JP2000232350A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体集積回路装置Info
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- JP2000232350A JP2000232350A JP11031256A JP3125699A JP2000232350A JP 2000232350 A JP2000232350 A JP 2000232350A JP 11031256 A JP11031256 A JP 11031256A JP 3125699 A JP3125699 A JP 3125699A JP 2000232350 A JP2000232350 A JP 2000232350A
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Abstract
号が入力される出力回路において、貫通電流をなくし、
又、出力端子となるパッドに接続されるインターフェィ
スである出力回路のレイアウト面積が低減された半導体
集積回路装置を提供することを目的とする。 【解決手段】3Vの電源電圧によって、各回路素子が動
作を行う出力制御回路6に、Lowのイネーブル信号が
入力されたとき、データ信号の値にかかわらず、インバ
ータ13及びバッファ14から、共にLowの信号が出
力回路7に送出される。よって、イネーブル信号がLo
wとなり、ハイインピーダンスXzを出力端子8より出
力するとき、CMOSで構成されるインバータ15及び
バッファ16内のNチャネルMOSトランジスタ及びP
チャネルMOSトランジスタが同時に導通状態となるこ
とがないので、その貫通電流が流れることを防ぐことが
できる。
Description
置内部に設けられた内部電源電圧で動作する回路で処理
された信号を、内部電源電圧より高い電圧に応じた信号
に変換して出力する半導体集積回路装置に関するもの
で、特に3値出力インターフェイスが設けられた半導体
集積回路装置に関する。
れた回路において、そのPチャネルMOSトランジスタ
とNチャネルMOSトランジスタで組み合わされたCM
OS回路のスイッチングによるノイズの発生や消費電力
を抑えるために、外部電源より供給される電圧より低い
電圧に変換された内部電源電圧で処理動作を行わせるこ
とも多い。そのため、半導体集積回路装置内の他の回路
にデータ信号を送出したり、又、半導体集積回路装置外
部にデータ信号を出力するとき、外部電源電圧に応じた
データ信号に変換する必要がある。このような半導体集
積回路装置の内部構造を示すブロック図を、図3に示
す。この図3に示す半導体集積回路装置は、出力端子3
6よりHi、Low、ハイインピーダンス(以下、Xz
とする。)の3値出力を行う半導体集積回路装置であ
る。
えば、フロッピーディスクドライバ内に設けられるよう
な半導体集積回路装置で、外部電源より電源電圧V
CC(5Vとする。)が印加される電源入力端子31と、
グランド電位に接地されるグランド端子32と、5Vの
外部電源電圧VCCを内部電源電圧VDD(3Vとする。)
に変換する内部電源回路33と、3Vの内部電源電圧V
DDでホストコンピュータ(不図示)側からの信号を受け
てその処理を行うとともにイネーブル信号及びデータ信
号を送出するコントロール回路34と、5Vの電圧が印
加され前記イネーブル信号及び前記データ信号より3値
出力を行う出力回路35と、出力回路35より送出され
る信号を出力する出力端子36とを有する。又、前記デ
ータ信号は、前記フロッピーディスクドライバとホスト
コンピュータへの応答信号であり、前記イネーブル信号
は、該データ信号をホストコンピュータへ出力するか否
かを制御する信号である。尚、このイネーブル信号がL
owのとき、データ信号が出力されない。
て、出力回路35は、図4のように、コントロール回路
34からデータ信号が送出されるバッファ37と、前記
イネーブル信号を反転するインバータ38と、バッファ
37を介して送出されるデータ信号及びイネーブル信号
が入力されるNAND回路39と、バッファ37を介し
て送出されるデータ信号及びインバータ38で反転され
たイネーブル信号が入力されるNOR回路40と、NA
ND回路39及びNOR回路40からの信号がそれぞれ
送出されるバッファ41,42と、バッファ41からの
信号がゲートに入力されるPチャネルMOSトランジス
タTr11と、バッファ42からの信号がゲートに入力
されるNチャネルMOSトランジスタTr12とを有す
る。又、出力回路35内のそれぞれの論理回路素子は、
5Vの電圧が印加され、トランジスタTr11,Tr1
2のドレインの接続ノードには出力端子36が接続され
る。更に、トランジスタTr11のソースに5Vの電圧
が印加されるとともに、トランジスタTr12のソース
が接地される。
owのとき、データ信号の値に関係なく、バッファ4
1,42から、それぞれHi、Lowの信号がトランジ
スタTr11,Tr12のゲートに送出されるので、ト
ランジスタTr11,Tr12は非導通の状態である。
よって、出力端子36よりXzの信号が出力される。
又、イネーブル信号及びデータ信号が共にHiのとき、
バッファ41,42から共にLowの信号がトランジス
タTr11,Tr12のゲートに送出され、トランジス
タTr11のみが導通し、出力端子36よりHiの信号
が出力される。更に、イネーブル信号及びデータ信号が
それぞれHi、Lowのとき、バッファ41,42から
共にHiの信号が出力され、トランジスタTr12のみ
が導通し、出力端子36よりLowの信号が出力され
る。
置30の出力回路35に使用されるバッファ37は、図
5のように、コントロール回路34からデータ信号がゲ
ートに送出されるとともにソースに5Vの電圧が印加さ
れたPチャネルMOSトランジスタTr21と、前記デ
ータ信号がゲートに送出されるとともにソースが接地さ
れたNチャネルMOSトランジスタTr22と、前記ト
ランジスタTr21,Tr22のドレインが接続した接
続ノードにゲートが接続し、ソースに5Vの電圧が印加
されたPチャネルMOSトランジスタTr23と、前記
トランジスタTr21,Tr22のドレインが接続した
接続ノードにゲートが接続し、ソースが接地されるとと
もに前記トランジスタTr23のドレインにドレインが
接続されたNチャネルMOSトランジスタTr24とか
ら構成されている。
iのデータ信号がコントロール回路34より送出される
と、コントロール回路34の電源電圧は3Vなので、ト
ランジスタTr21,22のゲートに3Vの電圧がかか
る。そのため、データ信号を外部に出力しないイネーブ
ル信号がLowのときにおいても、バッファ37にHi
のデータ信号が入力された場合、図6のグラフより明ら
かなように、トランジスタTr21,22が共に導通状
態となってソース・ドレイン電流が流れるため、電源電
圧とグランド電位との間に貫通電流が流れる。このよう
に、貫通電流が流れるため、イネーブル信号をLowと
したときにおいても、バッファ37で電力が消費され
る。尚、図6は、バッファ37に使用されるNチャネル
MOSトランジスタ及びPチャネルMOSトランジスタ
のゲート電圧VGとソース・ドレイン電流IDSとの関係
を示したグラフである。
タ信号を外部に出力しないとき、データ信号が入力され
る出力回路において、貫通電流をなくし、又、出力端子
となるパッドに接続されるインターフェィスである出力
回路のレイアウト面積が低減された半導体集積回路装置
を提供することを目的とする。
積回路装置は、第1の電源電圧によって動作を行うコン
トロール回路と、該コントロール回路で処理したデータ
信号を第2の電源電圧に応じたデータ信号に変換して出
力する出力回路と、出力回路からの信号を出力する出力
端子とを有する半導体集積回路装置において、第1の電
源電圧で動作を行い、前記コントロール回路より送出さ
れるデータ信号と該データ信号を前記出力端子へ出力す
るか否かを制御するためのイネーブル信号に応じて前記
出力回路からの出力を制御する出力制御回路を有すると
ともに、前記出力回路が、第2の電源電圧で動作を行う
信号変換部と出力部とから構成され、前記出力部が、ソ
ースに第2の電源電圧が印加されるとともにドレインが
前記出力端子に接続されたPチャネルMOSトランジス
タと、該PチャネルMOSトランジスタのドレインにド
レインが接続されるとともにソースが接地されたNチャ
ネルMOSトランジスタとを有し、前記信号変換部が、
前記出力制御回路より送出される信号を第2の電源電圧
に応じた信号に変換するとともに、変換した信号を前記
PチャネルMOSトランジスタのゲート及び前記Nチャ
ネルMOSトランジスタのゲートに送出し、前記イネー
ブル信号によって前記データ信号を前記出力端子へ出力
しないように制御されるとき、前記出力制御回路と前記
信号変換部との間の信号は、共にLowとなることを特
徴とする。
該半導体集積回路装置のチップ上における前記コントロ
ール回路のレイアウト部分のデッドスペースに、前記出
力制御回路を配置することによって、該半導体集積回路
装置のチップ面積を低減することができる。
を参照して説明する。図1は、本実施形態で使用する半
導体集積回路装置の内部構造を示すブロック図である。
図2は、図1に示す半導体集積回路装置内の出力制御回
路及び出力回路の内部構造を示す論理回路図である。
電源より電源電圧VCC(本実施形態において、5Vとす
る。)が印加される電源入力端子2と、グランド電位に
接地されるグランド端子3と、5Vの外部電源電圧VCC
を内部電源電圧VDD(本実施形態において、3Vとす
る。)に変換する内部電源回路4と、3Vの内部電源電
圧VDDでホストコンピュータ(不図示)からの信号を受
けてその処理を行うとともにイネーブル信号及びデータ
信号を送出するコントロール回路5と、3Vの電圧が印
加され前記イネーブル信号及び前記データ信号に基づい
て出力回路7を駆動するための信号を送出する出力制御
回路6と、5Vの電圧が印加され出力制御回路6から送
出される信号によってHi、Low、Xzの3値出力を
行う出力回路7と、出力回路7より送出される信号を出
力する出力端子8とを有する。尚、前記イネーブル信号
がLowのとき、半導体集積回路装置1外部にデータ信
号が出力されないものとし、又、端子3は各ブロックに
接続されている。
て、出力制御回路6及び出力回路7の内部構造につい
て、図2を使用して説明する。出力制御回路6は、コン
トロール回路5より送出されたデータ信号をバッファす
るバッファ9と、前記イネーブル信号を反転するインバ
ータ10と、バッファ9を介して送出される前記データ
信号及び前記イネーブル信号が入力されるNAND回路
11と、バッファ9を介して送出される前記データ信号
及びインバータ10で反転されたイネーブル信号が入力
されるNOR回路12と、NAND回路11からの信号
が送出されるインバータ13と、NOR回路12からの
信号が送出されるバッファ14とから構成される。尚、
出力制御回路6内のそれぞれの論理回路素子は、3Vの
電圧が印加される。
信号を反転するインバータ15と、バッファ14からの
信号をバッファするバッファ16と、インバータ15の
出力信号がゲートに入力されるとともに5Vの電圧がソ
ースに印加されるPチャネルMOSトランジスタTr1
と、バッファ16の出力信号がゲートに入力されるとと
もにソースが接地されるNチャネルMOSトランジスタ
Tr2とを有する。尚、出力回路7内のそれぞれの論理
回路素子は、5Vの電圧が印加され、トランジスタTr
1,Tr2のドレインが接続した接続ノードには出力端
子8が接続される。
動作について、説明する。ところで、出力制御回路6内
のバッファ9、インバータ10、NAND回路11及び
NOR回路12の動作は、図4に示す出力回路のバッフ
ァ37、インバータ38、NAND回路39及びNOR
回路40と同様の動作を行う。よって、イネーブル信号
がLowのとき、データ信号の値に関係なく、NAND
回路11、NOR回路12から、それぞれHi、Low
の信号が、インバータ13、バッファ14に送出され
る。そのため、出力制御回路6にLowのイネーブル信
号が入力されると、インバータ13及びバッファ14よ
り出力回路7のインバータ15及びバッファ16の入力
に共にLowの信号を送出する。このとき、インバータ
15及びバッファ16より、それぞれトランジスタTr
1,Tr2のゲートに、Hi、Lowの信号が送出され
るので、トランジスタTr1,Tr2は共に非導通の状
態となる。よって、出力端子8よりXzの信号が出力さ
れる。
Hiのとき、NAND回路11、NOR回路12から、
共にLowの信号が、インバータ13、バッファ14に
送出される。そのため、インバータ13及びバッファ1
4より、それぞれ出力回路7のインバータ15及びバッ
ファ16に、Hi、Lowの信号を送出する。このと
き、インバータ15及びバッファ16より、トランジス
タTr1,Tr2のゲートに、共にLowの信号が送出
されるので、トランジスタTr1のみ導通する。よっ
て、出力端子8よりHiの信号が出力される。
ぞれHi、Lowのとき、NAND回路11、NOR回
路12から、共にHiの信号が、インバータ13、バッ
ファ14に送出される。そのため、インバータ13及び
バッファ14より、それぞれ出力回路7のインバータ1
5及びバッファ16に、Low、Hiの信号を送出す
る。このとき、インバータ15及びバッファ16より、
トランジスタTr1,Tr2のゲートに、共にHiの信
号が送出されるので、トランジスタTr2のみ導通す
る。よって、出力端子8よりLowの信号が出力され
る。
1において、出力制御回路6内のバッファ9は3Vの電
源電圧が供給されているので、コントロール回路5より
Hiのデータ信号が入力されたとき、図5のような構造
のバッファ9内のPチャネルトランジスタ及びNチャネ
ルトランジスタが、従来のように、同時に導通して貫通
電流が発生することがなくなる。又、イネーブル信号を
Lowとしたとき、常に、出力制御回路6のインバータ
13及びバッファ14よりLowの信号が出力回路7に
出力される。よって、イネーブル信号がLowのとき
に、常に、グランドレベルの電圧がインバータ15及び
バッファ16に入力されるので、PチャネルMOSトラ
ンジスタ及びNチャネルMOSトランジスタで構成され
るCMOSを組み合わせることによって形成されるイン
バータ15やバッファ16、さらには、出力端子8と負
荷(不図示)との間において貫通電流が発生することが
ない。
それぞれ3Vの内部電源電圧が供給されることによって
動作するので、半導体集積回路装置1のチップ上の3V
の電圧で動作を行うコントロール回路5の配置されたレ
イアウト部分のうち余り領域であるデッドスペースに出
力制御回路6を配置することができる。このように、出
力制御回路6をデッドスペースに配置することによっ
て、従来のように出力回路に使用していた半導体集積回
路装置1のチップにおけるピン周辺のレイアウト面積を
狭めることができるので、半導体集積回路装置1のチッ
プ面積を従来より低減することができる。
インバータ15及びバッファ16で構成される部分が、
特許請求の範囲における信号変換部に相当するととも
に、出力回路7内のトランジスタTr1,Tr2が特許
請求の範囲における出力部に相当する。
ると、イネーブル信号によって出力端子にコントロール
回路で処理したデータ信号を出力しないように制御され
たとき、第1の電源電圧で動作を行う出力制御回路より
第2の電源電圧で動作を行う出力回路に、Lowの信号
が送出される。よって、このとき、前記出力回路の信号
変換部で第1の電源電圧から第2の電源電圧に信号を変
換する際に、貫通電流が前記信号変換部に流れることを
防ぐことが可能となる。又、出力制御回路が第1の電源
電圧で動作を行うので、第1の電源電圧で動作するコン
トロール回路で処理されたデータ信号が入力されても、
出力制御回路において、前記貫通電流が流れることがな
い。
れコントロール回路が動作する第1の電源電圧が供給さ
れることによって動作するので、半導体集積回路装置の
チップ上において、コントロール回路の配置されたレイ
アウト部分のデッドスペースに該出力制御回路を配置す
ることができる。このように、出力制御回路を配置する
ことによって、従来のように出力回路に使用していた半
導体集積回路装置のチップにおけるピン周辺のレイアウ
ト面積を狭めることができるので、半導体集積回路装置
のチップ面積を従来より低減することができる。
造を示すブロック図。
路及び出力回路の内部構造を示す論理回路図。
ロック図。
構造を示す論理回路図。
Claims (1)
- 【請求項1】 第1の電源電圧によって動作を行うコン
トロール回路と、該コントロール回路で処理したデータ
信号を第2の電源電圧に応じたデータ信号に変換して出
力する出力回路と、出力回路からの信号を出力する出力
端子とを有する半導体集積回路装置において、 第1の電源電圧で動作を行い、前記コントロール回路よ
り送出されるデータ信号と該データ信号を前記出力端子
へ出力するか否かを制御するためのイネーブル信号に応
じて前記出力回路からの出力を制御する出力制御回路を
有するとともに、 前記出力回路が、第2の電源電圧で動作を行う信号変換
部と出力部とから構成され、 前記出力部が、ソースに第2の電源電圧が印加されると
ともにドレインが前記出力端子に接続されたPチャネル
MOSトランジスタと、該PチャネルMOSトランジス
タのドレインにドレインが接続されるとともにソースが
接地されたNチャネルMOSトランジスタとを有し、 前記信号変換部が、前記出力制御回路より送出される信
号を第2の電源電圧に応じた信号に変換するとともに、
変換した信号を前記PチャネルMOSトランジスタのゲ
ート及び前記NチャネルMOSトランジスタのゲートに
送出し、 前記イネーブル信号によって前記データ信号を前記出力
端子へ出力しないように制御されるとき、前記出力制御
回路と前記信号変換部との間の信号は、共にLowとな
ることを特徴とする半導体集積回路装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03125699A JP3719868B2 (ja) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | 半導体集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03125699A JP3719868B2 (ja) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | 半導体集積回路装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000232350A true JP2000232350A (ja) | 2000-08-22 |
JP3719868B2 JP3719868B2 (ja) | 2005-11-24 |
Family
ID=12326285
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03125699A Expired - Fee Related JP3719868B2 (ja) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | 半導体集積回路装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3719868B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003069404A (ja) * | 2001-08-24 | 2003-03-07 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
US7646221B2 (en) | 2006-09-29 | 2010-01-12 | Fujitsu Microelectronics Limited | Buffer Circuit and control method thereof |
JP2011211512A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Citizen Holdings Co Ltd | 電子回路 |
-
1999
- 1999-02-09 JP JP03125699A patent/JP3719868B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003069404A (ja) * | 2001-08-24 | 2003-03-07 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
US7646221B2 (en) | 2006-09-29 | 2010-01-12 | Fujitsu Microelectronics Limited | Buffer Circuit and control method thereof |
JP2011211512A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Citizen Holdings Co Ltd | 電子回路 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3719868B2 (ja) | 2005-11-24 |
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