JP2003249847A - プルアップ回路およびプルダウン回路 - Google Patents
プルアップ回路およびプルダウン回路Info
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Abstract
よびプルダウン回路を提供する。 【解決手段】 電源VDDと端子1との間に直列に配置さ
れた、バックゲートが電源VDD側に接続され、ソースと
ドレインとの間が所定の抵抗値を持つように制御された
第1のPMOSトランジスタ11と、バックゲートが端
子1側に接続された第2のPMOSトランジスタ12を
備え、電源投入時に第2のPMOSトランジスタ12の
ゲートを第1のNMOSトランジスタ14でグラウンド
レベルに保持するとともに、電源切断時に第2のPMO
Sトランジスタ12のゲートを第3のPMOSトランジ
スタ13で端子1と同電位に保持する。
Description
は出力する端子をプルアップするプルアップ回路および
プルダウンするプルダウン回路に関する。
部回路の信号を入力あるいは出力する端子(I/O端
子)をプルアップするプルアップ回路およびプルダウン
するプルダウン回路が知られている。
備えられたプルアップ回路としてのPMOSトランジス
タおよび端子を示す図である。
MOSトランジスタおよび端子を示す図である。
る。
00は、電源VDDと端子1との間に直列に配置されてい
る。このPMOSトランジスタ100のゲートはグラウ
ンドGNDに接続されるとともに、バックゲートは電源
VDD側に接続されている。また、このPMOSトランジ
スタ100は、バックゲートとドレインとの間に寄生ダ
イオード100aを有する。
る内部回路(図示せず)に外部からの信号を入力した
り、あるいは内部回路からの信号を外部に出力するI/
O端子の役割を担うものである。
と、PMOSトランジスタ100のゲートはグラウンド
GNDに接続されているため、このPMOSトランジス
タ100はオン状態になり、PMOSトランジスタ10
0を経由して端子1に電源VDDが印加される。このよう
にして、PMOSトランジスタ100がプルアップ抵抗
として機能し、端子1が電源VDDにプルアップされて、
内部回路に入力される信号のレベルや、その内部回路か
ら外部に出力される信号のレベルが所定の電位に保持さ
れる。
1に所定の電圧が印加されている状態で、半導体集積回
路に投入されている電源VDDが切断される場合がある。
当該半導体集積回路に供給される電源VDDが当該半導体
集積回路と並列に抵抗を介してグラウンドに接続されて
いる場合、上記PMOSトランジスタ100のバックゲ
ートとソースはグラウンドレベルになるとともにドレイ
ン側には外部から端子1を経由して所定の電圧が印加さ
れているため、PMOSトランジスタ100の寄生ダイ
オード100aを経由して、端子1から電源VDD側に向
けて突入電流が流れることとなる。また、上記のような
場合でないときでも、PMOSトランジスタ100のバ
ックゲートとソースはフローティング状態を経由して、
PN接合の微小リークによりグラウンドレベルの電位ま
で低下する。
るLVDS(Low Voltage Diffren
tial Signal)レシーバおよびLVDSトラ
ンスミッタを用いた技術が普及しつつあり、この技術で
は、LVDSレシーバおよびLVDSトランスミッタに
上述したプルアップ回路が組み込まれ、それらLVDS
レシーバおよびLVDSトランスミッタのうちのいずれ
か一方の電源を切断するということが行なわれる。従っ
て、プルアップ回路の突入電流を防止する技術は重要で
ある。また、同様にプルダウン回路の突入電流を防止す
る技術も重要である。
止が図られたプルアップ回路およびプルダウン回路を提
供することを目的とする。
明のプルアップ回路は、信号を入力あるいは出力する端
子をプルアップするプルアップ回路において、電源と上
記端子との間に直列に配置された、電源側から順に、バ
ックゲートが電源側に接続され、ソースとドレインとの
間が所定の抵抗値を持つように制御された第1のPMO
Sトランジスタと、バックゲートが上記端子側に接続さ
れ、ゲートが電源投入時はグラウンドレベル、電源切断
時は端子と同電位に保持された第2のPMOSトランジ
スタとを備えたことを特徴とする。
ら所定の電圧が印加されている状態で電源が切断された
場合であっても、ドレインが端子に接続された第2のP
MOSトランジスタのバックゲートが、その端子に接続
されてなる構成であるため、第2のPMOSトランジス
タは、端子から電源への方向を持つ寄生ダイオードを有
することはなく、従って寄生ダイオードによる電流経路
は存在しない。また、第2のPMOSトランジスタのゲ
ートは端子と同電位に保持されるため、第2のPMOS
トランジスタのチャネルを経由する電流経路も存在しな
い。従って、プルアップ回路における突入電流が防止さ
れる。
クゲートが上記端子側に接続されて上記第2のPMOS
トランジスタのゲートと上記端子との間に配置され、ゲ
ートが電源に接続された第3のPMOSトランジスタ
と、上記第2のPMOSトランジスタのゲートとグラウ
ンドとの間に配置されゲートが電源に接続された第1の
NMOSトランジスタとを備えたものであることが好ま
しい。
MOSトランジスタで第2のPMOSトランジスタのゲ
ートをグラウンドレベルに保持することができるととも
に、電源切断時に第3のPMOSトランジスタで第2の
PMOSトランジスタのゲートを端子と同電位に保持す
ることができる。
ウン回路は、信号を入力あるいは出力する端子をプルダ
ウンするプルダウン回路において、グラウンドと上記端
子との間に直列に配置された、グラウンド側から順に、
バックゲートがグラウンド側に接続され、ソースとドレ
インとの間が所定の抵抗値を持つように制御された第1
のNMOSトランジスタと、バックゲートが上記端子側
に接続され、ゲートがグラウンド接続時およびグラウン
ド切断時の双方において、電源レベルに保持された第2
のNMOSトランジスタとを備えたことを特徴とする。
ら所定の電圧が印加されている状態でグラウンドが切断
された場合であっても、ドレインが端子に接続された第
2のNMOSトランジスタのバックゲートが、その端子
に接続されてなる構成であるため、第2のNMOSトラ
ンジスタは、端子からグラウンドへの方向を持つ寄生ダ
イオードを有することはなく、従って寄生ダイオードに
よる電流経路は存在しない。また、第2のNMOSトラ
ンジスタのゲートは端子と同電位に保持されるため、第
2のNMOSトランジスタのチャネルを経由する電流経
路も存在しない。従って、プルダウン回路における突入
電流が防止される。
クゲートが上記端子側に接続されて上記第2のNMOS
トランジスタのゲートと上記端子との間に配置され、ゲ
ートがグラウンドに接続された第3のNMOSトランジ
スタと、上記第2のNMOSトランジスタのゲートと電
源との間に配置されゲートがグラウンドに接続された第
1のPMOSトランジスタとを備えたものであることが
好ましい。
1のPMOSトランジスタで第2のNMOSトランジス
タのゲートを電源レベルに保持することができるととも
に、グラウンド切断時に第3のNMOSトランジスタで
第2のNMOSトランジスタのゲートを端子と同電位に
保持することができる。
ついて説明する。
アップ回路の、電源が投入されている各部の状態を示す
回路図である。
れたプルアップ回路10および端子1が示されている。
回路(図示せず)に外部からの信号を入力したり、ある
いは内部回路からの信号を外部に出力するI/O端子の
役割を担うものである。
にプルアップする回路であり、このプルアップ回路10
には、電源VDDと端子1との間に直列に配置された、電
源V DD側から順に、第1のPMOSトランジスタ11と
第2のPMOSトランジスタ12とが備えられている。
トがグラウンドGNDに接続されるとともにバックゲー
トが電源VDD側に接続されて、ソースとドレインとの間
が所定の抵抗値を持つように制御される。また、第1の
PMOSトランジスタ11は寄生ダイオード11aを有
する。
は、バックゲートが端子1側に接続され、ゲートが電源
投入時はグラウンドレベル、電源切断時は端子1と同電
位に保持される。この第2のPMOSトランジスタ12
は寄生ダイオード12aを有する。
のPMOSトランジスタ12のゲートを電源投入時はグ
ラウンドレベル、電源切断時は端子1と同電位に保持す
るために、第3のPMOSトランジスタ13と第1のN
MOSトランジスタ14とが備えられている。
クゲートが端子1側に接続されて第2のPMOSトラン
ジスタ12のゲートと端子1との間に配置され、ゲート
が電源VDDに接続されている。一方、第1のNMOSト
ランジスタ14は、第2のPMOSトランジスタ12の
ゲートとグラウンドGNDとの間に配置されゲートが電
源VDDに接続されている。
に電源VDDが投入される。すると、第1のPMOSトラ
ンジスタ11のゲートはグラウンドGNDに接続されて
いるため、この第1のPMOSトランジスタ11はオン
状態になる。また、第3のPMOSトランジスタ13,
第1のNMOSトランジスタ14のゲートはともに電源
VDDに接続されているため、第3のPMOSトランジス
タ13,第1のNMOSトランジスタ14は、それぞ
れ、オフ状態,オン状態になる。第1のNMOSトラン
ジスタ14がオン状態になるため、第2のPMOSトラ
ンジスタ12のゲートはグラウンドレベルになり、これ
により第2のPMOSトランジスタ12はオン状態にな
る。すると、第1のPMOSトランジスタ11および第
2のPMOSトランジスタ12を経由して端子1に電源
VDDが印加される。このようにして端子1が電源VDDに
プルアップされる。本実施形態のプルアップ回路10
は、電源VDDが投入されると、通常のプルアップ抵抗と
して機能するため、端子1を経由して、内部回路に入力
される信号のレベルや、その内部回路から外部に出力さ
れる信号のレベルが所定の電位に保持される。
プ回路の、電源が切断された各部の状態を示す回路図で
ある。
加されている状態で、プルアップ回路10に投入されて
いる電源VDDが切断される。すると、第1のPMOSト
ランジスタ11のソースとバックゲートは電源VDDのレ
ベルからグラウンドGNDのレベルになる。また、第3
のPMOSトランジスタ13,第1のNMOSトランジ
スタ14双方のゲートも、電源VDDのレベルからグラウ
ンドGNDのレベルになる。
10の、端子1から電源VDDへの電流経路は、第1,第
2のPMOSトランジスタ11,12の寄生ダイオード
による第1の経路とチャネルによる第2の経路との2つ
の経路が考えられる。
レインが端子1に接続された第2のPMOSトランジス
タ12のバックゲートが、端子1に接続されてなる構成
であるため、第2のPMOSトランジスタ12は、端子
1から電源VDDへの方向を持つ寄生ダイオードを有する
ことはなく、第2のPMOSトランジスタ12の寄生ダ
イオードを経由する電流経路は存在しない。従って、プ
ルアップ回路10の、第1,第2のPMOSトランジス
タ11,12の寄生ダイオードによる第1の経路は存在
しないこととなる。
は、電源VDDが切断した時点で第3のPMOSトランジ
スタ13がオン状態になるため、端子1の電位と、第2
のPMOSトランジスタ12のゲート電位(ノードPG
の電位)とが同電位になり、これにより第2のPMOS
トランジスタ12がオフ状態になり、第2のPMOSト
ランジスタ12のチャネルを経由する電流経路も存在し
ない。従って、プルアップ回路10の、第1,第2のP
MOSトランジスタ11,12のチャネルによる第2の
経路も存在しないこととなる。従って、本実施形態のプ
ルアップ回路10は、端子1に外部から所定の電圧が印
加されている状態で電源VDDが切断された場合であって
も、突入電流を防止することができる。
ンジスタ12のゲートを電源投入時はグラウンドレベ
ル、電源切断時は端子1と同電位に保持するにあたり、
第3のPMOSトランジスタ13,第1のNMOSトラ
ンジスタ14を備えた例で説明したが、これに限られる
ものではなく、本発明は、第2のPMOSトランジスタ
12のゲートを電源投入時はグラウンドレベル、電源切
断時は端子1と同電位に保持されていればよい。
ドに接続されるとともにバックゲートが電源側に接続さ
れ、ソースとドレインとの間が所定の抵抗値を持つよう
に制御された第1のPMOSトランジスタ11の例で説
明したが、本発明にいう第1のPMOSトランジスタ
は、バックゲートが電源側に接続され、ソースとドレイ
ンとの間が所定の抵抗値を持つように制御されたもので
あればよい。
明する。
ダウン回路の、グラウンドが接続されている各部の状態
を示す回路図である。また、図2(b)は、(a)に示
すプルダウン回路のグラウンドの接続が切れた各部の状
態を示す回路図である。
れたプルダウン回路20および端子1が示されている。
ドGNDにプルダウンする回路であり、グラウンドGN
Dと端子1との間に直列に配置された、グラウンドGN
Dから順に、第1のNMOSトランジスタ21と第2の
NMOSトランジスタ22とが備えられている。第1の
NMOSトランジスタ21はゲートが電源VDDに接続さ
れるとともにバックゲートがグラウンドGND側に接続
されて、ソースとドレインとの間が所定の抵抗値を持つ
ように制御される。また、第1のNMOSトランジスタ
21は寄生ダイオード21aを有する。
は、バックゲートが端子1側に接続され、ゲートがグラ
ウンドGND接続時は電源VDDレベル、グラウンドGN
D切断時は端子1と同電位に保持される。この第2のN
MOSトランジスタ22は寄生ダイオード22aを有す
る。
NMOSトランジスタ22のゲートをグラウンドGND
接続時は電源VDDレベル、グラウンドGND切断時は端
子1と同電位に保持するために、第3のNMOSトラン
ジスタ23と第1のPMOSトランジスタ24とが備え
られている。第3のNMOSトランジスタ23は、バッ
クゲートが端子1側に接続されて第2のNMOSトラン
ジスタ22のゲートと端子1との間に配置され、ゲート
がグラウンドGNDに接続されている。一方、第1のP
MOSトランジスタ24は、第2のNMOSトランジス
タ22のゲートと電源VDDとの間に配置され、ゲートが
グラウンドGNDに接続されている。
の動作および作用・効果は、上述した第1の実施形態で
あるプルアップ回路10の動作において、電源VDDとグ
ラウンドGNDとを入れ替えたものと同じであるので、
重複を避け説明を省略する。
突入電流の防止が図られたプルアップ回路およびプルダ
ウン回路を提供することができる。
路の、電源が投入されている各部の状態を示す回路図で
ある。(b)は、(a)に示すプルアップ回路の、電源
が切断された各部の状態を示す回路図である。
路の、グラウンドが接続されている各部の状態を示す回
路図である。(b)は、(a)に示すプルダウン回路
の、グラウンドの接続が切れた各部の状態を示す回路図
である。
プルアップ回路としてのPMOSトランジスタおよび端
子を示す図である。(b)は、従来の半導体集積回路に
備えられたプルダウン回路としてのNMOSトランジス
タおよび端子を示す図である。
スタ 11a,12a 寄生ダイオード 12 プルアップ回路における第2のPMOSトランジ
スタ 13 プルアップ回路における第3のPMOSトランジ
スタ 14 プルアップ回路における第1のNMOSトランジ
スタ 20 プルダウン回路 21 プルダウン回路における第1のNMOSトランジ
スタ 21a,22a 寄生ダイオード 22 プルダウン回路における第2のNMOSトランジ
スタ 23 プルダウン回路における第3のNMOSトランジ
スタ 24 プルダウン回路における第1のNMOSトランジ
スタ
Claims (4)
- 【請求項1】 信号を入力あるいは出力する端子をプル
アップするプルアップ回路において、 電源と前記端子との間に直列に配置された、電源側から
順に、バックゲートが電源側に接続され、ソースとドレ
インとの間が所定の抵抗値を持つように制御された第1
のPMOSトランジスタと、バックゲートが前記端子側
に接続され、ゲートが電源投入時および電源切断時の双
方においてグラウンドレベルに保持された第2のPMO
Sトランジスタとを備えたことを特徴とするプルアップ
回路。 - 【請求項2】 バックゲートが前記端子側に接続されて
前記第2のPMOSトランジスタのゲートと前記端子と
の間に配置され、ゲートが電源に接続された第3のPM
OSトランジスタと、 前記第2のPMOSトランジスタのゲートとグラウンド
との間に配置されゲートが電源に接続された第1のNM
OSトランジスタとを備えたことを特徴とする請求項1
記載のプルアップ回路。 - 【請求項3】 信号を入力あるいは出力する端子をプル
ダウンするプルダウン回路において、 グラウンドと前記端子との間に直列に配置された、グラ
ウンド側から順に、バックゲートがグラウンド側に接続
され、ソースとドレインとの間が所定の抵抗値を持つよ
うに制御された第1のNMOSトレンジスタと、バック
ゲートが前記端子側に接続され、ゲートがグラウンド接
続時およびグラウンド切断時の双方において、電源レベ
ルに保持された第2のNMOSトランジスタとを備えた
ことを特徴とするプルダウン回路。 - 【請求項4】バックゲートが前記端子側に接続されて前
記第2のNMOSトランジスタのゲートと前記端子との
間に配置され、ゲートがグラウンドに接続された第3の
NMOSトランジスタと、 前記第2のNMOSトランジスタのゲートと電源との間
に配置されゲートがグラウンドに接続された第1のPM
OSトランジスタとを備えたことを特徴とする請求項3
記載のプルダウン回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002046466A JP2003249847A (ja) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | プルアップ回路およびプルダウン回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002046466A JP2003249847A (ja) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | プルアップ回路およびプルダウン回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003249847A true JP2003249847A (ja) | 2003-09-05 |
Family
ID=28659868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002046466A Pending JP2003249847A (ja) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | プルアップ回路およびプルダウン回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003249847A (ja) |
-
2002
- 2002-02-22 JP JP2002046466A patent/JP2003249847A/ja active Pending
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