR1とによ
り構成されている。
【0011】ブロックB、ブロックCおよびブロックD
は、それぞれブロックAと同様の構成を有するが、それ
ぞれのブロックにはブロックAイネーブル信号AENに
替え、ブロックBイネーブル信号BEN、ブロックCイ
ネーブルCEN、ブロックDイネーブル信号DENが入
力されている。各ブロックの出力端子は出力端子Outに
共通に接続されている。
【0012】図2は制御回路10の具体的構成を示すブ
ロック図である。同図に示されるように、制御回路10
は、外部からのクロック信号CP が入力されるカウンタ
11と、リングオシレータ12と、リングオシレータの
出力信号が入力されるカウンタ13と、カウンタ11と
カウンタ13との出力信号が入力され両カウンタのカウ
ント値の差を検出する比較器14と、比較器14の出力
値からイネーブル信号AEN、BEN、CENおよびD
ENを生成する選択信号制御回路15とから構成され
る。
【0013】次に、本実施例回路の動作について説明す
る。図2に示したリングオシレータ12の発振周波数
(自励発振周波数)は、通常図3においてaで示すよう
な温度特性をもっている。温度が高くなるとリングオシ
レータに使用している電界効果トランジスタの相互コン
ダクタンスが低下するため発振周波数が低くなるのであ
る。これに対して、クロック信号CP は通常は外部で水
晶発振子を用いて作成されるものであるため、図3にお
いてbで示すように温度依存性は少ない。
【0014】而して、この自励発振周波数と第8図に示
した出力回路出力抵抗の温度依存性はほぼ反比例関係に
ある。従って、出力抵抗の変化を、自励発振周波数とク
ロック信号CP との周波数の差として検出することがで
きる。
【0015】図2の回路では、比較器14によりクロッ
ク信号CP の周波数と自励発振周波数とを比較している
ので、比較器14により出力抵抗の変化が検出できる。
尚、図2の回路では、この比較を所定の期間毎に行える
ようにするために、カウンタ11、13には、これらを
定期的にリセットするリセット信号RSが入力されてい
る。
【0016】選択信号制御回路15では、この比較器1
4の出力信号に基づいて、ブロックA、ブロックB、ブ
ロックCおよびブロックDに対するイネーブル信号AE
N、BEN、CENおよびDENを生成している。この
制御回路15は、低温になって発振周波数が最も高い方
へずれた場合には4つの信号とも“0”として、ブロッ
クA、B、C、Dをいずれも非有効とする。逆に、高温
になり、発振周波数が最も低い方へずれた場合には4つ
の信号をともに“1”としてブロックA、B、C、Dの
4つの回路をいずれも有効とする。その中間の温度範囲
では、AENのみが“1”に、AENおよびBENが
“1”に、あるいはAEN、BENおよびCENが
“1”になるようにプログラムされる。
【0017】制御回路10によりブロックA〜ブロック
Dを上記のように制御することにより、出力回路の出力
抵抗値の設定値からのずれを、図4に示すように、所定
の範囲内に収まるようにすることができる。
【0018】なお、上記実施例において、制御回路10
によって制御される出力回路ブロックの数は4であった
がこの値は適宜変更することができる。また、各ブロッ
クのCMOS回路の出力抵抗を各ブロック毎に変えるこ
ともできる。
【0019】図5は、本発明の第2の実施例を示す回路
図である。本実施例回路は、オープンドレイン構成にな
されてものであって、出力端子Outに対して並列に接続
されたブロックK、ブロックA乃至ブロックDと、ブロ
ックA乃至ブロックDにディスエーブル信号ADS〜D
DSを出力する制御回路20とから構成される。
【0020】ブロックKは、出力ディスエーブル信号O
Dと出力信号OSとが入力される2入力NORゲートN
Rと、NRの出力信号が入力されるQn1とから構成さ
れている。
【0021】ブロックAは、出力ディスエーブル信号O
D、出力信号OSおよびブロックAディスエーブル信号
ADSが入力される3入力NORゲートNR1と、この
NR1の出力信号が入力されるQn2とから構成されて
いる。ブロックB、ブロックCおよびブロックDはブロ
ックAと同様の構成を有するが、それぞれのブロックに
はブロックAディスエーブル信号ADSに替え、ブロッ
クBディスエーブル信号BDS、ブロックCディスエー
ブル信号CDS、ブロックDディスエーブル信号DDS
が入力される。
【0022】制御回路20は、クロック信号CP および
リセット信号RSが入力される、ほぼ図1の制御回路1
0と同様の構成を有する回路であるが、制御回路10か
ら出力されていたイネーブル信号AEN〜DENは、制
御回路20ではそれぞれ反転信号となされディスエーブ
ル信号ADS〜DDSとして出力される。
【0023】図6は、本発明の第3の実施例を示す回路
図である。本実施例回路は、同様の回路構成を有するブ
ロックU乃至ブロックYと、制御回路30とによって構
成されている。各ブロックU〜Yには、出力イネーブル
信号OE、出力信号OSの外にブロックイネーブル信号
UEN〜YENが入力される。
【0024】本実施例では、低温ではイネーブルUEN
のみが“1”、また最高の温度範囲ではイネーブル信号
YENのみが“1”となされる。中間の温度領域では、
イネーブル信号VEN〜XENの中のいずれか1つが
“1”となされる。そして、ブロックUの出力トランジ
スタQp3、Qn3のゲート幅よりもブロックVの出力
トランジスタQp4、Qn4のゲート幅の方が広くなさ
れ、以下ブロックW、X、Yと進むにつれそれぞれのブ
ロックの出力トランジスタのゲート幅は次第に広くなさ
れている。
【0025】以上の実施例では、出力トランジスタの抵
抗値をクロック信号の周波数とリングオシレータの発振
周波数とを比較することによって求めていたが、必ずし
もこの構成をとる必要はなく、例えば拡散抵抗の抵抗値
の変化により温度変化を求め、これを利用して出力抵抗
の変化を求めるようにしてもよい。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による出力
回路は、出力トランジスタを複数個並列に接続してお
き、温度に応じて活性化されるトランジスタを切り替
え、出力トランジスタの実効的ゲート幅を変更できるよ
うにしたものであるので、本発明によれば、温度変化が
あっても出力回路の抵抗値を所定の範囲内に収めること
ができる。従って、本発明によれば、温度変化による伝
送線路のインピーダンスミスマッチングを防止して、高
速なデータ転送回路を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施例の回路図。
【図2】 本発明の第1の実施例の中の制御回路の構成
を示すブロック図。
【図3】 リングオシレータの発振周波数の温度依存性
を示すグラフ。
【図4】 本発明の第1の実施例の出力端子側からみた
出力抵抗(nチャネル電界効果トランジスタの)の温度
依存性を示すグラフ。
【図5】 本発明の第2の実施例の回路図。
【図6】 本発明の第3の実施例の回路図。
【図7】 従来例の回路図。
【図8】 従来例の出力抵抗(nチャネル電界効果トラ
ンジスタの)の温度依存性を示すグラフ。
【符号の説明】
10、20、30…制御回路、 11、13…カウン
タ、 12…リングオシレータ、 14…比較器、
15…選択信号制御回路、 IV、IV1、IV
2…インバータ、 ND…2入力NANDゲート、
ND1…3入力NANDゲート、 NR…2入力N
ORゲート、 NR1…3入力NORゲート、
Qp、Qp1〜Qp4…pチャネル電界効果トランジス
タ、Qn、Qn1〜Qn4…nチャネル電界効果トラン
ジスタ、 Out…出力端子、 OE…出力イネー
ブル信号、 OS…出力信号、 CP …クロック信
号、 RS…リセット信号。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 出力信号と出力制御信号とが入力され、
    出力電界効果トランジスタを介して出力信号が出力され
    る出力回路において、 出力電界効果トランジスタは、複数の並列接続された電
    界効果トランジスタから構成され、温度に応じて活性化
    される電界効果トランジスタが切り替えられることによ
    り、温度上昇につれて前記出力電界効果トランジスタの
    実効的チャネル幅が増大せしめられることを特徴とする
    出力回路。
JP3349016A 1991-12-06 1991-12-06 出力回路 Pending JPH05160707A (ja)

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JP3349016A JPH05160707A (ja) 1991-12-06 1991-12-06 出力回路

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ID=18400922

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Cited By (3)

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