JP2001291835A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JP2001291835A
JP2001291835A JP2000107570A JP2000107570A JP2001291835A JP 2001291835 A JP2001291835 A JP 2001291835A JP 2000107570 A JP2000107570 A JP 2000107570A JP 2000107570 A JP2000107570 A JP 2000107570A JP 2001291835 A JP2001291835 A JP 2001291835A
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JP
Japan
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output
potential
input
lcd drive
channel transistor
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JP2000107570A
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Inventor
Makoto Yaosaka
真 八尾坂
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイコン等、半導体集積回路のLCD駆動出
力回路とIO入出力回路の兼用端子を内蔵した半導体装
置において、LCD駆動出力の電位に依存せず、VDD
電位を任意に変更可能にして、幅広いシステムに対応可
能な半導体装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 半導体集積回路の出力端子部に、異なる
基板電位のPチャネルトランジスタ2個とNチャネルト
ランジスタ1個により構成される複数のスイッチ回路、
及び前記スイッチ回路を制御するレベルシフタ回路を備
えている。これによりLCD駆動出力電位に依存せず、
VDD電位を任意に変更可能な半導体装置が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路の
入出力端子が複数の機能を兼用する半導体装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】以下、従来の半導体装置について説明す
る。
【0003】図2は従来のLCD駆動出力回路とIO入
出力回路を兼用する半導体装置の概略構成図であり、は
LCD駆動出力、IO入出力兼用回路、2は内部回路、
3はLCD駆動出力制御回路、4はVDD端子、5はV
SS端子、6はVLC1端子、7はVLC2端子、8は
VLC3端子である。図3は図2のLCD駆動出力、I
O入出力兼用回路1の詳細回路図であり、9はLCD駆
動出力用Pチャネルトランジスタ、10はLCD駆動出
力用Nチャネルトランジスタ、11はIO出力用Pチャ
ネルトランジスタ、12はIO出力用Nチャネルトラン
ジスタ、13はIO入力用インバータ、14はIO入出
力プルアップ用Pチャネルトランジスタ、15はLCD
駆動出力、IO入出力兼用端子である。
【0004】図2、図3のように構成された半導体装置
について、以下にその動作を説明する。LCD駆動出
力、IO入出力兼用端子15にIOデータを出力させる
場合、内部回路2からの出力制御信号がLCD駆動出
力、IO入出力兼用回路1に入力され、その中のIO出
力用Pチャネルトランジスタ11、IO出力用Nチャネ
ルトランジスタ12を制御し、VDDまたはVSS電位
をLCD駆動出力、IO入出力兼用端子15に出力す
る。この時、LCD駆動出力用Pチャネルトランジスタ
9、LCD駆動出力用Nチャネルトランジスタ10はO
FFの状態であるがVLC1端子6に入力する電位はV
DD端子5に入力される電位以上でなければ、LCD駆
動出力用Pチャネルトランジスタ9のドレインから基板
に電流が逆流してしまう。
【0005】次にLCD駆動出力、IO入出力兼用端子
15にLCD駆動出力信号を出力する場合、LCD駆動
出力制御回路3からの出力制御信号が、LCD駆動出
力、IO入出力兼用回路1に入力され、その中のLCD
駆動出力用Pチャネルトランジスタ9、LCD駆動出力
用Nチャネルトランジスタ10を制御し、VDDSEG
電位または、VSSSEG電位をLCD駆動出力、IO
入出力兼用端子15に出力する。VDDSEG電位はV
LC1端子6の電位またはVLC2端子7の電位であ
り、VSSSEG電位はVLC3端子8またはVSS端
子4の電位である。この時IO出力用Pチャネルトラン
ジスタ11、IO出力用Nチャネルトランジスタ12は
OFFの状態であるがVLC1端子6に入力する電位は
VDD端子5に入力される電位以下でなければ、IO出
力用Pチャネルトランジスタ11のドレインから基板に
電流が逆流してしまう。
【0006】次にLCD駆動出力、IO入出力兼用端子
15から入力信号を入力する場合、内部回路2とLCD
駆動出力制御回路3、からの出力制御信号がLCD駆動
出力、IO入出力兼用回路1に入力され、その中のIO
出力用Pチャネルトランジスタ11、IO出力用Nチャ
ネルトランジスタ12、LCD駆動出力用Pチャネルト
ランジスタ9、LCD駆動出力用Nチャネルトランジス
タ10を制御し、これら全てのトランジスタはOFFの
状態になり、入力信号は、入力インバータ13を通り、
内部回路2に入力される。またIO入出力プルアップ用
Pチャネルトランジスタ14はLCD駆動出力、IO入
出力兼用端子15の入力信号固定用のプルアップ抵抗で
ある。この時VLC1端子6に入力する電位はVDD端
子5に入力される電位以上でなければ、LCD駆動出力
用Pチャネルトランジスタ9のドレインから基板に電流
が逆流してしまう。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、LCD駆動出力の電位VLC1を、IO
出力の電位VDD(半導体装置の動作電位)以外にする
とLCD駆動出力用Pチャネルトランジスタ9、あるい
はIO出力用Pチャネルトランジスタ11、入出力プル
アップ用Pチャネルトランジスタ14で、VLC1(V
DD)電位からVDD(VLC1)電位に電流が流れて
しまうため、IO出力の電位VDD(半導体装置の動作
電圧)は、LCD駆動出力の電位VLC1電位と同じに
して使用しなければならないという制限があった。本発
明は上記従来の問題点を解決するもので、LCD駆動出
力の電位VLC1に依存せず、半導体装置のVDDを任
意に変更可能な半導体装置を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の請求項1の半導体装置は、半導体集積回路
の出力端子部に、異なる基板電位のPチャネルトランジ
スタ2個とNチャネルトランジスタ1個により構成され
る複数のスイッチ回路、及び前記スイッチ回路を制御す
るレベルシフタ回路を備えている。これによりLCD駆
動出力電位に依存せず、VDD電位を任意に変更可能な
半導体装置が得られる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、前記構成により、LCD駆動出力電位とIO入出力
電位を完全に分離することが可能になるため、LCD駆
動出力電位に依存せず、IO入出力電位VDD、すなわ
ち半導体装置の動作電圧を変更可能に出来るという作用
を有する。
【0010】以下本発明の一実施形態について、図1を
用いて説明する。
【0011】図1は、請求項1の本発明の一実施形態に
おける半導体装置の構成を示すものである。同図におい
て、9〜15は従来回路と同様であり、16は基板がV
LC1電位のPチャネルトランジスタ、17は基板がL
CD駆動出力、IO入出力兼用端子の電位のPチャネル
トランジスタa、18は基板がLCD駆動出力、IO入
出力兼用端子の電位のPチャネルトランジスタb、19
は基板がVDD電位のPチャネルトランジスタ、20は
Nチャネルトランジスタa、21はNチャネルトランジ
スタb、22はインバータ、23はスイッチコントロー
ル信号、24はスイッチa、25はスイッチbである。
【0012】以上のように構成された、半導体装置につ
いて、その動作を説明する。LCD駆動出力、IO入出
力、IO入力の基本動作は従来のものと同様のため省略
する。
【0013】同図において、LCD駆動出力時スイッチ
コントロール信号23はVDD電位になり、スイッチb
25はOFFの状態になり、スイッチa24はONの状
態になる。LCD駆動出力電位VLC1がVDD電位以
上の場合、LCD駆動出力信号は基板がLCD駆動出
力、IO入出力兼用端子の電位のPチャネルトランジス
タb18、Nチャネルトランジスタb21によりカット
されIO入出力側のトランジスタ11〜14へは伝わら
ない。レベルシフタb27は、スイッチコントロール信
号23からの信号をVLC1レベルにしてIO入出力兼
用端子の電位のPチャネルトランジスタb18をコント
ロールする。またLCD駆動出力電位VLC1がVDD
電位より小さい場合、IO入出力側のIO入出力プルア
ップ用Pチャネルトランジスタ14によるVDD電位
は、基板がVDD電位のPチャネルトランジスタ19、
Nチャネルトランジスタb21によりカットされ、LC
D駆動出力側へは伝わらない。
【0014】次に、IO出力時、スイッチコントロール
信号23はVSS電位になり、スイッチb25はONの
状態になり、スイッチa24はOFFの状態になる。I
O出力電位VDDがVLC1電位以上の場合、IO出力
信号は、基板がLCD駆動出力、IO入出力兼用端子の
電位のPチャネルトランジスタa17、Nチャネルトラ
ンジスタa20によりカットされLCD駆動出力側のト
ランジスタ9、10へは伝わらない。またIO出力電位
VDDがVLC1電位より小さい場合、、LCD駆動出
力電位VLC1は、基板がVLC1電位のPチャネルト
ランジスタ16、Nチャネルトランジスタa20により
カットされ、IO出力側へは伝わらない。レベルシフタ
a26は、スイッチコントロール信号23からの信号を
VLC1レベルにして基板がVLC1電位のPチャネル
トランジスタ16をコントロールする。IO入力時も同
様である。
【0015】以上のように、本実施形態によれば、LC
D駆動出力のVLC1電位に対して、VDD電位が大き
くても、小さくても、LCD駆動出力とIO入出力がシ
ョートすることなく端子を兼用化することが可能であ
り、VLC1電位に依存することなく、VDD電位を変
更できる半導体装置を提供することができる。
【0016】
【発明の効果】以上の実施形態から明らかなように、本
発明の半導体装置は、半導体集積回路の入出力端子部
に、異なる基板電位のPチャネルトランジスタ2個とN
チャネルトランジスタ1個により構成される複数のスイ
ッチ回路、及び前記スイッチ回路を制御するレベルシフ
タ回路を持ち、LCD駆動出力とIO入出力を兼用化す
ることで、LCD駆動出力電位VLC1に依存すること
なく、半導体装置のVDD電位を任意に変更可能し、様
々なシステムに使用可能な半導体装置を提供できるとい
う有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1の本発明の一実施形態における半導体
装置の具体的な構成図
【図2】従来の半導体装置の具体的な構成図
【図3】図2の詳細図
【符号の説明】
1 LCD駆動出力、IO入出力兼用回路 2 内部回路 3 LCD駆動出力制御回路 4 VDD端子 5 VSS端子 6 VLC1端子 7 VLC2端子 8 VLC3端子 9 LCD駆動出力用Pチャネルトランジスタ 10 LCD駆動出力用Nチャネルトランジスタ 11 IO出力用Pチャネルトランジスタ 12 IO出力用Nチャネルトランジスタ 13 IO入力用インバータ 14 IO入出力プルアップ用Pチャネルトランジスタ 15 LCD駆動出力、IO入出力兼用端子 16 基板がVLC1電位のPチャネルトランジスタ 17 基板がLCD駆動出力、IO入出力兼用端子の電
位のPチャネルトランジスタa 18 基板がLCD駆動出力、IO入出力兼用端子の電
位のPチャネルトランジスタb 19 基板がVDD電位のPチャネルトランジスタ 20 Nチャネルトランジスタa 21 Nチャネルトランジスタb 22 インバータ 23 スイッチコントロール信号 24 スイッチa 25 スイッチb 26 レベルシフタa 27 レベルシフタb

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 P基板の半導体集積回路の出力端子部
    に、異なる基板電位のPチャネルトランジスタ2個とN
    チャネルトランジスタ1個により構成される複数のスイ
    ッチ回路、及び前記スイッチ回路を制御するレベルシフ
    タ回路を備えた半導体装置。
JP2000107570A 2000-04-10 2000-04-10 半導体装置 Pending JP2001291835A (ja)

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