JP2013042222A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】入力信号を反転して出力する主ドライバ11に加えて、補助ドライバ12を設け、入力信号の電圧変化に応じて出力信号が第1の電圧レベルから第2の電圧レベルへ変化するときに、変化開始から主ドライバの出力信号がある電圧レベルを超えるまでの期間では信号変化を補助するように制御部15により補助ドライバの動作を制御し、主ドライバの出力信号がある電圧レベルを超えてから第2の電圧レベルになるまでの期間に信号変化を抑制するように制御部により補助ドライバの動作を制御するようにして、出力信号における信号変化の高速性を向上させ、かつオーバーシュートやアンダーシュートを抑制できるようにする。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の一実施形態における半導体装置の構成例を示す図である。図1において、11は主ドライバ(出力バッファ)であり、12は補助ドライバ(補助出力バッファ)である。また、13は第1の検出部であり、14は第2の検出部であり、15は制御部である。
本発明の諸態様を付記として以下に示す。
入力信号の電圧に応じた出力信号を出力信号線に出力する第1の駆動回路と、
前記出力信号線に出力端が接続された第2の駆動回路と、
前記第2の駆動回路を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記入力信号の電圧変化に応じて前記出力信号が第1の電圧レベルから第2の電圧レベルへ変化するときに、前記出力信号の電圧レベルが前記第1の電圧レベルと前記第2の電圧レベルとの間に設定された第3の電圧レベルに達するまでは前記第1の電圧レベルから前記第2の電圧レベルへの前記出力信号の変化を補助し、前記出力信号の電圧レベルが前記第3の電圧レベルに達した後に前記第1の電圧レベルから前記第2の電圧レベルへの前記出力信号の変化を抑制するよう前記第2の駆動回路を制御することを特徴とする半導体装置。
(付記2)
前記制御部は、前記出力信号が前記第1の電圧レベルから前記第2の電圧レベルへ変化するときに、前記出力信号の電圧レベルが前記第3の電圧レベルに達するまでは前記第2の電圧レベルの側に変化させる電圧を前記第2の駆動回路により前記出力信号線に供給させ、前記出力信号の電圧レベルが前記第3の電圧レベルに達してから前記第2の電圧レベルになるまでの期間に前記第1の電圧レベルの側に変化させる電圧を前記第2の駆動回路により前記出力信号線に供給させることを特徴とする付記1記載の半導体装置。
(付記3)
前記入力信号の電圧変化を検出する第1の検出部と、
前記出力信号の電圧レベルが前記第3の電圧レベルに達したか否かを検出する第2の検出部とを備え、
前記制御部は、前記第1の検出部及び前記第2の検出部での検出結果に基づいて前記第2の駆動回路を制御することを特徴とする付記1記載の半導体装置。
(付記4)
前記制御部は、前記出力信号が前記第1の電圧レベルから前記第2の電圧レベルに変化した後に、前記第2の駆動回路の動作を止めることを特徴とする付記1記載の半導体装置。
(付記5)
前記第3の電圧レベルは、前記第2の電圧レベルに到達直前の電圧レベルであることを特徴とする付記1記載の半導体装置。
(付記6)
前記第1の電圧レベルは接地電圧レベルであり、前記第2の電圧レベルは電源電圧レベルであり、前記第3の電圧レベルは0.80×(電源電圧レベル−接地電圧レベル)から0.95×(電源電圧レベル−接地電圧レベル)の間の任意の電圧レベルであることを特徴とする付記1記載の半導体装置。
(付記7)
前記第1の電圧レベルは電源電圧レベルであり、前記第2の電圧レベルは接地電圧レベルであり、前記第3の電圧レベルは0.05×(電源電圧レベル−接地電圧レベル)から0.20×(電源電圧レベル−接地電圧レベル)の間の任意の電圧レベルであることを特徴とする付記1記載の半導体装置。
(付記8)
前記入力信号の電圧変化に応じて前記出力信号が接地電圧レベルから電源電圧レベルへ変化する場合には、前記第1の電圧レベルを前記接地電圧レベルとし、前記第2の電圧レベルを前記電源電圧レベルとし、前記第3の電圧レベルを前記電源電圧レベルの近傍の電圧レベルとして動作するとともに、
前記入力信号の電圧変化に応じて前記出力信号が前記電源電圧レベルから前記接地電圧レベルへ変化する場合には、前記第1の電圧レベルを前記電源電圧レベルとし、前記第2の電圧レベルを前記接地電圧レベルとし、前記第3の電圧レベルを前記接地電圧レベルの近傍の電圧レベルとして動作することを特徴とする付記1記載の半導体装置。
(付記9)
入力信号の電圧に応じた出力信号を出力信号線に出力する駆動回路と、
ソースに第1の電圧レベルの電圧が供給され、ドレインが前記出力信号線に接続された第1のトランジスタと、
ソースに第2の電圧レベルの電圧が供給され、ドレインが前記出力信号線に接続された第2のトランジスタと、
前記入力信号の電圧変化に応じて前記出力信号が前記第1の電圧レベルから前記第2の電圧レベルへ変化する場合に、前記出力信号の電圧レベルが前記第1の電圧レベルと前記第2の電圧レベルとの間に設定された第3の電圧レベルに達するまでは前記第1のトランジスタをオフ状態とするとともに前記第2のトランジスタをオン状態とし、前記出力信号の電圧レベルが前記第3の電圧レベルに達した後に前記第1のトランジスタをオン状態とするとともに前記第2のトランジスタをオフ状態とする制御部とを備えることを特徴とする半導体装置。
(付記10)
前記制御部は、前記出力信号が前記第1の電圧レベルから前記第2の電圧レベルに変化した後に、前記第1のトランジスタ及び前記第2のトランジスタをともにオフ状態とすることを特徴とする付記9記載の半導体装置。
(付記11)
前記入力信号の電圧変化を検出し、検出結果に応じた第1の制御信号を前記制御部に出力する第1の検出部と、
前記出力信号の電圧レベルが前記第3の電圧レベルを超えているか否かを検出し、検出結果に応じた第2の制御信号を前記制御部に出力する第2の検出部とを備え、
前記制御部は、前記第1の制御信号及び前記第2の制御信号に基づいて、前記第1のトランジスタ及び前記第2のトランジスタを制御することを特徴とする付記9記載の半導体装置。
(付記12)
前記第1の検出部は、前記第1の制御信号を、前記入力信号の電圧変化の検出時にアサートして前記出力信号が前記第2の電圧レベルに変化した後にネゲートし、
前記第2の検出部は、前記第2の制御信号を、前記出力信号の電圧レベルが前記第3の電圧レベルを境界として前記第2の電圧レベル側である場合にはアサートして前記第1の電圧レベル側である場合にはネゲートし、
前記制御部は、前記第1の制御信号がアサートされ、かつ前記第2の制御信号がネゲートされている期間は、前記第1のトランジスタをオフ状態とするとともに前記第2のトランジスタをオン状態とし、前記第1の制御信号がアサートされ、かつ前記第2の制御信号がアサートされている期間は、前記第1のトランジスタをオン状態とするとともに前記第2のトランジスタをオフ状態とすることを特徴とする付記9記載の半導体装置。
(付記13)
前記入力信号の電圧変化に応じて前記出力信号が接地電圧レベルから電源電圧レベルへ変化する場合には、前記第1の電圧レベルを前記接地電圧レベルとし、前記第2の電圧レベルを前記電源電圧レベルとし、前記第3の電圧レベルを前記電源電圧レベルの近傍の電圧レベルとして動作するとともに、
前記入力信号の電圧変化に応じて前記出力信号が前記電源電圧レベルから前記接地電圧レベルへ変化する場合には、前記第1の電圧レベルを前記電源電圧レベルとし、前記第2の電圧レベルを前記接地電圧レベルとし、前記第3の電圧レベルを前記接地電圧レベルの近傍の電圧レベルとして動作することを特徴とする付記9記載の半導体装置。
12 補助ドライバ
13 第1の検出部(立上り/立下り検出)
14 第2の検出部(電圧レベル検出)
15 制御部
Claims (10)
- 入力信号の電圧に応じた出力信号を出力信号線に出力する第1の駆動回路と、
前記出力信号線に出力端が接続された第2の駆動回路と、
前記第2の駆動回路を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記入力信号の電圧変化に応じて前記出力信号が第1の電圧レベルから第2の電圧レベルへ変化するときに、前記出力信号の電圧レベルが前記第1の電圧レベルと前記第2の電圧レベルとの間に設定された第3の電圧レベルに達するまでは前記第1の電圧レベルから前記第2の電圧レベルへの前記出力信号の変化を補助し、前記出力信号の電圧レベルが前記第3の電圧レベルに達した後に前記第1の電圧レベルから前記第2の電圧レベルへの前記出力信号の変化を抑制するよう前記第2の駆動回路を制御することを特徴とする半導体装置。 - 前記制御部は、前記出力信号が前記第1の電圧レベルから前記第2の電圧レベルへ変化するときに、前記出力信号の電圧レベルが前記第3の電圧レベルに達するまでは前記第2の電圧レベルの側に変化させる電圧を前記第2の駆動回路により前記出力信号線に供給させ、前記出力信号の電圧レベルが前記第3の電圧レベルに達してから前記第2の電圧レベルになるまでの期間に前記第1の電圧レベルの側に変化させる電圧を前記第2の駆動回路により前記出力信号線に供給させることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
- 前記入力信号の電圧変化を検出する第1の検出部と、
前記出力信号の電圧レベルが前記第3の電圧レベルに達したか否かを検出する第2の検出部とを備え、
前記制御部は、前記第1の検出部及び前記第2の検出部での検出結果に基づいて前記第2の駆動回路を制御することを特徴とする請求項1又は2記載の半導体装置。 - 前記制御部は、前記出力信号が前記第1の電圧レベルから前記第2の電圧レベルに変化した後に、前記第2の駆動回路の動作を止めることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の半導体装置。
- 前記第3の電圧レベルは、前記第2の電圧レベルに到達直前の電圧レベルであることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の半導体装置。
- 前記入力信号の電圧変化に応じて前記出力信号が接地電圧レベルから電源電圧レベルへ変化する場合には、前記第1の電圧レベルを前記接地電圧レベルとし、前記第2の電圧レベルを前記電源電圧レベルとし、前記第3の電圧レベルを前記電源電圧レベルの近傍の電圧レベルとして動作するとともに、
前記入力信号の電圧変化に応じて前記出力信号が前記電源電圧レベルから前記接地電圧レベルへ変化する場合には、前記第1の電圧レベルを前記電源電圧レベルとし、前記第2の電圧レベルを前記接地電圧レベルとし、前記第3の電圧レベルを前記接地電圧レベルの近傍の電圧レベルとして動作することを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の半導体装置。 - 入力信号の電圧に応じた出力信号を出力信号線に出力する駆動回路と、
ソースに第1の電圧レベルの電圧が供給され、ドレインが前記出力信号線に接続された第1のトランジスタと、
ソースに第2の電圧レベルの電圧が供給され、ドレインが前記出力信号線に接続された第2のトランジスタと、
前記入力信号の電圧変化に応じて前記出力信号が前記第1の電圧レベルから前記第2の電圧レベルへ変化する場合に、前記出力信号の電圧レベルが前記第1の電圧レベルと前記第2の電圧レベルとの間に設定された第3の電圧レベルに達するまでは前記第1のトランジスタをオフ状態とするとともに前記第2のトランジスタをオン状態とし、前記出力信号の電圧レベルが前記第3の電圧レベルに達した後に前記第1のトランジスタをオン状態とするとともに前記第2のトランジスタをオフ状態とする制御部とを備えることを特徴とする半導体装置。 - 前記制御部は、前記出力信号が前記第1の電圧レベルから前記第2の電圧レベルに変化した後に、前記第1のトランジスタ及び前記第2のトランジスタをともにオフ状態とすることを特徴とする請求項7記載の半導体装置。
- 前記入力信号の電圧変化を検出し、検出結果に応じた第1の制御信号を前記制御部に出力する第1の検出部と、
前記出力信号の電圧レベルが前記第3の電圧レベルを超えているか否かを検出し、検出結果に応じた第2の制御信号を前記制御部に出力する第2の検出部とを備え、
前記制御部は、前記第1の制御信号及び前記第2の制御信号に基づいて、前記第1のトランジスタ及び前記第2のトランジスタを制御することを特徴とする請求項7又は8記載の半導体装置。 - 前記第1の検出部は、前記第1の制御信号を、前記入力信号の電圧変化の検出時にアサートして前記出力信号が前記第2の電圧レベルに変化した後にネゲートし、
前記第2の検出部は、前記第2の制御信号を、前記出力信号の電圧レベルが前記第3の電圧レベルを境界として前記第2の電圧レベル側である場合にはアサートして前記第1の電圧レベル側である場合にはネゲートし、
前記制御部は、前記第1の制御信号がアサートされ、かつ前記第2の制御信号がネゲートされている期間は、前記第1のトランジスタをオフ状態とするとともに前記第2のトランジスタをオン状態とし、前記第1の制御信号がアサートされ、かつ前記第2の制御信号がアサートされている期間は、前記第1のトランジスタをオン状態とするとともに前記第2のトランジスタをオフ状態とすることを特徴とする請求項9記載の半導体装置。
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