JP2008054352A - Signal transmission circuit, cmos device and circuit substrate - Google Patents

Signal transmission circuit, cmos device and circuit substrate Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a transmission characteristic of a transmission line having a large electrostatic capacitance formed by a long signal line formed in a large-scale integrated circuit, a large number of connected driven circuits or the like. <P>SOLUTION: A middle-point voltage in electric source voltages of driving and driven circuits is output. Then, an additional circuit with low output impedance is connected to the signal line to keep a potential of the drive circuit at the middle-point voltage of the electric source voltage. Besides, a drive signal output from the drive circuit is excited at small amplitude with the middle-point voltage (a threshold voltage of the driven circuit) defined as a center of the amplitude, so that the driven circuit is driven by the drive signal whose amplitude is limited to the small amplitude. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、信号伝送回路、CMOS半導体デバイス、及び回路基板に関し、特に、付加回路を有する信号伝送回路、CMOS半導体デバイス、及び回路基板に関する。   The present invention relates to a signal transmission circuit, a CMOS semiconductor device, and a circuit board, and more particularly to a signal transmission circuit, a CMOS semiconductor device, and a circuit board having an additional circuit.

半導体集積回路素子の規模の増大と共に、これを形成する半導体チップの形状も大形化され、内部に形成される信号線(例えばクロックを分配する信号線、バスラインを構成する信号線等)の配線長が長くなる傾向にある。   As the scale of the semiconductor integrated circuit element increases, the shape of the semiconductor chip that forms the semiconductor integrated circuit element also increases in size, and the signal lines formed therein (for example, signal lines that distribute clocks, signal lines that constitute bus lines, etc.) The wiring length tends to be long.

図1に集積回路素子内に形成される信号線の各種の形態を示す。大規模集積回路素子は一辺が約15〜20mm程度の正四角形の半導体チップCPに形成される。従って内部に形成される信号線LINの線路長は長いもので20mm以上に達する例も少なくない。   FIG. 1 shows various forms of signal lines formed in an integrated circuit element. The large-scale integrated circuit element is formed on a regular square semiconductor chip CP having a side of about 15 to 20 mm. Therefore, the signal line LIN formed inside has a long line length, and in many cases reaches 20 mm or more.

図1に示すAは駆動回路DRと被駆動回路RCとの間の信号線路LINの線路長が100μm以下の配線形態を示す。Bは線路長が20mm以上の場合の配線形態を示す。Cはバスライン或はクロック分配線路のように被駆動回路RCが信号線路LINに多数接続されている場合の配線形態を示す。   A shown in FIG. 1 indicates a wiring configuration in which the line length of the signal line LIN between the drive circuit DR and the driven circuit RC is 100 μm or less. B shows the wiring configuration when the line length is 20 mm or more. C indicates a wiring configuration in the case where a number of driven circuits RC are connected to the signal line LIN, such as a bus line or a clock distribution line.

図2にこれらの各配線形態A、B、Cの電気的な等価回路を示す。   FIG. 2 shows an electrical equivalent circuit of each of these wiring forms A, B, and C.

駆動回路DRと被駆動回路RCとの間を接続する信号線路LINには配線容量CLが発生し、また被駆動回路RCの入力端には入力容量CGが形成される。これらの配線容量CLと入力容量CGは配線形態A、B、Cによってそれぞれ異なる値となる。入力容量CGは接続される被駆動回路RCの個数に比例した値となり、また配線容量CLは信号線路LINの長さに比例した値となる。   A wiring capacitance CL is generated in the signal line LIN connecting the drive circuit DR and the driven circuit RC, and an input capacitance CG is formed at the input end of the driven circuit RC. These wiring capacitance CL and input capacitance CG have different values depending on the wiring configurations A, B, and C, respectively. The input capacitance CG has a value proportional to the number of driven circuits RC to be connected, and the wiring capacitance CL has a value proportional to the length of the signal line LIN.

この視点で配線形態A、B、Cを見ると、配線形態Aが信号線路LINに接続される容量値が最も小さく、次に配線形態B、配線形態Cの順に静電容量値の値が大きくなり、この静電容量の値によって信号の伝送特性に大きな違いが発生する。   When the wiring forms A, B, and C are viewed from this viewpoint, the capacitance value of the wiring form A connected to the signal line LIN is the smallest, and the capacitance value increases in the order of the wiring form B and the wiring form C next. Thus, a large difference occurs in the signal transmission characteristics depending on the capacitance value.

図3にこれらの各種配線形態A、B、Cの信号線路にステップパルスを与えた場合のステップ応答波形を示す。図3Aは図1に示した配線形態Aのステップ応答波形、図3Bは図1に示した配線形態Bのステップ応答波形、図3Cは図1に示した配線形態Cのステップ応答波形を示す。図3から明らかなように、図1に示した配線形態Aの線路長ではステップ波形の立上りの遅れはほとんど見られないが、配線形態BとCではステップ波形は大きくなまり、大きな応答遅れを発生する。特に信号線路LINが長く、然も被駆動回路RCが多数接続される配線形態Cでその傾向が著るしく現れる。   FIG. 3 shows step response waveforms when step pulses are applied to the signal lines of these various wiring forms A, B, and C. 3A shows a step response waveform of the wiring configuration A shown in FIG. 1, FIG. 3B shows a step response waveform of the wiring configuration B shown in FIG. 1, and FIG. 3C shows a step response waveform of the wiring configuration C shown in FIG. As is clear from FIG. 3, the delay of the rise of the step waveform is hardly observed in the line length of the wiring form A shown in FIG. 1, but the step waveform becomes large in the wiring forms B and C, and a large response delay is generated. To do. In particular, the tendency appears remarkably in the wiring form C in which the signal line LIN is long and many driven circuits RC are connected.

図4にパルス応答波形を示す。配線形態Aは入力したパルスはほぼ正常に被駆動回路RCに伝達されるが、配線形態BとCではパルスはほとんど被駆動回路RCに伝達されない。つまり、パルス幅が狭いパルスは容量性が大きい信号線路では伝達できないことが解る。この点が半導体チップの大形化を阻害する要因となっている。   FIG. 4 shows a pulse response waveform. In the wiring form A, the input pulse is transmitted to the driven circuit RC almost normally, but in the wiring forms B and C, the pulse is hardly transmitted to the driven circuit RC. That is, it can be understood that a pulse having a narrow pulse width cannot be transmitted through a signal line having a large capacitance. This is a factor that hinders the increase in size of semiconductor chips.

また同様の現象として回路基板(プリント配線基板)に実装した集積回路素子の相互間を接続する信号線路にも当てはまる内容である。   Further, as a similar phenomenon, the same applies to signal lines that connect integrated circuit elements mounted on a circuit board (printed wiring board).

尚、半導体集積回路素子の集積度を高めるために、トランジスタ等の素子の加工寸法は微細化し、配線の線幅は細く形成しなければならない。この点で信号線路に発生する静電容量値は小さくなるものと考えられるが、線幅を細く形成するのと同時に絶縁層の厚みも薄く形成されるので、結果として信号線路の配線容量CL及び被駆動回路RCの入力容量CGは集積度の向上のために形成面積が縮小化されたとしても大きく減少することはない。   In order to increase the degree of integration of semiconductor integrated circuit elements, the processing dimensions of elements such as transistors must be miniaturized and the line width of wiring must be narrowed. In this respect, the capacitance value generated in the signal line is considered to be small. However, since the insulating layer is formed thin at the same time as the line width is narrowed, the wiring capacity CL of the signal line and The input capacitance CG of the driven circuit RC is not greatly reduced even if the formation area is reduced to improve the degree of integration.

一方、この不都合を解決するに例えば図5に示すようにクロックパルスを多数の回路領域MAPに配給する回路において、信号線路に大容量駆動回路DR、中容量駆動回路DR、小容量駆動回路DRを接続する方法も考えられるが、このように各信号線路LINに駆動回路DR、DR、DRを接続すると、集積回路内の回路が多くなり、消費電力も増大する。また、通過する回路が多くなるので、タイミング精度も劣化する。 On the other hand, in order to solve this inconvenience, for example, in a circuit that distributes clock pulses to a large number of circuit areas MAP as shown in FIG. 5, a large-capacity driving circuit DR 1 , a medium-capacity driving circuit DR 2 , Although a method of connecting DR 3 is also conceivable, connecting the drive circuits DR 1 , DR 2 , DR 3 to each signal line LIN in this way increases the number of circuits in the integrated circuit and increases power consumption. In addition, since more circuits pass through, the timing accuracy also deteriorates.

この発明の目的は集積回路内の集積度を高めることなく、長い信号線路でも確実に信号を伝送することができる信号伝送回路を提案しようとするものである。   An object of the present invention is to propose a signal transmission circuit capable of reliably transmitting a signal even with a long signal line without increasing the degree of integration in the integrated circuit.

そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる信号伝送回路、CMOS半導体デバイス、及び回路基板を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a signal transmission circuit, a CMOS semiconductor device, and a circuit board that can solve the above-described problems. This object is achieved by a combination of features described in the independent claims. The dependent claims define further advantageous specific examples of the present invention.

この発明では、信号線路の何れかに出力インピーダンスが低く、電源電圧の中点の電圧を出力する付加回路を接続した構成の信号伝送回路を提案するものである。   The present invention proposes a signal transmission circuit having a configuration in which an additional circuit having a low output impedance and outputting a midpoint voltage of a power supply voltage is connected to one of signal lines.

この発明による信号伝送回路によれば配線容量又は入力容量が大きい信号線路に対し、何れかに出力インピーダンスが低く、電源電圧の中点の電位を出力する付加回路を接続することにより、信号線路の電位は電源電圧の中点電位を中心に駆動される。つまり、被駆動回路は自己の閾値電圧を中心に駆動される。   According to the signal transmission circuit of the present invention, by connecting an additional circuit that outputs a potential at the midpoint of the power supply voltage to a signal line having a large wiring capacitance or input capacitance, the output impedance is low. The potential is driven around the midpoint potential of the power supply voltage. That is, the driven circuit is driven around its own threshold voltage.

付加回路の出力インピーダンスが低いことから、信号の振幅は小振幅に抑えられる。然し被駆動回路は自己の閾値を中心に駆動されるから、与えられる信号の振幅は小振幅であっても、確実にオン、オフ動作し、信号を受信することができる。また、付加回路の出力インピーダンスが低いために、伝送信号の遷移時間を決定する時定数(この場合は抵抗と容量の積)が小さくなるため、高速な信号を通過させることができる。   Since the output impedance of the additional circuit is low, the amplitude of the signal is suppressed to a small amplitude. However, since the driven circuit is driven around its own threshold, even if the amplitude of the applied signal is small, it can be reliably turned on and off to receive the signal. In addition, since the output impedance of the additional circuit is low, the time constant for determining the transition time of the transmission signal (in this case, the product of the resistance and the capacitance) is small, so that a high-speed signal can be passed.

よって配線容量及び入力容量の和の値が大きい形態の信号線路であっても、入力されたパルスに波形歪みを与えることなく伝送することができる。   Therefore, even a signal line having a large sum of wiring capacitance and input capacitance can be transmitted without giving waveform distortion to the input pulse.

加えて伝送信号の振幅が小さくなるため、配線容量、入力容量への過渡的な充放電電流が小さくなり、動作時の消費電力も減らすことができる。   In addition, since the amplitude of the transmission signal is reduced, the transient charge / discharge current to the wiring capacitance and the input capacitance is reduced, and the power consumption during operation can be reduced.

上記課題を解決するために、本発明の一つの形態は、伝送信号を送り出す駆動回路と、前記伝送信号を伝搬させる信号線路と、2つの電源電圧VSS及びVDD(VDD>VSS)により駆動され、前記信号線路で伝播された前記伝送信号を取り込む被駆動回路を備える信号伝送回路において、前記信号線路に対し、前記電源電圧VSSより大きく、前記電源電圧VDDより小さい所定の電圧を出力する付加回路を備えることを特徴とする信号伝送回路を提供する。 In order to solve the above-described problem, one form of the present invention is a drive circuit for sending a transmission signal, a signal line for propagating the transmission signal, and two power supply voltages V SS and V DD (V DD > V SS ). driven by the signal transmission circuit comprising a driven circuit incorporating the transmission signal propagated in the signal line, to said signal line, greater than said power supply voltage V SS, the power supply voltage V DD is less than a predetermined voltage A signal transmission circuit including an additional circuit that outputs the signal is provided.

本形態の一つの態様においては、上記信号伝送回路において、前記被駆動回路は、入力された電圧に応じて2値の出力電圧のいずれかを出力するディジタル回路を有し、前記付加回路が、前記ディジタル回路の出力が前記2値の出力電圧の一方から他方へ反転する閾値電圧にほぼ一致する電圧を出力する。   In one aspect of the present embodiment, in the signal transmission circuit, the driven circuit includes a digital circuit that outputs one of binary output voltages according to the input voltage, and the additional circuit includes: The digital circuit outputs a voltage that substantially matches the threshold voltage at which one of the binary output voltages is inverted from one to the other.

本形態の別の態様においては、上記信号伝送回路において、前記付加回路が、電源電圧VSS及びVDDのほぼ中点の電圧を出力する。 In another aspect of the present embodiment, in the signal transmission circuit, the additional circuit outputs a voltage approximately at the midpoint between the power supply voltages V SS and V DD .

本形態の更に別の態様においては、上記信号伝送回路において、前記付加回路が、前記駆動回路の出力インピーダンスよりも低い出力インピーダンスを有する。   In still another aspect of the embodiment, in the signal transmission circuit, the additional circuit has an output impedance lower than the output impedance of the drive circuit.

本形態の更に別の態様においては、上記信号伝送回路において、前記付加回路の出力インピーダンスが、前記駆動回路の出力インピーダンスの1/2から1/4の大きさである。   In still another aspect of this embodiment, in the signal transmission circuit, the output impedance of the additional circuit is 1/2 to 1/4 of the output impedance of the drive circuit.

本形態の更に別の態様においては、上記信号伝送回路において、前記付加回路が、第1のインバータと、前記第1のインバータの入力端子と出力端子を接続した帰還回路を有する。   In still another aspect of the present embodiment, in the signal transmission circuit, the additional circuit includes a first inverter and a feedback circuit in which an input terminal and an output terminal of the first inverter are connected.

本形態の更に別の態様においては、上記信号伝送回路において、前記被駆動回路は第2のインバータを有し、前記第1のインバータが、前記第2のインバータとほぼ等しいベータレシオを有する。   In still another aspect of the embodiment, in the signal transmission circuit, the driven circuit includes a second inverter, and the first inverter has a beta ratio substantially equal to that of the second inverter.

本形態の更に別の態様においては、上記信号伝送回路において、前記付加回路が、P型FET及びN型FETを有し、前記P型FET及び前記N型FETのゲートのそれぞれに、順方向バイアス電圧が印加される。   In still another aspect of the present embodiment, in the signal transmission circuit, the additional circuit includes a P-type FET and an N-type FET, and a forward bias is applied to each of the gates of the P-type FET and the N-type FET. A voltage is applied.

本形態の更に別の態様においては、上記信号伝送回路において、前記付加回路が、前記電源電圧VSSより大きく、前記電源電圧VDDより小さい所定の電圧を出力する電圧源を有する。 In still another aspect of the present embodiment, in the signal transmission circuit, the additional circuit includes a voltage source that outputs a predetermined voltage that is higher than the power supply voltage V SS and lower than the power supply voltage V DD .

本形態の更に別の態様においては、上記信号伝送回路において、前記付加回路が、前記電圧源が出力した前記電圧の出力インピーダンスを下げる低インピーダンスバッファ回路を更に有する。   In still another aspect of the present embodiment, in the signal transmission circuit, the additional circuit further includes a low impedance buffer circuit that lowers an output impedance of the voltage output from the voltage source.

本形態の更に別の態様においては、上記信号伝送回路において、前記信号線路と、前記付加回路との間に流れる電流を遮断する遮断手段を備える。   In still another aspect of the present embodiment, the signal transmission circuit includes a blocking unit that blocks a current flowing between the signal line and the additional circuit.

本形態の更に別の態様においては、上記信号伝送回路において、前記付加回路が、NANDゲートと、前記NANDゲートの一つの入力端子と出力端子を接続した帰還回路を有する。   In still another aspect of the embodiment, in the signal transmission circuit, the additional circuit includes a NAND gate and a feedback circuit in which one input terminal and an output terminal of the NAND gate are connected.

本形態の更に別の態様においては、上記信号伝送回路において、前記NANDゲートが、前記信号線路と前記付加回路との間に流れる電流を遮断する制御信号が入力される制御端子を有する。   In still another aspect of the present embodiment, in the signal transmission circuit, the NAND gate has a control terminal to which a control signal for cutting off a current flowing between the signal line and the additional circuit is input.

本形態の更に別の態様においては、上記信号伝送回路において、前記付加回路が、NORゲートと、前記NORゲートの一つの入力端子と出力端子を接続した帰還回路を有する。   In still another aspect of the present embodiment, in the signal transmission circuit, the additional circuit includes a NOR gate and a feedback circuit in which one input terminal and an output terminal of the NOR gate are connected.

本形態の更に別の態様においては、上記信号伝送回路において、前記NORゲートが、前記信号線路と前記付加回路との間に流れる電流を遮断する制御信号が入力される制御端子を有する。   In still another aspect of the present embodiment, in the signal transmission circuit, the NOR gate has a control terminal to which a control signal for cutting off a current flowing between the signal line and the additional circuit is input.

本形態の更に別の態様においては、上記信号伝送回路において、前記付加回路が、前記信号線路の終端に接続される。   In still another aspect of the present embodiment, in the signal transmission circuit, the additional circuit is connected to a terminal end of the signal line.

また、上記課題を解決するために、本発明の別の形態は、伝送信号を送り出す駆動回路と、前記伝送信号を伝搬させる信号線路と、2つの電源電圧VSS及びVDD(VDD>VSS)により駆動され、前記信号線路で伝播された前記伝送信号を取り込む被駆動回路を有する信号伝送回路を形成されたCMOS半導体デバイスにおいて、前記信号伝送回路が、前記信号線路に対し、前記電源電圧VSSより大きく、前記電源電圧VDDより小さい所定の電圧を出力する付加回路を有することを特徴とするCMOS半導体デバイスを提供する。 In order to solve the above problem, another embodiment of the present invention provides a drive circuit for sending a transmission signal, a signal line for propagating the transmission signal, and two power supply voltages V SS and V DD (V DD > V In the CMOS semiconductor device formed with a signal transmission circuit having a driven circuit that takes in the transmission signal that is driven by SS ) and propagated through the signal line, the signal transmission circuit has the power supply voltage with respect to the signal line. There is provided a CMOS semiconductor device having an additional circuit for outputting a predetermined voltage larger than V SS and smaller than the power supply voltage V DD .

本形態の一つの態様においては、上記CMOS半導体デバイスにおいて、前記付加回路が、前記駆動回路の出力インピーダンスよりも低い出力インピーダンスを有する。   In one aspect of the present embodiment, in the CMOS semiconductor device, the additional circuit has an output impedance lower than the output impedance of the drive circuit.

本形態の別の態様においては、上記CMOS半導体デバイスにおいて、前記付加回路のベータレシオが、前記被駆動回路のベータレシオにほぼ等しい。   In another aspect of the present embodiment, in the CMOS semiconductor device, a beta ratio of the additional circuit is substantially equal to a beta ratio of the driven circuit.

また、上記課題を解決するために、本発明の更に別の形態は、伝送信号を送り出す駆動回路を有する第1半導体デバイスと、2つの電源電圧VSS及びVDD(VDD>VSS)により駆動され、前記伝送信号を取り込む被駆動回路を有する第2半導体デバイスと、前記伝送信号を前記駆動回路から前記被駆動回路に伝搬させる信号線路のパターンとを備える回路基板において、前記信号線路に対し、前記電源電圧VSSより大きく、前記電源電圧VDDより小さい所定の電圧を出力する付加回路を備えることを特徴とする回路基板を提供する。 In order to solve the above-described problem, still another embodiment of the present invention provides a first semiconductor device having a drive circuit for sending a transmission signal, and two power supply voltages V SS and V DD (V DD > V SS ). A circuit board comprising: a second semiconductor device that is driven and has a driven circuit that captures the transmission signal; and a signal line pattern that propagates the transmission signal from the driving circuit to the driven circuit. A circuit board comprising an additional circuit that outputs a predetermined voltage that is larger than the power supply voltage V SS and smaller than the power supply voltage V DD is provided.

本発明の一つの態様においては、前記付加回路が、前記駆動回路の出力インピーダンスよりも低い出力インピーダンスを有する。   In one aspect of the present invention, the additional circuit has an output impedance lower than the output impedance of the drive circuit.

なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。   The above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.

この発明によれば付加回路を信号線路LINに接続することにより、信号線路LINは電源電圧の中点電圧を中心にわずかな振幅で励振される。また、応答速度を劣化させる容量と並列に低抵抗が挿入されることにより遷移時間が短くなる。この結果、被駆動回路RCは駆動回路DRの信号の反転のタイミングから電圧がわずかに変化したタイミングで反転動作し、駆動回路DRから送られた信号の反転のタイミングをわずかな時間遅れで検出することができる。つまり、被駆動回路RCの応答速度を高速化することができる。この結果、駆動回路DRからパルス幅が狭いパルスが出力されても、このパルスを確実に検出し、被駆動回路RCの出力側に再現することができる。また、この発明では付加回路が出力する中点電圧VCは電源電圧が変動しても、その変動に追従して変化するからこの点で電源電圧の変動があっても被駆動回路RCの閾値に追従し、常に正常動作させることができる。 According to the present invention, by connecting the additional circuit to the signal line LIN, the signal line LIN is excited with a slight amplitude around the midpoint voltage of the power supply voltage. Moreover, the transition time is shortened by inserting a low resistance in parallel with the capacitor that degrades the response speed. As a result, the driven circuit RC inverts at a timing when the voltage slightly changes from the timing of inversion of the signal of the driving circuit DR, and detects the inversion timing of the signal sent from the driving circuit DR with a slight time delay. be able to. That is, the response speed of the driven circuit RC can be increased. As a result, even if a pulse with a narrow pulse width is output from the drive circuit DR, this pulse can be reliably detected and reproduced on the output side of the driven circuit RC. Further, in the present invention, even if the power supply voltage fluctuates, the midpoint voltage V C output from the additional circuit changes following the fluctuation. Therefore, even if the power supply voltage fluctuates at this point, the threshold value of the driven circuit RC. Can always be operated normally.

よって、半導体チップCPの形状が大きい大規模な半導体集積回路において、例えばクロック配給用の信号線路の全長が長くなっても、このクロック配給用の信号線路の終端側まで確実にクロックを送り込むことができる。   Therefore, in a large-scale semiconductor integrated circuit having a large shape of the semiconductor chip CP, for example, even if the total length of the signal line for clock distribution becomes long, the clock can be reliably sent to the terminal side of the signal line for clock distribution. it can.

また、クロック配給線路に限らずバスラインのように、各所にデータの受取回路が接続され、入力容量が多数接続される配線形態の信号線路であっても全てのデータ受取回路にデータを送り込むことができる。よってこの発明を適用することにより大規模集積回路の実現が可能となる。   In addition, not only clock distribution lines but also bus lines such as bus lines, data is sent to all data reception circuits even if the signal line is connected to a large number of input capacitors. Can do. Therefore, a large-scale integrated circuit can be realized by applying the present invention.

被駆動回路のベータレシオと等しいベータレシオを有し、全帰還回路を備える付加回路は、被駆動回路の論理的閾値電圧に合致した電圧を自動的に発生することができる。特に、同一のデバイス(半導体チップ)上に、被駆動回路RCおよび付加回路が共に形成される場合には、例えば温度変動によって被駆動回路RCの論理的閾値電圧が変動しても、付加回路の出力電圧もその論理的閾値電圧に追従して変動するので、精度の高い伝送が可能となる。また、同一デバイス上に被駆動回路RCおよび付加回路が共に形成される場合には、そのデバイス内の信号の伝送は、製造偏差による影響を受けない。   An additional circuit having a beta ratio equal to the beta ratio of the driven circuit and comprising a full feedback circuit can automatically generate a voltage that matches the logical threshold voltage of the driven circuit. In particular, when both the driven circuit RC and the additional circuit are formed on the same device (semiconductor chip), even if the logical threshold voltage of the driven circuit RC varies due to temperature variation, for example, Since the output voltage also fluctuates following the logical threshold voltage, highly accurate transmission is possible. Further, when the driven circuit RC and the additional circuit are formed on the same device, signal transmission in the device is not affected by the manufacturing deviation.

更に、この発明では付加回路及び中点電圧源等の回路に遮断終端CUTを付設し、この遮断手段によって付加回路及び中点電圧源等の回路を流れる電流を遮断の状態に制御できる構成を提案したから、仮に付加回路及び中点電圧源が静止状態でもアイドリング電流を消費する回路であっても、遮断状態に制御することにより、アイドリング電流を除去することができる。   Further, the present invention proposes a configuration in which a cutoff terminal CUT is attached to a circuit such as an additional circuit and a midpoint voltage source, and the current flowing through the circuit such as the additional circuit and the midpoint voltage source can be controlled to a cutoff state by this cutoff means. Therefore, even if the additional circuit and the midpoint voltage source are in a stationary state and a circuit that consumes an idling current, the idling current can be removed by controlling the circuit to the cut-off state.

この結果、付加回路或いは中点電圧源を組込んだ集積回路素子を製造した場合、その半導体集積回路素子をテストする場合、静止電流測定を簡単に実施できる利点も得られる。   As a result, when an integrated circuit element incorporating an additional circuit or a midpoint voltage source is manufactured, when testing the semiconductor integrated circuit element, there is also an advantage that a quiescent current measurement can be easily performed.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the claimed invention, and all combinations of features described in the embodiments are the solution of the invention. It is not always essential to the means.

図6にこの発明による信号伝送回路の一実施例を示す。図6に示すDR、RC、LIN、CL、CGは図で説明したと同様に駆動回路、被駆動回路、信号線路、配線容量、入力容量をそれぞれ示す。   FIG. 6 shows an embodiment of a signal transmission circuit according to the present invention. DR, RC, LIN, CL, and CG shown in FIG. 6 indicate a drive circuit, a driven circuit, a signal line, a wiring capacitance, and an input capacitance, respectively, as described in the figure.

この発明では信号線路LINの何れかに付加回路を接続する。付加回路は例えばCMOS回路で構成されるインバータIV(極性反転回路)に全帰還回路NFを接続して構成することができる。   In the present invention, an additional circuit is connected to one of the signal lines LIN. The additional circuit can be configured by connecting the entire feedback circuit NF to an inverter IV (polarity inverting circuit) configured by a CMOS circuit, for example.

高速信号伝送を行う場合には、信号線路で伝播された信号が、被駆動回路で反射し、被駆動回路で取り込まれる信号波形に、オーバーシュート及びアンダーシュートが生じることがある。このようなオーバーシュート及びアンダーシュートを小さくするために、付加回路を信号線路LINの終端に接続してもよい。   When high-speed signal transmission is performed, the signal propagated through the signal line is reflected by the driven circuit, and an overshoot and undershoot may occur in the signal waveform captured by the driven circuit. In order to reduce such overshoot and undershoot, an additional circuit may be connected to the end of the signal line LIN.

図7にその具体的回路構造の一例を示す。この例では駆動回路DRと被駆動回路RCもCMOS回路で構成したインバータを用いた例を示す。付加回路もCMOS回路構造のインバータに全帰還回路NFを接続して構成することができる。この付加回路の回路構造によれば、インバータの入力端子及び出力端子の共通接続点Jの電位を電源電圧VDD−VSSのほぼ中点電位に安定させることができる。図8を用いてその理由を説明する。 FIG. 7 shows an example of a specific circuit structure. In this example, an example is shown in which the drive circuit DR and the driven circuit RC also use inverters configured by CMOS circuits. The additional circuit can also be configured by connecting the full feedback circuit NF to an inverter having a CMOS circuit structure. According to the circuit structure of the additional circuit, the potential at the common connection point J of the input terminal and the output terminal of the inverter can be stabilized at substantially the midpoint potential of the power supply voltage V DD -V SS . The reason will be described with reference to FIG.

図8において、曲線YはインバータIVの直流伝達特性(入力電圧に対する出力電圧の関係)を示している。   In FIG. 8, a curve Y indicates the DC transfer characteristic (relationship of the output voltage with respect to the input voltage) of the inverter IV.

インバータは論理反転(否定)の機能を有しているため、論理的閾値の近傍で右下がりの特性を示す。   Since the inverter has a logic inversion (negation) function, it exhibits a downward-sloping characteristic in the vicinity of the logical threshold.

ここで、本発明による付加回路を構成するため、入力と出力の端子を短絡して(あるいは抵抗のような素子で接続して)全帰還をかけると、入力と出力電圧が等しい値になるので、曲線Yに重ねてVin=Voutの直線Xを描くと、この回路の出力電圧は直線Xと曲線Yの交点に等しくなることが判る。   Here, in order to construct the additional circuit according to the present invention, if the input and output terminals are short-circuited (or connected by an element such as a resistor) and the total feedback is applied, the input and output voltages are equal. When a straight line X of Vin = Vout is drawn on the curve Y, it can be seen that the output voltage of this circuit is equal to the intersection of the straight line X and the curve Y.

この交点はちょうど直流伝達特性において出力電圧が反転する点であり、すなわち、インバータの論理的閾値に等しい。   This intersection is just the point at which the output voltage inverts in the DC transfer characteristic, i.e., equal to the logical threshold of the inverter.

インバータを構成するP型FETとN型FETのオン抵抗が等しい場合はこの交点は電源電圧のちょうど中点になる。   If the on-resistances of the P-type FET and N-type FET constituting the inverter are equal, this intersection is the exact midpoint of the power supply voltage.

ここで簡単のためにオン抵抗という語を用いたが、実際には非線形性を持っている。もう少し正確に表現するため、FETのドレイン電流の流れ易さを表す指標として、ドレイン係数βという数字を用いることにする。   Here, for simplicity, the term on-resistance is used, but it actually has non-linearity. In order to express a bit more accurately, a number called a drain coefficient β is used as an index representing the ease of flow of the drain current of the FET.

ドレイン電流係数 β;MOSFETの大きさ、アスペクト比等で定まる比例定数である。   Drain current coefficient β: a proportionality constant determined by the size, aspect ratio, etc. of the MOSFET.

N型FET,P型FETのβをそれぞれβn、βpとすると、   When β of N-type FET and P-type FET are βn and βp, respectively,

βn=(W/Leff)・(εox/Tox)・μn,eff   βn = (W / Leff) · (εox / Tox) · μn, eff

βp=(W/Leff)・(εox/Tox)・μp,eff   βp = (W / Leff) · (εox / Tox) · μp, eff

W;ゲート幅、Leff;実効ゲート長、Tox;ゲート酸化膜厚、εox;ゲート酸化膜誘電率、μn,eff;電子の実効移動度、μp,eff;正孔の実効移動度   W: gate width, Leff: effective gate length, Tox: gate oxide film thickness, εox: gate oxide film dielectric constant, μn, eff: effective electron mobility, μp, eff: effective hole mobility

このβを使えばMOSFETのドレイン電流は以下のように簡単に表すことができる。
Id=β{(Vgs−Vt)Vds−(1/2)(Vds)}
If this β is used, the drain current of the MOSFET can be simply expressed as follows.
Id = β {(Vgs−Vt) Vds− (1/2) (Vds 2 )}

(Vds≦Vgs−Vt)
Id=(1/2)β(Vgs−Vt) (Vds>Vgs−Vt)
(Vds ≦ Vgs−Vt)
Id = (1/2) β (Vgs−Vt) 2 (Vds> Vgs−Vt)

シリコンの場合、正孔の移動度は電子の移動度の約半分だから、N型FETとP型FETを同じ形に作れば(閾値電圧は等しいという前提で)、
(1) N型FETはP型FETの倍の電流が流れる。
(2) N型FETのオン抵抗はP型FETの半分である。
と言える。
In the case of silicon, the mobility of holes is about half of the mobility of electrons, so if N-type FET and P-type FET are made in the same shape (assuming that the threshold voltages are equal)
(1) N-type FETs have twice as much current as P-type FETs.
(2) The on-resistance of the N-type FET is half that of the P-type FET.
It can be said.

通常の素子においては、N型FETとP型FETのβを等しくとるか、あるいは形状(W,H)を等しくするのが普通である。   In a normal element, it is usual to make β of N-type FET and P-type FET equal or make the shapes (W, H) equal.

P型FETのβpとN型FETのβnの比(βR=βn/βp、ベータレシオ)を10倍程度変えた場合、概ね、図8に示す曲線Y1とY2の曲線程度の変化になる。但し、Y1は例えば、βn>βp,(βR=10)、Y2はβn<βp,(βR=0.1)とすることができる(βn,βpはそれぞれN型FET,P型FETのドレイン電流係数)。   When the ratio of βp of the P-type FET to βn of the N-type FET (βR = βn / βp, beta ratio) is changed by about 10 times, the change is about the curves Y1 and Y2 shown in FIG. However, Y1 can be, for example, βn> βp, (βR = 10), and Y2 can be βn <βp, (βR = 0.1) (βn, βp are the drain currents of the N-type FET and P-type FET, respectively. coefficient).

この場合、被駆動回路RCを構成するインバータIVもN型FETQNとP型FETQPのベータレシオを付加回路と同様に設定することにより、被駆動回路RCが反転動作する閾値電圧を電源電圧VDD−VSSの中点電圧に合致させることができる。従って付加回路を構成するインバータIVと被駆動回路RCを構成するインバータの関係を上述のような関係(一般にベータレシオを等しく採ると言われている)に設定することにより、被駆動回路RCは自己の閾値電圧を中心に駆動回路DRから送られて来る信号を受取ることになる。 In this case, by setting as with additional circuit beta ratio of the inverter IV is also N-type FETs Q N and P-type FETs Q P which constitutes the driven circuit RC, the power supply voltage V threshold voltage driven circuit RC is inverted operation it can be matched to the midpoint voltage of DD -V SS. Accordingly, by setting the relationship between the inverter IV constituting the additional circuit and the inverter constituting the driven circuit RC to the above-described relationship (generally said to have the same beta ratio), the driven circuit RC is self- The signal sent from the drive circuit DR is received centering on the threshold voltage.

図9にこの信号伝送回路の等価回路を示す。駆動回路DRは等価的にスイッチSWで表すことができる。ROUTは駆動回路DRの出力インピーダンスを示す。図9では信号線路LINの直流抵抗は省略して示す。RMは付加回路の出力インピーダンスに等しい等価抵抗器を表す。つまり、付加回路は抵抗値がRTの等価抵抗器RMを通じて中点電圧VCに接続された回路として表わすことができる。 FIG. 9 shows an equivalent circuit of this signal transmission circuit. The drive circuit DR can be equivalently represented by a switch SW. R OUT represents the output impedance of the drive circuit DR. In FIG. 9, the DC resistance of the signal line LIN is omitted. RM represents an equivalent resistor equal to the output impedance of the additional circuit. That is, the additional circuit can be represented as a circuit connected to the midpoint voltage V C through the equivalent resistor RM having a resistance value R T.

駆動回路DRにおいてスイッチSWが接点A側に切替わると、信号線路LINには出力インピーダンスROUTを通じて正極電圧VDDが印加される。このとき等価抵抗器RMのインピーダンスRTに電流Iが流れ接続点Jには中点電圧VCより正側に偏倚する電圧E(図10A及びB)が発生する。この電圧EWhen the switch SW is switched to the contact A side in the drive circuit DR, the positive voltage V DD is applied to the signal line LIN through the output impedance R OUT . At this time, a current I 1 flows through the impedance R T of the equivalent resistor RM, and a voltage E 1 (FIGS. 10A and 10B) that deviates to the positive side from the midpoint voltage V C is generated at the connection point J. This voltage E 1 is

=(VDD−VC)RT/(RT+ROUT
で表わされる。
E 1 = (V DD −V C ) R T / (R T + R OUT )
It is represented by

一方、駆動回路DRにおいて、スイッチSWが接点B側に切替わると、信号線路LINには電源電圧VSSが与えられる。よってこのとき付加回路のインピーダンスRTには電流Iが流れ、接点Jの電圧は中点電位VCよりEだけ負側に振れる。この電圧EOn the other hand, when the switch SW is switched to the contact B side in the drive circuit DR, the power supply voltage V SS is applied to the signal line LIN. Therefore, at this time, the current I 2 flows through the impedance RT of the additional circuit, and the voltage at the contact J swings to the negative side by E 2 from the midpoint potential V C. This voltage E 2 is

=(VSS−VC)RT/(RT+ROUT
で表される。
E 2 = (V SS −V C ) R T / (R T + R OUT )
It is represented by

付加回路の等価抵抗器RMの抵抗値RTは上述したように小さい値でRT<<ROUTの関係となる。従って接続点Jに発生する信号の振幅EとEは微少な値となる。然も、被駆動回路RCは中点電位VCを反転動作の閾値として動作するから、接続点Jに発生する電圧EとEの振幅の範囲内に存在する電圧EAとEB(図10B)で確実に反転動作する。従って被駆動回路RCは接続点Jの電位が中点電圧VCをわずかに横切ると直ちに反転動作し、配線容量CL及び入力容量CGの和の値が大きく、信号線路LINの電位変化に遅れが有っても、被駆動回路RCの出力は図10Cに示すように、波形歪がほとんどない波形で伝送することができる。 The resistance value R T of the equivalent resistor RM of the additional circuit is a small value as described above, and has a relationship of R T << R OUT . Therefore, the amplitudes E 1 and E 2 of the signal generated at the connection point J are very small values. However, since the driven circuit RC operates using the midpoint potential V C as the threshold value for the inversion operation, the voltages E A and E B (within the amplitude range of the voltages E 1 and E 2 generated at the connection point J) The inversion operation is reliably performed in FIG. 10B). Accordingly, the driven circuit RC inverts immediately when the potential at the connection point J slightly crosses the midpoint voltage V C , the sum of the wiring capacitance CL and the input capacitance CG is large, and the potential change in the signal line LIN is delayed. Even if it exists, the output of the driven circuit RC can be transmitted in a waveform with almost no waveform distortion, as shown in FIG. 10C.

出力インピーダンスRTと出力インピーダンスROUTの関係について説明する。
電圧E及びEは、上式で示されるように、RTとROUTの関数である。RT値を小さくするほど、電圧EとEは微少な値となる。しかし、被駆動回路RCは、閾値電圧を有しており、被駆動回路RCの信号の感度範囲で、RTの値を定めなければならない。入力がLであるときに被駆動回路RCが安定したL又はHの値を出力することのできる最大の入力電圧をVthLとし、入力がHであるときに被駆動回路RCが安定したH又はLの値を出力することのできる最小の入力電圧をVthHとする。入力をLから徐々に大きくした場合において、被駆動回路RCの出力が実質的に変化し始めるときの入力電圧をVthLとし、入力をHから徐々に小さくした場合において、被駆動回路RCの出力が実質的に変化し始めるときの入力電圧をVthHとしてもよい。例えば、被駆動回路RCの入力電圧VthHが、VC+(VDD−VC)×0.2程度であり、同様に入力電圧VthLが、VC+(VSS−VC)×0.2程度であるとき、電圧EとEの式より、RTとROUTの比は、(1):(4以下)であるのが好ましい。また、RTをROUTで除した値は、1/2から1/4の間にあるのが更に好ましい。
The relationship between the output impedance RT and the output impedance ROUT will be described.
The voltages E 1 and E 2 are a function of R T and R OUT as shown in the above equation. The smaller the value of R T, the voltage E 1 and E 2 is a very small value. However, the driven circuit RC has a threshold voltage, and the value of RT must be determined within the sensitivity range of the signal of the driven circuit RC. The maximum input voltage at which the driven circuit RC can output a stable L or H value when the input is L is V thL, and when the input is H, the driven circuit RC is stable H or Let V thH be the minimum input voltage that can output the value of L. When the input is gradually increased from L, the input voltage when the output of the driven circuit RC starts to change substantially is V thL, and when the input is gradually decreased from H, the output of the driven circuit RC is The input voltage when V substantially starts to change may be V thH . For example, the input voltage V thH of the driven circuit RC is about V C + (V DD −V C ) × 0.2, and similarly the input voltage V thL is about V C + (V SS −V C ) × 0.2. , The ratio of R T and R OUT is preferably (1) :( 4 or less) from the equations of voltages E 1 and E 2 . The value obtained by dividing RT by ROUT is more preferably between 1/2 and 1/4.

本明細書では、用語「中点電圧」は、必ずしも電源電圧VDDからVSSの間の中心の電圧だけを意味するものではない。図8に関して説明したように、中点電圧は、ベータレシオの値に応じて、電源電圧VDDからVSSの間のいずれかの電圧を意味し、中心の電圧から変動し得る。 In this specification, the term “midpoint voltage” does not necessarily mean only the central voltage between the power supply voltages V DD and V SS . As described with reference to FIG. 8, the midpoint voltage means any voltage between the power supply voltages V DD and V SS depending on the value of the beta ratio, and may vary from the center voltage.

従って、図11に示すように信号線路LINに多数の被駆動回路RCが接続されている信号線路LINであっても、この信号線路LINに付加回路を接続することにより、各被駆動回路RCを駆動回路DRの出力電圧の変化に追従して動作し、例えば各被駆動回路RCに同一タイミングの(時間のずれのない)クロックパルスを与えることができる。   Therefore, even if the signal line LIN has a large number of driven circuits RC connected to the signal line LIN as shown in FIG. 11, each of the driven circuits RC is connected by connecting an additional circuit to the signal line LIN. It operates following the change of the output voltage of the drive circuit DR, and for example, clock pulses having the same timing (no time lag) can be given to each driven circuit RC.

図12は図11の変形実施例を示す。この実施例では信号線路LINの何れの位置に付加回路を接続しても、正常に動作することを表わしている。   FIG. 12 shows a modified embodiment of FIG. In this embodiment, it indicates that the circuit operates normally regardless of the position of the signal line LIN connected to the additional circuit.

上述した説明は全て同一半導体チップ内に形成された信号線路LINについて述べた。集積回路の外部に形成する信号線路LINにこの発明を適用する場合には図13に示すように、例えば集積回路素子LSIとLSIの間に接続される信号線路LINの場合は、信号線路LINの終端側に付加回路を接続しなければならない。つまり、集積回路素子の外部に形成される信号線路LINは一般に特性インピーダンスを所定のインピーダンスに整合させるために、例えばマイクロストリップラインのような分布常数回路が用いられる。分布常数回路は部分的に誘導性及び容量性を呈するため、結果的には図13に示すように信号線路LINの終端に付加回路を接続することが望ましい。 In the above description, the signal lines LIN formed in the same semiconductor chip are all described. When the present invention is applied to the signal line LIN formed outside the integrated circuit, as shown in FIG. 13, for example, in the case of the signal line LIN connected between the integrated circuit elements LSI 1 and LSI 2 , the signal line LIN An additional circuit must be connected to the terminal side of LIN. That is, the signal line LIN formed outside the integrated circuit element generally uses a distributed constant circuit such as a microstrip line in order to match the characteristic impedance to a predetermined impedance. Since the distributed constant circuit is partially inductive and capacitive, as a result, it is desirable to connect an additional circuit to the end of the signal line LIN as shown in FIG.

図13は、本発明の実施例である回路基板を示す。この回路基板は、LSIとLSIと、信号線路LINのパターンを有する。信号線路LINには、付加回路が接続されている。LSIは、伝送信号を送り出す駆動回路を有し、LSIは、伝送信号を取り込む被駆動回路を有する。付加回路は、上述したように、信号線路LINの終端に接続されている。この付加回路は、これまでの実施例と同様に、電源電圧VSSより大きく、電源電圧VDDより小さい所定の電圧を出力する。また、付加回路は、LSIの駆動回路の出力インピーダンスよりも低い出力インピーダンスを有している。 FIG. 13 shows a circuit board which is an embodiment of the present invention. This circuit board has a pattern of LSI 1 and LSI 2 and a signal line LIN. An additional circuit is connected to the signal line LIN. The LSI 1 has a drive circuit that sends out a transmission signal, and the LSI 2 has a driven circuit that takes in the transmission signal. As described above, the additional circuit is connected to the end of the signal line LIN. This additional circuit outputs a predetermined voltage that is higher than the power supply voltage V SS and lower than the power supply voltage V DD as in the previous embodiments. The additional circuit has an output impedance lower than the output impedance of the driving circuit of the LSI 1 .

図14及び図15は付加回路の変形実施例を示す。図14に示す付加回路はP型FETQP及びN型FETQNのゲートにそれぞれ順方向バイアス電圧を直接与える構造とした場合を示す。このように構成することにより、P型FETQPと、N型FETQNは常時オンの状態を維持し、接続点Jの電位を電圧VDDとVSSの中点電圧に維持し、低インピーダンスの中点電圧源として動作する。 14 and 15 show a modified embodiment of the additional circuit. The additional circuit shown in FIG. 14 shows a case where a forward bias voltage is directly applied to the gates of the P-type FET Q P and the N-type FET Q N , respectively. With this configuration, the P-type FET Q P and the N-type FET Q N are always kept on, the potential at the connection point J is maintained at the midpoint voltage of the voltages V DD and V SS , and low impedance Operates as a midpoint voltage source.

図15は低インピーダンスバッファ回路LOWと中点電圧源EJVとを組合せて付加回路を構成した場合を示す。低インピーダンスバッファ回路LOWの構成はインバータと全く逆で正極電圧VDD側にN型FETQNのドレインを接続し、負極電圧VSS側にP型FETQPのドレインを接続し、ゲート及びソースをそれぞれ共通に接続し、ゲートの共通接続点に中点電圧源EJVから中点電圧VCを与える。 FIG. 15 shows a case where the additional circuit is configured by combining the low impedance buffer circuit LOW and the midpoint voltage source EJV. The configuration of the low impedance buffer circuit LOW is exactly the same as that of the inverter. The drain of the N-type FET Q N is connected to the positive voltage V DD side, the drain of the P-type FET Q P is connected to the negative voltage V SS side, and the gate and source are respectively connected. The common point is connected, and the midpoint voltage V C is applied from the midpoint voltage source EJV to the common connection point of the gates.

図16に図15に示した低インピーダンスバッファ回路LOWの等価回路を示す。図15に示したインピーダンスバッファ回路LOWを構成するN型FETQNとP型FETQPは利得1の電圧バッファとして見ることができ、図10に示したと同様に出力インピーダンスに等しい抵抗値Rを持つ等価抵抗器RMと中点電圧源EJVとによって表現することができる。 FIG. 16 shows an equivalent circuit of the low impedance buffer circuit LOW shown in FIG. N-type FETs Q N and P-type FETs Q P which constitutes the impedance buffer circuit LOW shown in FIG. 15 can be viewed as a voltage buffer with a gain 1, having the same resistance value R U to the output impedance in the same manner as shown in FIG. 10 It can be expressed by an equivalent resistor RM and a midpoint voltage source EJV.

従って、駆動回路DRがL論理を出力している状態では、等価抵抗器RMから信号線路LINに向かって電流Iが流れ、接続点Jの電位を中点電位から、わずかに負電位VSS(L論理)方向に偏倚させる。従ってこのとき被駆動回路RCはH論理を出力する状態である。 Therefore, in a state where the drive circuit DR outputs L logic, the current I 1 flows from the equivalent resistor RM toward the signal line LIN, and the potential at the connection point J is slightly decreased from the midpoint potential to the negative potential V SS. It is biased in the (L logic) direction. Therefore, at this time, the driven circuit RC is in a state of outputting H logic.

一方、駆動回路DRがH論理を出力する状態に反転すると、等価抵抗器RMには信号線路LINから中点電圧源EJVに向かって電流Iが流れる。この電流Iが流れることによって接続点Jの電位は中点電位VCからわずかに正極電圧VDDに近ずく方向に偏倚される。よってこの状態では被駆動回路RCはL論理を出力する状態に反転される。 On the other hand, when the drive circuit DR is inverted to the state of outputting H logic, the current I 2 flows from the signal line LIN to the midpoint voltage source EJV through the equivalent resistor RM. The potential at the connection point J by the current I 2 flows is biased proximally Nuisance direction slightly positive voltage V DD from the middle point potential V C. Therefore, in this state, the driven circuit RC is inverted to a state of outputting L logic.

図16に示した等価抵抗器RMの抵抗値Rは図9に示した等価抵抗器の抵抗値RTよりは大きくなるが、ROUT>>Rの関係は維持され接続点Jの電位変化をわずかな振幅変動に抑えることができる。よって図9と図10を使って説明したと同様に駆動回路DRの出力の状態が反転したタイミングから被駆動回路RCの閾値を横切るまでの時間(電圧変化が小さいから)を短くでき、図15に示した実施例によっても被駆動回路RCの応答速度を高めることができる。 The resistance value R U of the equivalent resistor RM shown in FIG. 16 is larger than the resistance value R T of the equivalent resistor shown in FIG. 9, the potential of R OUT >> R relationship U is maintained connection point J The change can be suppressed to a slight amplitude fluctuation. Accordingly, as described with reference to FIGS. 9 and 10, the time (because the voltage change is small) from the timing when the output state of the drive circuit DR is inverted to the threshold value of the driven circuit RC can be shortened. The response speed of the driven circuit RC can also be increased by the embodiment shown in FIG.

尚、図15に示した実施例では中点電圧源EJVを抵抗分割回路によって構成した場合を示したが、この中点電圧源EJVに図7に示した付加回路又は図14に示した付加回路を用いることもできる。中点電圧源EJVと低インピーダンスバッファ回路LOWとによって付加回路を構成する場合、図17に示すように1個の中点電圧源EJVによって複数の低インピーダンスバッファ回路LOWに中点電圧VCを与え、複数の信号線路に対して付加回路を接続するように構成することもできる。 In the embodiment shown in FIG. 15, the case where the midpoint voltage source EJV is constituted by a resistance dividing circuit is shown. However, the midpoint voltage source EJV has an additional circuit shown in FIG. 7 or an additional circuit shown in FIG. Can also be used. When the additional circuit is configured by the midpoint voltage source EJV and the low impedance buffer circuit LOW, the midpoint voltage V C is applied to a plurality of low impedance buffer circuits LOW by one midpoint voltage source EJV as shown in FIG. The additional circuit may be connected to a plurality of signal lines.

ところでCMOS構造の半導体集積回路では能動素子が静止状態に維持されている状態では消費電流はほとんど0に近い値に収束する。従って通常半導体集積回路素子を試験する場合、この静止時の電流を測定し、その電流値が規定した値以下であるか否かをテストする項目がある。これに対し、上述した付加回路を半導体集積回路素子に組込んだとすると、付加回路は静止状態でも電流を消費する。この結果、付加回路を組込んだ集積回路素子は静止電流測定が不可能な素子となる。   By the way, in the semiconductor integrated circuit having the CMOS structure, the current consumption almost converges to a value close to 0 when the active element is maintained in a stationary state. Therefore, when testing a semiconductor integrated circuit device, there is usually an item for measuring the current at rest and testing whether the current value is equal to or less than a specified value. On the other hand, if the additional circuit described above is incorporated in a semiconductor integrated circuit element, the additional circuit consumes current even in a stationary state. As a result, the integrated circuit element incorporating the additional circuit becomes an element incapable of measuring the quiescent current.

図18乃至図21に示す実施例ではこの不都合を解消するために付加回路に遮断手段CUTを付加し、この遮断手段CUTに制御信号を与え、必要に応じて付加回路に流れる電流を遮断させ静止電流測定を可能とするように構成したものである。   In the embodiment shown in FIG. 18 to FIG. 21, in order to eliminate this inconvenience, a blocking means CUT is added to the additional circuit, a control signal is given to this blocking means CUT, and the current flowing through the additional circuit is cut off as necessary. It is configured to allow current measurement.

図18に示す例では図7に示した付加回路に遮断手段CUTを付加した例を示す。遮断手段CUTは制御端子CTを有し、この制御端子CTにこの例ではH論理を与えることにより付加回路は動作状態に維持され、L論理を与えると非動作状態に切替えられ、付加回路は電流を全く消費しない状態に制御されるように構成した場合を示す。   The example shown in FIG. 18 shows an example in which a blocking means CUT is added to the additional circuit shown in FIG. The shut-off means CUT has a control terminal CT, and in this example, the additional circuit is maintained in the operating state by applying H logic to this control terminal CT, and is switched to the non-operating state when L logic is applied. The case where it is configured to be controlled so as not to consume at all will be shown.

つまり、制御端子CTにH論理を与えると、FETQ、Qがオフ、Q、Qがオンの状態に制御される。FETQがオン、Qがオフの状態に制御されることから、FETQがオン、Qがオフの状態に制御される。結果として、FETQとQがオンの状態に制御され、これらFETQとQを通じてFETQPとQNのゲート相互が接続された状態に維持されて付加回路として動作する。 That is, when H logic is applied to the control terminal CT, the FETs Q 1 and Q 3 are controlled to be off and Q 2 and Q 4 are controlled to be on. FETs Q 2 is turned on, since Q 1 is controlled to the OFF state, FETs Q 5 is turned on, Q 6 is controlled to the OFF state. As a result, the FETs Q 4 and Q 5 are controlled to be in an ON state, and the gates of the FETs Q P and Q N are connected to each other through the FETs Q 4 and Q 5 to operate as an additional circuit.

制御電子CTにL論理を与えると、FETQ、Qがオン、FETQ、Qがオフの状態に制御される。FETQがオン、FETQがオフの状態に制御されることから、FETQはオフ、Qがオンの状態に制御される。つまり、FETQとQがオフの状態に制御され、FETQとQがオンの状態に制御されるから、FETQPとQNはオフの状態に制御される。ここでFETQ、Q、Qがオンの状態に制御されるが、これらに直列に接続されているFETQ、Q、Qがオフの状態制御されるから付加回路には全く電源電流が流れないことになる。よって制御端子CTにL論理を与えた状態にすれば静止電流測定を行うことができる。 When L logic is applied to the control electron CT, the FETs Q 1 and Q 3 are controlled to be on and the FETs Q 2 and Q 4 are controlled to be off. FETs Q 1 is turned on, since the FETs Q 2 is controlled to the OFF state, FETs Q 5 is turned off, Q 6 is controlled to the ON state. That, FETs Q 4 and Q 5 are controlled to the OFF state, since FETs Q 3 and Q 6 are controlled to ON-state, FETs Q P and Q N are controlled in the OFF state. Here, FETs Q 1 , Q 3 , and Q 6 are controlled to be in an on state, but FETs Q 2 , Q 4 , and Q 5 connected in series to these are controlled to be in an off state. Current will not flow. Therefore, the quiescent current measurement can be performed if the control terminal CT is in a state where L logic is applied.

図19に示す実施例では遮断手段CUTを一般にアナログスイッチ等と呼ばれているスイッチ素子ANSによって構成した場合を示す。スイッチ端子ANSをオフの状態に制御することにより、付加回路を構成するFETQPとQNはオフの状態に制御される。 In the embodiment shown in FIG. 19, the blocking means CUT is constituted by a switch element ANS generally called an analog switch or the like. By controlling the switch terminal ANS in the off state, the FETs Q P and Q N constituting the additional circuit are controlled in the off state.

図20は図14に示した付加回路に遮断手段CUTを付加した場合を示す。図18との違いはFETQのソース電極が負極電源VSSに接続されている点と、FETQのソース電極が正極電源VDDに接続されている点である。制御端子CTにH論理を与えることによりこれらのFETQとQをオンの状態に制御すると、P型FETQPのゲートとN型FETQNのゲートには順方向バイアス電圧VSSとVDDが与えられ、P型FETQPとN型FETQNはオンの状態に制御され、付加回路として動作する。 FIG. 20 shows a case where a blocking means CUT is added to the additional circuit shown in FIG. The difference between Figure 18 and that the source electrode of the FETs Q 4 is connected to the negative electrode power supply V SS, is that the source electrode of the FETs Q 5 is connected to a positive source V DD. When these FETs Q 4 and Q 5 are controlled to be in an ON state by applying H logic to the control terminal CT, forward bias voltages V SS and V DD are applied to the gates of the P-type FET Q P and the N-type FET Q N , respectively. Given, the P-type FET Q P and the N-type FET Q N are controlled to be in an ON state and operate as an additional circuit.

制御端子CTにL論理を与えると、FETQとQがオフ、QとQがオンの状態に制御され、この状態ではP型FETQPとN型FETQNはオフの状態に制御され、電流の消費をほぼ0の状態に制御される。 When the control terminal CT give L logic, FETs Q 4 and Q 5 are turned off, Q 3 and Q 6 are controlled to ON-state, P-type FETs Q P and N-type FETs Q N in this state is controlled to the OFF state The current consumption is controlled to be almost zero.

図21は図15に示した低インピーダンスバッファ回路LOWと中点電圧源EJVとを組合せて付加回路を構成した場合に、遮断手段を付加した構成を示す。また、この実施例では図7に示した付加回路を中点電圧源EJVに流用した場合を示す。CUT1は中点電圧源EJVを構成するP型FETQP1とN型FETQN1を遮断の状態に制御するための遮断手段、CUT2は低インピーダンスバッファ回路LOWを構成するN型FETQN2とP型FETQP2を遮断の状態に制御するための遮断手段を示す。 FIG. 21 shows a configuration in which a blocking means is added when the additional circuit is configured by combining the low impedance buffer circuit LOW and the midpoint voltage source EJV shown in FIG. In this embodiment, the additional circuit shown in FIG. 7 is used as the midpoint voltage source EJV. CUT1 is a cutoff means for controlling the P-type FET Q P1 and N-type FET Q N1 constituting the midpoint voltage source EJV to be in a cutoff state, and CUT 2 is an N-type FET Q N2 and P-type FET Q P2 constituting the low impedance buffer circuit LOW. The shut-off means for controlling to a shut-off state is shown.

制御端子CTにH論理を与えると、遮断手段CUT1ではFETQ4−1とQ5−1がオンの状態に制御され、中点電圧源EJVを構成するP型FETQP1とN型FETQN1の各ゲートがこれらFETQ4−1とQ5−1を通じて接続される。この結果、図7に示した回路と同一の回路が構成され、接続点J1に中点電圧を出力する。 When logic H is applied to the control terminal CT, the FET Q 4-1 and Q 5-1 are controlled to be turned on in the cutoff means CUT 1 , and each of the P-type FET Q P1 and N-type FET Q N1 constituting the midpoint voltage source EJV is controlled. The gate is connected through these FETs Q 4-1 and Q 5-1 . As a result, the same circuit as that shown in FIG. 7 is formed, and a midpoint voltage is output to the connection point J1.

一方、遮断手段CUT2では入力端子CTにH論理が与えられることにより、FETQ4−2とFETQ5−2がオンの状態に制御される。この結果、低インピーダンスバッファ回路LOWを構成するN型FETQN2とP型FETQP2はゲートがFETQ4−2とFETQ5−2を通じて共通接続され、この共通接続点に中点電圧源EJVから中点電圧が与えられる。よって、この状態ではN型FETQN2とP型FETQP2は図15に示した低インピーダンスバッファ回路LOWと同じ回路構造とされ、接続点J2に駆動回路DRから信号電位が与えられることにより、図15で説明したと同様に動作する。 On the other hand, by the H logic is supplied to the blocking means CUT2 the input terminal CT, FETs Q 4-2 and FETs Q 5-2 are controlled to ON-state. Midpoint result, N-type FETs Q N2 and P-type FETs Q P2 constituting the low-impedance buffer circuit LOW has a gate commonly connected through FETs Q 4-2 and FETs Q 5-2, from the midpoint voltage source EJV to the common connection point A voltage is given. Therefore, in this state, the N-type FET Q N2 and the P-type FET Q P2 have the same circuit structure as the low-impedance buffer circuit LOW shown in FIG. 15, and a signal potential is applied to the connection point J2 from the drive circuit DR. It operates in the same way as described in.

入力端子CTにL論理が与えられると、遮断手段CUT1ではFETQ3−1とQ6−1がオン、Q4−1とQ5−1がオフに制御されるから中間電圧源EJVを構成するP型FETQP1とN型FETQN1はオフに制御される。 When L logic is applied to the input terminal CT, FETs Q 3-1 and Q 6-1 in blocking means CUT1 is on, Q 4-1 and Q 5-1 constitute an intermediate voltage source EJV from being controlled to be off The P-type FET Q P1 and the N-type FET Q N1 are controlled to be off.

遮断手段CUT2ではFETQ4−2とFETQ5−2がオフ、Q3−2とQ6−2がオンの状態に制御されるから、低インピーダンスバッファ回路LOWを構成するN型FETQN2とP型FETQP2はオフの状態に制御される。 Since FETs Q 4-2 and FETs Q 5-2 in blocking means CUT2 off, Q 3-2 and Q 6-2 are controlled to ON-state, N-type FETs Q N2 and the P-type constituting the low-impedance buffer circuit LOW The FET Q P2 is controlled to be in an off state.

よってこの図21に示す付加回路でも制御端子CTにL論理を与えると全ての電流が遮断の状態となり、静止電流測定を行うことができる。   Therefore, even in the additional circuit shown in FIG. 21, when the logic L is applied to the control terminal CT, all currents are cut off, and the quiescent current can be measured.

これまでの実施例では、付加回路として、インバータIVに全帰還回路NFを接続した構成について説明してきた。以下に、インバータIV以外の回路、例えば、NANDゲート、NORゲートを利用して、付加回路を形成する実施例について説明する。   In the embodiments so far, the configuration in which the full feedback circuit NF is connected to the inverter IV has been described as the additional circuit. Hereinafter, an embodiment in which an additional circuit is formed using a circuit other than the inverter IV, for example, a NAND gate and a NOR gate will be described.

図22は、本発明による信号伝送回路の別の実施例を示す。図6に示された実施例と比較すると、図6に示された付加回路が、インバータIVを有するのに対し、本実施例による付加回路は、NANDゲートを有している。図22に示された付加回路は、NANDゲートに全帰還回路NFを接続して構成される。また、NANDゲートは、複数の入力端子を有するので、図示されるように、一つの端子を制御端子CTとして利用することが可能である。   FIG. 22 shows another embodiment of the signal transmission circuit according to the present invention. Compared with the embodiment shown in FIG. 6, the additional circuit shown in FIG. 6 has an inverter IV, whereas the additional circuit according to this embodiment has a NAND gate. The additional circuit shown in FIG. 22 is configured by connecting a total feedback circuit NF to a NAND gate. Since the NAND gate has a plurality of input terminals, one terminal can be used as the control terminal CT as shown in the figure.

図23は、NANDゲートを用いた付加回路の具体的な構成の一例を示す。この回路構成は、制御端子CTの入力信号をH論理とL論理の間で切り替えることにより、付加回路の動作をオン/オフすることができる。この実施例では、制御端子CTにH論理を与えると、付加回路は動作状態に維持されて、中点電位を出力することができ、制御端子CTにL論理を与えると、付加回路は非動作状態に切り替えられ、出力をHとする。   FIG. 23 shows an example of a specific configuration of an additional circuit using NAND gates. In this circuit configuration, the operation of the additional circuit can be turned on / off by switching the input signal of the control terminal CT between H logic and L logic. In this embodiment, when an H logic is applied to the control terminal CT, the additional circuit is maintained in an operating state, and a midpoint potential can be output. When an L logic is applied to the control terminal CT, the additional circuit is not operated. The state is switched and the output is set to H.

図23の回路図を参照して、制御端子CTにH論理を与えると、FETQがオン、FETQがオフの状態に制御される。従って、FETQとFETQのドレイン相互が接続された状態に維持されて、付加回路が動作状態に維持され、中点電位を出力する。前述したように、被駆動回路を構成するN型FETQNとP型FETQPのベータレシオを付加回路と同様に設定することにより、被駆動回路RCが反転動作する閾値電圧を電源電圧VDD−VSSの中点電圧に合致させることができ、被駆動回路RCは自己の閾値電圧を中心に駆動回路DRから送られて来る信号を受取ることが可能となる。 Referring to the circuit diagram of FIG. 23, given a logical H to the control terminal CT, FETs Q 1 is turned on, FETs Q 4 is controlled to the OFF state. Therefore, it is maintained in the drain mutual FETs Q 2 and FETs Q 3 is connected, the additional circuitry is maintained in the operating state, and outputs a midpoint potential. As described above, by setting as with additional circuit beta ratio of N-type FETs Q N and P-type FETs Q P which constitutes the driven circuit, a power supply voltage threshold voltage driven circuit RC is reversed operation V DD - can be matched to the midpoint voltage of V SS, the driven circuit RC becomes possible to receive a signal sent from the driving circuit DR mainly its own threshold voltage.

一方、制御端子CTにL論理を与えると、FETQがオフ、FETQがオンの状態に制御される。従って、共通接続点Jの電位は、常にHになる。半導体集積回路素子の漏れ電流試験(静止電流試験)時には、送信側(駆動回路DR)の出力を、共通接続点Jの電位に等しく設定する必要がある。 On the other hand, given a logic L to the control terminal CT, FETs Q 1 is off, FETs Q 4 is controlled to ON-state. Therefore, the potential of the common connection point J is always H. At the time of a leakage current test (static current test) of a semiconductor integrated circuit element, it is necessary to set the output of the transmission side (drive circuit DR) equal to the potential at the common connection point J.

このように、制御端子CTの入力を制御することによって、NANDゲートを用いて構成された付加回路の動作をオン/オフすることができる。   In this manner, by controlling the input of the control terminal CT, the operation of the additional circuit configured using the NAND gate can be turned on / off.

図24は、本発明による信号伝送回路の更に別の実施例を示す。図6に示された実施例と比較すると、図6に示された付加回路が、インバータIVを有するのに対し、本実施例による付加回路は、NORゲートを有している。図24に示された付加回路は、NORゲートに全帰還回路NFを接続して構成される。また、NORゲートは、複数の入力端子を有するので、図示されるように、一つの端子を制御端子CTとして利用することが可能である。   FIG. 24 shows still another embodiment of the signal transmission circuit according to the present invention. Compared to the embodiment shown in FIG. 6, the additional circuit shown in FIG. 6 has an inverter IV, whereas the additional circuit according to this embodiment has a NOR gate. The additional circuit shown in FIG. 24 is configured by connecting a total feedback circuit NF to a NOR gate. Further, since the NOR gate has a plurality of input terminals, one terminal can be used as the control terminal CT as shown in the figure.

図25は、NORゲートを用いた付加回路の具体的な構成の一例を示す。この回路構成は、制御端子CTの入力信号をH論理とL論理の間で切り替えることにより、付加回路の動作をオン/オフすることができる。この実施例では、制御端子CTにL論理を与えると、付加回路は動作状態に維持されて、中点電位を出力することができ、制御端子CTにH論理を与えると、付加回路は非動作状態に切り替えられ、出力をLとする。   FIG. 25 shows an example of a specific configuration of an additional circuit using a NOR gate. In this circuit configuration, the operation of the additional circuit can be turned on / off by switching the input signal of the control terminal CT between H logic and L logic. In this embodiment, when an L logic is applied to the control terminal CT, the additional circuit is maintained in an operating state, and a midpoint potential can be output. When an H logic is applied to the control terminal CT, the additional circuit is not operated. The state is switched and the output is set to L.

図25の回路図を参照して、制御端子CTにL論理を与えると、FETQがオフ、FETQがオンの状態に制御される。FETQのドレインがFETQのソースに接続しており、FETQがオンの状態となることから、FETQとFETQのドレイン相互が接続された状態に維持されて、付加回路として動作状態に維持され、中点電位を出力する。前述したように、被駆動回路を構成するN型FETQNとP型FETQPのベータレシオを付加回路と同様に設定することにより、被駆動回路RCが反転動作する閾値電圧を電源電圧VDD−VSSの中点電圧に合致させることができ、被駆動回路RCは自己の閾値電圧を中心に駆動回路DRから送られて来る信号を受取ることが可能となる。 Referring to the circuit diagram of FIG. 25, given a logic L to the control terminal CT, FETs Q 1 is off, FETs Q 2 is controlled to the ON state. The drain of the FETs Q 3 are connected to the source of the FETs Q 2, since the FETs Q 2 is turned on, is maintained in the drain mutual FETs Q 3 and FETs Q 4 are connected, the operating state as an additional circuit Is maintained and the midpoint potential is output. As described above, by setting as with additional circuit beta ratio of N-type FETs Q N and P-type FETs Q P which constitutes the driven circuit, a power supply voltage threshold voltage driven circuit RC is reversed operation V DD - can be matched to the midpoint voltage of V SS, the driven circuit RC becomes possible to receive a signal sent from the driving circuit DR mainly its own threshold voltage.

一方、制御端子CTにH論理を与えると、FETQがオン、FETQがオフの状態に制御される。FETQがオン状態になるので、共通接続点Jの電位は、常にLになる。半導体集積回路素子の漏れ電流試験(静止電流試験)時には、送信側(駆動回路DR)の出力を、共通接続点Jの電位に等しく設定する必要がある。 On the other hand, given a logical H to the control terminal CT, FETs Q 1 is turned on, FETs Q 2 is controlled to the OFF state. Since FETs Q 1 is turned on, the potential of the common connection point J becomes always L. At the time of a leakage current test (static current test) of a semiconductor integrated circuit element, it is necessary to set the output of the transmission side (drive circuit DR) equal to the potential at the common connection point J.

このように、制御端子CTの入力を制御することによって、NORゲートを用いて構成された付加回路の動作をオン/オフすることができる。   As described above, by controlling the input of the control terminal CT, the operation of the additional circuit configured using the NOR gate can be turned on / off.

本発明の実施例を説明するために、用語「中点電圧」が用いられてきたが、「中点電圧」は、必ずしも電源電圧VDDからVSSの間の中心の電圧だけを意味するものではない。図8に関して説明したように、中点電圧は、ベータレシオの値に応じて、電源電圧VDDからVSSの間のいずれかの電圧を意味し、中心の電圧から変動し得る。例えば、図15に示された「中点電圧源」は、必ずしも電源電圧VDDからVSSの間の中心の電圧だけを出力するのではなく、被駆動回路RCの閾値電圧に対応する電圧を出力することができる。 Although the term “midpoint voltage” has been used to describe embodiments of the present invention, the “midpoint voltage” does not necessarily mean only the central voltage between the power supply voltages V DD and V SS. is not. As described with reference to FIG. 8, the midpoint voltage means any voltage between the power supply voltages V DD and V SS depending on the value of the beta ratio, and may vary from the center voltage. For example, the “midpoint voltage source” shown in FIG. 15 does not necessarily output only the central voltage between the power supply voltage V DD and V SS , but outputs a voltage corresponding to the threshold voltage of the driven circuit RC. Can be output.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the description of the scope of claims that embodiments with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

従来の技術の不都合を説明するための半導体チップの拡大平面図である。It is an enlarged plan view of a semiconductor chip for explaining the disadvantages of the prior art. 従来の技術を説明するための接続図である。It is a connection diagram for demonstrating the prior art. 図2の動作状態を説明するための波形図である。It is a wave form diagram for demonstrating the operation state of FIG. 図2の動作の他の状態を説明するための波形図である。It is a wave form diagram for demonstrating the other state of the operation | movement of FIG. 従来技術で発生する課題を解決する一つの方法を説明するための半導体チップの拡大平面図である。It is an enlarged plan view of a semiconductor chip for explaining one method for solving the problem that occurs in the prior art. この発明の概要を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the outline | summary of this invention. 図6に示したブロック図の各部の具体的に示した接続図である。FIG. 7 is a connection diagram specifically showing each part of the block diagram shown in FIG. 6. 図7に示した実施例の動作を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating operation | movement of the Example shown in FIG. 図7に示した実施例の動作を説明するための等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram for demonstrating operation | movement of the Example shown in FIG. 図9に示した等価回路の各部の波形を示す波形図である。FIG. 10 is a waveform diagram showing waveforms at various parts of the equivalent circuit shown in FIG. 9. この発明の実用例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the practical example of this invention. この発明の実用例の他の例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the other example of the practical example of this invention. この発明の実用例の更に他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the further another example of the practical example of this invention. この発明に用いる付加回路の変形例を説明するための接続図である。It is a connection diagram for demonstrating the modification of the additional circuit used for this invention. この発明に用いる付加回路の更に他の変形例を説明するための接続図である。It is a connection diagram for demonstrating the further another modification of the additional circuit used for this invention. 図15の等価回路図である。FIG. 16 is an equivalent circuit diagram of FIG. 15. 図15に示した実施例の実用例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the practical example of the Example shown in FIG. この発明に用いた付加回路に遮断手段を付加した例を説明するための接続図である。It is a connection diagram for demonstrating the example which added the interruption | blocking means to the additional circuit used for this invention. 図18に示した遮断手段の他の例を説明するための接続図である。It is a connection diagram for demonstrating the other example of the interruption | blocking means shown in FIG. 図14に示した付加回路に遮断手段を付加した構成を説明するための接続図である。It is a connection diagram for demonstrating the structure which added the interruption | blocking means to the additional circuit shown in FIG. 図15に示した付加回路と、図7に示した付加回路を中点電圧源とした場合に、これらの付加回路と中点電圧源に遮断手段を付加した構成を説明するための接続図である。15 is a connection diagram for explaining a configuration in which a blocking means is added to the additional circuit and the midpoint voltage source when the additional circuit illustrated in FIG. 15 and the additional circuit illustrated in FIG. is there. 本発明による信号伝送回路の別の実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows another Example of the signal transmission circuit by this invention. NANDゲートを用いた付加回路の具体的な構成の一例を示す。An example of a specific configuration of an additional circuit using a NAND gate is shown. 本発明による信号伝送回路の更に別の実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows another Example of the signal transmission circuit by this invention. NORゲートを用いた付加回路の具体的な構成の一例を示す。An example of a specific configuration of an additional circuit using a NOR gate is shown.

符号の説明Explanation of symbols

DR駆動回路
RC被駆動回路
LIN信号線路
CL線路容量
CG入力容量
EJV中点電圧源
CUT遮断手段
DR drive circuit RC driven circuit LIN signal line CL line capacity CG input capacity EJV midpoint voltage source CUT cutoff means

Claims (21)

伝送信号を送り出す駆動回路と、前記伝送信号を伝搬させる信号線路と、2つの電源電圧VSS及びVDD(VDD>VSS)により駆動され、前記信号線路で伝播された前記伝送信号を取り込む被駆動回路を備える信号伝送回路において、
前記信号線路に対し、前記電源電圧VSSより大きく、前記電源電圧VDDより小さい所定の電圧を出力する付加回路を備えることを特徴とする信号伝送回路。
A drive circuit for sending a transmission signal, a signal line for propagating the transmission signal, and two power supply voltages V SS and V DD (V DD > V SS ) are driven to capture the transmission signal propagated through the signal line In a signal transmission circuit comprising a driven circuit,
A signal transmission circuit comprising: an additional circuit that outputs a predetermined voltage that is greater than the power supply voltage V SS and smaller than the power supply voltage V DD to the signal line.
前記被駆動回路は、入力された電圧に応じて2値の出力電圧のいずれかを出力するディジタル回路を有し、
前記付加回路が、前記ディジタル回路の出力が前記2値の出力電圧の一方から他方へ反転する閾値電圧にほぼ一致する電圧を出力することを特徴とする請求項1に記載の信号伝送回路。
The driven circuit includes a digital circuit that outputs one of binary output voltages according to the input voltage;
2. The signal transmission circuit according to claim 1, wherein the additional circuit outputs a voltage that substantially matches a threshold voltage at which an output of the digital circuit is inverted from one of the binary output voltages to the other.
前記付加回路が、電源電圧VSS及びVDDのほぼ中点の電圧を出力することを特徴とする請求項2に記載の信号伝送回路。 The signal transmission circuit according to claim 2, wherein the additional circuit outputs a voltage at a substantially middle point between the power supply voltages V SS and V DD . 前記付加回路が、前記駆動回路の出力インピーダンスよりも低い出力インピーダンスを有することを特徴とする請求項1に記載の信号伝送回路。   The signal transmission circuit according to claim 1, wherein the additional circuit has an output impedance lower than an output impedance of the drive circuit. 前記付加回路の出力インピーダンスが、前記駆動回路の出力インピーダンスの1/2から1/4の大きさであることを特徴とする請求項4に記載の信号伝送回路。   5. The signal transmission circuit according to claim 4, wherein the output impedance of the additional circuit is 1/2 to 1/4 of the output impedance of the drive circuit. 前記付加回路が、第1のインバータと、前記第1のインバータの入力端子と出力端子を接続した帰還回路を有することを特徴とする請求項1に記載の信号伝送回路。   The signal transmission circuit according to claim 1, wherein the additional circuit includes a first inverter and a feedback circuit in which an input terminal and an output terminal of the first inverter are connected. 前記被駆動回路は第2のインバータを有し、前記第1のインバータが、前記第2のインバータとほぼ等しいベータレシオを有することを特徴とする請求項6に記載の信号伝送回路。   The signal transmission circuit according to claim 6, wherein the driven circuit includes a second inverter, and the first inverter has a beta ratio substantially equal to that of the second inverter. 前記付加回路が、P型FET及びN型FETを有し、前記P型FET及び前記N型FETのゲートのそれぞれに、順方向バイアス電圧が印加されることを特徴とする請求項1に記載の信号伝送回路。   The said additional circuit has P-type FET and N-type FET, and a forward bias voltage is applied to each of the gate of said P-type FET and said N-type FET. Signal transmission circuit. 前記付加回路が、前記電源電圧VSSより大きく、前記電源電圧VDDより小さい所定の電圧を出力する電圧源を有することを特徴とする請求項1に記載の信号伝送回路。 The additional circuit is greater than the power supply voltage V SS, the signal transmission circuit according to claim 1, characterized in that it comprises a voltage source for outputting the power supply voltage V DD is less than a predetermined voltage. 前記付加回路が、前記電圧源が出力した前記電圧の出力インピーダンスを下げる低インピーダンスバッファ回路を更に有することを特徴とする請求項9に記載の信号伝送回路。   The signal transmission circuit according to claim 9, wherein the additional circuit further includes a low impedance buffer circuit that lowers an output impedance of the voltage output from the voltage source. 前記信号線路と、前記付加回路との間に流れる電流を遮断する遮断手段を備えることを特徴とする請求項1から10のいずれかに記載の信号伝送回路。   11. The signal transmission circuit according to claim 1, further comprising a blocking unit configured to block a current flowing between the signal line and the additional circuit. 前記付加回路が、NANDゲートと、前記NANDゲートの一つの入力端子と出力端子を接続した帰還回路を有することを特徴とする請求項1に記載の信号伝送回路。   The signal transmission circuit according to claim 1, wherein the additional circuit includes a NAND gate and a feedback circuit in which one input terminal and an output terminal of the NAND gate are connected. 前記NANDゲートが、前記信号線路と前記付加回路との間に流れる電流を遮断する制御信号が入力される制御端子を有することを特徴とする請求項12に記載の信号伝送回路。   The signal transmission circuit according to claim 12, wherein the NAND gate has a control terminal to which a control signal for cutting off a current flowing between the signal line and the additional circuit is input. 前記付加回路が、NORゲートと、前記NORゲートの一つの入力端子と出力端子を接続した帰還回路を有することを特徴とする請求項1に記載の信号伝送回路。   The signal transmission circuit according to claim 1, wherein the additional circuit includes a NOR gate and a feedback circuit in which one input terminal and an output terminal of the NOR gate are connected. 前記NORゲートが、前記信号線路と前記付加回路との間に流れる電流を遮断する制御信号が入力される制御端子を有することを特徴とする請求項14に記載の信号伝送回路。   The signal transmission circuit according to claim 14, wherein the NOR gate has a control terminal to which a control signal for cutting off a current flowing between the signal line and the additional circuit is input. 前記付加回路が、前記信号線路の終端に接続されることを特徴とする請求項1に記載の信号伝送回路。   The signal transmission circuit according to claim 1, wherein the additional circuit is connected to a terminal end of the signal line. 伝送信号を送り出す駆動回路と、前記伝送信号を伝搬させる信号線路と、2つの電源電圧VSS及びVDD(VDD>VSS)により駆動され、前記信号線路で伝播された前記伝送信号を取り込む被駆動回路を有する信号伝送回路を形成されたCMOS半導体デバイスにおいて、
前記信号伝送回路が、前記信号線路に対し、前記電源電圧VSSより大きく、前記電源電圧VDDより小さい所定の電圧を出力する付加回路を有することを特徴とするCMOS半導体デバイス。
A drive circuit for sending a transmission signal, a signal line for propagating the transmission signal, and two power supply voltages V SS and V DD (V DD > V SS ) are driven to capture the transmission signal propagated through the signal line In a CMOS semiconductor device formed with a signal transmission circuit having a driven circuit,
The signal transmission circuit, to the signal line, greater than said power supply voltage V SS, CMOS semiconductor device characterized by having an additional circuit for outputting the power supply voltage V DD is less than a predetermined voltage.
前記付加回路が、前記駆動回路の出力インピーダンスよりも低い出力インピーダンスを有することを特徴とする請求項17に記載のCMOS半導体デバイス。   The CMOS semiconductor device according to claim 17, wherein the additional circuit has an output impedance lower than an output impedance of the driving circuit. 前記付加回路のベータレシオが、前記被駆動回路のベータレシオにほぼ等しいことを特徴とする請求項17に記載のCMOS半導体デバイス。   18. The CMOS semiconductor device according to claim 17, wherein a beta ratio of the additional circuit is substantially equal to a beta ratio of the driven circuit. 伝送信号を送り出す駆動回路を有する第1半導体デバイスと、2つの電源電圧VSS及びVDD(VDD>VSS)により駆動され、前記伝送信号を取り込む被駆動回路を有する第2半導体デバイスと、前記伝送信号を前記駆動回路から前記被駆動回路に伝搬させる信号線路のパターンとを備える回路基板において、
前記信号線路に対し、前記電源電圧VSSより大きく、前記電源電圧VDDより小さい所定の電圧を出力する付加回路を備えることを特徴とする回路基板。
A first semiconductor device having a drive circuit for sending out a transmission signal; a second semiconductor device having a driven circuit driven by two power supply voltages V SS and V DD (V DD > V SS ) and taking in the transmission signal; In a circuit board comprising a signal line pattern for propagating the transmission signal from the driving circuit to the driven circuit,
With respect to the signal line, the greater than the power supply voltage V SS, the circuit board characterized in that it comprises an additional circuit for outputting the power supply voltage V DD is less than a predetermined voltage.
前記付加回路が、前記駆動回路の出力インピーダンスよりも低い出力インピーダンスを有することを特徴とする請求項20に記載の回路基板。   The circuit board according to claim 20, wherein the additional circuit has an output impedance lower than an output impedance of the drive circuit.
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