JP2003133941A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
遮断時においても、確実に出力バッファ回路を出力ハイ
インピーダンス状態に設定する。 【解決手段】 出力回路において、第1の電源電圧(E
XVDD)に関連する電源電圧を動作電源電圧として受
けるゲート回路(30,32)の次段に、インバータ回
路(2,22)とMOSトランジスタ(3,23)で構
成されるラッチ回路を配置し、このラッチ回路の動作電
源電圧として第2の電源電圧(VDDQ)を与える。こ
のラッチ回路の出力に従って出力バッファ回路(91
2)を駆動する。第1の電源電圧が遮断されても、第2
の電源電圧を動作電源電圧として受けるラッチ回路によ
り、スタンバイ状態時の信号電圧が保持されており、確
実に、出力バッファ回路を出力ハイインピーダンス状態
に保持することができる。
Description
し、特に、内部信号に従って外部のバス信号線を駆動す
る出力回路の構成に関する。より特定的には、この発明
は、信号出力用の出力電源電圧と内部回路を駆動するた
めの外部電源電圧とが別々に与えられる半導体装置の信
号出力部の構成に関する。
成を概略的に示す図である。この半導体装置900は、
外部電源電圧EXVDDから各種内部電圧を生成する内
部電源回路901と、内部電源回路901からの各種内
部電圧に従って動作するメモリ回路902と、外部から
の出力電源電圧VDDQを動作電源電圧として受け、メ
モリ回路902から読出されるデータをバッファ処理し
て外部へ出力する出力回路903を含む。
において動作電源電圧として利用される内部電源電圧電
圧および中間電圧および基準電圧等を生成する。しかし
ながら、図面を簡単化するため、図11においては、内
部電源回路901が生成する周辺電源電圧VDDPを代
表的に示す。通常、外部電源電圧EXVDDは、たとえ
ば2.5V以上であり、また出力電源電圧VDDQは、
たとえば1.8Vである。外部電源電圧EXVDDが
2、5Vの場合には、外部電源電圧EXVDDが、周辺
電源電圧VDDPとして利用される。この場合、メモリ
回路902に含まれるメモリセルアレイにおいて利用さ
れるアレイ電源電圧が、外部電源電圧EXVDDを降圧
して生成される。ここでは、周辺電源電圧VDDPと外
部電源電圧EXVDDとを区別して説明するために、周
辺電源電圧VDDPを示す。
メモリセルアレイのメモリセルを選択する行および列選
択回路、および内部データ読出回路等を含む。
圧VDDQを与えることにより、出力回路903の動作
時、出力電源電圧VDDQが変動しても、メモリ回路9
02は、外部電源電圧EXVDDから生成される内部電
源電圧VDDP等に従って安定に動作させることができ
る。したがって、多ビットのデータDQを生成する場合
においても、出力電源電圧VDDQの変動の影響を受け
ることなく、メモリ回路902を安定に動作させること
ができる。
源電圧VDDQを与えることにより、この出力回路90
3に対し、余裕を持って動作電源電圧を供給することが
でき、出力回路903を安定に動作させることができ
る。
ータ出力に関連する部分の構成を概略的に示す図であ
る。図12において、出力回路903は、メモリ回路9
02に含まれる内部読出回路905から読出される内部
読出データRDと出力許可信号OEMとを受けるNAN
D回路906と、内部読出データRDと出力許可信号O
EMとを受けるゲート回路907と、NAND回路90
6の出力信号の振幅を、出力電源電圧VDDQレベルに
変換するレベル変換回路908と、ゲート回路907の
出力信号の振幅を外部電源電圧EXVDDレベルに変換
するレベル変換回路909と、レベル変換回路909の
出力信号を反転するインバータ回路910と、レベル変
換回路908の出力信号とインバータ910の出力信号
とに従って出力ノード920を駆動する出力バッファ回
路912を含む。
リ回路902に含まれ、たとえばプリアンプ回路等を含
み、周辺電源電圧VDDPを動作電源電圧として受け、
周辺電源電圧VDDPレベルの振幅の内部読出データR
Dを生成する。
7は、周辺電源電圧VDDPを動作電源電圧として受け
る。NAND回路906は、出力許可信号OEMがLレ
ベルのときには、Hレベルの信号を出力し、また、出力
許可信号OEMがHレベルとなるとインバータとして動
作し、内部読出データRDを反転する。
がLレベルのときには、Hレベルの信号を出力し、出力
許可信号OEMがHレベルとなると、バッファ回路とし
て動作し、内部読出データRDに従って出力信号を生成
する。
DDQを動作電源電圧として受け、また、レベル変換回
路909は外部電源電圧EXVDDを動作電源電圧とし
て受ける。
9は、単にレベル(振幅)の変換を行なうだけであり、
論理レベルの変換は行なわない。
ドと出力ノード920の間に接続されかつそのゲートに
レベル変換回路908の出力信号を受けるPチャネルM
OSトランジスタ(絶縁ゲート型電界効果トランジス
タ)PQと、出力ノード920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回路910の出力信
号を受けるNチャネルMOSトランジスタNQを含む。
には、NAND回路906およびゲート回路907の出
力信号はともにHレベルであり、レベル変換回路908
の出力信号が出力電源電圧VDDQレベル、レベル変換
回路909の出力信号が外部電源電圧EXVDDレベル
となる。インバータ910が、外部電源電圧EXVDD
を動作電源電圧として受けて、このレベル変換回路90
9の出力信号を反転しており、インバータ回路910の
出力信号はLレベルとなる。
いては、MOSトランジスタPQおよびNQがともにオ
フ状態となり、出力バッファ回路912は、出力ハイイ
ンピーダンス状態となる。
NAND回路906がインバータとして動作し、一方、
ゲート回路907がバッファ回路として動作する。内部
読出データRDがHレベルのときには、NAND回路9
06の出力信号がLレベル、ゲート回路907の出力信
号がHレベルとなる。したがって、レベル変換回路90
8の出力信号がLレベル、インバータ回路910の出力
信号がLレベルとなり、出力バッファ回路912におい
て、MOSトランジスタPQがオン状態、MOSトラン
ジスタNQがオフ状態となる。この状態においては、出
力ノード920は、MOSトランジスタPQを介して出
力電源電圧VDDQレベルにまで駆動される。
きには、NAND回路906の出力信号がHレベル、ゲ
ート回路907の出力信号がLレベルとなる。応じて、
インバータ910の出力信号が外部電源電圧EXVDD
レベルとなり、出力バッファ回路912においてMOS
トランジスタPQがオフ状態、MOSトランジスタNQ
がオン状態となり、出力ノード920は、MOSトラン
ジスタNQを介して接地電圧レベルにまで駆動される。
インバータ回路910を用いて外部電源電圧レベルの信
号を、MOSトランジスタNQのゲートへ与えることに
より、このMOSトランジスタNQの電流駆動能力を大
きくして、高速で出力ノード920を接地電圧レベルに
まで放電する。
一例を示す図である。図13において、レベル変換回路
908は、NAND回路906の出力信号SINを受け
るインバータ908aと、内部ノードNAと接地ノード
の間に接続されかつそのゲートにNAND回路の出力信
号SINを受けるNチャネルMOSトランジスタ908
bと、内部ノードNBと接地ノードの間に接続されかつ
そのゲートにインバータ908aの出力信号を受けるN
チャネルMOSトランジスタ908cと、出力電源ノー
ドと内部ノードNAの間に接続されかつそのゲートが内
部ノードNBに接続されるPチャネルMOSトランジス
タ908dと、出力電源ノードと内部ノードNBの間に
接続されかつそのゲートが内部ノードNAに接続される
PチャネルMOSトランジスタ908eを含む。内部ノ
ードNBから、このレベル変換回路908の出力信号S
OUTが生成される。
トランジスタ908bがオン状態、MOSトランジスタ
908cがオフ状態となる。したがって、内部ノードN
Aが、MOSトランジスタ908bを介して放電され、
その電圧レベルが低下し、応じてMOSトランジスタ9
08eがオン状態となり、内部ノードNBを充電し、内
部ノードNBの電圧レベルを、出力電源電圧VDDQレ
ベルに上昇させる。
到達すると、MOSトランジスタ908dはオフ状態と
なる。したがって、周辺電源電圧VDDPレベルの信号
SINが、出力電源電圧VDDQレベルの信号SOUT
に変換される。
MOSトランジスタ908bがオフ状態、MOSトラン
ジスタ908cがオン状態となる。この状態において
は、内部ノードNBがMOSトランジスタ908cを介
して放電され、その電圧レベルが低下する。応じて、M
OSトランジスタ908dがオン状態となり、内部ノー
ドNAを出力電源電圧VDDPレベルにまで充電し、応
じてMOSトランジスタ908eがオフ状態となる。し
たがって、この状態においては、内部ノードNBからの
信号SOUTは、Lレベルとなる。
は、振幅が周辺電源電圧VDDPレベルの信号SIN
を、振幅VDDQレベルの信号に変換し、論理レベルの
変換は行なっていない。
より、内部の回路を、周辺電源電圧VDDPレベルで駆
動し、かつ出力バッファ回路912において、出力電源
電圧レベルの信号を生成することができる。
圧EXVDDに等しい場合において、出力電源電圧VD
DQよりも高い場合には、出力バッファ回路912に与
えられる信号の振幅を出力電源電圧レベルに変換して、
その立上りおよび立下り特性を等しくする。これによ
り、出力バッファ回路912の出力ノード駆動時の立上
り/立下り特性を等しくすることを図る。
システムの構成の一例を概略的に示す図である。図14
に示す処理システムにおいては、処理装置950と、こ
の処理装置950の使用するデータを格納する半導体記
憶装置952と、半導体記憶装置952と異なるメモリ
954が、バス956を介して相互接続される。
びVDDQを動作電源電圧として受ける。半導体記憶装
置952は、電源電圧EXVDDおよびVDDQを動作
電源電圧として受ける。メモリ954は、電源電圧VD
DLを、動作電源電圧として受ける。処理装置950が
バス956を介して半導体記憶装置952へデータを伝
達する場合、出力電源電圧VDDQに従って信号を転送
し、半導体記憶装置952との信号のインターフェイス
を調整する。
半導体記憶装置952へ長期に渡ってアクセスしない場
合、処理装置950は、図示しない電源管理装置を介し
て、少なくとも半導体記憶装置952に対する外部電源
電圧EXVDDの供給を停止する。処理装置950は、
メモリ954の記憶データを利用して処理を実行する。
954と処理装置950の間でデータ/信号が転送され
るため、半導体記憶装置952は、出力電源電圧VDD
Qが投入された状態で、外部電源電圧EXVDDの供給
が停止された場合においても、図12に示す出力バッフ
ァ回路912が、出力ハイインピーダンス状態を維持す
ることが要求される。MOSトランジスタの場合、その
ゲート−ソース間電圧がしきい値電圧の絶対値以下とな
ると、オフ状態となる。したがって、たとえば図13に
示す構成において、外部電源電圧EXVDDから生成さ
れる周辺電源電圧VDDPが、この外部電源電圧EXV
DDの供給停止に従ってその電圧レベルが低下しても、
そのスタンバイ状態時においてHレベルに設定されてい
る信号SINが、接地電圧レベルまで放電されず、信号
SINが中間電圧レベルで保持され、また同様に、イン
バータ908aの出力信号も、中間電圧レベルで保持さ
れることがある。
て、MOSトランジスタ908bおよび908cが、と
もにオン状態となる、またはともにオフ状態となった場
合、この内部ノードNAおよびNBの電圧レベルが不定
状態となり、このレベル変換回路908の出力信号SO
UTが、出力電源電圧VDDQレベルに保持されず、中
間電圧レベルに保持される状態が生じる。このような状
態が生じると、出力バッファ回路912においてMOS
トランジスタPQが出力ノード920へ電流を供給する
ことが考えられる。
電圧EXVDDの供給を停止されてもインバータ910
の出力信号が、完全に接地電圧レベルに放電されず、レ
ベル変換回路909の出力信号が中間電圧レベルに浮き
上がり、応じて、インバータ回路910の出力信号が中
間電圧レベルに保持される状態になり、放電用MOSト
ランジスタがオン状態となる状態が生じる。したがっ
て、この状態においても、出力バッファ回路912にお
いて、MOSトランジスタNQがオン状態となり、出力
ノード920を接地電圧レベルへ駆動し、この出力バッ
ファ回路912は、出力ハイインピーダンス状態とはな
らない。
バッファ回路912がハイインピーダンス状態と異なる
状態に設定された場合、メモリ954と処理装置950
の間で転送される信号/データに対し、この外部バッフ
ァ回路912の出力するデータが悪影響を及ぼし、正確
に、処理装置950とメモリ954の間で信号/データ
を転送することができなくなるという問題が生じる。
置952とのバス956を介して接続され、メモリ95
4とは別のバスを介して処理装置950とメモリ954
が接続される場合においても、この処理装置950と半
導体記憶装置952を接続するバスの信号線が、出力電
源電圧VDDQと異なる電圧レベルに終端されている場
合において、出力バッファ回路912が出力ハイインピ
ーダンス状態と異なる状態に設定されている場合には、
この出力バッファ回路912と終端電圧源との間で電流
が流れ、消費電流が増大するという問題が生じる。
圧が、出力電源電圧を供給した状態で遮断される場合に
おいても、確実に、出力バッファ回路を出力ハイインピ
ーダンス状態に保持することのできる半導体記憶装置を
提供することである。
置は、第1の電源電圧を動作電源電圧として受け、少な
くとも内部信号に従って第1の出力駆動信号を生成する
第1の出力駆動信号生成回路と、第2の電源電圧を動作
電源電圧として受け、第1の出力駆動信号をラッチしか
つ転送する第1のラッチ回路と、第2の電源電圧を動作
電源電圧として受け、第1のラッチ回路の出力信号に従
って出力ノードを駆動する第1の出力トランジスタを含
む。
作電源電圧として受け、少なくとも内部信号に従って第
2の出力駆動信号を生成する第2の出力駆動信号生成回
路と、第2の電源電圧を動作電源電圧として受け、第2
の出力駆動信号をラッチしかつ転送する第2のラッチ回
路と、少なくとも第2のラッチ回路の出力信号に従って
出力ノードを駆動する出力駆動回路を含む。出力ノード
の駆動時においては、この出力駆動回路は、第1の出力
トランジスタと相補的に出力ノードを内部信号に従って
駆動する。
電源電圧を動作電源電圧として受け、ラッチ回路の出力
回路をバッファ処理するバッファ回路と、このバッファ
回路の出力信号に従って選択的に導通し、導通時出力ノ
ードを第2の電源電圧と極性の異なる電圧レベルに駆動
する第2の出力トランジスタとを含む。
は、第1の電源電圧を動作電源電圧として受け、内部信
号に従って第2の出力駆動信号と同一論理レベルの信号
を生成する補助駆動回路と、この補助駆動回路の出力ノ
ードをラッチ回路の出力信号に従って選択的に、第2の
電源電圧と極性の異なる電圧を供給する参照電圧ノード
に結合する補助トランジスタと、この補助駆動回路の出
力ノードの電圧に従って選択的に導通し、導通時、出力
ノードを参照ノードの電圧レベルに駆動する第2の出力
トランジスタを含む。
理しきい値が、少なくとも第1の出力駆動信号生成回路
が動作不能状態となる第1の電源電圧の電圧レベルより
も高くされたインバータを含む。
理しきい値が、少なくとも第2の出力駆動信号生成回路
が動作不能とされる第1の電源電圧レベルよりも高くさ
れたインバータを含む。
し、電源投入検出信号を生成する電源投入検出回路がさ
らに設けられる。この構成において、第1の出力駆動信
号生成回路は、好ましくは、電源投入検出信号と内部信
号とに従って第1の出力駆動信号を生成する。
を検出して、第1の電源電圧の投入時に電源投入検出信
号を生成する電源投入検出回路が設けられる。第2の出
力駆動信号生成回路は、内部信号と電源投入検出信号と
に従って第2の出力駆動信号を生成する。
成回路と第1のラッチ回路の間にレベル変換回路と、こ
のレベル変換回路の入出力を結合する転送ゲートが配置
される。レベル変換回路は、第1の出力駆動信号生成回
路の出力信号の振幅を第2の電源電圧レベルの振幅の信
号に変換して出力する。転送ゲートは、そのゲートに第
2の電源電圧を受ける。
成回路と第2のラッチ回路の間にレベル変換回路と、こ
のレベル変換回路の入出力を結合する転送ゲートが配置
される。レベル変換回路は、第2の出力駆動信号生成回
路の出力信号の振幅を第2の電源電圧レベルの振幅の信
号に変換して出力する。転送ゲートは、そのゲートに第
2の電源電圧を受ける。
るラッチ回路を設け、このラッチ回路の出力信号に従っ
て出力トランジスタまたは出力駆動回路を駆動すること
により、第1の電源電圧の供給が遮断された場合におい
ても、ラッチ回路は、この第1の電源電圧遮断直前の状
態をラッチしており、確実に出力トランジスタおよび出
力駆動トランジスタを第1の電源電圧遮断直前の状態に
保持して、出力ハイインピーダンス状態を維持すること
ができる。これにより、第1の電源電圧供給遮断時にお
いては、確実に、出力回路を出力ハイインピーダンス状
態に設定することができ、外部バスで信号/データの衝
突が生じるのを防止することができる。
明の実施の形態1に従う出力回路の構成を概略的に示す
図である。図1において、出力回路903は、NAND
回路906の出力信号を受けるインバータ回路1と、イ
ンバータ回路1の出力信号を受けるインバータ回路2
と、インバータ回路2の出力信号がHレベルのとき導通
し、インバータ回路2の入力ノードNDを接地電圧レベ
ルに駆動するNチャネルMOSトランジスタ3と、ゲー
ト回路907の出力信号を受けるインバータ回路4と、
インバータ回路4の出力信号を受けるインバータ回路5
と、インバータ回路5の出力信号がHレベルのとき導通
し、ノードNFを接地電圧レベルに保持するNチャネル
MOSトランジスタ6と、インバータ回路6の出力信号
を受けるインバータ回路7と、インバータ回路2および
7の出力信号に従って出力ノード920を駆動する出力
バッファ回路912を含む。
電源電圧VDDPを動作電源電圧として受け、内部読出
回路905からの内部読出データRDと読出許可信号O
EMとを入力信号として受ける。
と読出許可信号OEMとを入力信号として受け、かつ周
辺電源電圧VDDPを動作電源電圧として受ける。
圧EXVDDと同一電圧レベルであっても良く、また、
外部電源電圧EXVDDを降圧して生成されても良い。
図1に示す実施の形態の説明においては、周辺電源電圧
VDDPが、外部電源電圧EXVDDを降圧して生成さ
れる場合について説明する。
ファ回路912に含まれるPチャネルMOSトランジス
タTPのゲートへ与えられ、インバータ回路7の出力信
号が、出力バッファ回路912に含まれるNチャネルM
OSトランジスタTNのゲートへ与える。
圧EXVDDを動作電源電圧として受け、それぞれ、N
AND回路906およびゲート回路907の出力信号を
反転する。周辺電源電圧VDDPが、外部電源電圧EX
VDDと電圧レベルが異なる場合には、これらのインバ
ータ回路1および4は、レベル変換機能を有するかまた
はそれらの前段にレベル変換回路が配置される。
電源電圧として周辺電源電圧VDDPを受けてもよい。
ここでは、外部電源電圧EXVDDの供給遮断時におけ
る内部信号の不定状態について説明し、この外部電源電
圧に対応する内部電源電圧を動作電源電圧として受ける
回路と出力電源電圧VDDQを動作電源電圧として受け
る回路の境界部における信号の安定化を説明するため
に、インバータ回路1および4は、動作電源電圧として
外部電源電圧EXVDDを受けるように示す。
源電圧VDDQを動作電源電圧として受ける。内部読出
回路905は、周辺電源電圧VDDPを動作電源電圧と
して受ける。
DQが供給された状態で、外部電源電圧EXVDDの供
給を停止する状態を考える。ここで、外部電源電圧EX
VDDの供給停止は、半導体記憶装置がスタンバイ状態
のときに行われる。
XVDDから生成される。したがって、この外部電源電
圧EXVDDの供給が停止されると、応じて、周辺電源
電圧VDDPの電圧レベルが低下する。この周辺電源電
圧VDDPの電圧レベルが、構成要素のMOSトランジ
スタのしきい値電圧レベル程度まで低下すると、周辺電
源電圧VDDPを動作電源電圧として受ける回路が動作
不能状態となり、内部読出データRDおよび出力許可信
号OEM等を出力する周辺回路の出力信号の電圧レベル
が不定状態となる。例えば、NAND回路906および
907において、入力信号の電圧レベルが、それらの構
成要素のNチャネルMOSトランジスタのしきい値電圧
レベルに到達すると、オン状態のNチャネルMOSトラ
ンジスタのゲートに印加される信号の電圧レベルがしき
い値電圧レベル程度となり、オン状態のNチャネルMO
Sトランジスタはオフ状態となり、これらのNAND回
路906およびゲート回路907の出力信号が不定状態
となる。
源電圧EXVDDを動作電源電圧として受けるインバー
タ回路1および4においても、同様に、その入出力信号
の電圧レベルが不定状態となる。
路2およびMOSトランジスタ3により、このインバー
タ回路1の出力ノードNDは接地電圧レベルに保持され
ており、また、インバータ回路5およびMOSトランジ
スタ6により、インバータ回路4の出力ノードNFはL
レベルに設定されている。したがって、この状態におい
て、外部電源電圧EXVDDの供給が遮断され、インバ
ータ回路1および4の入力ノードの電圧が不定状態とな
っても、出力電源電圧VDDQは供給されているため、
インバータ2およびMOSトランジスタ3により、ノー
ドNDは接地電圧レベルに保持され、またノードNF
は、インバータ回路5およびMOSトランジスタ6によ
り、接地電圧レベルに保持される。したがって、NAN
D回路906、インバータ回路1、ゲート回路907お
よびインバータ回路4が外部電源電圧EXVDDの供給
遮断により、動作不能状態となっても、確実に内部ノー
ドNDおよびNFを、接地電圧レベルに保持することが
できる。
力ノードNEの電圧レベルはHレベルであり、またイン
バータ回路5の出力信号を受けるインバータ回路7の出
力ノードNGの電圧レベルはLレベルであり、出力バッ
ファ回路912においてMOSトランジスタTPおよび
TNはともにオフ状態となり、外部電源電圧EXVDD
の供給遮断時においても、出力バッファ回路912をハ
イインピーダンス状態に保持することができる。
よび4は、出力電源電圧VDDQレベルの振幅の信号を
生成するレベル変換機能付きインバータ回路であっても
よい。この構成においても、NAND回路906および
ゲート回路907の出力信号が不定状態となると、レベ
ル変換回路の入力信号が不定状態となり、レベル変換回
路の出力信号が不定状態となる。この場合においても、
次段のインバータおよびMOSトランジスタで構成され
るラッチ回路で、レベル変換回路の出力ノードをスタン
バイ状態の電圧レベルに保持することにより、確実に、
出力バッファ回路を、外部電源電圧EXVDDの供給遮
断時に、出力ハイインピーダンス状態に設定することが
できる。
源電圧VDDPを動作電源電圧として受けている場合に
おいても、この周辺電源電圧VDDPは、外部電源電圧
の降圧電圧であり、同様の作用効果を得ることができ
る。
態1の変更例の構成を概略的に示す図である。図3に示
す構成においては、外部電源電圧EXVDDを、周辺回
路を動作させるための動作電源電圧として供給する。す
なわち、外部電源電圧EXVDDが周辺電源電圧VDD
Pとして与えられる場合の電源電圧の分布を確認のため
に示す。例えば、外部電源電圧EXVDDが、2.5V
であり、出力電源電圧VDDQが1.8Vの場合には、
外部電源電圧EXVDDが周辺回路に対して動作電源電
圧として与えられる。
DDを動作電源電圧として受け、外部電源電圧EXVD
Dレベルの内部読出データRDを生成する。出力許可信
号OEMと内部読出データRDを受けるNAND回路1
1も、その動作電源電圧として、外部電源電圧EXVD
Dを受ける。内部読出データRDと出力許可信号OEM
を受けるゲート回路12も、外部電源電圧EXVDD
を、動作電源電圧として受ける。NAND回路11の出
力信号を受けるインバータ回路13は、外部電源電圧E
XVDDを動作電源電圧として受け、またゲート回路1
2の出力信号を受けるインバータ回路14も、外部電源
電圧EXVDDを動作電源電圧として受ける。この場
合、インバータ回路13および14は、レベル変換機能
は有していない。この図2に示す出力回路903の他の
構成は、図1に示す出力回路903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。
Dが、内部回路の動作電源電圧として使用される場合に
おいて、外部電源電圧EXVDDの供給が遮断されて、
インバータ回路13および14の出力信号が不定状態と
なる場合においても、図1に示す構成と同様、インバー
タ回路2およびMOSトランジスタ3により、ノードN
Dは、スタンバイ状態時の電圧レベル(接地電圧レベ
ル)に保持され、またノードNFが、インバータ回路5
およびMOSトランジスタ6により、スタンバイ状態時
の電圧レベルに保持される。
内部回路の動作電源電圧として使用される場合において
も、インバータ回路2およびMOSトランジスタ3で構
成されるラッチ回路およびインバータ回路5およびMO
Sトランジスタ6で構成されるラッチ回路が、それぞ
れ、外部電源電圧EXVDDを動作電源電圧として受け
るインバータ回路13および14の出力部に設けること
により、確実に、出力電源電圧VDDQが供給された状
態で、外部電源電圧EXVDDの供給が遮断されても、
出力バッファ回路912を、出力ハイインピーダンス状
態に保持することができる。
従えば、外部電源電圧に関連する電源電圧を動作電源電
圧として受ける回路の出力段に、出力電源電圧を動作電
源電圧として受けるラッチ回路を配置しており、出力電
源電圧供給時に、外部電源電圧EXVDDの供給が遮断
されても、確実に、出力バッファ回路を、出力ハイイン
ピーダンス状態に保持することができる。
の形態2に従う出力回路の構成を示す図である。図4に
おいては、外部電源電圧EXVDDが、内部回路を動作
する周辺電源電圧として用いられる。
SトランジスタTPを駆動するために、内部読出データ
RDと出力許可信号OEMを受けるNAND回路11
と、NAND回路11の出力信号を受けるインバータ回
路13と、インバータ回路13の出力信号を受けるイン
バータ回路2が設けられる。インバータ回路2の出力信
号に従って、インバータ回路2の入力ノードNDを接地
電圧レベルに保持するためにNチャネルMOSトランジ
スタ3が設けられる。図4に示すPチャネルMOSトラ
ンジスタTPを駆動する部分の構成は、図3に示す構成
と同じである。
ネルMOSトランジスタTNを駆動するために、内部読
出データRDと出力許可信号OEMを受けるゲート回路
12と、ゲート回路12の出力信号に従って、MOSト
ランジスタTNのゲートを駆動するインバータ回路20
が設けられる。このインバータ回路20には、外部電源
電圧EXVDDを、動作電源電圧として受ける。出力M
OSトランジスタTNのゲート電圧を導通時に外部電源
電圧EXVDDレベルに設定することにより、このMO
SトランジスタTNの電流駆動力を大きくして、高速で
出力ノードを放電する。
駆動するため、さらに、ゲート回路12の出力信号を受
けるインバータ回路21と、インバータ回路21の出力
信号を受けるインバータ回路22と、インバータ回路2
2の出力信号に従ってインバータ回路20の出力ノード
NGを接地電圧レベルに駆動するNチャネルMOSトラ
ンジスタ24と、インバータ回路22の出力信号に従っ
てインバータ回路22の入力ノードNHを接地電圧レベ
ルに保持するNチャネルMOSトランジスタ23が設け
られる。
タ回路2とMOSトランジスタ3によりラッチ回路が構
成される。したがって、スタンバイ状態時において、外
部電源電圧EXVDDの供給が停止されても、先の実施
の形態1の場合と同様、インバータ回路2とMOSトラ
ンジスタ3により、インバータ回路2の出力ノードNE
は、出力電源電圧VDDQレベルに保持することができ
る。
び21は、外部電源電圧EXVDDを、動作電源電圧と
して受け、インバータ回路22は、出力電源電圧VDD
Qを動作電源電圧として受ける。したがって、外部電源
電圧EXVDDの供給が遮断されても、インバータ回路
22とMOSトランジスタ23により、インバータ回路
22の入力ノードNHは、接地電圧レベルに保持され、
このインバータ回路22の出力ノードNIは、出力電源
電圧VDDQレベルに保持される。したがって、MOS
トランジスタ24は、オン状態を維持し、ノードNG
が、インバータ回路20の出力信号の状態に係らず接地
電圧レベルに保持され、出力バッファ回路912のMO
SトランジスタTNは確実にオフ状態に維持される。
電圧EXVDDを動作電源電圧として受けるインバータ
回路21の出力に、出力電源電圧VDDQを動作電源電
圧として受けるラッチ回路を配置することにより、出力
バッファ回路912に含まれるPチャネルMOSトラン
ジスタTPおよびNチャネルMOSトランジスタTNを
ともにオフ状態に保持することができ、出力ノード92
0を出力ハイインピーダンス状態に設定することができ
る。
成と同様、周辺電源電圧VDDPが、外部電源電圧EX
VDDから生成されて、この周辺回路の動作電源電圧と
して用いられても良い。この周辺電源電圧VDDPを動
作電源電圧として利用する構成の場合、図4に示すイン
バータ回路20を除く回路に対し外部電源電圧EXVD
Dに代えて周辺電源電圧VDDPが印加される。ただ
し、インバータ回路13、20および21がレベル変換
機能を有するインバータで構成される。
を降圧して生成する構成においても、周辺電源電圧VD
DPが外部電源電圧EXVDDから生成されるため、同
様、ラッチ回路により不定状態となる可能性のある信号
を確定状態の信号に保持することができる。
従えば、出力ノードを接地電圧レベルに放電するMOS
トランジスタのゲートを、外部電源電圧EXVDDレベ
ルの振幅の信号で駆動する構成においても、出力ノード
放電用MOSトランジスタTNのゲートを接地電圧レベ
ルに駆動する経路に、出力電源電圧を動作電源電圧とし
て受けるラッチ回路を配置することにより、外部電源電
圧EXVDDの供給遮断時においても、放電用MOSト
ランジスタを確実にオフ状態に維持することができ、確
実に、出力バッファ回路を出力ハイインピーダンス状態
に設定することができる。
の形態3に従うラッチ回路の構成を概略的に示す図であ
る。この図5に示すラッチ回路は、外部電源電圧EXV
DDを動作電源電圧として受けるインバータIV1の出
力信号をラッチする。このラッチ回路は、出力電源電圧
VDDQを動作電源電圧として受けて、インバータIV
1の出力信号を反転するインバータ回路IV2と、イン
バータ回路IV2の出力信号に従ってこのインバータ回
路IV2の入力ノードNJを接地電圧レベルに駆動する
NチャネルMOSトランジスタQNを含む。このインバ
ータ回路IV2およびNチャネルMOSトランジスタQ
Nは、図1から3に示すラッチ回路を総称的に示す。
ンバータ回路IV1の前段の回路は外部電源電圧EXV
DDを動作電源電圧として受ける。したがって、外部電
源電圧EXVDDが、NチャネルMOSトランジスタの
しきい値電圧Vthレベルに低下すると、外部電源電圧
EXVDDを動作電源電圧として受ける回路部分は、動
作不能状態となる。すなわち、CMOS回路において、
動作電源電圧が構成要素のMOSトランジスタのしきい
値電圧以上に上昇しないと、動作電流が流れる経路が形
成されず動作することができない。
信号がHレベルのときに電源が遮断された場合、その放
電用NチャネルMOSトランジスタはオフ状態にあり、
放電動作を行なわない。一方、PチャネルMOSトラン
ジスタは、この状態において、ゲート−ソース間電圧が
そのしきい値電圧となるとオフ状態となる。その出力信
号が、電源電圧の電圧レベルに従って低下しても、Pチ
ャネルMOSトランジスタのしきい値電圧の絶対値以下
には低下しない。
がLレベルのときに電源が遮断されると、その入力信号
の電圧レベルの低下速度が動作電源電圧の電圧低下速度
よりも早い場合、PチャネルMOSトランジスタがオン
状態となり出力信号の電圧レベルを上昇させ、Nチャネ
ルMOSトランジスタがオフ状態となり、この出力信号
の電圧上昇を放電することができない。また、このとき
に、PチャネルMOSトランジスタが、ゲート−ソース
間電圧がそのしきい値電圧の絶対値となり、オフ状態と
なっても、その出力信号は、動作電源から切り離されて
いるため、動作電源電圧とともに低下することができ
ず、出力信号が、電圧レベルが浮き上がった状態とな
る。
度とインバータIV1の入出力信号の変化速度の関係か
ら、インバータ回路IV1の出力信号は、最大、その構
成要素のMOSトランジスタのしきい値電圧の絶対値
(以下、単にしきい値電圧と称する)Vthレベルに到
達することが考えられる。インバータ回路IV2をレシ
オ回路で構成し、インバータIV1の出力ノードNJの
信号電圧が、しきい値電圧Vthレベルであっても、確
実に、出力電源電圧VDDQの電圧レベルの信号を出力
するように、その構成要素のPチャネルMOSトランジ
スタとNチャネルMOSトランジスタのサイズ(β比)
を調整する。
MOSインバータ回路においては、その入力論理しきい
値は、動作電源電圧の1/2の電圧レベルに設定され、
レシオレス回路で構成されることが多い。この場合、出
力電源電圧VDDQが1.8Vであれば、入力論理しき
い値は、VDDQ/2であり、0.9Vとなる。しきい
値電圧Vthが、0.8Vであれば、図6の曲線Aに示
すように、この入力信号INが、しきい値電圧Vthレ
ベルを少し超えると、急速に、その出力信号OUTの電
圧レベルが低下する。たとえば、インバータ回路IV1
の出力信号に従って、インバータIV2の出力信号が、
急激に低下して、たとえば出力電源電圧VDDQの1/
2の電圧レベルに低下した場合、NチャネルMOSトラ
ンジスタQNのしきい値電圧と近い電圧レベルにインバ
ータ回路IV2の出力信号の電圧レベルが低下し、MO
SトランジスタQ2を十分にオン状態とすることができ
ず、ノードNJを接地電圧レベルに保持することができ
なくなるおそれがある。
ドNJが保持された場合、インバータ回路IV2におい
ては、貫通電流が流れる。したがって、このインバータ
回路IV2をレシオ回路で構成し、その入力論理しきい
値を高くし、図6において曲線Bで示すように、入力信
号(ノードNJの信号電圧)が、しきい値電圧Vthレ
ベルであっても、確実に、出力電源電圧VDDQレベル
の電圧を出力するように構成する。
素MOSトランジスタのサイズは、通常次式で表わされ
る。
ぞれNチャネルMOSトランジスタおよびPチャネルM
OSトランジスタのしきい値電圧を示し、βPおよびβ
Nは、それぞれ、PチャネルMOSトランジスタおよび
NチャネルMOSトランジスタのサイズ(チャネル幅と
チャネル長の比:W/L)により決定される係数であ
る。
タのチャネル幅とチャネル長の比で決定され、係数βN
が、NチャネルMOSトランジスタのチャネル幅とチャ
ネル長の比で決定されるため、PチャネルMOSトラン
ジスタおよびNチャネルMOSトランジスタのサイズを
調整して、その入力論理しきい値を通常よりも高く設定
する。これにより、ノードNJの電圧レベルが、前段の
外部電源電圧EXVDDを受ける回路が動作不能状態と
なって上昇しても、確実にインバータ回路IV2の出力
信号を出力電源電圧VDDQレベルに設定でき、応じて
MOSトランジスタQNを確実にオン状態に設定して、
ノードNJを接地電圧レベルに保持することができる。
作電源電圧として外部電源電圧EXVDDを受けてい
る。しかしながら、このインバータIV1は動作電源電
圧として、周辺電源電圧VDDPを受けても良い。ただ
し、この場合には、インバータIV1の次段にレベル変
換回路を配置する必要がある。
従えば、出力電源電圧を動作電源電圧として受けるラッ
チ回路のインバータをレシオ回路で構成して、その入力
論理しきい値が、入力信号がMOSトランジスタのしき
い値電圧程度であっても、Lレベルの信号であると判断
して、出力電源電圧VDDQを出力する様に設定してお
り、外部電源電圧の遮断時において、ラッチ回路のイン
バータの入力信号の電圧レベルが浮き上がっても、確実
に、その入力信号をLレベルの信号を保持して、出力バ
ッファ回路を出力ハイインピーダンス状態に保持するこ
とができる。
の形態4に従う出力回路の構成を示す図である。この図
7に示す構成においては、外部電源電圧EXVDDが、
内部回路を動作させる動作電源電圧として用いられる。
力回路と以下の点が異なっている。すなわち、NAND
回路11の出力信号を受けるインバータ回路13に代え
て、外部電源電圧投入検出信号ZPOREXとNAND
ゲート11の出力信号を受けるNOR回路30が設けら
れる。このNOR回路30の出力信号が、ラッチ回路を
構成するインバータ回路2へ与えられる。また、ゲート
回路12の出力信号を受けるインバータ回路21に代え
て、外部電源電圧投入検出信号ZPOREXとゲート回
路12の出力信号を受けるNOR回路32が設けられ
る。このNOR回路32の出力信号が、ラッチ回路を構
成するインバータ回路22へ与えられる。この図7に示
す出力回路の他の構成は、図4に示す出力回路の構成と
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。
は、外部電源電圧EXVDDが安定化するまで、外部電
源電圧VDDEXと同一電圧レベルを維持し、外部電源
電圧EXVDDが安定化すると、Lレベルに設定され
る。したがって、この外部電源電圧EXVDDの投入
時、NOR回路30および32は、外部電源電圧投入検
出信号EXVDDをHレベルと判定するため、それらの
出力信号は、Lレベルに設定され、不定状態になるのを
防止することができる。外部電源電圧EXVDDが安定
化すると、外部電源電圧投入検出信号ZPOREXがL
レベルとなり、NOR回路30および32が、インバー
タ回路として動作する。
いては、出力電源電圧VDDQは供給されているため、
インバータ回路2とMOSトランジスタ3によりこのノ
ードNDは接地電圧レベルに保持される。同様に、イン
バータ回路22およびMOSトランジスタ23により、
ノードNHが、接地電圧レベルに保持される。外部電源
電圧EXVDDの投入時においても、このNOR回路3
0および32の出力信号がLレベルに、この外部電源電
圧投入検出信号ZPOREXがLレベルとなるまで、L
レベルに保持され、その外部電源電圧EXVDD投入時
NOR回路30および32の出力信号が不安定状態とな
り、インバータ回路20および22の出力信号に悪影響
を及ぼすのを防止することができる。
て、再び、半導体記憶装置へアクセスするために外部電
源電圧EXVDDが投入されたときにおいて、出力回路
が出力ハイインピーダンス状態と異なる状態に移行し
て、外部バスのデータ/信号に対し悪影響を及ぼすのを
確実に防止することができる。
する部分の構成の一例を示す図である。図8において、
外部電源投入検出部は、外部電源電圧EXVDDの投入
を検出する電源投入検出回路40と、電源投入検出回路
40の出力信号PORを反転するインバータ回路42を
含む。このインバータ回路42は、外部電源電圧EXV
DDを動作電源電圧として受け、電源投入検出回路40
の出力する電源投入検出信号を反転して、外部電源電圧
投入検出信号ZPOREXを生成する。
を示す信号波形図である。以下、図9を参照して図8に
示す外部電源投入検出部の動作について簡単に説明す
る。
その電圧レベルが、外部電源線の負荷に応じて徐々に上
昇する。電源投入検出回路40は、周知の構成を有して
おり、外部電源投入時、外部電源電圧の電圧レベルの上
昇に従って、その出力信号が少し立上がり、すぐに、内
部回路(インバータ回路)により、接地電圧レベルのL
レベルに駆動される。
RがLレベルの間、インバータ回路42は、その外部電
源電圧投入検出信号ZPOREXの電圧レベルを、外部
電源電圧EXVDDの電圧レベルに従って上昇させる。
ルに到達するかまたは安定化すると、電源投入検出回路
40の出力信号PORがHレベルに立上がり、応じて、
インバータ回路40からの外部電源電圧投入検出信号Z
POREXがLレベルとなる。
の投入時、外部電源電圧投入検出信号ZPOREXが、
NOR回路30および32に含まれるNチャネルMOS
トランジスタのしきい値電圧を超えると、確実に、この
NOR回路30および32の出力信号をLレベルに保持
する。したがって電源投入時において、NOR回路30
および32の出力信号を確実にLレベルに固定すること
ができ、インバータ回路とMOSトランジスタで構成さ
れるラッチ回路のラッチ信号電圧に何ら悪影響を及ぼさ
ない。
EXVDDが、周辺回路の動作電源電圧として用いられ
ている。しかしながら,外部電源電圧EXVDDを降圧
下周辺電源電圧VDDPが、周辺回路の動作電源電圧と
して用いられても良い。この構成の場合、図7におい
て、括弧内に示すように、インバータ回路20を除く回
路の外部電源電圧に代えて周辺電源電圧VDDPが動作
電源電圧として与えられる。この周辺電源電圧VDDP
を周辺回路の動作電源電圧として用いる場合、周辺電源
電圧VDDPの投入を検出する周辺電源電圧投入信号が
外部電源電圧投入検出信号ZPOREXに代えて用いら
れても良い。
従えば、ラッチ回路前段の外部電源電圧に対応する電圧
を動作電源電圧として受けるゲート回路に、電源電圧投
入検出信号を与えており、そのゲート回路の出力信号を
外部電源電圧投入時、所定の電圧レベルに保持すること
ができ、外部電源電圧投入時の、ラッチ回路のラッチ操
作に悪影響を及ぼすのを防止することができ、確実に外
部電源電圧復帰時においても、出力バッファ回路を出力
ハイインピーダンス状態に設定することができる。
圧VDDQが供給された状態で外部電源電圧が再投入さ
れる時の動作について説明している。しかしながら、シ
ステムリセットなどの電源投入時において、先に出力電
源電圧VDDQが投入され、ついで外部電源電圧EXV
DDが投入されるシーケンスにおいても、確実に出力回
路を出力ハイインピーダンス状態に初期化することがで
き、システム全体の誤動作および半導体記憶装置の誤初
期化などを確実に防止することができる。
施の形態5に従う出力回路の要部の構成を概略的に示す
図である。図10においては、インバータ回路IV2と
NチャネルMOSトランジスタQNとにより、ハーフラ
ッチ(ラッチ回路)が構成される。このインバータ回路
IV2とMOSトランジスタQNで構成されるラッチ回
路は、先の実施の形態1から4のいずれの部分のラッチ
回路であってもよい。ラッチ回路前段に、内部信号の振
幅を、出力電源電圧VDDQレベルに変換するレベル変
換回路52が設けられる。このレベル変換回路52は、
内部電源電圧(周辺電源電圧)VDDPを動作電源電圧
として受ける前段ゲート回路50の出力信号の振幅を変
換する。すなわち、内部回路へは、出力電源電圧VDD
Qよりも低い電圧が動作電源電圧として与えられる。こ
のレベル変換回路52の構成は、図13に示すレベル変
換回路の構成と同じである。レベル変換回路52の入力
ノードと出力ノードの間に、ゲートに出力電源電圧VD
DQを受けるNチャネルMOSトランジスタで構成され
る転送ゲート54が配置される。
hnが低い低しきい値電圧トランジスタ(L−Vthト
ランジスタ)である。スタンバイ状態時においては、イ
ンバータ回路IV2とMOSトランジスタQNにより、
このレベル変換回路52の出力ノードNKは接地電圧レ
ベルに保持される。
給が遮断され、応じて周辺電源電圧VDDの電圧レベル
も低下し、前段ゲート回路50の出力信号の電圧レベル
が不定状態となる場合においても、この転送ゲート54
が、レベル変換回路52の出力ノードNKの電圧(接地
電圧レベル)を、前段ゲート回路50の出力ノード(レ
ベル変換回路52の入力ノード)に伝達する。したがっ
て、図13に示すレベル変換回路において、ノードNB
がレベル変換回路52の出力ノードNKに相当する場合
において、この前段ゲート回路50の出力信号(SI
N)が不定状態となり、MOSトランジスタ908bお
よび908cが、不安定な状態となり、この内部ノード
(NAおよびNB)の電圧レベルが中間電圧レベルに変
化しようとしても、このインバータ回路IV2およびM
OSトランジスタQNにより、レベル変換回路52の出
力ノードNKを接地電圧レベルにでき、このレベル変換
回路52の内部ノードの立上がりを抑制できる。
電圧レベルになる可能性がある場合においても、転送ゲ
ート54により、図13に示す信号SINを接地電圧レ
ベルに保持しており、確実に図13に示すMOSトラン
ジスタ908bをオフ状態に設定しており、内部ノード
NAを出力電源電圧VDDQレベルに保持でき、このレ
ベル変換回路52を確実にラッチ状態に保持でき、貫通
電流が生じるのを防止することができる。また、レベル
変換回路52の出力信号が中間電圧レベルに浮き上が
り、インバータIV2に貫通電流が流れるのを防止する
ことができる。
DDQよりも電圧レベルの低い周辺電源電圧VDDPを
動作電源電圧として受けて動作する場合において、レベ
ル変換回路52を設ける構成においても、インバータ回
路IV2およびMOSトランジスタQNにより構成され
るラッチ回路により、確実に、外部電源電圧(周辺電源
電圧)の供給遮断時に、レベル変換回路52の出力信号
が不確定状態となるのを防止でき、確実に、出力バッフ
ァ回路を出力ハイインピーダンス状態に設定することが
できる。
回路50の出力信号が不定状態となるのを防止すること
ができる。
圧の遮断時の動作について説明している。しかしなが
ら、外部電源電圧の再投入時においても確実に、レベル
変換回路52の入出力ノードをスタンバイ状態時の電圧
レベルに保持することができる。
4に示す構成において、周辺電源電圧が外部電源電圧を
降圧して生成されて周辺回路の動作電源電圧として利用
される構成に対して、適用可能である。
は、インバータ回路とMOSトランジスタで構成される
ラッチ回路は、その入力ノードを接地電圧レベルに保持
している。しかしながら、インバータ回路とPチャネル
MOSトランジスタを用いて、このラッチ回路が、出力
電源電圧レベルにその入力ノードの電圧レベルを保持す
るように構成されてもよい。この場合、出力バッファ回
路においてPチャネルMOSトランジスタTPおよびN
チャネルMOSトランジスタTNがともにオフ状態にな
るようにインバータの段数を調整する必要がある。
置の出力回路の構成について説明している。しかしなが
ら、一般の半導体装置において、内部回路が外部電源電
圧に遮断する電源電圧を動作電源電圧として利用し、出
力バッファ回路が、専用の電源電圧を利用する構成であ
れば、本発明は、適用可能である。
回路において用いられる出力電源電圧と内部回路が利用
する外部電源電圧を受ける半導体装置において、外部電
源電圧に依存する電源電圧を動作電源電圧とする回路の
次段に、出力電源電圧を動作電源電圧とするラッチ回路
を設けており、確実に、外部電源電圧を出力電源電圧を
投入した状態で遮断する場合においても、内部ノード
を、スタンバイ状態時に保持することができ、出力回路
を出力ハイインピーダンス状態に設定することができ
る。
第1の電源電圧レベルの振幅を有する第1の出力駆動信
号を、第2の電源電圧を動作電源電圧として受けるラッ
チ回路でラッチかつ転送するとともに、このラッチ回路
の出力信号に従って出力ノードを駆動する第1の出力ト
ランジスタのゲート電圧を設定しており、第1の電源電
圧の供給が遮断されても、確実に、第1のラッチ回路に
より第1の出力トランジスタのゲート電圧をスタンバイ
状態時と同じ電圧レベルに保持することができ、確実
に、この第1の出力トランジスタをオフ状態に維持する
ことができる。
電源電圧レベルの振幅の有する第2の出力駆動信号を第
2のラッチ回路でラッチしかつ転送するとともに、第2
の出力トランジスタを、この第2のラッチ回路の出力信
号に従って駆動することにより、確実に、この第1の電
源電圧供給遮断時においても、第2の出力トランジスタ
をオフ状態に維持することができる。
力信号をバッファ処理する回路と、このバッファ回路の
出力信号に従って出力ノードを駆動する第2の出力トラ
ンジスタとで構成することにより、簡易な回路構成で、
第1の電源電圧供給遮断時に、確実に出力ノードを出力
ハイインピーダンス状態に設定することができる。
動信号と同一論理レベルの信号を生成する補助駆動回路
と、この補助駆動回路の出力ノードをラッチ回路の出力
信号に従って参照電圧レベルに駆動し、かつこの補助駆
動回路の出力ノードの電圧に従って出力ノードを第2の
出力トランジスタで駆動することにより、この第2の出
力トランジスタのゲート電圧を、外部電源電圧レベルに
保持でき、大きな電流駆動力で出力ノードを駆動する構
成においても、安定に、第1の電源電圧供給遮断時にお
いて出力ノードを出力ハイインピーダンス状態に設定す
ることができる。
を、第1の出力駆動信号生成回路が動作不能となる第1
の電源電圧レベルよりも高く設定することにより、確実
に、動作不能状態とされた第1の出力駆動信号生成回路
の出力電圧が、中間電圧レベルに保持される可能性があ
る場合においても、確実に、インバータにより、この第
1の出力駆動信号生成回路の出力ノードを参照電圧レベ
ルに駆動することができ、安定に、ラッチ状態を維持す
ることができる。また、インバータにおける貫通電流も
生じず、消費電流が増大するのを抑制することができ
る。
入力論理しきい値を、第2の出力駆動信号生成回路が動
作不能となる第2の電源電圧レベルよりも高くしたイン
バータ回路で構成することにより、確実に、この第1の
電源電圧遮断時においても、インバータ回路の出力信号
を、所定の電圧レベルに保持でき、確実に、ラッチ動作
を行なうことができる。また、中間電圧レベルにこのラ
ッチ回路の入力ノードがなるのを防止でき、ラッチ回路
に貫通電流が生じるのを防止できる。
路を用い、この第1の電源投入検出信号に従って第1の
出力駆動信号を生成することにより、外部電源電圧の投
入時において、内部ノードの電圧レベルが不定状態とな
るを防止することができ、確実に、この外部電源電圧投
入時においてもラッチ回路によるラッチ電圧レベルを維
持することができる。
入検出信号に従って生成することにより、この第2の出
力駆動信号も、第2の電源電圧投入時に不定となるのを
防止することができ、確実にラッチ回路にラッチを行な
わせることができる。
力電源電圧レベルの振幅の信号に変換するレベル変換回
路を配置し、このレベル変換回路の入出力ノードを第1
の電源電圧をゲートに受ける転送ゲートで接続すること
により、第1の電源電圧投入遮断時においても、確実
に、このラッチ回路の出力信号に従って、レベル変換回
路を内部ノードの電圧レベルを所定電圧レベルに維持す
ることができ、レベル変換回路における貫通電流が生じ
るのを防止でき、またレベル変換回路出力信号が不定状
態となるのを防止することができる。
変換回路が設けられる構成においても、このレベル変換
回路の出力ノードを第2の電源電圧をゲートに受ける転
送ゲートで接続することにより、第1の電源電圧投入時
においてまたは遮断時において、レベル変換回路の出力
信号が不定状態となるのを防止することができる。
成を示す図である。
である。
回路の構成を示す図である。
示す図である。
部の構成を概略的に示す図である。
略的に示す図である。
成を示す図である。
の構成を概略的に示す図である。
波形図である。
要部の構成を概略的に示す図である。
示す図である。
す図である。
を示す図である。
に示す図である。
ンジスタ、11 NAND回路、7,13,14 イン
バータ回路、12 ゲート回路、20,21,22 イ
ンバータ回路、23,24 MOSトランジスタ、3
0,32 NOR回路、40 電源投入検出回路、42
インバータ回路、50 前段ゲート回路、52 レベ
ル変換回路、54 転送ゲート、IV1,IV2 イン
バータ回路、QN,TP,TN MOSトランジスタ、
906 NAND回路、907 ゲート回路、912
出力バッファ回路。
Claims (10)
- 【請求項1】 第1の電源電圧を動作電源電圧として受
け、少なくとも内部信号に従って第1の出力駆動信号を
生成する第1の出力駆動信号生成回路と、 第2の電源電圧を動作電源電圧として受け、前記第1の
出力駆動信号をラッチしかつ転送する第1のラッチ回
路、および前記第2の電源電圧を動作電源電圧として受
け、前記第1のラッチ回路の出力信号に従って、バス信
号線に結合される主出力ノードを駆動する第1の出力ト
ランジスタを備える、半導体装置。 - 【請求項2】 前記第1の電源電圧を動作電源電圧とし
て受け、少なくとも前記内部信号に従って第2の出力駆
動信号を生成する第2の出力駆動信号生成回路と、 前記第2の電源電圧を動作電源電圧として受け、前記第
2の出力駆動信号をラッチしかつ転送する第2のラッチ
回路、および少なくとも前記第2のラッチ回路の出力信
号に従って前記主出力ノードを駆動する出力駆動回路を
備え、前記主出力ノードの駆動時において、前記出力駆
動回路は、前記第1の出力トランジスタと相補的に前記
主出力ノードを前記内部信号に従って駆動する、請求項
1記載の半導体装置。 - 【請求項3】 前記出力駆動回路は、 前記第2の電源電圧を動作電源電圧として受け、前記ラ
ッチ回路の出力回路をバッファ処理するバッファ回路
と、 前記バッファ回路の出力信号に従って選択的に導通し、
導通時、前記主出力ノードを前記第2の電源電圧と極性
の異なる電圧レベルに駆動する第2の出力トランジスタ
とを備える、請求項2記載の半導体装置。 - 【請求項4】 前記出力駆動回路は、 前記第1の電源電圧を動作電源電圧として受け、前記内
部信号に従って前記第2の出力駆動信号と同一論理レベ
ルの信号を生成する補助駆動回路と、 前記補助駆動回路の出力ノードを前記ラッチ回路の出力
信号に従って選択的に前記第2の電源電圧と極性の異な
る電圧を供給する参照電圧ノードに結合する補助トラン
ジスタと、 前記補助駆動回路の出力ノードの電圧に従って選択的に
導通し、導通時、前記主出力ノードを前記参照ノードの
電圧レベルに駆動する第2の出力トランジスタを備え
る、請求項2記載の半導体装置。 - 【請求項5】 前記第1のラッチ回路は、入力論理しき
い値が、少なくとも前記第1の出力駆動信号生成回路が
動作不能とされる第1の電源電圧レベルよりも高くされ
たインバータを含む、請求項1記載の半導体装置。 - 【請求項6】 前記第2のラッチ回路は、入力論理しき
い値が、少なくとも前記第2の出力駆動信号生成回路が
動作不能とされる前記第1の電源電圧の電圧レベルより
も高くされたインバータを含む、請求項2記載の半導体
装置。 - 【請求項7】 前記第1の電源電圧の投入を検出し、電
源投入検出信号を生成する電源投入検出回路をさらに備
え、 前記第1の出力駆動信号生成回路は、前記電源投入検出
信号と前記内部信号とに従って前記第1の出力駆動信号
を生成する、請求項1記載の半導体装置。 - 【請求項8】 前記第1の電源電圧の投入を検出して、
前記第1の電源電圧の投入時に電源投入検出信号を生成
する電源投入検出回路をさらに備え、 前記第2の出力駆動信号生成回路は、前記内部信号と前
記電源投入検出信号とに従って前記第2の出力駆動信号
を生成する、請求項2記載の半導体装置。 - 【請求項9】 前記第1の出力駆動信号生成回路と前記
第1のラッチ回路の間に配置され、前記第1の出力駆動
信号生成回路の出力信号の振幅を前記第2の電源電圧レ
ベルの振幅に変換して前記第1のラッチ回路にレベル変
換信号を伝達するレベル変換回路と、 前記レベル変換回路の入力と出力との間に結合され、か
つそのゲートに前記第2の電源電圧を受ける転送ゲート
をさらに備える、請求項1記載の半導体装置。 - 【請求項10】 前記第2の出力駆動信号生成回路と前
記第2のラッチ回路の間に配置され、前記第2の出力駆
動信号生成回路の出力信号の振幅を前記第2の電源電圧
レベルの振幅に変換して前記第2のラッチ回路にレベル
変換信号を伝達するレベル変換回路と、 前記レベル変換回路の入力と出力との間に結合され、か
つそのゲートに前記第2の電源電圧を受ける転送ゲート
をさらに備える、請求項2記載の半導体装置。
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