JP2000068804A - Output circuit for semiconductor device - Google Patents

Output circuit for semiconductor device

Info

Publication number
JP2000068804A
JP2000068804A JP10237328A JP23732898A JP2000068804A JP 2000068804 A JP2000068804 A JP 2000068804A JP 10237328 A JP10237328 A JP 10237328A JP 23732898 A JP23732898 A JP 23732898A JP 2000068804 A JP2000068804 A JP 2000068804A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
mos transistor
gate
transistor
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP10237328A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3159182B2 (en
Inventor
Shuichi Yamanaka
修一 山中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=17013753&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2000068804(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP23732898A priority Critical patent/JP3159182B2/en
Publication of JP2000068804A publication Critical patent/JP2000068804A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3159182B2 publication Critical patent/JP3159182B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the output circuit for a semiconductor device that prevents a steady-state current from flowing from a power supply to a ground line after switching resulting in increasing power consumption regardless of a level outputted from an output terminal. SOLUTION: The output circuit has an output section of a structure where a high voltage N-channel MOS transister(TR) N1 and a high voltage N-channel MOS TR N2 are connected and this output section outputs an output voltage OUT1 via an output terminal 6. A P-channel thick gate TR P1 having a gate with a thickness to which a voltage from a power supply voltage VDD2 up to a ground level GND is applied is connected between a power supply 4 and a gate of the N-channel MOS TR N1. A level shift section 1 that converts a low level signal into a level from the power supply voltage VDD2 to the ground level GND connects to the gate of the P-channel thick gate TR P1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、消費電力を低減す
ることができる半導体装置の出力回路に関する。
The present invention relates to an output circuit of a semiconductor device capable of reducing power consumption.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は従来の半導体装置の出力回路を示
す回路図である。図3に示すように、出力回路は高圧N
チャネルMOSトランジスタN5と高圧NチャネルMO
SトランジスタN6とが接続された構造の出力部を有し
ており、この出力部から出力端子13を介して出力電圧
OUT2が出力されるようになっている。また、電源1
1とNチャネルMOSトランジスタN5との間には、N
チャネルMOSトランジスタN5及びN6よりも薄いゲ
ートを有しNチャネルMOSトランジスタN5のゲート
電圧を制御するための高圧薄ゲートPチャネルMOSト
ランジスタP4が接続されている。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a circuit diagram showing an output circuit of a conventional semiconductor device. As shown in FIG.
Channel MOS transistor N5 and high-voltage N-channel MO
An output portion having a structure connected to the S transistor N6 is provided, and an output voltage OUT2 is output from the output portion via an output terminal 13. Power supply 1
1 and N-channel MOS transistor N5
A high-voltage thin gate P-channel MOS transistor P4 having a gate thinner than the channel MOS transistors N5 and N6 and controlling the gate voltage of the N-channel MOS transistor N5 is connected.

【0003】なお、高圧薄ゲートPチャネルMOSトラ
ンジスタP4のゲートとソースとの間には、高圧の電源
電位VDD2を印加することができないので、電源11
とPチャネルMOSトランジスタP4のゲートとの間に
は、抵抗R3が接続されている。更に、抵抗R3には、
PチャネルMOSトランジスタP4のゲートと抵抗R3
との間の節点fの電位(PチャネルMOSトランジスタ
P4のゲート電圧)を制御するための高圧NチャネルM
OSトランジスタN7が接続されており、電源11は抵
抗R3及びNチャネルMOSトランジスタN7を介して
接地点14に接続されている。このように、従来の半導
体装置の出力回路においては、抵抗R3とNチャネルM
OSトランジスタN7により、レベルシフト部3が構成
されている。
Since the high-voltage power supply potential VDD2 cannot be applied between the gate and the source of the high-voltage thin gate P-channel MOS transistor P4, the power supply 11
A resistor R3 is connected between the transistor and the gate of the P-channel MOS transistor P4. Further, the resistor R3 includes:
Gate of P-channel MOS transistor P4 and resistor R3
High-voltage N-channel M for controlling the potential of node f (gate voltage of P-channel MOS transistor P4) between
The OS transistor N7 is connected, and the power supply 11 is connected to the ground point 14 via the resistor R3 and the N-channel MOS transistor N7. As described above, in the output circuit of the conventional semiconductor device, the resistor R3 and the N-channel M
The OS transistor N7 constitutes the level shift unit 3.

【0004】更にまた、NチャネルMOSトランジスタ
N7のゲートには、入力端子12から電源電位VDD2
よりも低い電圧レベルを有する低圧信号IN2が入力さ
れるようになっていると共に、出力部を構成するNチャ
ネルMOSトランジスタN6のゲートには、インバータ
INV7を介して低圧信号IN2が入力されるようにな
っている。
Further, a gate of an N-channel MOS transistor N7 is connected to a power supply potential VDD2 from an input terminal 12.
The low-voltage signal IN2 having a lower voltage level is input, and the low-voltage signal IN2 is input via the inverter INV7 to the gate of the N-channel MOS transistor N6 constituting the output unit. Has become.

【0005】図4は従来の半導体装置の出力回路の動作
を示すタイミングチャートである。図4に示すように、
先ず、入力端子12から入力される低圧信号IN2が接
地電位GNDから電位VDD1に変化すると、インバー
タINV7とNチャネルMOSトランジスタN6のゲー
トとの間の節点hの電位が電位VDD1から接地電位G
NDに変化するので、出力部のNチャネルMOSトラン
ジスタN6がオフ状態となる。
FIG. 4 is a timing chart showing the operation of an output circuit of a conventional semiconductor device. As shown in FIG.
First, when the low voltage signal IN2 input from the input terminal 12 changes from the ground potential GND to the potential VDD1, the potential at the node h between the inverter INV7 and the gate of the N-channel MOS transistor N6 changes from the potential VDD1 to the ground potential G.
Since it changes to ND, the N-channel MOS transistor N6 in the output section is turned off.

【0006】これと同時に、入力端子12とNチャネル
MOSトランジスタN7との間の節点gの電位は接地電
位GNDから電位VDD1に変化するので、Nチャネル
MOSトランジスタN7がオン状態となる。そうする
と、節点fの電位が下降を始め、抵抗R3及びNチャネ
ルMOSトランジスタN7のオン抵抗の分圧により所定
の電圧Vとなり、PチャネルMOSトランジスタP4の
ゲートとソース間に電圧が印加される。これにより、P
チャネルMOSトランジスタP4がオン状態となり、抵
抗R2に電流が流れて、出力部のNチャネルMOSトラ
ンジスタN5にゲート電圧が印加され、NチャネルMO
SトランジスタN5がオン状態となる。従って、出力端
子13に接続された容量負荷CL1の充電が開始され、
その後、出力端子13から出力される電位が接地電位G
NDから電位VDD2に変化する。
At the same time, the potential at node g between input terminal 12 and N-channel MOS transistor N7 changes from ground potential GND to potential VDD1, so that N-channel MOS transistor N7 is turned on. Then, the potential of the node f starts to fall, reaches a predetermined voltage V by the voltage division of the resistance of the resistor R3 and the on-resistance of the N-channel MOS transistor N7, and a voltage is applied between the gate and the source of the P-channel MOS transistor P4. This allows P
The channel MOS transistor P4 is turned on, a current flows through the resistor R2, a gate voltage is applied to the N-channel MOS transistor N5 in the output section, and the N-channel
S transistor N5 is turned on. Therefore, charging of the capacitive load CL1 connected to the output terminal 13 is started,
Thereafter, the potential output from the output terminal 13 is changed to the ground potential G.
The potential changes from ND to the potential VDD2.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の出力回路を使用すると、出力端子13から出力さ
れる電位が電位VDD2に変化した後においても、レベ
ルシフト部3内に電源11から接地点14に向かって定
常電流I5が流れ続けるので、消費電力が大きくなっ
て、ICの発熱等を引き起こすという問題点がある。
However, when the above-mentioned conventional output circuit is used, even after the potential output from the output terminal 13 changes to the potential VDD2, the power supply 11 is connected to the ground point in the level shift unit 3. Since the steady current I5 continues to flow toward the power supply 14, the power consumption is increased, which causes a problem that the IC generates heat and the like.

【0008】なお、従来より、レベルシフト回路を有す
る種々の出力回路が開示されている(特開昭61−19
8915号公報、特開昭63−105522号公報、特
開平7−302842号公報、特開平8−307242
号公報及び特開昭59−212283号公報)。しか
し、これらのいずれの回路を使用しても、消費電力を十
分に低減させることはできない。
Heretofore, various output circuits having a level shift circuit have been disclosed (JP-A-61-19).
8915, JP-A-63-105522, JP-A-7-302842, JP-A-8-307242
And JP-A-59-212283). However, power consumption cannot be sufficiently reduced by using any of these circuits.

【0009】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、出力端子から出力される電位に拘わらず、
スイッチング動作後に電源から接地線に向かって定常電
流が流れて消費電力が増大することを防止することがで
きる半導体装置の出力回路を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of such a problem, and regardless of the potential output from the output terminal,
It is an object of the present invention to provide an output circuit of a semiconductor device capable of preventing a steady current from flowing from a power supply to a ground line after a switching operation and increasing power consumption.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
の出力回路は、所定の電圧を出力する電源と、信号を出
力する出力端子と、前記出力端子に出力信号を送出する
出力トランジスタ部と、前記電源と前記出力トランジス
タ部との間に接続され前記出力トランジスタ部に入力さ
れる電圧を制御する第1MOSトランジスタと、電源電
位よりも低い電圧レベルを有する外部からの入力信号を
電源電位から接地電位までのレベルの電圧に変換して前
記第1MOSトランジスタのゲートに印加するレベルシ
フト部と、前記レベルシフト部に接続された接地線と、
を有することを特徴とする。
An output circuit of a semiconductor device according to the present invention comprises a power supply for outputting a predetermined voltage, an output terminal for outputting a signal, and an output transistor unit for transmitting an output signal to the output terminal. A first MOS transistor connected between the power supply and the output transistor unit for controlling a voltage input to the output transistor unit, and an external input signal having a voltage level lower than the power supply potential is grounded from the power supply potential to the ground. A level shift unit that converts the voltage to a level up to the potential and applies the voltage to the gate of the first MOS transistor; a ground line connected to the level shift unit;
It is characterized by having.

【0011】前記出力トランジスタ部は、前記電源と前
記出力端子との間に接続された第2MOSトランジスタ
と、前記接地線と前記出力端子との間に接続された第3
MOSトランジスタと、を有することができる。また、
前記第1MOSトランジスタは接地電位から電源電位ま
での電圧を印加することができる厚さのゲートを有する
ものとすることができる。
The output transistor section includes a second MOS transistor connected between the power supply and the output terminal, and a third MOS transistor connected between the ground line and the output terminal.
And a MOS transistor. Also,
The first MOS transistor may have a gate with a thickness capable of applying a voltage from a ground potential to a power supply potential.

【0012】更に、前記レベルシフト部は、ソースが前
記電源に接続されていると共にドレインが前記第1MO
Sトランジスタのゲートに接続された第4MOSトラン
ジスタと、ドレインが前記第1MOSトランジスタのゲ
ートに接続されていると共にソースが前記接地線に接続
された第5MOSトランジスタと、ゲートが前記第1M
OSトランジスタのゲートに接続されソースが前記第4
MOSトランジスタのソースに接続されていると共にド
レインが前記第4MOSトランジスタのゲートに接続さ
れた第6MOSトランジスタと、ドレインが前記第6M
OSトランジスタのドレインに接続されていると共にソ
ースが前記接地線に接続された第7MOSトランジスタ
と、を有することができる。
Further, the level shift section has a source connected to the power supply and a drain connected to the first MO.
A fourth MOS transistor connected to the gate of the S transistor; a fifth MOS transistor having a drain connected to the gate of the first MOS transistor and a source connected to the ground line;
The source connected to the gate of the OS transistor is connected to the fourth transistor.
A sixth MOS transistor having a drain connected to the source of the MOS transistor and a drain connected to the gate of the fourth MOS transistor, and a drain connected to the sixth MOS transistor;
A seventh MOS transistor connected to the drain of the OS transistor and having a source connected to the ground line.

【0013】更にまた、本発明に係る半導体装置の出力
回路は、外部からの入力信号が入力される入力端子と、
前記入力端子と前記レベルシフト部及び前記出力トラン
ジスタ部との間に接続され前記入力信号を変換して前記
レベルシフト部及び前記出力トランジスタ部に送出する
出力制御部を有していてもよい。この場合に、前記出力
制御部は前記レベルシフト部の第5MOSトランジスタ
のゲート及び第7MOSトランジスタのゲートに接続さ
れていると共に、前記出力トランジスタ部の第3MOS
トランジスタのゲートに接続されており、前記入力信号
に基づいて前記第3、第5及び第7MOSトランジスタ
をオンオフ動作するものとすることができる。
Still further, the output circuit of the semiconductor device according to the present invention comprises: an input terminal to which an external input signal is input;
An output control unit connected between the input terminal and the level shift unit and the output transistor unit for converting the input signal and sending the converted signal to the level shift unit and the output transistor unit may be provided. In this case, the output control unit is connected to a gate of a fifth MOS transistor and a gate of a seventh MOS transistor of the level shift unit, and a third MOS transistor of the output transistor unit.
The third, fifth, and seventh MOS transistors may be connected to a gate of the transistor to perform on / off operations based on the input signal.

【0014】本発明においては、半導体装置の出力回路
が、出力トランジスタ部に入力される電圧を制御する第
1MOSトランジスタのゲートに電源電位から接地電位
までの電圧を印加するレベルシフト部を有しており、こ
のレベルシフト部により、電源電位から接地電位までの
電圧で第1MOSトランジスタを動作させることができ
るので、電源電位に依存しない出力特性が得られると共
に、出力端子から出力される信号が電源電位又は接地電
位に変化した後に、電源から接地線に向かって定常電流
が流れることを防止することができ、消費電力を低減す
ることができる。
According to the present invention, the output circuit of the semiconductor device has a level shift section for applying a voltage from the power supply potential to the ground potential to the gate of the first MOS transistor for controlling the voltage input to the output transistor section. Since the first MOS transistor can be operated at a voltage from the power supply potential to the ground potential by this level shift unit, an output characteristic independent of the power supply potential can be obtained, and a signal output from the output terminal is supplied to the power supply potential. Alternatively, it is possible to prevent a steady current from flowing from the power supply to the ground line after changing to the ground potential, thereby reducing power consumption.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係る半導
体装置の出力回路について、添付の図面を参照して具体
的に説明する。図1は本発明の実施例に係る半導体装置
の出力回路を示す回路図である。図1に示すように、出
力回路は高圧NチャネルMOSトランジスタ(第2MO
Sトランジスタ)N1と高圧NチャネルMOSトランジ
スタ(第3MOSトランジスタ)N2とが接続された構
造の出力部(出力トランジスタ部)を有しており、この
出力部から出力端子6を介して出力電圧OUT1が出力
されるようになっている。また、電源4とNチャネルM
OSトランジスタN1のゲートとの間には、電源電位V
DD2から接地電位GNDまでの電圧を印加することが
できる厚さのゲートを有する高圧Pチャネル厚ゲートト
ランジスタ(第1MOSトランジスタ)P1が接続され
ており、このPチャネル厚ゲートトランジスタP1によ
りNチャネルMOSトランジスタN1のゲート電圧が制
御されるようになっている。更に、NチャネルMOSト
ランジスタN1のゲートとソースとの間には、Nチャネ
ルMOSトランジスタN1にゲート電圧を印加して所定
の電圧にクランプする抵抗R1及びツェナーダイオード
Di1が並列に接続されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an output circuit of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an output circuit of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the output circuit is a high voltage N-channel MOS transistor (second MO transistor).
An output portion (output transistor portion) having a structure in which an S transistor) N1 and a high-voltage N-channel MOS transistor (third MOS transistor) N2 are connected, and an output voltage OUT1 is output from the output portion via an output terminal 6 It is output. Power supply 4 and N-channel M
Between the gate of the OS transistor N1 and the power supply potential V
A high-voltage P-channel thick gate transistor (first MOS transistor) P1 having a gate with a thickness capable of applying a voltage from DD2 to the ground potential GND is connected, and the P-channel thick gate transistor P1 causes an N-channel MOS transistor. The gate voltage of N1 is controlled. Further, between the gate and the source of the N-channel MOS transistor N1, a resistor R1 for applying a gate voltage to the N-channel MOS transistor N1 and clamping it to a predetermined voltage and a Zener diode Di1 are connected in parallel.

【0016】NチャネルMOSトランジスタN2のゲー
トには、電源電位VDD2よりも低い電圧レベルを有
し、出力制御部2から出力された低圧信号が入力される
ようになっており、この低圧信号によりNチャネルMO
SトランジスタN2のオンオフ動作が行われる。出力制
御部2は複数のインバータを有しており、出力制御部2
内のインバータINV4、INV5及びINV6を介し
て、入力端子5からNチャネルMOSトランジスタN2
のゲートに低圧信号が入力されるようになっている。
The gate of the N-channel MOS transistor N2 has a voltage level lower than the power supply potential VDD2, and receives a low-voltage signal output from the output control unit 2. Channel MO
The on / off operation of the S transistor N2 is performed. The output control unit 2 has a plurality of inverters.
From an input terminal 5 via an inverter INV4, INV5 and INV6 in the N-channel MOS transistor N2.
, A low-voltage signal is input to the gate.

【0017】更にまた、Pチャネル厚ゲートトランジス
タP1のゲートには、低圧信号を電源電位VDD2から
接地電位GNDのレベルの振幅に変換するレベルシフト
部1が接続されている。即ち、Pチャネル厚ゲートトラ
ンジスタP1のゲートには、電源電位VDD2から接地
電位GNDまでの電圧を印加することができる厚さのゲ
ートを有する高圧厚ゲートPチャネルMOSトランジス
タ(第4MOSトランジスタ)P2のドレイン、高圧N
チャネルMOSトランジスタ(第5MOSトランジス
タ)N3のドレイン及び電源電位VDD2から接地電位
GNDまでの電圧を印加することができる厚さのゲート
を有する高圧厚ゲートPチャネルMOSトランジスタ
(第6MOSトランジスタ)P3のゲートが節点aを介
して接続されている。高圧NチャネルMOSトランジス
タN3のゲートは出力制御部2に接続されており、出力
制御部2内のインバータINV2及びINV3を介し
て、入力端子5から高圧NチャネルMOSトランジスタ
N3のゲートに低圧信号が入力されるようになってい
る。
Further, the gate of the P-channel thick gate transistor P1 is connected to a level shift unit 1 for converting a low-voltage signal from the power supply potential VDD2 to the amplitude of the level of the ground potential GND. That is, the drain of the high-voltage thick gate P-channel MOS transistor (fourth MOS transistor) P2 having a gate with a thickness capable of applying a voltage from the power supply potential VDD2 to the ground potential GND is connected to the gate of the P-channel thick gate transistor P1. , High pressure N
The drain of the channel MOS transistor (fifth MOS transistor) N3 and the gate of a high-voltage thick gate P-channel MOS transistor (sixth MOS transistor) P3 having a gate with a thickness capable of applying a voltage from the power supply potential VDD2 to the ground potential GND are provided. They are connected via a node a. The gate of the high-voltage N-channel MOS transistor N3 is connected to the output control unit 2, and a low-voltage signal is input from the input terminal 5 to the gate of the high-voltage N-channel MOS transistor N3 via the inverters INV2 and INV3 in the output control unit 2. It is supposed to be.

【0018】PチャネルMOSトランジスタP2のゲー
トには、高圧厚ゲートPチャネルMOSトランジスタP
3のドレインと高圧NチャネルMOSトランジスタ(第
7MOSトランジスタ)N4のドレインとが節点bを介
して接続されている。高圧NチャネルMOSトランジス
タN4のゲートは出力制御部2に接続されており、出力
制御部2内のインバータINV1を介して、入力端子5
から高圧NチャネルMOSトランジスタN4のゲートに
低圧信号が入力されるようになっている。
The gate of the P-channel MOS transistor P2 has a high-voltage thick gate P-channel MOS transistor P
3 and the drain of a high-voltage N-channel MOS transistor (seventh MOS transistor) N4 are connected via a node b. The gate of the high-voltage N-channel MOS transistor N4 is connected to the output control unit 2, and the input terminal 5 is connected via the inverter INV1 in the output control unit 2.
Thus, a low-voltage signal is input to the gate of the high-voltage N-channel MOS transistor N4.

【0019】このように構成された出力回路の動作につ
いて、以下に説明する。図2は本発明の実施例に係る半
導体装置の出力回路の動作を示すタイミングチャートで
ある。入力端子5から、接地電位GNDから電位VDD
1に変化するような入力信号IN1が入力されると、出
力制御部2から、出力制御部2と高圧NチャネルMOS
トランジスタN4との間の節点c及び出力制御部2と高
圧NチャネルMOSトランジスタN2との間の節点eに
送出される信号が電位VDD1から接地電位GNDに変
化する。これにより、レベルシフト部1内の高圧Nチャ
ネルMOSトランジスタN4と出力部の高圧Nチャネル
MOSトランジスタN2がオフ状態になる。
The operation of the output circuit thus configured will be described below. FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the output circuit of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. From the input terminal 5, from the ground potential GND to the potential VDD
When the input signal IN1 that changes to 1 is input, the output control unit 2 and the high-voltage N-channel MOS
A signal sent to a node c between the transistor N4 and a node e between the output control unit 2 and the high-voltage N-channel MOS transistor N2 changes from the potential VDD1 to the ground potential GND. As a result, the high-voltage N-channel MOS transistor N4 in the level shift unit 1 and the high-voltage N-channel MOS transistor N2 in the output unit are turned off.

【0020】一方、出力制御部2から、出力制御部2と
高圧NチャネルMOSトランジスタN3との間の節点d
に送出される信号は、所定の遅延時間後に電位GNDか
ら電位VDD1に変化するので、先ず、レベルシフト部
1内の高圧NチャネルMOSトランジスタN3がオン状
態となる。そうすると、レベルシフト部1内の節点aに
おける電位が下降を始め、Pチャネル厚ゲートトランジ
スタP1と、レベルシフト部1内の高圧厚ゲートPチャ
ネルMOSトランジスタP3とがオン状態となる。これ
により、レベルシフト部1内の節点bにおける電位が上
昇を始め、高圧厚ゲートPチャネルMOSトランジスタ
P2がオフ状態となる。
On the other hand, a node d between the output control unit 2 and the high-voltage N-channel MOS transistor N3 is output from the output control unit 2.
Is changed from the potential GND to the potential VDD1 after a predetermined delay time, first, the high-voltage N-channel MOS transistor N3 in the level shift unit 1 is turned on. Then, the potential at the node a in the level shift unit 1 starts to fall, and the P-channel thick gate transistor P1 and the high-voltage thick gate P-channel MOS transistor P3 in the level shift unit 1 are turned on. As a result, the potential at the node b in the level shift unit 1 starts to rise, and the high-voltage thick gate P-channel MOS transistor P2 is turned off.

【0021】このような動作において、高圧Nチャネル
MOSトランジスタN3がオン状態となってから、高圧
厚ゲートPチャネルMOSトランジスタP2がオフ状態
になるまでの期間に、高圧厚ゲートPチャネルMOSト
ランジスタP2から高圧NチャネルMOSトランジスタ
N3に向かって貫通電流I2が流れる。また、Pチャネ
ル厚ゲートトランジスタP1がオン状態となることによ
り、抵抗R1に電流が流れ始めて、高圧NチャネルMO
SトランジスタN1のソースとゲートとの間にゲ―ト電
圧が印加され、高圧NチャネルMOSトランジスタN1
がオン状態となる。
In such an operation, during the period from when the high-voltage N-channel MOS transistor N3 is turned on to when the high-voltage thick gate P-channel MOS transistor P2 is turned off, the high-voltage thick gate P-channel MOS transistor P2 is turned off. Through current I2 flows toward high-voltage N-channel MOS transistor N3. Also, when the P-channel thick gate transistor P1 is turned on, a current starts flowing through the resistor R1 and the high-voltage N-channel MO
A gate voltage is applied between the source and the gate of S transistor N1, and high-voltage N-channel MOS transistor N1 is applied.
Is turned on.

【0022】抵抗R1に所定の電流が流れると、高圧N
チャネルMOSトランジスタN1のゲート電圧がツェナ
ーダイオードDi1によってクランプされる。このと
き、電源4から入力される電源電圧VDD2の値に依存
することなく、ツェナーダイオードDi1により決定さ
れるゲート電圧によって、電源4から高圧NチャネルM
OSトランジスタN1に向かって電流I3が発生する。
そして、この電流I3により、出力端子6に接続された
容量負荷CL1が充電される。このように、電源電位に
依存することなく、出力端子6から出力される出力電圧
が電位GNDから電位VDD2に変化する動作が完了
し、電源4から接地点7に流れる電流はゼロとなる。
When a predetermined current flows through the resistor R1, a high voltage N
The gate voltage of the channel MOS transistor N1 is clamped by the Zener diode Di1. At this time, regardless of the value of the power supply voltage VDD2 input from the power supply 4, the gate voltage determined by the Zener diode Di1 causes the high-voltage N-channel M
A current I3 is generated toward the OS transistor N1.
Then, the capacitive load CL1 connected to the output terminal 6 is charged by the current I3. As described above, the operation of changing the output voltage output from the output terminal 6 from the potential GND to the potential VDD2 without depending on the power supply potential is completed, and the current flowing from the power supply 4 to the ground point 7 becomes zero.

【0023】次に、入力端子5から、電位VDD1から
電位GNDに変化するような入力信号IN1が入力され
ると、出力制御部2から節点dに送出される信号が電位
VDD1から電位GNDに変化する。これにより、レベ
ルシフト部1内の高圧NチャネルMOSトランジスタN
3がオフ状態となる。
Next, when an input signal IN1 that changes from the potential VDD1 to the potential GND is input from the input terminal 5, the signal sent from the output control unit 2 to the node d changes from the potential VDD1 to the potential GND. I do. Thereby, the high-voltage N-channel MOS transistor N in the level shift unit 1
3 is turned off.

【0024】一方、出力制御部2から節点cに送出され
る信号は、電位GNDから電位VDD1に変化するの
で、レベルシフト部1内の節点bにおける電位が下降を
始めて、高圧厚ゲートPチャネルMOSトランジスタP
2がオン状態となる。そうすると、レベルシフト部1内
の節点aにおける電位が上昇を始め、Pチャネル厚ゲー
トトランジスタP1と高圧厚ゲートPチャネルMOSト
ランジスタP3とがオフ状態になる。
On the other hand, the signal sent from the output control unit 2 to the node c changes from the potential GND to the potential VDD1, so that the potential at the node b in the level shift unit 1 starts falling, and the high-voltage thick gate P-channel MOS Transistor P
2 is turned on. Then, the potential at node a in level shift section 1 starts to rise, and P-channel thick gate transistor P1 and high-voltage thick gate P-channel MOS transistor P3 are turned off.

【0025】このような動作において、高圧Nチャネル
MOSトランジスタN4がオン状態になってから、高圧
厚ゲートPチャネルMOSトランジスタP3がオフ状態
になるまでの期間に、高圧厚ゲートPチャネルMOSト
ランジスタP3から高圧NチャネルMOSトランジスタ
N4に向かって貫通電流I1が流れる。また、Pチャネ
ル厚ゲートトランジスタP1がオフ状態になり、抵抗R
1によって出力部の高圧NチャネルMOSトランジスタ
N1のゲートとソース電圧が同電位になることにより、
高圧NチャネルMOSトランジスタN1はオフ状態にな
る。
In such an operation, during the period from when the high-voltage N-channel MOS transistor N4 is turned on to when the high-voltage thick gate P-channel MOS transistor P3 is turned off, the high-voltage thick gate P-channel MOS transistor P3 is turned off. Through current I1 flows toward high-voltage N-channel MOS transistor N4. Further, the P-channel thick gate transistor P1 is turned off, and the resistance R
1 causes the gate and source voltages of the high-voltage N-channel MOS transistor N1 in the output section to have the same potential,
High-voltage N-channel MOS transistor N1 is turned off.

【0026】その後、出力制御部2から節点eに送出さ
れる信号は、所定の遅延時間後に電位GNDから電位V
DD1に変化して、出力部の高圧NチャネルMOSトラ
ンジスタN2がオン状態となる。これにより、出力端子
6に接続された容量負荷CL1の電荷が放電されて、容
量負荷CL1から高圧NチャネルMOSトランジスタN
2に向かって放電電流I4が流れる。
Thereafter, the signal sent from the output control unit 2 to the node e changes from the potential GND to the potential V after a predetermined delay time.
The state changes to DD1, and the high-voltage N-channel MOS transistor N2 in the output section is turned on. As a result, the charge of the capacitive load CL1 connected to the output terminal 6 is discharged, and the high-voltage N-channel MOS transistor N
2, a discharge current I4 flows.

【0027】本実施例においては、入力信号IN1の電
源電位VDD2よりも低い低圧信号を電源電位レベルの
高圧信号に変換して、節点a及びbにおける電位を電源
電位VDD2から接地電位GNDまで動作させることに
より、Pチャネル厚ゲートトランジスタP1のオンオフ
動作を行う。これにより、高圧NチャネルMOSトラン
ジスタN1が動作して、出力端子OUT1の電位が変化
する。従って、本実施例によると、出力端子6に接続さ
れた容量負荷CL1の充放電動作が完了し、出力端子6
から出力される信号が電源電位VDD2又は接地電位G
NDに変化した後に、電源4と接地点7との間に定常電
流が流れることを防止することができる。
In this embodiment, a low-voltage signal lower than the power supply potential VDD2 of the input signal IN1 is converted into a high-voltage signal at the power supply potential level, and the potentials at the nodes a and b are operated from the power supply potential VDD2 to the ground potential GND. Thus, the on / off operation of the P-channel thick gate transistor P1 is performed. Thereby, the high-voltage N-channel MOS transistor N1 operates, and the potential of the output terminal OUT1 changes. Therefore, according to the present embodiment, the charging / discharging operation of the capacitive load CL1 connected to the output terminal 6 is completed, and the output terminal 6
From the power supply potential VDD2 or the ground potential G
After the change to ND, it is possible to prevent a steady current from flowing between the power supply 4 and the ground point 7.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
電源電位と出力トランジスタ部に入力される電圧を制御
する第1MOSトランジスタのゲートとの間に、第1M
OSトランジスタのゲートに電源電位から接地電位まで
の電圧を印加するレベルシフト部が接続されており、こ
のレベルシフト部により、電源電位から接地電位までの
電圧で第1MOSトランジスタを動作させることができ
るので、電源電位に依存しない出力特性が得られると共
に、電源から接地線に向かって定常電流が流れて消費電
力が増大することを防止することができる。
As described in detail above, according to the present invention,
Between the power supply potential and the gate of the first MOS transistor controlling the voltage input to the output transistor section, a first M
A level shift unit for applying a voltage from the power supply potential to the ground potential is connected to the gate of the OS transistor, and the level shift unit allows the first MOS transistor to operate with the voltage from the power supply potential to the ground potential. In addition, an output characteristic independent of the power supply potential can be obtained, and an increase in power consumption due to a steady current flowing from the power supply toward the ground line can be prevented.

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

【図1】本発明の実施例に係る半導体装置の出力回路を
示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an output circuit of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例に係る半導体装置の出力回路の
動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the output circuit of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図3】従来の半導体装置の出力回路を示す回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an output circuit of a conventional semiconductor device.

【図4】従来の半導体装置の出力回路の動作を示すタイ
ミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart showing an operation of an output circuit of a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,3;レベルシフト部 2;出力制御部 4,11;電源 5,12;入力端子 6,13;出力端子 7,14;接地点 1, 3; level shift section 2: output control section 4, 11; power supply 5, 12; input terminal 6, 13; output terminal 7, 14;

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の電圧を出力する電源と、信号を出
力する出力端子と、前記出力端子に出力信号を送出する
出力トランジスタ部と、前記電源と前記出力トランジス
タ部との間に接続され前記出力トランジスタ部に入力さ
れる電圧を制御する第1MOSトランジスタと、電源電
位よりも低い電圧レベルを有する外部からの入力信号を
電源電位から接地電位までのレベルの電圧に変換して前
記第1MOSトランジスタのゲートに印加するレベルシ
フト部と、前記レベルシフト部に接続された接地線と、
を有することを特徴とする半導体装置の出力回路。
A power supply for outputting a predetermined voltage; an output terminal for outputting a signal; an output transistor for transmitting an output signal to the output terminal; and an output transistor connected between the power supply and the output transistor. A first MOS transistor for controlling a voltage input to the output transistor section, and an external input signal having a voltage level lower than the power supply potential being converted into a voltage of a level from the power supply potential to the ground potential, and A level shift unit applied to the gate, a ground line connected to the level shift unit,
An output circuit of a semiconductor device, comprising:
【請求項2】 前記出力トランジスタ部は前記電源と前
記出力端子との間に接続された第2MOSトランジスタ
と、前記接地線と前記出力端子との間に接続された第3
MOSトランジスタとを有することを特徴とする請求項
1に記載の半導体装置の出力回路。
A second MOS transistor connected between the power supply and the output terminal; and a third MOS transistor connected between the ground line and the output terminal.
2. The output circuit according to claim 1, further comprising a MOS transistor.
【請求項3】 前記第1MOSトランジスタは接地電位
から電源電位までの電圧を印加することができる厚さの
ゲートを有することを特徴とする請求項1又は2に記載
の半導体装置の出力回路。
3. The output circuit according to claim 1, wherein the first MOS transistor has a gate having a thickness capable of applying a voltage from a ground potential to a power supply potential.
【請求項4】 前記レベルシフト部は、ソースが前記電
源に接続されていると共にドレインが前記第1MOSト
ランジスタのゲートに接続された第4MOSトランジス
タと、ドレインが前記第1MOSトランジスタのゲート
に接続されていると共にソースが前記接地線に接続され
た第5MOSトランジスタと、ゲートが前記第1MOS
トランジスタのゲートに接続されソースが前記第4MO
Sトランジスタのソースに接続されていると共にドレイ
ンが前記第4MOSトランジスタのゲートに接続された
第6MOSトランジスタと、ドレインが前記第6MOS
トランジスタのドレインに接続されていると共にソース
が前記接地線に接続された第7MOSトランジスタと、
を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1
項に記載の半導体装置の出力回路。
4. The level shift unit includes a fourth MOS transistor having a source connected to the power supply and a drain connected to a gate of the first MOS transistor, and a drain connected to a gate of the first MOS transistor. A fifth MOS transistor having a source connected to the ground line, and a gate connected to the first MOS transistor.
The source is connected to the gate of the transistor and the source is the fourth MO.
A sixth MOS transistor connected to the source of the S transistor and having a drain connected to the gate of the fourth MOS transistor, and a drain connected to the sixth MOS transistor;
A seventh MOS transistor connected to a drain of the transistor and having a source connected to the ground line;
4. The method according to claim 1, further comprising:
13. The output circuit of the semiconductor device according to the paragraph.
【請求項5】 外部からの入力信号が入力される入力端
子と、前記入力端子と前記レベルシフト部及び前記出力
トランジスタ部との間に接続され前記入力信号を変換し
て前記レベルシフト部及び前記出力トランジスタ部に送
出する出力制御部を有することを特徴とする請求項1乃
至4のいずれか1項に記載の半導体装置の出力回路。
5. An input terminal to which an external input signal is input, and an input terminal connected between the input terminal and the level shift unit and the output transistor unit to convert the input signal and convert the input signal to the level shift unit and the output transistor unit. The output circuit of a semiconductor device according to claim 1, further comprising an output control unit that sends the output signal to an output transistor unit.
【請求項6】 前記出力制御部は前記レベルシフト部の
第5MOSトランジスタのゲート及び第7MOSトラン
ジスタのゲートに接続されていると共に、前記出力トラ
ンジスタ部の第3MOSトランジスタのゲートに接続さ
れており、前記入力信号に基づいて前記第3、第5及び
第7MOSトランジスタをオンオフ動作するものである
ことを特徴とする請求項5に記載の半導体装置の出力回
路。
6. The output control section is connected to a gate of a fifth MOS transistor and a gate of a seventh MOS transistor of the level shift section, and is connected to a gate of a third MOS transistor of the output transistor section. 6. The output circuit according to claim 5, wherein the third, fifth, and seventh MOS transistors are turned on and off based on an input signal.
【請求項7】 前記第1、第4及び第6MOSトランジ
スタは第1導電型MOSトランジスタであり、前記第
2、第3、第5及び第7トランジスタは第2導電型MO
Sトランジスタであることを特徴とする請求項4乃至6
のいずれか1項に記載の半導体装置の出力回路。
7. The first, fourth and sixth MOS transistors are first conductivity type MOS transistors, and the second, third, fifth and seventh transistors are second conductivity type MOS transistors.
7. An S-transistor, wherein:
The output circuit of the semiconductor device according to any one of the above.
JP23732898A 1998-08-24 1998-08-24 Output circuit of semiconductor device Expired - Fee Related JP3159182B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23732898A JP3159182B2 (en) 1998-08-24 1998-08-24 Output circuit of semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23732898A JP3159182B2 (en) 1998-08-24 1998-08-24 Output circuit of semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000068804A true JP2000068804A (en) 2000-03-03
JP3159182B2 JP3159182B2 (en) 2001-04-23

Family

ID=17013753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23732898A Expired - Fee Related JP3159182B2 (en) 1998-08-24 1998-08-24 Output circuit of semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3159182B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100890671B1 (en) * 2001-08-31 2009-03-26 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 Semiconductor device
CN103138315A (en) * 2011-11-29 2013-06-05 东莞钜威新能源有限公司 Switch circuit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100890671B1 (en) * 2001-08-31 2009-03-26 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 Semiconductor device
CN103138315A (en) * 2011-11-29 2013-06-05 东莞钜威新能源有限公司 Switch circuit

Also Published As

Publication number Publication date
JP3159182B2 (en) 2001-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5723986A (en) Level shifting circuit
JP2993462B2 (en) Output buffer circuit
US6791391B2 (en) Level shifting circuit
US20020149392A1 (en) Level adjustment circuit and data output circuit thereof
US20030001554A1 (en) Internal power voltage generator
US10270363B2 (en) CMOS inverter circuit that suppresses leakage currents
JPH05191257A (en) Output circuit arranged to output stage of semiconductor circuit
US6259299B1 (en) CMOS level shift circuit for integrated circuits
JP2004128950A (en) Power on reset circuit
US7724062B2 (en) Output buffer circuit
US6753707B2 (en) Delay circuit and semiconductor device using the same
EP0810732A2 (en) Differential signal generating circuit having current spike suppressing circuit
JP2002271145A (en) Semiconductor integrated circuit device
JP3159182B2 (en) Output circuit of semiconductor device
JPH0237823A (en) Level shift circuit
JP3676724B2 (en) CMOS buffer circuit
JP2003198358A (en) Level shift circuit
JP4576199B2 (en) Step-down voltage output circuit
JPH09214324A (en) Cmos logic circuit
US6831488B1 (en) Semiconductor integrated circuit device having an active pull-up/pull-down circuit
JP3271269B2 (en) Output drive circuit
JP2647587B2 (en) Semiconductor circuit
JP3665560B2 (en) Semiconductor integrated circuit
JP3144380B2 (en) Output buffer circuit
JP2621676B2 (en) Output buffer circuit

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080216

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090216

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees