JP2006086905A - Slew rate adjusting circuit - Google Patents

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JP2006086905A JP2004270612A JP2004270612A JP2006086905A JP 2006086905 A JP2006086905 A JP 2006086905A JP 2004270612 A JP2004270612 A JP 2004270612A JP 2004270612 A JP2004270612 A JP 2004270612A JP 2006086905 A JP2006086905 A JP 2006086905A
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Hideyuki Kihara
秀之 木原
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an output buffer circuit having a slew rate adjusting circuit which is not influenced by an external resistor. <P>SOLUTION: Since the output of the circuit can be changed while controlling the potential of a pull-up resistor or pull-down resistor by applying a bias to the gate of an output transistor other than an output transistor changing at a constant slew rate to turn it on, out of a PMOS transistor 10 and an NMOS transistor 11 constituting output transistors of the slew rate adjusting circuit, the output can be changed from its an "H" level to an "L" level and from the "L" level to the "H" level at the constant slew rate, even if the pull-up resistor or the pull-down resistor is connected. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は半導体集積回路に搭載される出力バッファ回路に関するものである。   The present invention relates to an output buffer circuit mounted on a semiconductor integrated circuit.

パーソナルコンピュータの周辺機器用の通信規格であるUSB(Universal Serial Bus)規格などでは、スルーレート制御型の出力バッファ回路が使用されている。
(特許文献1)には図7に示すスルーレート制御型の出力バッファ回路が記載されている。これは、内部入力端子PEN,NENのレベルに対応する出力信号を出力端子1に出力する回路で、PMOSトランジスタ12,10,23および電流源4と容量14などで形成され、内部入力端子PEN,NENが“H”レベルから“L”レベルになった時に、出力端子1の電位を一定のスルーレートで“H”レベルから“L”レベルに変化させるようにNMOSトランジスタ11をONする第1の制御回路と、NMOSトランジスタ13,6,22および電流源7と容量14などで形成され、内部入力端子PEN,NENが“L”レベルから“H”レベルになった時に、出力端子1の電位を一定のスルーレートで“L”レベルから“H”レベルに変化させるようにPMOSトランジスタ10をONする第2の制御回路とで構成されている。
In the USB (Universal Serial Bus) standard, which is a communication standard for peripheral devices of personal computers, a slew rate control type output buffer circuit is used.
(Patent Document 1) describes a slew rate control type output buffer circuit shown in FIG. This is a circuit for outputting an output signal corresponding to the level of the internal input terminals PEN, NEN to the output terminal 1, and is formed by PMOS transistors 12, 10, 23, a current source 4, a capacitor 14, and the like, and the internal input terminals PEN, When NEN changes from “H” level to “L” level, the first NMOS transistor 11 is turned on so that the potential of the output terminal 1 is changed from “H” level to “L” level at a constant slew rate. The control circuit, NMOS transistors 13 and 6, 22 and current source 7 and capacitor 14 are formed. When the internal input terminals PEN and NEN are changed from "L" level to "H" level, the potential of the output terminal 1 is changed. And a second control circuit that turns on the PMOS transistor 10 so as to change from the “L” level to the “H” level at a constant slew rate.

第1の制御回路は次のように構成されている。
PMOSトランジスタ12のソースは電源VDDに接続され、PMOSトランジスタ12のドレインはNMOSトランジスタ22のドレインおよびPMOSトランジスタ10のゲートに接続されている。PMOSトランジスタ23のソースは接続点51に接続され、PMOSトランジスタ23のドレインはNMOSトランジスタ11のゲートに接続されている。電流源4はPMOSトランジスタ5のソースと接続され、PMOSトランジスタ5のドレインは接続点51に接続している。容量14の一端は出力端子1とPMOSトランジスタ10のドレイン、NMOSトランジスタ11のドレインに接続し、容量14の他端は接続点51と接続している。
The first control circuit is configured as follows.
The source of the PMOS transistor 12 is connected to the power supply VDD, and the drain of the PMOS transistor 12 is connected to the drain of the NMOS transistor 22 and the gate of the PMOS transistor 10. The source of the PMOS transistor 23 is connected to the connection point 51, and the drain of the PMOS transistor 23 is connected to the gate of the NMOS transistor 11. The current source 4 is connected to the source of the PMOS transistor 5, and the drain of the PMOS transistor 5 is connected to the connection point 51. One end of the capacitor 14 is connected to the output terminal 1 and the drain of the PMOS transistor 10 and the drain of the NMOS transistor 11, and the other end of the capacitor 14 is connected to the connection point 51.

内部入力端子PEN,NENが“H”レベルから“L”レベルになった時に、PMOSトランジスタ10を急速にOFFさせ、電流源4の電流がPMOSトランジスタ5を通して容量14に流れることにより、出力端子1の電位を一定のスルーレートで“H”レベルから“L”レベルに変化させるようにNMOSトランジスタ11をONする。   When the internal input terminals PEN and NEN change from the “H” level to the “L” level, the PMOS transistor 10 is rapidly turned off, and the current of the current source 4 flows to the capacitor 14 through the PMOS transistor 5, thereby outputting the output terminal 1. The NMOS transistor 11 is turned on so as to change the potential at the “H” level to the “L” level at a constant slew rate.

第2の制御回路は次のように構成されている。
NMOSトランジスタ13のソースは電源VSSに接続され、NMOSトランジスタ13のドレインはPMOSトランジスタ23のドレインおよびNMOSトランジスタ11のゲートに接続されている。NMOSトランジスタ22のソースは接続点51に接続され、NMOSトランジスタ22のドレインはPMOSトランジスタ10のゲートに接続されている。電流源7はNMOSトランジスタ6のソースと接続され、NMOSトランジスタ6のドレインは接続点51に接続している。
The second control circuit is configured as follows.
The source of the NMOS transistor 13 is connected to the power supply VSS, and the drain of the NMOS transistor 13 is connected to the drain of the PMOS transistor 23 and the gate of the NMOS transistor 11. The source of the NMOS transistor 22 is connected to the connection point 51, and the drain of the NMOS transistor 22 is connected to the gate of the PMOS transistor 10. The current source 7 is connected to the source of the NMOS transistor 6, and the drain of the NMOS transistor 6 is connected to the connection point 51.

内部入力端子PEN,NENが“L”レベルから“H”レベルになった時に、NMOSトランジスタ11を急速にOFFさせ、電流源7の電流がNMOSトランジスタ6を通して容量14から流れることにより、出力端子1の電位を一定のスルーレートで“L”レベルから“H”レベルに変化させるようにPMOSトランジスタ10をONする。   When the internal input terminals PEN and NEN change from the “L” level to the “H” level, the NMOS transistor 11 is rapidly turned off, and the current of the current source 7 flows from the capacitor 14 through the NMOS transistor 6, thereby causing the output terminal 1. The PMOS transistor 10 is turned on so as to change the potential at the “L” level to the “H” level at a constant slew rate.

このように内部入力端子PENおよびNENを同時に“H”レベルあるいは“L”レベルにすることで、出力端子1の出力電圧の変化を一定のスルーレートに調整できる。
特開2000−49585号公報(12頁,図1)
Thus, by simultaneously setting the internal input terminals PEN and NEN to the “H” level or “L” level, the change in the output voltage of the output terminal 1 can be adjusted to a constant slew rate.
JP 2000-49585 (page 12, FIG. 1)

しかしながら出力端子1をプルアップ抵抗によって電源VDDに引き上げていると、内部入力端子PEN,NENが“L”レベルから“H”レベルになった時に、NMOSトランジスタ13,6,22および電流源7と容量14で形成される第2の制御回路により、出力端子1が、出力端子1の電位が一定のスルーレートで“L”レベルから“H”レベルに変化する時間よりも早い時間で“H”レベルに到達する。   However, if the output terminal 1 is pulled up to the power supply VDD by a pull-up resistor, when the internal input terminals PEN and NEN change from “L” level to “H” level, the NMOS transistors 13, 6 and 22 and the current source 7 The second control circuit formed by the capacitor 14 causes the output terminal 1 to “H” at a time earlier than the time when the potential of the output terminal 1 changes from “L” level to “H” level at a constant slew rate. Reach the level.

すなわち、出力端子1に接続されているプルアップ抵抗を通して容量14の出力端子1側が“H”レベルに持ち上がるため出力端子1に余分な電位上昇が発生し、単位時間あたりの電位上昇が大きくなるという問題が発生する。   That is, since the output terminal 1 side of the capacitor 14 is raised to the “H” level through the pull-up resistor connected to the output terminal 1, an extra potential rise occurs at the output terminal 1, and the potential rise per unit time increases. A problem occurs.

また、出力端子1をプルダウン抵抗によって電源VSSに引き下げていると、内部入力端子PEN,NENが“H”レベルから“L”レベルになった時にPMOSトランジスタ12,5,23および電流源4と容量14で形成される第1の制御回路により、出力端子1の電位が一定のスルーレートで“H”レベルから“L”レベルに変化する時間よりも、早い時間で出力端子1が“L”レベルに到達する。   Further, when the output terminal 1 is pulled down to the power supply VSS by a pull-down resistor, the PMOS transistors 12, 5, 23 and the current source 4 and the capacitance when the internal input terminals PEN, NEN are changed from "H" level to "L" level. 14, the output terminal 1 is set to the “L” level earlier than the time when the potential of the output terminal 1 changes from the “H” level to the “L” level at a constant slew rate. To reach.

すなわち、出力端子1に接続されているプルダウン抵抗を通して容量14の出力端子1側が“L”レベルに低下するため、出力端子1に余分な電位低下が発生し、単位時間あたりの電位低下が大きくなるという問題が発生する。   That is, since the output terminal 1 side of the capacitor 14 is lowered to the “L” level through the pull-down resistor connected to the output terminal 1, an extra potential drop occurs at the output terminal 1, and the potential drop per unit time increases. The problem occurs.

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、出力端子1にプルアップ抵抗またはプルダウン抵抗が接続されている場合でも、常に一定のスルーレートで動作することができるスルーレート調整回路を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and provides a slew rate adjustment circuit that can always operate at a constant slew rate even when a pull-up resistor or a pull-down resistor is connected to the output terminal 1. For the purpose.

この目的を達成するために本発明のスルーレート調整回路は、第1の電源と出力端子との間に第1の出力トランジスタが接続され、前記出力端子と第2の電源との間に第2の出力トランジスタが接続され、前記第1の出力トランジスタのゲートをオン/オフする第1のスイッチ回路と、前記第2の出力トランジスタのゲートをオン/オフする第2のスイッチ回路とを有し、前記出力端子にスルーレート調整用の容量が接続されたスルーレート調整回路であって、前記第1の出力トランジスタのゲートと前記第2の出力トランジスタのゲートが第1の電位差発生回路により電位差を与えられて前記第1の出力トランジスタのゲートとドレインにスルーレート調整用の前記容量を接続する第1の手段と、前記第2の出力トランジスタのゲートと前記第1の出力トランジスタのゲートが第2の電位差発生回路により電位差を与えられて前記第2の出力トランジスタのゲートとドレインに前記容量を接続する第2の手段とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve this object, in the slew rate adjusting circuit of the present invention, the first output transistor is connected between the first power supply and the output terminal, and the second output transistor is connected between the output power supply and the second power supply. A first switch circuit for turning on / off the gate of the first output transistor, and a second switch circuit for turning on / off the gate of the second output transistor, A slew rate adjusting circuit having a slew rate adjusting capacitor connected to the output terminal, wherein a potential difference is provided between the gate of the first output transistor and the gate of the second output transistor by a first potential difference generating circuit. And a first means for connecting the capacity for adjusting the slew rate to the gate and drain of the first output transistor, and the gate and the front of the second output transistor. The gate of the first output transistor is characterized in that a second means for connecting said capacitance to the gate and drain of said given the potential difference by the second difference generating circuit second output transistor.

この構成によれば、出力トランジスタを構成しているPMOSトランジスタとNMOSトランジスタのうち、一定のスルーレートで変化している出力トランジスタ以外の出力トランジスタのゲートにバイアスを与えることで、プルアップ抵抗あるいはプルダウン抵抗の電位を制御することができるため、プルアップ抵抗あるいはプルダウン抵抗が接続された場合でも、一定のスルーレートで“H”レベルから“L”レベル、“L”レベルから“H”レベルに変化させることができる。   According to this configuration, a pull-up resistor or a pull-down resistor is provided by applying a bias to the gate of an output transistor other than the output transistor that is changing at a constant slew rate, among the PMOS transistor and the NMOS transistor constituting the output transistor. Since the potential of the resistor can be controlled, even when a pull-up resistor or pull-down resistor is connected, it changes from “H” level to “L” level and from “L” level to “H” level at a constant slew rate. Can be made.

以下、本発明のスルーレート調整回路を図1〜図6に示す各実施形態に基づいて説明する。
(第1の実施形態)
図1〜図3は本発明の(第1の実施形態)のスルーレート調整回路を示す。
Hereinafter, the slew rate adjusting circuit of the present invention will be described based on each embodiment shown in FIGS.
(First embodiment)
1 to 3 show a slew rate adjusting circuit according to the first embodiment of the present invention.

図1において1は出力端子で、出力トランジスタであるPMOSトランジスタ10のドレインならびに出力トランジスタであるNMOSトランジスタ11のドレインに接続され、また出力端子1は抵抗器50を介して電源VDDにプルアップされている。   In FIG. 1, 1 is an output terminal connected to the drain of a PMOS transistor 10 as an output transistor and the drain of an NMOS transistor 11 as an output transistor, and the output terminal 1 is pulled up to a power supply VDD via a resistor 50. Yes.

PMOSトランジスタ10のソースは電源VDDに接続され、NMOSトランジスタ11のソースは電源VSSに接続されている。
PMOSトランジスタ10,NMOSトランジスタ11を制御する回路は次のようになる。
The source of the PMOS transistor 10 is connected to the power supply VDD, and the source of the NMOS transistor 11 is connected to the power supply VSS.
A circuit for controlling the PMOS transistor 10 and the NMOS transistor 11 is as follows.

PMOSトランジスタ10のゲートにドレインが接続されたPMOSトランジスタ12は、ソースが電流源8に接続され、ドレインはPMOSトランジスタ32のソースに接続されている。PMOSトランジスタ32のドレインは電源VSSに接続されている。PMOSトランジスタ12のゲートは内部入力端子PENに接続されている。   The PMOS transistor 12 whose drain is connected to the gate of the PMOS transistor 10 has a source connected to the current source 8 and a drain connected to the source of the PMOS transistor 32. The drain of the PMOS transistor 32 is connected to the power supply VSS. The gate of the PMOS transistor 12 is connected to the internal input terminal PEN.

PMOSトランジスタ32のゲートは、ゲートが内部入力端子NENに接続されたPMOSトランジスタ5のドレイン、ならびにPMOSトランジスタ47のソースに接続されている。PMOSトランジスタ5のゲートは、内部入力端子NENに接続されている。PMOSトランジスタ46,47のゲートは内部入力端子NENに接続されている。PMOSトランジスタ47のドレインは、ゲートが内部入力端子NENに接続されたPMOSトランジスタ46のソースと接続され、またPMOSトランジスタ47のドレインとPMOSトランジスタ46のソースは、スルーレート調整用の容量14を介して出力端子1に接続されている。ここでは容量14の一端を接続点52と呼んで説明する。   The gate of the PMOS transistor 32 is connected to the drain of the PMOS transistor 5 whose gate is connected to the internal input terminal NEN and the source of the PMOS transistor 47. The gate of the PMOS transistor 5 is connected to the internal input terminal NEN. The gates of the PMOS transistors 46 and 47 are connected to the internal input terminal NEN. The drain of the PMOS transistor 47 is connected to the source of the PMOS transistor 46 whose gate is connected to the internal input terminal NEN, and the drain of the PMOS transistor 47 and the source of the PMOS transistor 46 are connected via the slew rate adjusting capacitor 14. It is connected to the output terminal 1. Here, one end of the capacitor 14 is referred to as a connection point 52 for explanation.

PMOSトランジスタ46のドレインは、ゲートが内部入力端子PENに接続されたPMOSトランジスタ34のソースに接続されている。PMOSトランジスタ34のドレインはNMOSトランジスタ11のゲートに接続されている。PMOSトランジスタ34のゲートは内部入力端子PENに接続されている。   The drain of the PMOS transistor 46 is connected to the source of the PMOS transistor 34 whose gate is connected to the internal input terminal PEN. The drain of the PMOS transistor 34 is connected to the gate of the NMOS transistor 11. The gate of the PMOS transistor 34 is connected to the internal input terminal PEN.

以上のPMOSトランジスタ12,32,5,47,46,34および電流源4,8と容量14で形成される制御回路は、内部入力端子PEN,NENが“H”レベルから“L”レベルになった時に、出力トランジスタであるNMOSトランジスタ11に対しては、出力端子1の電位を一定のスルーレートで“H”レベルから“L”レベルに変化させるように制御するもので、PMOSトランジスタ10のゲートをオン/オフする第1のスイッチ回路を構成するPMOSトランジスタ5,12,32および電流源4,8と、PMOSトランジスタ10のゲートとNMOSトランジスタ11のゲートがPMOSトランジスタ32により電位差を与えられてPMOSトランジスタ10のゲートとドレインに前記容量14を接続する第1の手段を構成するPMOSトランジスタ47,46,34とに、その動作状態によって区分できる。   In the control circuit formed by the PMOS transistors 12, 32, 5, 47, 46, and 34, the current sources 4 and 8, and the capacitor 14, the internal input terminals PEN and NEN are changed from the “H” level to the “L” level. The NMOS transistor 11 as an output transistor is controlled so that the potential of the output terminal 1 is changed from “H” level to “L” level at a constant slew rate. PMOS transistors 5, 12, and 32 and current sources 4 and 8 constituting the first switch circuit for turning on / off the transistor, the gate of the PMOS transistor 10 and the gate of the NMOS transistor 11 are given a potential difference by the PMOS transistor 32, and the PMOS First means for connecting the capacitor 14 to the gate and drain of the transistor 10 is provided. The PMOS transistor 47,46,34 which can be divided by its operating state.

さらに、図1のスルーレート調整回路において、NMOSトランジスタ13のソースは電流源9を介して電源VSSに接続され、NMOSトランジスタ13のドレインはNMOSトランジスタ33のソース、NMOSトランジスタ11のゲートに接続されている。NMOSトランジスタ33のドレインは電源VDDに接続されている。NMOSトランジスタ33のゲートはPMOSトランジスタ33のソースに接続されている。NMOSトランジスタ13のゲートは内部入力端子NENに接続されている。   Further, in the slew rate adjusting circuit of FIG. 1, the source of the NMOS transistor 13 is connected to the power supply VSS via the current source 9, and the drain of the NMOS transistor 13 is connected to the source of the NMOS transistor 33 and the gate of the NMOS transistor 11. Yes. The drain of the NMOS transistor 33 is connected to the power supply VDD. The gate of the NMOS transistor 33 is connected to the source of the PMOS transistor 33. The gate of the NMOS transistor 13 is connected to the internal input terminal NEN.

NMOSトランジスタ45のソースは、NMOSトランジスタ33のゲートおよびNMOSトランジスタ6のドレインに接続されている。NMOSトランジスタ6のソースは電流源7を介して電源VSSに接続されている。NMOSトランジスタ6のゲートは内部入力端子PENに接続されている。   The source of the NMOS transistor 45 is connected to the gate of the NMOS transistor 33 and the drain of the NMOS transistor 6. The source of the NMOS transistor 6 is connected to the power source VSS via the current source 7. The gate of the NMOS transistor 6 is connected to the internal input terminal PEN.

NMOSトランジスタ45のドレインは前記接続点52とNMOSトランジスタ44のソースに接続されている。NMOSトランジスタ44のドレインは、NMOSトランジスタ31のソース、PMOSトランジスタ32のゲートに接続されている。NMOSトランジスタ31のドレインはPMOSトランジスタ10のゲートに接続されている。NMOSトランジスタ31のゲートは内部入力端子NENに接続されている。NMOSトランジスタ44,45のゲートは内部入力端子PENに接続されている。   The drain of the NMOS transistor 45 is connected to the connection point 52 and the source of the NMOS transistor 44. The drain of the NMOS transistor 44 is connected to the source of the NMOS transistor 31 and the gate of the PMOS transistor 32. The drain of the NMOS transistor 31 is connected to the gate of the PMOS transistor 10. The gate of the NMOS transistor 31 is connected to the internal input terminal NEN. The gates of the NMOS transistors 44 and 45 are connected to the internal input terminal PEN.

以上のNMOSトランジスタ13,33,6,44,45,31および電流源7,9と容量14で形成される制御回路は、内部入力端子PEN,NENが“L”レベルから“H”レベルになった時に、出力端子1の電位を一定のスルーレートで“L”レベルから“H”レベルに変化させるように制御するもので、NMOSトランジスタ11のゲートをオン/オフする第2のスイッチ回路を構成するNMOSトランジスタ6,33,13および電流源7,9と、NMOSトランジスタ11のゲートとPMOSトランジスタ10のゲートがNMOSトランジスタ33により電位差を与えられてNMOSトランジスタ11のゲートとドレインに前記容量14を接続する第2の手段を構成するNMOSトランジスタ31,44,45とに、その動作状態によって区分できる。   In the control circuit formed by the NMOS transistors 13, 33, 6, 44, 45, 31 and the current sources 7, 9 and the capacitor 14, the internal input terminals PEN and NEN are changed from the “L” level to the “H” level. The second switch circuit that controls the gate of the NMOS transistor 11 to turn on and off is configured to control the potential of the output terminal 1 to change from “L” level to “H” level at a constant slew rate. NMOS transistors 6, 33, and current sources 7, 9, the gate of the NMOS transistor 11 and the gate of the PMOS transistor 10 are given a potential difference by the NMOS transistor 33, and the capacitor 14 is connected to the gate and drain of the NMOS transistor 11. The NMOS transistors 31, 44, 45 constituting the second means for It can be classified by.

このように構成されたスルーレート調整回路の動作を図2,図3を用いて説明する。
図2は内部入力端子PENおよびNENがそれぞれ“L”レベルから“H”レベルになった直後の動作を示している。図3は図2の状態を時間変化で示している。
The operation of the slew rate adjusting circuit configured as described above will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 shows the operation immediately after the internal input terminals PEN and NEN change from the “L” level to the “H” level. FIG. 3 shows the state of FIG. 2 with time.

図3に示した時刻T0において、内部入力端子PENおよびNENが“H”レベルになると、NMOSトランジスタ6,13,31,33,44,45がオンし、出力トランジスタであるPMOSトランジスタ10のゲートが、NMOSトランジスタ31、NMOSトランジスタ44を介して接続点52と接続され、容量14がPMOSトランジスタ10のドレインのゲートに接続される。さらに接続点52はNMOSトランジスタ45、NMOSトランジスタ6を介して電流源7に接続される。   When the internal input terminals PEN and NEN become “H” level at time T0 shown in FIG. 3, the NMOS transistors 6, 13, 31, 33, 44, and 45 are turned on, and the gate of the PMOS transistor 10 that is the output transistor is turned on. The NMOS transistor 31 and the NMOS transistor 44 are connected to the connection point 52, and the capacitor 14 is connected to the drain gate of the PMOS transistor 10. Further, the connection point 52 is connected to the current source 7 through the NMOS transistor 45 and the NMOS transistor 6.

従って、PMOSトランジスタ10のゲート容量から流れる微少電流を無視すれば、IC=I7なる電流源7と等しい電流が容量14に流れるため、PMOSトランジスタ10のゲート電位はしきい値電圧VGS10まで低下する。   Therefore, if a minute current flowing from the gate capacitance of the PMOS transistor 10 is ignored, a current equal to that of the current source 7 with IC = I7 flows to the capacitance 14, so that the gate potential of the PMOS transistor 10 decreases to the threshold voltage VGS10.

このとき、NMOSトランジスタ33のゲートはNMOSトランジスタ45を介して接続点52と接続され、電流源9の電流I9がNMOSトランジスタ13を介してNMOSトランジスタ33のソースから流れるため、NMOSトランジスタ33のゲートとソース間にはVGS33の電位差が発生する。従ってNMOSトランジスタ11のゲートには、PMOSトランジスタ10に対してVGS33の低下電圧が印加される。この状態を図3の時刻T0から時刻T1に示している。   At this time, the gate of the NMOS transistor 33 is connected to the connection point 52 via the NMOS transistor 45, and the current I 9 of the current source 9 flows from the source of the NMOS transistor 33 via the NMOS transistor 13. A potential difference of VGS33 is generated between the sources. Therefore, the gate of the NMOS transistor 11 is applied with the reduced voltage VGS33 with respect to the PMOS transistor 10. This state is shown from time T0 to time T1 in FIG.

次に、PMOSトランジスタ10のゲート電位がしきい値電圧VGS10に達すると容量14を流れる電流ICはPMOSトランジスタ10のドレイン電流IP10の一部から供給されるようになり、PMOSトランジスタ10の電位がほぼ一定のまま推移する期間に移行する。この期間は図3で時刻T1から時刻T2として示されている。また図3の時刻T1から時刻T2の期間では、時刻T0から時刻T1の期間と同様にNMOSトランジスタ11のゲートにはPMOSトランジスタ10に対してVGS33の低下電圧が印加されている。このため、NMOSトランジスタ11のゲートにはバイアス電圧が印加されており、NMOSトランジスタ11はドレイン電流IN11を流そうとする。NMOSトランジスタ11が完全にオフしている従来のスルーレート調整回路では、図3の時刻T1から時刻T2の期間で抵抗器50により出力端子1の電圧が急激に上昇するためスルーレートが変化するが、図1の構成によればNMOSトランジスタ11のドレイン電流IN11により抵抗器50に、IRなる電流を流しながら出力端子1のスルーレートを制御するため、出力端子1の急激な電圧上昇は発生しない。   Next, when the gate potential of the PMOS transistor 10 reaches the threshold voltage VGS10, the current IC flowing through the capacitor 14 is supplied from a part of the drain current IP10 of the PMOS transistor 10, and the potential of the PMOS transistor 10 is almost equal. Transition to a period that remains constant. This period is shown as time T1 to time T2 in FIG. In the period from time T1 to time T2 in FIG. 3, the reduced voltage of VGS33 is applied to the PMOS transistor 10 at the gate of the NMOS transistor 11 as in the period from time T0 to time T1. For this reason, a bias voltage is applied to the gate of the NMOS transistor 11, and the NMOS transistor 11 tries to pass the drain current IN11. In the conventional slew rate adjusting circuit in which the NMOS transistor 11 is completely turned off, the slew rate is changed because the voltage at the output terminal 1 is rapidly increased by the resistor 50 during the period from time T1 to time T2 in FIG. According to the configuration of FIG. 1, since the slew rate of the output terminal 1 is controlled by causing the drain current IN11 of the NMOS transistor 11 to flow the IR current through the resistor 50, a rapid voltage rise at the output terminal 1 does not occur.

なお、内部入力端子PEN,NENを“H”レベルから“L”レベルに変化させた場合、出力端子1は“H”レベルから“L”レベルに変化するが、その場合のスルーレートは出力端子1が“L”レベルから“H”レベルに変化する場合と同様に変化する。   When the internal input terminals PEN and NEN are changed from the “H” level to the “L” level, the output terminal 1 changes from the “H” level to the “L” level. In this case, the slew rate is the output terminal. It changes in the same manner as when 1 changes from “L” level to “H” level.

(第2の実施形態)
図4は本発明の(第2の実施形態)のスルーレート調整回路を示す。
この図4では、(第1の実施形態)の図1におけるNMOSトランジスタ31,44,45のそれぞれが、NMOSトランジスタとPMOSトランジスタを並列接続して構成され制御電圧が“H”レベルでオンするトランスファーゲート31a,44a,45aで構成されている。また、この図4では、(第1の実施形態)の図1におけるPMOSトランジスタ47,46,34のそれぞれが、NMOSトランジスタとPMOSトランジスタを並列接続して構成され制御電圧が“L”レベルでオンするトランスファーゲート47a,46a,34aで構成されている。図4ではPMOSトランジスタ5のドレインとNMOSトランジスタ6のドレインを接続点52に接続したものである。その他は図1と同じである。
(Second Embodiment)
FIG. 4 shows a slew rate adjusting circuit according to the second embodiment of the present invention.
In FIG. 4, each of the NMOS transistors 31, 44, 45 in FIG. 1 of the (first embodiment) is configured by connecting an NMOS transistor and a PMOS transistor in parallel, and the control voltage is turned on at “H” level. It consists of gates 31a, 44a and 45a. Further, in FIG. 4, each of the PMOS transistors 47, 46, and 34 in FIG. 1 of the (first embodiment) is configured by connecting an NMOS transistor and a PMOS transistor in parallel, and is turned on when the control voltage is “L” level. Transfer gates 47a, 46a, 34a. In FIG. 4, the drain of the PMOS transistor 5 and the drain of the NMOS transistor 6 are connected to the connection point 52. Others are the same as FIG.

このように、NMOSトランジスタおよびPMOSトランジスタをトランスファーゲートで構成することでオン抵抗が低くなり、出力トランジスタであるPMOSトランジスタ10およびNMOSトランジスタ11をより高精度に制御できる。   Thus, by configuring the NMOS transistor and the PMOS transistor with the transfer gate, the on-resistance is lowered, and the PMOS transistor 10 and the NMOS transistor 11 that are output transistors can be controlled with higher accuracy.

また、トランスファーゲートは入力と出力が双方向なためどちらから電流を流しても良いため、容量14に電流を流しスルーレートを調整している電流源4および電流源7の接続の自由度が高くなる。   Also, transfer gate for inputs and outputs may be a current flows from either two-way such for a high degree of freedom in connection of the current source 4 and the current source 7 is adjusted slew rate current flows to the capacitor 14 Become.

以上のように構成された本発明の(第2の実施形態)の動作は、第1実施例で説明したものと同様に動作し、出力端子1にプルアップの抵抗器50が接続されていてもスルーレートは一定に保たれる。   The operation of the second embodiment of the present invention configured as described above is the same as that described in the first embodiment, and the pull-up resistor 50 is connected to the output terminal 1. However, the slew rate is kept constant.

(第3の実施形態)
図5は本発明の(第3の実施形態)のスルーレート調整回路を示す。
この図5では次の点だけが(第2の実施形態)を示す図4とは異なっている。
(Third embodiment)
FIG. 5 shows a slew rate adjusting circuit according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is different from FIG. 4 showing (second embodiment) only in the following points.

つまり、(第2の実施形態)の図4では、PMOSトランジスタ5のドレインとNMOSトランジスタ6のドレインを接続点52に接続したものであったが、この図5ではPMOSトランジスタ5のドレインをNMOSトランジスタ33のゲートと接続し、NMOSトランジスタ6のドレインをPMOSトランジスタ32のゲートに接続したものである。   That is, in FIG. 4 of the (second embodiment), the drain of the PMOS transistor 5 and the drain of the NMOS transistor 6 are connected to the connection point 52. In FIG. 5, however, the drain of the PMOS transistor 5 is connected to the NMOS transistor. The gate of the NMOS transistor 6 is connected to the gate of the PMOS transistor 32.

このように構成された本発明の(第3の実施形態)の動作は、(第1の実施形態)で説明したものと同様に動作し、出力端子1にプルアップの抵抗器50が接続されていてもスルーレートは一定に保たれる。   The operation of the (third embodiment) of the present invention thus configured operates in the same manner as described in the (first embodiment), and a pull-up resistor 50 is connected to the output terminal 1. Even so, the slew rate is kept constant.

なお、上記の各実施形態ではPMOSトランジスタ32によってPMOSトランジスタ10のゲートとNMOSトランジスタ11のゲートに電位差VGS32を与えてPMOSトランジスタ10のゲートとドレインにスルーレート調整用の容量14を接続したが、この電位差を発生する第1の電位差発生回路は、PMOSトランジスタ32を図6に示すようにバイポーラ型PNPトランジスタ32Bに置き換え、エミッタに電流が流れている動作中のベースとエミッタ間電位差で構成することもできる。また、上記の各実施形態ではNMOSトランジスタ33によってNMOSトランジスタ11のゲートとPMOSトランジスタ10のゲートに電位差VGS33を与えてNMOSトランジスタ11のゲートとドレインに容量14を接続したが、この電位差を発生する第2の電位差発生回路は、NMOSトランジスタ33を図6に示すようにバイポーラ型NPNトランジスタ33Bに置き換え、エミッタに電流が流れているベースとエミッタ間電位差で構成することもできる。このことは(第2の実施形態)を示す図4、(第3の実施形態)を示す図5においても同様に実施できる。   In each of the above embodiments, the PMOS transistor 32 gives the potential difference VGS32 to the gate of the PMOS transistor 10 and the gate of the NMOS transistor 11, and the slew rate adjusting capacitor 14 is connected to the gate and drain of the PMOS transistor 10. The first potential difference generating circuit for generating a potential difference may be configured by replacing the PMOS transistor 32 with a bipolar PNP transistor 32B as shown in FIG. it can. Further, in each of the above embodiments, the NMOS transistor 33 gives the potential difference VGS33 to the gate of the NMOS transistor 11 and the gate of the PMOS transistor 10 and connects the capacitor 14 to the gate and drain of the NMOS transistor 11, but this potential difference is generated. The potential difference generating circuit 2 can be configured by replacing the NMOS transistor 33 with a bipolar NPN transistor 33B as shown in FIG. 6 and a potential difference between the base and the emitter in which current flows through the emitter. This can be similarly performed in FIG. 4 showing the (second embodiment) and FIG. 5 showing the (third embodiment).

なお、上記の各実施形態では出力端子1にプルアップ抵抗が接続された場合を説明したが、本発明によればプルダウン抵抗が接続された場合やプルダウンとプルアップ抵抗が同時に接続された場合でも、スルーレートを一定に保つことができる。また内部入力端子PENを“L”レベル、内部入力端子NENを設定すれば出力端子1をハイインピーダンス状態に設定できる。   In each of the above embodiments, the case where the pull-up resistor is connected to the output terminal 1 has been described. However, according to the present invention, even when the pull-down resistor is connected or when the pull-down resistor and the pull-up resistor are connected simultaneously. The slew rate can be kept constant. If the internal input terminal PEN is set to “L” level and the internal input terminal NEN is set, the output terminal 1 can be set to a high impedance state.

本発明はラインドライバ回路、特にUSB(Universal Serial Bus)において、所定のスルーレートでデータラインを駆動するドライバ回路に利用することが可能である。   The present invention can be used in a line driver circuit, particularly a driver circuit that drives a data line at a predetermined slew rate in a USB (Universal Serial Bus).

本発明の(第1の実施形態)のスルーレート調整回路の回路図Circuit diagram of slew rate adjustment circuit of (first embodiment) of the present invention 同実施形態の動作説明図Operation explanatory diagram of the same embodiment 同実施形態のタイムチャートTime chart of the same embodiment 本発明の(第2の実施形態)のスルーレート調整回路の回路図Circuit diagram of slew rate adjusting circuit of (second embodiment) of the present invention 本発明の(第3の実施形態)のスルーレート調整回路の回路図Circuit diagram of slew rate adjusting circuit of (third embodiment) of the present invention 本発明における第1,第2の電位差発生回路をバイポーラトランジスタで構成した別の実施形態の回路図The circuit diagram of another embodiment which comprised the 1st, 2nd potential difference generation circuit in this invention with the bipolar transistor. 従来のスルーレート調整回路の回路図Circuit diagram of conventional slew rate adjustment circuit

符号の説明Explanation of symbols

PEN 内部入力端子
NEN 内部入力端子
1 出力端子
4,7,8,9 電流源
14 容量
10,12,23,32,47,46,34,5 PMOSトランジスタ
11,22,31,44,45,33,13 NMOSトランジスタ
50 抵抗器
VG5 NMOSトランジスタ11のゲート電圧
VG10 PMOSトランジスタ10のゲート電圧
VGS33 NMOSトランジスタ33のゲート・ソース間電圧
VGS32 PMOSトランジスタ32のゲート・ソース間電圧
31a,44a,45a 制御電圧が“H”レベルでオンするトランスファーゲート
34a,47a,46a 制御電圧が“L”レベルでオンするトランスファーゲート
PEN internal input terminal NEN internal input terminal 1 output terminal 4, 7, 8, 9 current source 14 capacity 10, 12, 23, 32, 47, 46, 34, 5 PMOS transistors 11, 22, 31, 44, 45, 33 , 13 NMOS transistor 50 Resistor VG5 Gate voltage VG10 of NMOS transistor 11 Gate voltage VGS33 of PMOS transistor 10 Gate-source voltage VGS32 of NMOS transistor 33 Gate-source voltages 31a, 44a, 45a of PMOS transistor 32 Transfer gates 34a, 47a, 46a which are turned on at the H level The transfer gates which are turned on when the control voltage is the "L" level

Claims (4)

第1の電源と出力端子との間に第1の出力トランジスタが接続され、前記出力端子と第2の電源との間に第2の出力トランジスタが接続され、前記第1の出力トランジスタのゲートをオン/オフする第1のスイッチ回路と、前記第2の出力トランジスタのゲートをオン/オフする第2のスイッチ回路とを有し、前記出力端子にスルーレート調整用の容量が接続されたスルーレート調整回路であって、
前記第1の出力トランジスタのゲートと前記第2の出力トランジスタのゲートが第1の電位差発生回路により電位差を与えられて前記第1の出力トランジスタのゲートとドレインにスルーレート調整用の前記容量を接続する第1の手段と、
前記第2の出力トランジスタのゲートと前記第1の出力トランジスタのゲートが第2の電位差発生回路により電位差を与えられて前記第2の出力トランジスタのゲートとドレインに前記容量を接続する第2の手段と
を備えたスルーレート調整回路。
A first output transistor is connected between the first power supply and the output terminal, a second output transistor is connected between the output terminal and the second power supply, and the gate of the first output transistor is connected to the first output transistor. A slew rate having a first switch circuit for turning on / off and a second switch circuit for turning on / off the gate of the second output transistor, and a slew rate adjusting capacitor connected to the output terminal An adjustment circuit,
The gate of the first output transistor and the gate of the second output transistor are given a potential difference by a first potential difference generation circuit, and the capacitor for adjusting the slew rate is connected to the gate and drain of the first output transistor. First means to:
Second means for connecting the capacitor to the gate and drain of the second output transistor by applying a potential difference between the gate of the second output transistor and the gate of the first output transistor by a second potential difference generation circuit. A slew rate adjustment circuit.
前記第1の出力トランジスタは、前記第1の電源にソースが接続され前記出力端子にドレインが接続されたP型MOSFETであり、
前記第2の出力トランジスタは、前記第2の電源にソースが接続され前記出力端子にドレインが接続されたN型MOSFETである
請求項1記載のスルーレート調整回路。
The first output transistor is a P-type MOSFET having a source connected to the first power supply and a drain connected to the output terminal,
2. The slew rate adjusting circuit according to claim 1, wherein the second output transistor is an N-type MOSFET having a source connected to the second power supply and a drain connected to the output terminal.
前記第1の電位差発生回路は、ソースに電流が流れている動作中のP型MOSFETのゲートとソース間電位差であり、
前記第2の電位差発生回路は、ソースに電流が流れている動作中のN型MOSFETのゲートとソース間電位差である
請求項1記載のスルーレート調整回路。
The first potential difference generation circuit is a potential difference between the gate and the source of the operating P-type MOSFET in which a current flows through the source,
2. The slew rate adjusting circuit according to claim 1, wherein the second potential difference generating circuit is a potential difference between the gate and the source of the N-type MOSFET in operation in which a current flows through the source.
前記第1の電位差発生回路は、エミッタに電流が流れている動作中のバイポーラ型PNPトランジスタのベースとエミッタ間電位差であり、
前記第2の電位差発生回路はエミッタに電流が流れている動作中のバイポーラ型NPNトランジスタのベースとエミッタ間電位差である
請求項1記載のスルーレート調整回路。
The first potential difference generating circuit is a potential difference between the base and the emitter of the active bipolar PNP transistor in which current flows through the emitter,
2. A slew rate adjusting circuit according to claim 1, wherein said second potential difference generating circuit is a potential difference between the base and emitter of a bipolar NPN transistor in operation in which a current flows through the emitter.
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