JP2004363640A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、ICやLSI等の半導体集積回路に関し、特に、複数の電源電圧が供給されて動作する半導体集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、各種の電子機器の高速動作や低消費電力を実現するために、これらの電子機器において使用されるICやLSI等の半導体集積回路の高集積化や低電圧化が進んでいる。しかし、全ての半導体集積回路の動作電圧を一律に低電圧化することは、デバイス固有の特性を考慮すると、極めて困難である。従って、異なる電源電圧で動作する複数の半導体集積回路が互いに接続される場合が生じる。
【0003】
そのような場合に対応するために、高い電源電圧が供給されて動作する入力バッファと低い電源電圧が供給されて動作する次段回路とを含む入力回路を有する半導体集積回路が開発されている。図6に、従来の半導体集積回路における入力回路の例を示す。この例においては、入力バッファ及び次段回路として、インバータが用いられている。
【0004】
図6に示す入力回路は、高い電源電圧HVDD(例えば、3.3V)が供給される入力バッファ10と、低い電源電圧LVDD(例えば、1.8V)が供給される次段回路20とを含んでいる。外部回路から外部入力端子(パッド)PDを介して入力バッファ10に入力信号が供給されると、入力バッファ10は、この入力信号に基づいて電流増幅を行い、出力信号を次段回路20に供給する。
【0005】
このような半導体集積回路において、外部回路とのアクセスを行わないときには、消費電力低減等の理由により、電源電圧LVDDが供給されたまま電源電圧HVDDの供給が停止される場合がある。そのような場合には、入力バッファ10の出力がハイインピーダンス状態となるので、次段回路20の入力電位が不定状態となってしまう。その電位によっては、次段回路20において直列接続されているPチャネルMOSトランジスタ及びNチャネルMOSトランジスタの両方が共にオンして、貫通電流I0が流れてしまうという問題があった。
【0006】
ところで、下記の特許文献1には、多電源系をもつ半導体集積回路の電源電圧オフ時のICの出力を安定させるために、制御電圧検出回路を出力電源系で構成し、その出力をレベルホールド回路の出力に接続される出力固定回路へ入力するようにした半導体集積回路が開示されている。しかしながら、特許文献1には、入力回路の動作を安定させることについては開示されていない。
【0007】
【特許文献1】
特開平6−19412号公報(第1頁、図1)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、上記の点に鑑み、本発明の目的は、複数の電源電圧が供給されて動作する半導体集積回路において、入力バッファに電源電圧が供給されていない場合に、次段回路に貫通電流が流れないようにすることである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、本発明に係る半導体集積回路は、複数の電源電圧が供給されて動作する半導体集積回路であって、第1の電源電圧が供給されたときに、入力端子に入力される信号に基づいて信号を出力する入力バッファと、第1の電源電圧が供給されているか否かを検出する検出回路と、第2の電源電圧が供給されて動作する次段回路であって、第1の電源電圧が供給されていることを検出回路が検出したときに、入力バッファから出力される信号に基づいて信号を出力し、第1の電源電圧が供給されていないことを検出回路が検出したときに、出力レベルを固定する次段回路とを具備する。
【0010】
ここで、検出回路が、第2の電源電圧に一端が接続されたインピーダンス素子と、インピーダンス素子の他端にドレインが接続され、第1の電源電圧がゲートに供給されてスイッチング動作を行うトランジスタとを含むようにしても良い。
また、入力バッファが、直列に接続されたPチャネルトランジスタ及びNチャネルトランジスタによって構成されるインバータを含むようにしても良い。
【0011】
さらに、次段回路が、第1の電源電圧が供給されているときにハイレベルとなる制御信号と入力バッファから出力される信号との論理積を反転して出力するNAND回路を含むようにしても良い。あるいは、次段回路が、第1の電源電圧が供給されているときにローレベルとなる制御信号と入力バッファから出力される信号との論理和を反転して出力するNOR回路を含むようにしても良い。
以上において、第1の電源電圧が、第2の電源電圧よりも高くなるようにしても良い。
【0012】
以上の様に構成した本発明によれば、第1の電源電圧が供給されていないことを検出回路が検出したときに、次段回路の出力レベルを固定するようにしたので、入力バッファに第1の電源電圧が供給されていない場合に、次段回路に貫通電流が流れないようにすることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の要素には同一の番号を付して、説明を省略する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る半導体集積回路に含まれている入力回路の構成を示す図である。この半導体集積回路は、複数の電源電圧として、第1の電源電圧HVDD(本実施形態においては、3.3Vとする)と、第2の電源電圧LVDD(本実施形態においては、1.8Vとする)とが供給されて動作する。
【0014】
図1に示すように、この半導体集積回路に含まれている入力回路は、電源電圧HVDDが供給されたときに、外部回路から外部入力端子(パッド)PDに入力される信号に基づいて信号を出力する入力バッファ10と、電源電圧HVDDが供給されているか否かを検出する電源電圧検出回路30と、電源電圧LVDDが供給されて動作する次段回路40とを有している。
【0015】
電源電圧検出回路30は、図2に示すように、電源電圧LVDDに一端が接続されたインピーダンス素子としての抵抗R1と、抵抗R1の他端にドレインが接続され、電源電圧HVDDがゲートに供給されてスイッチング動作を行うNチャネルMOSトランジスタQN21と、トランジスタQN21のドレインに接続され、電源電圧LVDDが供給されて動作するインバータ31とを含んでいる。
【0016】
ここで、電源電圧HVDDが供給されているときには、トランジスタQN21がオンして、トランジスタQN21のドレインから出力される反転制御信号CNバーがローレベルとなり、インバータ31から出力される制御信号CNがハイレベルとなる。一方、電源電圧HVDDが供給されていないときには、トランジスタQN21がオフして、トランジスタQN21のドレインから出力される反転制御信号CNバーがハイレベルとなり、インバータ31から出力される制御信号CNがローレベルとなる。
【0017】
入力バッファ10としては、図3に示すように、直列に接続されたPチャネルMOSトランジスタQP31とNチャネルMOSトランジスタQN31とによって構成されるインバータが用いられている。このインバータは、電源電圧HVDDが供給されたときに、入力端子に入力される信号Aを反転して、出力信号Xとして出力する。
【0018】
次段回路40としては、図4に示すように、PチャネルMOSトランジスタQP41及びQP41とNチャネルMOSトランジスタQN41及びQN41とによって構成されるNAND回路が用いられている。このNAND回路は、電源電圧LVDDが供給されたときに、2つの入力端子に入力される信号B1及びB2の論理積を反転して、出力信号Yとして出力する。
【0019】
再び図1を参照すると、次段回路40の一方の入力端子には、入力バッファ10から出力される信号が供給され、次段回路40の他方の入力端子には、電源電圧検出回路30から出力される制御信号CNが供給される。
【0020】
電源電圧HVDDが供給されていることが検出され、制御信号CNがハイレベルであるときに、次段回路40は、入力バッファ10から入力された信号を反転して内部回路に供給する。一方、電源電圧HVDDが供給されていないことが検出され、制御信号CNがローレベルであるときに、次段回路40は、出力をハイレベルに固定する。
【0021】
このような入力回路によれば、電源電圧LVDDが供給されたまま電源電圧HVDDの供給が停止される場合においても、次段回路において貫通電流I0が流れてしまうおそれがなくなる。
【0022】
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
図5は、本発明の第2の実施形態に係る半導体集積回路に含まれている入力回路の構成を示す図である。本発実施形態においては、次段回路として、第1の実施形態におけるNAND回路の替わりにNOR回路を用いている。
【0023】
図5に示すように、この入力回路は、電源電圧HVDDが供給されたときに動作する入力バッファ10と、電源電圧HVDDが供給されているか否かを検出する電源電圧検出回路30と、電源電圧LVDDが供給されて動作する次段回路50とを有している。
【0024】
次段回路50としては、電源電圧LVDDが供給されたときに、2つの入力端子に入力される信号の論理和を反転して出力するNOR回路が用いられている。次段回路50の一方の入力端子には、入力バッファ10から出力される信号が供給され、次段回路50の他方の入力端子には、電源電圧検出回路30から出力される反転制御信号CNバーが供給される。
【0025】
電源電圧HVDDが供給されていることが検出され、反転制御信号CNバーがローレベルであるときに、次段回路50は、入力バッファ10から入力された信号を反転して内部回路に供給する。一方、電源電圧HVDDが供給されていないことが検出され、反転制御信号CNバーがハイレベルであるときに、次段回路40は、出力をローレベルに固定する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態における入力回路の構成を示す図。
【図2】電源電圧検出回路の具体的な回路例を示す図。
【図3】入力バッファの具体的な回路例を示す図。
【図4】次段回路の具体的な回路例を示す図。
【図5】本発明の第2の実施形態における入力回路の構成を示す図。
【図6】従来の半導体集積回路における入力回路の例を示す図。
【符号の説明】
10 入力バッファ、 30 電源電圧検出回路、 31 インバータ、 40、50 次段回路、 PD 外部入力端子(パッド)、 R1 抵抗、 QP31〜QP42 PチャネルMOSトランジスタ、 QN21〜QN42 NチャネルMOSトランジスタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention generally relates to semiconductor integrated circuits such as ICs and LSIs, and more particularly to a semiconductor integrated circuit that operates by being supplied with a plurality of power supply voltages.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in order to realize high-speed operation and low power consumption of various electronic devices, high integration and low voltage of semiconductor integrated circuits such as ICs and LSIs used in these electronic devices have been advanced. However, it is extremely difficult to uniformly reduce the operating voltages of all the semiconductor integrated circuits in consideration of the characteristics unique to the device. Therefore, a plurality of semiconductor integrated circuits operating at different power supply voltages may be connected to each other.
[0003]
In order to cope with such a case, a semiconductor integrated circuit having an input circuit including an input buffer operated by supplying a high power supply voltage and a next-stage circuit operated by supplying a low power supply voltage has been developed. FIG. 6 shows an example of an input circuit in a conventional semiconductor integrated circuit. In this example, an inverter is used as the input buffer and the next stage circuit.
[0004]
The input circuit shown in FIG. 6 includes an
[0005]
In such a semiconductor integrated circuit, when the access to the external circuit is not performed, the supply of the power supply voltage HV DD may be stopped while the power supply voltage LV DD is supplied for reasons such as a reduction in power consumption. In such a case, since the output of the
[0006]
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-163,087 discloses a control voltage detection circuit configured with an output power supply system and stabilizing the output of the semiconductor integrated circuit having a multiple power supply system in order to stabilize the output of the IC when the power supply voltage is turned off. There is disclosed a semiconductor integrated circuit adapted to input to an output fixing circuit connected to an output of the circuit. However, Patent Document 1 does not disclose stabilizing the operation of the input circuit.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-6-19412 (page 1, FIG. 1)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above, an object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit that operates with a plurality of power supply voltages supplied thereto, and when a power supply voltage is not supplied to an input buffer, a through current flows to a next-stage circuit. It is not to be.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a semiconductor integrated circuit according to the present invention is a semiconductor integrated circuit that operates by being supplied with a plurality of power supply voltages, and is configured to input to an input terminal when a first power supply voltage is supplied. An input buffer that outputs a signal based on a signal to be supplied, a detection circuit that detects whether or not the first power supply voltage is supplied, and a next-stage circuit that operates with the second power supply voltage supplied. When the detection circuit detects that the first power supply voltage is supplied, outputs a signal based on the signal output from the input buffer, and detects that the first power supply voltage is not supplied. And a next-stage circuit for fixing the output level when is detected.
[0010]
Here, the detection circuit includes an impedance element having one end connected to the second power supply voltage, a transistor having a drain connected to the other end of the impedance element, and having the first power supply voltage supplied to the gate to perform a switching operation. May be included.
Further, the input buffer may include an inverter configured by a P-channel transistor and an N-channel transistor connected in series.
[0011]
Further, the next-stage circuit may include a NAND circuit that inverts and outputs a logical product of a control signal that is at a high level when the first power supply voltage is supplied and a signal output from the input buffer. . Alternatively, the next-stage circuit may include a NOR circuit that inverts and outputs a logical sum of a control signal that becomes low level when the first power supply voltage is supplied and a signal output from the input buffer. .
In the above, the first power supply voltage may be higher than the second power supply voltage.
[0012]
According to the present invention configured as described above, when the detection circuit detects that the first power supply voltage is not supplied, the output level of the next-stage circuit is fixed. When the power supply voltage of 1 is not supplied, a through current can be prevented from flowing to the next stage circuit.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the same elements are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an input circuit included in a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention. The semiconductor integrated circuit includes a plurality of power supply voltages, a first power supply voltage HV DD (3.3 V in the present embodiment) and a second power supply voltage LV DD (1. 8 V).
[0014]
As shown in FIG. 1, an input circuit included in the semiconductor integrated circuit receives a signal based on a signal input from an external circuit to an external input terminal (pad) PD when a power supply voltage HV DD is supplied. , An
[0015]
Power supply
[0016]
Here, when the power supply voltage HV DD is supplied, the transistor QN21 is turned on, the inverted control signal CN output from the drain of the transistor QN21 becomes low level, and the control signal CN output from the
[0017]
As the
[0018]
As the next-
[0019]
Referring to FIG. 1 again, a signal output from the
[0020]
When the supply of the power supply voltage HV DD is detected and the control signal CN is at a high level, the next-
[0021]
According to such an input circuit, even when the supply of the power supply voltage HV DD is stopped while the power supply voltage LV DD is being supplied, there is no possibility that the through current I 0 flows in the next-stage circuit.
[0022]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of an input circuit included in a semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, a NOR circuit is used as the next stage circuit in place of the NAND circuit in the first embodiment.
[0023]
As shown in FIG. 5, the input circuit includes an
[0024]
The next-
[0025]
When it is detected that the power supply voltage HV DD is supplied and the inversion control signal CN is at a low level, the next-
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an input circuit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a specific circuit example of a power supply voltage detection circuit.
FIG. 3 is a diagram showing a specific circuit example of an input buffer.
FIG. 4 is a diagram showing a specific circuit example of a next-stage circuit.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of an input circuit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an example of an input circuit in a conventional semiconductor integrated circuit.
[Explanation of symbols]
Claims (6)
第1の電源電圧が供給されたときに、入力端子に入力される信号に基づいて信号を出力する入力バッファと、
第1の電源電圧が供給されているか否かを検出する検出回路と、
第2の電源電圧が供給されて動作する次段回路であって、第1の電源電圧が供給されていることを前記検出回路が検出したときに、前記入力バッファから出力される信号に基づいて信号を出力し、第1の電源電圧が供給されていないことを前記検出回路が検出したときに、出力レベルを固定する前記次段回路と、
を具備する半導体集積回路。A semiconductor integrated circuit that operates by being supplied with a plurality of power supply voltages,
An input buffer that outputs a signal based on a signal input to an input terminal when the first power supply voltage is supplied;
A detection circuit for detecting whether or not the first power supply voltage is supplied;
A second-stage circuit that operates by being supplied with a second power supply voltage, based on a signal output from the input buffer when the detection circuit detects that the first power supply voltage is being supplied; A next-stage circuit that outputs a signal and fixes an output level when the detection circuit detects that the first power supply voltage is not supplied;
A semiconductor integrated circuit comprising:
第2の電源電圧に一端が接続されたインピーダンス素子と、
前記インピーダンス素子の他端にドレインが接続され、第1の電源電圧がゲートに供給されてスイッチング動作を行うトランジスタと、
を含む、請求項1記載の半導体集積回路。The detection circuit,
An impedance element having one end connected to the second power supply voltage;
A transistor having a drain connected to the other end of the impedance element, a first power supply voltage being supplied to a gate, and performing a switching operation;
The semiconductor integrated circuit according to claim 1, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003155873A JP2004363640A (en) | 2003-05-30 | 2003-05-30 | Semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003155873A JP2004363640A (en) | 2003-05-30 | 2003-05-30 | Semiconductor integrated circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2004363640A true JP2004363640A (en) | 2004-12-24 |
Family
ID=34050147
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003155873A Withdrawn JP2004363640A (en) | 2003-05-30 | 2003-05-30 | Semiconductor integrated circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2004363640A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1684430A1 (en) * | 2005-01-24 | 2006-07-26 | Fujitsu Limited | Buffer circuit and integrated circuit |
US7567111B2 (en) | 2005-06-14 | 2009-07-28 | Seiko Epson Corporation | Potential fixing circuit for integrated circuit having multiple supply potentials |
-
2003
- 2003-05-30 JP JP2003155873A patent/JP2004363640A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1684430A1 (en) * | 2005-01-24 | 2006-07-26 | Fujitsu Limited | Buffer circuit and integrated circuit |
US7414442B2 (en) | 2005-01-24 | 2008-08-19 | Fujitsu Limited | Buffer circuit and integrated circuit |
US7567111B2 (en) | 2005-06-14 | 2009-07-28 | Seiko Epson Corporation | Potential fixing circuit for integrated circuit having multiple supply potentials |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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