JP2001175372A - 半導体装置およびこれを用いたシステム - Google Patents

半導体装置およびこれを用いたシステム

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JP2001175372A
JP2001175372A JP36445099A JP36445099A JP2001175372A JP 2001175372 A JP2001175372 A JP 2001175372A JP 36445099 A JP36445099 A JP 36445099A JP 36445099 A JP36445099 A JP 36445099A JP 2001175372 A JP2001175372 A JP 2001175372A
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英昭 長岡
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レベル遷移時間が短い信号をリンギングを生
じさせることなく伝送することのできる入出力インタフ
ェースを提供する。 【解決手段】 正規信号を伝達する正規伝送線路(3)
に対し、この正規信号と相補なかつ同期したダミー信号
を伝達する1対のダミー信号線(4,5)を1つの組と
して配設する。受信側デバイス(2)において正規信号
(NDT)の論理レベルに応じてダミー信号線(4,
5)の一方を選択的に結合することにより、受信側にお
いてリンギングが逆相で発生して互いに打消しあい、応
じて正規信号のリンギングを抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体装置および
それを用いたシステムに関し、特に、高速動作するシス
テムを構成するための半導体装置の入出力インタフェー
スの構成に関する。より特定的には、信号レベル遷移時
間を短縮してもリンギングを生じさせることのないイン
タフェースの構成に関する。
【0002】
【従来の技術】図21は、従来のデータ処理システムの
構成の一例を概略的に示す図である。図21において、
データバスDBに処理装置(CPU)PCと複数のメモ
リデバイスM1−Mnが共通に結合される。処理装置
(CPU)PCが、データバスDBを介してメモリデバ
イスM1−Mnにアクセスする。近年、この処理装置
(CPU)PCの内部動作速度の向上に伴い、メモリデ
バイスM1−Mnのデータの転送速度も高速化されてい
る。
【0003】図22は、メモリデバイスM1−Mnの1
ビットのデータ出力部の構成の一例を示す図である。図
22において、データ出力回路は、出力イネーブル信号
OEと内部データ信号DATAとを受け、出力データの
論理レベルを決定する論理決定部900と、この論理決
定部900の出力信号のタイミングを調整するタイミン
グ調整部902と、タイミング調整部902の出力信号
に従って伝送線路906を駆動する出力部904を含
む。
【0004】論理決定部900は、出力イネーブル信号
OEを反転するインバータ900aと、出力イネーブル
信号OEと内部データDATAとを受けるNAND回路
900bと、インバータ900aの出力信号と内部デー
タDATAとを受けるNOR回路900cを含む。
【0005】図21に示すように、一般にメモリシステ
ムにおいては、データバスDBに複数のメモリデバイス
M1−Mnが結合される。したがって、このデータバス
DB(データ転送線路906)上でデータの衝突が生じ
るのを防止するため、出力イネーブル信号OEが用いら
れる。この論理決定部900においては、出力イネーブ
ル信号OEがLレベルのときには、NAND回路900
bの出力信号はHレベルとなり、一方、NOR回路90
0cの出力信号はLレベルとなり、内部データDATA
の転送は行なわれない。一方、出力イネーブル信号OE
がHレベルとなると、NAND回路900bおよびNO
R回路900cがインバータとして動作し、それぞれ内
部データDATAを反転して次段のタイミング調整部9
02へ与える。
【0006】出力ドライバ904は、PチャネルMOS
トランジスタ(絶縁ゲート型電界効果トランジスタ)9
04aと、NチャネルMOSトランジスタ904bを含
む。
【0007】タイミング調整部902は、NAND回路
900bの出力信号のタイミング調整を行なって出力ド
ライバ904のPチャネルMOSトランジスタ904a
のゲートへ駆動信号を与える第1のタイミング調整回路
902aと、NOR回路900cの出力信号を受け、タ
イミング調整を行なって出力ドライバ904のNチャネ
ルMOSトランジスタ904bのゲートへタイミング調
整された信号を与える第2のタイミング調整回路902
bを含む。このタイミング調整部902は、出力ドライ
バ904のMOSトランジスタ904aおよび904b
が同時に導通状態となり、貫通電流が流れるのを防止す
るために、論理決定部900から与えられた信号のタイ
ミングを調整する。すなわち、第1のタイミング調整回
路902aは、出力ドライバ904のMOSトランジス
タ904aが早くオフ状態へ移行するように、その出力
信号の立上がりを早く、かつ立下がりを遅くするように
信号波形を調整する。第2のタイミング調整回路902
bは、出力ドライバ904のMOSトランジスタ904
bが、同様、早くオフ状態へ移行するために、その出力
信号の立下がりを早くし、かつ立上がりを遅くするよう
にタイミングを調整する。これにより、出力ドライバ9
04においては、オフ状態へ移行すべきMOSトランジ
スタが高速でオフ状態となり、貫通電流が流れる経路が
高速で遮断され、貫通電流が生じるのを防止することが
できる。
【0008】出力信号OEがLレベルのときには、NA
ND回路900bの出力信号がHレベル、NOR回路9
00cの出力信号がLレベルであり、出力ドライバ90
4においては、MOSトランジスタ904aおよび90
4bがともにオフ状態となり、この出力回路は、ハイイ
ンピーダンス状態となる。すなわち、このデータ出力回
路は、トライステート出力回路である。
【0009】図23は、1ビットのデータの入力部の構
成の一例を示す図である。図23において、入力回路
は、伝送線路906からの書込データとチップセレクト
信号CSとを受けるNOR回路910と、NOR回路9
10の出力信号を反転して内部回路へ伝達するインバー
タ912を含む。チップセレクト信号CSは、メモリデ
バイスが選択され、書込データを受けることが要求され
ていることを示す。NOR回路910にチップセレクト
信号CSを与えることにより、入力信号を活性化させる
か否かを決定し、かつ入力論理しきい値の調整により伝
送線路906から与えられた論理レベルの判定レベルを
調整する。次段のインバータ912は、NOR回路91
0から与えられた書込データの立上がりおよび立下がり
の遅延の調節を行なっている。NOR回路910は、M
OSトランジスタで構成され、MOSトランジスタのゲ
ートに伝送線路906からの信号およびチップセレクト
信号CSを受ける。MOSトランジスタのゲートは、ゲ
ート絶縁膜により他の内部ノードから電気的に切り離さ
れている。したがって、伝送線路906は、電気的には
終端されておらずフローティングの状態である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】データ処理システムに
おいては、メモリデバイスは、ボード上に配置され、ボ
ード上配線により相互接続される。そして、図21に示
すデータバスDBはボード上配線であり、また他の制御
信号またはクロック信号などは、ボード上配線を介して
伝達される。このボート上配線は、メモリデバイスの内
部配線に比べて線幅が大きく、比較的大きな寄生インピ
ーダンスおよび寄生キャパシタンス(ボードとの間の寄
生容量等)を有する。
【0011】図24は、伝送線路の寄生インピーダンス
の分布を概略的に示す図である。図24において、伝送
線路には、単位長さあたりの寄生抵抗Ru、単位長さあ
たりのインダクタンスLu、および単位長さあたりの寄
生容量Cuが存在する。寄生抵抗Ruおよびインダクタ
ンスLuは直列に接続され、一方、寄生容量Cuは、伝
送線路と接地ノードの間(基板との間)に接続される。
このような伝送線路におけるインピーダンスの分布の場
合、抵抗値Rが無視できる場合には、特性インピーダン
スZは次式で表わされる。
【0012】Z=√(Lu/Cu) このような特性インピーダンスを有する伝送線路の単位
長さあたりの伝搬遅延時間tpduは、次式で表わされ
る。
【0013】tpdu=√(Lu・Cu) 図22に示す出力回路は、特性インピーダンスZを有す
る伝送線路を介して高速でデータを転送する必要があ
る。図22に示す出力ドライバ904に含まれるMOS
トランジスタ904aおよび904bのサイズ(ゲート
幅とゲート長の比)を大きく、すなわちMOSトランジ
スタの等価抵抗(導通状態時のチャネル抵抗)を小さく
することにより、伝送信号のレベル遷移時間が短くな
り、データ転送速度を速くすることができる。しかしな
がら、このような高速のデータ転送を行なった場合、伝
送線路の寄生インダクタンスおよび寄生キャパシタンス
により、この出力ドライバのMOSトランジスタ904
aおよび904bの等価抵抗と伝送線路のインピーダン
スとをマッチングさせなければ、末端すなわちデータ入
力側で、信号の反射が生じ、リンギングが発生するとい
う問題が生じる。
【0014】図25は、伝送線路の反射係数および透過
係数を示す図である。図25において、特性インピーダ
ンスZ1を有する伝送線路920と特性インピーダンス
Z2を有する伝送線路922が接続される。信号を伝送
線路920から922へ伝送する場合を示す。この伝送
線路920と伝送線路922の間の反射係数Γは、次式
で表わされる。
【0015】Γ=(Z2−Z1)/(Z2+Z1) 透過係数は、1+Γで与えられる。このように、信号振
幅と反射係数Γとを乗算した振幅を有する信号が、伝送
線路920および922の境界部で反射される。反射係
数Γが正の場合は、同相の反射が生じ、負の場合には逆
相の反射が生じる。
【0016】図26に示すように、特性インピーダンス
Zが50Ωであり、全体の信号伝搬遅延時間Tdが3n
sである伝送線路924を介して、図22に示す出力ド
ライバ904から信号を伝送する場合を考える。出力ド
ライバ904に含まれるMOSトランジスタ904aお
よび904bは、等価抵抗(導通時のチャネル抵抗)が
Rである。伝送線路924は、信号受信側の入力初段の
MOSトランジスタ926のゲートに接続される。入力
MOSトランジスタ926の入力インピーダンスは無限
大である。出力段TAにおける反射係数ΓAは、次式で
表わされる。
【0017】ΓA=(R−Z)/(R+Z) 一方、伝送線路924の信号受信側末端TBにおける反
射係数ΓBは、次式で表わされる。
【0018】ΓB=(∞−Z)/(∞+Z)=1 この図26に示す信号伝送線路の送信側末端部Aおよび
受信側末端部Bにおける信号波形を図27および図28
に示す。図27(A)および(B)は、R<Zの条件下
における信号送信側末端TAおよび信号受信側末端TB
における信号波形を示す図である。まず、信号出力時、
信号送信側末端TAの電位は、MOSトランジスタ90
4aの等価抵抗Rと伝送線路924の特性インピーダン
スZとの抵抗分割により決定される電位レベルとなる。
この電位が伝送線路924を伝搬し、伝送線路924の
伝搬時間Td経過後にデータ受信側末端TBに到達す
る。データ受信側末端TBにおいて、反射係数ΓB=1
で反射が起こり、その信号振幅が2倍となる。反射波
は、さらに、伝搬時間Td経過後データ送信側末端TA
に到達し、反射係数ΓAで反射が生じ、この反射波の振
幅が低下する(逆相の反射)。この反射波が再び伝搬時
間Td経過後信号受信側末端TBに到達し、全反射信号
によりその低下幅が2倍となり、再び信号送信側末端T
Aに伝送される。以降、この動作が繰返される。
【0019】したがって、特性インピーダンスZが、M
OSトランジスタ904aの等価抵抗Rよりも大きい場
合には、信号受信側末端TBにおいてリンギングが生じ
る。このリンギングが、Hレベルを判定する最低レベル
VIHminを超えて変化した場合、信号受信側では、
正確な信号の論理レベルを判定することができず、この
リンギングが安定化するまで入力信号論理レベル判定を
待ち合わせる必要がある。信号の立下がり時にも同様リ
ンギングが発生する。
【0020】したがって、出力ドライバ904において
出力MOSトランジスタ904aおよび904bの等価
抵抗Rを小さくし、大きな電流駆動力で伝送線路924
を駆動した場合、この線路受信末端側において大きなリ
ンギクングが生じる。出力ドライバ904においてMO
Sトランジスタ904bがオン状態となった場合には、
接地電圧レベルを超えて低下するアンダーシュートによ
るリンギングが同様生じる。
【0021】図28は、信号伝送線路927の特性イン
ピーダンスZよりも、出力ドライバ904の出力MOS
トランジスタ904aおよび904bの等価抵抗Rが大
きい場合の信号送信側末端TAおよび信号受信側末端T
Bの信号波形を示す図である。信号送受信系の関係は、
図26に示すものと同じである。図28に示すように、
特性インピーダンスZよりも等価抵抗Rが大きい場合、
まず信号送信側末端TAにおいて、等価抵抗Rと特性イ
ンピーダンスZの抵抗分割により決定される電位レベル
の信号が出力される。この電位が、信号受信側末端TB
に伝達され、反射係数ΓB=1で反射され、その振幅が
2倍となる。この反射幅が再び時間Td経過後、信号送
信側末端TAに伝達され、再び反射係数ΓAで反射され
る。このとき、反射係数ΓAは、正であり、同相の反射
が生じ、信号送信側末端TAにおいて、信号電圧レベル
が上昇する。以降、この反射を繰返すことにより、信号
受信側末端Bにおいて、徐々にその信号電圧レベルが上
昇する。図28に示す場合には、リンギングは生じず、
信号受信側末端TBにおいて入力信号の電圧レベルが徐
々に上昇している。しかしながら、等価抵抗Rが大きい
ため、出力ドライバ904aの電流駆動力は小さく(サ
イズが小さく)、この伝送線路924を高速で駆動する
ことができず、高速の信号伝送を行なうことができなく
なるという問題が生じる。
【0022】すなわち、このリンギングの発生を防止す
るために出力ドライバ904に含まれるMOSトランジ
スタ904aおよび904bの等価抵抗Rを大きくした
場合信号のレベル遷移時間が長くなり、伝送線路906
を介しての信号転送レートを大きくすることができず、
高速動作する処理システムを構築することができなくな
るという問題が生じる。
【0023】データ受信側伝送路末端TBにおけるリン
ギングを防止するために等価抵抗Rを伝送線路924の
特性インピーダンスZにマッチングさせ(R=Z)、デ
ータ送信側伝送路末端TBにおける反射係数ΓAを0と
し、データ受信側伝送路末端Bでの反射係数ΓBを1と
することにより、リンギングの発生を防止することがで
きる。しかしながら、このようなインピーダンスマッチ
ングを実現した場合、出力MOSトランジスタ904a
および904bの等価抵抗Rが大きくなり、出力MOS
トランジスタ904aおよび904bの電流駆動力は小
さくなるため、立上がりおよび立下がりの急峻な信号を
送ることができなくなる。したがって、図29に示すよ
うに、立上がりおよび立下がりの鈍った信号を送信/受
信する必要が生じ、この信号が所定の論理レベルを超え
るまで、入力信号の論理判定を待ち合わせる(時間t
d)必要が生じ、高速のデータ/信号転送を実現するこ
とができなくなるという問題が生じる。すなわち、信号
のデータ/信号のレベルの遷移時間が長く、応じて伝送
線路における信号/データの転送レートを大きくするこ
とができない。
【0024】この問題を解決するためにいくつかの高速
入出力インタフェースが提案されているが、未だいずれ
も根本的な解決には至っていない。
【0025】図30(A)は、従来の高速入出力インタ
フェースの構成を概略的に示す図である。図30(A)
において、送信側デバイス930と受信側デバイス94
0は、相補信号を伝達する伝送線路932および934
により結合される。これらの伝送線路932および93
4上には、電源電圧VCCと接地電圧GNDの間で変化
する信号が伝達される。
【0026】送信側デバイス930は、内部回路から与
えられた信号の論理を、相補信号を生成するように変換
する出力論理変換回路930aと、出力論理変換回路9
30aの出力信号に従って伝送線路932を駆動する出
力ドライブ回路930bと、出力論理変換回路930a
から出力信号に従って伝送線路934を駆動する出力ド
ライブ回路930cを含む。これらの出力ドライブ回路
930bおよび930cは、互いに相補な信号を伝送線
路932および934上に伝達する。
【0027】受信側デバイス940は、これらの伝送線
路932および934を介して伝送される相補信号を差
動増幅して論理レベルを判定して内部回路へ信号を与え
る差動センス回路940aを含む。
【0028】すなわち、相補信号を伝送線路932およ
び934を介して伝送し、これらの相補信号を受信側デ
バイス940においては差動センス回路940aにより
差動センスすることにより、小振幅信号を伝達すること
が可能となり、高速の信号転送を実現することを図る。
【0029】しかしながら、このような高速入出力イン
タフェースの構成においても、インピーダンスマッチン
グがとれていない場合には、受信側デバイスの入力部に
おいてリンギングが発生する。したがって、図30
(B)に示すように、差動センス回路940aの入力段
でリンギングが発生し、これらの相補信号の論理レベル
が反転した場合、差動センス回路940aにおいて入力
信号の論理レベルの誤判定が生じ、誤った内部信号が生
成される可能性がある。したがって、このような高速入
出力インタフェースにおいても、リンギングが十分に減
衰した安定な状態で論理レベルの判定を行なう必要があ
り、高速の入出力インタフェースを確立するのが困難と
なる。
【0030】上述のようなリンギングの問題は、通常の
メモリシステムおよびデータ処理システムに限定され
ず、他の信号を高速で伝達するシステムにおいて生じ
る。またメモリデバイスについても、データのみなら
ず、クロック信号、制御信号およびアドレス信号などの
伝送においても、同様リンギングの問題が生じる。
【0031】それゆえ、この発明の目的は、送信信号の
レベル遷移時間を短縮してもリンギングを生じることの
ない入出力インタフェース回路を備える半導体装置およ
びこれを用いたシステムを提供することである。
【0032】この発明の他の目的は、簡易な回路構成
で、高速で信号の伝送を行なうことのできる、高速動作
するシステムを実現する入出力インタフェース回路を備
える半導体装置を提供することである。
【0033】
【課題を解決するための手段】この発明は、要約すれ
ば、1つの信号伝送のために、送信信号を伝送する正規
信号線と、この正規信号線と同一の信号伝達特性を有
し、かつ正規信号と相補な信号を伝達する第1および第
2のダミー信号線とを組として配設する。
【0034】すなわち、請求項1に係る半導体装置シス
テムは、第1の半導体装置と第2の半導体装置とに結合
され、少なくとも第1および第2の半導体装置の一方か
ら他方へデジタル信号を伝達するための第1の信号線
と、この第1の信号線と同一の信号伝達特性を有し、デ
ジタル信号と相補な第1のダミー信号をデジタル信号と
同一方向に伝達する第1のダミー信号線と、第1の信号
線と同一の信号伝達特性を有し、デジタル信号と相補な
第2のダミー信号をデジタル信号と同一方向に伝達する
第2のダミー信号線を備える。これら第1の信号線なら
びに第1および第2のダミー信号線は組をなして配設さ
れる。
【0035】請求項2に係る半導体装置システムは、請
求項1のシステムにおいて、第1のダミー信号はデジタ
ル信号とその信号変化範囲の電圧レベルが異なり、また
第2のダミー信号は、デジタル信号および第1のダミー
信号とその信号変化範囲の電圧レベルが異なる。
【0036】請求項3に係る半導体装置システムは、請
求項1のシステムにおいて、第1および第2の半導体装
置の少なくとも一方が、デジタル信号が第1の方向に変
化するとき第1の信号線と第1のダミー信号線とを結合
し、かつデジタル信号が第1の方向と逆の第2の方向に
変化するとき第1の信号線と第2のダミー信号線とを結
合するための手段を備える。
【0037】請求項4に係る半導体装置システムは、請
求項3のシステムにおいて、第1および第2の半導体装
置の少なくとも一方がさらに、デジタル信号が第1の方
向に変化するとき第1の信号線と第2のダミー信号線と
を切離し、かつデジタル信号が第2の方向に変化すると
き第1の信号線と第1のダミー信号線とを切離すための
手段を備える。
【0038】請求項5に係る半導体装置システムは、請
求項1のシステムにおいて、デジタル信号が第1の電圧
とこれより高い第2の電圧の間で変化し、第1のダミー
信号は、第2の電圧よりも高い第3の電圧レベルと第2
の電圧レベルの間で変化し、かつ第2のダミー信号は第
1の電圧よりも低い第4の電圧と第1の電圧レベルの間
で変化する。
【0039】請求項6に係る半導体装置システムは、請
求項1のシステムにおいて、第1および第2の半導体装
置の少なくとも一方は、第1の信号線上のデジタル信号
に応答して第1および第2のダミー信号線を相補的に第
1の信号線に電気的に結合するための手段を備える。
【0040】請求項7に係る半導体装置システムは、請
求項1のシステムにおいて、第1および第2の半導体装
置の少なくとも一方が、内部信号に従ってデジタル信号
を生成して第1の信号線上に出力する正規出力回路と、
内部信号に応答してデジタル信号と相補な信号を生成し
て第1のダミー信号として第1のダミー信号線上に出力
する第1のダミー出力回路と、内部信号に応答してデジ
タル信号と相補な信号を生成して第2のダミー信号とし
て第2のダミー信号線上に出力するための第2のダミー
出力回路とを備える。
【0041】請求項8に係る半導体装置システムは、請
求項7のシステムにおいて、デジタル信号ならびに第1
および第2のダミー信号の振幅は同じであり、正規出力
回路は、第1の信号線を第1の電圧レベルに駆動するた
めの第1のトランジスタと、この第1の信号線を第2の
電圧レベルに駆動するための第2のトランジスタとを含
み、第1のダミー出力回路は、第1のトランジスタの導
通時導通し、第1のダミー信号線を第1の信号線と逆の
方向に駆動するための第1のダミー出力トランジスタを
含み、第2のダミー出力回路は第2のトランジスタの導
通時導通し、第2のダミー信号線を第1の信号線と逆の
方向に駆動するための第2のダミー出力トランジスタを
含む。第1のトランジスタと第1のダミートランジスタ
の等価抵抗は互いに等しく、かつ第2のトランジスタと
第2のダミートランジスタの等価抵抗は互いに等しい。
【0042】請求項9に係る半導体装置システムは、請
求項7のシステムにおいて、正規出力回路は、第1の信
号線を第1の電圧レベルに駆動するための第1の出力ト
ランジスタと、第1の信号線を第1の電圧レベルと異な
る第2の電圧レベルに駆動するための第2の出力トラン
ジスタとを含む。第1のダミー出力回路は、第2の出力
トランジスタの導通時導通し、第1のダミー信号線を第
1の信号線と逆の方向に駆動する第1のダミー出力トラ
ンジスタを含み、第2のダミー出力回路は、第1の出力
トランジスタの導通時導通し、第2のダミー信号線を第
1の信号線と逆の方向に駆動する第2のダミー出力トラ
ンジスタを含む。第1および第2のダミートランジスタ
各々の等価抵抗は、対応のダミー信号線の特性インピー
ダンスに等しい。
【0043】請求項10に係る半導体装置システムは、
請求項7のシステムにおいて、正規出力回路が、第1の
信号線を第1の電圧レベルに駆動するための第1のトラ
ンジスタと、第1の信号線を第2の電圧レベルに駆動す
るための第2のトランジスタとを含む。第1のダミー出
力回路は、第1のトランジスタの導通時導通し、第1の
ダミー信号線を第1の信号線と逆の方向に駆動する第1
のダミー出力トランジスタを含む。第2のダミー出力回
路は第2のトランジスタの導通時導通し、第2のダミー
信号線を第1の信号線と逆の方向に駆動する第2のダミ
ー出力トランジスタを含む。デジタル信号は第1の振幅
AMBを有し、第1のダミー信号は第2の振幅AMAを
有し、かつ第2のダミー信号は第3の振幅AMCを有
し、第1の信号線は第1の特性インピーダンスZを有す
る。また、第1および第2のトランジスタは等価抵抗R
PB,RMBをそれぞれ有し、また第1および第2のダ
ミー出力トランジスタは、第3および第4の等価抵抗R
NAおよびRPCを有する。これらのパラメータは以下
の関係を満たす。
【0044】(i) AMA>AMBのとき; ANB・(Z−RPB)/(Z+RPB)<AMB・
(Z−RNA)/(Z+RNA)、かつAMB・(Z−
RPB)2/(Z+RPB)2>AMA・(Z−RNA)
2/(Z+RNA)}2 (ii) AMA>AMBのとき; AMB・(Z−RPB)/(Z+RPB)>AMA・
(Z−RNA)/(Z+RNA)、かつAMB・(Z−
RPB)2/(Z+RPB)2<AMA・(Z−RNA)
2/(Z+RNA)2、 (iii) AMB>AMCのとき; AMC・(Z−RPC)/(Z+RPC)<AMB・
(Z−RNB)/(Z+RNB)、かつAMC・(Z−
RPC)2/(Z+RPB)2>AMB・(Z−RNB)
2/(Z+RNB)2、 (iv) AMB<AMCのとき; AMC・(Z−RPC)/(Z+RPC)>AMB・
(Z−RNB)/(Z+RNB)、かつAMC・(Z−
RPC)2/(Z+RPC)2<AMB・(Z−RNB)
2/(Z+RNB)2
【0045】請求項11に係る半導体装置システムは、
請求項7のシステムにおいて、正規出力回路が内部信号
と出力タイミング信号とに従ってデジタル信号を生成す
る手段を含み、第1のダミー出力回路は、内部信号およ
び出力タイミング信号の電圧レベルを変換するための第
1のレベル変換回路と、第1のレベル変換回路の出力信
号に従って第1のダミー信号を生成する手段とを含む。
第2のダミー出力回路は、内部信号および出力タイミン
グ信号の電圧レベルを変換するための第2のレベル変換
回路と、第2のレベル変換回路の出力信号に従って第2
のダミー信号を生成する手段とを含む。
【0046】請求項12に係る半導体装置システムは、
請求項7のシステムにおいて、正規出力回路は、内部信
号と出力タイミング信号とに従って内部デジタル信号を
生成する論理決定手段と、この論理決定手段からの内部
デジタル信号に従ってデジタル信号を生成して第1の信
号線上に伝達する手段とを含む。第1のダミー出力回路
は論理決定手段の出力信号の電圧レベルを変換するため
の第1のレベル変換回路と、第1のレベル変換回路の出
力信号に従って第1のダミー信号を生成する手段を含
む。第2のダミー出力回路は論理決定手段の出力信号の
電圧レベルを変換するための第2のレベル変換回路と、
第2のレベル変換回路の出力信号に従って第2のダミー
信号を生成する手段を含む。
【0047】請求項13に係る半導体装置システムは、
請求項3のシステムにおいて、結合手段が、デジタル信
号に応答して第1の信号線および第1のダミー信号線を
同一導電型の第1のスイッチングトランジスタをそれぞ
れ介して入力回路手段に結合する内部ノードに結合し、
かつこのデジタル信号に応答して第1の信号線および第
2のダミー信号線を同一導電型の第2のスイッチングト
ランジスタをそれぞれ介して内部ノードに結合するため
の手段を含む。第1および第2のスイッチングトランジ
スタは互いに相補的に導通する。
【0048】請求項14に係る半導体装置システムは、
請求項3のシステムにおいて、デジタル信号が、第1お
よび第2の電圧レベルの間で変化し、第1のダミー信号
が第2の電圧レベルとこの第2の電圧レベルよりも高い
第3の電圧レベルの間で変化し、第2のダミー信号が第
1の電圧レベルとこの第1の電圧レベルよりも低い第4
の電圧レベルの間で変化する。結合手段は、第1の信号
線に結合され、デジタル信号を第3および第4の電圧レ
ベルの間で変化する信号に変換するレベル変換回路と、
このレベル変換手段の出力信号に応答して第1のダミー
信号線と第1の信号線とを結合する第1のスイッチング
トランジスタと、このレベル変換回路の出力信号に応答
して第2のダミー信号線と第1の信号線とを結合する第
2のスイッチングトランジスタとを含む。これら第1お
よび第2のスイッチングトランジスタは、互いに相補的
に導通する。
【0049】請求項15に係る半導体装置システムは、
請求項3のシステムにおいて、デジタル信号が第1およ
び第2の電圧レベルの間で変化し、第1のダミー信号が
第2の電圧レベルとこの第2の電圧レベルよりも高い第
3の電圧レベルの間で変化する。第2のダミー信号は第
1の電圧レベルとこの第1の電圧レベルよりも低い第4
の電圧レベルの間で変化する。結合手段は、このデジタ
ル信号を受けるように結合され、受けたデジタル信号を
第3の電圧レベルと第1の電圧レベルの間で変化する信
号に変換する第1のレベル変換回路と、デジタル信号を
第2および第4の電圧レベルの間で変化する信号に変換
する第2のレベル変換回路と、第1のレベル変換手段の
出力信号に応答して第1のダミー信号線を第1の信号線
に結合する第1のスイッチング素子と、第2のレベル変
換回路の出力信号に応答して第1の信号線を第2のダミ
ー信号線に電気的に結合する第2のスイッチング素子を
含む。これら第1および第2のスイッチング素子は互い
に相補的に導通する。
【0050】請求項16に係る半導体装置は、内部信号
に従ってデジタル信号を生成して第1の信号線に出力す
るための正規出力回路と、内部信号に応答してデジタル
信号と相補な信号を生成して第1のダミー信号として第
1のダミー信号線上に出力する第1のダミー出力回路
と、内部信号に応答してデジタル信号と相補な信号を生
成して第2のダミー信号として第2ダミー信号線上に出
力する第2のダミー出力回路とを備える。第1の信号
線、第1のダミー信号線および第2のダミー信号線は同
一の信号伝達特性を有する。
【0051】請求項17に係る半導体装置は、請求項1
6の装置において、第1のダミー信号はデジタル信号と
信号変化範囲の電圧レベルが異なり、第2のダミー信号
はデジタル信号および第1のダミー信号と信号変化範囲
の電圧レベルが異なる。
【0052】請求項18に係る半導体装置は、請求項1
6の装置において、第1の信号、第1のダミー信号およ
び第2のダミー信号の振幅が同じである。正規出力回路
は、第1の信号線を第1の電圧レベルに駆動するための
第1のトランジスタと、第1の信号線を第2の電圧レベ
ルに駆動するための第2のトランジスタとを含む。第1
のダミー出力回路は、第1のトランジスタの導通時導通
し第1のダミー信号線を第1の信号線と逆の方向に駆動
する第1のダミー出力トランジスタを含む。第2のダミ
ー出力回路は、第2のトランジスタの導通時導通し、第
2のダミー信号線を第1の信号線と逆の方向に駆動する
第2のダミー出力トランジスタを含む。第1のトランジ
スタと第1のダミートランジスタの等価抵抗は互いに等
しく、かつ第2のトランジスタと第2のダミートランジ
スタの等価抵抗は互いに等しい。
【0053】請求項19に係る半導体装置は、請求項1
6の装置において、正規出力回路は、第1の信号線を第
1の電圧レベルに駆動するための第1のトランジスタ
と、第1の信号線を第2の電圧レベルに駆動するための
第2のトランジスタとを含む。第1のダミー出力回路
は、第2のトランジスタの導通時導通し、第1のダミー
信号線を第1の信号線と逆の方向に駆動する第1のダミ
ー出力トランジスタを含み、第2のダミー出力回路は、
第1のトランジスタの導通時導通し、第2のダミー信号
線を第1の信号線と逆方向に駆動する第2のダミー出力
トランジスタを含み、第1のダミートランジスタと第2
のダミートランジスタの等価抵抗は対応のダミー信号線
の特性インピーダンスに等しい。
【0054】請求項20に係る半導体装置は、請求項1
6の装置において、正規出力回路は、第1の信号線を第
1の電圧レベルに駆動するための第1のトランジスタ
と、第1の信号線を第2の電圧レベルに駆動するための
第2のトランジスタとを含む。第1のダミー出力回路は
第1のトランジスタの導通時導通し、第1のダミー信号
線を第1の信号線と逆の方向に駆動する第1のダミー出
力トランジスタを含む。第2のダミー出力回路は第2の
トランジスタの導通時導通し、第2のダミー信号線を第
1の信号線と逆の方向に駆動する第2のダミー出力トラ
ンジスタを含む。デジタル信号は第1の振幅AMBを有
し、第1のダミー信号は第2の振幅AMAを有し、かつ
第2のダミー信号は第3の振幅AMCを有し、第1の信
号線は特性インピーダンスZを有する。これらのパラメ
ータは以下の関係を満たす: (a) AMA>AMBのとき; AMB・(Z−RPB)/(Z+RPB)<AMA・
(Z−RNA)/(Z+RNA)、かつAMB・(Z−
RPB)2/(Z+RPB)2>AMA・(Z−RNA)
2/(Z+RNA)2、 (b) AMA<AMBのとき; AMB・(Z−RPB)/(Z+RPB)>AMA・
(Z−RNA)/(Z+RNA)、かつAMB・(Z−
RPB)2/(Z+RPB)2<AMA・(Z−RNA)
2/(Z+RNA)2、 (c) AMB>AMCのとき; AMC・(Z−RPC)/(Z+RPC)<AMB・
(Z−RNB)/(Z+RNB)、かつAMC・(Z−
RPC)2/(Z+RPC)2>AMB・(Z−RNB)
2/(Z+RNB)2、 (d) AMB<AMCのとき; AMC・(Z−RPC)/(Z+RPC)>AMB・
(Z−RNB)/(Z+RNB)、かつAMC・(Z−
RPC)2/(Z+RPC)2<AMB・(Z−RNB)
2/(Z+RNB)2
【0055】ここで、RPBおよびRNBは、第1およ
び第2のトランジスタの等価抵抗を示し、RNAおよび
RPCは、それぞれ第1および第2のダミートランジス
タの等価抵抗を示す。
【0056】請求項21に係る半導体装置は、請求項1
6の装置において、正規出力回路は内部信号と出力タイ
ミング信号とに従ってデジタル信号を生成する手段を含
む。第1のダミー出力回路は内部信号および出力タイミ
ング信号の電圧レベルを変換するための第1のレベル変
換回路と、第1のレベル変換回路の出力信号に従って第
1のダミー信号を生成する手段を含む。第2のダミー出
力回路は内部信号および出力タイミング信号の電圧レベ
ルを変換するための第2のレベル変換回路と、第2のレ
ベル変換回路の出力信号に従って第2のダミー信号を生
成する手段を含む。
【0057】請求項22に係る半導体装置は、請求項1
6の装置において、正規出力回路が、内部信号と出力タ
イミング信号とに従って内部デジタル信号を生成する論
理決定手段と、この論理決定手段の出力信号に従ってデ
ジタル信号を生成して出力する手段を含む。第1のダミ
ー出力回路は、論理決定手段の出力信号の電圧レベルを
変換するための第1のレベル変換回路と、この第1のレ
ベル変換回路の出力信号に従って第1のダミー信号を生
成する手段を含む。第2のダミー出力回路は、論理決定
手段の出力信号の電圧レベルを変換するための第2のレ
ベル変換回路と、第2のレベル変換回路の出力信号に従
って第2のダミー信号を生成する手段を含む。
【0058】請求項23に係る半導体装置は、第1の信
号線を介して与えられるデジタル信号に結合される正規
入力ノードと、この第1の信号線と同じ信号伝達特性を
有する第1のダミー信号線に結合される第1のダミー入
力ノードと、第1の信号線と同一の信号伝達特性を有す
る第2のダミー信号線に結合される第2のダミー入力ノ
ードと、第1の信号線から正規入力ノードに与えられる
デジタル信号が第1の方向に変化するとき第1の信号線
と第1のダミー信号線とを電気的に結合し、かつこのデ
ジタル信号が第1の方向と逆の第2の方向に変化すると
き第1の信号線と第2のダミー信号線とを電気的に結合
するための手段を備える。
【0059】請求項24に係る半導体装置は、請求項2
3の装置がさらに、デジタル信号が第1の方向に変化す
るとき第1の信号線と第2のダミー信号線とを電気的に
切離し、かつデジタル信号が第1の方向と逆の第2の方
向に変化するとき第1の信号線と第1のダミー信号線と
を電気的に切離す手段を備える。
【0060】請求項25に係る半導体装置は、請求項2
3の装置において、結合手段が、デジタル信号に応答し
て第1の信号線および第1のダミー信号線を同一導電型
のスイッチングトランジスタをそれぞれ介して入力回路
に結合する内部ノードに結合し、かつデジタル信号に応
答して第1の信号線および第2のダミー信号線を同一導
電型の第2のスイッチングトランジスタをそれぞれ介し
て内部ノードに結合するための手段を含む。これらの第
1および第2のスイッチングトランジスタは互いに相補
的に導通する。
【0061】請求項26に係る半導体装置は、請求項2
3の装置において、デジタル信号が第1および第2の電
圧レベルの間で変化し、第1のダミー信号が第2の電圧
レベルとこの第2の電圧レベルよりも高い第3の電圧レ
ベルの間で変化する。第2のダミー信号は第1の電圧レ
ベルとこの第1の電圧レベルよりも低い第4の電圧レベ
ルの間でデジタル信号と相補的に変化する。第1のダミ
ー信号もデジタル信号と相補的に変化する。結合手段
は、正規入力ノードに与えられるデジタル信号を第3の
電圧レベルと第4の電圧レベルの間で変化する信号に変
換するレベル変換回路と、レベル変換回路の出力信号に
応答して、第1のダミー信号線を第1の信号線に電気的
に結合する第1のスイッチング素子と、レベル変換回路
の出力信号に応答して第1の信号線を第2のダミー信号
線に電気的に結合する第2のスイッチングトランジスタ
とを備える。第1および第2のスイッチングトランジス
タは、互いに相補的に導通する。
【0062】請求項27に係る半導体装置は、請求項2
3の装置において、デジタル信号が第1および第2の電
圧レベルの間で変化し、第1のダミー信号が第2の電圧
レベルとこの第2の電圧レベルよりも高い第3の電圧レ
ベルの間で変化し、第2のダミー信号が第1の電圧レベ
ルとこの第1の電圧レベルより低い第4の電圧レベルの
間で変化する。結合手段は、デジタル信号を第1の電圧
レベルおよび第3の電圧レベルの間で変化する信号に変
換する第1のレベル変換回路と、デジタル信号を第2お
よび第4の電圧レベルの間で変化する信号に変換する第
2のレベル変換回路と、第1のレベル変換回路の出力信
号に応答して第1のダミー信号線と第1の信号線とを電
気的に結合する第1のスイッチング素子と、第2のレベ
ル変換回路の出力信号に応答して第1の信号線と第2の
ダミー信号線とを電気的に結合するための第2のスイッ
チング素子とを含む。これら第1および第2のスイッチ
ング素子は、互いに相補的に導通する。また、第1およ
び第2のダミー信号はデジタル信号と相補な信号であ
る。
【0063】伝送線路は長さおよび電気的特性が等しい
同一の信号伝達特性を有する場合、そのリンギング特性
は等しくなる。反射係数が同じであり、信号伝搬遅延時
間も等しくなる。この特性を利用することにより、送信
すべきデジタル信号と相補な信号を伝達する第1および
第2のダミー信号線を並設する。これにより、信号受信
側デバイスにおいては、第1および第2のダミー信号線
を選択的に正規信号線に電気的に結合することにより、
逆方向のリンギングを相殺させることができ、デジタル
信号の不要なリンギングを打ち消すことができる。これ
により、リンギングの発生を抑制して、高速の信号転送
を実現することができる。
【0064】
【発明の実施の形態】[実施の形態1]図1(A)は、
この発明の実施の形態1に従う入出力インタフェース回
路を備える半導体装置システムの構成を概略的に示す図
である。図1(A)においては、送信側デバイス1と受
信側デバイス2の間に、正規データTNDを伝達する正
規データ伝送線路3と、この正規データNDTと相補的
に変化する第1のダミーデータDD1を伝送するダミー
データ伝送線路4と、正規データNDTと相補的に変化
する第2のダミーデータDD2を伝達するダミーデータ
伝送線路5が設けられる。正規データNDTは電源電圧
VCCと接地電圧GNDの間で変化し、第1のダミーデ
ータDD1は、高電圧VPP(=2・VCC)と電源電
圧VCCの間で変化する。第2のダミーデータDD2
は、接地電圧GNDと負電圧VBB(=−VCC)の間
で変化する。したがって、正規データNDTとダミーデ
ータDD1およびDD2の振幅はすべて等しくVCCで
ある。なお、以下の説明においては、伝送される信号と
してデータを一例として説明するが、この伝送される信
号はデータの他に、動作タイミングを与えるクロック信
号CLKまたは種々の制御信号であってもよい。
【0065】送信側デバイス1は、ダミーデータ伝送線
路4を駆動する入出力ドライバ1aと、正規データ伝送
線路3を駆動する正規出力ドライバ1bと、ダミーデー
タ伝送線路5をドライブするダミー出力ドライバ1c
と、内部回路から与えられる内部信号に従ってこれらの
出力ドライバ1a−1cを駆動する出力レベル変換回路
1dを含む。この出力レベル変換回路1dは、内部回路
から与えられる内部データ(およびタイミング信号)を
受けてそれぞれレベル変換を行なって、正規出力ドライ
バ1bへ与えられる信号と同期しかつ相補的に変化する
ダミー信号を生成してダミー出力ドライバ1aおよび1
cへ与える。したがって、ダミーデータ伝送線路4およ
び5には、正規データ伝送線路3を介して伝達される正
規データNDと同期しかつ相補的に変化するダミーデー
タDD1およびDD2が伝達される。これらのダミーデ
ータ伝送線路4および5と正規データ伝送線路3は、配
線長、信号伝搬時間、特性インピーダンス、および伝送
信号振幅などの伝送線路の条件(信号伝達特性)はすべ
て等しく、リンギング特性は互いに等しい。
【0066】受信側デバイス2は、正規データ伝送線路
3および5に結合され、選択的に正規データ伝送線路3
をダミーデータ伝送線路4または5に接続するスイッチ
ング回路2aを含む。このスイッチング回路2aは、正
規データNDTが電源電圧VCCレベルから接地電圧G
NDレベルに立下がるときには、ダミーデータ伝送線路
4を正規データ伝送線路3から切離し、この正規データ
伝送線路3とダミーデータ伝送線路5とを電気的に接続
する。またスイッチング回路2aは、正規データNDT
が接地電圧GNDレベルから電源電圧VCCレベルに立
上がるときには、ダミーデータ伝送線路5を正規データ
伝送線路3から切離し、かつ正規データ伝送線路3をダ
ミーデータ伝送線路4に電気的に接続する。したがって
ダミーデータ伝送線路4および5は、相補的にスイッチ
ング回路2aにより正規データ伝送線路3に電気的に結
合される。
【0067】図1(B)は、この受信側デバイス2の入
力信号波形を示す。WA、WBおよびWCがそれぞれダ
ミーデータDD1、正規データNDTおよびダミーデー
タDD2の受信波形を示す。
【0068】先に説明したように、データ伝送線路3−
5の信号伝達特性はすべて等しくされており、これらの
リンギング特性は等しい。したがって受信側デバイス2
においてスイッチング回路2aを用いてリンギングを打
ち消すようにダミーデータ伝送線路4および5を選択的
に正規データ伝送線路3に電気的に結合することにより
レベル遷移時間の短いデータ信号波形であってもリンギ
ングを打ち消すことができる。
【0069】すなわち、図1(B)に示すように、正規
データNDTが接地電圧GNDから電源電圧VCCレベ
ルに立上がるときには、この正規データ伝送線路3は、
ダミーデータ伝送線路4に電気的に結合され、ダミーデ
ータ伝送線路5から電気的に切離される。ダミーデータ
DD1は、正規データ伝送線路3上を伝達される正規デ
ータNDTとは相補なデータ信号であり、したがってリ
ンギングが逆相で発生する。したがってこれらのダミー
データ伝送線路4および正規データ伝送線路3を電気的
に接続することにより、正規データNDTの立上がり時
に発生するリンギングを相殺することができる。
【0070】また、正規データNDTが電源電圧VCC
レベルから接地電圧GNDレベルに立下がるときには、
この正規データ伝送線路3をダミーデータ伝送線路5に
電気的に結合しかつダミーデータ伝送線路4から電気的
に切離す。この場合、正規データNDTとダミーデータ
DD2の振幅が同じであるため、逆相で同じ振幅のリン
ギングが発生し、これらのリンギングを相殺することが
できる。
【0071】この場合、同一の伝送線路に複数の半導体
デバイスが並列に結合される場合、および伝送線路がボ
ードのスルーホールを介して複数のレイヤを経由して配
設される場合などのように複雑な反射が生じる場合であ
っても、正規データ伝送線路と同一の信号伝達特性を有
するダミーデータ伝送線路を正規データ伝送線路と全く
同様に配置することにより、リンギングを排除すること
ができる。
【0072】上述の説明では、送信側デバイス1から受
信側デバイス2へデータが伝達されている。しかしなが
ら、この伝送線路3−5は、双方向バスであっても何ら
問題は生じない。送受信デバイスに出力レベル変換回路
およびダミー出力ドライバとスイッチング回路2aとの
両者を設けることにより、この双方向のデータ伝達を実
現することができる。
【0073】また、送信側デバイス1および受信側デバ
イス2は、メモリデバイスであってもよく、またプロセ
サであってもよい。信号/データを送受信するデバイス
を含むシステムであればよい。
【0074】以上のように、この発明の実施の形態1に
従えば、正規信号伝送線路と同一の信号伝達特性を有す
るダミーデータ伝送線路を1対併設し、これらのダミー
データ線路対に正規データ/信号と相補なデータ/信号
を伝達することにより、受信側でこれらのダミーデータ
伝送線路を選択的に正規データ伝送線路に電気的に接続
することにより、リンギングの発生を防止することがで
きる。したがって、この伝送線路の送信側デバイスの出
力ドライバに含まれるトランジスタのサイズ(チャネル
幅とチャネル長の比)を大きくして、出力ドライブトラ
ンジスタの電流駆動力を大きくして、出力信号波形のレ
ベル遷移時間を短くすることができ、応じて高速のデー
タ/信号の転送を行なうことができる。これにより、高
速動作するシステムを実現することができる。
【0075】また、この入出力インタフェースをシステ
ムの動作速度を規定するクロック信号に適用することに
より、高速クロック信号を伝達することができ、システ
ム全体の動作速度を向上させることができる。
【0076】[実施の形態2]図2(A)は、この発明
の実施の形態2に従う入出力インタフェース回路の構成
を示す図である。図2(A)に示す構成においては、ダ
ミーデータ伝送線路4を介して伝達されるダミーデータ
DD1は、高電圧VPP(VPP≠VCC)と電源電圧
VCCの間で変化し、ダミーデータ伝送線路5を介して
伝達されるダミーデータDD2は、接地電圧GNDと負
電圧VBB(VBB≠−VCC)の間で変化する。正規
データNDTは、電源電圧VCCと接地電圧GNDの間
で変化する。データ伝送線路3−5は、それぞれ、特性
インピーダンスZを有する。
【0077】出力レベル変換回路1dによりレベル変換
された信号が出力ドライバ1a−1cに与えられる。ダ
ミー出力ドライバ1aは、高電圧VPPと電源電圧VC
Cとを動作電源電圧として動作する。正規出力ドライバ
1bは、電源電圧VCCと接地電圧GNDを動作電源電
圧として動作する。出力ドライバ1cは、接地電圧GN
Dと負電圧VBBを動作電源電圧として動作する。これ
らの出力ドライバ1a−1cの動作電源電圧に応じて出
力レベル変換回路1dが電圧レベル変換を行なう。
【0078】ダミー出力ドライバ1aにおいて、ダミー
データ伝送線路4を高電圧VPPレベルに駆動するため
のPチャネルMOSトランジスタQaは、等価抵抗(導
通時のチャネル抵抗)Rpaを有し、ダミーデータ伝送
線路4を電源電圧VCCレベルに駆動するためのNチャ
ネルMOSトランジスタQbは、等価抵抗Rnaを有す
る。正規出力ドライバ1bにおいて、正規データ伝送線
路3を電源電圧VCCレベルに駆動するためのPチャネ
ルMOSトランジスタQcは、等価抵抗Rpbを有し、
正規データ伝送線路3を接地電圧GNDレベルに駆動す
るNチャネルMOSトランジスタQdは、等価抵抗Rn
bを有する。
【0079】ダミー出力ドライバ1cにおいて、ダミー
データ伝送線路5を接地電圧レベルに駆動するPチャネ
ルMOSトランジスタQeは、等価抵抗Rpcを有し、
ダミーデータ伝送線路5を負電圧VBBレベルに駆動す
るNチャネルMOSトランジスタQfは、等価抵抗Rn
cを有する。
【0080】この図2(A)に示すように、送信側デバ
イス1の出力ドライバのMOSトランジスタの等価抵抗
を調整することにより、ダミーデータ伝送線路4および
5を伝達されるダミーデータDD1およびDD2の振幅
が、正規データ伝送線路3を介して伝達される正規デー
タNDTの振幅と異なる場合においても、正確に、図2
(B)に示すように、リンギングを打消すことができ
る。すなわち、図2(B)に示すように、ダミーデータ
DD1およびDD2の波形WAおよびWCの受信側での
リンギングが、正規データNDTの受信側での波形WB
に生じるリンギングと逆相で生じ、かつこれらのリンギ
ングの振幅が同じまたは所定の関係を満足すれば、正確
に、リンギングを排除することができる。
【0081】この送信側デバイス1および受信側デバイ
ス2がダイナミック型半導体記憶装置のような場合、ワ
ード線を選択するための高電圧VPPおよび基板バイア
スを行なうための負電圧VBBが内部で発生される。し
たがって、2・VCCおよび−VCCのようなインタフ
ェース専用の電圧を利用することなく内部で発生される
高電圧VPPおよび負電圧VBBを利用して、データ/
信号の入出力(送受信)を行なうことができる。次い
で、リンギングを確実に打消すための条件について説明
する。
【0082】特性インピーダンスZの伝送線路に、等価
抵抗Rを有する出力ドライブトランジスタから接地電圧
GNDから電源電圧VCCへ立上がる信号を出力した場
合、データ受信側デバイスでは、この伝送線路の伝搬時
間tpd後に、 VCC・(Z−R)/(Z+R)=VCC・Γ の大きさのオーバーシュートが生じる。このオーバーシ
ュートが受信側で反射されて送信側末端へ伝送され、再
びそこで反射されて伝搬時間tpd後に、次式で示され
る大きさを有するアンダーシュートが発生する。
【0083】 VCC・(Z−R)2/(Z+R)2=VCC・Γ2 最初のオーバーシュートは、送信側末端部における等価
抵抗Rと伝送線路の特性インピーダンスのインピーダン
スミスマッチングにより反射が生じ同相の信号がデータ
伝送線路に重畳されることに起因する。アンダーシュー
トは、このオーバーシュートが受信側末端で反射されて
受信側末端部で再び反射され、逆相の波形が伝送線路を
介して返送されることにより生じる。
【0084】したがって、ダミーデータDD1およびD
D2の振幅が正規データNDの振幅と等しくない条件の
ときには、誤動作を引起こす主要要因となる1回目のオ
ーバーシュートおよびアンダーシュートを最小限に抑制
するように、出力ドライバ1a−1cに含まれるMOS
トランジスタQa−Qfの等価抵抗を決定すればよい。
【0085】図3に受信側の入力波形をより詳細に示
す。図3に示すように、まず正規データNDTにおいて
は、1回目のオーバーシュート量はB1である。オーバ
ーシュートB1は反射されて、時間2・tpd経過後、
アンダーシュートが生じ、このアンダーシュート量はB
2である。一方、ダミーデータDD1は、高電圧VPP
から電源電圧VCCレベルに低下するため、アンダーシ
ュートが生じ、このアンダーシュート量がA1であり、
次いでこのアンダーシュートが反射されて、時間2・t
pd経過後、オーバーシュートとなる。このオーバーシ
ュート量はA2である。正規データNDTの立上がり時
におけるリンギングを抑制するためには、正規データN
DTにオーバーシュートとアンダーシュート両者が発生
しないようにオーバーシュート量B1およびA2とアン
ダーシュート量A1およびB2の大きさを調整する。
【0086】また、正規データNDTの立下がり時にお
いても、同様、正規データNDTにおいては、大きさb
1のアンダーシュートが生じ、続いて大きさb2のオー
バーシュートが生じる。このとき、ダミーデータDD2
においては、大きさc1のオーバーシュートが生じ、続
いて、大きさc2のアンダーシュートが生じる。したが
ってこれらをできるだけ相殺できるようにすることによ
り、受信側での、正規データNDTのリンギングを抑制
することができる。
【0087】すなわち、図4(A)に示すように、ダミ
ーデータDD1の振幅(VPP−VCC)が、正規デー
タNDTの振幅VCCよりも大きい場合には、ダミーデ
ータDD1のアンダーシュート量が正規データNDのオ
ーバーシュート量よりも大きくなる。したがってこの場
合には、図4(A)に示すように、正規データNDT
が、電源電圧VCCへ徐々に近づくように、すなわち、
A1>B1かつB2>A2という条件を満たすように出
力ドライバのトランジスタの等価抵抗を設定する。
【0088】一方、ダミーデータDD2の振幅|VBB
|が正規データNDTの振幅VCCよりも大きい場合に
は、ダミーデータDD2の1回目のオーバーシュート量
は、正規データNDTの1回目のアンダーシュート量よ
りも大きい。したがって、この場合には、c1>b1、
かつb2>c2という条件を満たすように出力ドライバ
のトランジスタの等価抵抗を設定する。この条件下で
は、図4(A)に示すように、正規データ受信側での合
成波形は、接地電圧GNDに徐々に近づくようになり、
リンギングは生じない。
【0089】一方、ダミーデータDD1の振幅が、正規
データNDTの振幅よりも小さい場合には、正規データ
NDTの1回目のオーバーシュート量は、ダミーデータ
DD1の1回目のアンダーシュート量よりも大きい。こ
の場合には、B1>A1、かつA2>B2という条件を
満たすように出力ドライバのMOSトランジスタの等価
抵抗を設定する。この時には、正規データNDTの合成
波形は、図4(B)に示すように電源電圧VCCを超え
た後徐々に電源電圧VCCに到達し、リンギングは生じ
ない。
【0090】同様、正規データNDTの振幅VCCがダ
ミーデータDD2の振幅|VBB|よりも大きい場合に
は、正規データNDの1回目のアンダーシュート量が、
ダミーデータDD2の1回目のオーバーシュート量より
も大きくなる。したがって、この場合には、b1>c
1、かつc2>b2という条件を満たすように、出力ド
ライバのMOSトランジスタの等価抵抗を決定する。こ
の条件下では、図4(B)に示すように、正規データ
は、接地電圧GNDを超えてから、徐々に接地電圧GN
Dに到達し、リンギングは発生しない。
【0091】図4(A)および(B)に示すような波形
を実現するために、正規データNDTの振幅VCCと、
ダミーデータDD1の振幅(VPP−VCC)およびダ
ミーデータ|VBB|との大小関係に応じて、出力ドラ
イバの等価抵抗値を設定する。ダミーデータDD1およ
びDD2と正規データNDTの振幅が互いに等しい場合
には、出力ドライバ1a−1cの等価抵抗はすべて等し
くされる。これにより、オーバーシュート量およびアン
ダーシュート量はすべて同じとなり、正確にリンギング
の発生は抑制される。以上から、次の関係式が導き出さ
れる。
【0092】(i) (VPP−VCC)>VCCのと
き: B1=VCC・(Z−Rpb)/(Z+Rpb)<(V
PP−VCC)・(Z−Rna)/(Z+Rna)=A
1、かつ B2=VCC・(Z−Rpb)2/(Z+Rpb)2
(VPP−VCC)・(Z−Rna)2/(Z+Rn
a)2=A2、 (ii) (VPP−VCC)<VCCのとき: B1=VCC・(Z−Rpb)/(Z+Rpb)>(V
PP−VCC)・(Z−Rna)/(Z+Rna)=A
1、かつ B2=VCC・(Z−Rpb)2/(Z+Rpb)2
(VPP−VCC)・(Z−Rna)2/(N+Rn
a)2=A2、 (iii) VCC>|VBB|のとき: c1=|VBB|・(Z−Rpc)/(Z+Rpc)<
VCC・(Z−Rnb)/(Z+Rnb)=b1、かつ c2=|VBB|・(Z−Rpc)2/(Z+Rpc)2
>VCC・(Z−Rnb)2/(Z+Rnb)2=b2、 (iv) VCC<|VBB|のとき: c1=|VBB|・(Z−Rpc)/(Z+Rpc)>
VCC・(Z−Rnb)/(Z+Rnb)=b1、かつ c2=|VBB|・(Z−Rpc)2/(Z+Rpc)2
<VCC・(Z−Rnb)2/(Z+Rnb)2=b2 ここで、次の関係式が満たされている。
【0093】以上のように、この発明の実施の形態2に
従えば、ダミーデータDD1およびDD2と正規データ
NDTの振幅が異なる場合、電源電圧および接地電圧の
一方側でのみ受信側入力ノードで信号が変化するよう
に、ダミーデータおよび正規データのアンダーシュート
量およびオーバーシュート量を調整しており、半導体装
置内部の内部電圧発生回路から生成される電圧を利用し
て、ダミーデータを生成することができ、電源構成を簡
略化することができる。
【0094】[実施の形態3]図5(A)は、この発明
の実施の形態3に従う入出力インタフェース回路の構成
を概略的に示す図である。この図5(A)に示す入出力
インタフェース回路の構成においては、送信側デバイス
1の出力ドライブトランジスタQb、Qc、Qdおよび
Qeの等価抵抗は、先の実施の形態2と同様に定められ
る。加えて、ダミー出力ドライバ1aに含まれるMOS
トランジスタQaの等価抵抗Rpaが、ダミーデータ伝
送線路4の特性インピーダンスZに等しくなるように設
定される。また、ダミー出力ドライバ1cにおいて、N
チャネルMOSトランジスタQfの等価抵抗Rncが、
ダミーデータ伝送線路5の特性インピーダンスZと等し
くなるように設定される。正規データ伝送線路3は、特
性インピーダンスZを有している。
【0095】したがって、PチャネルMOSトランジス
タQaがオン状態となり、ダミーデータ伝送線路4を電
源電圧VCCから高電圧VPPレベルに駆動する場合、
反射は生じず、何らリンギングは発生しない。同様、ま
た出力ドライバ1cにおいても、NチャネルMOSトラ
ンジスタQfがオン状態となり、ダミーデータ伝送線路
5が、接地電圧GNDから負電圧VBBレベルへ駆動さ
れる場合においても、このダミーデータ伝送線路5にお
いてはリンギングは発生しない。すなわち、ダミーデー
タDD1およびDD2は、正規データNDと相補なデー
タである。ダミーデータ伝送線路4は、その電圧レベル
が上昇する場合、正規データ伝送線路3と切離される。
リンギングがダミーデータ伝送線路4において発生した
場合、このリンギングが次のサイクルの動作に悪影響を
及ぼし、高速動作ができなくなる可能性がある。また同
様、ダミーデータ伝送線路5においても、正規データN
DTの立上がり時においては、正規データ伝送線路3か
ら切離され、そこにリンギングが発生した場合、そのリ
ンギングが打消されないため、次のサイクルの動作に悪
影響を及ぼす可能性がある。
【0096】したがって、これらのダミーデータ伝送線
路4の電圧レベルを上昇させるためのMOSトランジス
タQaの等価抵抗およびダミーデータ伝送線路5の電圧
レベルを低下させるためのMOSトランジスタQfの等
価抵抗Rncをともにデータ伝送線路の特性インピーダ
ンスZと等しく設定する。この場合、図5(B)に示す
ように、反射係数は0となり、反射波は生じず、ダミー
データDD1は電圧レベルが緩やかに上昇し、またダミ
ーデータDD2は電圧レベルが緩やかに低下する。ダミ
ーデータDD1の立上がり波形およびダミーデータDD
2の立下がり波形は、正規データNDTのリンギング防
止のために利用されず、また受信側デバイス2の内部回
路で利用されることもない。したがって、これらのMO
SトランジスタQaおよびQfの等価抵抗Rpaおよび
Rncを大きくしても、何ら高速動作性には影響は及ぼ
さず、遷移時間を長くすることによりリンギングの発生
を防止する。不要なリンギングが次のサイクルの動作に
悪影響を及ぼすことが抑制され、高速な信号/データの
転送がリンギングの発生を伴うことなく実現することが
できる。
【0097】[実施の形態4]本実施の形態4において
は、送信側デバイス1の出力回路の具体的構成について
説明する。
【0098】(出力回路の構成1)図6は、送信側デバ
イスの出力回路の第1の構成を概略的に示す図である。
図6においては、内部データDATAに従って正規デー
タが生成されて送信される。
【0099】図6において、内部データDATAおよび
出力イネーブル信号OEは、電源電圧VCCおよび接地
電圧GNDの間で変化するデジタル信号である。
【0100】ダミー出力ドライバ1aに対して設けられ
る出力部は、内部データDATAを高電圧VPPと電源
電圧VCCの間で変化する信号に変換しかつその内部デ
ータDATAの論理レベルを反転させた信号を生成する
レベル変換回路10と、出力イネーブル信号OEを高電
圧VPPと電源電圧VCCの間の変化する信号に変換す
るレベル変換回路11と、レベル変換回路10および1
1の出力信号に従って内部データの論理レベルを判定し
て内部ダミーデータ信号を生成するダミー論理決定部1
6と、ダミー論理決定部16からの内部ダミーデータ信
号のタイミング(立上がり/立下がり時間)をそれぞれ
調整するダミータイミング調整回路19および20を含
む。
【0101】ダミータイミング調整回路19が、ダミー
出力ドライバ19のPチャネルMOSトランジスタQa
のゲートへ、その出力信号を与え、ダミータイミング調
整回路20が、その出力信号をダミー出力ドライバ1a
のNチャネルMOSトランジスタQbのゲートへ与え
る。タイミング調整回路19および20は、ダミー出力
ドライバ1aにおける貫通電流が生じるのを防止するた
めに、これらの出力MOSトランジスタQaおよびQb
のオフ状態への移行を速くし、かつオン状態への移行を
遅くする。
【0102】正規出力ドライバ1bに対する出力部は、
内部データDATAを受けるバッファ回路12と、出力
イネーブル信号OEを受けるバッファ回路13と、バッ
ファ回路12および13の出力信号に従って内部データ
DATAの論理レベルを判定して内部データ信号を生成
する論理決定回路17と、論理決定回路17からの内部
データ信号を受けてタイミング調整を行なって正規出力
ドライバ1bのMOSトランジスタQcおよびQdをそ
れぞれ駆動するタイミング調整回路21および22を含
む。
【0103】バッファ回路12および13は、それぞ
れ、電源電圧VCCと接地電圧GNDを動作電源電圧と
して受ける。これらのバッファ回路12および13は、
ダミーデータを生成するためのレベル変換に対するタイ
ミングを調整するために設けられる。タイミング調整回
路21および22は、出力ドライバ1bにおいて貫通電
流が発生するのを防止するように出力MOSトランジス
タQcおよびQdのオン/オフのタイミング調整を行な
う。
【0104】ダミー出力ドライバ1cに対しては、内部
データDATAを受け、接地電圧GNDと負電圧VBB
の間で変化する信号に変換し、内部データDATAと論
理レベルが逆の信号を生成するレベル変換回路14と、
出力イネーブル信号OEを接地電圧GNDと負電圧VB
Bの間で変化する信号に変換するレベル変換回路15
と、レベル変換回路14および15の出力信号に従っ
て、内部ダミーデータ信号の論理レベルを判定し内部ダ
ミー信号を生成する論理決定回路18と、論理決定回路
18からの内部ダミーデータ信号それぞれに対しタイミ
ング調整を行なってダミー出力ドライバ1cのPチャネ
ルMOSトランジスタQfを駆動するタイミング調整回
路23および24とが設けられる。
【0105】タイミング調整回路23および24は、ダ
ミー出力ドライバ1cにおける貫通電流が生じるのを防
止するように、MOSトランジスタQeおよびQfのゲ
ートに与えられる信号のタイミングを調整する。
【0106】論理決定回路16−18は、先の図22に
示す論理決定回路と同様の構成を備える。論理決定回路
16は、高電圧VPPおよび電源電圧VCCを動作電源
電圧として動作し、同様、タイミング調整回路19およ
び20も、それぞれ、高電圧VPPおよび電源電圧VC
Cを動作電源電圧として受ける。論理決定回路18、タ
イミング調整回路23および24は、接地電圧GNDと
負電圧VBBを動作電源電圧として受ける。
【0107】レベル変換回路10および14は、内部デ
ータDATAの論理レベルを反転している。したがっ
て、バッファ回路12から出力される内部データ信号と
論理レベルが異なっており、容易に、ダミーデータ伝送
線路4および5上に伝達されるダミーデータと正規デー
タ伝送線路3上に伝達される正規データを互いに相補な
データ信号とすることができる。また、バッファ回路1
2および13を設けて、レベル変換回路10および11
および14および15のレベル変換に要する時間に対す
る時間調整を行なっており、ダミーデータ伝送線路4お
よび5上に伝送されるダミーデータと正規データ伝送線
路3上に伝達される正規データを同期させることができ
る。
【0108】図7は、図6に示すレベル変換回路10の
構成の一例を示す図である。図7において、レベル変換
回路10は、入力信号IN(内部データDATA)を、
高電圧VPPと接地電圧GNDの間で変化する信号に変
換する初段レベル変換回路10aと、初段レベル変換回
路10aの出力信号を受けて高電圧VPPと電源電圧V
CCの間で変化する信号に変換する最終レベル変換回路
10bを含む。
【0109】初段レベル変換回路10aは、高電圧VP
Pを受ける高電圧ノードとノードND1の間に接続さ
れ、かつそのゲートがノードND2に接続されるPチャ
ネルMOSトランジスタQ1と、高電圧ノードとノード
ND2の間に接続されかつそのゲートがノードND1に
接続されるPチャネルMOSトランジスタQ2と、ノー
ドND1と接地電圧GNDを受ける接地ノードの間に接
続されかつそのゲートに入力信号IN(内部データDA
TA)を受けるNチャネルMOSトランジスタQ3と、
電源電圧VCCおよび接地電圧GNDを動作電源電圧と
して受け、入力信号INを反転するインバータIV1
と、ノードND2と接地ノードとの間に接続されかつそ
のゲートにインバータIV1の出力信号を受けるNチャ
ネルMOSトランジスタQ4を含む。
【0110】最終レベル変換回路10bは、高電圧ノー
ドとノードND3の間に接続されかつそのゲートが出力
ノードND4に接続されるPチャネルMOSトランジス
タQ5と、高電圧ノードと出力ノードND4の間に接続
されかつそのゲートがノードND3に接続されるPチャ
ネルMOSトランジスタQ6と、ノードND3と電源電
圧VCCを受ける電源ノードの間に接続されかつそのゲ
ートがノードND1に接続されるNチャネルMOSトラ
ンジスタQ7と、出力ノードND4と電源ノードの間に
接続されかつそのゲートがノードND2に接続されるN
チャネルMOSトランジスタQ8を含む。
【0111】入力信号INが接地電圧GNDレベルのと
きには、初段レベル変換回路10aにおいて、MOSト
ランジスタQ3がオフ状態、MOSトランジスタQ4が
オン状態となる。ノードND2が接地電圧GNDレベル
へ駆動され、MOSトランジスタQ1がオン状態とな
り、ノードND1が高電圧VPPレベルに駆動されてM
OSトランジスタQ2がオフ状態となる。したがって、
初段レベル変換回路10aにおいては、ノードND1が
高電圧VPPレベル、ノードND2が接地電圧GNDレ
ベルとなる。
【0112】この状態において、最終断レベル変換回路
10bにおいては、MOSトランジスタQ7がゲートに
ノードND1の高電圧VPPを受けてオン状態、MOS
トランジスタQ8がそのゲートのノードND2の上の接
地電圧を受けてオフ状態となる。ノードND3は、MO
SトランジスタQ7により、電源電圧VCCレベルに駆
動され、MOSトランジスタQ6がオン状態となり、出
力ノードND4は高電圧VPPレベルに駆動される。出
力ノードND4が高電圧VPPレベルに駆動されると、
MOSトランジスタQ5がオフ状態となる。したがっ
て、接地電圧レベルの入力信号IN(Lレベル)は、高
電圧VPPレベルの出力信号OUT(Hレベル)に変換
される。
【0113】一方、入力信号INが電源電圧VCCレベ
ルの場合には、ノードND1が接地電圧レベルにMOS
トランジスタQ3により駆動されて、MOSトランジス
タQ2がオン状態となり、ノードND2が高電圧VPP
レベルに駆動される。トランジスタQ1およびQ4はオ
フ状態である。
【0114】最終レベル変換回路10bにおいては、M
OSトランジスタQ7がそのゲートに、ノードND1の
接地電圧を受けてオフ状態、MOSトランジスタQ8が
ゲートにノード2上の高電圧VPPを受けてオン状態と
なり、出力ノードND4は、電源電圧VCCレベルに駆
動される。出力ノードND4が電源電圧VCCレベルに
駆動されると、MOSトランジスタQ5がオン状態とな
り、ノードND3は高電圧VPPレベルに駆動されてM
OSトランジスタQ6がオフ状態となる。したがって、
電源電圧VCCレベルの入力信号IN(Hレベル)から
は、電源電圧VCCレベルの信号OUT(Lレベルが生
成される。したがって、電源電圧VCCと接地電圧GN
Dの間で変化する入力信号IN(内部データDATA)
が、高電圧VPPと電源電圧VCCの間で変化する出力
信号OUTに変換される。またこのとき、併せて、入力
信号INの論理レベルと出力信号OUTの論理レベルが
反転している。
【0115】ノードND1をMOSトランジスタQ8の
ゲートに接続し、ノードND2をMOSトランジスタQ
7のゲートに接続した場合、図6に示すレベル変換回路
11が得られる(論理レベルの変換は行なわれない)。
【0116】図8は、図6に示すレベル変換回路14の
構成の一例を示す図である。図8において、レベル変換
回路14は、電源電圧VCCと接地電圧GNDの間で変
化する入力信号IN(内部データDATA)を電源電圧
VCCと負電圧VBBの間で変化する信号に変換する初
段レベル変換回路14aと、この初段レベル変換回路1
4aの出力信号を接地電圧GNDと負電圧VBBの間で
変化する信号に変換する最終レベル変換回路14bを含
む。
【0117】初段レベル変換回路14aは、電源電圧V
CCを供給する電源ノードとノードND5の間に接続さ
れかつそのゲートに入力信号INを受けるPチャネルM
OSトランジスタQ10と、電源ノードとノードND6
の間に接続されかつそのゲートに入力信号INをインバ
ータIV2を介して受けるPチャネルMOSトランジス
タQ11と、ノードND5と負電圧VBBを受ける負電
圧ノードの間に接続されかつそのゲートがノードND6
に接続されるNチャネルMOSトランジスタQ12と、
ノードND6と負電圧ノードの間に接続されかつそのゲ
ートがノードND5に接続されるNチャネルMOSトラ
ンジスタQ13を含む。
【0118】最終レベル変換回路14bは、接地ノード
とノードND7の間に接続されかつそのゲートがノード
ND5に接続されるPチャネルMOSトランジスタQ1
4と、接地ノードとノードND8の間に接続されかつそ
のゲートがノードND6に接続されるPチャネルMOS
トランジスタQ15と、ノードND7と負電圧ノードの
間に接続されかつそのゲートがノードND8に接続され
るNチャネルMOSトランジスタQ16と、ノードND
8と負電圧ノードの間に接続されかつそのゲートがノー
ドND7に接続されるNチャネルMOSトランジスタQ
17を含む。
【0119】インバータIV2は、電源電圧VCCと接
地電圧とを動作電源電圧として受ける。
【0120】入力信号INが接地電圧GNDレベルのと
きには、PチャネルMOSトランジスタQ10がオン状
態、PチャネルMOSトランジスタQ11がオフ状態と
なる。応じてノードND5が電源電圧VCCレベルに駆
動され、MOSトランジスタQ13がオン状態となり、
ノードND6は負電圧VBBレベルに駆動される。この
ノードND6が負電圧レベルVBBレベルに駆動される
と、NチャネルMOSトランジスタQ12はオフ状態と
なる。
【0121】最終レベル変換回路14bにおいては、ノ
ードND5が電源電圧VCCレベル、ノードND6が負
電圧VBBレベルであるため、PチャネルMOSトラン
ジスタQ14がオフ状態、PチャネルMOSトランジス
タQ15がオン状態となり、ノードND8は接地電圧G
NDレベルとなる。このノードND8が接地電圧GND
レベルとなると、MOSトランジスタQ16がオン状態
となり、ノードND7が負電圧VBBレベルへ駆動さ
れ、応じてMOSトランジスタQ17がオフ状態とな
る。したがって、接地電圧GNDレベルの入力信号IN
(Lレベル)から、接地電圧GNDレベルの出力信号O
UT(Hレベル)が生成される。この出力信号OUTの
Hレベルは、接地電圧GNDレベルであり、入力信号I
Nの論理レベルが反転されている。
【0122】入力信号INが、電源電圧VCCレベルの
ときには、MOSトランジスタQ11がオン状態、MO
SトランジスタQ10がオフ状態となり、ノードND6
は電源電圧VCCレベルに駆動され、一方、ノードND
5は負電圧VBBレベルに駆動され、その電圧レベルが
ラッチされる。この状態においては、MOSトランジス
タQ15がオフ状態、MOSトランジスタQ14がオン
状態となり、ノードND7が接地電圧GNDレベルとな
り、応じてMOSトランジスタQ17がオン状態とな
り、ノードND8からの出力信号OUTが負電圧VBB
レベルとなる。MOSトランジスタQ16がオフ状態と
なり、ノードND7およびND8はそれぞれ接地電圧G
NDおよび負電圧VBBレベルに保持される。したがっ
て電源電圧VCCレベルの入力信号IN(Hレベル)
が、負電圧VBBレベルの出力信号OUT(Lレベル)
に変換される。
【0123】なお、ノードND5をPチャネルMOSト
ランジスタQ15のゲートに接続し、かつノードND6
をMOSトランジスタQ14のゲートに接続すれば、入
力信号INの電源電圧VCCレベルおよび接地電圧GN
Dレベルそれぞれに対応して、接地電圧GNDレベルお
よび負電圧VBBレベルの出力信号OUTを生成するレ
ベル変換回路15が得られる。
【0124】なお、図7および図8に示すレベル変換回
路の構成は単なる一例であり、他のインバータ型レベル
変換回路およびセンスアンプ型レベル変換回路の構成を
利用することができる。たとえば、入力信号INと中間
電圧(=VCC/2)とを差動段で比較し、この差動段
の出力信号を交差結合されたMOSトランジスタでラッ
チする構成が利用されてもよい(たとえばラッチ型差動
増幅回路を利用する)。
【0125】以上のように、この出力回路の構成1に従
えば、内部データをタイミング信号とともに、並行にレ
ベル変換を行ないかつダミーデータ信号に対しては論理
反転を行なっているため、容易に正規データに同期した
相補なダミーデータを生成することができる。
【0126】[出力回路の構成2]図9は、出力回路の
第2の構成を示す図である。この図9に示す出力回路の
構成においては、内部データDATAと出力イネーブル
信号OEとに従ってこの出力回路から出力するデータの
論理を決定する論理決定回路25が、ダミーデータおよ
び正規データに共通に設けられる。この論理決定部25
が、共通に設けられるため、ダミーデータ伝送線路4お
よび5に対して設けられるドライバ20および24に対
してレベル変換機能付きインバータバッファ回路11a
および15aが設けられる。インバータバッファ回路1
1aは高電圧VPPと電源電圧VCCとを両動作電源電
圧として受ける。インバータバッファ回路15aは接地
電圧GNDと負電圧VBBとを両動作電源電圧として受
ける。他の構成は、図6に示す構成と同じであり、対応
する部分には同一参照番号を付し、その詳細説明は省略
する。
【0127】この論理決定回路25は、電源電圧VCC
と接地電圧GNDを動作電源電圧として受けて動作す
る。ダミーデータ生成に際しては、この論理決定回路2
5により決定された論理レベルの信号をレベル変換およ
び論理レベル反転を行なった後タイミング調整を行なっ
てダミーデータを生成している。したがって、図6に示
す構成に比べて、ダミーデータDD1およびDD2およ
び正規データNDT別々に論理決定回路を設ける必要が
なく、回路数を低減することができ、応じてレイアウト
面積を低減することができる。この出力回路の動作は、
単に論理決定回路25により論理レベルが決定された信
号(振幅は電源電圧VCCレベル)が、それぞれバッフ
ァ回路10−15aへ与えられるだけであり、先の図6
に示す出力回路と動作は同様であり、正規データNDT
に同期しかつ論理レベルが反転されたダミーデータDD
1およびDD2を生成する。例えば、正規出力ドライバ
1bがHレベルの信号を出力するときには、ダミー出力
ドライバ1aおよび1cがLレベルの信号を出力する。
【0128】なお、正規出力ドライバ1bが、出力ハイ
インピーダンスのとき、ダミー出力ドライバ1aおよび
1cも出力ハイインピーダンスとするためには、インバ
ータバッファ回路10,11a、14、および15aを
レベル変換機能付きEXOR回路で構成し、出力イネー
ブル信号OEをこれらのEXOR回路へ与えればよい。
【0129】以上のようにこの発明の実施の形態4に従
えば、送信側デバイスにおいて内部データからレベル変
換されかつ論理レベルが反転されたダミーデータを作成
しており、容易に正規データNDTに同期しかつ論理レ
ベルが反転されたダミーデータDD1およびDD2を生
成することができる。
【0130】[実施の形態5]本実施の形態5において
は、受信側デバイスの入力初段のスイッチング回路の構
成について説明する。
【0131】(スイッチング回路の構成1)図10は、
この発明の実施の形態5に従うスイッチング回路2aの
構成の一例を示す図である。このスイッチング回路2a
は、先の図1に示すように、受信側デバイス2の入力部
に設けられる入力インタフェース回路を構成する。
【0132】図10において、スイッチング回路2a
は、正規データ伝送線路3に結合される入力ノード30
に与えられるデジタル信号を受け、電源電圧VCCおよ
び接地電圧GNDの間で変化するデジタル信号を高電圧
VPPと負電圧VBBの間で変化する信号に変換しかつ
その論理レベルを反転するレベル変換回路33と、ダミ
ーデータ伝送線路4に結合される入力ノード31と入力
ノード30の間に結合され、レベル変換回路33からの
出力信号に従ってこれらのダミーデータ伝送線路4およ
び正規データ伝送線路3をその内部ノード31および3
0を介して電気的に結合するPチャネルMOSトランジ
スタ(スイッチングトランジスタ)34と、内部ノード
30と内部ノード32の間に結合され、レベル変換回路
33の出力信号に従って選択的に導通して、入力ノード
30および32を介して正規データ伝送線路3およびダ
ミーデータ伝送線路5を電気的に結合するNチャネルM
OSトランジスタ(スイッチングトランジスタ)35を
含む。これらのスイッチングトランジスタ34および3
5は、相補的に導通し、応じてダミーデータ伝送線路4
とダミーデータ伝送線路5は、相補的に正規データ伝送
線路3に電気的に結合される。
【0133】したがって、入力ノード30に与えられる
正規データNDTが、接地電圧GNDから電源電圧VC
Cレベルに上昇するとき、レベル変換回路33の出力信
号は、高電圧VPPから負電圧VBBに低下し、ダミー
データ伝送線路4が正規データ伝送線路3に電気的に結
合され、一方、ダミーデータ伝送線路5は、正規データ
伝送線路3から電気的に切離される。したがって、ダミ
ーデータDD1のリンギングを用いて正規データNDT
のリンギングを相殺することができる。
【0134】正規データNDTが電源電圧VCCから接
地電圧GNDに低下するときには、レベル変換回路33
からの出力信号は負電圧VBBから高電圧VPPに上昇
する。このときには、レベル変換回路33の出力信号に
従ってMOSトランジスタ34がオフ状態、MOSトラ
ンジスタ35がオン状態となり、正規データ伝送線路3
は、ダミーデータ伝送線路5に電気的に結合され、一
方、ダミーデータ伝送線路4は正規データ伝送線路3か
ら電気的に切離される。したがって、正規データNDT
の立下がり時においては、ダミーデータDD2の立上が
り時に生じるリンギングを用いてこの正規データNDT
のリンギングを相殺することができる。
【0135】なお、ここで、高電圧VPPは、電源電圧
VCCの2倍の電源電圧(VPP=2・VCC)の電圧
レベルであってもよく、また別の電圧レベル(VPP≠
2・VCC)であってもよい。ダミーデータDD1およ
びDD2の振幅に応じて、その電圧レベルが調整され
る。負電圧VBBについても同様である。したがって、
このスイッチング回路2aの構成は、実施の形態1から
3のいずれの入出力インタフェース回路の構成に対して
も適用することができる。これは、以下に説明する他の
スイッチング回路の構成についても同様である。
【0136】正規データNDTの論理レベルを反転する
機能を備えるレベル変換回路33を利用し、またPチャ
ネルMOSトランジスタ34およびNチャネルMOSト
ランジスタ35を利用することにより、簡易な回路構成
で、正確にこの正規データNDTの立上がりおよび立下
がりに応じてダミーデータ伝送線路4および5を適当に
正規データ伝送線路3に結合して、この正規データND
Tの立上がり時および立下がり時のリンギングを確実に
相殺することができる。
【0137】図11は、図10に示すレベル変換回路3
3の構成の一例を示す図である。図11において、レベ
ル変換回路33は、電源電圧VCCと接地電圧GNDの
間で変化する入力信号INを、高電圧VPPと接地電圧
GNDの間で変化する信号に変換する初段レベル変換回
路33aと、この初段レベル変換回路33aの出力信号
を高電圧VPPと負電圧VBBの間で変化する信号に変
換する最終レベル変換回路33bを含む。
【0138】初段レベル変換回路33aは、高電圧ノー
ドとノードND11の間に接続され、かつそのゲートが
ノードND12に接続されるPチャネルMOSトランジ
スタQ20と、高電圧ノードとノードND12の間に接
続されかつそのゲートがノードND11に接続されるP
チャネルMOSトランジスタQ21と、ノードND11
と接地ノードの間に接続され、かつそのゲートに入力信
号INを受けるNチャネルMOSトランジスタQ22
と、ノードND12と接地ノードの間に接続されかつそ
のゲートに入力信号INをインバータIV3を介して受
けるNチャネルMOSトランジスタQ23を含む。
【0139】最終段レベル変換回路33bは、高電圧ノ
ードとノードND13の間に接続されかつそのゲートが
ノードND11に接続されるPチャネルMOSトランジ
スタQ24と、高電圧ノードとノードND14の間に接
続されかつそのゲートがノードND12に接続されるP
チャネルMOSトランジスタQ25と、ノードND13
と負電圧ノードの間に接続されかつそのゲートがノード
ND14に接続されるNチャネルMOSトランジスタQ
26と、ノードND14と負電圧ノードの間に接続され
かつそのゲートがノードND13に接続されるNチャネ
ルMOSトランジスタQ27を含む。
【0140】図11に示すレベル変換回路33におい
て、入力信号INが接地電圧GNDレベルのときには、
MOSトランジスタQ22がオフ状態、MOSトランジ
スタQ23がオン状態となり、ノードND12が接地電
圧GNDレベル、ノードND11が高電圧VPPレベル
になる。最終段レベル変換回路33bにおいて、ノード
ND12が接地電圧レベルであり、ノードND11が高
電圧VPPレベルであるため、MOSトランジスタQ2
5がオン状態、MOSトランジスタQ24がオフ状態と
なる。したがってノードND14は、MOSトランジス
タQ25を介して高電圧VPPレベルに駆動され、一
方、MOSトランジスタQ26がノードND14の電圧
レベルの上昇に応じてオン状態となり、ノードND13
を負電圧VBBレベルに駆動する。応じて、MOSトラ
ンジスタQ27がオフ状態となる。したがって、接地電
圧レベルの入力信号INが高電圧VPPレベルの出力信
号OUTに変換される。
【0141】一方、入力信号INが電源電圧VCCレベ
ルのときには、MOSトランジスタQ22がオン状態、
MOSトランジスタQ23がオフ状態となり、ノードN
D12が高電圧VPPレベル、ノードND11が接地電
圧GNDレベルとなる。応じて、MOSトランジスタQ
24がオン状態、MOSトランジスタQ25がオフ状態
となり、ノードND13が高電圧VPPレベルに駆動さ
れる。応じて、MOSトランジスタQ27がオン状態と
なり、ノードND14は、このMOSトランジスタQ2
7を介して負電圧VBBレベルに駆動される。ノードN
D14の電圧レベルの低下に応じてMOSトランジスタ
Q26がオフ状態へ移行し、ノードND14が負電圧V
BBレベルに到達すると、MOSトランジスタQ26は
完全にオフ状態となる。したがって電源電圧VCCレベ
ルの入力信号INが負電圧VBBレベルの出力信号OU
Tに変換され、電圧レベルの変換および論理レベルの反
転がともに行なわれる。
【0142】図10に示すスイッチング回路の構成の場
合、入力ノード30上の正規データ信号の電圧レベルお
よび論理レベルを変換して制御信号を生成して、ダミー
データ伝送線路4および5を正規データ伝送線路3に電
気的に接続しており、簡易な回路構成で正規データの論
理レベルの変化方向に応じて正確にダミーデータ伝送線
路4および5をこの正規データのリンギングを防止する
ように正規データ伝送線路に接続することができる。
【0143】(スイッチング回路の構成2)図12は、
スイッチング回路2aの第2の構成を示す図である。こ
の図12に示すスイッチング回路2aは、正規データ伝
送線路3に結合される入力ノード30を介して与えられ
る正規データNDTの電圧レベルを変換するレベル変換
回路40と、ダミーデータ伝送線路4に結合される入力
ノード31と入力ノード30の間に結合され、レベル変
換回路40の出力信号に応答して、ダミーデータ伝送線
路4を正規データ伝送線路3に入力ノード31および3
0を介して電気的に結合するNチャネルMOSトランジ
スタ41と、入力ノード30とダミーデータ伝送線路5
に結合される入力ノード32の間に結合され、レベル変
換回路40の出力信号に応答してこのダミーデータ伝送
線路5を正規データ伝送線路3にノード30および32
を介して電気的に結合するPチャネルMOSトランジス
タ42を含む。
【0144】このレベル変換回路40は、電源電圧VC
Cおよび接地電圧GNDの間で変化する信号を、高電圧
VPPおよび負電圧VBBの間で変化する信号に振幅拡
張する。論理レベルの反転は行なわない。したがって、
正規データNDTが接地電圧レベルから電源電圧VCC
レベルへ上昇するHレベルデータのときには、レベル変
換回路40の出力信号も同様Hレベルであり、Nチャネ
ルMOSトランジスタ41が導通し、ダミーデータ伝送
線路4が正規データ伝送線路3に結合される。逆に正規
データNDTが、電源電圧VCCから接地電圧GNDレ
ベルに低下する場合には、レベル変換回路40の出力信
号も高電圧VPPから負電圧VBBに降下し、Pチャネ
ルMOSトランジスタ42が導通し、ダミーデータ伝送
線路5が正規データ伝送線路3に電気的に結合される。
これらのMOSトランジスタ41および42は互いに相
補的に導通しており、ダミーデータ伝送線路4および5
の一方が正規データ伝送線路3に電気的に結合される場
合には、他方はこの正規データ伝送線路3から分離され
ている。
【0145】図12に示すように、レベル変換回路40
が論理レベル変換機能を有していない場合には、図10
に示すスイッチング回路の構成と逆に、MOSトランジ
スタ34および35の極性を逆にしたMOSトランジス
タ41および42を利用することにより、図10に示す
スイッチング回路と同様のスイッチング特性を有するス
イッチング回路2aを実現することができる。
【0146】なおレベル変換回路40の構成は、図11
に示すレベル変換回路の構成において、ノードND11
をMOSトランジスタQ25のゲートに結合し、ノード
ND12をMOSトランジスタQ24のゲートに接続す
ることにより容易に実現される。
【0147】また他の振幅拡張機能を備えるレベル変換
回路が用いられてもよい。(スイッチング回路の構成
3)図13は、スイッチング回路の第3の構成を示す図
である。図13において、スイッチング回路2aは、ダ
ミーデータ伝送線路4に結合される入力ノード31を介
して与えられるダミーデータDD1を、高電圧VPPと
接地電圧GNDの電圧レベルの間で変化する信号に変換
しかつその論理レベルを反転するレベル変換回路45
と、このレベル変換回路45の出力信号に応答して、入
力ノード31を介してダミーデータ伝送線路4を正規デ
ータ伝送線路3に電気的に結合するNチャネルMOSト
ランジスタ46と、ダミーデータ伝送線路5に結合され
る入力ノードを介して与えられるダミーデータDD2
を、電源電圧VCCと負電圧VBBの間で変化する信号
に変換しかつその論理レベルを反転するレベル変換回路
47と、レベル変換回路47の出力信号に応答して選択
的に導通し、入力ノード30および32を介してダミー
データ伝送線5を正規データ伝送線路3に電気的に結合
するPチャネルMOSトランジスタ48を含む。
【0148】レベル変換回路45は、図11に示すレベ
ル変換回路33の最終レベル変換回路33bと同様の構
成を利用することにより実現される。負電圧VBBを接
地電圧GNDレベルに変更する。相補入力信号は、高電
圧VPPおよび電源電圧VCCを動作電源電圧として受
けるインバータを用いて生成する。
【0149】レベル変換回路47には、図7に示すレベ
ル変換回路10の初段レベル変換回路10aの構成を利
用することができる。高電圧VPPおよび接地電圧GN
Dに代えて、電源電圧VCCおよび負電圧VBBを用い
る。入力信号INが接地電圧GNDと負電圧VBBレベ
ルの間で変化する場合、この初段レベル変換回路の出力
信号は、電源電圧VCCと負電圧VBBの間で変化す
る。
【0150】図13に示すダミーデータDD1が立下が
るときに、レベル変換回路45の出力信号がHレベルに
立上がり、MOSトランジスタ46が導通し、ダミーデ
ータ伝送線路4が正規データ伝送線路3に電気的に結合
される。このときには、ダミーデータDD2が、接地電
圧GNDから負電圧VBBレベルに低下し、レベル変換
回路47の出力信号は、電源電圧VCCレベルに立上が
り、MOSトランジスタ48がオフ状態となり、ダミー
データ伝送線路5が正規データ伝送線路3から分離され
る。
【0151】したがって、正規データNDTが立上がる
ときには、ダミーデータ伝送線路4が正規データ伝送線
路3に電気的に結合されて、リンギングの発生が防止さ
れる。逆に、正規データNDTが立下がるときには、ダ
ミーデータDD1およびDD2は、その電圧レベルが立
上がるため、レベル変換回路45および47の出力信号
レベルが立下がり、MOSトランジスタ46がオフ状
態、MOSトランジスタ48がオン状態となり、正規デ
ータ伝送線路3がダミーデータ伝送線路5に電気的に結
合される。したがってこの場合においてもリンギングの
発生を防止することができる。
【0152】図13に示す構成の場合、正規データ伝送
線路3にはスイッチングトランジスタ46および48が
結合されるだけであり、入力ノード30の寄生容量を低
減することができ、高速のデータ伝送を実現することが
できる(高速で信号が変化するため)。
【0153】(スイッチング回路の構成4)図14は、
スイッチング回路2aの第4の構成を概略的に示す図で
ある。図14においてスイッチング回路2aは、入力ノ
ード31を介して与えられるダミーデータDD1を受
け、高電圧VPPと接地電圧GNDの間で変化する信号
を生成するレベル変換回路50と、このレベル変換回路
50の出力信号に応答してダミーデータ伝送線路4を入
力ノード31および30を介して正規データ伝送線路3
に電気的に結合するPチャネルMOSトランジスタ51
と、入力ノード32を介して与えられるダミーデータD
D2を受け、電源電圧VCCと負電圧VBBの間で変化
する信号に変換するレベル変換回路52と、レベル変換
回路52の出力信号に応答して、入力ノード30および
32を介してダミーデータ伝送線路5を正規データ伝送
線路3に電気的に結合するNチャネルMOSトランジス
タ53を含む。レベル変換回路50および52は論理レ
ベルの変換(反転)機能は備えていない。単に振幅拡張
機能を備えるだけである。これらのレベル変換回路50
および52は、先に説明した振幅拡張機能を有するレベ
ル変換回路(初段レベル変換回路)を用いて実現するこ
とができる。
【0154】正規データNDTの電圧レベルが立上がる
ときには、ダミーデータDD1およびDD2の電圧レベ
ルが立下がる。したがって、このときには、レベル変換
回路50および52の出力信号の電圧レベルも低下し、
応じて、MOSトランジスタ51がオン状態、MOSト
ランジスタ53がオフ状態となり、正規データ伝送線路
3は、ダミーデータ伝送線路4に電気的に結合され、か
つ正規データ伝送線路3は、ダミーデータ伝送線路5か
ら電気的に分離される。
【0155】逆に、正規データNDTの電圧レベルの立
下がり時においては、ダミーデータDD1およびDD2
はその電圧レベルが立上がるため、レベル変換回路50
および52の出力信号の電圧レベルも上昇し、応じてM
OSトランジスタ51がオフ状態、MOSトランジスタ
53がオン状態となり、正規データ伝送線路3がダミー
データ伝送線路5に電気的に接続され、一方、ダミーデ
ータ伝送線路4は、正規データ伝送線路3から切離され
る。したがって、正規データNDTの立上がり時には、
ダミーデータDD1を用いてリンギングの相殺を行な
い、正規データNDTの立下がり時においては、ダミー
データDD2を用いてリンギングを相殺することができ
る。
【0156】図14に示すスイッチング回路2aは、図
13に示すスイッチング回路2aと、その論理レベル反
転機能がないため、応じて、スイッチングトランジスタ
として機能するMOSトランジスタ46および48をそ
の極性を変えてMOSトランジスタ51および53を利
用している。したがって図14に示すスイッチング回路
2aも、図13に示すスイッチング回路2aと同様の機
能を実現することができる。
【0157】(スイッチング回路の構成5)図15は、
スイッチング回路2aの第5の構成を示す図である。図
15において、スイッチング回路2aは、正規データ伝
送線路3と入力ノード30の間に接続されるCMOSト
ランスミッションゲートを構成するPチャネルMOSト
ランジスタ55およびNチャネルMOSトランジスタ5
7と、入力ノード30上の電源電圧VCCおよび接地電
圧GNDレベルの間で変化する信号を高電圧VPPおよ
び負電圧VBBの間で変化する信号に変換しかつ論理レ
ベルを反転するレベル変換回路54と、レベル変換回路
54の出力信号に応答してダミーデータ伝送線路4を入
力ノード30に電気的に結合するPチャネルMOSトラ
ンジスタ56と、レベル変換回路54の出力信号に応答
して、ダミーデータ伝送線路5を内部ノード30へ電気
的に結合するNチャネルMOSトランジスタ58を含
む。このレベル変換回路54の出力信号は、Pチャネル
MOSトランジスタ55およびNチャネルMOSトラン
ジスタ57のゲートへ与えられる。
【0158】図15に示すスイッチング回路2aの構成
においては、正規データNDTが接地電圧レベルから電
源電圧VCCレベルに上昇する場合、CMOSトランス
ミッションゲートを構成するPチャネルMOSトランジ
スタ55およびNチャネルMOSトランジスタ57の一
方がオン状態にあるため、まずこの正規データNDTが
入力ノード30を介してレベル変換回路54へ与えら
れ、その電圧レベルが変換され、かつその論理レベルも
反転される。したがって、レベル変換回路54の出力信
号が、高電圧VPPレベルから負電圧VBBレベルへ立
上がる。このときには、PチャネルMOSトランジスタ
56がオン状態、NチャネルMOSトランジスタ58が
オフ状態となる。PチャネルMOSトランジスタ55が
オン状態であり、またNチャネルMOSトランジスタ5
7がオフ状態となる。したがって、CMOSトランスミ
ッションゲートを介して入力ノードを正規データ伝送線
路3に結合しても、正確にこの正規データNDTに従っ
て電圧レベル変換および論理レベル反転を行なうことが
できる。
【0159】図15に示す構成の場合、正規データ伝送
線路3は、MOSトランジスタ55または57を介して
入力ノード30に接続される。またダミーデータ伝送線
路4はMOSトランジスタ56を介して入力ノード30
に電気的に結合され、またダミーデータ伝送線路5も、
MOSトランジスタ58を介して入力ノード30に接続
される。したがって、入力ノード30から見て、入力ノ
ード30に接続されるデータ伝送線路に対する信号伝達
特性を等しくすることができ、正確に内部入力ノード3
0にはリンギングの中間値が出力され、安定した波形を
内部回路へ伝達することができる。
【0160】すなわち、入力ノード30とダミーデータ
伝送線路4または5の間のMOSトランジスタ56また
は58の導通時のチャネル抵抗(等価抵抗)と入力ノー
ド30と正規データ伝送線路3の間のCMOSトランス
ミッションゲート55または57の等価抵抗(MOSト
ランジスタ55または57の導通時のチャネル抵抗)と
が等しいため、入力ノード30からみて、ダミーデータ
DD1またはDD2と正規データNDTを伝送するデー
タ伝送線路の信号伝達特性を同じとすることができ、正
確に、リンギングの中間値を入力ノード30に出現させ
ることが可能となる。特に、入力ノード30を、レベル
変換回路54に結合する場合、より正確に対称的な抵抗
分布を実現することができる(レベル変換回路54の入
力抵抗/入力容量は、これらの信号伝送線路に対し共通
となるため)。
【0161】(スイッチング回路の構成6)図16は、
この発明の実施の形態5に従うスイッチング回路の第6
の構成を示す図である。図16において、スイッチング
回路2aは、内部入力ノード30上の電源電圧VCCお
よび接地電圧GNDの間で変化する信号を高電圧VPP
および負電圧VBBの間で変化する信号に変換するレベ
ル変換回路60と、レベル変換回路60の出力信号に応
答して正規データ伝送線路3を内部入力ノード30に電
気的に結合するNチャネルMOSトランジスタ61と、
レベル変換回路60の出力信号に応答して、MOSトラ
ンジスタ61と同相で導通し、ダミーデータ伝送線路4
を内部入力ノード30に電気的に結合するNチャネルM
OSトランジスタ62と、レベル変換回路60の出力信
号に応答して、MOSトランジスタ61と逆相で導通
し、正規データ伝送線路3を内部入力ノード30に電気
的に結合するPチャネルMOSトランジスタ63と、レ
ベル変換回路60の出力信号に応答して、MOSトラン
ジスタ63と同相で導通し、ダミーデータ伝送線路5を
内部入力ノード30に電気的に結合するPチャネルMO
Sトランジスタ64を含む。
【0162】レベル変換回路60は、論理レベルの反転
機能は備えておらず、内部入力ノード30上の信号と同
相の信号を生成する。内部入力ノード30は、MOSト
ランジスタ61および63で構成されるCMOSトラン
スミッションゲートを介して正規データ伝送線路3に電
気的に結合される。
【0163】正規データNDTがLレベルからHレベル
に立上がるとき、MOSトランジスタ63がオン状態か
らオフ状態へ移行し、一方、MOSトランジスタ61が
オフ状態からオン状態へ移行する。一方、正規データN
DTがHレベルからLレベルに立下がるときには、MO
Sトランジスタ61がオン状態からオフ状態へ移行し、
一方MOSトランジスタ63がオフ状態からオン状態へ
移行する。したがって、内部入力ノード30には、常時
正規データ伝送線路3を介して与えられる正規データN
DTが、MOSトランジスタ61および63で構成され
るCMOSトランスミッションゲートを介して伝達され
る。ダミーデータ伝送線路4および5に結合されるMO
Sトランジスタ62および64は、それぞれ正規データ
伝送線路3に対して設けられたMOSトランジスタ61
および63と同相で導通する。したがって、この図16
に示す構成においても、内部入力ノード30からみて正
規データ伝送線路3およびダミーデータ伝送線路4また
は5は、同じ特性を有するMOSトランジスタを介して
データが伝達される。したがって、内部入力ノード30
上には、正確にリンギングの中間値の電圧レベルの信号
を生成することができ、リンギングを正確に相殺するこ
とができる。
【0164】(スイッチング回路の構成7)図17は、
この発明の実施の形態5に従うスイッチング回路の第7
の構成を示す図である。図17に示すスイッチング回路
2aにおいては、論理レベル反転機能を有するレベル変
換回路54が、内部入力ノード30ではなく、正規デー
タ伝送線路3が結合する入力ノード65上の信号を受け
る。他の構成は、図15に示すスイッチング回路の構成
と同じであり、対応する部分には同一参照番号を付し、
その詳細説明は省略する。
【0165】図17に示す構成においては、正規データ
NDTを受ける入力ノード65上の信号がレベル変換回
路54へ与えられており、MOSトランジスタ55およ
び57で構成されるCMOSトランスミッションゲート
における伝搬遅延がなく、より早いタイミングで正規デ
ータNDTの変化に従ってダミーデータ伝送線路4また
は5を内部入力ノード30に結合することができ、より
正確に、リンギングを相殺することができる。
【0166】(スイッチング回路の構成8)図18は、
スイッチング回路の第8の構成を示す図である。図18
に示す構成は、図16に示すスイッチング回路の構成と
以下の点が異なる。すなわち、レベル変換回路60が、
正規データ伝送線路3が結合する入力ノード65上の信
号を受ける。他の構成は、図16に示す構成と同じであ
り、対応する部分には同一参照番号を付し、その詳細説
明は省略する。
【0167】図18に示すスイッチング回路2aでも、
図16に示す構成と同様の効果を得ることができる。加
えて、正規データ伝送線路3が結合する入力ノード65
の信号をレベル変換回路60が受けており、正規データ
NDTの変化に応じて早いタイミングでレベル変換回路
60の出力信号を変化させることができ、正確にリンギ
ングを相殺することができる。
【0168】(スイッチング回路の構成9)図19は、
スイッチング回路の第9の構成を示す図である。図19
に示すスイッチング回路2aは、図13に示すスイッチ
ング回路2aと以下の点においてその構成が異なる。す
なわち、正規データ伝送線路3と内部入力ノード30の
間に、レベル変換回路45の出力信号に応答して導通す
るNチャネルMOSトランジスタ61と、レベル変換回
路47の出力信号に応答して導通するPチャネルMOS
トランジスタ63が設けられる。他の構成は、図13に
示す構成と同じであり、対応する部分には同一参照番号
を付し、その詳細説明は省略する。
【0169】図19に示すスイッチング回路2aの構成
においても、内部入力ノード30からみた2つのデータ
伝送線路(正規データ伝送線路3とダミーデータ伝送線
路4または5)に対する電気的特性が同じであり、内部
入力ノード上でダミーデータと正規データの中間値レベ
ルの信号を生成することができ、正確にリンギングを相
殺することができる。
【0170】(スイッチング回路の構成10)図20
は、スイッチング回路の第10の構成を示す図である。
この図20に示すスイッチング回路2aは、図14に示
すスイッチング回路2aとその構成が以下の点において
異なっている。すなわち、正規データ伝送線路3と内部
入力ノード30の間に、レベル変換回路50の出力信号
に応答して導通するPチャネルMOSトランジスタ55
と、レベル変換回路52の出力信号に応答して導通する
NチャネルMOSトランジスタ57が設けられる。他の
構成は、図14に示すスイッチング回路2aの構成と同
じであり、対応する部分には同一参照番号を付しその詳
細説明は省略する。
【0171】図20に示すスイッチング回路2aの構成
においては、MOSトランジスタ51および55が同時
に導通し、またMOSトランジスタ57および53が同
時に導通する。ダミーデータの変化に応じて選択的にダ
ミーデータ伝送線路4または5を内部入力ノード30に
結合することにより、早いタイミングでMOSトランジ
スタ51および55をオン/オフ状態へ駆動でき、正確
にリンギングを相殺することができる。
【0172】以上のように、この発明の実施の形態5に
従えば、受信側デバイスにおいて、受信正規データまた
はダミーデータの論理レベルに応じて選択的にダミーデ
ータ伝送線路を正規データ伝送線路に結合するように構
成しており、簡易な構成で、正確にリンギングを相殺す
ることができる。
【0173】(他の適用例)上述の説明においては、送
信信号はデータであり、出力イネーブル信号に従ってそ
の論理レベルが決定されてデータの送信が行なわれてい
る。しかしながら、この半導体デバイスは、信号を送信
/受信する回路構成を有していればよく、メモリデバイ
スに限定されない。また、送信側デバイスおよび受信側
デバイスを別々に設け、データ伝送線路が一方方向のよ
うに説明している。しかしながら、このデータ伝送線路
は、双方向データ伝送線路であってもよく、また一方方
向に伝達される信号が、動作タイミングを規定するクロ
ック信号または制御信号、アドレス信号などの信号であ
ってもよい。
【0174】
【発明の効果】請求項1に係る発明に従えば、正規の信
号を伝達するための第1の信号線と、この正規の信号と
相補なダミー信号を伝達する1対のダミー信号線を組を
なして第1および第2の半導体装置の間に配設してお
り、正規信号の論理レベルに応じて選択的に正規信号線
とダミー信号線対の一方とを電気的に結合することによ
り、これらの信号線が同じ信号伝達特性を有しており、
容易にリンギングを相殺することができ、応じて高速で
信号を伝達することができ、高速動作するシステムを構
築することができる。
【0175】請求項2に係る発明に従えば、ダミー信号
対の信号変化範囲の電圧レベルを互いに異ならせてお
り、正規信号の立上がり/立下がりにおけるリンギング
に対し、これらのダミー信号に同じ電圧レベルを中心と
した逆相のリンギングを生成することができ、正確にリ
ンギングを相殺することができる。
【0176】請求項3に係る発明に従えば、正規信号の
変化方向に応じて選択的にダミー信号線を正規信号線に
接続しており、容易に正規信号の立上がりおよび立下が
りにおけるリンギングを相殺することができる。
【0177】請求項4に係る発明に従えば、ダミー信号
線の一方を正規信号線に接続するとき他方のダミー信号
線を正規信号線から切離しており、正確に正規信号と同
一電圧レベルを中心としてかつ逆相で振動するリンギン
グを正規信号に重畳することができ、正規信号のリンギ
ングを確実に相殺することができる。
【0178】請求項5に係る発明に従えば、ダミー信号
の一方を、正規信号の電圧レベル以上で変化し、かつダ
ミー信号の他方を正規信号の電圧レベル以下の電圧レベ
ルで変化させており、正規信号と同一電圧レベルを中心
として逆相で変化するリンギングを容易に生成すること
ができる。
【0179】請求項6に係る発明に従えば、受信側半導
体装置において、正規信号に応答してダミー信号線対を
相補的に正規信号線に電気的に結合しており、簡易な回
路構成で確実に正規信号のリンギングを相殺することが
できる。
【0180】請求項7に係る発明に従えば、送信側半導
体装置においては、内部信号に基づいて正規信号を生成
し、かつこの内部信号に従って正規信号と相補な信号を
生成してダミー信号として出力しており、簡易な回路構
成で容易に正規信号と逆相で変化するダミー信号対を生
成することができる。
【0181】請求項8に係る発明に従えば、正規出力回
路の出力トランジスタとダミー出力回路のダミー出力ト
ランジスタのうち同時に導通状態となるトランジスタの
等価抵抗を互いに等しくしており、正規信号およびダミ
ー信号の振幅が等しいとき、容易に同じ大きさで逆方向
のリンギングを生成することができる。
【0182】請求項9に係る発明に従えば、正規出力回
路の出力トランジスタの導通時導通するダミー出力回路
のトランジスタの等価抵抗を、信号線の特性インピーダ
ンスに等しくしており、不必要なダミー信号におけるリ
ンギングを容易に抑制することができ、不必要なリンギ
ングが次サイクルの動作に悪影響を及ぼすのを防止する
ことができ、応じて信号周期を短くでき、高速動作する
システムを構築することができる。
【0183】請求項10に係る発明に従えば、ダミー信
号の振幅と正規信号の振幅が異なった場合でも、正規信
号がリンギングを発生せずに所定の電圧レベルに到達す
るようにダミー出力回路のトランジスタの等価抵抗を正
規出力回路のトランジスタの等価抵抗および正規信号線
のインピーダンスに関係づけており、半導体装置内部で
生成される内部電圧を利用して、ダミーデータを生成す
ることができ、電源系統を簡略化することができる。
【0184】請求項11に係る発明に従えば、内部信号
と出力タイミング信号とに従って正規信号を生成し、か
つ内部信号と出力タイミング信号とをレベル変換した
後、正規信号と相補的に変化するダミー信号を生成する
ように構成しており、容易に、正規信号と同期したダミ
ー信号を生成することができる。
【0185】請求項12に係る発明に従えば、内部信号
と出力タイミング信号とに従って内部正規信号を生成
し、内部正規信号に従って正規信号を生成するととも
に、内部正規信号をレベル変換した後、ダミー信号を生
成しており、内部正規信号生成部を正規出力回路および
ダミー出力回路で共有することができ、レイアウト面積
を低減することができる。
【0186】請求項13に係る発明に従えば、正規信号
線およびダミー信号線を同一の導電型のスイッチングト
ランジスタをそれぞれ介して内部ノードに結合してお
り、内部ノードからみた正規信号線およびダミー信号線
に対する抵抗特性を同一とすることにより、正確に内部
ノードにリンギングの中間値を生成することができ、応
じて正確にリンギングを相殺することができる。
【0187】請求項14に係る発明に従えば、正規信号
をレベル変換し、このレベル変換した信号に従って相補
的にダミー信号線対を正規信号線に電気的に結合してお
り、簡易な回路構成で正確に正規信号の論理レベルに応
じて、必要なリンギングを正規信号に重畳させることが
できる。
【0188】請求項15に係る発明に従えば、正規信号
をそれぞれ別々にレベル変換するレベル変換回路をダミ
ー信号線対それぞれに対応して設け、これらのレベル変
換回路の出力信号に従って、対応のダミー信号線を正規
信号線に電気的に結合するように構成しており、簡易な
回路構成を用いて正規信号の論理レベルに応じて必要な
リンギングを正規信号に重畳させることができる。
【0189】請求項16に係る発明に従えば、同じ信号
伝達特性を有する正規信号線およびダミー信号線対に対
し、正規信号と相補なダミー信号を生成して伝達するよ
うに構成しており、応じて必要なダミー信号を生成し
て、受信側で正規信号のリンギングを抑制することがで
きる。
【0190】請求項17に係る発明に従えば、ダミー信
号の変化範囲の電圧レベルを正規信号の変化範囲の電圧
レベルと異ならせており、容易に送信側で同一電圧レベ
ルを中心とする逆相のリンギングを結合して、正規信号
のリンギングを相殺することができる。
【0191】請求項18に係る発明に従えば、正規信号
およびダミー信号の振幅が同じとき、ダミー出力回路の
出力トランジスタとダミー出力回路のダミー出力トラン
ジスタの同時に導通する出力トランジスタおよびダミー
出力トランジスタの等価抵抗を互いに等しくしており、
容易に同じ特性を有する逆相のリンギングを受信側にお
いて生成することができる。
【0192】請求項19に係る発明に従えば、正規出力
回路の出力トランジスタの導通時導通するダミー出力回
路のダミー出力トランジスタの等価抵抗を正規信号線お
よびダミー信号線の特性インピーダンスと等しくしてお
り、容易に不必要なダミー信号のリンギングの発生を防
止することができ、応じて不必要なリンギングが次サイ
クルの動作に影響を及ぼすのを防止でき、サイクル時間
を短くすることができる。
【0193】請求項20に係る発明に従えば、ダミー出
力回路の出力トランジスタ、正規出力回路の出力トラン
ジスタおよび信号線の特性インピーダンスを適当に調整
しており、内部で発生される電圧を利用してダミー信号
を生成して、正規信号のリンギングを確実に抑制するこ
とができ、電源構成を簡略化することができる。
【0194】請求項21に係る発明に従えば、内部信号
と出力タイミング信号とに従って正規信号を生成し、か
つこの内部信号と出力信号をレベル変換した後にダミー
信号を生成しており、容易に正規信号と同期しかつ信号
変化範囲の電圧レベルの異なるダミー信号を生成して、
正規信号と同一電圧レベルを中心として逆相のリンギン
グを生成することができる。
【0195】請求項22に係る発明に従えば、内部信号
と出力タイミング信号とに従って内部正規信号を生成
し、かつこの内部正規信号に従って正規信号を生成し、
かつ内部正規信号をレベル変換してダミー信号を生成し
ており、内部正規信号生成部をダミー出力回路および正
規出力回路で共有することができ、回路構成要素数を低
減でき、応じてレイアウト面積を低減することができ
る。
【0196】請求項23に係る発明に従えば、正規信号
線およびダミー信号線を選択的に結合しており、受信側
で容易に正規信号のリンギングを抑制できる。
【0197】請求項24に係る発明に従えば、ダミー信
号線対を相補的に正規信号線に結合しており、必要な逆
相のリンギングのみを正規信号のリンギングに重畳する
ことができる。
【0198】請求項25に係る発明に従えば、ダミー信
号線および正規信号線をスイッチングトランジスタをそ
れぞれ介して内部ノードに電気的に結合しており、内部
ノードからみてダミー信号線および制御信号線の電気的
特性を同じとすることができ、正確に内部信号および制
御信号をリンギングの中間値の波形を生成することがで
き、確実に制御信号のリンギングを抑制することができ
る。
【0199】請求項26に係る発明に従えば、正規信号
をレベル変換し、このレベル変換の信号に従ってダミー
信号線対を選択的に正規信号線に結合しており、容易に
正規信号の論理レベルに応じて必要なダミー信号を正規
信号に重畳させることができる。
【0200】請求項27に係る発明に従えば、正規信号
に従ってそれぞれ別の電圧レベルにレベル変換し、これ
らのレベル変換された信号に従ってダミー選択線対を選
択的に正規信号線に電気的に結合しており、容易に正規
信号の論理レベルに応じて必要なダミー信号をこの正規
信号に重畳することができ、簡易な回路構成で確実に正
規信号のリンギングを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (A)は、この発明の実施の形態1に従う入
出力インタフェース回路の構成を概略的に示し、(B)
は、(A)に示す構成の動作を示す信号波形図である。
【図2】 (A)は、この発明の実施の形態2に従う入
出力インタフェース回路の構成を概略的に示し、(B)
は、(A)に示す入出力インタフェース回路の動作を示
す信号波形図である。
【図3】 受信側デバイスの受信信号波形を示す図であ
る。
【図4】 (A)および(B)は、受信側の受信信号の
合成信号の波形を概略的に示す図である。
【図5】 (A)はこの発明の実施の形態3に従う入出
力インタフェースの構成を概略的に示し、(B)は、
(A)に示す構成の動作を示す信号波形図である。
【図6】 この発明の実施の形態4におけるデータ出力
回路の構成を概略的に示す図である。
【図7】 図6に示すレベル変換回路の構成の一例を示
す図である。
【図8】 図6に示す別のレベル変換回路の構成を概略
的に示す図である。
【図9】 この発明の実施の形態4のデータ出力回路の
他の構成を示す図である。
【図10】 この発明の実施の形態5に従うスイッチン
グ回路の構成を示す図である。
【図11】 図10に示すレベル変換回路の構成の一例
を示す図である。
【図12】 この発明の実施の形態5に従うスイッチン
グ回路の第2の構成を示す図である。
【図13】 この発明の実施の形態5のスイッチング回
路の第3の構成を示す図である。
【図14】 スイッチング回路の第4の構成を示す図で
ある。
【図15】 スイッチング回路の第5の構成を示す図で
ある。
【図16】 スイッチング回路の第6の構成を示す図で
ある。
【図17】 スイッチング回路の第7の構成を示す図で
ある。
【図18】 スイッチング回路の第8の構成を示す図で
ある。
【図19】 スイッチング回路の第9の構成を示す図で
ある。
【図20】 スイッチング回路の第10の構成を示す図
である。
【図21】 従来のデータ処理システムの構成を概略的
に示す図である。
【図22】 図21に示すメモリデバイスのデータ出力
部の構成を概略的に示す図である。
【図23】 図21に示すメモリデバイスの入力部の構
成を概略的に示す図である。
【図24】 データ伝送線路のインピーダンス分布を概
略的に示す図である。
【図25】 伝送線路の反射を説明するための図であ
る。
【図26】 デバイス間の伝送線路の反射を具体的に説
明するための図である。
【図27】 図26における伝送線路の反射波を示す図
である。
【図28】 図26における伝送線路の反射波を示す図
である。
【図29】 システムの送信波形を示す図である。
【図30】 (A)は、従来の高速通信インタフェース
システムの一例を示す図であり、(B)は、(A)に示
す入出力インタフェースの問題点を示すための信号波形
図である。
【符号の説明】 1 送信側デバイス、1a,1c ダミー出力回路、1
b 正規出力回路、1d 出力レベル変換回路、2 受
信側デバイス、2a スイッチング回路、3正規データ
伝送線路、4,5 ダミーデータ伝送線路、Qa−Qf
出力MOSトランジスタ、10−15 レベル変換回
路、16−18 論理決定回路、19−24 タイミン
グ調整回路、25 論理決定回路、33,40,45,
47,50,52,54,60 レベル変換回路、3
4,35,41,42,46,48,51,53,55
−58,61−64 MOSトランジスタ(スイッチン
グトランジスタ)。

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の半導体装置と第2の半導体装置と
    に結合され、少なくとも前記第1および第2の半導体装
    置の一方から他方へデジタル信号を伝達するための第1
    の信号線、 前記第1の半導体装置と前記第2の半導体装置とに結合
    され、前記第1の信号線と同一の信号伝達特性を有し、
    前記デジタル信号と相補な第1のダミー信号を前記デジ
    タル信号と同一方向に伝達するための第1のダミー信号
    線、および前記第1および第2の半導体装置に結合さ
    れ、前記第1の信号線と同一の信号伝達特性を有し、前
    記デジタル信号と相補な第2のダミー信号を前記デジタ
    ル信号と同一方向に伝達するための第2のダミー信号線
    を備え、前記第1の信号線ならびに前記第1および第2
    のダミー信号線が組をなして配設される、半導体装置シ
    ステム。
  2. 【請求項2】 前記第1のダミー信号は、前記デジタル
    信号とその信号変化範囲の電圧レベルが異なり、かつ前
    記第2のダミー信号は、前記デジタル信号および前記第
    1のダミー信号とその信号変化範囲の電圧レベルが異な
    る、請求項1記載の半導体装置システム。
  3. 【請求項3】 前記第1および第2の半導体装置の少な
    くとも一方は、前記デジタル信号が第1の方向に変化す
    るとき前記第1の信号線と前記第1のダミー信号線とを
    結合し、かつ前記デジタル信号が前記第1の方向と逆の
    第2の方向に変化するとき前記第1の信号線と前記第2
    のダミー信号線とを結合するための結合手段を備える、
    請求項1記載の半導体装置システム。
  4. 【請求項4】 前記第1および第2の半導体装置の少な
    くとも一方は、さらに、前記デジタル信号が前記第1の
    方向に変化するとき前記第1の信号線と前記第2のダミ
    ー信号線とを切離し、かつ前記デジタル信号が前記第2
    の方向に変化するとき前記第1の信号線と前記第1のダ
    ミー信号線とを切離すための手段を備える、請求項3記
    載の半導体装置システム。
  5. 【請求項5】 前記デジタル信号は、第1の電圧と前記
    第1の電圧よりも高い第2の電圧の間で変化し、前記第
    1のダミー信号は、前記第2の電圧よりも高い第3の電
    圧レベルと前記第2の電圧レベルの間で変化し、前記第
    2のダミー信号は、前記第1の電圧よりも低い第4の電
    圧と前記第1の電圧レベルの間で変化する、請求項1記
    載の半導体装置システム。
  6. 【請求項6】 前記第1および第2の半導体装置の少な
    くとも一方は、前記第1の信号線上のデジタル信号に応
    答して、前記第1および第2のダミー信号線を相補的に
    前記第1の信号線に電気的に結合するための手段を備え
    る、請求項1記載の半導体装置システム。
  7. 【請求項7】 前記第1および第2の半導体装置の少な
    くとも一方は、内部信号に従って前記デジタル信号を生
    成して前記第1の信号線上に出力する出力回路と、前記
    内部信号に応答して前記デジタル信号と相補な信号を生
    成して前記第1のダミー信号として前記第1のダミー信
    号線上に出力する第1のダミー出力回路と、前記内部信
    号に応答して、前記デジタル信号と相補な信号を生成し
    て前記第2のダミー信号として前記第2のダミー信号線
    上に出力するための第2のダミー出力回路とを備える、
    請求項1記載の半導体装置システム。
  8. 【請求項8】 前記デジタル信号ならびに前記第1およ
    び第2のダミー信号の振幅は同じであり、 前記正規出力回路は、前記第1の信号線を第1の電圧レ
    ベルに駆動するための第1のトランジスタと、前記第1
    の信号線を第2の電圧レベルに駆動するための第2のト
    ランジスタとを含み、 前記第1のダミー出力回路は、前記第1のトランジスタ
    の導通時導通し、前記第1のダミー信号線を前記第1の
    信号線と逆の方向に駆動するための第1のダミー出力ト
    ランジスタを含み、 前記第2のダミー出力回路は、前記第2のトランジスタ
    の導通時導通し、前記第2のダミー信号線を前記第1の
    信号線と逆の方向に駆動するための第2のダミー出力ト
    ランジスタを含み、前記第1のトランジスタと前記第1
    のダミートランジスタの等価抵抗は互いに等しく、かつ
    前記第2のトランジスタと前記第2のダミートランジス
    タの等価抵抗は互いに等しい、請求項7記載の半導体装
    置システム。
  9. 【請求項9】 前記正規出力回路は、前記第1の信号線
    を第1の電圧レベルに駆動するための第1の出力トラン
    ジスタと、前記第1の信号線を前記第1の電圧レベルと
    異なる第2の電圧レベルに駆動するための第2の出力ト
    ランジスタとを含み、 前記第1のダミー出力回路は、前記第2の出力トランジ
    スタの導通時導通し、前記第1のダミー信号線を前記第
    1の信号線と逆の方向に駆動する第1のダミー出力トラ
    ンジスタを含み、 前記第2のダミー出力回路は、前記第1の出力トランジ
    スタの導通時導通し、前記第2のダミー信号線を前記第
    1の信号線と逆の方向に駆動するための第2のダミー出
    力トランジスタを含み、前記第1のダミー出力トランジ
    スタと前記第2のダミー出力トランジスタの等価抵抗
    は、対応のダミー信号線の特性インピーダンスに等し
    い、請求項7記載の半導体装置システム。
  10. 【請求項10】 前記正規出力回路は、前記第1の信号
    線を第1の電圧レベルに駆動するための第1のトランジ
    スタと、前記第1の信号線を第2の電圧レベルに駆動す
    るための第2のトランジスタとを含み、前記第1および
    第2のトランジスタは、導通時、それぞれ、等価抵抗R
    PBおよびRNBを有し、前記第1のダミー出力回路
    は、前記第1のトランジスタの導通時導通し、前記第1
    のダミー信号線を前記第1の信号線と逆の方向に駆動す
    る第1のダミー出力トランジスタを含み、前記第1のダ
    ミー出力トランジスタは導通時第3の等価抵抗RNAを
    有し、 前記第2のダミー出力回路は、前記第2のトランジスタ
    の導通時導通し、前記第2のダミー信号線を前記第1の
    信号線と逆の方向に駆動する第2のダミー出力トランジ
    スタを含み、前記第2のダミー出力トランジスタは、導
    通時、等価抵抗RPCを有し、 前記デジタル信号は第1の振幅AMBを有し、前記第1
    のダミー信号は第2の振幅AMAを有し、かつ前記第2
    のダミー信号は第3の振幅AMCを有し、かつさらに前
    記第1の信号線は第1の特性インピーダンスZを有し、
    前記第1および第2のトランジスタならびに前記第1お
    よび第2のダミー出力トランジスタの等価抵抗RPB,
    RMA,RNAおよびRPCは以下の関係を満たす; (i) AMA>AMBのとき; {(Z−RPB)/(Z+RPB)}・AMB<{(Z
    −RNA)/(Z+RNA)}・AMA、 {(Z−RPB)/(Z+RPB)}2・AMB>
    {(Z−RNA)/(Z+RNA)}2・AMA (ii) AMA<AMBのとき; {(Z−RPB)/(Z+RPB)}・AMB>{(Z
    −RNA)/(Z+RNA)}・AMA、{(Z−RP
    B)/(Z+RPB)}2・AMB<{(Z−RNA)
    /(Z+RNA)}2・AMA (iii) AMB>AMCのとき; {(Z−RPC)/(Z+RPC)}・AMC<{(Z
    −RNB)/(Z+RNB)}・AMB、{(Z−RP
    C)/(Z+RPC)}2・AMC>{(Z−RNB)
    /(Z+RNB)}2・AMB (iv) AMB<AMCのとき; {(Z−RPC)/(Z+RPC)}・AMC>{(Z
    −RNB)/(Z+RNB)}・AMB、{(Z−RP
    C)/(Z+RPC)}2・AMC<{(Z−RNB)
    /(Z+RNB)}2・AMB、請求項7記載の半導体
    装置システム。
  11. 【請求項11】 前記正規出力回路は、前記内部信号と
    出力タイミング信号とに従って前記デジタル信号を生成
    する手段を含み、 前記第1のダミー出力回路は、前記内部信号および前記
    出力タイミング信号の電圧レベルを変換するための第1
    のレベル変換回路と、前記第1のレベル変換回路の出力
    信号に従って前記第1のダミー信号を生成する手段とを
    含み、 前記第2のダミー出力回路は、前記内部信号および前記
    出力タイミング信号の電圧レベルを変換するための第2
    のレベル変換回路と、前記第2のレベル変換回路の出力
    信号に従って前記第2のダミー信号を生成する手段とを
    含む、請求項7記載の半導体装置システム。
  12. 【請求項12】 前記正規出力回路は、前記内部信号と
    出力タイミング信号とに従って内部デジタル信号を生成
    する手段と、前記生成手段の出力信号に応答して前記デ
    ジタル信号を生成して出力する手段を含み、 前記第1のダミー出力回路は、前記生成手段の出力信号
    の電圧レベルを変換するための第1のレベル変換回路
    と、前記第1のレベル変換回路の出力信号に従って前記
    第1のダミー信号を生成して出力する手段を含み、 前記第2のダミー出力回路は、前記生成手段の出力信号
    の電圧レベルを変換するための第2のレベル変換回路
    と、前記第2のレベル変換回路の出力信号に従って前記
    第2のダミー信号を生成して出力する手段とを含む、請
    求項7記載の半導体装置システム。
  13. 【請求項13】 前記結合手段は、前記デジタル信号に
    応答して前記第1の信号線および前記第1のダミー信号
    線を同一導電型の第1のスイッチングトランジスタをそ
    れぞれ介して内部ノードに結合し、かつ前記デジタル信
    号に応答して前記第1の信号線および前記第2のダミー
    信号線を同一導電型の第2のスイッチングトランジスタ
    をそれぞれ介して前記内部ノードに結合するための手段
    を含み、前記第1および第2のスイッチングトランジス
    タは互いに相補的に導通される、請求項3記載の半導体
    装置システム。
  14. 【請求項14】 前記デジタル信号は、第1の電圧レベ
    ルと第2の電圧レベルの間で変化し、前記第1のダミー
    信号は前記第2の電圧レベルと前記第2の電圧レベルよ
    りも高い第3の電圧レベルの間で変化しかつ前記第2の
    ダミー信号は前記第1の電圧レベルと前記第1の電圧レ
    ベルよりも低い第4の電圧レベルの間で変化し、 前記結合手段は、前記デジタル信号を前記第3および第
    4の電圧レベルの間で変化する信号にレベル変換するレ
    ベル変換手段と、 前記レベル変換手段の出力信号に応答して前記第1のダ
    ミー信号線と前記第1の信号線とを電気的に結合するた
    めの第1のスイッチングトランジスタと、 前記レベル変換手段の出力信号に応答して前記第1のス
    イッチングトランジスタと相補的に導通し、前記第1の
    信号線と前記第2のダミー信号線とを電気的に結合する
    ための第2のスイッチングトランジスタとを含む、請求
    項3記載の半導体装置システム。
  15. 【請求項15】 前記デジタル信号は第1の電圧レベル
    と前記第1の電圧レベルよりも高い第2の電圧レベルの
    間で変化し、前記第1のダミー信号は前記第2の電圧レ
    ベルと前記第2の電圧レベルよりも高い第3の電圧レベ
    ルの間で変化し、かつ前記第2のダミー信号は前記第1
    の電圧レベルと前記第1の電圧レベルよりも低い第4の
    電圧レベルの間で変化し、 前記結合手段は、前記デジタル信号に応答して前記デジ
    タル信号を前記第1および第3の電圧レベルの間で変化
    する信号に変換する第1のレベル変換手段と、 前記デジタル信号を前記第2および第4の電圧レベルの
    間で変化する信号に変換する第2のレベル変換手段と、 前記第1のレベル変換手段の出力信号に応答して前記第
    1のダミー信号線と前記第1の信号線とを電気的に結合
    するための第1のスイッチングトランジスタと、 前記第2のレベル変換手段の出力信号に応答して前記第
    1の信号線と前記第2のダミー信号線とを電気的に結合
    するための第2のスイッチングトランジスタとを含み、
    前記第1および第2のスイッチングトランジスタは互い
    に相補的に導通する、請求項3記載の半導体装置システ
    ム。
  16. 【請求項16】 内部信号に従ってデジタル信号を生成
    して第1の信号線に出力するための正規出力回路と、 前記内部信号に応答して前記デジタル信号と相補な信号
    を生成して前記第1の信号線と同じ信号伝達特性を有す
    る第1のダミー信号線上に第1のダミー信号として出力
    するための第1のダミー出力回路と、 前記内部信号に応答して、前記デジタル信号と相補な信
    号を生成して第2のダミー信号として前記第1の信号線
    と同じ信号伝達特性を有する第2のダミー信号線上に出
    力する第2のダミー出力回路とを備える、半導体装置。
  17. 【請求項17】 前記第1のダミー出力回路は、前記内
    部信号に従って、前記デジタル信号と信号変化範囲の電
    圧レベルが異なるようにレベル変換を行なって前記第1
    のダミー信号を生成する手段を含み、 前記第2のダミー出力回路は、前記内部信号に従って、
    前記デジタル信号および前記第1のダミー信号と信号変
    化範囲の電圧レベルが異なるようにレベル変換を行なっ
    て前記第2のダミー信号を生成する手段を含む、請求項
    16記載の半導体装置。
  18. 【請求項18】 前記第1の信号ならびに前記第1およ
    び第2のダミー信号の振幅は同じであり、 前記正規出力回路は、前記第1の信号線を第1の電圧レ
    ベルに駆動するための第1のトランジスタと、前記第1
    の信号線を第2の電圧レベルに駆動するための第2のト
    ランジスタとを含み、 前記第1のダミー出力回路は、前記第1のトランジスタ
    の導通時導通し、前記第1のダミー信号線を前記第1の
    信号線と逆の方向に駆動するための第1のダミー出力ト
    ランジスタを備え、 前記第2のダミー出力回路は、前記第2のトランジスタ
    の導通時導通し、前記第2のダミー信号線を前記第1の
    信号線と逆の方向に駆動する第2のダミー出力トランジ
    スタを含み、前記第1のトランジスタと前記第1のダミ
    ートランジスタの導通時の等価抵抗は互いに等しく、か
    つ前記第2のトランジスタと前記第2のダミートランジ
    スタの導通時の等価抵抗は互いに等しい、請求項16記
    載の半導体装置。
  19. 【請求項19】 前記正規出力回路は、前記第1の信号
    線を第1の電圧レベルに駆動するための第1のトランジ
    スタと、前記第1の信号線を第2の電圧レベルに駆動す
    るための第2のトランジスタとを含み、 前記第1のダミー出力回路は、前記第2のトランジスタ
    の導通時導通し、前記第1のダミー信号線を前記第1の
    信号線と逆の方向に駆動する第1のダミー出力トランジ
    スタを含み、 前記第2のダミー出力回路は、前記第1のトランジスタ
    の導通時導通し、前記第2のダミー信号線を前記第1の
    信号線と逆の方向に駆動する第2のダミー出力トランジ
    スタを含み、前記第1のダミートランジスタと前記第2
    のダミートランジスタの導通時の等価抵抗は、前記第1
    の信号線が有する特性インピーダンスに等しい、請求項
    16記載の半導体装置。
  20. 【請求項20】 前記正規出力回路は、前記第1の信号
    線を第1の電圧レベルに駆動するための第1のトランジ
    スタと、前記第1の信号線を第2の電圧レベルに駆動す
    るための第2のトランジスタとを含み、 前記第1のダミー出力回路は、前記第1のトランジスタ
    の導通時導通し、前記第1のダミー信号線を前記第1の
    信号線と逆の方向に駆動する第1のダミー出力トランジ
    スタを含み、 前記第2のダミー出力回路は、前記第2のトランジスタ
    の導通時導通し、前記第2のダミー信号線を前記第1の
    信号線と逆の方向に駆動する第2のダミー出力トランジ
    スタを含み、 前記デジタル信号は第1の振幅AMBを有し、前記第1
    のダミー信号は第2の振幅AMAを有し、かつ前記第2
    のダミー信号は第3の振幅AMCを有し、かつ前記第1
    の信号線は特性インピーダンスZを有し、かつさらに、
    前記第1および第2のトランジスタはそれぞれ等価抵抗
    RPBおよびRMBを有し、かつ前記第1および第2の
    ダミー出力トランジスタは、等価抵抗RPBおよびRP
    Cをそれぞれ含み、前記第1および第2のトランジスタ
    ならびに前記第1および第2のダミー出力トランジスタ
    は、以下の関係を満たす; (i) AMA>AMBのとき; {(Z−RPB)/(Z+RPB)}・AMB<{(Z
    −RNA)/(Z+RNA)}・AMA、{(Z−RP
    B)/(Z+RPB)}2・AMB>{(Z−RNA)
    /(Z+RNA)}2・AMA (ii) AMA<AMBのとき; {(Z−RPB)/(Z+RPB)}・AMB>{(Z
    −RNA)/(Z+RNA)}・AMB、{(Z−RP
    B)/(Z+RPB)}2・AMB<{(Z−RNA)
    /(Z+RNA)}2・AMA (iii) AMB>AMCのとき; {(Z−RPC)/(Z+RPC)}・AMC<{(Z
    −RNB)/(Z+RNB)}・AMB、{(Z−RP
    C)/(Z+RPC)}2・AMC>{(Z−RNB)
    /(Z+RNB)}2・AMB (iv) AMB<AMCのとき; {(Z−RPC)/(Z+RPC)}・AMC>{(Z
    −RNB)/(Z+RNB)}・AMB、{(Z−RP
    C)/(Z+RPC)}2・AMC<{(Z−RNB)
    /(Z+RNB)}2・AMB、請求項16記載の半導
    体装置。
  21. 【請求項21】 前記正規出力回路は、前記内部信号と
    出力タイミング信号とに従って前記デジタル信号を生成
    するための手段を含み、 前記第1のダミー出力回路は、前記内部信号および前記
    出力タイミング信号の電圧レベルを変換するための第1
    のレベル変換回路と、前記第1のレベル変換回路の出力
    信号に従って前記第1のダミー信号を生成する手段とを
    含み、 前記第2のダミー出力回路は、前記内部信号および前記
    出力タイミング信号の電圧レベルを変換するための第2
    のレベル変換回路と、前記第2のレベル変換回路の出力
    信号に従って前記第2のダミー信号を生成するための手
    段を含む、請求項16記載の半導体装置。
  22. 【請求項22】 前記正規出力回路は、前記内部信号と
    出力タイミング信号とに従って内部デジタル信号を生成
    する生成手段と、前記生成手段の出力する前記内部デジ
    タル信号に応答して前記デジタル信号を生成して前記第
    1の信号線に出力する手段を含み、 前記第1のダミー出力回路は、前記生成手段の出力信号
    の電圧レベルを変換するための第1のレベル変換回路
    と、前記第1のレベル変換回路の出力信号に従って前記
    第1のダミー信号を生成して前記第1のダミー信号線に
    出力する手段を含み、 前記第2のダミー出力回路は、前記生成手段の出力する
    内部デジタル信号の電圧レベルを変換するための第2の
    レベル変換回路と、前記第2のレベル変換回路の出力信
    号に従って前記第2のダミー信号を生成して前記第2の
    ダミー信号線に出力する手段を含む、請求項16記載の
    半導体装置。
  23. 【請求項23】 デジタル信号を伝達する第1の信号線
    に結合される入力ノードと、 前記第1の信号線と同じ信号伝達特性を有し、前記第1
    の信号線上のデジタル信号と相補な信号を伝達する第1
    のダミー信号線に結合される第1のダミー入力ノード
    と、 前記第1の信号線と同一の信号伝達特性を有し、前記デ
    ジタル信号と相補な信号を伝達する第2のダミー信号線
    に結合される第2のダミー入力ノードと、 前記第1の入力ノードに結合され、前記デジタル信号が
    第1の方向に変化するとき第1の信号線と前記第1のダ
    ミー信号線とを結合し、かつ前記デジタル信号が前記第
    1の方向と逆の第2の方向に変化するとき第1の信号線
    と前記第2のダミー信号線とを結合する結合手段とを備
    える、半導体装置。
  24. 【請求項24】 前記第1の入力ノードに結合され、前
    記デジタル信号が前記第1の方向に変化するとき前記第
    1の信号線と前記第2のダミー信号線とを切離し、かつ
    前記デジタル信号が前記第1の方向と逆の第2の方向に
    変化するとき前記第1の信号線と前記第1のダミー信号
    線とを切離すための手段とを前記結合手段はさらに備え
    る、請求項23記載の半導体装置。
  25. 【請求項25】 前記結合手段は、前記第1の入力ノー
    ドの前記デジタル信号に応答して前記第1の信号線およ
    び前記第1のダミー信号線をそれぞれ同一導電型のスイ
    ッチングトランジスタを介して入力回路手段に結合する
    内部ノードに結合し、かつ前記デジタル信号に応答して
    前記第1の信号線および前記第2のダミー信号線を同一
    導電型の第2のスイッチングトランジスタをそれぞれ介
    して前記内部ノードに結合するための手段を含み、前記
    第1および第2のスイッチングトランジスタは互いに相
    補的に導通する、請求項23記載の半導体装置。
  26. 【請求項26】 前記デジタル信号は第1の電圧レベル
    と第2の電圧レベルの間で変化し、前記第1のダミー信
    号は前記第2の電圧レベルと前記第2の電圧レベルより
    も高い第3の電圧レベルの間で変化し、かつ前記第2の
    ダミー信号は前記第1の電圧レベルと前記第1の電圧レ
    ベルよりも低い第4の電圧レベルの間で変化し、 前記結合手段は、 前記第1の入力ノードの前記デジタル信号を前記第3の
    電圧レベルと前記第4の電圧レベルの間で変化する信号
    に変換するレベル変換手段と、 前記レベル変換手段の出力信号に応答して前記第1のダ
    ミー信号線と前記第1の信号線と電気的に結合する第1
    の結合手段と、 前記レベル変換手段の出力信号に応答して前記第1の結
    合手段と相補的に動作し、前記第1の信号線と前記第2
    のダミー信号線とを電気的に結合する第2の結合手段と
    を備える、請求項23記載の半導体装置。
  27. 【請求項27】 前記デジタル信号は第1の電圧レベル
    と前記第1の電圧レベルよりも高い第2の電圧レベルの
    間で変化し、前記第1のダミー信号は前記第2の電圧レ
    ベルと前記第2の電圧レベルよりも高い第3の電圧レベ
    ルの間で変化し、かつ前記第2のダミー信号は前記第1
    の電圧レベルと前記第1の電圧レベルよりも低い第4の
    電圧レベルの間で変化し、 前記結合手段は、 前記第1の入力ノード上のデジタル信号を前記第3の電
    圧レベルと前記第1の電圧レベルの間で変化する信号に
    変換する第1のレベル変換回路と、 前記第1のレベル変換回路の出力信号に応答して前記第
    1のダミー信号線と前記第1の信号線とを電気的に結合
    する第1の結合素子と、 前記デジタル信号を前記第2の電圧レベルと前記第4の
    電圧レベルの間で変化する信号に変換する第2のレベル
    変換回路と、 前記第2のレベル変換回路の出力信号に応答して前記第
    1の結合素子と相補的に導通し、前記第1の信号線と前
    記第2のダミー信号線とを電気的に結合する第2の結合
    素子を含む、請求項23記載の半導体装置。
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