KR100519788B1 - 입력 버퍼 - Google Patents

입력 버퍼 Download PDF

Info

Publication number
KR100519788B1
KR100519788B1 KR10-2002-0079348A KR20020079348A KR100519788B1 KR 100519788 B1 KR100519788 B1 KR 100519788B1 KR 20020079348 A KR20020079348 A KR 20020079348A KR 100519788 B1 KR100519788 B1 KR 100519788B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
pad
drain
high voltage
substrate
Prior art date
Application number
KR10-2002-0079348A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040051420A (ko
Inventor
신순균
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR10-2002-0079348A priority Critical patent/KR100519788B1/ko
Priority to US10/670,856 priority patent/US6850108B2/en
Priority to JP2003396542A priority patent/JP4105082B2/ja
Publication of KR20040051420A publication Critical patent/KR20040051420A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100519788B1 publication Critical patent/KR100519788B1/ko

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • 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
    • H03K19/00315Modifications for increasing the reliability for protection in field-effect transistor circuits

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 입력 버퍼를 공개한다. 이 회로는 전원전압과 패드사이에 연결되고 제어전압이 인가되는 게이트와 플로팅 웰 전압이 인가되는 기판을 가진 풀업 트랜지스터, 전원전압이 인가되는 게이트와 접지전압에 연결된 기판을 가지고 패드로 인가되는 신호를 전송하는 전송 트랜지스터, 전송 트랜지스터로 인가되는 신호를 버퍼하여 입력 신호를 발생하는 버퍼, 및 패드로 고전압이 인가되면 패드로 인가되는 전압을 제어전압 및 플로팅 웰 전압으로 발생하고, 패드로 고전압미만의 전압이 인가되면 제어전압으로 접지전압을, 플로팅 웰 전압으로 전원전압을 발생하는 제어회로로 구성되어 있다. 따라서, 패드가 플로팅 상태로 되는 경우에 패드를 전원전압 레벨로 풀업함으로써 외부의 장치의 패드에 연결된 입력 버퍼를 통한 누설 전류를 방지할 수 있으며, 패드로 고전압이 인가되는 경우에 풀업 트랜지스터가 오프됨으로써 풀업 트랜지스터가 고전압으로부터 보호될 수 있다.

Description

입력 버퍼{Input buffer}
본 발명은 입력 버퍼에 관한 것으로, 특히 풀업 수단을 가진 입력 버퍼에 관한 것이다.
반도체 장치는 공정 기술의 발전으로 딥-서브미크론(deep-submicron) 선폭 기술을 사용하게 됨에 따라 전원전압이 3.3V에서 점차 낮아지고 있으나, 이러한 반도체 장치가 적용되는 시스템의 전원전압은 일반적으로 반도체 장치 내부의 전원전압보다 고전압, 예를 들면, 5V가 된다.
따라서, 반도체 장치의 입력 회로는 외부로부터 고전압이 유입되는 경우에도 안정적으로 동작할 수 있는 고전압 톨러런트 기능을 구비하고 있다.
일반적으로, 반도체 장치의 입력 회로라고 함은 패드에 연결되어 패드로부터 입력되는 신호를 버퍼하는 입력 버퍼를 말한다.
종래의 풀업 수단을 가진 입력 버퍼는 패드로부터 입력되는 신호를 버퍼하고, 패드가 플로팅 상태일 경우에 풀업 수단에 의해서 패드를 풀업한다.
그런데, 종래의 풀업 수단을 가진 입력 버퍼는 패드가 플로팅 상태일 경우에 풀업 수단에 의해서 패드를 전원전압 레벨로 풀업하지 못하고, 전원전압에서 문턱전압을 뺀 전압으로 풀업하게 된다. 이에 따라, 반도체 장치의 패드에 연결된 외부 장치의 패드에 연결된 입력 버퍼가 온되게 되어 외부 장치의 패드에 연결된 입력 버퍼를 통하여 누설 전류를 유발하게 된다는 문제점이 있었다.
도1은 종래의 풀업 수단을 구비한 입력 버퍼의 실시예의 회로도로서, NMOS트랜지스터(N1), PMOS트랜지스터(P1), 및 버퍼(BUF1)로 구성되어 있다.
도1에서, 10으로 나타낸 것은 패드를 나타낸다.
도1에 나타낸 회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.
NMOS트랜지스터(N1)는 항상 온되어 있고, 패드(10)로 접지전압 레벨의 신호가 인가되는 경우에는 접지전압 레벨의 신호를 노드(n)로 전송하고, 고전압 또는 전원전압 레벨의 신호가 인가되는 경우에는 노드(n)로 고전압에서 NMOS트랜지스터(N1)의 문턱전압(Vtn)을 뺀 전압 또는 전원전압(VDD)에서 NMOS트랜지스터(N1)의 문턱전압(Vtn)을 뺀 전압(VDD-Vtn)을 전송한다. 즉, NMOS트랜지스터(N1)가 고전압 톨러런트 기능을 수행한다. 버퍼(BUF1)는 노드(n)의 신호를 버퍼하여 입력 신호(IN)를 발생한다. 이와같은 동작시에 PMOS트랜지스터(P1)는 노드(n)의 전압에 영향을 미치지 않도록 설계되어 있다.
패드(10)가 플로팅 상태가 되면, PMOS트랜지스터(P1)는 노드(n)를 전원전압(VDD) 레벨로 풀업한다. NMOS트랜지스터(N1)는 전원전압(VDD)에서 NMOS트랜지스터(N1)의 문턱전압(Vtn)을 뺀 전압(VDD-Vtn)을 패드(10)로 전송한다. 즉, 패드(10)는 전원전압(VDD) 레벨로 완전하게 풀업되지 못하고 전원전압(VDD)에서 NMOS트랜지스터(N1)의 문턱전압(Vtn)을 뺀 전압(VDD-Vtn)으로 풀업된다. 따라서, PMOS트랜지스터(P1)에 의해서 패드(10)가 플로팅 상태로 되는 것을 방지하게 된다.
그런데, 이때 패드(10)가 전원전압(VDD)에서 NMOS트랜지스터(N1)의 문턱전압(Vtn)을 뺀 전압(VDD-Vtn)으로 풀업되기 때문에 패드(10)에 연결된 외부의 다른 장치의 패드에 연결된 입력 버퍼가 온되어 외부의 다른 장치의 패드에 연결된 입력 버퍼를 통하여 누설 전류를 유발하게 된다는 문제점이 있었다.
물론, 입력 버퍼를 구성시에 PMOS트랜지스터(P1)를 패드(10)에 직접 연결하여 구성하게 되면 패드(10)가 플로팅 상태로 되는 경우에 패드(10)를 전원전압 레벨로 풀업하는 것이 가능하다. 그러나, 이와같이 구성하게 되면 패드(10)로 고전압이 유입되는 경우에 PMOS트랜지스터(P1)의 게이트와 드레인사이의 전압 차가 너무 커서 PMOS트랜지스터(P1)의 게이트 옥사이드가 파괴된다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 패드가 플로팅 상태로 되는 경우에 패드를 전원전압 레벨로 풀업하는 것이 가능하며, 패드로 고전압이 인가되는 경우에 풀업 수단을 보호할 수 있는 입력 버퍼를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 버퍼는 전원전압과 패드사이에 연결되고 제어전압이 인가되는 게이트와 플로팅 웰 전압이 인가되는 기판을 가진 풀업 트랜지스터, 전원전압이 인가되는 게이트와 접지전압에 연결된 기판을 가지고 상기 패드로 인가되는 신호를 전송하는 전송 트랜지스터, 상기 전송 트랜지스터로 인가되는 신호를 버퍼하여 입력 신호를 발생하는 버퍼, 및 상기 패드로 고전압이 인가되면 상기 패드로 인가되는 전압을 상기 제어전압 및 플로팅 웰 전압으로 발생하고, 상기 패드로 상기 고전압미만의 전압이 인가되면 상기 제어전압으로 접지전압을, 상기 플로팅 웰 전압으로 전원전압을 발생하는 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어수단은 상기 플로팅 웰 전압이 인가되고 상기 패드로 고전압이 인가되면 고전압 검출신호를 발생하는 고전압 검출회로, 상기 패드로 고전압미만의 전압이 인가되면 상기 고전압 검출신호를 리셋하기 위한 고전압 검출 리셋 신호를 발생하는 고전압 검출 리셋 회로, 및 상기 고전압 검출신호가 발생되면 상기 패드로 인가되는 전압을 상기 제어 전압 및 상기 플로팅 웰 전압으로 발생하고, 상기 고전압 검출신호가 리셋되면 접지전압을 상기 제어전압으로, 전원전압을 상기 플로팅 웰 전압으로 발생하는 제어전압 및 플로팅 웰 전압 발생회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 입력 버퍼를 설명하면 다음과 같다.
도2는 본 발명의 입력 버퍼의 실시예의 구성을 나타내는 것으로, 고전압 검출회로(100), 제어전압 및 플로팅 웰 전압 발생회로(110), 고전압 검출 리셋 회로(120), PMOS트랜지스터(P2), NMOS트랜지스터(N2), 및 버퍼(BUF2)로 구성되어 있다.
도2에서, 20으로 나타낸 것은 패드를 나타낸다.
도2에 나타낸 구성의 기능을 설명하면 다음과 같다.
고전압 검출회로(100)는 플로팅 웰 전압(VFW)가 인가되어 패드(20)로 전원전압(VDD) 레벨이상의 전압이 인가되면 고전압 검출신호(VDET)를 발생하고, 고전압 리셋 신호(VRE)에 응답하여 고전압 검출신호(VDET)를 리셋한다.
제어전압 및 플로팅 웰 전압 발생회로(110)는 고전압 검출신호(VDET)가 발생되면 패드(20)로 인가되는 전압을 플로팅 웰 전압(VFW) 및 제어전압(CON)으로 발생하고, 고전압 검출신호(VDET)가 리셋되면 전원전압(VDD)을 플로팅 웰 전압(VFW)으로 발생하고, 접지전압을 제어전압(CON)으로 발생한다.
고전압 검출 리셋 회로(120)는 패드(20)로 인가되는 전압이 전원전압(VDD) 레벨이상의 전압이 아니면 고전압 검출 리셋 신호(VRE)를 발생한다.
PMOS트랜지스터(P2)는 플로팅 웰 전압(VFW) 및 제어전압(CON)이 패드(20)로 인가되는 전압이면 오프되고, 플로팅 웰 전압(VFW)이 전원전압(VDD)이고 제어전압(CON)이 접지전압이면 온되어 패드(20)를 전원전압(VDD) 레벨로 풀업한다. NMOS트랜지스터(N2)는 패드(20)로 인가되는 전압을 전송한다. 즉, 패드(20)로 인가되는 전압이 전원전압(VDD) 레벨보다 낮으면 패드(20)로 인가되는 전압을 전송하고, 패드(20)로 인가되는 전압이 전원전압(VDD) 레벨이상이면 패드(20)로 인가되는 전압에서 NMOS트랜지스터(N2)의 문턱전압(Vtn)을 뺀 전압을 전송한다. 버퍼(BUF2)는 NMOS트랜지스터(N2)를 통하여 전송되는 신호의 레벨이 버퍼(BUF2)의 트립 전압에 다다르면 입력 신호(IN)의 레벨을 천이한다.
도2에 나타낸 바와 같이 본 발명의 입력 버퍼는 풀업 수단인 PMOS트랜지스터(P2)를 패드(20)에 연결하여 구성하고, 패드(20)로 전원전압(VDD) 레벨이상의 고전압이 인가되는 경우에 PMOS트랜지스터(P2)를 보호하기 위한 고전압 검출회로(100), 제어전압 및 플로팅 웰 전압 발생회로(110), 및 고전압 검출 리셋 회로(120)를 구비하여 구성되어 있다.
즉, 본 발명의 입력 버퍼는 PMOS트랜지스터(P2)를 고전압으로부터 보호하기 위하여 패드(20)로 전원전압(VDD) 레벨이상의 고전압이 인가되는 경우에는 PMOS트랜지스터(P2)를 오프하고, 패드(20)로 접지전압 레벨로부터 전원전압(VDD) 레벨사이의 전압이 인가되는 경우에는 PMOS트랜지스터(P2)를 온하여 전원전압(VDD) 레벨로 풀업한다. 따라서, 패드(20)가 플로팅 상태인 경우에 패드(20)를 전원전압(VDD) 레벨로 풀업함으로써 외부의 장치의 패드에 연결된 입력 버퍼를 통한 누설 전류가 제거될 수 있다.
도3은 본 발명의 입력 버퍼의 실시예의 회로도로서, 고전압 검출회로(100)는 PMOS트랜지스터들(P3, P4, P5) 및 NMOS트랜지스터들(N3, N4, N5)로 구성되고, 제어전압 및 플로팅 웰 전압 발생회로(110)는 PMOS트랜지스터들(P7, P8, P9), 및 NMOS트랜지스터들(N6, N7)로 구성되고, 고전압 검출 리셋 회로(120)는 PMOS트랜지스터들(P9, P10), 및 NMOS트랜지스터들(N8, N9)로 구성되어 있다.
도3에 나타낸 회로의 구성을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
고전압 검출회로(100)는 노드(A)와 노드(B)사이에 연결되고 전원전압(VDD)이 인가되는 게이트와 플로팅 웰 전압(VFW)이 인가되는 기판을 가진 PMOS트랜지스터(P3), 노드(B)와 노드(C)사이에 연결되고 전원전압(VDD)이 인가되는 게이트와 접지전압이 인가되는 기판을 가진 NMOS트랜지스터(N3), 노드(C)에 연결된 드레인과 고전압 검출 리셋 신호(VRE)가 인가되는 게이트와 접지전압에 연결된 소스를 가진 NMOS트랜지스터(N4), 전원전압(VDD)이 인가되는 소스와 게이트와 노드(B)에 연결된 게이트를 가진 PMOS트랜지스터(P4), PMOS트랜지스터(P4)의 드레인에 연결된 소스와 노드(C)에 연결된 게이트를 가진 PMOS트랜지스터(P5), 및 PMOS트랜지스터(P5)의 드레인에 연결된 드레인과 노드(C)에 연결된 게이트와 접지전압에 연결된 소스와 기판을 가진 NMOS트랜지스터(N5)로 구성되고, NMOS트랜지스터(N5)의 드레인을 통하여 고전압 검출신호(VDET)를 발생한다.
제어전압 및 플로팅 웰 전압 발생회로(110)는 고전압 검출신호(VDET)가 인가되는 게이트와 접지전압에 연결된 소스와 기판을 가진 NMOS트랜지스터(N7), 전원전압(VDD)이 인가되는 게이트와 NMOS트랜지스터(N7)의 드레인에 연결된 소스와 접지전압에 연결된 기판을 가진 NMOS트랜지스터(N6), 전원전압(VDD)이 인가되는 소스/드레인과 NMOS트랜지스터의 드레인에 연결된 게이트와 플로팅 웰 전압(VFW)이 인가되는 기판을 가진 PMOS트랜지스터(P7), 전원전압(VDD)이 인가되는 게이트와 PMOS트랜지스터(P7)의 게이트와 패드(20)사이에 연결된 드레인/소스와 소스/드레인과 플로팅 웰 전압(VFW)이 인가되는 기판을 가진 PMOS트랜지스터(P6), 및 PMOS트랜지스터(P7)의 드레인/소스에 연결된 소스/드레인과 전원전압(VDD)이 인가되는 게이트와 패드(20)에 연결된 드레인/소스와 플로팅 웰 전압(VFW)이 인가되는 기판을 가진 PMOS트랜지스터(P8)로 구성되고, PMOS트랜지스터(P6)의 소스/드레인을 통하여 제어전압(CON)을 발생한다.
고전압 검출 리셋 회로(120)는 전원전압(VDD)이 인가되는 게이트와 접지전압에 연결된 기판과 패드(20)에 연결된 드레인/소스를 가진 NMOS트랜지스터(N8), 전원전압(VDD)이 인가되는 소스와 기판과 패드(20)에 연결된 게이트를 가진 PMOS트랜지스터(P9), PMOS트랜지스터(P9)의 드레인에 연결된 소스와 NMOS트랜지스터(N8)의 드레인/소스에 연결된 게이트와 전원전압(VDD)이 인가되는 기판을 가진 PMOS트랜지스터(P10), 및 NMOS트랜지스터(N8)의 드레인/소스에 연결된 게이트와 PMOS트랜지스터(P10)의 드레인에 연결된 드레인과 접지전압에 연결된 소스와 기판을 가진 NMOS트랜지스터(N9)를 구비하고, NMOS트랜지스터(N9)의 드레인을 통하여 고전압 리셋 신호(VRE)를 발생한다.
도4는 도3에 나타낸 회로의 패드로 인가되는 전압 변화에 따른 각 노드의 전압 변화를 나타내는 것으로, (a)는 패드(20)의 전압 변화를, (b)는 노드(B)의 전압 변화를, (c)는 노드(C)의 전압 변화를, (d)는 고전압 검출 리셋 신호(VRE)의 전압 변화를, (e)는 고전압 검출 신호(VDET)의 전압 변화를, (f)는 제어전압(CON)의 변화를, (g)는 플로팅 웰 전압(VFW)의 변화를, (h)는 입력 신호(IN)의 전압 변화를 각각 나타내는 것이다.
그리고, 도4에서, GND로 나타낸 것은 접지전압 레벨을 의미한다.
도4를 이용하여 도3에 나타낸 회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.
전원전압(VDD)이 인가되고, 도4의 (a)에 나타낸 바와 같이 패드(20)로 접지전압 레벨로부터 전원전압(VDD)에 PMOS트랜지스터(P3)의 문턱전압(Vtp)을 더한 전압(VDD+Vtp)보다 작은 전압이 인가되면, PMOS트랜지스터(P3)가 오프되어 도4의 (b)에 나타낸 바와 같이 노드(B)는 접지전압 레벨로 되고, NMOS트랜지스터(N8)는 패드(20)로 인가되는 전압을 전송한다. 이때, NMOS트랜지스터(N8)를 통하여 전송되는 전압이 PMOS트랜지스터(P10)와 NMOS트랜지스터(N9)의 트립 전압에 다다를 때까지는 PMOS트랜지스터들(P9, P10)이 온되고 NMOS트랜지스터(N9)가 오프되어 도4의 (d)에 나타낸 바와 같이 전원전압(VDD) 레벨의 고전압 검출 리셋 신호(VRE)를 발생한다. 그러나, NMOS트랜지스터(N8)를 통하여 전송되는 전압이 PMOS트랜지스터(P10)와 NMOS트랜지스터(N9)의 트립 전압이상이 되면 PMOS트랜지스터들(P9, P10)이 오프되고 NMOS트랜지스터(N9)가 온되어 도4의 (d)에 나타낸 바와 같이 접지전압 레벨의 고전압 검출 리셋 신호(VRE)를 발생한다. 전원전압(VDD) 레벨의 고전압 검출 리셋 신호(VRE)가 발생되면 NMOS트랜지스터(N4)가 온되어 도4의 (c)에 나타낸 바와 같이 노드(C)를 접지전압 레벨을 만든다. 그리고, PMOS트랜지스터들(P4, P5)이 온되어 도4의 (e)에 나타낸 바와 같이 전원전압(VDD) 레벨의 고전압 검출신호(VDET)를 발생한다. 전원전압(VDD) 레벨의 고전압 검출신호(VDET)가 발생되면 NMOS트랜지스터(N7)가 온되어 도4의 (f)에 나타낸 바와 같이 접지전압 레벨의 제어전압(CON)을 발생한다. 그리고, PMOS트랜지스터(P7)가 온되고 PMOS트랜지스터들(P6, P8)이 오프되어 도4의 (g)에 나타낸 바와 같이 전원전압(VDD) 레벨의 플로팅 웰 전압(VFW)을 발생한다. PMOS트랜지스터(P2)는 온되어 패드(20)를 전원전압 레벨로 풀업한다. NMOS트랜지스터(N2)는 패드(20)의 전압을 전송하고, 버퍼(BUF2)는 NMOS트랜지스터(N2)를 통하여 전송되는 신호의 전압이 버퍼(BUF2)의 트립 전압에 다다르면 도4의 (h)에 나타낸 바와 같이 전원전압(VDD) 레벨의 입력 신호(IN)를 발생한다.
즉, 전원전압(VDD)이 인가되고, 패드(20)로 전압(VDD+Vtp) 레벨보다 작은 전압이 인가되면, 전원전압(VDD) 레벨의 고전압 검출신호(VDET), 고전압 검출 리셋 신호(VRE), 및 플로팅 웰 전압(VFW)를 발생하고, 접지전압 레벨의 제어전압(CON)을 발생한다. 따라서, 풀업 수단인 PMOS트랜지스터(P2)가 온되어 패드(20)를 전원전압 레벨로 풀업한다. 이에 따라, 패드(20)에 연결된 외부의 장치 내부의 패드가 플로팅 상태가 됨으로 인해서 외부의 장치 내부의 패드에 연결된 입력 버퍼를 통한 누설 전류가 발생되는 것이 방지될 수 있다.
그리고, 전원전압(VDD)이 인가되고, 도4의 (a)에 나타낸 바와 같이 패드(20)로 전압(VDD+Vtp) 레벨이상의 전압이 인가되면, PMOS트랜지스터(P3)가 온되어 도4의 (b)에 나타낸 바와 같이 노드(B)로 패드(20)의 전압이 전송된다. NMOS트랜지스터(N3)는 노드(B)의 전압을 전송하여 도4의 (c)에 나타낸 바와 같이 노드(C)를 전압(VDD-Vtn)으로 만든다. NMOS트랜지스터(N8)는 패드(20)의 전압을 전송하고, NMOS트랜지스터(N9)는 NMOS트랜지스터(N8)를 통하여 전송되는 신호에 응답하여 온되어 도4의 (d)에 나타낸 바와 같이 접지전압 레벨의 고전압 검출 리셋 신호(VRE)를 발생한다. NMOS트랜지스터(N4)는 오프되고, NMOS트랜지스터(N5)는 노드(C)의 전압에 응답하여 온되어 도4의 (e)에 나타낸 바와 같이 접지전압 레벨의 고전압 검출 신호(VDET)를 발생한다. NMOS트랜지스터(N7)와 PMOS트랜지스터(P7)는 오프되고, PMOS트랜지스터들(P6, P8)은 온되어 도4의 (f) 및 (g)에 나타낸 바와 같이 패드(20)로 인가되는 전압과 동일한 전압 레벨의 제어전압(CON) 및 플로팅 웰 전압(VFW)을 발생한다. PMOS트랜지스터(P2)는 오프되고, NMOS트랜지스터(N2)는 패드(20)의 전압을 전송하고, 버퍼(BUF2)는 NMOS트랜지스터(N2)로 전송되는 전압에 응답하여 도4의 (h)에 나타낸 바와 같이 전원전압(VDD) 레벨의 입력 신호(IN)를 발생한다.
즉, 전원전압(VDD)이 인가되고, 패드(20)로 전압(VDD+Vtp) 레벨보다 높은 전압이 인가되면, 접지전압 레벨의 고전압 검출신호(VDET) 및 고전압 검출 리셋 신호(VRE)를 발생하고, 패드(20)로 인가되는 전압과 동일한 레벨의 전압을 플로팅 웰 전압(VFW) 및 제어전압(CON)을 발생한다. 따라서, 풀업 수단인 PMOS트랜지스터(P2)가 오프됨으로써 PMOS트랜지스터(P2)가 패드(20)로 고전압이 인가되는 경우에 보호될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 입력 버퍼는 패드가 플로팅 상태로 되는 경우에 패드를 전원전압 레벨로 풀업함으로써 외부의 장치의 패드에 연결된 입력 버퍼를 통한 누설 전류를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 입력 버퍼는 패드로 고전압이 인가되는 경우에 풀업 수단이 오프됨으로써 풀업 수단이 고전압으로부터 보호될 수 있다.
도1은 종래의 풀업 수단을 구비한 입력 버퍼의 실시예의 회로도이다.
도2는 본 발명의 입력 버퍼의 실시예의 구성을 나타내는 것이다.
도3은 본 발명의 입력 버퍼의 실시예의 회로도이다.
도4는 도3에 나타낸 회로의 패드로 인가되는 전압 변화에 따른 각 노드의 전압 변화를 나타내는 것이다.

Claims (12)

  1. 전원전압과 패드사이에 연결되고 제어전압이 인가되는 게이트와 플로팅 웰 전압이 인가되는 기판을 가진 풀업 트랜지스터;
    전원전압이 인가되는 게이트와 접지전압에 연결된 기판을 가지고 상기 패드로 인가되는 신호를 전송하는 전송 트랜지스터;
    상기 전송 트랜지스터로 인가되는 신호를 버퍼하여 입력 신호를 발생하는 버퍼; 및
    상기 패드로 고전압이 인가되면 상기 패드로 인가되는 전압을 상기 제어전압 및 플로팅 웰 전압으로 발생하고, 상기 패드로 상기 고전압미만의 전압이 인가되면 상기 제어전압으로 접지전압을, 상기 플로팅 웰 전압으로 전원전압을 발생하는 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 입력 버퍼.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고전압은
    상기 전원전압보다 높은 전압인 것을 특징으로 하는 입력 버퍼.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어수단은
    상기 플로팅 웰 전압이 인가되고 상기 패드로 고전압이 인가되면 고전압 검출신호를 발생하고 고전압 검출 리셋 신호에 응답하여 리셋되는 고전압 검출회로;
    상기 패드로 고전압미만의 전압이 인가되면 상기 고전압 검출신호를 리셋하기 위한 상기 고전압 검출 리셋 신호를 발생하는 고전압 검출 리셋 회로; 및
    상기 고전압 검출신호가 발생되면 상기 패드로 인가되는 전압을 상기 제어 전압 및 상기 플로팅 웰 전압으로 발생하고, 상기 고전압 검출신호가 리셋되면 접지전압을 상기 제어전압으로, 전원전압을 상기 플로팅 웰 전압으로 발생하는 제어전압 및 플로팅 웰 전압 발생회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 입력 버퍼.
  4. 제3항에 있어서, 상기 고전압 검출회로는
    상기 패드와 제1노드사이에 연결되고 전원전압이 인가되는 게이트와 상기 플로팅 웰 전압이 인가되는 기판을 가진 제1PMOS트랜지스터;
    상기 제1노드와 제2노드사이에 연결되고 전원전압이 인가되는 게이트와 접지전압이 인가되는 기판을 가진 제1NMOS트랜지스터;
    상기 제2노드에 연결된 드레인과 상기 고전압 검출 리셋 신호가 인가되는 게이트와 접지전압에 연결된 소스와 기판을 가진 제2NMOS트랜지스터;
    전원전압에 연결된 소스 및 기판과 상기 제1노드에 연결된 게이트를 가진 제2PMOS트랜지스터;
    상기 제2PMOS트랜지스터의 드레인에 연결된 소스와 상기 제2노드에 연결된 게이트와 전원전압에 연결된 기판을 가진 제3PMOS트랜지스터;
    상기 제2노드에 연결된 게이트와 상기 제3PMOS트랜지스터의 드레인에 연결된 드레인과 접지전압에 연결된 소스 및 기판을 가진 제3NMOS트랜지스터를 구비하고,
    상기 제3PMOS트랜지스터의 드레인을 통하여 상기 고전압 검출신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 입력 버퍼.
  5. 제3항에 있어서, 상기 고전압 검출 리셋 회로는
    상기 패드와 제3노드사이에 연결되고 전원전압이 인가되는 게이트와 접지전압에 연결된 기판을 가진 제4NMOS트랜지스터;
    전원전압이 인가되는 소스 및 기판과 상기 패드에 연결된 게이트를 가진 제4PMOS트랜지스터;
    상기 제4PMOS트랜지스터의 드레인에 연결된 소스와 전원전압이 인가되는 기판과 상기 제3노드에 연결된 게이트를 가진 제5PMOS트랜지스터; 및
    상기 제5PMOS트랜지스터에 연결된 드레인과 상기 제3노드에 연결된 게이트와 접지전압에 연결된 소스 및 기판을 가진 제5NMOS트랜지스터를 구비하고,
    상기 제5PMOS트랜지스터의 드레인을 통하여 상기 고전압 검출 리셋 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 입력 버퍼.
  6. 제3항에 있어서, 상기 제어전압 및 플로팅 웰 전압 발생회로는
    전원전압이 인가되는 소스 및 드레인의 하나와 제4노드에 연결된 게이트와 플로팅 웰 전압이 인가되는 상기 소스 및 드레인의 다른 하나 및 기판을 가진 제6PMOS트랜지스터;
    상기 제4노드에 연결된 소스 및 드레인의 하나와 전원전압이 인가되는 게이트와 상기 패드에 연결된 상기 소스 및 드레인의 다른 하나와 상기 플로팅 웰 전압이 인가되는 기판을 가진 제7PMOS트랜지스터;
    상기 플로팅 웰 전압이 인가되는 기판과, 상기 제6PMOS트랜지스터의 상기 소스 및 드레인의 다른 하나에 연결된 소스 및 드레인의 하나, 상기 패드에 연결된 상기 소스 및 드레인의 다른 하나, 및 상기 전원전압이 인가되는 게이트를 가진 제8PMOS트랜지스터;
    전원전압이 인가되는 게이트와 상기 제4노드에 연결된 드레인과 접지전압에 연결된 기판을 가진 제6NMOS트랜지스터; 및
    상기 제6NMOS트랜지스터의 소스에 연결된 드레인과 상기 고전압 검출 신호가 인가되는 게이트와 접지전압에 연결된 기판 및 소스를 가진 제7NMOS트랜지스터를 구비하고,
    상기 제4노드를 통하여 상기 제어전압을 발생하고, 상기 제6PMOS트랜지스터의 상기 소스 및 드레인의 다른 하나를 통하여 상기 플로팅 웰 전압을 발생하는 것을 특징으로 하는 입력 버퍼.
  7. 전원전압과 패드사이에 연결된 풀업 트랜지스터;
    전원전압이 인가되는 게이트와 접지전압에 연결된 기판을 가지고 상기 패드로 인가되는 신호를 전송하는 전송 트랜지스터;
    상기 전송 트랜지스터로 인가되는 신호를 버퍼하여 입력 신호를 발생하는 버퍼; 및
    상기 패드로 고전압이 인가되면 상기 풀업 트랜지스터를 오프하고, 상기 패드로 상기 고전압미만의 전압이 인가되면 상기 풀업 트랜지스터를 온하는 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 입력 버퍼.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어수단은
    상기 패드로 고전압이 인가되면 고전압 검출신호를 발생하고, 상기 패드로 고전압미만의 전압이 인가되면 상기 고전압 검출신호를 리셋하는 고전압 검출 회로; 및
    상기 고전압 검출신호가 발생되면 상기 패드로 인가되는 전압을 상기 풀업 트랜지스터의 게이트와 기판으로 인가하고, 상기 고전압 검출신호가 리셋되면 접지전압 및 전원전압을 상기 풀업 트랜지스터의 게이트와 기판으로 인가하는 제어전압 및 플로팅 웰 전압 발생회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 입력 버퍼.
  9. 제8항에 있어서, 상기 고전압 검출 회로는
    상기 플로팅 웰 전압이 인가되고 상기 패드로 고전압이 인가되면 고전압 검출신호를 발생하는 고전압 검출회로; 및
    상기 패드로 고전압미만의 전압이 인가되면 상기 고전압 검출신호를 리셋하기 위한 고전압 검출 리셋 신호를 발생하는 고전압 검출 리셋 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 입력 버퍼.
  10. 제9항에 있어서, 상기 고전압 검출회로는
    상기 패드와 제1노드사이에 연결되고 전원전압이 인가되는 게이트와 상기 플로팅 웰 전압이 인가되는 기판을 가진 제1PMOS트랜지스터;
    상기 제1노드와 제2노드사이에 연결되고 전원전압이 인가되는 게이트와 접지전압이 인가되는 기판을 가진 제1NMOS트랜지스터;
    상기 제2노드에 연결된 드레인과 상기 고전압 검출 리셋 신호가 인가되는 게이트와 접지전압에 연결된 소스와 기판을 가진 제2NMOS트랜지스터;
    전원전압에 연결된 소스 및 기판과 상기 제1노드에 연결된 게이트를 가진 제2PMOS트랜지스터;
    상기 제2PMOS트랜지스터의 드레인에 연결된 소스와 상기 제2노드에 연결된 게이트와 전원전압에 연결된 기판을 가진 제3PMOS트랜지스터;
    상기 제2노드에 연결된 게이트와 상기 제3PMOS트랜지스터의 드레인에 연결된 드레인과 접지전압에 연결된 소스 및 기판을 가진 제3NMOS트랜지스터를 구비하고,
    상기 제3PMOS트랜지스터의 드레인을 통하여 상기 고전압 검출신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 입력 버퍼.
  11. 제9항에 있어서, 상기 고전압 검출 리셋 회로는
    상기 패드와 제3노드사이에 연결되고 전원전압이 인가되는 게이트와 접지전압에 연결된 기판을 가진 제4NMOS트랜지스터;
    전원전압이 인가되는 소스 및 기판과 상기 패드에 연결된 게이트를 가진 제4PMOS트랜지스터;
    상기 제4PMOS트랜지스터의 드레인에 연결된 소스와 전원전압이 인가되는 기판과 상기 제3노드에 연결된 게이트를 가진 제5PMOS트랜지스터; 및
    상기 제5PMOS트랜지스터의 드레인에 연결된 드레인과 상기 제3노드에 연결된 게이트와 접지전압에 연결된 소스 및 기판을 가진 제5NMOS트랜지스터를 구비하고,
    상기 제5PMOS트랜지스터의 드레인을 통하여 상기 고전압 검출 리셋 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 입력 버퍼.
  12. 제8항에 있어서, 상기 제어전압 및 플로팅 웰 전압 발생회로는
    전원전압이 인가되는 소스 및 드레인의 하나와 제4노드에 연결된 게이트와 상기 플로팅 웰 전압이 인가되는 상기 소스 및 드레인의 다른 하나와 기판을 가진 제6PMOS트랜지스터;
    상기 제4노드에 연결된 소스 및 드레인의 하나와, 전원전압이 인가되는 게이트와 상기 패드에 연결된 상기 소스 및 드레인의 다른 하나와 상기 플로팅 웰 전압이 인가되는 기판을 가진 제7PMOS트랜지스터;
    상기 플로팅 웰 전압이 인가되는 기판과, 상기 제6PMOS트랜지스터의 상기 소스 및 드레인의 다른 하나에 연결된 소스 및 드레인의 하나, 상기 패드에 연결된 상기 소스 및 드레인의 다른 하나, 및 상기 전원전압이 인가되는 게이트를 가진 제8PMOS트랜지스터;
    전원전압이 인가되는 게이트와 상기 제4노드에 연결된 드레인과 접지전압에 연결된 기판을 가진 제6NMOS트랜지스터; 및
    상기 제6NMOS트랜지스터의 소스에 연결된 드레인과 상기 고전압 검출 신호가 인가되는 게이트와 접지전압에 연결된 기판 및 소스를 가진 제7NMOS트랜지스터를 구비하고,
    상기 제4노드를 통하여 상기 제어전압을 발생하고, 상기 제6PMOS트랜지스터의 상기 소스 및 드레인의 다른 하나를 통하여 상기 플로팅 웰 전압을 발생하는 것을 특징으로 하는 입력 버퍼.
KR10-2002-0079348A 2002-12-12 2002-12-12 입력 버퍼 KR100519788B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0079348A KR100519788B1 (ko) 2002-12-12 2002-12-12 입력 버퍼
US10/670,856 US6850108B2 (en) 2002-12-12 2003-09-25 Input buffer
JP2003396542A JP4105082B2 (ja) 2002-12-12 2003-11-27 入力バッファ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0079348A KR100519788B1 (ko) 2002-12-12 2002-12-12 입력 버퍼

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040051420A KR20040051420A (ko) 2004-06-18
KR100519788B1 true KR100519788B1 (ko) 2005-10-10

Family

ID=32501397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0079348A KR100519788B1 (ko) 2002-12-12 2002-12-12 입력 버퍼

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6850108B2 (ko)
JP (1) JP4105082B2 (ko)
KR (1) KR100519788B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10283189B2 (en) 2017-05-26 2019-05-07 SK Hynix Inc. Semiconductor device and memory system having input buffer circuit
US11101799B2 (en) 2017-05-24 2021-08-24 SK Hynix Inc. Voltage driving circuit

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7202699B1 (en) 2003-09-15 2007-04-10 Cypress Semiconductor Corporation Voltage tolerant input buffer
KR100650195B1 (ko) * 2005-03-02 2006-11-27 매그나칩 반도체 유한회사 씨모스 입출력 회로
CN100373300C (zh) * 2005-12-16 2008-03-05 北京中星微电子有限公司 一种解决共享总线浮空导致io漏电的设计方法及装置
WO2007138710A1 (ja) * 2006-06-01 2007-12-06 Mitsubishi Electric Corporation 半導体装置
JP4987447B2 (ja) * 2006-11-30 2012-07-25 オンセミコンダクター・トレーディング・リミテッド 半導体集積回路
US8725330B2 (en) * 2010-06-02 2014-05-13 Bryan Marc Failing Increasing vehicle security
JP5634236B2 (ja) * 2010-11-30 2014-12-03 スパンション エルエルシー レベルシフト回路及び半導体装置
JP5351215B2 (ja) * 2011-06-20 2013-11-27 日本電信電話株式会社 信号出力回路
US9997230B1 (en) * 2017-06-20 2018-06-12 Elite Semiconductor Memory Technology Inc. Reference voltage pre-processing circuit and reference voltage pre-processing method for a reference voltage buffer
CN107659303A (zh) * 2017-08-31 2018-02-02 晨星半导体股份有限公司 输入输出电路
KR102069633B1 (ko) * 2018-07-10 2020-01-23 삼성전기주식회사 제어 버퍼 회로 및 고주파 스위치 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02216699A (ja) * 1989-02-15 1990-08-29 Mitsubishi Electric Corp バッファ回路およびその動作方法
KR960019987A (ko) * 1994-11-09 1996-06-17 김광호 데이타 출력버퍼
KR980012169A (ko) * 1996-07-09 1998-04-30 김광호 복합 반도체 장치(a embedded semiconductor device)
KR19980056437A (ko) * 1996-12-28 1998-09-25 문정환 출력 버퍼
KR20030057718A (ko) * 2001-12-29 2003-07-07 주식회사 하이닉스반도체 반도체메모리장치의 입력버퍼회로

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5381062A (en) * 1993-10-28 1995-01-10 At&T Corp. Multi-voltage compatible bidirectional buffer
US6137313A (en) * 1997-06-20 2000-10-24 Altera Corporation Resistive pull-up device for I/O pin
GB2374475B (en) * 2000-12-15 2005-05-11 Micron Technology Inc Input-output buffer circuit and method for avoiding inadvertent conduction of a pull-up transistor
KR100391991B1 (ko) * 2001-05-02 2003-07-22 삼성전자주식회사 전압 인터페이스 회로를 구비한 반도체 집적 회로 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02216699A (ja) * 1989-02-15 1990-08-29 Mitsubishi Electric Corp バッファ回路およびその動作方法
KR960019987A (ko) * 1994-11-09 1996-06-17 김광호 데이타 출력버퍼
KR980012169A (ko) * 1996-07-09 1998-04-30 김광호 복합 반도체 장치(a embedded semiconductor device)
KR19980056437A (ko) * 1996-12-28 1998-09-25 문정환 출력 버퍼
KR20030057718A (ko) * 2001-12-29 2003-07-07 주식회사 하이닉스반도체 반도체메모리장치의 입력버퍼회로

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11101799B2 (en) 2017-05-24 2021-08-24 SK Hynix Inc. Voltage driving circuit
US11387830B2 (en) 2017-05-24 2022-07-12 SK Hynix Inc. Output driving circuit
US10283189B2 (en) 2017-05-26 2019-05-07 SK Hynix Inc. Semiconductor device and memory system having input buffer circuit

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040051420A (ko) 2004-06-18
JP4105082B2 (ja) 2008-06-18
US20040113676A1 (en) 2004-06-17
US6850108B2 (en) 2005-02-01
JP2004312686A (ja) 2004-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101652824B1 (ko) 와이드 전압 레인지용 출력 드라이버
KR100519788B1 (ko) 입력 버퍼
US6724226B2 (en) Signal transmission circuit capable of tolerating high-voltage input signal
TWI528718B (zh) 輸出緩衝器
JP2008061245A (ja) 入出力装置
KR101020293B1 (ko) 반도체 메모리 장치
US10748890B2 (en) Negative voltage tolerant IO circuitry for IO pad
US8111561B2 (en) Bulk bias voltage generating device and semiconductor memory apparatus including the same
TW201830863A (zh) 電源啟動控制電路以及輸入/出控制電路
JP3557694B2 (ja) 出力回路
TWI634407B (zh) 上電控制電路及控制電路
KR102069356B1 (ko) 커런트 미러 기반의 레벨 시프트 장치 그리고, 그 동작 방법
JP2005039635A (ja) パワーオンリセット回路
KR20040001270A (ko) 누설전류를 감소시킬 수 있는 데이터 전송회로 및 방법
JP2007049671A (ja) 集積回路装置、およびインバータ段の出力で出力信号を駆動するための方法
KR20090098441A (ko) 파워 온 리셋 회로
KR960019694A (ko) 반도체 소자의 신호 입력장치
TWI590586B (zh) 輸出電路
KR100706831B1 (ko) 반도체 메모리 장치의 내부 전원 싱크 회로
KR100277866B1 (ko) 반도체 소자의 출력 드라이버
KR20100111006A (ko) 반도체 장치 및 입력단 플로팅 방지 회로
KR101188981B1 (ko) 반도체 소자의 고전압 제어 회로
JP6036272B2 (ja) レベルシフト回路、パワーオンリセット回路及び半導体集積回路
TWM528035U (zh) 電位轉換器
TWM569528U (zh) 電位轉換器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120831

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130902

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140901

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150831

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180831

Year of fee payment: 14