JPH06291638A - Semiconductor unit - Google Patents

Semiconductor unit

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JPH06291638A
JPH06291638A JP5073303A JP7330393A JPH06291638A JP H06291638 A JPH06291638 A JP H06291638A JP 5073303 A JP5073303 A JP 5073303A JP 7330393 A JP7330393 A JP 7330393A JP H06291638 A JPH06291638 A JP H06291638A
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Abstract

PURPOSE:To prevent a leak current from flowing through a parasitic diode at the time of the high impedance of an input/output buffer circuit when performing bus connection at a certain voltage higher than that of 7 an own power source. CONSTITUTION:This device is provided with an N channel MOS transistor 114 to connect a source/drain current path between output terminals 110 and 111 of an output buffer 101 composed of a P channel MOS transistor 112 and an N channel MOS transistor 113. The gate of the transistor 114 is controlled by an enable signal for controlling it to the high impedance state of an output buffer 101, and the leak current is prevented caused by the parasitic diode from flowing from an input/output terminal 111 to a power source VDD.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に関し、特に
CMOSタイプの入出力バッファの外部信号に対する保
護回路を有する半導体装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device having a CMOS type input / output buffer protection circuit against an external signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近の電子機器、例えば、パーソナルコ
ンピュータなどに用いられるLSIの供給電源電圧は、
電子機器の省電力化のために低電圧化が図られ5Vの電
源電圧の3.3V化が急速に進んでいる。
2. Description of the Related Art The power supply voltage of an LSI used in recent electronic devices such as personal computers is
To reduce the power consumption of electronic devices, lower voltage has been achieved, and the 5V power supply voltage is rapidly becoming 3.3V.

【0003】しかし、上記電子機器のプリント基板上の
すべてのLSIを3.3V化したわけではなく、このた
めグルー・ロジックあるいはバス・インタフェース用の
ASIC(特定用途向集積回路)には、3.3V系と5
V系の両方の信号を取り扱うデバイスが必要となる。
However, not all the LSIs on the printed circuit boards of the above electronic devices have been converted to 3.3V, and therefore 3.3V is used for an ASIC (application specific integrated circuit) for glue logic or bus interface. System and 5
A device that handles both V-system signals is required.

【0004】標準的なASICの製品であるCMOSタ
イプのゲートアレイにおいても、その電源電圧の低電圧
化が進み3.3V系および5V系の両方の信号を取り扱
うことのできる製品が市販され始めている。
Even in the CMOS type gate array which is a standard ASIC product, the power supply voltage thereof is becoming lower, and products capable of handling both 3.3V and 5V signals are being put on the market. .

【0005】このCMOSタイプのゲートアレイのLS
Iの半導体装置は、一般的に複数個のPチャネルMOS
型トランジスタとNチャネル型MOSトランジスタとを
基本素子として用いる複数個の内部セルおよび同じく複
数個のPチャネル型MOSトランジスタとNチャネル型
MOSトランジスタとを用いて構成される複数個の外部
セルを基本セルとして有する構成である。上述の外部セ
ルはこのLSIと他のLSIとのインタフェースをとる
ためにこのLSIへの入出力信号レベル(TTLレベル
が一般的)と内部セルのCMOSレベルの信号とのレベ
ル変換の機能を有する。
LS of this CMOS type gate array
The semiconductor device I is generally composed of a plurality of P channel MOSs.
Cell having a plurality of P-channel MOS transistors and N-channel MOS transistors as basic elements and a plurality of external cells having a plurality of P-channel MOS transistors and N-channel MOS transistors It has a configuration as. The above-mentioned external cell has a function of level conversion between the input / output signal level (generally TTL level) to this LSI and the CMOS level signal of the internal cell in order to interface this LSI with another LSI.

【0006】従来技術のCMOSタイプのLSIの半導
体装置の出力外部セルの回路図を示す図5を参照する
と、従来の出力外部セル500はソースを電源VDDに
ドレインを出力端510に接続するPチャネル型MOS
トランジスタ512と、ソースを接地しドレインを出力
端510に接続するNチャネル型MOSトランジスタ5
13とで構成する出力バッファ501と出力端510に
接続して出力信号を外部へ出力する出力端子511とを
有する。
Referring to FIG. 5, which shows a circuit diagram of an output external cell of a conventional CMOS type LSI semiconductor device, a conventional output external cell 500 is a P channel having a source connected to a power supply VDD and a drain connected to an output terminal 510. Type MOS
Transistor 512 and N-channel MOS transistor 5 whose source is grounded and whose drain is connected to output terminal 510
13 has an output buffer 501 and an output terminal 511 connected to the output terminal 510 and outputting an output signal to the outside.

【0007】さらに、この従来の出力外部セル500
は、データ入力信号D1を入力端504に受けおよびイ
ネイブル信号ENを入力端505に受けこれらの信号を
入力する2入力NAND回路518とデータ入力信号D
1およびインバータ回路520で反転したイネイブル信
号ENの反転信号を入力する2入力NOR回路507と
で構成され、2入力NAND回路518の出力を出力端
506を介してPチャネル型MOSトランジスタ512
のゲートに接続され2入力NOR回路519の出力を出
力端507を介してNチャネル型MOSトランジスタ5
13のゲートに接続され上記データ入力信号D1および
イネイブル信号ENとによりPチャネル型MOSトラン
ジスタ512およびNチャネル型MOSトランジスタ5
13のオン/オフを制御する出力バッファ制御回路50
2を有する。
Further, this conventional output external cell 500
Is a 2-input NAND circuit 518 for receiving a data input signal D1 at its input end 504 and an enable signal EN at its input end 505 and a data input signal D.
1 and a 2-input NOR circuit 507 which receives an inverted signal of the enable signal EN inverted by the inverter circuit 520, and outputs the output of the 2-input NAND circuit 518 via the output terminal 506 to the P-channel MOS transistor 512.
Of the 2-input NOR circuit 519 connected to the gate of the N-channel MOS transistor 5 via the output terminal 507.
P-channel type MOS transistor 512 and N-channel type MOS transistor 5 connected to the gate of No. 13 by the data input signal D1 and the enable signal EN.
Output buffer control circuit 50 for controlling ON / OFF of 13
Have two.

【0008】次に、上記従来の出力外部セル500の動
作を説明する。
Next, the operation of the conventional output external cell 500 will be described.

【0009】電源VDDに5.0V程度の電位が与えら
れ、イネイブル信号ENがハイレベル(以降“H”と記
す)の場合には、2入力NAND回路518の一方の入
力に“H”の信号が入力され2入力NOR回路519の
一方の入力にイネイブル信号ENの反転信号のロウレベ
ル(以降“L”と記す)の信号が入力される。
When a potential of about 5.0 V is applied to the power supply VDD and the enable signal EN is at a high level (hereinafter referred to as "H"), the "H" signal is input to one input of the 2-input NAND circuit 518. Is input to one input of the 2-input NOR circuit 519, and a low level signal (hereinafter referred to as “L”) of the inverted signal of the enable signal EN is input.

【0010】そして、2入力NAND回路518および
2入力NOR回路519ともデータ入力信号D1の反転
信号をそれぞれの回路518および519が出力し、デ
ータ入力信号D1が“H”の時は2入力NAND回路5
18および2入力NOR回路519のそれぞれの出力は
“L”となり、データ入力信号D1が“L”の時は上述
のそれぞれの出力は“H”となる。
The 2-input NAND circuit 518 and the 2-input NOR circuit 519 output the inverted signal of the data input signal D1 from their respective circuits 518 and 519, and when the data input signal D1 is "H", the 2-input NAND circuit. 5
The respective outputs of the 18- and 2-input NOR circuits 519 are "L", and when the data input signal D1 is "L", the respective outputs described above are "H".

【0011】したがって、この外部セル500は、デー
タ入力信号D1が“H”の時はPチャネルMOS型トラ
ンジスタ512がオンしNチャネル型MOSトランジス
タ513がオフして“H”の信号を出力する。一方、デ
ータ入力信号D1が“L”の時は、Pチャネル型MOS
トランジスタ512がオフしNチャネル型MOSトラン
ジスタ513がオンし“L”の信号を出力する。
Therefore, in the external cell 500, when the data input signal D1 is "H", the P-channel MOS transistor 512 is turned on and the N-channel MOS transistor 513 is turned off to output a "H" signal. On the other hand, when the data input signal D1 is "L", the P channel type MOS
The transistor 512 is turned off and the N-channel type MOS transistor 513 is turned on to output an “L” signal.

【0012】また、イネイブル信号ENが“L”の場合
には、2入力NAND回路518の一方の入力に“L”
の信号が入力され2入力NOR回路519の一方の入力
に“H”の信号が入力される。
When the enable signal EN is "L", one input of the 2-input NAND circuit 518 is "L".
Signal is input and the “H” signal is input to one input of the 2-input NOR circuit 519.

【0013】そして、2入力NAND回路518および
2入力NOR回路519の出力のそれぞれはこのイネイ
ブル信号ENで決まりデータ入力信号D1には依存せず
2入力NAND回路518は“H”の信号を2入力NO
R回路519は“L”の信号を出力する。
The outputs of the 2-input NAND circuit 518 and the 2-input NOR circuit 519 are determined by the enable signal EN, and do not depend on the data input signal D1. The 2-input NAND circuit 518 inputs the "H" signal to the 2-input. NO
The R circuit 519 outputs an “L” signal.

【0014】したがって、このCMOS出力バッファ5
01はPチャネル型MOSトランジスタ512およびN
チャネル型MOSトランジスタ513のそれぞれを共に
オフしハイインピーダンス状態となる。
Therefore, this CMOS output buffer 5
01 is a P-channel MOS transistor 512 and N
Both of the channel type MOS transistors 513 are turned off to be in a high impedance state.

【0015】以上説明したように、この従来の出力外部
セル500は3−stateの出力回路として機能す
る。
As described above, the conventional output external cell 500 functions as a 3-state output circuit.

【0016】次に、従来技術のCMOSタイプのLSI
の半導体装置の入力外部セルを示す図6を参照すると、
この入力外部セル600は、ソースを電源VDDにゲー
トを入力端606に接続するPチャネル型MOSトラン
ジスタ612とソースを接地しゲートを入力端606に
接続するNチャネル型MOSトランジスタ613とを有
してトランジスタ612とトランジスタ613とのそれ
ぞれのドレインどうしを接続して出力端610を介して
内部セルへ信号を供給する構成である。
Next, a prior art CMOS type LSI
6, which shows an input external cell of the semiconductor device of FIG.
This input external cell 600 has a P-channel type MOS transistor 612 whose source is connected to the power supply VDD and whose gate is connected to the input end 606, and an N-channel type MOS transistor 613 whose source is grounded and whose gate is connected to the input end 606. The drains of the transistor 612 and the transistor 613 are connected to each other, and a signal is supplied to the internal cell via the output terminal 610.

【0017】また、このCMOS入力バッファ601は
PチャネルおよびNチャネルMOSトランジスタ612
および613の入力信号を受けるゲートに対して静電気
による破壊を防止するための静電保護ダイオード素子6
04および605を有し、ダイオード604はそのアノ
ードを入力端606にそのカソードを電源VDDに接続
し、ダイオード605はそのアノードを接地しそのカソ
ードを入力端606に接続する入力バッファ601と、
入力端子611とで構成される。
The CMOS input buffer 601 has a P-channel and N-channel MOS transistor 612.
And a diode 613 for receiving an input signal, an electrostatic protection diode element 6 for preventing destruction by static electricity.
04 and 605, the diode 604 has its anode connected to the input end 606 and its cathode connected to the power supply VDD, the diode 605 has its input grounded and its cathode connected to the input end 606;
And an input terminal 611.

【0018】次に、この従来の入力外部セル600の動
作を説明する。
Next, the operation of the conventional input external cell 600 will be described.

【0019】電源VDDに5.0V程度の電位が与えら
れ入力端子611にTTLレベルの“H”の入力信号が
供給される場合には、Pチャネル型MOSトランジスタ
612がオフしNチャネル型MOSトランジスタ613
がオンするインバータ回路として作用しこの入力バッフ
ァ601はCMOSレベルの“L”を出力して出力端6
10を介して内部セルへ供給する。
When a potential of about 5.0 V is applied to the power supply VDD and an input signal of "H" of TTL level is supplied to the input terminal 611, the P-channel MOS transistor 612 is turned off and the N-channel MOS transistor is turned on. 613
This input buffer 601 outputs a CMOS level "L" to output 6
Supply to the internal cell via 10.

【0020】一方、入力端子611にTTLレベルの
“L”の入力信号が供給される場合には、Pチャネル型
MOSトランジスタ612がオンしNチャネル型MOS
トランジスタ613がオフして“H”のCMOSレベル
を出力してこの出力信号を出力端610を介して内部セ
ルへ供給する。
On the other hand, when an "L" level input signal at the TTL level is supplied to the input terminal 611, the P-channel type MOS transistor 612 turns on and the N-channel type MOS transistor is turned on.
The transistor 613 is turned off, the CMOS level of “H” is output, and this output signal is supplied to the internal cell via the output terminal 610.

【0021】さらに、省電力化のためにLSIへの供給
電源電圧の低電圧化が図られ5Vの電源電圧が3.3V
になり、従来のCMOSタイプのゲートアレイのLSI
の半導体装置の電源電圧VDDは3.3Vで供給され
る。
Further, in order to save power, the power supply voltage supplied to the LSI has been lowered, and the power supply voltage of 5V is 3.3V.
The conventional CMOS type gate array LSI
The power supply voltage VDD of the semiconductor device is supplied at 3.3V.

【0022】この時、上記従来のCMOSタイプのLS
Iの出力外部セル500の電源VDDも5.0Vから
3.3Vへ下げられて供給され3−state状態の出
力回路として機能し、入力外部セル600も同様にその
電源VDDを5.0Vから3.3Vに下げられて供給さ
れTTL入力信号のCMOSレベル信号への変換機能と
して動作する。
At this time, the conventional CMOS type LS is used.
The power supply VDD of the output external cell 500 of I also functions as an output circuit in the 3-state state by being supplied by being lowered from 5.0V to 3.3V, and the input external cell 600 similarly changes its power supply VDD from 5.0V to 3V. It operates by converting the TTL input signal to a CMOS level signal supplied by being lowered to 0.3V.

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
出力外部セル500のイネイブル信号ENが“L”の場
合この出力外部セル500はハイインピーダンス状態と
なる。この時、出力端子511に電源VDDの電位3.
3Vより高電位のバスVDDEX(例えば、5Vの信
号)が端子521に接続されるとPチャネル型MOSト
ランジスタ512のドレイン領域とNウェルまたはN型
基板との間の寄生ダイオード515を通して端子521
から出力端子511および出力端510を経由して電源
VDDへリーク電流が流れる問題点があった。
However, when the enable signal EN of the output external cell 500 described above is "L", the output external cell 500 is in a high impedance state. At this time, the potential 3.
When a bus VDDEX having a potential higher than 3V (for example, a signal of 5V) is connected to the terminal 521, the terminal 521 is passed through the parasitic diode 515 between the drain region of the P-channel type MOS transistor 512 and the N well or the N type substrate.
There is a problem that a leak current flows from the power supply VDD to the power supply VDD via the output terminal 511 and the output terminal 510.

【0024】また、上述の入力外部セル600が他のL
SIの出力信号の5V程度の“H”の信号を受ける場合
には、静電保護ダイオード素子604を通して入力端子
611を経由し端子621から電源VDDへリーク電流
が流れる問題点もあった。
In addition, the above-mentioned input external cell 600 is the other L
When receiving an "H" signal of about 5V of the SI output signal, there is also a problem that a leak current flows from the terminal 621 to the power supply VDD through the input terminal 611 through the electrostatic protection diode element 604.

【0025】したがって、本発明の目的は、電源の電位
よりも高電位のバスが接続されてもリーク電流の発生を
防止できる出力外部セルを有するCMOSタイプのLS
Iの半導体装置および電源の電位より高電位の入力レベ
ルを受けてもリーク電流の発生を防止できる入力外部セ
ルを有するCMOSタイプのLSIの半導体装置を提供
することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a CMOS type LS having an output external cell capable of preventing generation of a leak current even if a bus having a potential higher than the potential of a power supply is connected.
It is an object of the present invention to provide a semiconductor device of CMOS type having a semiconductor device of I and an input external cell capable of preventing generation of a leak current even when receiving an input level higher than the potential of a power supply.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
第1および第2の電源端子と、複数個の出力端子と、前
記出力端子へその出力信号を供給する複数個の出力バッ
ファと、少なくとも1個の制御信号を受けて前記出力バ
ッファの出力状態を制御する出力バッファ制御回路とを
有する半導体装置において、前記出力端子と前記出力バ
ッファの出力端との間にソース・ドレイン通路を接続す
るMOSトランジスタと、前記制御信号を受けその出力
を前記MOSトランジスタのゲートに供給して前記MO
Sトランジスタのオン/オフを制御する保護トランジス
タ制御回路とを有する構成である。
The semiconductor device of the present invention comprises:
The first and second power supply terminals, the plurality of output terminals, the plurality of output buffers for supplying the output signals to the output terminals, and the output state of the output buffer by receiving at least one control signal. In a semiconductor device having an output buffer control circuit for controlling, a MOS transistor connecting a source / drain path between the output terminal and an output end of the output buffer, and receiving the control signal and outputting its output to the MOS transistor. Supply to the gate and the MO
A protection transistor control circuit for controlling ON / OFF of the S transistor is provided.

【0027】また、本発明の他の半導体装置は、第1お
よび第2の電源端子と、外部から入力信号の供給を受け
るまたは出力信号の供給を受けて外部へこの出力信号を
出力する複数個の入出力端子と、前記出力信号を前記入
出力信号を受ける複数個の入力バッファと、少なくとも
1個の制御信号を受けて前記出力バッファの出力状態を
制御する出力バッファ制御回路とを有する半導体装置に
おいて、前記入出力端子と前記出力バッファの出力端と
の間にソース・ドレイン通路を接続する第1のMOSト
ランジスタと、前記制御信号を受けその出力を前記第1
のMOSトランジスタのゲートに供給して前記第1のM
OSトランジスタのオン/オフを制御する保護トランジ
スタ制御回路と、前記入出力端子と前記入力バッファの
入力端との間にソース・ドレイン通路を接続しそのゲー
トに電源電位を供給する第2のMOSトランジスタとを
有する構成である。
Further, another semiconductor device of the present invention is a plurality of first and second power supply terminals and a plurality of externally supplied input signals or externally supplied output signals and outputting the output signals to the outside. A semiconductor device having a plurality of input / output terminals, a plurality of input buffers for receiving the output signals, and an output buffer control circuit for receiving at least one control signal and controlling an output state of the output buffers. A first MOS transistor connecting a source / drain path between the input / output terminal and the output terminal of the output buffer;
To the gate of the MOS transistor of the first M
A protection transistor control circuit for controlling on / off of an OS transistor, and a second MOS transistor for connecting a source / drain passage between the input / output terminal and an input end of the input buffer and supplying a power supply potential to its gate. And a configuration having.

【0028】また、本発明のさらに他の半導体装置は、
第1および第2の電源端子と、外部から入力信号の供給
を受ける複数個の入力端子と、前記入力端子を介して前
記入力信号を受ける複数個の入力バッファとを有する半
導体装置において、前記入力端子と前記入力バッファの
入力端との間にソース・ドレイン通路を接続しそのゲー
トに電源電位を供給するMOSトランジスタを有するこ
とを特徴とする半導体装置。
Still another semiconductor device of the present invention is
In a semiconductor device having first and second power supply terminals, a plurality of input terminals receiving an input signal from the outside, and a plurality of input buffers receiving the input signal via the input terminals, A semiconductor device comprising a source / drain passage connected between a terminal and an input end of the input buffer, and a MOS transistor for supplying a power supply potential to a gate thereof.

【0029】また、本発明の半導体装置は、前記MOS
トランジスタはディプレション型Nチャネル型MOSト
ランジスタである構成とすることもできる。
Further, the semiconductor device of the present invention comprises the MOS
The transistor may be a depletion type N-channel MOS transistor.

【0030】さらに、本発明の半導体装置は、前記出力
バッファはソースを前記第1の電源端子に接続するPチ
ャネル型MOSトランジスタと、ソースを前記第2の端
子に接続するNチャネル型MOSトランジスタから成り
前記Pチャネル型MOSトランジスタおよび前記Nチャ
ネル型MOSトランジスタのドレインのそれぞれを前記
出力バッファの出力端に接続する構成とすることもでき
る。
Further, in the semiconductor device of the present invention, the output buffer includes a P-channel type MOS transistor having a source connected to the first power supply terminal and an N-channel type MOS transistor having a source connected to the second terminal. The drains of the P-channel type MOS transistor and the N-channel type MOS transistor may be connected to the output terminal of the output buffer.

【0031】またさらに、本発明の半導体装置は、前記
出力バッファ制御回路は、データ入力信号の供給を受け
る第1の入力端とイネブル信号の供給を受ける第2の入
力端と前記第1および第2の入力端にその入力を接続し
その出力を前記Pチャネル型MOSトランジスタのゲー
トに接続するNAND回路と前記第1の入力端にその入
力の一端を接続し前記第2の入力端にインバータ回路を
介してその入力の他端を接続しその出力を前記Nチャネ
ル型MOSトランジスタのゲートに接続するNOR回路
とを有し前記イネイブル信号のハイレベルで前記データ
入力信号を前記出力バッファから出力し前記イネイブル
信号のロウレベルで前記出力バッファをハイインピーダ
ンス状態にする構成とすることもできる。
Still further, in the semiconductor device of the present invention, the output buffer control circuit has a first input end to which a data input signal is supplied and a second input end to which an enable signal is supplied and the first and the first and second input ends. A NAND circuit for connecting its input to the second input terminal and connecting its output to the gate of the P-channel type MOS transistor; and a first input terminal for connecting one end of the input to the second input terminal for an inverter circuit A NOR circuit that connects the other end of the input to the gate of the N-channel type MOS transistor through the output buffer and outputs the data input signal from the output buffer at a high level of the enable signal. The output buffer may be in a high impedance state when the enable signal is at a low level.

【0032】さらに、本発明の半導体装置の構成は、前
記保護トランジスタ制御回路の制御信号は前記イネイブ
ル信号であって前記イネイブル信号のハイレベルのとき
に前記MOSトランジスタがオンし前記イネイブル信号
がロウレベルのときに前記MOSトランジスタがオフす
るようにできる。
Further, in the configuration of the semiconductor device of the present invention, the control signal of the protection transistor control circuit is the enable signal, and when the enable signal is at a high level, the MOS transistor is turned on and the enable signal is at a low level. Sometimes the MOS transistor can be turned off.

【0033】またさらに、本発明の半導体装置は、前記
保護トランジスタ制御回路は、ドレインを前記第1の電
源端子に接続しゲートに前記イネイブル信号を受ける第
1のNチャネル型MOSトランジスタと、ドレインを負
荷を介して前記第1の電源端子に接続しゲートに基準電
位を受ける第2のNチャネル型MOSトランジスタとを
有し、前記第1および第2のNチャネル型MOSトラン
ジスタのソースどうしを定電流源を介して前記第2の電
源端子に接続し前記第2のNチャネルMOSトランジス
タのソースからの出力信号を前記MOS保護トランジス
タのゲートに供給する構成とすることもできる。
Further, in the semiconductor device of the present invention, the protection transistor control circuit has a drain connected to the first power supply terminal and a gate connected to the first N-channel MOS transistor for receiving the enable signal. A second N-channel MOS transistor connected to the first power supply terminal via a load and receiving a reference potential at its gate, and a constant current is applied to the sources of the first and second N-channel MOS transistors. It may be configured such that the output signal from the source of the second N-channel MOS transistor is supplied to the gate of the MOS protection transistor by connecting to the second power supply terminal via a source.

【0034】さらに、本発明の半導体装置は、前記保護
トランジスタ制御回路は、第1のPチャネル型MOSラ
ンジスタおよび第1のNチャネル型MOSランジスタの
それぞれのソースどうしならびにそれぞれのドレインど
うしを接続し、前記第1のPチャネル型MOSランジス
タのゲートには前記イネイブル信号を供給し前記第1の
Nチャネル型MOSランジスタのゲートには前記イネイ
ブル信号の反転信号を供給してその入力端に供給される
所望の低電位をその出力端から出力して前記MOSトラ
ンジスタをオフする第1のトランスファゲート回路と、
第2のPチャネル型MOSランジスタおよび第2のNチ
ャネル型MOSランジスタのそれぞれのソースどうしな
らびにそれぞれのドレインどうしを接続し、前記第2の
Pチャネル型MOSランジスタのゲートには前記イネイ
ブル信号の反転信号を供給し前記第2のNチャネル型M
OSランジスタのゲートには前記イネイブル信号を供給
してその入力端に供給される所望の高電位をその出力端
から出力して前記MOSトランジスタをオンする第2の
トランスファゲート回路とを有する構成とすることもで
きる。
Further, in the semiconductor device of the present invention, the protection transistor control circuit connects the sources and drains of the first P-channel MOS transistor and the first N-channel MOS transistor, respectively. The enable signal is supplied to the gate of the first P-channel MOS transistor and the inverted signal of the enable signal is supplied to the gate of the first N-channel MOS transistor and supplied to its input terminal. A first transfer gate circuit for outputting the low potential of the MOS transistor from its output terminal to turn off the MOS transistor,
The sources and drains of the second P-channel MOS transistor and the second N-channel MOS transistor are connected to each other, and the inverted signal of the enable signal is supplied to the gate of the second P-channel MOS transistor. For supplying the second N-channel type M
A second transfer gate circuit for supplying the enable signal to the gate of the OS transistor and outputting a desired high potential supplied to the input terminal from the output terminal to turn on the MOS transistor is provided. You can also

【0035】[0035]

【実施例】次に、本発明の第1の実施例の半導体装置に
ついて図面を参照して説明する。
Next, a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0036】図1を参照すると、この第1の実施例の半
導体装置の出力外部セル100は、ソースを電源VDD
にドレインを出力端110に接続するPチャネル型MO
Sトランジスタ112と、ソースを接地電位GNDに接
続しドレインを出力端110に接続するNチャネル型M
OSトランジスタ113とで構成されるCMOS出力バ
ッファ101を有する。さらに、この第1の実施例の半
導体装置の出力外部セル100は、データ入力信号D1
を入力端104におよびイネイブル信号ENを入力端5
05にそれぞれ受け、これらの信号を入力する2入力N
AND回路118とデータ入力信号D1およびインバー
タ回路120を介してイネイブル信号ENの反転信号を
入力する2入力NOR回路119とで構成され、2入力
NAND回路118の出力を出力端106を介してPチ
ャネル型MOSトランジスタ112のゲートに接続し、
2入力NOR回路の出力を出力端107を介してNチャ
ネル型MOSトランジスタ113のゲートに接続して、
上記データ入力信号D1およびイネイブル信号ENとに
よりトランジスタ113およびトランジスタ112のオ
ン/オフを制御する制御回路102を有する。
Referring to FIG. 1, in the output external cell 100 of the semiconductor device of the first embodiment, the source is a power supply VDD.
P-channel MO with drain connected to output 110
An S-channel transistor 112 and an N-channel type M whose source is connected to the ground potential GND and whose drain is connected to the output terminal 110.
It has a CMOS output buffer 101 composed of an OS transistor 113. Further, the output external cell 100 of the semiconductor device according to the first embodiment has the data input signal D1.
To the input terminal 104 and the enable signal EN to the input terminal 5
2 inputs N to receive these signals at 05
An AND circuit 118 and a 2-input NOR circuit 119 which inputs the inverted signal of the enable signal EN via the data input signal D1 and the inverter circuit 120, and the output of the 2-input NAND circuit 118 is output via the output terminal 106 to the P channel. Connected to the gate of the MOS transistor 112,
The output of the 2-input NOR circuit is connected to the gate of the N-channel type MOS transistor 113 via the output terminal 107,
It has a control circuit 102 for controlling on / off of the transistor 113 and the transistor 112 by the data input signal D1 and the enable signal EN.

【0037】またさらに、この第1の実施例の半導体装
置の出力外部セル100は、イネイブル信号ENを端子
108に受けてその信号をゲートに入力し、ドレインを
電源VDDに接続するNチャネル型MOSトランジスタ
115と、基準電位VREFをゲートに入力しドレイン
を抵抗負荷122を介して電源VDDに接続するNチャ
ネル型MOSトランジスタ116と、トランジスタ11
5および116のそれぞれのソースどうしを定電流源1
17を介して接地電位GNDに接続し、抵抗負荷122
とトランジスタ116のドレインとの接続点を出力端1
09に接続する構成の保護トランジスタ制御回路103
を有する。
Furthermore, the output external cell 100 of the semiconductor device of the first embodiment is an N-channel MOS which receives the enable signal EN at the terminal 108, inputs the signal to the gate, and connects the drain to the power supply VDD. A transistor 115, an N-channel MOS transistor 116 having a gate to which a reference potential VREF is input and a drain connected to a power supply VDD via a resistive load 122, and the transistor 11
A constant current source 1 is provided between the sources 5 and 116.
Connected to the ground potential GND via 17, and the resistance load 122
To the drain of the transistor 116 and output terminal 1
09 protection transistor control circuit 103 configured to be connected to
Have.

【0038】さらに、この第1の実施例の半導体装置の
出力外部セル100は、ソース・ドレイン電流通路を出
力端110と出力端子111とに接続しそのゲートを出
力端109に接続してオン/オフするディプレッション
型Nチャネル型MOSトランジスタ114を有する構成
である。このトランジスタ114はそのしきい値電圧V
TをVT≒0ボルト程度に設定する。また基準電位VR
EFはイネイブル信号ENの論理しきい値のVDD/2
程度に設定する。
Further, in the output external cell 100 of the semiconductor device of the first embodiment, the source / drain current path is connected to the output terminal 110 and the output terminal 111 and the gate thereof is connected to the output terminal 109 to turn on / off. This is a configuration having a depletion type N-channel MOS transistor 114 that is turned off. This transistor 114 has its threshold voltage V
Set T to about VT = 0 volts. Also, the reference potential VR
EF is VDD / 2 which is the logic threshold value of the enable signal EN.
Set to a degree.

【0039】次に、本発明の第1の実施例の半導体装置
の動作について説明する。
Next, the operation of the semiconductor device of the first embodiment of the present invention will be described.

【0040】まず、電源VDDには3.3V程度の電位
が与えられ、イネイブル信号ENが“H”の場合を説明
する。
First, a case where a potential of about 3.3V is applied to the power supply VDD and the enable signal EN is "H" will be described.

【0041】2入力NAND回路118の一方の入力に
“H”の信号が入力され2入力NOR回路119の一方
の入力にイネイブル信号ENの反転信号の“L”の信号
が入力される。
The "H" signal is input to one input of the 2-input NAND circuit 118, and the "L" signal which is the inverted signal of the enable signal EN is input to one input of the 2-input NOR circuit 119.

【0042】すなわち、2入力NAND回路118およ
び2入力NOR回路119ともデータ入力信号D1の反
転信号をそれぞれの回路118および119が出力し、
データ入力信号D1が“H”の時は2入力NAND回路
118および2入力NOR回路119のそれぞれの出力
は“L”となり、データ入力信号D1が“L”の時は上
述の出力は“H”となる。
That is, both the 2-input NAND circuit 118 and the 2-input NOR circuit 119 output the inverted signal of the data input signal D1 by the respective circuits 118 and 119,
When the data input signal D1 is "H", the outputs of the 2-input NAND circuit 118 and the 2-input NOR circuit 119 are "L", and when the data input signal D1 is "L", the above output is "H". Becomes

【0043】したがって、データ入力信号D1が“H”
のときはトランジスタ112がオンしトランジスタ11
3がオフして“H”の信号を端子110へ出力する。一
方、データ入力信号D1が“L”のときは、トランジス
タ112がオフしトランジスタ113がオンして“L”
の信号を端子110へ出力する。
Therefore, the data input signal D1 is "H".
When, the transistor 112 turns on and the transistor 11
3 turns off and outputs a signal of "H" to the terminal 110. On the other hand, when the data input signal D1 is "L", the transistor 112 is turned off and the transistor 113 is turned on to "L".
Signal is output to the terminal 110.

【0044】また、同時にこのイネイブル信号ENは保
護トランジスタ制御回路103の入力端108にも入力
されている。基準電位VREFはイネイブル信号ENの
論理しきい値である電位(VDDの1/2)に設定され
ているのでイネイブル信号ENが“H”の信号のときは
トランジスタ115がオンしトランジスタ116がオフ
する。したがって、出力端109には電源電位VDDの
ハイレベルが出力される。この出力された信号はNチャ
ネル型MOSトランジスタ114のゲートに入力されて
おりトランジスタ114はオン状態となり出力バッファ
101の出力端110に出力されるデータ信号D1を出
力端子111を介して外部に出力する。
At the same time, the enable signal EN is also input to the input terminal 108 of the protection transistor control circuit 103. Since the reference potential VREF is set to the potential (1/2 of VDD) which is the logical threshold value of the enable signal EN, the transistor 115 is turned on and the transistor 116 is turned off when the enable signal EN is “H”. . Therefore, the high level of the power supply potential VDD is output to the output terminal 109. The output signal is input to the gate of the N-channel MOS transistor 114, the transistor 114 is turned on, and the data signal D1 output to the output terminal 110 of the output buffer 101 is output to the outside via the output terminal 111. .

【0045】すなわち、この保護MOSトランジスタ1
14が接続されない従来の出力外部セル500と同様の
機能をこの出力外部セル100は有している。
That is, this protection MOS transistor 1
This output external cell 100 has the same function as the conventional output external cell 500 to which 14 is not connected.

【0046】次に、イネイブル信号ENが“L”の場合
を説明する。
Next, the case where the enable signal EN is "L" will be described.

【0047】この時は、2入力NAND回路118の一
方の入力に“L”の信号が入力され、2入力NOR回路
119の一方の入力に“H”の信号が入力される。すな
わち、2入力NAND回路118および2入力NOR回
路119の出力のそれぞれはこのイネイブル信号ENで
決まりデータ入力信号D1には依存せず2入力NAND
回路118は“H”の信号を2入力NOR回路119は
“L”の信号をそれぞれ出力する。
At this time, the "L" signal is input to one input of the 2-input NAND circuit 118, and the "H" signal is input to one input of the 2-input NOR circuit 119. That is, each of the outputs of the 2-input NAND circuit 118 and the 2-input NOR circuit 119 is determined by the enable signal EN and does not depend on the data input signal D1.
The circuit 118 outputs a "H" signal and the 2-input NOR circuit 119 outputs a "L" signal.

【0048】したがって、このCMOS出力バッファ1
01はトランジスタ112およびトランジスタ113の
それぞれを共にオフしハイインピーダンス状態になる。
Therefore, this CMOS output buffer 1
01 turns off both the transistor 112 and the transistor 113 to enter a high impedance state.

【0049】また、同時にこのイネイブル信号ENは保
護トランジスタ制御回路103の入力端108にも入力
されている。基準電位VREFは電源電位VDDの1/
2の値に設定されているので、トランジスタ115がオ
フしトランジスタ116がオンする。したがって出力端
109には電源電圧VDDから抵抗負荷122に定電流
源117の定電流I1が流れ抵抗負荷122の抵抗値R
とするとこの降下電圧VRは VR=R×I1……(1) となり電源電圧VDDから VDD−R×I1……(2) の電位に下り“L”の信号が出力される。
At the same time, the enable signal EN is also input to the input terminal 108 of the protection transistor control circuit 103. The reference potential VREF is 1 / of the power supply potential VDD
Since the value is set to 2, the transistor 115 is turned off and the transistor 116 is turned on. Therefore, the constant current I1 of the constant current source 117 flows from the power supply voltage VDD to the resistance load 122 at the output end 109, and the resistance value R of the resistance load 122 is R.
Then, the dropped voltage VR becomes VR = R × I1 (1), and the power supply voltage VDD drops to the potential VDD−R × I1 (2), and the “L” signal is output.

【0050】この出力された信号はNチャネル型MOS
トランジスタ114のゲートに入力されてトランジスタ
114がオフするので、出力端子111からの出力電流
は流れずリーク電流を防止できる。
This output signal is an N channel type MOS.
Since the transistor 114 is turned off by being input to the gate of the transistor 114, the output current from the output terminal 111 does not flow and the leak current can be prevented.

【0051】次に本発明の第2の実施例の半導体装置に
ついて説明する。
Next, a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention will be described.

【0052】本発明の第2の実施例の半導体装置の回路
図を示す図2を参照すると、この第2の実施例の半導体
装置の出力外部セル200は、保護トランジスタ制御回
路103を保護トランジスタ制御回路203に置き換え
る以外は第1の実施例と同じ構成で同一構成要素には同
じ参照符号が付してある。
Referring to FIG. 2 which is a circuit diagram of a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, the output external cell 200 of the semiconductor device according to the second embodiment includes a protection transistor control circuit 103 and a protection transistor control circuit 103. Except for replacing the circuit 203 with the circuit 203, the same configuration as that of the first embodiment is used, and the same components are designated by the same reference numerals.

【0053】すなわち、この第2の実施例の半導体装置
の保護トランジスタ制御回路203は接地電位GNDを
入力する端子201と、電源電位VDDを入力する端子
209と、イネイブル信号ENの供給を受ける端子20
8と、この端子にゲートを接続するPチャネル型MOS
トランジスタ206およびNチャネル型MOSトランジ
スタ207と、端子208にその入力を接続し反転信号
を出力するインバータ204と、このインバータ204
の出力をゲートに接続するNチャネル型MOSトランジ
スタ205およびPチャネル型MOSトランジスタ21
0とを有し、トランジスタ205および206のソース
どうしならびドレインどうしを接続し、トランジスタ2
07および210のソースどうしならびにドレインどう
しを接続してトランスファゲート回路を構成し端子20
1にはトランジスタ205および206のソースを接続
し、端子209にはトランジスタ207および210の
ソースを接続し、トランジスタ205,206,207
および210のそれぞれのドレインを端子202に接続
して出力する構成である。
That is, the protection transistor control circuit 203 of the semiconductor device of the second embodiment has a terminal 201 for inputting the ground potential GND, a terminal 209 for inputting the power supply potential VDD, and a terminal 20 for receiving the enable signal EN.
8 and a P-channel type MOS whose gate is connected to this terminal
A transistor 206 and an N-channel type MOS transistor 207, an inverter 204 connecting its input to a terminal 208 and outputting an inverted signal, and this inverter 204
Channel MOS transistor 205 and P channel MOS transistor 21 for connecting the output of the
0 and connect the sources and drains of transistors 205 and 206 to each other,
The transfer gate circuit is configured by connecting the sources and drains of 07 and 210 to each other to form a terminal 20.
1, the sources of the transistors 205 and 206 are connected, the terminals 209 are connected to the sources of the transistors 207 and 210, and the transistors 205, 206, 207 are connected.
And the drains of 210 and 210 are connected to the terminal 202 for output.

【0054】次に、この実施例の半導体装置の動作の説
明をする。
Next, the operation of the semiconductor device of this embodiment will be described.

【0055】出力バッファ制御回路102および出力バ
ッファ回路101の動作は第1の実施例の動作と同じな
ので詳細な説明は省略する。
Since the operations of the output buffer control circuit 102 and the output buffer circuit 101 are the same as those of the first embodiment, detailed description will be omitted.

【0056】次に、保護トランジスタ制御回路203の
動作を説明する。
Next, the operation of the protection transistor control circuit 203 will be described.

【0057】イネイブル信号ENは保護トランジスタ制
御回路203の入力端208に入力されている。まずイ
ネイブル信号ENが“H”の場合を説明する。
The enable signal EN is input to the input terminal 208 of the protection transistor control circuit 203. First, the case where the enable signal EN is "H" will be described.

【0058】この信号はPチャネル型MOSトランジス
タ206およびNチャネル型MOSトランジスタ207
のゲートに入力されているので、トランジスタ206は
オフしトランジスタ207はオンする。
This signal is a P-channel type MOS transistor 206 and an N-channel type MOS transistor 207.
, The transistor 206 is turned off and the transistor 207 is turned on.

【0059】また同時に、このイネイブル信号ENはイ
ンバータ204により反転されトランジスタ205およ
びトランジスタ210に入力されているので、トランジ
スタ205はオフしトランジスタ210はオンする。す
なわち、トランジスタ207および210で構成される
トランスファゲート回路がオンし電源電位VDDからト
ランジスタのしきい値VT分降下したハイレベルの電位
を端子202を介して出力する。
At the same time, since the enable signal EN is inverted by the inverter 204 and input to the transistors 205 and 210, the transistor 205 is turned off and the transistor 210 is turned on. That is, the transfer gate circuit formed of the transistors 207 and 210 is turned on, and the high level potential which is lowered from the power supply potential VDD by the threshold value VT of the transistor is output through the terminal 202.

【0060】したがって、イネイブル信号ENが“H”
のときトランジスタ114をオンさせることになり出力
バッファ101は、出力端110に出力される信号を出
力端子110に出力する。
Therefore, the enable signal EN is "H".
At this time, the transistor 114 is turned on, and the output buffer 101 outputs the signal output to the output terminal 110 to the output terminal 110.

【0061】次に、イネイブル信号ENが“L”の場合
を説明する。この時は上述のイネイブル信号が“H”の
場合と逆になりトランジスタ205および206で構成
されるトランスファゲート回路がオンし接地電位GND
のロウレベルの電位が端子202を介して出力される。
すなわち、保護MOSトランジスタ114のゲートには
“L”信号が供給される。
Next, the case where the enable signal EN is "L" will be described. At this time, the operation is opposite to the case where the enable signal is "H", the transfer gate circuit constituted by the transistors 205 and 206 is turned on, and the ground potential GND is generated.
The low-level potential is output via the terminal 202.
That is, the "L" signal is supplied to the gate of the protection MOS transistor 114.

【0062】この時、出力バッファ101の出力端11
0がハイインピーダンス状態になっていても、上記トラ
ンジスタ114は完全にオフしている。したがって、他
のLSIの端子121に電源電圧VDDより高いVDD
EXがバス接続されても、出力端子111からのリーク
電流が流れるのを防止できる。
At this time, the output terminal 11 of the output buffer 101
Even if 0 is in the high impedance state, the transistor 114 is completely off. Therefore, VDD higher than the power supply voltage VDD is applied to the terminal 121 of the other LSI.
Even if EX is connected to the bus, the leak current from the output terminal 111 can be prevented from flowing.

【0063】次に本発明の第3の実施例の半導体装置に
ついて説明する。
Next, a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention will be described.

【0064】図3を参照すると、この実施例の半導体装
置の入力外部セル300は、ソースを電源VDDにゲー
トを入力端306に接続するPチャネル型MOSトラン
ジスタ312と、ソースを接地しゲートを入力端306
に接続するNチャネル型MOSトランジスタ313とを
有しトランジスタ312とトランジスタ313とのドレ
インどうしを接続して出力端310を介して内部セルへ
信号を供給する。さらにこの入力外部セル300は静電
気によるトランジスタ312および313のゲート破壊
を防止するダイオード304および305を有しダイオ
ード304はそのアノードを入力端306にそのカソー
ドを電源VDDに接続しダイオード305はそのアノー
ドを接地しそのカソードを入力端306に接続する構成
で入力バッファ301を有する。さらに、入力端306
と出力端子311の間にソース・ドレインの電流路を接
続しゲートに電源VDDを供給するディプレッション型
Nチャネル型MOSトランジスタの保護MOSトランジ
スタ314を有する。このトランジスタ314のしきい
値電圧VTはほぼ0ボルトに設定される。
Referring to FIG. 3, the input external cell 300 of the semiconductor device of this embodiment has a P-channel type MOS transistor 312 whose source is connected to the power supply VDD and whose gate is connected to the input terminal 306, and whose source is grounded and whose gate is input. Edge 306
And an N-channel type MOS transistor 313 connected to each other, and the drains of the transistor 312 and the transistor 313 are connected to each other to supply a signal to the internal cell via the output terminal 310. Further, the input external cell 300 has diodes 304 and 305 for preventing gate breakdown of the transistors 312 and 313 due to static electricity, and the diode 304 has its anode connected to the input terminal 306 and its cathode connected to the power supply VDD, and the diode 305 has its anode connected. It has an input buffer 301 with a configuration in which it is grounded and its cathode is connected to an input end 306. Further, the input end 306
A protection MOS transistor 314, which is a depletion type N-channel type MOS transistor, is connected between the source / drain current path between the output terminal 311 and the output terminal 311, and supplies the power supply VDD to the gate. The threshold voltage VT of this transistor 314 is set to approximately 0 volt.

【0065】次に、本発明の第3の実施例の動作につい
て説明する。入力バッファ301の動作については従来
技術の半導体装置の入力バッファ601の動作と同じな
ので詳細な説明は省略する。
Next, the operation of the third embodiment of the present invention will be described. The operation of the input buffer 301 is the same as the operation of the input buffer 601 of the conventional semiconductor device, and thus detailed description thereof will be omitted.

【0066】入力端子311に電源電圧VDDより高い
電源電位VDDEXが入力される場合、すなわち、電源
電圧VDDが3.3Vで他のLSIの出力のハイレベル
が5.0Vの電位が入力されるような場合には、トラン
ジスタ314のゲート電位は常に電源電位VDDである
ので、このトランジスタ314のソースにはVDDから
トランジスタ314のしきい値VT分だけ降下した電位
が出力される。いま、上記しきい値VTがVT≒0ボル
トと設定されているので、入力端306には電源電位V
DDが出力される。すなわち、入力バッファ301にと
っては通常のハイレベルが入力されたことになり、ダイ
オード304の順方向電流に起因するリーク電流は防止
できる。
When the power supply potential VDDEX higher than the power supply voltage VDD is input to the input terminal 311, that is, the power supply voltage VDD is 3.3 V and the high level of the output of another LSI is 5.0 V. In that case, since the gate potential of the transistor 314 is always the power supply potential VDD, a potential that is lowered from VDD by the threshold value VT of the transistor 314 is output to the source of the transistor 314. Since the threshold value VT is now set to VT≈0 volt, the power supply potential V is applied to the input terminal 306.
DD is output. That is, the normal high level is input to the input buffer 301, and the leak current due to the forward current of the diode 304 can be prevented.

【0067】次に、本発明の第4の実施例の半導体装置
について図4を参照して説明する。この実施例は入出力
端子411を有する双方向バッファ回路400を構成す
る。この双方向バッファ回路400は、第2の実施例の
半導体装置の出力外部セル200と第3の実施例の半導
体装置の入力外部セル300とを有し、入出力端子41
1を共通に接続する構成であり、その構成要素は第2の
実施例および第3の実施例のそれぞれの構成要素と同じ
で同一構成要素には同じ参照符号を付して図示するに留
め、省略な説明は省略する。
Next, a semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment constitutes a bidirectional buffer circuit 400 having an input / output terminal 411. The bidirectional buffer circuit 400 has an output external cell 200 of the semiconductor device of the second embodiment and an input external cell 300 of the semiconductor device of the third embodiment, and has an input / output terminal 41.
1 is connected in common, the constituent elements are the same as the respective constituent elements of the second and third embodiments, and the same reference numerals are given to the same constituent elements, which are shown in the drawings. Omitted explanations are omitted.

【0068】次に、この実施例の動作は、イネイブル信
号ENが“H”の場合とイネイブル信号が“L”の場合
によりこの双方向バッファ回路400は出力モードおよ
び入力モードとなるのは通常の双方向バッファ回路と同
様である。
In the operation of this embodiment, the bidirectional buffer circuit 400 is normally in the output mode and the input mode depending on whether the enable signal EN is "H" or the enable signal is "L". It is similar to the bidirectional buffer circuit.

【0069】すなわち、イネイブル信号ENが“H”の
場合、双方向バッファ回路400は、出力モードとな
り、このときの第4の実施例の動作は第2の実施例の動
作と同じとなる。
That is, when the enable signal EN is "H", the bidirectional buffer circuit 400 is in the output mode, and the operation of the fourth embodiment at this time is the same as the operation of the second embodiment.

【0070】イネイブル信号ENが“L”の場合は出力
バッファ101の出力端110はハイインピーダンス状
態となり、この双方向バッファ回路400は入力モード
となる。この時は、第4の実施例の半導体装置の400
の動作は第3の実施例の半導体装置の入力外部セル30
0の動作は全く同じである。
When the enable signal EN is "L", the output end 110 of the output buffer 101 is in the high impedance state, and the bidirectional buffer circuit 400 is in the input mode. At this time, 400 of the semiconductor device of the fourth embodiment
Is performed by the input external cell 30 of the semiconductor device of the third embodiment.
The operation of 0 is exactly the same.

【0071】したがって、この第4の実施例の半導体装
置の動作についても詳細な説明は省略するが、他のLS
Iのバス接続による高電位電源VDDEXからのリーク
電流は防止できる。
Therefore, detailed description of the operation of the semiconductor device of the fourth embodiment will be omitted, but other LS
A leak current from the high potential power supply VDDEX due to the I bus connection can be prevented.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の半導体装
置は、外部セルの入出力端と入出力端子の間にリーク電
流保護MOSトランジスタを有し、そのゲート電圧をイ
ネイブル信号ENにより制御することにより、電源VD
Dより高い電位のバス接続の場合でもリーク電流は発生
しない効果を有する。
As described above, the semiconductor device of the present invention has the leak current protection MOS transistor between the input / output terminal and the input / output terminal of the external cell, and controls the gate voltage thereof by the enable signal EN. Power source VD
Even if the bus connection is at a potential higher than D, there is an effect that a leak current does not occur.

【0073】電源が3.3V系と5V系の混在する電子
機器構成の場合、容易に入出力動作を行うことのできる
CMOSタイプの半導体装置を実現できる。
In the case of an electronic equipment structure in which 3.3 V and 5 V power supplies are mixed, a CMOS type semiconductor device which can easily perform an input / output operation can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の半導体装置の回路図で
ある。
FIG. 1 is a circuit diagram of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例の半導体装置の回路図で
ある。
FIG. 2 is a circuit diagram of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施例の半導体装置の回路図で
ある。
FIG. 3 is a circuit diagram of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施例の半導体装置の回路図で
ある。
FIG. 4 is a circuit diagram of a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】従来技術の半導体装置の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional semiconductor device.

【図6】従来技術の他の半導体装置の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of another conventional semiconductor device.

【符号の説明】 100,200,500 出力外部セル 101,201,501 出力バッファ回路 102,202,502 出力バッファ制御回路 103,203 保護トランジスタ制御回路 104,105,106,107,108,109,1
10,201,202,208,209,306,31
0,504,505,506,507,510,60
6,610 端子 111,311,511,611 入出力端子 112,113,114,115,116,205,2
06,207,210,214,312,313,31
4 MOSトランジスタ 117 定電流源 118,518 NAND回路 119,519 NOR回路 120,204,520 インバータ 300,600 入力外部セル 400 双方向バッファ回路 D1 データ入力信号 EN イネイブル信号 I1 定電流 VDD,VDDEX 電源電圧 VREF 基準電圧 VT しきい値
[Description of Reference Signs] 100, 200, 500 Output External Cell 101, 201, 501 Output Buffer Circuit 102, 202, 502 Output Buffer Control Circuit 103, 203 Protection Transistor Control Circuit 104, 105, 106, 107, 108, 109, 1
10, 201, 202, 208, 209, 306, 31
0,504,505,506,507,510,60
6,610 terminal 111,311,511,611 input / output terminal 112,113,114,115,116,205,2
06,207,210,214,312,313,31
4 MOS transistor 117 Constant current source 118,518 NAND circuit 119,519 NOR circuit 120,204,520 Inverter 300,600 Input external cell 400 Bidirectional buffer circuit D1 Data input signal EN Enable signal I1 Constant current VDD, VDDEX Power supply voltage VREF Reference voltage VT threshold

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1および第2の電源端子と、複数個の
出力端子と、前記出力端子へその出力信号を供給する複
数個の出力バッファと、少なくとも1個の制御信号を受
けて前記出力バッファの出力状態を制御する出力バッフ
ァ制御回路とを有する半導体装置において、 前記出力
端子と前記出力バッファの出力端との間にソース・ドレ
イン通路を接続するMOSトランジスタと、前記制御信
号を受けその出力を前記MOSトランジスタのゲートに
供給して前記MOSトランジスタのオン/オフを制御す
る保護トランジスタ制御回路とを有することを特徴とす
る半導体装置。
1. A first and a second power supply terminal, a plurality of output terminals, a plurality of output buffers for supplying the output signals to the output terminals, and at least one control signal for receiving the output. A semiconductor device having an output buffer control circuit for controlling an output state of a buffer, comprising: a MOS transistor connecting a source / drain path between the output terminal and an output end of the output buffer; To the gate of the MOS transistor to control ON / OFF of the MOS transistor, and a protection transistor control circuit.
【請求項2】 第1および第2の電源端子と、外部から
入力信号の供給を受けるまたは出力信号の供給を受けて
外部へこの出力信号を出力する複数個の入出力端子と、
前記出力信号を前記入出力信号を受ける複数個の入力バ
ッファと、少なくとも1個の制御信号を受けて前記出力
バッファの出力状態を制御する出力バッファ制御回路と
を有する半導体装置において、 前記入出力端子と前記出力バッファの出力端との間にソ
ース・ドレイン通路を接続する第1のMOSトランジス
タと、前記制御信号を受けその出力を前記第1のMOS
トランジスタのゲートに供給して前記第1のMOSトラ
ンジスタのオン/オフを制御する保護トランジスタ制御
回路と、前記入出力端子と前記入力バッファの入力端と
の間にソース・ドレイン通路を接続しそのゲートに電源
電位を供給する第2のMOSトランジスタとを有するこ
とを特徴とする半導体装置。
2. A first power supply terminal and a second power supply terminal, and a plurality of input / output terminals for receiving an input signal from the outside or receiving an output signal and outputting the output signal to the outside.
A semiconductor device comprising: a plurality of input buffers that receive the input / output signals from the output signals; and an output buffer control circuit that receives at least one control signal and controls an output state of the output buffers. And a first MOS transistor connecting a source / drain path between the output buffer and the output end of the output buffer, and receiving the control signal and outputting the output thereof to the first MOS transistor.
A source / drain path is connected between the input / output terminal and the input end of the input buffer, and a gate is provided between the input / output terminal and the input terminal of the input buffer. And a second MOS transistor for supplying a power supply potential to the semiconductor device.
【請求項3】 第1および第2の電源端子と、外部から
入力信号の供給を受ける複数個の入力端子と、前記入力
端子を介して前記入力信号を受ける複数個の入力バッフ
ァとを有する半導体装置において、 前記入力端子と前記入力バッファの入力端との間にソー
ス・ドレイン通路を接続しそのゲートに電源電位を供給
するMOSトランジスタを有することを特徴とする半導
体装置。
3. A semiconductor having first and second power supply terminals, a plurality of input terminals for receiving input signals from the outside, and a plurality of input buffers for receiving the input signals via the input terminals. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a MOS transistor that connects a source / drain passage between the input terminal and an input end of the input buffer and supplies a power supply potential to a gate thereof.
【請求項4】 前記MOSトランジスタはディプレショ
ン型Nチャネル型MOSトランジスタであることを特徴
とする請求項1,2または3記載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the MOS transistor is a depletion type N-channel type MOS transistor.
【請求項5】 アノードを前記入力端子にカソードを前
記第1の電源端子に接続する第1の静電保護ダイオード
とアノードを前記第2の電源端子にカソードを前記入力
端子に接続する第2の静電保護ダイオードとを有するこ
とを特徴とする請求項2または3記載の半導体装置。
5. A first electrostatic protection diode connecting an anode to the input terminal and a cathode to the first power supply terminal, and a second electrostatic protection diode connecting an anode to the second power supply terminal and a cathode to the input terminal. The semiconductor device according to claim 2, further comprising an electrostatic protection diode.
【請求項6】 前記出力バッファはソースを前記第1の
電源端子に接続するPチャネル型MOSトランジスタ
と、ソースを前記第2の電源端子に接続するNチャネル
型MOSトランジスタから成り前記Pチャネル型MOS
トランジスタおよび前記Nチャネル型MOSトランジス
タのドレインのそれぞれを前記出力バッファの出力端に
接続することを特徴とする請求項1,2,4または5記
載の半導体装置。
6. The P-channel MOS transistor, wherein the output buffer comprises a P-channel MOS transistor having a source connected to the first power supply terminal and an N-channel MOS transistor having a source connected to the second power supply terminal.
6. The semiconductor device according to claim 1, wherein the drain of the transistor and the drain of the N-channel type MOS transistor are connected to the output terminal of the output buffer.
【請求項7】 前記出力バッファ制御回路は、データ入
力信号の供給を受ける第1の入力端とイネブル信号の供
給を受ける第2の入力端と前記第1および第2の入力端
にその入力を接続しその出力を前記Pチャネル型MOS
トランジスタのゲートに接続するNAND回路と前記第
1の入力端にその入力の一端を接続し前記第2の入力端
にインバータ回路を介してその入力の他端を接続しその
出力を前記Nチャネル型MOSトランジスタのゲートに
接続するNOR回路とを有し、前記イネイブル信号のハ
イレベルで前記データ入力信号を前記出力バッファから
出力し前記イネイブル信号のロウレベルで前記出力バッ
ファをハイインピーダンス状態にすることを特徴とする
請求項1,2,4,5または6記載の半導体装置。
7. The output buffer control circuit has a first input terminal to which a data input signal is supplied, a second input terminal to which an enable signal is supplied, and its inputs to the first and second input terminals. Connect and connect the output to the P-channel MOS
A NAND circuit connected to the gate of a transistor and one end of its input is connected to the first input end, and the other end of its input is connected to the second input end through an inverter circuit, and its output is the N-channel type. A NOR circuit connected to the gate of a MOS transistor, wherein the data input signal is output from the output buffer when the enable signal is at a high level, and the output buffer is in a high impedance state when the enable signal is at a low level. The semiconductor device according to claim 1, 2, 4, 5, or 6.
【請求項8】 前記保護トランジスタ制御回路の制御信
号は前記イネイブル信号であって前記イネイブル信号の
ハイレベルのときに前記MOSトランジスタがオンし前
記イネイブル信号がロウレベルのときに前記MOSトラ
ンジスタがオフすることを特徴とする請求項1,2,
4,5,6または7記載の半導体装置。
8. The control signal of the protection transistor control circuit is the enable signal, wherein the MOS transistor is turned on when the enable signal is at a high level, and the MOS transistor is turned off when the enable signal is at a low level. Claims 1, 2,
The semiconductor device according to 4, 5, 6 or 7.
【請求項9】 前記保護トランジスタ制御回路は、ドレ
インを前記第1の電源端子に接続しゲートに前記イネイ
ブル信号を受ける第1のNチャネル型MOSトランジス
タと、ドレインを負荷を介して前記第1の電源端子に接
続しゲートに基準電位を受ける第2のNチャネル型MO
Sトランジスタとを有し、前記第1および第2のNチャ
ネル型MOSトランジスタのソースどうしを定電流源を
介して前記第2の電源端子に接続し前記第2のNチャネ
ルMOSトランジスタのドレインからの出力信号を前記
MOS保護トランジスタのゲートに供給することを特徴
とする請求項1,2,4,5,6,7または8記載の半
導体装置。
9. The protection transistor control circuit includes a first N-channel MOS transistor having a drain connected to the first power supply terminal and a gate receiving the enable signal, and a drain connected to the first N-channel MOS transistor via a load. Second N-channel MO connected to power supply terminal and receiving reference potential at gate
An S-transistor, the sources of the first and second N-channel MOS transistors are connected to the second power supply terminal via a constant current source, and the drain of the second N-channel MOS transistor is connected to the second power supply terminal. 9. The semiconductor device according to claim 1, wherein the output signal is supplied to the gate of the MOS protection transistor.
【請求項10】 前記保護トランジスタ制御回路は、第
1のPチャネル型MOSランジスタおよび第1のNチャ
ネル型MOSランジスタのそれぞれのソースどうしなら
びにそれぞれのドレインどうしを接続し、前記第1のP
チャネル型MOSランジスタのゲートには前記イネイブ
ル信号を供給し前記第1のNチャネル型MOSランジス
タのゲートには前記イネイブル信号の反転信号を供給し
てその入力端に供給される所望の低電位をその出力端か
ら出力して前記MOSトランジスタをオフする第1のト
ランスファゲート回路と、第2のPチャネル型MOSラ
ンジスタおよび第2のNチャネル型MOSランジスタの
それぞれのソースどうしならびにそれぞれのドレインど
うしを接続し、前記第2のPチャネル型MOSランジス
タのゲートには前記イネイブル信号の反転信号を供給し
前記第2のNチャネル型MOSランジスタのゲートには
前記イネイブル信号を供給してその入力端に供給される
所望の高電位をその出力端から出力して前記MOSトラ
ンジスタをオンする第2のトランスファゲート回路とを
有することを特徴とする請求項1,2,4,5,6,7
または8記載の半導体装置。
10. The protection transistor control circuit connects sources and drains of a first P-channel MOS transistor and a first N-channel MOS transistor, respectively, and connects the first P-channel MOS transistor and the first P-channel MOS transistor to each other.
The enable signal is supplied to the gate of the channel type MOS transistor and the inverted signal of the enable signal is supplied to the gate of the first N-channel type MOS transistor, and a desired low potential supplied to the input terminal thereof is supplied. The first transfer gate circuit which outputs from the output terminal and turns off the MOS transistor is connected to the respective sources and the respective drains of the second P-channel type MOS transistor and the second N-channel type MOS transistor. , The inversion signal of the enable signal is supplied to the gate of the second P-channel MOS transistor, and the enable signal is supplied to the gate of the second N-channel MOS transistor and is supplied to its input terminal. Output the desired high potential from its output end to turn on the MOS transistor Claim, characterized in that a second transfer gate circuits 1,2,4,5,6,7
Or the semiconductor device according to 8.
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