JP2000269800A - Semiconductor output circuit - Google Patents

Semiconductor output circuit

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JP2000269800A
JP2000269800A JP11068186A JP6818699A JP2000269800A JP 2000269800 A JP2000269800 A JP 2000269800A JP 11068186 A JP11068186 A JP 11068186A JP 6818699 A JP6818699 A JP 6818699A JP 2000269800 A JP2000269800 A JP 2000269800A
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output
circuit
data
latch
level
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Japanese (ja)
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Susumu Ozawa
進 小澤
Shigeo Oshima
成夫 大島
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent occurrence of through-current at an output stage of a semiconductor output circuit and to prevent the increase of time required for data outputting. SOLUTION: This semiconductor output circuit is provided with a P-channel output transistor(TR) 21, an N-channel output TR 22, and an output control circuit 30 that generates a gate control signal of both the output TRs 21, 22 in response to output data PGTn, NGTp to apply conduction control to both the output TRs 21, 22, detects the logic level of the output data TRs PGTn, NGTp and controls either of both the output TRs 21, 22 which cons them to be nonconductive for a prescribed period, when it detects that the output data logic level is converted.

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】この発明は半導体集積回路、
特に集積回路外部にデータを出力する出力回路に係り、
特に出力回路の出力段に設けられた極性が異なる2つの
トランジスタを導通制御してデータを出力する半導体出
力回路に関する。
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit,
In particular, the present invention relates to an output circuit that outputs data to the outside of an integrated circuit.
In particular, the present invention relates to a semiconductor output circuit that outputs data by controlling conduction of two transistors having different polarities provided in an output stage of an output circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は、半導体集積回路において、集積
回路外部にデータを出力する出力回路(Off Chip Drive
r )の出力段の基本的な構成を示す回路図である。電源
電圧の供給ノードとデータ出力ノードとの間にはPチャ
ネルの出力トランジスタ101のソース、ドレイン間が
挿入されている。また、データ出力ノードと接地電圧の
供給ノードとの間にはNチャネルの出力トランジスタ1
02のドレイン、ソース間が挿入されている。そして、
Pチャネルの出力トランジスタ101のゲートにはプリ
ドライバとしてのインバータ103の出力が供給され、
Nチャネルの出力トランジスタ102のゲートにはプリ
ドライバとしてのインバータ104の出力が供給され
る。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows an output circuit (Off Chip Drive) for outputting data outside a semiconductor integrated circuit.
3 is a circuit diagram illustrating a basic configuration of an output stage of r). The source and drain of the P-channel output transistor 101 are inserted between the power supply voltage supply node and the data output node. An N-channel output transistor 1 is connected between the data output node and the ground voltage supply node.
02 is inserted between the drain and the source. And
The output of the inverter 103 as a pre-driver is supplied to the gate of the P-channel output transistor 101,
The output of the inverter 104 as a pre-driver is supplied to the gate of the N-channel output transistor 102.

【0003】このような構成の回路において、2個のイ
ンバータ103、104の出力が共に“H”レベルのと
きは、Pチャネル側の出力トランジスタ101が非導通
状態、Nチャネル側の出力トランジスタ102が導通状
態となり、データ出力ノードからは接地電圧に対応した
“0”レベルのデータが出力される(以下、これを
“0”読みと称する)。
In a circuit having such a configuration, when the outputs of the two inverters 103 and 104 are both at "H" level, the output transistor 101 on the P-channel side is in a non-conductive state and the output transistor 102 on the N-channel side is The data output node is turned on, and "0" level data corresponding to the ground voltage is output from the data output node (hereinafter, this is referred to as "0" reading).

【0004】他方、2個のインバータ103、104の
出力が共に“L”レベルのときは、Pチャネル側の出力
トランジスタ101が導通状態、Nチャネル側の出力ト
ランジスタ102が非導通状態となり、データ出力ノー
ドからは電源電圧に対応した“1”レベルのデータが出
力される(以下、これを“1”読みと称する)。
On the other hand, when the outputs of the two inverters 103 and 104 are both at "L" level, the output transistor 101 on the P-channel side becomes conductive and the output transistor 102 on the N-channel side becomes non-conductive, and the data output "1" level data corresponding to the power supply voltage is output from the node (hereinafter, this is referred to as "1" reading).

【0005】ところで、上記両出力トランジスタ10
1、102としては、外部の負荷容量を十分に駆動する
必要があるために、比較的大きな素子サイズのものが使
用されている。このため、“0”読みの際に、Nチャネ
ル側の出力トランジスタ102が非導通状態から導通状
態に切り替わり、この出力トランジスタ102に比較的
大きな電流が流れると、接地電圧を供給する接地配線の
レベルが上昇する。すなわち、接地配線に電源ノイズが
発生する。この接地配線はNチャネル側の出力トランジ
スタ102のみではなく、上記2個のインバータ10
3、104にも接地電圧を供給しているので、これらイ
ンバータ103、104に供給される接地電圧のレベル
も上昇する。
By the way, both output transistors 10
As the elements 1 and 102, those having a relatively large element size are used because it is necessary to sufficiently drive an external load capacitance. Therefore, at the time of reading "0", the output transistor 102 on the N-channel side switches from the non-conductive state to the conductive state, and when a relatively large current flows through this output transistor 102, the level of the ground line supplying the ground voltage is reduced. Rises. That is, power supply noise occurs in the ground wiring. This ground wiring is not limited to the output transistor 102 on the N-channel side.
Since the ground voltage is also supplied to the inverters 3 and 104, the level of the ground voltage supplied to the inverters 103 and 104 also increases.

【0006】ところで、Pチャネル側の出力トランジス
タ101が非導通状態のとき、インバータ103には
“L”レベルの信号が入力されており、このインバータ
103の出力は“H”レベルになっている。このとき、
このインバータ103に供給されている接地電圧のレベ
ルが上昇すると、インバータ103の回路閾値電圧が上
昇して、“H”レベルとなっている出力信号の電圧レベ
ルが低下する可能性がある。
When the output transistor 101 on the P-channel side is in a non-conductive state, an "L" level signal is input to the inverter 103, and the output of the inverter 103 is at an "H" level. At this time,
When the level of the ground voltage supplied to the inverter 103 increases, the circuit threshold voltage of the inverter 103 increases, and the voltage level of the output signal at the “H” level may decrease.

【0007】インバータ103から出力される“H”レ
ベルの電圧レベルが低下すると、Pチャネル側の出力ト
ランジスタ101は完全な非導通状態とはならず、わす
かではあるがソース、ドレイン間に電流が流れる。
When the voltage level of the "H" level output from inverter 103 decreases, output transistor 101 on the P-channel side does not completely turn off, and although a little current flows between the source and the drain. Flows.

【0008】この結果、電源電圧の供給ノードと接地電
圧の供給ノードとの間に貫通電流が流れる。すると、N
チャネル側の出力トランジスタ102を介してデータ出
力ノードから引き出される電流の流れが阻害されるの
で、“0”レベルのデータ出力が遅れることになる。
As a result, a through current flows between the supply node of the power supply voltage and the supply node of the ground voltage. Then N
Since the flow of the current drawn from the data output node via the channel-side output transistor 102 is hindered, the data output at the “0” level is delayed.

【0009】一方、“1”読みの場合には、このような
懸念はない。すなわち、“1”読み時に、Pチャネル側
の出力トランジスタ101が導通することによって電源
電圧のレベルが低下し、これに伴って2個のインバータ
103、104に供給される電源電圧のレベルが低下し
ても、Nチャネル側の出力トランジスタ102のゲート
に“L”レベルを供給するインバータ104の出力はこ
の電源電圧レベルの低下の影響を受けず、“L”レベル
のままであり、Nチャネル側の出力トランジスタ102
は非導通状態のままである。
On the other hand, in the case of "1" reading, there is no such concern. That is, at the time of reading “1”, the level of the power supply voltage decreases due to the conduction of the output transistor 101 on the P-channel side, and the level of the power supply voltage supplied to the two inverters 103 and 104 decreases accordingly. However, the output of inverter 104 that supplies the "L" level to the gate of output transistor 102 on the N-channel side is not affected by this decrease in the power supply voltage level, and remains at the "L" level. Output transistor 102
Remain non-conductive.

【0010】すなわち、出力段がPチャネル及びNチャ
ネルのトランジスタからなるCMOS構成の出力回路で
は、電源ノイズは“0”読み動作に深刻な影響を与え
る。
That is, in an output circuit having a CMOS configuration in which an output stage includes P-channel and N-channel transistors, power supply noise has a serious influence on a "0" read operation.

【0011】上記のような電源ノイズによって貫通電流
が発生するので、上記両出力トランジスタ101、10
2が同時に導通状態とならないようにゲート制御信号の
タイミングを厳密に調整する必要がある。
Since a through current is generated by the power supply noise as described above, the output transistors 101, 10
It is necessary to strictly adjust the timing of the gate control signal so that the transistors 2 do not become conductive at the same time.

【0012】このように、出力段における電源ノイズが
集積回路の性能に大きな影響を与えるので、出力回路を
設計する際には特に慎重なタイミング設計が要求され
る。
As described above, since power supply noise at the output stage greatly affects the performance of the integrated circuit, a careful timing design is particularly required when designing the output circuit.

【0013】ところで、集積化された半導体メモリの一
種であるシンクロナスDRAM(SDRAM)は、通常
のDRAM、例えばEDO(Extended Data Output)型
のDRAM等と比較して、約2〜3倍の速度でデータの
出力を行なう。従って、この早い読み出し速度を実現す
るために、その出力回路では、入力段から最終の出力段
トランジスタのゲートに至る経路の途中に複雑な構成の
回路を挿入することはできない。
Incidentally, a synchronous DRAM (SDRAM), which is a kind of integrated semiconductor memory, is about 2-3 times faster than a normal DRAM, for example, an EDO (Extended Data Output) type DRAM. To output data. Therefore, in order to realize the high read speed, the output circuit cannot insert a circuit having a complicated configuration in the middle of the path from the input stage to the gate of the final output stage transistor.

【0014】このため、上記両出力トランジスタ10
1、102におけるゲート制御信号の細かな制御が困難
となり、ゲート制御信号相互間にいわゆるスキュー(sk
ew)が生じる可能性が大きくなる。
Therefore, both output transistors 10
It becomes difficult to finely control the gate control signals in steps 1 and 102, and so-called skew (skew) occurs between the gate control signals.
ew) is more likely to occur.

【0015】このような信号のスキューが生じると、両
出力トランジスタ101、102が同時に導通状態とな
り、これにより電源、接地ノード間に貫通電流が流れ、
その結果、大きな電源ノイズが発生して“0”レベルデ
ータの出力が大幅に遅れる可能性がある。
When such a signal skew occurs, both output transistors 101 and 102 are simultaneously turned on, thereby causing a through current to flow between the power supply and the ground node,
As a result, a large power supply noise may occur, and the output of the “0” level data may be significantly delayed.

【0016】また、電源、接地ノード間に大きな貫通電
流が流れると、MOSトランジスタのソース、ドレイン
間にはホットキャリアが発生する。ここで、ポテンシャ
ル障壁を超えるような高エネルギーのキャリアがゲート
酸化膜に注入されると、MOSトランジスタの閾値電圧
が変化すると共に、閾値電圧が不安定になり、MOSト
ランジスタの信頼性低下や電源ノイズ増大に少なからず
影響を与える可能性がある。
Further, when a large through current flows between the power supply and the ground node, hot carriers are generated between the source and the drain of the MOS transistor. Here, when high-energy carriers exceeding the potential barrier are injected into the gate oxide film, the threshold voltage of the MOS transistor changes, and the threshold voltage becomes unstable. It can have a significant effect on growth.

【0017】ここで、従来の出力回路の種々の構成につ
いて説明する。
Here, various configurations of the conventional output circuit will be described.

【0018】図6に示した出力回路は、出力段に設けら
れたPチャネル及びNチャネルの出力トランジスタ10
1、102の他に、出力用データ/RD及びRDをそれ
ぞれ増幅するプリドライバとしてのインバータ111、
112と、これら各インバータ111、112の出力が
入力される出力制御用のクロックドインバータ113、
114と、上記各クロックドインバータ113、114
の出力をそれぞれラッチして出力トランジスタ101、
102に各ゲート制御信号として出力するそれぞれ2個
のインバータ115、116で構成されたラッチ回路1
17、118と、上記一方のラッチ回路117とPチャ
ネルの出力トランジスタ101のゲートとの間に挿入さ
れたインバータ119とを有している。
The output circuit shown in FIG. 6 includes a P-channel and N-channel output transistor 10 provided at an output stage.
1 and 102, an inverter 111 as a pre-driver for amplifying output data / RD and RD, respectively.
112, and a clocked inverter 113 for output control to which the output of each of the inverters 111 and 112 is input.
114 and each of the clocked inverters 113 and 114
Are respectively latched and output transistor 101,
Latch circuit 1 composed of two inverters 115 and 116 each outputting to gate 102 as each gate control signal
17 and 118, and an inverter 119 inserted between the one latch circuit 117 and the gate of the P-channel output transistor 101.

【0019】図6の従来回路では、クロックドインバー
タ113、114に供給される制御信号DXFRが
“H”レベル、/DXFRが“L”レベルになると、両
クロックドインバータ113、114が動作し、インバ
ータ111、112の各出力がクロックドインバータ1
13、114で反転されてラッチ回路117、118に
入力される。そして、ラッチ回路117のラッチ信号が
インバータ119を介して出力トランジスタ101のゲ
ートにゲート制御信号として、ラッチ回路118のラッ
チ信号がNチャネル側の出力トランジスタ102のゲー
トにゲート制御信号としてそれぞれ入力されることによ
り、出力トランジスタ101、102のいずれか一方が
導通、他方が非導通となり、“1”もしくは“0”レベ
ルのデータDQが出力される。
In the conventional circuit shown in FIG. 6, when the control signal DXFR supplied to the clocked inverters 113 and 114 becomes "H" level and / DXFR becomes "L" level, both the clocked inverters 113 and 114 operate. Each output of inverters 111 and 112 is clocked inverter 1
The signals are inverted at 13 and 114 and input to the latch circuits 117 and 118. The latch signal of the latch circuit 117 is input to the gate of the output transistor 101 via the inverter 119 as a gate control signal, and the latch signal of the latch circuit 118 is input to the gate of the output transistor 102 on the N-channel side as a gate control signal. As a result, one of the output transistors 101 and 102 becomes conductive and the other becomes non-conductive, and data “1” or “0” level data DQ is output.

【0020】図7に示した出力回路は、図6の出力回路
における一方のラッチ回路117とPチャネル側の出力
トランジスタ101のゲートとの間に設けられていたイ
ンバータ119の代わりに出力制御回路120が設けら
れている点と、図6の出力回路における他方のラッチ回
路118の代わりに出力制御回路130が設けられてい
る点とが図6のものとは異なっている。
The output circuit shown in FIG. 7 is different from the output circuit shown in FIG. 6 in that an output control circuit 120 is provided instead of the inverter 119 provided between one latch circuit 117 and the gate of the output transistor 101 on the P-channel side. 6 is different from that of FIG. 6 in that an output control circuit 130 is provided instead of the other latch circuit 118 in the output circuit of FIG.

【0021】上記一方の出力制御回路120は、1個の
PチャネルMOSトランジスタ121と、2個のNチャ
ネルMOSトランジスタ122、123と、1個のイン
バータ124とから構成されている。この出力制御回路
120では、Pチャネル及びNチャネルMOSトランジ
スタ121、122からなるCMOSインバータのNチ
ャネル側の電流経路の途中にNチャネルMOSトランジ
スタ123のソース、ドレイン間が挿入され、このトラ
ンジスタ123は入力ノードがNチャネル側の出力トラ
ンジスタ102のゲートに接続されたインバータ124
の出力でゲート制御される。
The one output control circuit 120 includes one P-channel MOS transistor 121, two N-channel MOS transistors 122 and 123, and one inverter 124. In the output control circuit 120, the source and the drain of the N-channel MOS transistor 123 are inserted in the middle of the N-channel current path of the CMOS inverter composed of the P-channel and N-channel MOS transistors 121 and 122. Inverter 124 having a node connected to the gate of output transistor 102 on the N-channel side
Is gated by the output of

【0022】上記他方の出力制御回路130は、2個の
PチャネルMOSトランジスタ131、132と、1個
のNチャネルMOSトランジスタ133と、2個のイン
バータ134、135とから構成されている。この出力
制御回路130では、Pチャネル及びNチャネルMOS
トランジスタ132、133からなるCMOSインバー
タのPチャネル側の電流経路の途中にPチャネルMOS
トランジスタ131のソース、ドレイン間が挿入され、
このトランジスタ131は入力ノードがPチャネル側の
出力トランジスタ101のゲートに接続されたインバー
タ134の出力でゲート制御されると共に上記CMOS
インバータに対してインバータ135の入出力ノードが
逆並列接続されてラッチ回路をなすように構成されてい
る。
The other output control circuit 130 includes two P-channel MOS transistors 131 and 132, one N-channel MOS transistor 133, and two inverters 134 and 135. In this output control circuit 130, P-channel and N-channel MOS
A P-channel MOS transistor is provided in the middle of the P-channel current path of the CMOS inverter including the transistors 132 and 133.
A portion between the source and the drain of the transistor 131 is inserted,
The transistor 131 has its input node gate-controlled by the output of an inverter 134 connected to the gate of the output transistor 101 on the P-channel side, and has the CMOS
The input / output node of the inverter 135 is connected in anti-parallel to the inverter to form a latch circuit.

【0023】図7の従来回路において、一方の出力用デ
ータ/RDが“L”レベル、他方の出力用データRDが
“H”レベルのときは、Pチャネル及びNチャネル側の
出力トランジスタ101、102の両ゲート制御信号が
共に“L”レベルになり、Pチャネル側の出力トランジ
スタ101が導通、Nチャネル側の出力トランジスタ1
02が非導通となり、“1”レベルのデータDQが出力
される。
In the conventional circuit of FIG. 7, when one output data / RD is at "L" level and the other output data RD is at "H" level, output transistors 101 and 102 on the P-channel and N-channel sides. Are both at "L" level, the P-channel output transistor 101 becomes conductive, and the N-channel output transistor 1
02 is turned off, and "1" level data DQ is output.

【0024】この状態で/RDが“H”レベル、RDが
“L”レベルにそれぞれ反転すると、まず、Pチャネル
側の出力トランジスタ101のゲート制御信号が“L”
レベルから“H”レベルに変化して、Pチャネル側の出
力トランジスタ101が非導通状態になるような制御が
開始されてから、インバータ134の出力が“L”レベ
ルに反転する。
In this state, when / RD is inverted to the "H" level and RD is inverted to the "L" level, first, the gate control signal of the output transistor 101 on the P channel side becomes "L".
The level changes from the level to the “H” level, and the control to turn off the P-channel output transistor 101 is started. Then, the output of the inverter 134 is inverted to the “L” level.

【0025】一方、RDが“L”レベルに変化した後
は、インバータ112の出力が“H”レベルに、クロッ
クドインバータ114の出力が“L”レベルに順次反転
し、出力制御回路130内のPチャネルMOSトランジ
スタ132が導通状態になる。ところが、PチャネルM
OSトランジスタ131は、インバータ134の出力が
“L”レベルに反転した後に始めて導通し、このPチャ
ネルMOSトランジスタ131が導通した後にNチャネ
ル側の出力トランジスタ102のゲート制御信号が
“H”レベルになる。従って、Nチャネル側の出力トラ
ンジスタ102は、Pチャネル側の出力トランジスタ1
01が非導通となった後に導通する。
On the other hand, after RD changes to "L" level, the output of inverter 112 is sequentially inverted to "H" level and the output of clocked inverter 114 is sequentially inverted to "L" level. P channel MOS transistor 132 is rendered conductive. However, the P channel M
The OS transistor 131 is turned on only after the output of the inverter 134 is inverted to “L” level, and the gate control signal of the N-channel output transistor 102 becomes “H” level after the P-channel MOS transistor 131 is turned on. . Therefore, the N-channel output transistor 102 is connected to the P-channel output transistor 1.
It becomes conductive after 01 becomes non-conductive.

【0026】同様にして、上記とは逆に、Pチャネル側
の出力トランジスタ101は、Nチャネル側の出力トラ
ンジスタ102が非導通となった後に導通する。
Similarly, contrary to the above, the output transistor 101 on the P channel side becomes conductive after the output transistor 102 on the N channel side becomes non-conductive.

【0027】これにより、Pチャネル側及びNチャネル
側の出力トランジスタ101、102は同時に導通状態
になる期間が存在しなくなり、貫通電流の発生が防止さ
れる。
As a result, the output transistors 101 and 102 on the P-channel side and the N-channel side do not have a period in which the output transistors 101 and 102 are simultaneously turned on, thereby preventing the generation of a through current.

【0028】図8に示した出力回路は、図6の出力回路
における各ラッチ回路117、118の入力ノードと電
源電圧の供給ノードとの間にソース、ドレイン間が直列
に挿入されたそれぞれ2個のPチャネルMOSトランジ
スタ141、142及び143、144を設け、これら
4個のMOSトランジスタ141〜144をゲート制御
するための直列接続された2個のインバータ145、1
46を追加するようにした点が図6のものと異なってい
る。
The output circuit shown in FIG. 8 has two output circuits each having a source and a drain inserted in series between the input node of each of the latch circuits 117 and 118 and the power supply voltage supply node in the output circuit of FIG. P-channel MOS transistors 141, 142 and 143, 144 are provided, and two inverters 145, 1 connected in series for gate-controlling these four MOS transistors 141-144.
6 is different from that of FIG.

【0029】直列接続された上記2個のインバータ14
5、146には、データ読み出しコマンドの取り込みを
行なうために使用される制御信号/CAS(カラムアド
レスストローブ信号)が入力され、その出力は上記Pチ
ャネルMOSトランジスタ141、144の各ゲートに
供給される。また、前記制御信号DXFRが上記Pチャ
ネルMOSトランジスタ142、143の各ゲートに供
給される。
The two inverters 14 connected in series
5 and 146, a control signal / CAS (column address strobe signal) used to capture a data read command is input, and the output is supplied to each gate of the P-channel MOS transistors 141 and 144. . Further, the control signal DXFR is supplied to each gate of the P-channel MOS transistors 142 and 143.

【0030】図8の従来回路では、制御信号DXFR、
/DXFRによりクロックドインバータ113、114
が動作しているデータ出力期間以外の期間に、“L”レ
ベルの制御信号/CASが入力すると、直列接続された
それぞれ2個のPチャネルMOSトランジスタ141、
142と143、144が全て導通し、両ラッチ回路1
17、118の入力ノードが“H”レベルにプリチャー
ジされる。このプリチャージにより、上記両ラッチ回路
117、118の出力は共に“L”レベル、インバータ
119の出力が“H”レベルとなり、Pチャネル側及び
Nチャネル側の出力トランジスタ101、102が共に
非導通となる。
In the conventional circuit of FIG. 8, the control signals DXFR,
/ DXFR clocked inverters 113 and 114
When the control signal / CAS at the "L" level is input during a period other than the data output period when the P-channel MOS transistor 141 is operating, two P-channel MOS transistors 141,
142, 143 and 144 are all conductive, and both latch circuits 1
Input nodes 17 and 118 are precharged to "H" level. As a result of this precharging, the outputs of both the latch circuits 117 and 118 become "L" level, the output of the inverter 119 becomes "H" level, and both the P-channel and N-channel output transistors 101 and 102 become non-conductive. Become.

【0031】すなわち、図8の従来回路では、データを
出力する毎にデータDQのノードを高インピーダンス状
態(以下、HiZ状態と称する)にして、貫通電流の発
生を防止している。
That is, in the conventional circuit of FIG. 8, the node of data DQ is set to a high impedance state (hereinafter, referred to as HiZ state) every time data is output, thereby preventing generation of a through current.

【0032】[0032]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
6ないし図8に示した従来回路では以下に説明するよう
な欠点がある。
However, the conventional circuits shown in FIGS. 6 to 8 have the following disadvantages.

【0033】まず、図6の従来回路では、出力用データ
/RD、RDと、Pチャネル側及びNチャネル側の出力
トランジスタ101、102のゲートとの間の経路には
複雑な回路は挿入されていないが、両経路の配線容量の
差等により、そこに伝播される信号のタイミングにスキ
ューが生じる可能性があり、これによって出力トランジ
スタ101、102が同時に導通し、貫通電流が発生す
る恐れがある。
First, in the conventional circuit shown in FIG. 6, a complicated circuit is inserted in the path between the output data / RD and RD and the gates of the P-channel and N-channel output transistors 101 and 102. However, there is a possibility that skew may occur in the timing of a signal propagated therethrough due to a difference in wiring capacitance between the two paths and the like, whereby the output transistors 101 and 102 may conduct simultaneously, and a through current may occur. .

【0034】図7の従来回路では、出力トランジスタ1
01、102のいずれか一方が非導通となってから他方
が導通するために、データが切り替わるのに非常に時間
がかかるという問題がある。
In the conventional circuit shown in FIG.
There is a problem that it takes a very long time to switch data because one of the devices 01 and 102 becomes nonconductive and the other becomes conductive.

【0035】また、図8の従来回路では、データを出力
する前に必ずデータDQのノードを高インピーダンス状
態に設定した上でデータを出力するので、データの出力
に時間がかかるという問題がある。
In the conventional circuit shown in FIG. 8, since the data DQ node is always set to a high impedance state before outputting the data and the data is output, it takes a long time to output the data.

【0036】このように従来の出力回路では、何の対策
も施されていないもの(図6の従来回路)では出力段で
貫通電流が発生するという問題があり、この貫通電流の
対策を図ったもの(図7び図8の従来回路)ではデータ
の出力に時間がかかるという問題がある。
As described above, in the conventional output circuit, a countermeasure is not taken (the conventional circuit in FIG. 6), there is a problem that a through current is generated in the output stage. In this case (the conventional circuits shown in FIGS. 7 and 8), it takes a long time to output data.

【0037】この発明は上記のような事情を考慮してな
されたものであり、その目的は、出力段おける貫通電流
の発生を防止することができると共にデータ出力に要す
る時間の増大を防ぐことができる半導体出力回路を提供
することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to prevent the generation of a through current in the output stage and to prevent the time required for data output from increasing. It is to provide a semiconductor output circuit that can be used.

【0038】[0038]

【課題を解決するための手段】この発明の半導体出力回
路は、第1の電源ノードと出力ノードとの間に電流通路
が挿入された第1極性の第1の出力トランジスタと、上
記出力ノードと第2の電源ノードとの間に電流通路が挿
入された第2極性の第2の出力トランジスタと、上記第
1及び第2の出力トランジスタを導通制御するための出
力用データに応じて上記第1及び第2の出力トランジス
タのゲート制御信号を発生すると共に、上記出力用デー
タの論理レベルを検出しこの出力用データの論理レベル
が反転したことが検出された際に上記第1及び第2の出
力トランジスタのいずれか一方を所定期間非導通状態に
させる制御を行う出力制御回路とを具備している。
A semiconductor output circuit according to the present invention comprises: a first output transistor having a first polarity, a current path inserted between a first power supply node and an output node; A second output transistor having a second polarity having a current path inserted between the first power supply node and the second power supply node; and the first output transistor according to output data for controlling conduction of the first and second output transistors. And generating a gate control signal for the second output transistor, detecting the logical level of the output data, and detecting that the logical level of the output data has been inverted when the first and second outputs are detected. An output control circuit for controlling one of the transistors to be in a non-conductive state for a predetermined period.

【0039】また、上記発明の半導体出力回路における
出力制御回路は、前記第1の出力トランジスタを導通制
御するための第1の出力用データをラッチする第1のラ
ッチ回路と、上記第1のラッチ回路の出力データを第1
の同期信号に同期して取り込む第1のスイッチ回路と、
上記第1のスイッチ回路によって取り込まれたデータを
ラッチする第2のラッチ回路と、上記第2のラッチ回路
でラッチされたデータに基づいて上記第1の出力トラン
ジスタを導通制御するための第1のゲート制御信号を発
生する第1の論理回路と、上記第2の出力トランジスタ
を導通制御するための第2の出力用データをラッチする
第3のラッチ回路と、上記第3のラッチ回路の出力デー
タを上記第1の同期信号に同期して取り込む第2のスイ
ッチ回路と、上記第2のスイッチ回路によって取り込ま
れたデータをラッチする第4のラッチ回路と、上記第4
のラッチ回路でラッチされたデータに基づいて上記第2
の出力トランジスタを導通制御するための第2のゲート
制御信号を発生する第2の論理回路と、上記第1及び第
2のラッチ回路のラッチデータを比較して互いに異なる
期間における上記第1の出力用データの論理レベルの変
化を検出し、この論理レベルの変化が検出された後の所
定期間に、上記第2の論理回路で発生される上記第2の
ゲート制御信号を上記第2の出力トランジスタが非導通
状態となるような論理レベルに設定する第1の制御回路
と、上記第3及び第4のラッチ回路のラッチデータを比
較して互いに異なる期間における上記第2の出力用デー
タの論理レベルの変化を検出し、この論理レベルの変化
が検出された後の所定期間に、上記第1の論理回路で発
生される上記第1のゲート制御信号を上記第1の出力ト
ランジスタが非導通状態となるような論理レベルに設定
する第2の制御回路とを有して構成されている。
Further, the output control circuit in the semiconductor output circuit according to the present invention comprises: a first latch circuit for latching first output data for controlling conduction of the first output transistor; and the first latch. The output data of the circuit is
A first switch circuit that takes in synchronization with the synchronization signal of
A second latch circuit for latching data captured by the first switch circuit, and a first latch circuit for controlling conduction of the first output transistor based on the data latched by the second latch circuit. A first logic circuit for generating a gate control signal, a third latch circuit for latching second output data for controlling conduction of the second output transistor, and output data of the third latch circuit A second switch circuit that captures data in synchronization with the first synchronization signal, a fourth latch circuit that latches data captured by the second switch circuit,
Based on the data latched by the latch circuit of FIG.
And a second logic circuit for generating a second gate control signal for controlling the conduction of the output transistor, and comparing the latch data of the first and second latch circuits with the first output in different periods. A change in the logic level of the data for use, and the second gate control signal generated by the second logic circuit is supplied to the second output transistor for a predetermined period after the change in the logic level is detected. And a first control circuit for setting the logic level to a non-conducting state, and comparing the latch data of the third and fourth latch circuits with the logic level of the second output data in periods different from each other. , And during a predetermined period after the detection of the change in the logic level, the first output transistor non-conducts the first gate control signal generated by the first logic circuit. Is constituted by a second control circuit that sets the logic level such that state.

【0040】[0040]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明を
実施の形態により説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to embodiments with reference to the drawings.

【0041】図1は、この発明の半導体出力回路を実施
したシンクロナスDRAMの全体の概略的な内部構成を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall schematic internal configuration of a synchronous DRAM implementing a semiconductor output circuit of the present invention.

【0042】図において、11はメモリセルアレイ、セ
ンスアンプ、ロウデコーダ及びカラムデコーダなどを含
むコア回路、12はリード/ライト制御信号などの各種
制御信号が入力される制御信号バッファ、13はアドレ
スが入力されるアドレスバッファ、14はメモリ外部と
の間で入出力データの授受を行うDQバッファであり、
15は制御信号バッファ12、アドレスバッファ13の
出力を受けて上記コア回路11及びDQバッファ14の
動作を制御する制御回路である。
In the figure, reference numeral 11 denotes a core circuit including a memory cell array, a sense amplifier, a row decoder and a column decoder, 12 denotes a control signal buffer to which various control signals such as a read / write control signal are input, and 13 denotes an address. An address buffer 14 is a DQ buffer for exchanging input / output data with the outside of the memory.
A control circuit 15 receives the outputs of the control signal buffer 12 and the address buffer 13 and controls the operations of the core circuit 11 and the DQ buffer 14.

【0043】このような構成のシンクロナスDRAMで
は、制御信号バッファ12に制御信号が、アドレスバッ
ファ13にアドレスがそれぞれ入力されることにより、
コア回路11内のメモリセルアレイで入力アドレスに対
応したメモリセルが選択される。そして、データリード
時では、この選択メモリセルからの読み出しデータがD
Qバッファ14を介してメモリ外部に出力され、データ
ライト時では、DQバッファ14に入力された書き込み
データが選択メモリセルに対して書き込まれる。
In the synchronous DRAM having such a configuration, a control signal is input to the control signal buffer 12 and an address is input to the address buffer 13, so that
A memory cell corresponding to an input address is selected from a memory cell array in the core circuit 11. At the time of data reading, the data read from the selected memory cell is D
The data is output to the outside of the memory via the Q buffer 14, and at the time of data write, the write data input to the DQ buffer 14 is written to the selected memory cell.

【0044】ところで、図1に示すシンクロナスDRA
Mは、先に説明したようにバーストリード動作を行うも
のであり、このバーストリード動作時において出力デー
タDQが変化する形態は、図2に示すように以下の4通
りに分類することができる。
Incidentally, the synchronous DRA shown in FIG.
M performs the burst read operation as described above, and the mode in which the output data DQ changes during the burst read operation can be classified into the following four types as shown in FIG.

【0045】まず、第1の形態は、図2(a)に示すよ
うに、DQが高インピーダンス状態(これをHiZと称
する)から“0”あるいは“1”レベルのデータを出力
する場合である。この状態はバーストリード動作開始時
に発生する。なお、図2中の「current Data」は変化前
のデータの状態であり、「Next Data」は変化後のデー
タの状態である。
First, as shown in FIG. 2A, the first mode is a case where DQ outputs "0" or "1" level data from a high impedance state (referred to as HiZ). . This state occurs at the start of the burst read operation. Note that “current Data” in FIG. 2 is the state of the data before the change, and “Next Data” is the state of the data after the change.

【0046】第2の形態は、図2(b)に示すように、
DQが“0”あるいは“1”レベルからHiZに変化す
る場合である。この状態はバーストリード動作終了時に
発生する。
In the second embodiment, as shown in FIG.
This is the case where DQ changes from “0” or “1” level to HiZ. This state occurs at the end of the burst read operation.

【0047】第3の形態は、図2(c)に示すように、
DQが“0”あるいは“1”レベルから変化しない場合
である。この状態はバーストリード動作中に発生する。
In the third embodiment, as shown in FIG.
This is the case where DQ does not change from the “0” or “1” level. This state occurs during the burst read operation.

【0048】第4の形態は、図2(d)に示すように、
DQが“0”あるいは“1”レベルからそれぞれ反対レ
ベルに変化する場合である。この状態はバーストリード
動作中に発生する。
In the fourth embodiment, as shown in FIG.
This is the case where DQ changes from the “0” or “1” level to the opposite level. This state occurs during the burst read operation.

【0049】上記第1から第3の形態では、先のDQバ
ッファ14の出力段で電源電圧の供給ノードと接地電圧
の供給ノードとの間に貫通電流が流れる恐れはない。問
題となるのは上記第4の形態であり、データが反転する
ためのタイミングマージンが余りない場合には、わずか
な信号のスキューにより、先のDQバッファ14の出力
段に設けられているPチャネル及びNチャネルの出力ト
ランジスタが共に導通して貫通電流が流れる可能性があ
る。
In the first to third embodiments, there is no possibility that a through current will flow between the supply node of the power supply voltage and the supply node of the ground voltage at the output stage of the DQ buffer 14. The problem is the above-described fourth embodiment. If the timing margin for inverting the data is not enough, the P-channel provided in the output stage of the DQ buffer 14 may be slightly skewed due to signal skew. In addition, there is a possibility that the N-channel output transistor and the N-channel output transistor both become conductive and a through current flows.

【0050】図3は、図1中のDQバッファ14におい
て、データをDRAMの外部に出力するデータ出力回路
(本発明の半導体出力回路に該当)の部分のみの詳細な
回路構成を示しており、上記のようにバーストリード動
作中においてDQが“0”あるいは“1”レベルからそ
れぞれ反対レベルに変化する際に、出力段に設けられて
いるPチャネル及びNチャネルの出力トランジスタが共
に導通して貫通電流が流れることを防止するような対策
を施したものである。
FIG. 3 shows a detailed circuit configuration of only a data output circuit (corresponding to the semiconductor output circuit of the present invention) for outputting data to the outside of the DRAM in the DQ buffer 14 in FIG. As described above, when DQ changes from "0" or "1" level to the opposite level during the burst read operation, both the P-channel and N-channel output transistors provided in the output stage conduct and pass through. Measures are taken to prevent the current from flowing.

【0051】このデータ出力回路は、電源電圧の供給ノ
ードと出力ノード(DQのノード)との間にソース、ド
レイン間が挿入されたPチャネルの出力トランジスタ2
1と、出力ノードと接地電圧の供給ノードとの間にソー
ス、ドレイン間が挿入されたNチャネルの出力トランジ
スタ22と、これら出力トランジスタ21、22を導通
制御するための出力用データPGTn、NGTnに応じ
てPチャネル及びNチャネルの出力トランジスタ21、
22のゲート制御信号を発生すると共に、上記出力用デ
ータPGTn、NGTpの論理レベルを検出しこの出力
用データの論理レベルが反転したことが検出された際に
出力トランジスタ21、22のいずれか一方を所定期間
非導通状態にさせる制御を行う出力制御回路30とから
構成されている。
This data output circuit has a P-channel output transistor 2 having a source and a drain inserted between a power supply voltage supply node and an output node (DQ node).
1, an N-channel output transistor 22 having a source and a drain inserted between the output node and the ground voltage supply node, and output data PGTn and NGTn for controlling conduction of these output transistors 21 and 22. Correspondingly, P-channel and N-channel output transistors 21,
22 and a logic level of the output data PGTn and NGTp is detected. When it is detected that the logic level of the output data is inverted, one of the output transistors 21 and 22 is turned off. And an output control circuit 30 for controlling the non-conduction state for a predetermined period.

【0052】上記出力制御回路30には、Pチャネル側
の出力トランジスタ21を導通制御するための第1の出
力用データPGTnをラッチする2個のインバータ3
1、32で構成されたラッチ回路33と、Pチャネル側
のクロックゲートにクロック信号CLが、Nチャネル側
のクロックゲートにクロック信号CLの反転信号/CL
がそれぞれ入力され、上記ラッチ回路33の出力データ
aをクロック信号CL、/CLに同期して反転出力する
第1のスイッチ回路としてのクロックドインバータ34
と、上記クロックドインバータ34の出力bをラッチす
る2個のインバータ35、36で構成されたラッチ回路
37と、このラッチ回路37の出力(インバータ35の
出力)が入力される直列接続された2個のインバータ3
8、39と、上記インバータ39の出力cが一方の入力
端子に入力され、上記ラッチ回路37でラッチされたデ
ータに基づいてPチャネル側の出力トランジスタ21を
導通制御するためのゲート制御信号を発生する論理回路
としてのNAND回路40と、Nチャネル側の出力トラ
ンジスタ22を導通制御するための第2の出力用データ
NGTpをラッチする2個のインバータ41、42で構
成されたラッチ回路43と、Pチャネル側のクロックゲ
ートにクロック信号CLが、Nチャネル側のクロックゲ
ートにその反転信号/CLがそれぞれ入力され、上記ラ
ッチ回路43の出力データfをクロック信号CL、/C
Lに同期して反転出力する第2のスイッチ回路としての
クロックドインバータ44と、上記クロックドインバー
タ44の出力gをラッチする2個のインバータ45、4
6で構成されたラッチ回路47と、このラッチ回路47
(インバータ45の出力)の出力が入力される直列接続
された2個のインバータ48、49と、上記インバータ
49の出力hが一方の入力端子に入力され、上記ラッチ
回路47でラッチされたデータに基づいてNチャネル側
の出力トランジスタ22を導通制御するためのゲート制
御信号を発生する論理回路としてのNOR回路50とが
設けられている。
The output control circuit 30 includes two inverters 3 for latching first output data PGTn for controlling conduction of the output transistor 21 on the P-channel side.
1 and 32, a clock signal CL is applied to a clock gate on the P channel side, and an inverted signal / CL of the clock signal CL is applied to a clock gate on the N channel side.
And a clocked inverter 34 as a first switch circuit for inverting and outputting the output data a of the latch circuit 33 in synchronization with the clock signals CL and / CL.
And a latch circuit 37 composed of two inverters 35 and 36 for latching the output b of the clocked inverter 34, and a series-connected 2 to which the output of the latch circuit 37 (the output of the inverter 35) is input. Inverters 3
8, 39 and the output c of the inverter 39 are input to one input terminal, and generate a gate control signal for controlling conduction of the P-channel output transistor 21 based on the data latched by the latch circuit 37. A NAND circuit 40 as a logic circuit to perform the operation, a latch circuit 43 composed of two inverters 41 and 42 for latching the second output data NGTp for controlling the conduction of the output transistor 22 on the N-channel side; The clock signal CL is input to the clock gate on the channel side, and the inverted signal / CL is input to the clock gate on the N channel side, and the output data f of the latch circuit 43 is converted to the clock signals CL and / C.
A clocked inverter 44 as a second switch circuit that inverts and outputs the signal in synchronization with L, and two inverters 45 and 4 that latch the output g of the clocked inverter 44
6 and the latch circuit 47
The output h of the inverter 49 and two inverters 48 and 49 connected in series to which the output of (the output of the inverter 45) is input are input to one input terminal. A NOR circuit 50 is provided as a logic circuit for generating a gate control signal for controlling the conduction of the output transistor 22 on the N-channel side based on the signal.

【0053】さらに、上記出力制御回路30には、上記
両ラッチ回路33、37のラッチデータを比較して互い
に異なる期間における上記第1の出力用データPGTn
の論理レベルの変化を検出し、この論理レベルの変化が
検出された後の所定期間に、上記NOR回路50で発生
されるゲート制御信号を“0”レベルに設定する制御回
路60と、上記両ラッチ回路43、47のラッチデータ
を比較して互いに異なる期間における上記第2の出力用
データNGTpの論理レベルの変化を検出し、この論理
レベルの変化が検出された後の所定期間に、上記NAN
D回路40で発生される上記ゲート制御信号を“1”レ
ベルに設定する制御回路70とが設けられている。
Further, the output control circuit 30 compares the latch data of the two latch circuits 33 and 37 and outputs the first output data PGTn in different periods.
And a control circuit 60 for setting the gate control signal generated by the NOR circuit 50 to the "0" level for a predetermined period after the detection of the change in the logic level. The latch data of the latch circuits 43 and 47 are compared to detect a change in the logic level of the second output data NGTp in different periods, and the NANp is detected in a predetermined period after the change in the logic level is detected.
And a control circuit 70 for setting the gate control signal generated by the D circuit 40 to the “1” level.

【0054】上記一方の制御回路60は、上記両ラッチ
回路33、37のラッチデータa、b(bはインバータ
36の出力)が入力されるNAND回路61と、このN
AND回路61の出力が入力される直列接続された2個
のインバータ62、63と、Pチャネル側のクロックゲ
ートにクロック信号CLDが、Nチャネル側のクロック
ゲートにその反転信号/CLDがそれぞれ入力され、上
記インバータ63の出力dをクロック信号CLD、/C
LDに同期して反転出力するクロックドインバータ64
と、このクロックドインバータ64の出力ノードと接地
電圧の供給ノードとの間にソース、ドレイン間が挿入さ
れゲートに上記クロック信号CLDが入力されるNチャ
ネルのMOSトランジスタ65とから構成されており、
クロックドインバータ64の出力ノードの信号eが先の
NOR回路50の他方の入力端子に入力されている。
The one control circuit 60 includes a NAND circuit 61 to which the latch data a and b (b is the output of the inverter 36) of the latch circuits 33 and 37 is input, and an N
The two inverters 62 and 63 connected in series to which the output of the AND circuit 61 is input, the clock signal CLD is input to the P-channel clock gate, and the inverted signal / CLD is input to the N-channel clock gate. , The output d of the inverter 63 to the clock signals CLD, / C
Clocked inverter 64 that inverts and outputs in synchronization with LD
And an N-channel MOS transistor 65 having a source and a drain inserted between the output node of the clocked inverter 64 and the ground voltage supply node and having the gate to receive the clock signal CLD,
The signal e at the output node of clocked inverter 64 is input to the other input terminal of NOR circuit 50 described above.

【0055】上記他方の制御回路70は、上記両ラッチ
回路43、47のラッチデータf、g(gはインバータ
46の出力)が入力されるNOR回路71と、このNO
R回路71の出力が入力される直列接続された2個のイ
ンバータ72、73と、Pチャネル側のクロックゲート
にクロック信号CLDが、Nチャネル側のクロックゲー
トにその反転信号/CLDがそれぞれ入力され、上記イ
ンバータ73の出力iをクロック信号CLD、/CLD
に同期して反転出力するクロックドインバータ74と、
このクロックドインバータ74の出力ノードと電源電圧
の供給ノードとの間にソース、ドレイン間が挿入されゲ
ートに上記クロック信号/CLDが入力されるPチャネ
ルのMOSトランジスタ75とから構成されており、ク
ロックドインバータ74の出力ノードの信号jが先のN
AND回路40の他方の入力端子に入力されている。
The other control circuit 70 includes a NOR circuit 71 to which the latch data f and g (g is an output of the inverter 46) of the latch circuits 43 and 47 are input,
The two inverters 72 and 73 connected in series to which the output of the R circuit 71 is input, the clock signal CLD is input to the P-channel clock gate, and the inverted signal / CLD is input to the N-channel clock gate. , The output i of the inverter 73 is connected to the clock signals CLD and / CLD.
A clocked inverter 74 that inverts and outputs in synchronization with
A clocked inverter 74 comprises a P-channel MOS transistor 75 having a source and a drain inserted between its output node and a power supply voltage supply node and having the gate to which the clock signal / CLD is inputted, and The signal j at the output node of the inverter 74 is N
The signal is input to the other input terminal of the AND circuit 40.

【0056】なお、上記クロック信号CLD、/CLD
は、クロック信号CL、/CLに対して位相がわずかに
遅れた信号である。
The clock signals CLD, / CLD
Is a signal whose phase is slightly delayed with respect to the clock signals CL and / CL.

【0057】次に、図3にような構成のデータ出力回路
の動作を、図4のタイミングチャートを参照して説明す
る。
Next, the operation of the data output circuit configured as shown in FIG. 3 will be described with reference to the timing chart of FIG.

【0058】まず、出力データDQが“0”レベルから
“1”レベルに変化する場合について説明する。出力デ
ータDQが“1”レベルに変化する前の状態のとき、ラ
ッチ回路37、47のラッチデータ(インバータ35、
45の出力)は共に“0”レベルである。従って、イン
バータ39の出力は“0”レベル、クロックドインバー
タ74の出力ノードは予めPチャネルのMOSトランジ
スタ75が導通することによって“1”レベルにプリチ
ャージされており、信号jは“1”レベルとなっている
ので、NAND回路40の出力は“1”レベルとなり、
Pチャネル側の出力トランジスタ21は非導通状態であ
る。
First, the case where output data DQ changes from "0" level to "1" level will be described. When the output data DQ is in a state before changing to the “1” level, the latch data of the latch circuits 37 and 47 (the inverters 35 and 47)
45 output) are both at the “0” level. Therefore, the output of the inverter 39 is precharged to the "0" level, the output node of the clocked inverter 74 is precharged to the "1" level by the P-channel MOS transistor 75 conducting, and the signal j is at the "1" level. Therefore, the output of the NAND circuit 40 becomes “1” level,
The output transistor 21 on the P channel side is off.

【0059】また、インバータ49の出力は“0”レベ
ル、クロックドインバータ64の出力ノードは予めNチ
ャネルのMOSトランジスタ65が導通することによっ
て“0”レベルにディスチャージされており、信号eは
“0”レベルとなっているので、NOR回路50の出力
は“1”レベルとなり、Nチャネル側の出力トランジス
タ22は導通状態である。
The output of inverter 49 is "0" level, the output node of clocked inverter 64 is previously discharged to "0" level by N-channel MOS transistor 65 conducting, and signal e is "0". Therefore, the output of the NOR circuit 50 becomes "1" level, and the output transistor 22 on the N-channel side is in a conductive state.

【0060】この状態で、共に“0”レベルの第1の出
力用データPGTn及び第2の出力用データPGTnが
入力されると、それぞれのデータがラッチ回路33、4
3でラッチされる。従って、ラッチ回路33、43のラ
ッチデータa、fは共に“1”レベルとなる。すると、
データaとbが入力する制御回路60内のNAND回路
61の出力が0”レベル、インバータ63の出力が0”
レベルとなり、この結果、クロック信号CLDが“0”
レベル(/CLDが“1”レベル)に遷移した後に信号
eが“1”レベルに反転する。信号eが“1”レベルに
なると、NOR回路50の出力が“0”レベルに反転
し、Nチャネル側の出力トランジスタ22は信号hにか
かわらずに直ちに非導通状態になる。
In this state, when the first output data PGTn and the second output data PGTn both having the “0” level are input, the respective data are latched by the latch circuits 33 and 4.
Latched at 3. Accordingly, the latch data a and f of the latch circuits 33 and 43 are both at the “1” level. Then
The output of the NAND circuit 61 in the control circuit 60 to which the data a and b are input is at 0 ″ level, and the output of the inverter 63 is at 0 ″.
Level, and as a result, the clock signal CLD becomes “0”.
After the transition to the level (/ CLD is the “1” level), the signal e is inverted to the “1” level. When the signal e becomes "1" level, the output of the NOR circuit 50 is inverted to "0" level, and the N-channel output transistor 22 immediately becomes non-conductive irrespective of the signal h.

【0061】一方、クロック信号CLが“0”レベルに
遷移すると、クロックドインバータ34が動作し、ラッ
チ回路33のラッチデータaがラッチ回路37に送ら
れ、このラッチ回路37でラッチされる。すなわち、デ
ータbが“0”レベルに反転し、これより遅れてラッチ
回路37のインバータ35の出力が“1”レベルに反転
し、さらにこれより遅れてインバータ39の出力cが
“1”レベルに反転する。このとき、信号jは制御回路
70内のPチャネルのMOSトランジスタ75により予
め“1”レベルにプリチャージされているので、インバ
ータ39の出力cが“1”レベルに反転した後にNAN
D回路40の出力が“0”レベルに反転し、Pチャネル
側の出力トランジスタ21が導通して、DQには“1”
レベルのデータが出力される。このとき、図4中の信号
eが“1”レベルになっている期間では、Nチャネル側
の出力トランジスタ22は非導通状態になっているの
で、Pチャネル側及びNチャネル側の出力トランジスタ
21、22が共に導通して電源電圧の供給ノードと接地
電圧の供給ノードとの間には貫通電流が流れなくなる。
On the other hand, when the clock signal CL transitions to the “0” level, the clocked inverter 34 operates, and the latch data “a” of the latch circuit 33 is sent to the latch circuit 37, where it is latched. That is, the data b is inverted to the "0" level, the output of the inverter 35 of the latch circuit 37 is inverted to the "1" level later than this, and the output c of the inverter 39 is further shifted to the "1" level later than this. Invert. At this time, since the signal j is precharged to the “1” level by the P-channel MOS transistor 75 in the control circuit 70, the signal N is inverted after the output c of the inverter 39 is inverted to the “1” level.
The output of the D circuit 40 is inverted to the “0” level, the output transistor 21 on the P-channel side is turned on, and the DQ is set to “1”.
Level data is output. At this time, during the period when the signal e in FIG. 4 is at the “1” level, the output transistor 22 on the N-channel side is in a non-conductive state, so that the output transistor 21 on the P-channel side and the N-channel side, 22 both conduct, and no through current flows between the supply node of the power supply voltage and the supply node of the ground voltage.

【0062】そして、Nチャネル側の出力トランジスタ
22は非導通状態になっている期間は、クロック信号C
Lに同期してクロックドインバータ34が動作し、2個
のラッチ回路33、37に同一論理レベルの出力用デー
タPGTnに応じたデータがラッチされ、制御回路60
内のNAND回路61の出力が“1”レベルに反転し、
これより遅れてインバータ63の出力dが“1”レベル
に反転し、さらにこれより遅れてクロックドインバータ
65の出力eが“0”レベルに反転した後に解除され
る。ここで、図4中の期間tHiZ(N)は、Pチャネ
ル側とNチャネル側の出力トランジスタ21、22が共
に非導通状態となっている期間である。
During the period when the N-channel output transistor 22 is in a non-conductive state, the clock signal C
The clocked inverter 34 operates in synchronization with L, and the two latch circuits 33 and 37 latch data corresponding to the output data PGTn of the same logical level, and the control circuit 60
The output of the NAND circuit 61 is inverted to "1" level,
After this, the output d of the inverter 63 is inverted to the “1” level, and after the output d of the clocked inverter 65 is inverted to the “0” level, it is released. Here, a period tHiZ (N) in FIG. 4 is a period in which both the P-channel side and the N-channel side output transistors 21 and 22 are non-conductive.

【0063】このように、第1の出力用データPGTn
の論理レベルが“1”レベルから“0”レベルに変化し
たことを制御回路60で検出し、これが検出された際に
NOR回路50の出力を、Nチャネル側の出力トランジ
スタ22が非導通状態となるように、所定期間“0”レ
ベルに設定するようにしたので、Pチャネル側の出力ト
ランジスタ21を導通させて“1”レベルのデータを出
力する際に貫通電流が流れることを防止することができ
る。
As described above, the first output data PGTn
The control circuit 60 detects that the logic level has changed from the "1" level to the "0" level. When this is detected, the output of the NOR circuit 50 is turned off and the output transistor 22 on the N-channel side is turned off. Therefore, the output transistor 21 on the P-channel side is turned on to prevent a through current from flowing when outputting data of “1” level. it can.

【0064】出力データDQが“1”レベルから“0”
レベルに変化する場合には、上記と同様に制御回路70
によって、第2の出力用データNGTpの論理レベルが
“0”レベルから“1”レベルに変化したことが検出さ
れ、これが検出された際にNAND回路60の出力を、
Pチャネル側の出力トランジスタ21が非導通状態とな
るように、所定期間“1”レベルに設定され、Nチャネ
ル側の出力トランジスタ22を導通させて“0”レベル
のデータを出力する際に貫通電流が流れることを防止す
ることができる。
The output data DQ changes from "1" level to "0".
When the level changes to the level, the control circuit 70
As a result, it is detected that the logic level of the second output data NGTp has changed from “0” level to “1” level, and when this is detected, the output of the NAND circuit 60 is changed to
The P-channel output transistor 21 is set to the “1” level for a predetermined period so as to be in a non-conductive state. When the N-channel output transistor 22 is turned on to output “0” level data, a through current is set. Can be prevented from flowing.

【0065】なお、図4中の期間tHiZ(P)は、P
チャネル側の出力トランジスタ21がNAND回路40
の出力によって非導通状態にされることにより、Pチャ
ネル側とNチャネル側の出力トランジスタ21、22が
共に非導通状態となっている期間である。
The period tHiZ (P) in FIG.
The output transistor 21 on the channel side is a NAND circuit 40
Is a non-conducting state by the output of the P-side and the output transistors 21 and 22 on the P-channel side and the N-channel side are both in a non-conducting state.

【0066】しかも、図7に示した従来回路の場合のよ
うに、Pチャネル側及びNチャネル側の出力トランジス
タのいずれか一方が非導通となってから他方が導通する
ような制御としていないので、データが切り替わるのに
非常に時間がかかるという問題点も解消できる。
Moreover, unlike the conventional circuit shown in FIG. 7, the control is not such that one of the P-channel and N-channel output transistors becomes non-conductive and then the other becomes conductive. The problem that it takes a very long time to switch data can also be solved.

【0067】さらに、図8に示した従来回路の場合のよ
うに、データを出力する前に出力をいったん高インピー
ダンス状態に設定する必要がないので、データの出力に
時間がかかるという問題を解消することができる。
Further, unlike the conventional circuit shown in FIG. 8, it is not necessary to set the output to a high impedance state before outputting the data, so that the problem that the data output takes a long time is solved. be able to.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、出力段における貫通電流の発生を防止することがで
きると共にデータの出力に時間の増大を防ぐことができ
る半導体出力回路を提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a semiconductor output circuit which can prevent a through current from occurring in an output stage and can prevent an increase in time for outputting data. Can be.

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

【図1】この発明の半導体出力回路を実施したシンクロ
ナスDRAMの全体の概略的な内部構成を示すブロック
図。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall schematic internal configuration of a synchronous DRAM implementing a semiconductor output circuit of the present invention.

【図2】図1のシンクロナスDRAMのバーストリード
動作時において出力データDQが変化する形態を示す
図。
FIG. 2 is a diagram showing a form in which output data DQ changes during a burst read operation of the synchronous DRAM of FIG. 1;

【図3】図1中のDQバッファ14におけるデータ出力
回路の部分のみの詳細な回路構成を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a detailed circuit configuration of only a data output circuit in a DQ buffer 14 in FIG. 1;

【図4】図3のデータ出力回路の動作を示すタイミング
チャート。
FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the data output circuit of FIG. 3;

【図5】出力回路の出力段の基本的な構成を示す回路
図。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a basic configuration of an output stage of the output circuit.

【図6】従来の出力回路の回路図。FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional output circuit.

【図7】従来の出力回路の回路図。FIG. 7 is a circuit diagram of a conventional output circuit.

【図8】従来の出力回路の回路図。FIG. 8 is a circuit diagram of a conventional output circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…コア回路、 12…制御信号バッファ、 13…アドレスバッファ、 14…DQバッファ、 15…制御回路、 21…Pチャネルの出力トランジスタ、 22…Nチャネルの出力トランジスタ、 30…出力制御回路、 33…ラッチ回路、 34…クロックドインバータ、 37…ラッチ回路、 40…NAND回路、 43…ラッチ回路、 44…クロックドインバータ、 47…ラッチ回路、 50…NAND回路、 60…制御回路、 61…NAND回路、 62、63…インバータ、 64…クロックドインバータ、 65…NチャネルのMOSトランジスタ、 70…制御回路、 71…NOR回路、 72、73…インバータ、 74…クロックドインバータ、 75…PチャネルのMOSトランジスタ。 11: Core circuit, 12: Control signal buffer, 13: Address buffer, 14: DQ buffer, 15: Control circuit, 21: P-channel output transistor, 22: N-channel output transistor, 30: Output control circuit, 33 ... Latch circuit, 34 clocked inverter, 37 latch circuit, 40 NAND circuit, 43 latch circuit, 44 clocked inverter, 47 latch circuit, 50 NAND circuit, 60 control circuit, 61 NAND circuit, 62, 63: Inverter, 64: Clocked inverter, 65: N-channel MOS transistor, 70: Control circuit, 71: NOR circuit, 72, 73: Inverter, 74: Clocked inverter, 75: P-channel MOS transistor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J055 AX02 AX27 AX54 AX66 BX16 CX27 DX22 DX56 DX72 DX83 EX07 EX21 EY21 EZ07 EZ25 EZ29 FX12 FX17 FX35 GX00 GX01 5J056 AA04 AA39 BB02 BB19 CC00 CC14 DD13 DD28 FF01 FF07 HH04 KK00  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5J055 AX02 AX27 AX54 AX66 BX16 CX27 DX22 DX56 DX72 DX83 EX07 EX21 EY21 EZ07 EZ25 EZ29 FX12 FX17 FX35 GX00 GX01 5J056 AA04 AA39 BB02 BB19 CC00 CC04 DD13 DD07HFFH

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の電源ノードと出力ノードとの間に
電流通路が挿入された第1極性の第1の出力トランジス
タと、 上記出力ノードと第2の電源ノードとの間に電流通路が
挿入された第2極性の第2の出力トランジスタと、 上記第1及び第2の出力トランジスタを導通制御するた
めの出力用データに応じて上記第1及び第2の出力トラ
ンジスタのゲート制御信号を発生すると共に、上記出力
用データの論理レベルを検出しこの出力用データの論理
レベルが反転したことが検出された際に上記第1及び第
2の出力トランジスタのいずれか一方を所定期間非導通
状態にさせる制御を行う出力制御回路とを具備したこと
を特徴する半導体出力回路。
A first output transistor having a first polarity having a current path inserted between the first power supply node and the output node; and a current path formed between the output node and the second power supply node. Generating a gate control signal for the first and second output transistors in accordance with the inserted second output transistor of the second polarity and output data for controlling conduction of the first and second output transistors; Detecting the logic level of the output data and detecting that the logic level of the output data has been inverted, causing one of the first and second output transistors to be in a non-conductive state for a predetermined period of time. A semiconductor output circuit comprising: an output control circuit that performs control for causing the semiconductor output circuit to perform the control.
【請求項2】 前記出力制御回路が、 前記第1の出力トランジスタを導通制御するための第1
の出力用データをラッチする第1のラッチ回路と、 上記第1のラッチ回路の出力データを第1の同期信号に
同期して取り込む第1のスイッチ回路と、 上記第1のスイッチ回路によって取り込まれたデータを
ラッチする第2のラッチ回路と、 上記第2のラッチ回路でラッチされたデータに基づいて
上記第1の出力トランジスタを導通制御するための第1
のゲート制御信号を発生する第1の論理回路と、 上記第2の出力トランジスタを導通制御するための第2
の出力用データをラッチする第3のラッチ回路と、 上記第3のラッチ回路の出力データを上記第1の同期信
号に同期して取り込む第2のスイッチ回路と、 上記第2のスイッチ回路によって取り込まれたデータを
ラッチする第4のラッチ回路と、 上記第4のラッチ回路でラッチされたデータに基づいて
上記第2の出力トランジスタを導通制御するための第2
のゲート制御信号を発生する第2の論理回路と、 上記第1及び第2のラッチ回路のラッチデータを比較し
て互いに異なる期間における上記第1の出力用データの
論理レベルの変化を検出し、この論理レベルの変化が検
出された後の所定期間に、上記第2の論理回路で発生さ
れる上記第2のゲート制御信号を上記第2の出力トラン
ジスタが非導通状態となるような論理レベルに設定する
第1の制御回路と、 上記第3及び第4のラッチ回路のラッチデータを比較し
て互いに異なる期間における上記第2の出力用データの
論理レベルの変化を検出し、この論理レベルの変化が検
出された後の所定期間に、上記第1の論理回路で発生さ
れる上記第1のゲート制御信号を上記第1の出力トラン
ジスタが非導通状態となるような論理レベルに設定する
第2の制御回路とを有して構成されることを特徴とする
請求項1に記載の半導体出力回路。
A first output transistor for controlling conduction of the first output transistor;
A first latch circuit that latches the output data of the first latch circuit, a first switch circuit that captures the output data of the first latch circuit in synchronization with a first synchronization signal, and a latch circuit that captures the output data of the first latch circuit. A second latch circuit for latching the read data, and a first latch circuit for controlling conduction of the first output transistor based on the data latched by the second latch circuit.
A first logic circuit for generating a gate control signal for the second output transistor; and a second logic circuit for controlling conduction of the second output transistor.
A third latch circuit that latches the output data of the second latch circuit, a second switch circuit that captures the output data of the third latch circuit in synchronization with the first synchronization signal, and a latch circuit that captures the output data of the third latch circuit. A fourth latch circuit for latching the latched data, and a second latch circuit for controlling conduction of the second output transistor based on the data latched by the fourth latch circuit.
Comparing the latch data of the first and second latch circuits to detect a change in the logic level of the first output data during periods different from each other; During a predetermined period after the change in the logic level is detected, the second gate control signal generated by the second logic circuit is changed to a logic level at which the second output transistor is turned off. Comparing the latch data of the first control circuit to be set with the latch data of the third and fourth latch circuits to detect a change in the logic level of the second output data during periods different from each other; The first gate control signal generated by the first logic circuit is set to a logic level that renders the first output transistor non-conductive for a predetermined period after the detection of the first gate. The semiconductor output circuit according to claim 1, characterized in that it is constituted and a control circuit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009055563A (en) * 2007-08-29 2009-03-12 Hitachi Kokusai Electric Inc Switching circuit

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