JP2011114462A - Level shift circuit - Google Patents

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浩幸 松本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a level shift circuit capable of suppressing deterioration in characteristics even when driven at the maximum value within the rated range of a power supply voltage. <P>SOLUTION: The level shift circuit 2A includes a first input terminal 11, second input terminal 12, third input terminal 13, first output terminal 21, second output terminal 22, first PMOS transistor 31, second PMOS transistor 32, first NMOS transistor 41, second NMOS transistor 42, first buffer circuit 51A, second buffer circuit 52A, and first inverter circuit 60. The first buffer circuit 51A is configured such that an inverter circuit at a previous stage constituted of a PMOS transistor QP<SB>11</SB>and an NMOS transistor QN<SB>11</SB>, and an inverter circuit at a post stage constituted of a PMOS transistor QP<SB>12</SB>and an NMOS transistor QN<SB>12</SB>are subjected to cascade connection, and further includes a PMOS transistor QP<SB>13</SB>. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、レベルシフト回路に関するものである。   The present invention relates to a level shift circuit.

レベルシフト回路は、互いに相補的な第1入力信号および第2入力信号を入力して、これら第1入力信号および第2入力信号のハイレベルの電圧値より大きいハイレベルの電圧値を有する互いに相補的な第1出力信号および第2出力信号を出力するものである。ここで、第1入力信号および第2入力信号のうち一方がハイレベルであるとき、他方はローレベルである。同様に、第1出力信号および第2出力信号のうち一方がハイレベルであるとき、他方はローレベルである。第1出力信号および第2出力信号のハイレベル/ローレベルの変化は、第1入力信号および第2入力信号のハイレベル/ローレベルの変化と同様のものとなる。   The level shift circuit inputs a first input signal and a second input signal which are complementary to each other, and is complementary to each other having a high level voltage value larger than the high level voltage value of the first input signal and the second input signal. The first output signal and the second output signal are output. Here, when one of the first input signal and the second input signal is at a high level, the other is at a low level. Similarly, when one of the first output signal and the second output signal is at a high level, the other is at a low level. The change of the high level / low level of the first output signal and the second output signal is the same as the change of the high level / low level of the first input signal and the second input signal.

例えば、CPUのコアが1.8Vの電源電圧Vddlで駆動され、このCPUに対する周辺回路が3.3Vの電源電圧Vddhで駆動される場合に、レベルシフト回路は、CPUコアから出力される信号のハイレベルの電圧値を1.8Vから3.3Vへ変換して、そのレベル変換後の信号を周辺回路へ出力する。   For example, when the CPU core is driven with a power supply voltage Vddl of 1.8 V and the peripheral circuit for the CPU is driven with a power supply voltage Vddh of 3.3 V, the level shift circuit outputs the signal output from the CPU core. The high level voltage value is converted from 1.8 V to 3.3 V, and the signal after the level conversion is output to the peripheral circuit.

このようなレベルシフト回路として特許文献1に開示されたものが知られている。この文献に開示されたレベルシフト回路は、基本的な構成として、第1PMOSトランジスタ,第2PMOSトランジスタ,第1NMOSトランジスタおよび第2NMOSトランジスタを備えている。そして、この文献に開示されたレベルシフト回路は、第1PMOSトランジスタのドレイン端子と第1NMOSトランジスタのドレイン端子とが互いに接続されて当該接続点が第1出力端子とされ、この第1出力端子から第1出力信号を出力し、また、第2PMOSトランジスタのドレイン端子と第2NMOSトランジスタのドレイン端子とが互いに接続されて当該接続点が第2出力端子とされ、この第2出力端子から第2出力信号を出力する。   A circuit disclosed in Patent Document 1 is known as such a level shift circuit. The level shift circuit disclosed in this document includes a first PMOS transistor, a second PMOS transistor, a first NMOS transistor, and a second NMOS transistor as a basic configuration. In the level shift circuit disclosed in this document, the drain terminal of the first PMOS transistor and the drain terminal of the first NMOS transistor are connected to each other, and the connection point becomes the first output terminal. 1 output signal is output, the drain terminal of the second PMOS transistor and the drain terminal of the second NMOS transistor are connected to each other, and the connection point becomes the second output terminal, and the second output signal is output from the second output terminal. Output.

また、このレベルシフト回路の入力段には、第1入力信号と同レベルの信号を第1NMOSトランジスタのソース端子等へ入力させる第1バッファ回路、および、第2入力信号と同レベルの信号を第2NMOSトランジスタのソース端子等へ入力させる第2バッファ回路、が設けられる場合がある。これら第1バッファ回路および第2バッファ回路それぞれは、2段のインバータ回路が縦列接続されて構成される。   In addition, at the input stage of the level shift circuit, a first buffer circuit for inputting a signal having the same level as that of the first input signal to the source terminal of the first NMOS transistor, and a signal having the same level as that of the second input signal are provided. In some cases, a second buffer circuit is provided for input to the source terminal of the 2NMOS transistor. Each of the first buffer circuit and the second buffer circuit is configured by cascading two stages of inverter circuits.

特開平6−177744号公報JP-A-6-177744

上記のような入力段に第1バッファ回路および第2バッファ回路を備えるレベルシフト回路は以下のような問題点を有していることを本発明者は見出した。すなわち、電源電圧の定格範囲のうち典型値(例えば、Vddl=1.0V、Vddh=3.3V)で駆動される場合には問題なく動作しても、電源電圧の定格範囲のうち最大値(例えば、Vddl=1.1V、Vddh=3.6V)で駆動される場合には、第1バッファ回路および第2バッファ回路それぞれに含まれるトランジスタに過電圧が印加される場合がある。そして、このトランジスタへの過電圧の印加により、トランジスタの特性が劣化し、ひいては、レベルシフト回路の特性が劣化する場合がある。   The inventor has found that a level shift circuit including the first buffer circuit and the second buffer circuit in the input stage as described above has the following problems. That is, even if it operates without any problem when it is driven with a typical value (eg, Vddl = 1.0V, Vddh = 3.3V) in the rated range of the power supply voltage, the maximum value (eg, In the case of driving with Vddl = 1.1V, Vddh = 3.6V), an overvoltage may be applied to the transistors included in each of the first buffer circuit and the second buffer circuit. Then, application of an overvoltage to the transistor may deteriorate the characteristics of the transistor, which in turn may deteriorate the characteristics of the level shift circuit.

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、電源電圧の定格範囲のうち最大値で駆動される場合にも特性の劣化を抑制することができるレベルシフト回路を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and provides a level shift circuit capable of suppressing deterioration of characteristics even when driven at the maximum value in the rated range of the power supply voltage. With the goal.

本発明に係るレベルシフト回路は、互いに相補的な第1入力信号および第2入力信号を入力して、これら第1入力信号および第2入力信号のハイレベルの電圧値より大きいハイレベルの電圧値を有する互いに相補的な第1出力信号および第2出力信号を出力するレベルシフト回路であって、(1) 第1入力信号を入力する第1入力端子と、(2) 第2入力信号を入力する第2入力端子と、(3) 第1出力信号を出力する第1出力端子と、(4) 第2出力信号を出力する第2出力端子と、(5) 第1入力端子に入力された第1入力信号と同レベルの信号をノードN11へ出力する第1バッファ回路と、(6) 第2入力端子に入力された第2入力信号と同レベルの信号をノードN21へ出力する第2バッファ回路と、(7) 第1基準電位Vddhが入力されるソース端子と、第1出力端子に接続されたドレイン端子と、ノードN21に接続されたゲート端子とを有する第1PMOSトランジスタと、(8) 第1基準電位Vddhが入力されるソース端子と、第2出力端子に接続されたドレイン端子と、ノードN11に接続されたゲート端子とを有する第2PMOSトランジスタと、(9) ノードN11に接続されたソース端子と、第1出力端子に接続されたドレイン端子と、第1基準電位Vddhが入力されるゲート端子とを有する第1NMOSトランジスタと、(10) ノードN21に接続されたソース端子と、第2出力端子に接続されたドレイン端子と、第1基準電位Vddhが入力されるゲート端子とを有する第2NMOSトランジスタと、を備えることを特徴とする。 The level shift circuit according to the present invention inputs a first input signal and a second input signal that are complementary to each other, and has a high level voltage value that is larger than the high level voltage value of the first input signal and the second input signal. A level shift circuit for outputting a first output signal and a second output signal complementary to each other, comprising: (1) a first input terminal for inputting a first input signal; and (2) an input of a second input signal. And (3) a first output terminal for outputting a first output signal, (4) a second output terminal for outputting a second output signal, and (5) input to the first input terminal. a first buffer circuit for outputting a first input signal and the level signal to the node N 11, (6) the outputs of the second input signal and the level of the signal inputted to the second input terminal to the node N 21 Two buffer circuits, (7) a source terminal to which the first reference potential Vddh is input, A drain terminal connected to the first output terminal, a first 1PMOS transistor having a gate terminal connected to the node N 21, the source terminal is input (8) the first reference potential Vddh, connected to the second output terminal a drain terminal, a second 2PMOS transistor having a gate terminal connected to node N 11, and a source terminal connected to (9) node N 11, and a drain terminal connected to the first output terminal, first a first 1NMOS transistor having a gate terminal to which first reference potential Vddh is input, (10) and a source terminal connected to the node N 21, and a drain terminal connected to the second output terminal, the first reference potential Vddh And a second NMOS transistor having an input gate terminal.

また、本発明に係るレベルシフト回路では、第1バッファ回路は、PMOSトランジスタQP11,QP12,QP13およびNMOSトランジスタQN11,QN12を含み、PMOSトランジスタQP11,QP12それぞれのソース端子が第2基準電位Vddlに接続され、NMOSトランジスタQN11,QN12それぞれのソース端子が第3基準電位Vssに接続され、PMOSトランジスタQP11およびNMOSトランジスタQN11それぞれのゲート端子が第1入力端子に接続され、PMOSトランジスタQP12およびNMOSトランジスタQN12それぞれのドレイン端子ならびにPMOSトランジスタQP13のソース端子がノードN11に接続され、PMOSトランジスタQP11,QP13およびNMOSトランジスタQN11それぞれのドレイン端子ならびにPMOSトランジスタQP12,QP13およびNMOSトランジスタQN12それぞれのゲート端子がノードN12に接続されていることを特徴とする。 In the level shift circuit according to the present invention, the first buffer circuit includes PMOS transistors QP 11 , QP 12 , QP 13 and NMOS transistors QN 11 , QN 12 , and the source terminals of the PMOS transistors QP 11 , QP 12 are Connected to the second reference potential Vddl, the source terminals of the NMOS transistors QN 11 and QN 12 are connected to the third reference potential Vss, and the gate terminals of the PMOS transistor QP 11 and the NMOS transistor QN 11 are connected to the first input terminal. is, PMOS source terminal of the transistor QP 12 and an NMOS transistor QN 12 respective drain terminals and PMOS transistor QP 13 is connected to the node N 11, PMOS transistors QP 11, QP 13 and NMOS Transistors QN 11 respective drain terminals and PMOS transistors QP 12, QP 13 and NMOS transistors QN 12 each gate terminal, characterized in that it is connected to the node N 12.

さらに、本発明に係るレベルシフト回路では、第2バッファ回路は、PMOSトランジスタQP21,QP22,QP23およびNMOSトランジスタQN21,QN22を含み、PMOSトランジスタQP21,QP22それぞれのソース端子が第2基準電位Vddlに接続され、NMOSトランジスタQN21,QN22それぞれのソース端子が第3基準電位Vssに接続され、PMOSトランジスタQP21およびNMOSトランジスタQN21それぞれのゲート端子が第2入力端子に接続され、PMOSトランジスタQP22およびNMOSトランジスタQN22それぞれのドレイン端子ならびにPMOSトランジスタQP23のソース端子がノードN21に接続され、PMOSトランジスタQP21,QP23およびNMOSトランジスタQN21それぞれのドレイン端子ならびにPMOSトランジスタQP22,QP23およびNMOSトランジスタQN22それぞれのゲート端子がノードN22に接続されていることを特徴とする。 Furthermore, in the level shift circuit according to the present invention, the second buffer circuit includes PMOS transistors QP 21 , QP 22 , QP 23 and NMOS transistors QN 21 , QN 22 , and the source terminals of the PMOS transistors QP 21 , QP 22 are Connected to the second reference potential Vddl, the source terminals of the NMOS transistors QN 21 and QN 22 are connected to the third reference potential Vss, and the gate terminals of the PMOS transistor QP 21 and the NMOS transistor QN 21 are connected to the second input terminal. is, the source terminal of the PMOS transistor QP 22 and an NMOS transistor QN 22 respective drain terminals and PMOS transistor QP 23 is connected to the node N 21, PMOS transistors QP 21, QP 23 and NMO Wherein the transistor QN 21 respective drain terminals and PMOS transistor QP 22, QP 23 and NMOS transistors QN 22 respective gate terminal connected to node N 22.

ただし、第1基準電位Vddh,第2基準電位Vddlおよび第3基準電位Vssの間には、Vddh>Vdd>Vss なる関係がある。   However, there is a relationship Vddh> Vdd> Vss among the first reference potential Vddh, the second reference potential Vddl, and the third reference potential Vss.

本発明に係るレベルシフト回路において、第1バッファ回路は、PMOSトランジスタQP11およびNMOSトランジスタQN11からなる前段のインバータ回路と、PMOSトランジスタQP12およびNMOSトランジスタQN12からなる後段のインバータ回路とが、縦列接続されて構成されていて、第1入力端子11に入力された第1入力信号と同レベルの信号をノードN11へ出力することができる。第1バッファ回路は、PMOSトランジスタQP13を更に備える。PMOSトランジスタQP13のソース端子はノードN11に接続され、PMOSトランジスタQP13のドレイン端子およびゲート端子それぞれはノードN12に接続されている。 In the level shift circuit according to the present invention, the first buffer circuit includes a pre-stage of the inverter circuit consisting of PMOS transistors QP 11 and an NMOS transistor QN 11, and the subsequent stage of the inverter circuit consisting of PMOS transistors QP 12 and an NMOS transistor QN 12, It has been constructed by cascade, the first input signal and the level of the signal input to the first input terminal 11 can output to the node N 11. The first buffer circuit further comprises a PMOS transistor QP 13. The source terminal of the PMOS transistor QP 13 is connected to the node N 11 , and the drain terminal and the gate terminal of the PMOS transistor QP 13 are each connected to the node N 12 .

また、第2バッファ回路は、PMOSトランジスタQP21およびNMOSトランジスタQN21からなる前段のインバータ回路と、PMOSトランジスタQP22およびNMOSトランジスタQN22からなる後段のインバータ回路とが、縦列接続されて構成されていて、第2入力端子12に入力された第2入力信号と同レベルの信号をノードN21へ出力することができる。第2バッファ回路は、PMOSトランジスタQP23を更に備える。PMOSトランジスタQP23のソース端子はノードN21に接続され、PMOSトランジスタQP23のドレイン端子およびゲート端子それぞれはノードN22に接続されている。 The second buffer circuit includes a pre-stage of the inverter circuit consisting of PMOS transistors QP 21 and an NMOS transistor QN 21, and the rear stage of the inverter circuit consisting of PMOS transistors QP 22 and NMOS transistor QN 22 is being constructed by cascade Te, a second input signal and the level of the signal inputted to the second input terminal 12 can be outputted to the node N 21. The second buffer circuit further comprises a PMOS transistor QP 23. The source terminal of the PMOS transistor QP 23 is connected to the node N 21 , and the drain terminal and the gate terminal of the PMOS transistor QP 23 are each connected to the node N 22 .

本発明に係るレベルシフト回路は、第1バッファ回路がPMOSトランジスタQP13を更に備え、第2バッファ回路がPMOSトランジスタQP23を更に備えることにより、トランジスタに過電圧が印加されることが抑制され、電源電圧の定格範囲のうち最大値で駆動される場合にも特性の劣化が抑制され得る。 In the level shift circuit according to the present invention, the first buffer circuit further includes the PMOS transistor QP 13 , and the second buffer circuit further includes the PMOS transistor QP 23. Even when driven at the maximum value within the rated voltage range, the deterioration of characteristics can be suppressed.

本発明に係るレベルシフト回路は、(1) 第1バッファ回路が、PMOSトランジスタQP13のソース端子とノードN11との接続をオン/オフするスイッチSWを更に含み、(2)第2バッファ回路が、PMOSトランジスタQP23のソース端子とノードN21との接続をオン/オフするスイッチSWを更に含み、(3)スイッチSWおよびスイッチSWを同時にオンおよび同時にオフの何れかに選択的に設定するスイッチ設定手段を更に備えるのが好適である。 Level shift circuit according to the present invention, (1) the first buffer circuit further comprises a switch SW 1 for turning on / off the connection between the source terminal and the node N 11 of the PMOS transistor QP 13, (2) a second buffer circuit, selects a connection between the source terminal and the node N 21 of the PMOS transistor QP 23 on / off further includes a switch SW 2 that, in any one of (3) turns on the switch SW 1 and the switch SW 2 at the same time and at the same time off It is preferable to further include switch setting means for setting automatically.

また、本発明に係るレベルシフト回路は、第1NMOSトランジスタおよび第2NMOSトランジスタそれぞれのゲート端子に入力される電位を第1基準電位Vddhおよび第3基準電位Vssの何れかに選択的に設定するゲート電位設定手段を更に備えるのが好適である。   In addition, the level shift circuit according to the present invention has a gate potential that selectively sets the potential input to the gate terminals of the first NMOS transistor and the second NMOS transistor to either the first reference potential Vddh or the third reference potential Vss. It is preferable to further include setting means.

本発明に係るレベルシフト回路は、電源電圧の定格範囲のうち最大値で駆動される場合にも特性の劣化を抑制することができる。   The level shift circuit according to the present invention can suppress the deterioration of characteristics even when driven at the maximum value in the rated range of the power supply voltage.

比較例のレベルシフト回路1の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the level shift circuit 1 of a comparative example. 比較例のレベルシフト回路1のノードN11,N12それぞれの電位についてシミュレーションした結果を示す図である。It is a diagram illustrating a simulation result on the level nodes N 11, N 12 each potential shift circuit 1 of the comparative example. 第1実施形態に係るレベルシフト回路2Aの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the level shift circuit 2A which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るレベルシフト回路2AのノードN11,N12それぞれの電位についてシミュレーションした結果を示す図である。It is a diagram illustrating a simulation result on the node N 11, N 12 each potential of the level shift circuit 2A according to the first embodiment. 第2実施形態に係るレベルシフト回路2Bの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the level shift circuit 2B which concerns on 2nd Embodiment.

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、初めに比較例のレベルシフト回路について説明した後に、実施形態のレベルシフト回路について説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Also, after first describing the level shift circuit of the comparative example, the level shift circuit of the embodiment will be described.

図1は、比較例のレベルシフト回路1の構成を示す図である。この図に示されるレベルシフト回路1は、第1入力端子11、第2入力端子12、第3入力端子13、第1出力端子21、第2出力端子22、第1PMOSトランジスタ31、第2PMOSトランジスタ32、第1NMOSトランジスタ41、第2NMOSトランジスタ42、第1バッファ回路51、第2バッファ回路52および第1インバータ回路60を備える。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a level shift circuit 1 of a comparative example. The level shift circuit 1 shown in this figure includes a first input terminal 11, a second input terminal 12, a third input terminal 13, a first output terminal 21, a second output terminal 22, a first PMOS transistor 31, and a second PMOS transistor 32. , A first NMOS transistor 41, a second NMOS transistor 42, a first buffer circuit 51, a second buffer circuit 52, and a first inverter circuit 60.

レベルシフト回路1は、互いに相補的な第1入力信号LSipおよび第2入力信号LSinを入力して、互いに相補的な第1出力信号LSopおよび第2出力信号LSonを出力する。   The level shift circuit 1 receives a first input signal LSip and a second input signal LSin complementary to each other, and outputs a first output signal LSop and a second output signal LSo complementary to each other.

第1出力信号LSopのハイレベルの電圧値は、第1入力信号LSipによるノードN11のハイレベルの電圧値および第2入力信号LSinによるノードN21のローレベル電圧値により決まる。ノードN21がローレベル電圧値の場合、ノードN21は、およそVssになることから第1PMOSトランジスタ31のゲート端子とソース端子との間の電圧はおよそVddhの電圧になり、ノードN11がハイレベル電圧値の場合、第1NMOSトランジスタ41のゲート端子とソース端子との間の電圧は、およそVddh-Vddlの電圧になる。第1出力信号LSopのハイレベルの電圧の値は、その時の第1PMOSトランジスタ31と第1NMOSトランジスタ41のオン抵抗の比により第1出力信号LSopのハイレベル電圧値が決まる。 High-level voltage value of the first output signal LSop is determined by the low-level voltage value of the node N 21 by the voltage value and the second input signal LSin the high level of the node N 11 by the first input signal LSIP. When the node N 21 has a low level voltage value, the node N 21 becomes approximately Vss. Therefore, the voltage between the gate terminal and the source terminal of the first PMOS transistor 31 becomes approximately Vddh, and the node N 11 becomes high. In the case of the level voltage value, the voltage between the gate terminal and the source terminal of the first NMOS transistor 41 is approximately Vddh-Vddl. The high level voltage value of the first output signal LSop is determined by the ratio of the on-resistance of the first PMOS transistor 31 and the first NMOS transistor 41 at that time.

また、第2出力信号LSonのハイレベルの電圧値は、第2入力信号LSinによるノードN21のハイレベルの電圧値および第1入力信号LSipによるノードN11のローレベル電圧値により決まる。ノードN11がローレベル電圧値の場合、ノードN11は、およそVssになることから第2PMOSトランジスタ32のゲート端子とソース端子との間の電圧はおよそVddhの電圧になり、ノードN21がハイレベル電圧値の場合、第2NMOSトランジスタ42のゲート端子とソース端子との間の電圧は、およそVddh-Vddlの電圧になる。第2出力信号LSonのハイレベルの電圧の値は、その時の第2PMOSトランジスタ32と第2NMOSトランジスタ42のオン抵抗の比により第2出力信号LSonのハイレベル電圧値が決まる。 Further, the voltage value of the high level of the second output signal LSon is determined by the low-level voltage value of the node N 11 by the voltage value and the first input signal LSip the high level of the node N 21 by the second input signal LSin. When the node N 11 has a low level voltage value, the node N 11 becomes approximately Vss. Therefore, the voltage between the gate terminal and the source terminal of the second PMOS transistor 32 becomes approximately Vddh, and the node N 21 becomes high. In the case of the level voltage value, the voltage between the gate terminal and the source terminal of the second NMOS transistor 42 is approximately Vddh-Vddl. The high-level voltage value of the second output signal Lson is determined by the ratio of the on-resistance of the second PMOS transistor 32 and the second NMOS transistor 42 at that time.

第1出力信号LSopのローレベルの電圧値は、第1入力信号LSipによるノードN11のローレベルの電圧値および第2入力信号LSinによるノードN21のハイレベル電圧値により決まる。ノードN21がハイレベル電圧値の場合、ノードN21は、およそVddlになることから第1PMOSトランジスタ31のゲート端子とソース端子との間の電圧はおよそVddh-Vddlの電圧になり、ノードN11がローレベル電圧値の場合、第1NMOSトランジスタ41のゲート端子とソース端子との間の電圧は、およそVddhの電圧になる。第1出力信号LSopのローレベルの電圧の値は、その時の第1PMOSトランジスタ31と第1NMOSトランジスタ41のオン抵抗の比により第1出力信号LSopのローレベル電圧値が決まる。 The voltage value of the low level of the first output signal LSop is determined by the high-level voltage value of the node N 21 by the voltage value and the second input signal LSin the low level of the node N 11 by the first input signal LSIP. When the node N 21 has a high level voltage value, the node N 21 becomes approximately Vddl. Therefore, the voltage between the gate terminal and the source terminal of the first PMOS transistor 31 becomes approximately Vddh-Vddl, and the node N 11 Is a low level voltage value, the voltage between the gate terminal and the source terminal of the first NMOS transistor 41 is approximately Vddh. The low level voltage value of the first output signal LSop is determined by the ratio of the on-resistance of the first PMOS transistor 31 and the first NMOS transistor 41 at that time.

また、第2出力信号LSonのローレベルの電圧値は、第2入力信号LSinによるノードN21のローレベルの電圧値および第1入力信号LSinによるノードN11のハイレベル電圧値により決まる。ノードN11がハイレベル電圧値の場合、ノードN11は、およそVddlになることから第2PMOSトランジスタ32のゲート端子とソース端子との間の電圧はおよそVddh-Vddlの電圧になり、ノードN21がローレベル電圧値の場合、第2NMOSトランジスタ42のゲート端子とソース端子との間の電圧は、およそVddhの電圧になる。第2出力信号LSonのローレベルの電圧の値は、その時の第2PMOSトランジスタ32と第2NMOSトランジスタ42のオン抵抗の比により第2出力信号LSonのローレベル電圧値が決まる。 Further, the voltage value of the low level of the second output signal LSon is determined by the high-level voltage value of the node N 11 by the voltage value and the first input signal LSin the low level of the node N 21 by the second input signal LSin. When the node N 11 has a high level voltage value, the node N 11 becomes approximately Vddl. Therefore, the voltage between the gate terminal and the source terminal of the second PMOS transistor 32 becomes approximately Vddh-Vddl, and the node N 21 Is a low level voltage value, the voltage between the gate terminal and the source terminal of the second NMOS transistor 42 is approximately Vddh. The low-level voltage value of the second output signal Lson is determined by the ratio of the on-resistance of the second PMOS transistor 32 and the second NMOS transistor 42 at that time.

第1出力信号LSopと第2出力信号LSonのハイレベル電圧値とローレベル電圧値は、次段に接続されるインバータ回路が動作可能な反転電圧が出力できればよい。   The high level voltage value and the low level voltage value of the first output signal LSop and the second output signal LSo only need to be able to output an inverted voltage at which the inverter circuit connected to the next stage can operate.

第1入力端子11は、第1入力信号LSipを入力する。第2入力端子12は、第2入力信号LSinを入力する。第1入力信号LSipおよび第2入力信号LSinは、互いに相補的な関係にあり、一方がハイレベルであるとき、他方がローレベルである。また、第3入力端子13は、イネーブル信号Enable1を入力する。   The first input terminal 11 receives the first input signal LSip. The second input terminal 12 receives the second input signal LSin. The first input signal LSip and the second input signal LSin are complementary to each other, and when one is at a high level, the other is at a low level. The third input terminal 13 receives an enable signal Enable1.

第1出力端子21は、第1出力信号LSopを出力する。第2出力端子22は、第2出力信号LSonを入力する。第1出力信号LSopおよび第2出力信号LSonは、互いに相補的な関係にあり、一方がハイレベルであるとき、他方がローレベルである。   The first output terminal 21 outputs the first output signal LSop. The second output terminal 22 receives the second output signal Lson. The first output signal LSop and the second output signal Lson are complementary to each other, and when one is at a high level, the other is at a low level.

なお、図中に示される第1基準電位Vddh,第2基準電位Vddlおよび第3基準電位Vssの間には、Vddh>Vdd>Vss なる関係がある。   Note that there is a relationship Vddh> Vdd> Vss among the first reference potential Vddh, the second reference potential Vddl, and the third reference potential Vss shown in the drawing.

第1PMOSトランジスタ31は、第1基準電位Vddhが入力されるソース端子と、第1出力端子21に接続されたドレイン端子と、ノードN21に接続されたゲート端子とを有する。第2PMOSトランジスタ32は、第1基準電位Vddhが入力されるソース端子と、第2出力端子22に接続されたドレイン端子と、ノードN11に接続されたゲート端子とを有する。 The 1PMOS transistor 31 has a source terminal first reference potential Vddh is input, a drain terminal connected to the first output terminal 21, and a gate terminal connected to node N 21. The 2PMOS transistor 32 has a source terminal first reference potential Vddh is input, a drain terminal connected to the second output terminal 22, and a gate terminal connected to node N 11.

第1NMOSトランジスタ41は、ノードN11に接続されたソース端子と、第1出力端子21に接続されたドレイン端子と、インバータ回路60の出力信号が入力されるゲート端子とを有する。第2NMOSトランジスタ42は、ノードN21に接続されたソース端子と、第2出力端子22に接続されたドレイン端子と、インバータ回路60の出力信号が入力されるゲート端子とを有する。 The 1NMOS transistor 41 has a source terminal connected to the node N 11, and a drain terminal connected to the first output terminal 21, and a gate terminal to which an output signal of the inverter circuit 60 is input. The second NMOS transistor 42 has a source terminal connected to the node N 21 , a drain terminal connected to the second output terminal 22, and a gate terminal to which the output signal of the inverter circuit 60 is input.

第1バッファ回路51は、第1入力端子11に入力された第1入力信号LSipと同レベルの信号をノードN11へ出力する。第1バッファ回路は、PMOSトランジスタQP11,QP12およびNMOSトランジスタQN11,QN12を含む。PMOSトランジスタQP11,QP12それぞれのソース端子は、第2基準電位Vddlに接続されている。NMOSトランジスタQN11,QN12それぞれのソース端子は、第3基準電位Vssに接続されている。 The first buffer circuit 51 outputs the first input signal LSip the same level of signal inputted to the first input terminal 11 to the node N 11. The first buffer circuit includes PMOS transistors QP 11 and QP 12 and NMOS transistors QN 11 and QN 12 . The source terminals of the PMOS transistors QP 11 and QP 12 are connected to the second reference potential Vddl. The source terminals of the NMOS transistors QN 11 and QN 12 are connected to the third reference potential Vss.

PMOSトランジスタQP11およびNMOSトランジスタQN11それぞれのゲート端子は、第1入力端子11に接続されている。PMOSトランジスタQP12およびNMOSトランジスタQN12それぞれのドレイン端子は、ノードN11に接続されている。PMOSトランジスタQP11およびNMOSトランジスタQN11それぞれのドレイン端子ならびにPMOSトランジスタQP12およびNMOSトランジスタQN12それぞれのゲート端子は、ノードN12に接続されている。 The gate terminals of the PMOS transistor QP 11 and the NMOS transistor QN 11 are connected to the first input terminal 11. The drain terminals of the PMOS transistor QP 12 and the NMOS transistor QN 12 are connected to the node N 11 . The drain terminals of the PMOS transistor QP 11 and the NMOS transistor QN 11 and the gate terminals of the PMOS transistor QP 12 and the NMOS transistor QN 12 are connected to the node N 12 .

すなわち、この第1バッファ回路51は、PMOSトランジスタQP11およびNMOSトランジスタQN11からなる前段のインバータ回路と、PMOSトランジスタQP12およびNMOSトランジスタQN12からなる後段のインバータ回路とが、縦列接続されて構成されていて、第1入力端子11に入力された第1入力信号LSipと同レベルの信号をノードN11へ出力することができる。 That is, the first buffer circuit 51 has a configuration in which a front inverter circuit composed of a PMOS transistor QP 11 and an NMOS transistor QN 11 and a rear inverter circuit composed of a PMOS transistor QP 12 and an NMOS transistor QN 12 are connected in series. and have been, it is possible to output a first input signal LSip the same level of signal inputted to the first input terminal 11 to the node N 11.

第2バッファ回路52は、第2入力端子12に入力された第2入力信号LSinと同レベルの信号をノードN21へ出力する。第2バッファ回路は、PMOSトランジスタQP21,QP22およびNMOSトランジスタQN21,QN22を含む。PMOSトランジスタQP21,QP22それぞれのソース端子は、第2基準電位Vddlに接続されている。NMOSトランジスタQN21,QN22それぞれのソース端子は、第3基準電位Vssに接続されている。 The second buffer circuit 52 outputs the second input signal LSin the same level of signal inputted to the second input terminal 12 to the node N 21. The second buffer circuit includes PMOS transistors QP 21 and QP 22 and NMOS transistors QN 21 and QN 22 . The source terminals of the PMOS transistors QP 21 and QP 22 are connected to the second reference potential Vddl. The source terminals of the NMOS transistors QN 21 and QN 22 are connected to the third reference potential Vss.

PMOSトランジスタQP21およびNMOSトランジスタQN21それぞれのゲート端子は、第2入力端子12に接続されている。PMOSトランジスタQP22およびNMOSトランジスタQN22それぞれのドレイン端子は、ノードN21に接続されている。PMOSトランジスタQP21およびNMOSトランジスタQN21それぞれのドレイン端子ならびにPMOSトランジスタQP22およびNMOSトランジスタQN22それぞれのゲート端子は、ノードN22に接続されている。 The gate terminals of the PMOS transistor QP 21 and the NMOS transistor QN 21 are connected to the second input terminal 12. The drain terminals of the PMOS transistor QP 22 and the NMOS transistor QN 22 are connected to the node N 21 . The drain terminals of the PMOS transistor QP 21 and the NMOS transistor QN 21 and the gate terminals of the PMOS transistor QP 22 and the NMOS transistor QN 22 are connected to the node N 22 .

すなわち、この第2バッファ回路52は、PMOSトランジスタQP21およびNMOSトランジスタQN21からなる前段のインバータ回路と、PMOSトランジスタQP22およびNMOSトランジスタQN22からなる後段のインバータ回路とが、縦列接続されて構成されていて、第2入力端子12に入力された第2入力信号LSinと同レベルの信号をノードN21へ出力することができる。 That is, the second buffer circuit 52 includes a pre-stage of the inverter circuit consisting of PMOS transistors QP 21 and an NMOS transistor QN 21, and the subsequent stage of the inverter circuit consisting of PMOS transistors QP 22 and NMOS transistors QN 22, are connected in cascade configuration and have been, it is possible to output the second input signal LSin the same level of signal inputted to the second input terminal 12 to the node N 21.

第1インバータ回路60は、PMOSトランジスタ61およびNMOSトランジスタ62を含む。PMOSトランジスタ61のソース端子は第1基準電位Vddhが入力される。NMOSトランジスタ62のソース端子は第3基準電位Vssが入力される。PMOSトランジスタ61およびNMOSトランジスタ62それぞれのゲート端子は、第3入力端子13に接続されている。PMOSトランジスタ61およびNMOSトランジスタ62それぞれのドレイン端子は、NMOSトランジスタ41,42それぞれのゲート端子に接続されている。   The first inverter circuit 60 includes a PMOS transistor 61 and an NMOS transistor 62. The first reference potential Vddh is input to the source terminal of the PMOS transistor 61. The third reference potential Vss is input to the source terminal of the NMOS transistor 62. The gate terminals of the PMOS transistor 61 and the NMOS transistor 62 are connected to the third input terminal 13. The drain terminals of the PMOS transistor 61 and the NMOS transistor 62 are connected to the gate terminals of the NMOS transistors 41 and 42, respectively.

すなわち、この第1インバータ回路60は、第3入力端子13に入力されるイネーブル信号Enable1を論理反転したものを、NMOSトランジスタ41,42それぞれのゲート端子に与える。第1インバータ回路60は、NMOSトランジスタ41,42それぞれのゲート端子に入力される電位を第1基準電位Vddhおよび第3基準電位Vssの何れかに選択的に設定し動作状態及び動作停止状態の設定手段として作用する。   That is, the first inverter circuit 60 gives the logically inverted version of the enable signal Enable1 input to the third input terminal 13 to the gate terminals of the NMOS transistors 41 and 42, respectively. The first inverter circuit 60 selectively sets the potential input to the gate terminals of the NMOS transistors 41 and 42 to either the first reference potential Vddh or the third reference potential Vss, and sets the operation state and the operation stop state. Acts as a means.

このレベルシフト回路1は以下のように動作する。第3入力端子13に入力されるイネーブル信号Enable1が第1基準電位Vddhレベルであるとき、第1インバータ回路60からNMOSトランジスタ41,42それぞれのゲート端子に与えられる電位は第3基準電位Vssレベルとなり、NMOSトランジスタ41,42はオフ状態となって、レベルシフト回路1は動作しない。このとき、第1PMOSトランジスタ31および第1NMOSトランジスタ41の電流の流れることが遮断され、また、第2PMOSトランジスタ32および第2NMOSトランジスタ42の電流の流れることが遮断されるので、動作停止状態の静止電流を抑制することができる。   The level shift circuit 1 operates as follows. When the enable signal Enable1 input to the third input terminal 13 is at the first reference potential Vddh level, the potential applied from the first inverter circuit 60 to the gate terminals of the NMOS transistors 41 and 42 becomes the third reference potential Vss level. The NMOS transistors 41 and 42 are turned off, and the level shift circuit 1 does not operate. At this time, the current flow of the first PMOS transistor 31 and the first NMOS transistor 41 is cut off, and the current flow of the second PMOS transistor 32 and the second NMOS transistor 42 is cut off. Can be suppressed.

一方、第3入力端子13に入力されるイネーブル信号Enable1が第3基準電位Vssレベルであるとき、第1インバータ回路60からNMOSトランジスタ41,42それぞれのゲート端子に与えられる電位は第1基準電位Vddhレベルとなり、NMOSトランジスタ41,42はオン状態となって、レベルシフト回路1は動作可能な状態となる。   On the other hand, when the enable signal Enable1 input to the third input terminal 13 is at the third reference potential Vss level, the potential applied from the first inverter circuit 60 to the gate terminals of the NMOS transistors 41 and 42 is the first reference potential Vddh. The NMOS transistors 41 and 42 are turned on, and the level shift circuit 1 is operable.

第1入力端子に入力される第1入力信号LSipは、第1バッファ回路51を経てノードN11に入力される。また、第2入力端子に入力される第2入力信号LSinは、第2バッファ回路52を経てノードN21に入力される。 The first input signal LSip input to the first input terminal is input to the node N 11 through the first buffer circuit 51. The second input signal LSin inputted to the second input terminal is inputted to the node N 21 via the second buffer circuit 52.

第1入力信号LSip(ノードN11のレベル)がハイレベルであって、第2入力信号LSin(ノードN21のレベル)がローレベルであるとき、ノードN11は、おおよそ第2基準電圧Vddlレベルになることから、第2NMOSトランジスタ41のゲート端子とソース端子との間の電圧は、およそ第1基準電圧Vddhレベルから第2基準電圧Vddlレベルを引いた電圧になり、ノードN21は、およそ第3基準電位Vssレベルになることから、第1PMOSトランジスタ31のゲート端子とソース端子との間の電圧は、おおよそ第1基準電圧Vddhレベルの電圧になる。第1出力信号LSopのハイレベルの電圧の値は、その時の第1PMOSトランジスタ31と第1NMOSトランジスタ41のオン抵抗の比により第1出力信号LSopのハイレベル電圧値を出力する。また、ノードN21は、おおよそ第3基準電圧Vssレベルになることから、第2NMOSトランジスタ42のゲート端子とソース端子との間の電圧は、およそ第1基準電圧Vddhレベルの電圧になり、ノードN11は、およそ第2基準電位Vddlレベルになることから、第2PMOSトランジスタ32のゲート端子とソース端子との間の電圧は、おおよそ第1基準電圧Vddhから第2基準電圧Vddlレベルを引いた電圧になる。第2出力信号LSonのローレベルの電圧の値は、その時の第2PMOSトランジスタ32と第2NMOSトランジスタ42のオン抵抗の比により第2出力信号LSonのローレベル電圧値を出力する。 The first input signal LSIP (level of the node N 11) is a high level, when the second input signal LSin (level of the node N 21) is at the low level, the node N 11 is approximately the second reference voltage Vddl level from becoming, the voltage between the gate terminal and the source terminal of the first 2NMOS transistor 41 will become approximately the first reference voltage Vddh level voltage obtained by subtracting the second reference voltage Vddl level, the node N 21 is approximately the Since the third reference potential Vss level is reached, the voltage between the gate terminal and the source terminal of the first PMOS transistor 31 is approximately the first reference voltage Vddh level. The high level voltage value of the first output signal LSop is output as the high level voltage value of the first output signal LSop according to the ratio of the on-resistance of the first PMOS transistor 31 and the first NMOS transistor 41 at that time. Further, since the node N 21 is approximately at the third reference voltage Vss level, the voltage between the gate terminal and the source terminal of the second NMOS transistor 42 is approximately at the first reference voltage Vddh level, and the node N 21 11 is approximately at the second reference potential Vddl level, the voltage between the gate terminal and the source terminal of the second PMOS transistor 32 is approximately the voltage obtained by subtracting the second reference voltage Vddl level from the first reference voltage Vddh. Become. The value of the low level voltage of the second output signal L Son is the low level voltage value of the second output signal L Son according to the ratio of the ON resistance of the second PMOS transistor 32 and the second NMOS transistor 42 at that time.

第1入力信号LSip(ノードN11のレベル)がローレベルであって、第2入力信号LSin(ノードN21のレベル)がハイレベルであるとき、ノードN11は、おおよそ第3基準電圧Vssレベルになることから、第1NMOSトランジスタ41のゲート端子とソース端子との間の電圧は、およそ第1基準電圧Vddhレベルの電圧になり、ノードN21は、およそ第2基準電位Vddlレベルになることから、第1PMOSトランジスタ31のゲート端子とソース端子との間の電圧は、おおよそ第1基準電圧Vddhレベルから第2基準電圧Vddlレベルを引いた電圧になる。第1出力信号LSopのローレベルの電圧の値は、その時の第1PMOSトランジスタ31と第1NMOSトランジスタ41のオン抵抗の比により第1出力信号LSopのローレベル電圧値を出力する。また、ノードN21は、おおよそ第2基準電圧Vddlレベルになることから、第2NMOSトランジスタ42のゲート端子とソース端子との間の電圧は、およそ第1基準電圧Vddhレベルから第2基準電圧Vssレベルを引いた電圧になり、ノードN11は、およそ第3基準電位Vssレベルになることから、第2PMOSトランジスタ32のゲート端子とソース端子との間の電圧は、おおよそ第1基準電圧Vddhレベルの電圧になる。第2出力信号LSonのハイレベルの電圧の値は、その時の第2PMOSトランジスタ32と第2NMOSトランジスタ42のオン抵抗の比により第2出力信号LSonのハイレベル電圧値を出力する。 The first input signal LSIP (level of the node N 11) is at low level, when the second input signal LSin (level of the node N 21) is at a high level, the node N 11 is roughly a third reference voltage Vss level Therefore, the voltage between the gate terminal and the source terminal of the first NMOS transistor 41 is approximately the first reference voltage Vddh level, and the node N 21 is approximately the second reference potential Vddl level. The voltage between the gate terminal and the source terminal of the first PMOS transistor 31 is approximately a voltage obtained by subtracting the second reference voltage Vddl level from the first reference voltage Vddh level. The low level voltage value of the first output signal LSop is output as the low level voltage value of the first output signal LSop according to the ratio of the on-resistance of the first PMOS transistor 31 and the first NMOS transistor 41 at that time. The node N 21, since it roughly becomes the second reference voltage Vddl level, the voltage between the gate terminal and the source terminal of the second 2NMOS transistor 42 is approximately from the first reference voltage Vddh level second reference voltage Vss level becomes a voltage obtained by subtracting the node N 11, since it becomes approximately a third reference potential Vss level, the voltage between the gate terminal and the source terminal of the 2PMOS transistor 32 is approximately the first reference voltage Vddh level of voltage become. The high-level voltage value of the second output signal LSo is the high-level voltage value of the second output signal LSo according to the ratio of the on-resistance of the second PMOS transistor 32 and the second NMOS transistor 42 at that time.

このように、比較例のレベルシフト回路1は、互いに相補的な入力信号LSip,LSinを入力端子11,12に入力して、第1出力信号LSopと第2出力信号LSonのハイレベル電圧値とローレベル電圧値は、次段に接続されるインバータ回路が動作可能な反転電圧が出力できればよい。   As described above, the level shift circuit 1 of the comparative example inputs the complementary input signals LSip and LSin to the input terminals 11 and 12, and the high level voltage values of the first output signal LSop and the second output signal LSon. The low level voltage value only needs to output an inverted voltage at which the inverter circuit connected to the next stage can operate.

ところで、このような比較例のレベルシフト回路1は、電源電圧の定格範囲のうち典型値(例えば、Vddl=1.0V、Vddh=3.3V)で駆動される場合には問題なく動作しても、電源電圧の定格範囲のうち最大値(例えば、Vddl=1.1V、Vddh=3.6V)で駆動される場合には、第1バッファ回路51および第2バッファ回路52それぞれに含まれるトランジスタに過電圧が印加される。そして、このトランジスタへの過電圧の印加により、トランジスタの特性が劣化し、ひいては、レベルシフト回路1の特性が劣化する場合がある。このことについて以下で更に説明する。   By the way, the level shift circuit 1 of such a comparative example operates without any problem when driven at a typical value (for example, Vddl = 1.0V, Vddh = 3.3V) in the rated range of the power supply voltage. When driven at the maximum value (eg, Vddl = 1.1V, Vddh = 3.6V) in the rated range of the power supply voltage, an overvoltage is applied to the transistors included in the first buffer circuit 51 and the second buffer circuit 52, respectively. Is done. Then, application of overvoltage to the transistor may deteriorate the characteristics of the transistor, and consequently the characteristics of the level shift circuit 1 may deteriorate. This will be further described below.

第3入力端子13に入力されるイネーブル信号Enable1が第3基準電位Vssレベルであるとき、NMOSトランジスタ41,42はオン状態となって、レベルシフト回路1は動作可能な状態となる。このとき、第1入力信号LSip(ノードN11のレベル)がハイレベルであって、第2入力信号LSin(ノードN21のレベル)がローレベルであるとき、第1PMOSトランジスタ31はオン状態となり、また、第1バッファ回路51においてPMOSトランジスタQP12もオン状態となる。 When the enable signal Enable1 input to the third input terminal 13 is at the third reference potential Vss level, the NMOS transistors 41 and 42 are turned on, and the level shift circuit 1 is operable. At this time, the first input signal LSIP (level of the node N 11) is a high level, when the second input signal LSin (level of the node N 21) is at the low level, the 1PMOS transistor 31 is turned on, Moreover, PMOS transistors QP 12 is also turned on in the first buffer circuit 51.

したがって、第1基準電位Vddhと第2基準電位Vddlとの間で直列的に接続されている第1PMOSトランジスタ31,NMOSトランジスタ41およびPMOSトランジスタQP12の何れもオン状態となるが、第1基準電位Vddhが第2基準電位Vddlより高い電位の為、PMOSトランジスタQP12は逆バイアス状態となり、その結果、ノードN11の電位は、これら3つのトランジスタのオン抵抗値の比により決まり、第2基準電位Vddlより高くなる。電源電圧の定格範囲のうち最大値でレベルシフト回路1が駆動されるような場合、PMOSトランジスタQP12およびNMOSトランジスタQN12それぞれのゲート端子とドレイン端子との間に過電圧が印加され、その過電圧印加状態での長時間動作により、電流駆動力が低下したりゲート遅延時間が遅れ等のトランジスタ特性の劣化が生じる。 Thus, although the both-on state of the 1PMOS transistor 31, NMOS transistor 41 and PMOS transistor QP 12 which are serially connected between the first reference potential Vddh and the second reference potential Vddl, the first reference potential Vddh is for higher potential than the second reference potential Vddl, PMOS transistor QP 12 becomes a reverse bias state, so that the potential of the node N 11, determined by the ratio of the on-resistance of the three transistors, the second reference potential Higher than Vddl. When the level shift circuit 1 at the maximum value of the rated range of the power supply voltage as driving, the overvoltage is applied between the PMOS transistors QP 12 and NMOS transistors QN 12 of the respective gate and drain terminals, the overvoltage Long-term operation in the state causes deterioration of transistor characteristics such as a decrease in current driving force and a delay in gate delay time.

図2は、比較例のレベルシフト回路1のノードN11,N12それぞれの電位についてシミュレーションした結果を示す図である。この図に示されるように、第1入力信号LSipがハイレベルであるときのノードN11の電位は、第2基準電位Vddlの最大定格値(=1.1V)より高い1.15Vとなっている。このことから、PMOSトランジスタQP12のゲート端子とドレイン端子の間とNMOSトランジスタQN12のゲート端子とドレイン端子の間に過電圧が印加され、その過電圧印加状態での長時間動作により、電流駆動力が低下したりゲート遅延時間が遅れ等のトランジスタ特性の劣化が生じる。 FIG. 2 is a diagram illustrating a simulation result of the potentials of the nodes N 11 and N 12 of the level shift circuit 1 of the comparative example. As shown in this figure, the potential of the node N 11 when the first input signal LSip is at a high level, which is higher than the maximum rated value (= 1.1V) of the second reference potential Vddl 1.15V . Therefore, PMOS overvoltage between the gate and drain terminals between the gate terminal and the drain terminal of the transistor QP 12 and an NMOS transistor QN 12 is applied, by prolonged operation under the over-voltage applied state, the current driving force As a result, the transistor characteristics deteriorate, such as a decrease in gate delay time and delay.

以下に説明する本実施形態に係るレベルシフト回路2A,2Bは、このような比較例のレベルシフト回路1が有する問題点を解消し得るものである。   The level shift circuits 2A and 2B according to the present embodiment described below can solve the problems of the level shift circuit 1 of the comparative example.

図3は、第1実施形態に係るレベルシフト回路2Aの構成を示す図である。この図に示されるレベルシフト回路2Aは、第1入力端子11、第2入力端子12、第3入力端子13、第1出力端子21、第2出力端子22、第1PMOSトランジスタ31、第2PMOSトランジスタ32、第1NMOSトランジスタ41、第2NMOSトランジスタ42、第1バッファ回路51A、第2バッファ回路52Aおよび第1インバータ回路60を備える。   FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the level shift circuit 2A according to the first embodiment. The level shift circuit 2A shown in this figure includes a first input terminal 11, a second input terminal 12, a third input terminal 13, a first output terminal 21, a second output terminal 22, a first PMOS transistor 31, and a second PMOS transistor 32. , A first NMOS transistor 41, a second NMOS transistor 42, a first buffer circuit 51A, a second buffer circuit 52A, and a first inverter circuit 60.

図1に示された比較例のレベルシフト回路1の構成と比較すると、この図3に示される第1実施形態に係るレベルシフト回路2Aは、第1バッファ回路51に替えて第1バッファ回路51Aを備える点で相違し、第2バッファ回路52に替えて第2バッファ回路52Aを備える点で相違する。   Compared with the configuration of the level shift circuit 1 of the comparative example shown in FIG. 1, the level shift circuit 2A according to the first embodiment shown in FIG. 3 is replaced with the first buffer circuit 51A. And the second buffer circuit 52 </ b> A is provided instead of the second buffer circuit 52.

図1中の第1バッファ回路51の構成と比較すると、図3中の第1バッファ回路51Aは、PMOSトランジスタQP13を更に備える点で相違する。PMOSトランジスタQP13のソース端子はノードN11に接続され、PMOSトランジスタQP13のドレイン端子およびゲート端子それぞれはノードN12に接続されている。図1中の第2バッファ回路52の構成と比較すると、図3中の第2バッファ回路52Aは、PMOSトランジスタQP23を更に備える点で相違する。PMOSトランジスタQP23のソース端子はノードN21に接続され、PMOSトランジスタQP23のドレイン端子およびゲート端子それぞれはノードN22に接続されている。 Configuration and Comparing the first buffer circuit 51 in FIG. 1, the first buffer circuit 51A in FIG. 3, differs in that it further includes a PMOS transistor QP 13. The source terminal of the PMOS transistor QP 13 is connected to the node N 11 , and the drain terminal and the gate terminal of the PMOS transistor QP 13 are each connected to the node N 12 . Compared to the configuration of the second buffer circuit 52 in FIG. 1, the second buffer circuit 52A in FIG. 3, it differs in that it further includes a PMOS transistor QP 23. The source terminal of the PMOS transistor QP 23 is connected to the node N 21 , and the drain terminal and the gate terminal of the PMOS transistor QP 23 are each connected to the node N 22 .

この第1実施形態に係るレベルシフト回路2Aの動作は、比較例のレベルシフト回路1の動作と略同様である。ただし、第1実施形態に係るレベルシフト回路2Aは、上述した比較例のレベルシフト回路1が有する問題点を解消し得るものである。このことについて以下で更に説明する。   The operation of the level shift circuit 2A according to the first embodiment is substantially the same as the operation of the level shift circuit 1 of the comparative example. However, the level shift circuit 2A according to the first embodiment can solve the problems of the level shift circuit 1 of the comparative example described above. This will be further described below.

第1実施形態に係るレベルシフト回路2Aでは、第3入力端子13に入力されるイネーブル信号Enable1が第3基準電位Vssレベルであるとき、NMOSトランジスタ41,42はオン状態となって、レベルシフト回路2Aは動作可能な状態となる。このとき、第1入力信号LSip(ノードN11のレベル)がハイレベルであって、第2入力信号LSin(ノードN21のレベル)がローレベルであるとき、第1PMOSトランジスタ31はオン状態となり、また、第1バッファ回路51AにおいてPMOSトランジスタQP12,QP13およびNMOSトランジスタQN11もオン状態となる。 In the level shift circuit 2A according to the first embodiment, when the enable signal Enable1 input to the third input terminal 13 is at the third reference potential Vss level, the NMOS transistors 41 and 42 are turned on, and the level shift circuit 2A becomes operable. At this time, the first input signal LSIP (level of the node N 11) is a high level, when the second input signal LSin (level of the node N 21) is at the low level, the 1PMOS transistor 31 is turned on, In the first buffer circuit 51A, the PMOS transistors QP 12 and QP 13 and the NMOS transistor QN 11 are also turned on.

したがって、第1実施形態に係るレベルシフト回路2Aでは、第1基準電位Vddhと第2基準電位Vddlとの間で直列的に接続されている第1PMOSトランジスタ31,NMOSトランジスタ41およびPMOSトランジスタQP12の何れもオン状態となる。同時に、第1基準電位Vddhと第2基準電位Vddlとの間で直列的に接続されている第1PMOSトランジスタ31,NMOSトランジスタ41,PMOSトランジスタQP13およびNMOSトランジスタQN11の何れもオン状態となる。 Therefore, in the level shift circuit 2A according to the first embodiment, the first PMOS transistor 31, the NMOS transistor 41, and the PMOS transistor QP 12 connected in series between the first reference potential Vddh and the second reference potential Vddl. Both are turned on. At the same time, both of turning on the first reference potential Vddh and the 1PMOS transistor 31 are serially connected between the second reference potential Vddl, NMOS transistor 41, PMOS transistor QP 13 and an NMOS transistor QN 11.

このことから、第1基準電位VddhからノードN11へ流れる電流は、PMOSトランジスタQP12を経て第2基準電位Vddlへ向うものと、PMOSトランジスタQP13およびNMOSトランジスタQN11を経て第3基準電位Vssへ向うものとに分けられる。その結果、比較例と対比して、ノード電位N11の電位は上昇が抑制されるとともに、ノード電位N12の電位は僅かに上昇するので、PMOSトランジスタQP12およびNMOSトランジスタQN12それぞれのゲート端子とドレイン端子との間に過電圧が印加されることが抑制され、電源電圧の定格範囲のうち最大値で駆動される場合にも特性の劣化が抑制され得る。 Therefore, current flowing from the first reference potential Vddh to the node N 11 is, PMOS transistor to the one directed to the second reference potential Vddl through QP 12, PMOS transistors QP 13 and through the NMOS transistor QN 11 third reference potential Vss It is divided into those that go to. As a result, in contrast to Comparative Example, with increasing the potential of the node potential N 11 is suppressed, since the potential of the node potential N 12 rises slightly, PMOS transistors QP 12 and NMOS transistors QN 12 respective gate terminals The overvoltage is suppressed from being applied between the drain terminal and the drain terminal, and the deterioration of characteristics can be suppressed even when driven at the maximum value in the rated range of the power supply voltage.

また、第1入力信号LSip(ノードN11のレベル)がローレベルであって、第2入力信号LSin(ノードN21のレベル)がハイレベルであるとき、第1PMOSトランジスタ32はオン状態となり、また、第2バッファ回路52AにおいてPMOSトランジスタQP22,QP23およびNMOSトランジスタQN21もオン状態となる。 The first input signal LSIP (level of the node N 11) is at low level, when the second input signal LSin (level of the node N 21) is at a high level, the first 1PMOS transistor 32 is turned on, also In the second buffer circuit 52A, the PMOS transistors QP 22 and QP 23 and the NMOS transistor QN 21 are also turned on.

したがって、第1実施形態に係るレベルシフト回路2Aでは、第1基準電位Vddhと第2基準電位Vddlとの間で直列的に接続されている第1PMOSトランジスタ32,NMOSトランジスタ42およびPMOSトランジスタQP22の何れもオン状態となる。同時に、第1基準電位Vddhと第2基準電位Vddlとの間で直列的に接続されている第1PMOSトランジスタ32,NMOSトランジスタ42,PMOSトランジスタQP23およびNMOSトランジスタQN21の何れもオン状態となる。 Therefore, in the level shift circuit 2A according to the first embodiment, the first PMOS transistor 32, the NMOS transistor 42, and the PMOS transistor QP 22 connected in series between the first reference potential Vddh and the second reference potential Vddl. Both are turned on. At the same time, all of the first PMOS transistor 32, the NMOS transistor 42, the PMOS transistor QP 23, and the NMOS transistor QN 21 connected in series between the first reference potential Vddh and the second reference potential Vddl are turned on.

このことから、第1基準電位VddhからノードN21へ流れる電流は、PMOSトランジスタQP22を経て第2基準電位Vddlへ向うものと、PMOSトランジスタQP23およびNMOSトランジスタQN21を経て第3基準電位Vssへ向うものとに分けられる。その結果、比較例と対比して、ノード電位N21の電位は上昇が抑制されるとともに、ノード電位N22の電位は僅かに上昇するので、PMOSトランジスタQP22およびNMOSトランジスタQN22それぞれのゲート端子とドレイン端子との間に過電圧が印加されることが抑制され、電源電圧の定格範囲のうち最大値で駆動される場合にも特性の劣化が抑制され得る。 Therefore, current flowing from the first reference potential Vddh to the node N 21 is, PMOS transistor to the one directed to the second reference potential Vddl through QP 22, PMOS transistors QP 23 and through the NMOS transistor QN 21 third reference potential Vss It is divided into those that go to. As a result, in contrast to the comparative example, the potential of the node potential N 21 is suppressed from rising and the potential of the node potential N 22 slightly increases. Therefore, the gate terminals of the PMOS transistor QP 22 and the NMOS transistor QN 22 The overvoltage is suppressed from being applied between the drain terminal and the drain terminal, and the deterioration of characteristics can be suppressed even when driven at the maximum value in the rated range of the power supply voltage.

図4は、第1実施形態に係るレベルシフト回路2AのノードN11,N12それぞれの電位についてシミュレーションした結果を示す図である。この図に示されるように、第1入力信号LSipがハイレベルであるときのノードN11の電位は、第2基準電位Vddl(=1.1V)より僅かに高い1.107Vとなっているが、ノードN11とノードN12の間の電圧差は1.08Vとなり、最大定格値(=1.1V)より低い。このことから、PMOSトランジスタQP12および、NMOSトランジスタQN12のゲート端子とドレイン端子との間に過電圧が印加されることが抑制され、トランジスタ特性の劣化が抑制され得る。 FIG. 4 is a diagram illustrating a simulation result of the potentials of the nodes N 11 and N 12 of the level shift circuit 2A according to the first embodiment. As shown in this figure, the potential of the node N 11 when the first input signal LSip is at a high level, the second reference potential Vddl (= 1.1V) is from is slightly a higher 1.107V, node voltage difference between N 11 and the node N 12 is 1.08V, and the lower than the maximum rated value (= 1.1V). Therefore, PMOS transistors QP 12 and is prevented from overvoltage is applied between the gate terminal and the drain terminal of the NMOS transistor QN 12, deterioration of the transistor characteristics can be suppressed.

なお、第1実施形態に係るレベルシフト回路2Aでは、PMOSトランジスタQP13,QP23が追加されることにより、ノードN11,N21に接続される寄生容量が増える。しかし、PMOSトランジスタQP12,QP22に対し、PMOSトランジスタQP13,QP23のトランジスタ・サイズを充分小さくすることにより、その容量値増加の割合は僅かであるので、レベルシフト回路2Aの動作速度への影響は僅かである。 In addition, in the level shift circuit 2A according to the first embodiment, the addition of the PMOS transistors QP 13 and QP 23 increases the parasitic capacitance connected to the nodes N 11 and N 21 . However, by making the transistor size of the PMOS transistors QP 13 and QP 23 sufficiently small compared to the PMOS transistors QP 12 and QP 22 , the rate of increase in the capacitance value is small, so that the operating speed of the level shift circuit 2 A is increased. The effect of is slight.

また、第1実施形態に係るレベルシフト回路2Aでは、第3入力端子13に入力されるイネーブル信号Enable1が第1基準電位Vddhレベルであるとき、NMOSトランジスタ41,42はオフ状態となって、レベルシフト回路2Aは動作しない。しかし、このとき、互いに相補的な第1入力信号および第2入力信号を入力した場合で、第1入力信号LSip(ノードN11のレベル)がハイレベルでノードN12のレベルがローレベルあって、第2入力信号LSin(ノードN21のレベル)がローレベルでノードN22のレベルがハイベルであるとき、または、第1入力信号LSip(ノードN11のレベル)がローレベルでノードN12のレベルがハイレベルあって、第2入力信号LSin(ノードN21のレベル)がハイレベルでノードN22のレベルがローレベルであると、第1基準電位Vddhと第3基準電位Vssとの間で直列的に接続されているPMOSトランジスタQP12,QP13およびNMOSトランジスタQN11の何れもオン状態となる。または、PMOSトランジスタQP22,QP23およびNMOSトランジスタQN21の何れもオン状態となる。その結果、レベルシフト回路2Aは動作しないにも拘わらず、第2基準電位Vddlと第3基準電位Vssとの間で電流が流れることとなり、静止電力が大きくなる。 In the level shift circuit 2A according to the first embodiment, when the enable signal Enable1 input to the third input terminal 13 is at the first reference potential Vddh level, the NMOS transistors 41 and 42 are in the off state, and the level Shift circuit 2A does not operate. However, this time, if you enter the first input signal and a second input signal complementary to each other, the level of the first input signal LSIP (level of the node N 11) is the node N 12 at the high level is a low level , the level of the second input signal LSin (node N level of 21) the node N 22 is at the low level when a Haiberu, or the first input signal LSIP (level of the node N 11) of the node N 12 in the low level level is a high level, when the level of the second input signal LSin (node-level N 21) is the node N 22 at the high level is at the low level, between the first reference potential Vddh and third reference potential Vss All of PMOS transistors QP 12 and QP 13 and NMOS transistor QN 11 connected in series are turned on. Alternatively, all of the PMOS transistors QP 22 and QP 23 and the NMOS transistor QN 21 are turned on. As a result, although the level shift circuit 2A does not operate, a current flows between the second reference potential Vddl and the third reference potential Vss, and the static power increases.

さらに、相補的でない第1入力信号および第2入力信号を入力した場合で、第1入力信号LSip及び第2入力信号LSinが共にハイレベルになると、ノードN12のレベルがローレベルになり、ノードN11のレベルがハイレベルになり、同様に、ノードN22のレベルがローレベルとなり、ノードN21のレベルがハイレベルになる。このような状態では、第1基準電位Vddhと第3基準電位Vssとの間で直列的に接続されているPMOSトランジスタQP12,QP13およびNMOSトランジスタQN11の何れもオン状態となり、またPMOSトランジスタQP22,QP23およびNMOSトランジスタQN21の何れもオン状態となる。その結果、レベルシフト回路2Aは動作しないにも拘わらず、第2基準電位Vddlと第3基準電位Vssとの間で電流が流れることとなり、さらに静止電力が大きくなる。 Furthermore, if you enter the first input signal and second input signal is not complementary, the first input signal LSip and second input signal LSin goes high both the level of the node N 12 becomes low level, the node level N 11 becomes high level, similarly, the level of the node N 22 becomes a low level, the level of the node N 21 becomes a high level. In such a state, the PMOS transistors QP 12 and QP 13 and the NMOS transistor QN 11 connected in series between the first reference potential Vddh and the third reference potential Vss are turned on, and the PMOS transistor All of QP 22 and QP 23 and the NMOS transistor QN 21 are turned on. As a result, although the level shift circuit 2A does not operate, a current flows between the second reference potential Vddl and the third reference potential Vss, and the static power further increases.

しかし、第1入力信号LSip及び第2入力信号LSinが共にローレベルになると、ノードN12のレベルがハイレベルになり、ノードN11のレベルがローレベルになる。同様に、ノードN22のレベルがハイレベルとなり、ノードN21のレベルがローレベルになる。このとき、レベルシフト回路2Aの第3入力端子13に入力されるイネーブル信号Enable1が第1基準電位Vddhレベルでレベルシフト回路2Aは動作しない状態にすると、第1基準電位Vddhと第3基準電位Vssとの間で直列的に接続されているPMOSトランジスタQP12,QP13およびNMOSトランジスタQN11の何れもオフ状態となり、PMOSトランジスタQP22,QP23およびNMOSトランジスタQN21の何れもオフ状態となる。その結果、レベルシフト回路2Aが動作しない場合、第2基準電位Vddlと第3基準電位Vssとの間で電流が流れることはなく、静止電力が抑制される。 However, when the first input signal LSip and second input signal LSin goes low both the level of the node N 12 becomes high level, the level of the node N 11 becomes low level. Similarly, the level of the node N 22 becomes high level, the level of the node N 21 becomes low level. At this time, if the enable signal Enable1 input to the third input terminal 13 of the level shift circuit 2A is at the first reference potential Vddh level and the level shift circuit 2A does not operate, the first reference potential Vddh and the third reference potential Vss. PMOS transistors QP 12 and QP 13 and NMOS transistor QN 11 connected in series to each other are turned off, and PMOS transistors QP 22 and QP 23 and NMOS transistor QN 21 are both turned off. As a result, when the level shift circuit 2A does not operate, no current flows between the second reference potential Vddl and the third reference potential Vss, and static power is suppressed.

このような、互いに相補的な第1入力信号LSipおよび第2入力信号LSipを入力した場合、および、相補的でない入力信号、すなわち、第1入力信号LSip及び第2入力信号LSinがハイレベルである場合の静止電力が大きくなる問題を回避するには、図5に示されるような構成とするのが好ましい。   When the first input signal LSip and the second input signal LSip complementary to each other are input as described above, and the non-complementary input signals, that is, the first input signal LSip and the second input signal LSin are at the high level. In order to avoid the problem that the static power in this case becomes large, it is preferable to adopt a configuration as shown in FIG.

図5は、第2実施形態に係るレベルシフト回路2Bの構成を示す図である。この図に示されるレベルシフト回路2Bは、第1入力端子11、第2入力端子12、第3入力端子13、第4入力端子14、第1出力端子21、第2出力端子22、第1PMOSトランジスタ31、第2PMOSトランジスタ32、第1NMOSトランジスタ41、第2NMOSトランジスタ42、第1バッファ回路51B、第2バッファ回路52B、第1インバータ回路60および第2インバータ回路70を備える。   FIG. 5 is a diagram showing a configuration of the level shift circuit 2B according to the second embodiment. The level shift circuit 2B shown in this figure includes a first input terminal 11, a second input terminal 12, a third input terminal 13, a fourth input terminal 14, a first output terminal 21, a second output terminal 22, and a first PMOS transistor. 31, a second PMOS transistor 32, a first NMOS transistor 41, a second NMOS transistor 42, a first buffer circuit 51B, a second buffer circuit 52B, a first inverter circuit 60, and a second inverter circuit 70.

図3に示された第1実施形態に係るレベルシフト回路2Aの構成と比較すると、この図5に示される第2実施形態に係るレベルシフト回路2Bは、第1バッファ回路51Aに替えて第1バッファ回路51Bを備える点で相違し、第2バッファ回路52Aに替えて第2バッファ回路52Bを備える点で相違し、また、第4入力端子14および第2インバータ回路70を更に備える点で相違する。   Compared with the configuration of the level shift circuit 2A according to the first embodiment shown in FIG. 3, the level shift circuit 2B according to the second embodiment shown in FIG. 5 has a first buffer circuit 51A instead of the first buffer circuit 51A. It differs in that it includes a buffer circuit 51B, differs in that it includes a second buffer circuit 52B instead of the second buffer circuit 52A, and differs in that it further includes a fourth input terminal 14 and a second inverter circuit 70. .

図3中の第1バッファ回路51Aの構成と比較すると、図5中の第1バッファ回路51Bは、スイッチSWを更に備える点で相違する。スイッチSWは、PMOSトランジスタQP13のソース端子とノードN11との接続をオン/オフする。図3中の第2バッファ回路52Aの構成と比較すると、図5中の第2バッファ回路52Bは、スイッチSWを更に備える点で相違する。スイッチSWは、PMOSトランジスタQP23のソース端子とノードN21との接続をオン/オフする。スイッチSW,SWそれぞれは、図示のとおり、PMOSトランジスタにより構成されてもよい。 Compared to the configuration of the first buffer circuit 51A in FIG. 3, the first buffer circuit 51B in FIG. 5, it differs in that it further includes a switch SW 1. Switch SW 1 is turned on / off the connection between the source terminal and the node N 11 of the PMOS transistor QP 13. Compared to the configuration of the second buffer circuit 52A in FIG. 3, the second buffer circuit 52B in FIG. 5, it differs in that it further includes a switch SW 2. Switch SW 2 is turned on / off the connection between the source terminal and the node N 21 of the PMOS transistor QP 23. Each of the switches SW 1 and SW 2 may be configured by a PMOS transistor as illustrated.

第4入力端子14は、イネーブル信号Enable2を入力する。第2インバータ回路70は、PMOSトランジスタ71およびNMOSトランジスタ72を含む。PMOSトランジスタ71のソース端子は第2基準電位Vddlが入力される。NMOSトランジスタ72のソース端子は第3基準電位Vssが入力される。PMOSトランジスタ71およびNMOSトランジスタ72それぞれのゲート端子は、第4入力端子14に接続されている。PMOSトランジスタ71およびNMOSトランジスタ72それぞれのドレイン端子は、スイッチSW,SWとしてのPMOSトランジスタのゲート端子に接続されている。 The fourth input terminal 14 inputs an enable signal Enable2. The second inverter circuit 70 includes a PMOS transistor 71 and an NMOS transistor 72. The second reference potential Vddl is input to the source terminal of the PMOS transistor 71. The third reference potential Vss is input to the source terminal of the NMOS transistor 72. The gate terminals of the PMOS transistor 71 and the NMOS transistor 72 are connected to the fourth input terminal 14. The drain terminals of the PMOS transistor 71 and the NMOS transistor 72 are connected to the gate terminals of the PMOS transistors as the switches SW 1 and SW 2 .

すなわち、この第2インバータ回路70は、第4入力端子14に入力されるイネーブル信号Enable2を論理反転したものを、スイッチSW,SWとしてのPMOSトランジスタのゲート端子に与える。第2インバータ回路70は、スイッチSWおよびスイッチSWを同時にオンおよび同時にオフの何れかに選択的に設定するスイッチ設定手段として作用する。 That is, the second inverter circuit 70 gives the logically inverted version of the enable signal Enable2 input to the fourth input terminal 14 to the gate terminals of the PMOS transistors as the switches SW 1 and SW 2 . The second inverter circuit 70 functions as a switch setting means for selectively setting the switch SW 1 and the switch SW 2 to either on and simultaneously off.

このレベルシフト回路2Bは以下のように動作する。第3入力端子13に入力されるイネーブル信号Enable1が第1基準電位Vddhレベルであるとき、第1インバータ回路60からNMOSトランジスタ41,42それぞれのゲート端子に与えられる電位は第3基準電位Vssレベルとなり、NMOSトランジスタ41,42はオフ状態となって、レベルシフト回路2Bは動作しない。また、このとき、第4入力端子14に入力されるイネーブル信号Enable2が第3基準電位Vssレベルとされ、第2インバータ回路70からスイッチSW,SWに与えられる電位は第2基準電位Vddlレベルとなり、スイッチSW,SWとしてのPMOSトランジスタはオフ状態となる。したがって、レベルシフト回路2Bの非動作時において、第1入力信号および第2入力信号が、互いに相補的および相補的でない入力信号に拘わらず、PMOSトランジスタQP12,QP13およびNMOSトランジスタQN11の何れもオフ状態となり、PMOSトランジスタQP22,QP23およびNMOSトランジスタQN21の何れもオフ状態となる。その結果、第2基準電位Vddlと第3基準電位Vssとの間で電流が流れることが抑制され、静止電流の増大が抑制される。 The level shift circuit 2B operates as follows. When the enable signal Enable1 input to the third input terminal 13 is at the first reference potential Vddh level, the potential applied from the first inverter circuit 60 to the gate terminals of the NMOS transistors 41 and 42 becomes the third reference potential Vss level. The NMOS transistors 41 and 42 are turned off, and the level shift circuit 2B does not operate. At this time, the enable signal Enable2 input to the fourth input terminal 14 is set to the third reference potential Vss level, and the potential applied from the second inverter circuit 70 to the switches SW 1 and SW 2 is the second reference potential Vddl level. Thus, the PMOS transistors as the switches SW 1 and SW 2 are turned off. Therefore, when the level shift circuit 2B is not operating, the first input signal and the second input signal are either complementary or non-complementary to each other of the PMOS transistors QP 12 and QP 13 and the NMOS transistor QN 11 . Are also turned off, and the PMOS transistors QP 22 and QP 23 and the NMOS transistor QN 21 are both turned off. As a result, the current is suppressed from flowing between the second reference potential Vddl and the third reference potential Vss, and an increase in the quiescent current is suppressed.

一方、第3入力端子13に入力されるイネーブル信号Enable1が第3基準電位Vssレベルであるとき、第1インバータ回路60からNMOSトランジスタ41,42それぞれのゲート端子に与えられる電位は第1基準電位Vddhレベルとなる。また、このとき、第4入力端子14に入力されるイネーブル信号Enable2が第2基準電位Vddlレベルとされ、第2インバータ回路70からスイッチSW,SWに与えられる電位は第3基準電位Vssレベルとなり、スイッチSW,SWとしてのPMOSトランジスタはオン状態となる。したがって、第2実施形態に係るレベルシフト回路2Aは、第1実施形態に係るレベルシフト回路2Aと同様の動作をすることができ同様の効果を奏することができる。また、PMOSトランジスタQP12,QP22に対し、PMOSトランジスタSW,SWのトランジスタ・サイズを充分小さくすることにより、その容量値増加の割合は僅かであるので、レベルシフト回路2Bの動作速度への影響は僅かである。 On the other hand, when the enable signal Enable1 input to the third input terminal 13 is at the third reference potential Vss level, the potential applied from the first inverter circuit 60 to the gate terminals of the NMOS transistors 41 and 42 is the first reference potential Vddh. Become a level. At this time, the enable signal Enable2 input to the fourth input terminal 14 is set to the second reference potential Vddl level, and the potential supplied from the second inverter circuit 70 to the switches SW 1 and SW 2 is the third reference potential Vss level. Thus, the PMOS transistors as the switches SW 1 and SW 2 are turned on. Therefore, the level shift circuit 2A according to the second embodiment can perform the same operation as the level shift circuit 2A according to the first embodiment and can achieve the same effect. Further, by making the transistor size of the PMOS transistors SW 1 and SW 2 sufficiently small with respect to the PMOS transistors QP 12 and QP 22 , the rate of increase in the capacitance value is small, so that the operation speed of the level shift circuit 2 B is increased. The effect of is slight.

1,2A,2B…レベルシフト回路、11…第1入力端子、12…第2入力端子、13…第3入力端子、14…第4入力端子、21…第1出力端子、22…第2出力端子、31…第1PMOSトランジスタ、32…第2PMOSトランジスタ、41…第1NMOSトランジスタ、42…第2NMOSトランジスタ、51,51A,51B…第1バッファ回路、52,52A,52B…第2バッファ回路、60…第1インバータ回路、70…第2インバータ回路。   1, 2A, 2B ... level shift circuit, 11 ... first input terminal, 12 ... second input terminal, 13 ... third input terminal, 14 ... fourth input terminal, 21 ... first output terminal, 22 ... second output Terminals 31 ... first PMOS transistor 32 ... second PMOS transistor 41 ... first NMOS transistor 42 ... second NMOS transistor 51, 51A, 51B ... first buffer circuit 52,52A, 52B ... second buffer circuit 60 ... 1st inverter circuit, 70 ... 2nd inverter circuit.

Claims (3)

互いに相補的な第1入力信号および第2入力信号を入力して、これら第1入力信号および第2入力信号のハイレベルの電圧値より大きいハイレベルの電圧値を有する互いに相補的な第1出力信号および第2出力信号を出力するレベルシフト回路であって、
前記第1入力信号を入力する第1入力端子と、
前記第2入力信号を入力する第2入力端子と、
前記第1出力信号を出力する第1出力端子と、
前記第2出力信号を出力する第2出力端子と、
前記第1入力端子に入力された前記第1入力信号と同レベルの信号をノードN11へ出力する第1バッファ回路と、
前記第2入力端子に入力された前記第2入力信号と同レベルの信号をノードN21へ出力する第2バッファ回路と、
第1基準電位Vddhが入力されるソース端子と、前記第1出力端子に接続されたドレイン端子と、前記ノードN21に接続されたゲート端子とを有する第1PMOSトランジスタと、
第1基準電位Vddhが入力されるソース端子と、前記第2出力端子に接続されたドレイン端子と、前記ノードN11に接続されたゲート端子とを有する第2PMOSトランジスタと、
前記ノードN11に接続されたソース端子と、前記第1出力端子に接続されたドレイン端子と、第1基準電位Vddhが入力されるゲート端子とを有する第1NMOSトランジスタと、
前記ノードN21に接続されたソース端子と、前記第2出力端子に接続されたドレイン端子と、第1基準電位Vddhが入力されるゲート端子とを有する第2NMOSトランジスタと、
を備え、
前記第1バッファ回路は、PMOSトランジスタQP11,QP12,QP13およびNMOSトランジスタQN11,QN12を含み、PMOSトランジスタQP11,QP12それぞれのソース端子が第2基準電位Vddlに接続され、NMOSトランジスタQN11,QN12それぞれのソース端子が第3基準電位Vssに接続され、PMOSトランジスタQP11およびNMOSトランジスタQN11それぞれのゲート端子が前記第1入力端子に接続され、PMOSトランジスタQP12およびNMOSトランジスタQN12それぞれのドレイン端子ならびにPMOSトランジスタQP13のソース端子が前記ノードN11に接続され、PMOSトランジスタQP11,QP13およびNMOSトランジスタQN11それぞれのドレイン端子ならびにPMOSトランジスタQP12,QP13およびNMOSトランジスタQN12それぞれのゲート端子がノードN12に接続され、
前記第2バッファ回路は、PMOSトランジスタQP21,QP22,QP23およびNMOSトランジスタQN21,QN22を含み、PMOSトランジスタQP21,QP22それぞれのソース端子が第2基準電位Vddlに接続され、NMOSトランジスタQN21,QN22それぞれのソース端子が第3基準電位Vssに接続され、PMOSトランジスタQP21およびNMOSトランジスタQN21それぞれのゲート端子が前記第2入力端子に接続され、PMOSトランジスタQP22およびNMOSトランジスタQN22それぞれのドレイン端子ならびにPMOSトランジスタQP23のソース端子が前記ノードN21に接続され、PMOSトランジスタQP21,QP23およびNMOSトランジスタQN21それぞれのドレイン端子ならびにPMOSトランジスタQP22,QP23およびNMOSトランジスタQN22それぞれのゲート端子がノードN22に接続されている、
ことを特徴とするレベルシフト回路(ただし、Vddh>Vddl>Vss)。
A first input signal and a second input signal complementary to each other are input, and a first output complementary to each other having a high level voltage value larger than a high level voltage value of the first input signal and the second input signal. A level shift circuit for outputting a signal and a second output signal,
A first input terminal for inputting the first input signal;
A second input terminal for inputting the second input signal;
A first output terminal for outputting the first output signal;
A second output terminal for outputting the second output signal;
A first buffer circuit for outputting the first input to the input terminal the signal of the first input signal of the same level to the node N 11,
A second buffer circuit for outputting the second input to the input terminal the signal of the second input signal of the same level to the node N 21,
A source terminal first reference potential Vddh is input, a drain terminal connected to said first output terminal, a first 1PMOS transistor having a gate terminal connected to the node N 21,
A source terminal first reference potential Vddh is input, a drain terminal connected to said second output terminal, a first 2PMOS transistor having a gate terminal connected to the node N 11,
A source terminal connected to the node N 11, and a drain terminal connected to said first output terminal, a first 1NMOS transistor having a gate terminal to which a first reference potential Vddh is inputted,
A source terminal connected to the node N 21, and the second output a drain terminal connected to terminal, and a second 2NMOS transistor having a gate terminal to which a first reference potential Vddh is inputted,
With
The first buffer circuit includes PMOS transistors QP 11 , QP 12 , QP 13 and NMOS transistors QN 11 , QN 12. The source terminals of the PMOS transistors QP 11 , QP 12 are connected to the second reference potential Vddl, and the NMOS The source terminals of the transistors QN 11 and QN 12 are connected to the third reference potential Vss, the gate terminals of the PMOS transistor QP 11 and NMOS transistor QN 11 are connected to the first input terminal, and the PMOS transistor QP 12 and NMOS transistor The drain terminal of each QN 12 and the source terminal of the PMOS transistor QP 13 are connected to the node N 11 , and the PMOS transistors QP 11 and QP 13 and the NMOS transistor QN 11 respectively. And the gate terminals of the PMOS transistors QP 12 and QP 13 and the NMOS transistor QN 12 are connected to the node N 12 ,
The second buffer circuit includes PMOS transistors QP 21 , QP 22 , QP 23 and NMOS transistors QN 21 , QN 22 , the source terminals of the PMOS transistors QP 21 , QP 22 are connected to the second reference potential Vddl, and the NMOS The source terminals of the transistors QN 21 and QN 22 are connected to the third reference potential Vss, the gate terminals of the PMOS transistor QP 21 and the NMOS transistor QN 21 are connected to the second input terminal, and the PMOS transistor QP 22 and the NMOS transistor The drain terminal of each QN 22 and the source terminal of the PMOS transistor QP 23 are connected to the node N 21 , and the PMOS transistors QP 21 and QP 23 and the NMOS transistor QN 21 respectively. And the drain terminals of the PMOS transistors QP 22 and QP 23 and the NMOS transistors QN 22 are connected to the node N 22 , respectively.
A level shift circuit (where Vddh>Vddl> Vss).
前記第1バッファ回路が、PMOSトランジスタQP13のソース端子と前記ノードN11との接続をオン/オフするスイッチSWを更に含み、
前記第2バッファ回路が、PMOSトランジスタQP23のソース端子と前記ノードN21との接続をオン/オフするスイッチSWを更に含み、
前記スイッチSWおよび前記スイッチSWを同時にオンおよび同時にオフの何れかに選択的に設定するスイッチ設定手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項1に記載のレベルシフト回路。
The first buffer circuit further comprises a switch SW 1 for turning on / off the connection between the source terminal of the PMOS transistor QP 13 and the node N 11,
The second buffer circuit further comprises a switch SW 2 for turning on / off the connection between the source terminal of the PMOS transistor QP 23 and the node N 21,
Switch setting means for selectively setting the switch SW 1 and the switch SW 2 to either ON and OFF simultaneously;
The level shift circuit according to claim 1.
前記第1NMOSトランジスタおよび前記第2NMOSトランジスタそれぞれのゲート端子に入力される電位を第1基準電位Vddhおよび第3基準電位Vssの何れかに選択的に設定するゲート電位設定手段を更に備えることを特徴とする請求項1に記載のレベルシフト回路。   It further comprises gate potential setting means for selectively setting the potential input to the respective gate terminals of the first NMOS transistor and the second NMOS transistor to either the first reference potential Vddh or the third reference potential Vss. The level shift circuit according to claim 1.
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