JP2016139921A - 出力回路及び集積回路 - Google Patents

出力回路及び集積回路 Download PDF

Info

Publication number
JP2016139921A
JP2016139921A JP2015013485A JP2015013485A JP2016139921A JP 2016139921 A JP2016139921 A JP 2016139921A JP 2015013485 A JP2015013485 A JP 2015013485A JP 2015013485 A JP2015013485 A JP 2015013485A JP 2016139921 A JP2016139921 A JP 2016139921A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
output terminal
field effect
channel field
reference voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015013485A
Other languages
English (en)
Inventor
恵子 岩元
Keiko Iwamoto
恵子 岩元
徹 水谷
Toru Mizutani
徹 水谷
孝央 河野
Takao Kono
孝央 河野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Socionext Inc
Original Assignee
Socionext Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Socionext Inc filed Critical Socionext Inc
Priority to JP2015013485A priority Critical patent/JP2016139921A/ja
Priority to US14/984,813 priority patent/US9748939B2/en
Publication of JP2016139921A publication Critical patent/JP2016139921A/ja
Priority to US15/644,400 priority patent/US9985621B2/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/22Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral
    • H03K5/24Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0175Coupling arrangements; Interface arrangements
    • H03K19/017509Interface arrangements

Abstract

【課題】駆動速度を高速にし、出力電圧のオーバーシュート又はアンダーシュートを精度よく防止することができる出力回路を提供することを課題とする。
【解決手段】出力回路は、入力端子の電圧が入力され、出力端子に電圧を出力する第1のドライバ回路(101)と、第1の基準電圧と前記出力端子の電圧とを比較する第1の比較回路(117a)と、前記入力端子の電圧が入力され、前記出力端子に電圧を出力し、前記第1の比較回路の比較結果に応じてオフ状態になる第2のドライバ回路(102a)と、前記第1の基準電圧とは異なる第2の基準電圧と前記出力端子の電圧とを比較する第2の比較回路(117b)と、前記入力端子の電圧が入力され、前記出力端子に電圧を出力し、前記第2の比較回路の比較結果に応じてオフ状態になる第3のドライバ回路(102b)とを有する。
【選択図】図7

Description

本発明は、出力回路及び集積回路に関する。
入力回路と加速回路の協同作用により、リンギングを無くすことができる入出力回路が知られている(特許文献1参照)。I/O端子につながるチップ外のデータ線は、2つのトランジスタによって2重にドライブされ、ノードの電位下降が促進される。所定時間の後、ノードのレベルがL論理に確定すると、入力回路からはH論理が出力され、これにより、加速回路のトランジスタはオフになる。I/O端子につながるチップ外のデータ線は、1個の出力トランジスタによって1重に駆動されるため、ノードの電位変化が穏やかになり、リンギング等の波形歪みが回避される。
入力データに応じて伝送線路を駆動する伝送線路駆動手段と、入力データの遷移、或いは伝送線路駆動手段の出力データの遷移を検知するデータ遷移検知手段を備えるデータ出力回路が知られている(特許文献2参照)。データ遷移検知手段がデータの遷移を検知してから所定の期間、伝送線路駆動手段の駆動能力が高められる。
特開平6−104725号公報 特開平11−239049号公報
2つのトランジスタによって2重にドライブすると、高速に駆動することができる。しかし、駆動能力を高めると、インピーダンス不整合が起こり、出力電圧のオーバーシュートやアンダーシュートが発生し、所望の信号伝達ができない。
本発明の目的は、駆動速度を高速にし、出力電圧のオーバーシュート又はアンダーシュートを精度よく防止することができる出力回路及び集積回路を提供することである。
出力回路は、入力端子の電圧が入力され、出力端子に電圧を出力する第1のドライバ回路と、第1の基準電圧と前記出力端子の電圧とを比較する第1の比較回路と、前記入力端子の電圧が入力され、前記出力端子に電圧を出力し、前記第1の比較回路の比較結果に応じてオフ状態になる第2のドライバ回路と、前記第1の基準電圧とは異なる第2の基準電圧と前記出力端子の電圧とを比較する第2の比較回路と、前記入力端子の電圧が入力され、前記出力端子に電圧を出力し、前記第2の比較回路の比較結果に応じてオフ状態になる第3のドライバ回路とを有する。
また、出力回路は、入力端子の電圧が入力され、出力端子に電圧を出力する第1のドライバ回路と、前記出力端子の電圧の立ち上がり時には、第1の基準電圧と前記出力端子の電圧とを比較し、前記出力端子の電圧の立ち下がり時には、前記第1の基準電圧とは異なる第2の基準電圧と前記出力端子の電圧とを比較する比較回路と、前記入力端子の電圧が入力され、前記出力端子に電圧を出力し、前記比較回路の比較結果に応じてオフ状態になる第2のドライバ回路とを有する。
第1及び第2のドライバ回路を設けることにより、駆動速度を高速にし、出力電圧のオーバーシュート又はアンダーシュートを精度よく防止することができる。
図1は、第1の実施形態による出力回路の構成例を示す回路図である。 図2(A)は出力端子の電圧波形を示す図であり、図2(B)はヒステリシス比較回路の動作を説明するための電圧波形図である。 図3(A)は図1のヒステリシス比較回路の構成例を示す回路図であり、図3(B)は図3(A)の比較回路の構成例を示す回路図であり、図3(C)は図1の第1のセレクタの構成例を示す回路図である。 図4は、図1の出力回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。 図5は、第2の実施形態による出力回路の構成例を示す回路図である。 図6(A)は図5の出力回路の動作を説明するための電圧波形図であり、図6(B)は駆動制御後の出力端子の立ち上がり時の電圧波形図である。 図7は、第3の実施形態による出力回路の構成例を示す回路図である。 図8(A)は図7のセレクタの構成例を示す回路図であり、図8(B)及び(C)は図7の計測回路の構成例を示す回路図である。 図9は、出力端子の立ち上がり時の電圧波形を示す図である。 図10は、出力回路がpチャネル電界効果トランジスタの並列接続数を制御する処理例を示すフローチャートである。 図11は、出力回路の処理例を示すタイミングチャートである。 図12は、出力回路がnチャネル電界効果トランジスタの並列接続数を制御する処理例を示すフローチャートである。 図13は、出力回路の処理例を示すタイミングチャートである。 図14は、第4の実施形態による出力回路の構成例を示す回路図である。 図15は、出力端子の電圧波形図である。 図16は、pチャネル電界効果トランジスタの動作を説明するためのタイミングチャートである。 図17は、nチャネル電界効果トランジスタの動作を説明するためのタイミングチャートである。 図18は、第5の実施形態による出力回路の構成例を示す回路図である。 図19(A)は図18のセレクタの一部の構成例を示す回路図であり、図19(B)及び(C)は図18の計測回路の構成例を示す回路図である。 図20(A)は図18のセレクタの他の一部の構成例を示す回路図であり、図20(B)及び(C)は計測回路を示す図である。 図21(A)は出力端子の電圧波形図であり、図21(B)は出力端子の立ち上がり時の電圧波形を示す図であり、図21(C)は出力端子の立ち下がり時の電圧波形を示す図である。 図22は、出力回路がpチャネル電界効果トランジスタの並列接続数を制御する処理例を示すフローチャートである。 図23は、出力回路の処理例を示すタイミングチャートである。 図24は、出力回路がnチャネル電界効果トランジスタの並列接続数を制御する処理例を示すフローチャートである。 図25は、出力回路の処理例を示すタイミングチャートである。 図26は、第6の実施形態による集積回路の構成例を示す図である。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態による出力回路の構成例を示す回路図である。出力回路は、第1のドライバ回路101、第2のドライバ回路102及びヒステリシス比較回路103を有し、入力端子INの電圧が入力され、出力OUTに電圧を出力する。入力端子INには、2値データの電圧が入力される。
第1のドライバ回路101は、pチャネル電界効果トランジスタ111及びnチャネル電界効果トランジスタ112を有する。pチャネル電界効果トランジスタ111は、ソースが電源電位ノード(第1電位ノード)に接続され、ゲートが入力端子INに接続され、ドレインが出力端子OUTに接続される。nチャネル電界効果トランジスタ112は、ソースがグランド電位ノード(第2電位ノード)に接続され、ゲートが入力端子INに接続され、ドレインが出力端子OUTに接続される。ここで、電源電位(第1電位)は、グランド電位(第2電位)を0Vとした場合、正電位である。すなわち、電源電位(第1電位)はグランド電位(第2電位)よりも高い電位である。第1のドライバ回路101は、入力端子INの電圧が入力され、出力端子OUTに電圧を出力する。具体的には、第1のドライバ回路101は、インバータであり、入力端子INの電圧の論理反転電圧を出力端子OUTに出力する。
ヒステリシス比較回路103は、比較回路117及びスイッチ118を有する。スイッチ118は、比較回路117の出力電圧VAの値が「1」(ハイレベル)である場合には、比較回路117のプラス入力ノードに第1の基準電圧V1を供給し、比較回路117の出力電圧VAの値が「0」(ローレベル)である場合には、比較回路117のプラス入力ノードに第2の基準電圧V2を供給する。電圧VBは、比較回路117のプラス入力ノードの電圧である。図2(B)に示すように、第1の基準電圧V1は、第2の基準電圧V2より高い。比較回路117のマイナス入力ノードには、出力端子OUTの電圧が入力される。比較回路117は、プラス入力ノードの電圧がマイナス入力ノードの電圧より高い場合には値「1」の電圧VAを出力し、プラス入力ノードの電圧がマイナス入力ノードの電圧より低い場合には値「0」の電圧VAを出力する。
第2のドライバ回路102は、第1のセレクタ113、第2のセレクタ114、pチャネル電界効果トランジスタ115及びnチャネル電界効果トランジスタ116を有する。第1のセレクタ113は、電圧VAが値「0」である場合には電源電位(正電位)を電圧S1として出力し、電圧VAが値「1」である場合には入力端子INの電圧を電圧S1として出力する。第2のセレクタ114は、電圧VAが値「1」である場合にはグランド電位を電圧S2として出力し、電圧VAが値「0」である場合には入力端子INの電圧を電圧S2として出力する。pチャネル電界効果トランジスタ115は、ソースが電源電位ノード(正電位ノード)に接続され、ゲートが電圧S1の線に接続され、ドレインが出力端子OUTに接続される。nチャネル電界効果トランジスタ116は、ソースがグランド電位ノードに接続され、ゲートが電圧S2の線に接続され、ドレインが出力端子OUTに接続される。
図2(A)は、出力端子OUTの電圧波形を示す図である。電圧波形201は、pチャネル電界効果トランジスタ115及びnチャネル電界効果トランジスタ116のゲートが常に入力端子INに接続されている場合の出力端子OUTの電圧波形である。この場合、第1のドライバ回路101及び第2のドライバ回路102の両方が常に動作するので、駆動速度が高速になるが、オーバーシュート202及びアンダーシュート203が発生する。これに対し、電圧波形204は、2値データのための出力端子OUTの所望の電圧波形である。本実施形態では、第1のセレクタ113がpチャネル電界効果トランジスタ115のゲート電圧を制御し、第2のセレクタ114がnチャネル電界効果トランジスタ116のゲート電圧を制御することにより、オーバーシュート202及びアンダーシュート203を低減することができる。
図2(B)は、ヒステリシス比較回路103の動作を説明するための電圧波形図である。第1の基準電圧V1は、第2の基準電圧V2より高い。まず、出力端子OUTの電圧の立ち上がり時の動作を説明する。出力端子OUTの電圧がローレベルである場合、出力端子OUTの電圧は、第1の基準電圧V1及び第2の基準電圧V2より低いので、比較回路117は、値「1」の電圧VAを出力する。その場合、スイッチ108は、第1の基準電圧V1を比較回路117のプラス入力ノードに供給する。出力端子OUTの電圧は、ローレベルからハイレベルに立ち上がる。比較回路117は、出力端子OUTの電圧が第1の基準電圧V1より低い期間では、電圧VAの値「1」を維持する。出力端子OUTの電圧が第1の基準電圧V1より高くなると、比較回路117は、値「0」の電圧VAを出力する。出力端子OUTの電圧がハイレベルの期間では、電圧VAは値「0」になる。スイッチ108は、電圧VAが値「0」になると、第2の基準電圧V2を比較回路117のプラス入力ノードに供給する。
次に、出力端子OUTの電圧の立ち下がり時の動作を説明する。出力端子OUTの電圧は、ハイレベルからローレベルに立ち下がる。比較回路117は、出力端子OUTの電圧が第2の基準電圧V2より高い期間では、電圧VAの値「0」を維持する。出力端子OUTの電圧が第2の基準電圧V2より低くなると、比較回路117は、値「1」の電圧VAを出力する。出力端子OUTの電圧がローレベルの期間では、電圧VAは値「1」になる。スイッチ108は、電圧VAが値「1」になると、第1の基準電圧V1を比較回路117のプラス入力ノードに供給する。
図3(A)は、図1のヒステリシス比較回路103の構成例を示す回路図である。ヒステリシス比較回路103は、比較回路117、インバータ301、nチャネル電界効果トランジスタ302,304及びpチャネル電界効果トランジスタ303,305を有する。インバータ301、nチャネル電界効果トランジスタ302,304及びpチャネル電界効果トランジスタ303,305は、図1のスイッチ118に対応する。
電圧VAが値「1」の場合、nチャネル電界効果トランジスタ304及びpチャネル電界効果トランジスタ305がオンし、nチャネル電界効果トランジスタ302及びpチャネル電界効果トランジスタ303がオフする。これにより、第1の基準電圧V1は、電圧VBとして、比較回路117のプラス入力ノードに供給される。
電圧VAが値「0」の場合、nチャネル電界効果トランジスタ302及びpチャネル電界効果トランジスタ303がオンし、nチャネル電界効果トランジスタ304及びpチャネル電界効果トランジスタ305がオフする。これにより、第2の基準電圧V2は、電圧VBとして、比較回路117のプラス入力ノードに供給される。
図3(B)は、図3(A)の比較回路117の構成例を示す回路図である。比較回路117は、電流源311、pチャネル電界効果トランジスタ312〜314、nチャネル電界効果トランジスタ315〜319、プラス入力ノードVip、マイナス入力ノードVim及び出力ノードVoを有する。プラス入力ノードVipには、電圧VBが入力される。マイナス入力ノードVimには、出力端子OUTの電圧が入力される。出力ノードVoからは、電圧VAが出力される。プラス入力ノードVipの電圧がマイナス入力ノードVimの電圧より高い場合には、出力ノードVoは値「1」の電圧VAを出力する。プラス入力ノードVipの電圧がマイナス入力ノードVimの電圧より低い場合には、出力ノードVoは値「0」の電圧VAを出力する。
図3(C)は、図1の第1のセレクタ113の構成例を示す回路図である。第1のセレクタ113は、インバータ321、nチャネル電界効果トランジスタ322,324及びpチャネル電界効果トランジスタ323,325を有する。なお、第2のセレクタ114も、第1のセレクタ113と同様の構成を有する。以下、第1のセレクタ113を例に説明する。
電圧VAが値「0」の場合には、nチャネル電界効果トランジスタ322及びpチャネル電界効果トランジスタ323がオンし、nチャネル電界効果トランジスタ324及びpチャネル電界効果トランジスタ325がオフする。これにより、電源電位ノードVddの電源電位は、電圧S1として、pチャネル電界効果115のゲートに供給される。
電圧VAが値「1」の場合には、nチャネル電界効果トランジスタ324及びpチャネル電界効果トランジスタ325がオンし、nチャネル電界効果トランジスタ322及びpチャネル電界効果トランジスタ323がオフする。これにより、入力端子INの電圧は、電圧S1として、pチャネル電界効果115のゲートに供給される。
図4は、図1の出力回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。図4において、pチャネル電界効果トランジスタ115は、ローレベルが動作状態を表し、ハイレベルが非動作状態(オフ状態)を表す。nチャネル電界効果トランジスタ116は、ハイレベルが動作状態を表し、ローレベルが非動作状態(オフ状態)を表す。第1のドライバ回路101は、インバータであり、入力端子INの電圧の論理反転電圧を出力端子OUTに出力する。
時刻t1〜t3は、出力端子OUTの電圧がローレベルからハイレベルに立ち上がる期間である。時刻t1では、出力端子OUTの電圧は、ローレベルである。電圧VAは、ハイレベルであるので、比較回路117のプラス入力ノードの電圧VBは、第1の基準電圧V1である。出力端子OUTのローレベル電圧は、第1の基準電圧V1より低いので、ハイレベルの電圧VAを出力する。この場合、第1のセレクタ113は、pチャネル電界効果トランジスタ115のゲートに入力端子INを接続する。この時、入力端子INの電圧は、ハイレベルであるので、pチャネル電界効果トランジスタ115はオフ状態である。第2のセレクタ114は、nチャネル電界効果トランジスタ116のゲートにグランド電位ノードを接続する。これにより、nチャネル電界効果トランジスタ116はオフ状態である。
次に、時刻t1〜t2では、出力端子OUTの電圧は、第1の基準電圧V1より低いので、電圧VAはハイレベルを維持する。この期間では、入力端子INの電圧がハイレベルより低くなるので、pチャネル電界効果トランジスタ115が動作状態になる。これにより、出力回路は、立ち上がり時に、駆動能力が高くなり、高速に駆動することができる。
時刻t2では、出力端子OUTの電圧が第1の基準電圧V1より高くなり、電圧VAはローレベルになる。これにより、比較回路117のプラス入力ノードの電圧VBは、第2の基準電圧V2になる。時刻t2〜t5では、比較回路117は、出力端子OUTの電圧が第2の基準電圧V2より高いので、ローレベルの電圧VAを維持する。これにより、第1のセレクタ113は、pチャネル電界効果トランジスタ115のゲートに電源電位ノードを接続し、pチャネル電界効果トランジスタ115はオフ状態になる。これにより、図2(A)のオーバーシュート202を低減することができる。
時刻t4〜t6は、出力端子OUTの電圧がハイレベルからローレベルに立ち下がる期間である。時刻t4〜t5では、出力端子OUTの電圧は、第2の基準電圧V2より高いので、電圧VAはローレベルを維持する。この期間では、入力端子INの電圧がローレベルより高くなるので、nチャネル電界効果トランジスタ116が動作状態になる。これにより、出力回路は、立ち下がり時に、駆動能力が高くなり、高速に駆動することができる。
時刻t5では、出力端子OUTの電圧が第2の基準電圧V2より低くなり、電圧VAはハイレベルになる。これにより、比較回路117のプラス入力ノードの電圧VBは、第1の基準電圧V1になる。時刻t5〜t6では、比較回路117は、出力端子OUTの電圧が第2の基準電圧V2より低いので、ハイレベルの電圧VAを維持する。これにより、第2のセレクタ114は、nチャネル電界効果トランジスタ116のゲートにグランド電位ノードを接続し、nチャネル電界効果トランジスタ116はオフ状態になる。これにより、図2(A)のアンダーシュート203を低減することができる。
以上のように、比較回路117は、出力端子OUTの電圧の立ち上がり時には、第1の基準電圧V1と出力端子OUTの電圧とを比較し、出力端子OUTの電圧の立ち下がり時には、第1の基準電圧V1とは異なる第2の基準電圧V2と出力端子OUTの電圧とを比較する。第2のドライバ回路102は、比較回路117の比較結果に応じてオフ状態になる。
第1のセレクタ113は、比較回路117の出力電圧VAが入力され、出力端子OUTの電圧の立ち上がり時に、出力端子OUTの電圧が第1の基準電圧V1より低い場合には、pチャネル電界効果トランジスタ115のゲートを入力端子INに接続し、出力端子OUTの電圧が第1の基準電圧V1より高い場合には、pチャネル電界効果トランジスタ115のゲートを電源電位ノードに接続する。
また、第1のセレクタ113は、出力端子OUTの電圧の立ち下がり時に、出力端子OUTの電圧が第2の基準電圧V2より高い場合には、pチャネル電界効果トランジスタ115のゲートを電源電位ノードに接続し、出力端子OUTの電圧が第2の基準電圧V2より低い場合には、pチャネル電界効果トランジスタ115のゲートを入力端子INに接続する。
第2のセレクタ114は、比較回路117の出力電圧VAが入力され、出力端子OUTの電圧の立ち下がり時に、出力端子OUTの電圧が第2の基準電圧V2より高い場合には、nチャネル電界効果トランジスタ116のゲートを入力端子INに接続し、出力端子OUTの電圧が第2の基準電圧V2より低い場合には、nチャネル電界効果トランジスタ116のゲートをグランド電位ノードに接続する。
また、第2のセレクタ114は、出力端子OUTの電圧の立ち上がり時に、出力端子OUTの電圧が第1の基準電圧V1より低い場合には、nチャネル電界効果トランジスタ116のゲートをグランド電位ノードに接続し、出力端子OUTの電圧が第1の基準電圧V1より高い場合には、nチャネル電界効果トランジスタ116のゲートを入力端子INに接続する。
第1の基準電圧V1を第2の基準電圧V2より高くすることにより、チャタリングを防止することができる。第2の基準電圧V2が第1の基準電圧V1と同じである場合、図2(A)のオーバーシュート202及びアンダーシュート203の振動が発生すると、立ち上がり時及び立ち下がり時の両方において、比較回路117の出力電圧VAの値が「1」と「0」との間で高速に繰り返し変化し、動作が不安定になってしまう。第1の基準電圧V1を第2の基準電圧V2より高くすることにより、比較回路117の出力電圧VAの高周波数の変化を防止し、動作を安定させることができる。
また、第1の基準電圧V1を第2の基準電圧V2より高くすることにより、pチャネル電界効果トランジスタ115は、時刻t1〜t2の長い立ち上がり期間で、第1のドライバ回路101の駆動をサポートすることができる。また、第2の基準電圧V2を第1の基準電圧V1より低くすることにより、nチャネル電界効果トランジスタ116は、時刻t4〜t5の長い立ち下がり期間で、第1のドライバ回路101の駆動をサポートすることができる。
(第2の実施形態)
図5は、第2の実施形態による出力回路の構成例を示す回路図である。出力回路は、第1のドライバ回路101、第2のドライバ回路102a、第3のドライバ回路102b、第4のドライバ回路102c及び比較回路117ap,117an,117bp,117bn,117cp,117cnを有する。
第1のドライバ回路101は、pチャネル電界効果トランジスタ111及びnチャネル電界効果トランジスタ112を有し、入力端子INの電圧が入力され、出力端子OUTに電圧を出力する。
比較回路117apは、第1の基準電圧V1と出力端子OUTの電圧とを比較し、電圧VAapを出力する。比較回路117anは、第1の基準電圧V1と出力端子OUTの電圧とを比較し、電圧VAanを出力する。電圧VAanは、電圧VAapと同じである。第2のドライバ回路102aは、入力端子INの電圧が入力され、出力端子OUTに電圧を出力し、比較回路117ap及び117anの比較結果に応じてオフ状態になる。
第2のドライバ回路102aは、pチャネル電界効果トランジスタ115a、nチャネル電界効果トランジスタ116a、セレクタ113a及び114aを有する。pチャネル電界効果トランジスタ115aは、ソースが電源電位ノードに接続され、ドレインが出力端子OUTに接続される。nチャネル電界効果トランジスタ116aは、ソースがグランド電位ノードに接続され、ドレインが出力端子OUTに接続される。セレクタ113aは、比較回路117apの出力電圧VAapが入力され、出力端子OUTの電圧が第1の基準電圧V1より低い場合には、pチャネル電界効果トランジスタ115aのゲートを入力端子INに接続し、出力端子OUTの電圧が第1の基準電圧V1より高い場合には、pチャネル電界効果トランジスタ115aのゲートを電源電位ノードに接続する。セレクタ114aは、比較回路117anの出力電圧VAanが入力され、出力端子OUTの電圧が第1の基準電圧V1より高い場合には、nチャネル電界効果トランジスタ116aのゲートを入力端子INに接続し、出力端子OUTの電圧が第1の基準電圧V1より低い場合には、nチャネル電界効果トランジスタ116aのゲートをグランド電位ノードに接続する。
比較回路117bpは、第1の基準電圧V1とは異なる第2の基準電圧V2と出力端子OUTの電圧とを比較し、電圧VAbpを出力する。比較回路117bnは、第2の基準電圧V2と出力端子OUTの電圧とを比較し、電圧VAbnを出力する。電圧VAbnは、電圧VAbpと同じである。第3のドライバ回路102bは、入力端子INの電圧が入力され、出力端子OUTに電圧を出力し、比較回路117bp及び117bnの比較結果に応じてオフ状態になる。
第3のドライバ回路102bは、pチャネル電界効果トランジスタ115b、nチャネル電界効果トランジスタ116b、セレクタ113b及び114bを有する。pチャネル電界効果トランジスタ115bは、ソースが電源電位ノードに接続され、ドレインが出力端子OUTに接続される。nチャネル電界効果トランジスタ116bは、ソースがグランド電位ノードに接続され、ドレインが出力端子OUTに接続される。セレクタ113bは、比較回路117bpの出力電圧VAbpが入力され、出力端子OUTの電圧が第2の基準電圧V2より低い場合には、pチャネル電界効果トランジスタ115bのゲートを入力端子INに接続し、出力端子OUTの電圧が第2の基準電圧V2より高い場合には、pチャネル電界効果トランジスタ115bのゲートを電源電位ノードに接続する。セレクタ114bは、比較回路117bnの出力電圧VAbnが入力され、出力端子OUTの電圧が第2の基準電圧V2より高い場合には、nチャネル電界効果トランジスタ116bのゲートを入力端子INに接続し、出力端子OUTの電圧が第2の基準電圧V2より低い場合には、nチャネル電界効果トランジスタ116bのゲートをグランド電位ノードに接続する。
比較回路117cpは、第1の基準電圧V1及び第2の基準電圧V2とは異なる第3の基準電圧V3と出力端子OUTの電圧とを比較し、電圧VAcpを出力する。比較回路117cnは、第3の基準電圧V3と出力端子OUTの電圧とを比較し、電圧VAcnを出力する。電圧VAcnは、電圧VAcpと同じである。第4のドライバ回路102cは、入力端子INの電圧を入力し、出力端子OUTに電圧を出力し、比較回路117cp及び117cnの比較結果に応じてオフ状態になる。
第4のドライバ回路102cは、pチャネル電界効果トランジスタ115c、nチャネル電界効果トランジスタ116c、セレクタ113c及び114cを有する。pチャネル電界効果トランジスタ115cは、ソースが電源電位ノードに接続され、ドレインが出力端子OUTに接続される。nチャネル電界効果トランジスタ116cは、ソースがグランド電位ノードに接続され、ドレインが出力端子OUTに接続される。セレクタ113cは、比較回路117cpの出力電圧VAcpが入力され、出力端子OUTの電圧が第3の基準電圧V3より低い場合には、pチャネル電界効果トランジスタ115cのゲートを入力端子INに接続し、出力端子OUTの電圧が第3の基準電圧V3より高い場合には、pチャネル電界効果トランジスタ115cのゲートを電源電位ノードに接続する。セレクタ114cは、比較回路117cnの出力電圧VAcnが入力され、出力端子OUTの電圧が第3の基準電圧V3より高い場合には、nチャネル電界効果トランジスタ116cのゲートを入力端子INに接続し、出力端子OUTの電圧が第3の基準電圧V3より低い場合には、nチャネル電界効果トランジスタ116cのゲートをグランド電位ノードに接続する。
図6(A)は図5の出力回路の動作を説明するための電圧波形図であり、図6(B)は駆動制御後の出力端子OUTの立ち上がり時の電圧波形図である。第2の基準電圧V2は、第1の基準電圧V1より高い。第3の基準電圧V3は、第2の基準電圧V2より高い。
まず、出力端子OUTの電圧がローレベルからハイレベルに立ち上がる期間について説明する。出力端子OUTの電圧が第1の基準電圧V1より低い期間Taでは、3個のpチャネル電界効果トランジスタ115a,115b,115cが動作状態になり、駆動能力が最高となり、駆動速度を高速にすることができる。次に、出力端子OUTの電圧が第1の基準電圧V1より高くかつ第2の基準電圧V2より低い期間Tbでは、2個のpチャネル電界効果トランジスタ115b,115cが動作状態になり、1個のpチャネル電界効果トランジスタ115aがオフ状態になり、駆動能力が弱まる。次に、出力端子OUTの電圧が第2の基準電圧V2より高くかつ第3の基準電圧V3より低い期間Tcでは、1個のpチャネル電界効果トランジスタ115cが動作状態になり、2個のpチャネル電界効果トランジスタ115a,115bがオフ状態になり、駆動能力がさらに弱まる。次に、出力端子OUTの電圧が第3の基準電圧V3より高い期間Tdでは、3個のpチャネル電界効果トランジスタ115a,115b,115cがオフ状態になり、駆動能力がさらに弱まる。立ち上がり時には、上記のpチャネル電界効果トランジスタ115a,115b,115cの駆動制御により、図6(B)のように、出力端子OUTの立ち上がり電圧は、徐々に立ち上がり速度が遅くなり、図2(A)のオーバーシュート202を防止することができる。
次に、出力端子OUTの電圧がハイレベルからローレベルに立ち下がる期間について説明する。出力端子OUTの電圧が第3の基準電圧V3より高い期間では、3個のnチャネル電界効果トランジスタ116a,116b,116cが動作状態になり、駆動能力が最高となり、駆動速度を高速にすることができる。次に、出力端子OUTの電圧が第3の基準電圧V3より低くかつ第2の基準電圧V2より高い期間では、2個のnチャネル電界効果トランジスタ116a,116bが動作状態になり、1個のnチャネル電界効果トランジスタ116cがオフ状態になり、駆動能力が弱まる。次に、出力端子OUTの電圧が第2の基準電圧V2より低くかつ第1の基準電圧V1より高い期間では、1個のnチャネル電界効果トランジスタ116aが動作状態になり、2個のnチャネル電界効果トランジスタ116b,116cがオフ状態になり、駆動能力がさらに弱まる。次に、出力端子OUTの電圧が第1の基準電圧V1より低い期間では、3個のnチャネル電界効果トランジスタ116a,116b,116cがオフ状態になり、駆動能力がさらに弱まる。立ち下がり時には、上記のnチャネル電界効果トランジスタ116a,116b,116cの駆動制御により、出力端子OUTの立ち下がり電圧は、徐々に立ち下がり速度が遅くなり、図2(A)のアンダーシュート203を防止することができる。
(第3の実施形態)
図7は、第3の実施形態による出力回路の構成例を示す回路図である。図7の出力回路は、図5の出力回路に対し、第4のドライバ回路102c、比較回路117cp,117cnを削除し、制御回路501、計測回路502及びセレクタ503を追加したものである。比較回路117aは、図5の比較回路117ap及び117anに対応し、出力端子OUTの電圧及び第1の基準電圧V1を比較し、電圧VAaをセレクタ113a及び114aに出力する。比較回路117bは、図5の比較回路117bp及び117bnに対応し、出力端子OUTの電圧及び第2の基準電圧V2を比較し、電圧VAbをセレクタ113b及び114bに出力する。
以下、本実施形態(図7)が第2の実施形態(図5)と異なる点を説明する。第2のドライバ回路102aは、n個のnチャネル電界効果トランジスタ116aを有する。n個のnチャネル電界効果トランジスタ116aは、並列接続され、ゲートがセレクタ114aの出力ノードに接続され、ソースがグランド電位ノードに接続され、ドレインが出力端子OUTに接続される。制御回路501は、出力端子OUT及びグランド電位ノード間に並列接続されるnチャネル電界効果トランジスタ116aの個数nを制御し、nチャネル電界効果トランジスタ116aのサイズを変更することができる。
同様に、第3のドライバ回路102bは、m個のpチャネル電界効果トランジスタ115bを有する。m個のpチャネル電界効果トランジスタ115bは、並列接続され、ゲートがセレクタ113bの出力ノードに接続され、ソースが電源電位ノードに接続され、ドレインが出力端子OUTに接続される。制御回路501は、電源電位ノード及び出力端子OUT間に並列接続されるpチャネル電界効果トランジスタ115bの個数mを制御し、pチャネル電界効果トランジスタ115bのサイズを変更することができる。
図8(A)は、図7のセレクタ503の構成例を示す回路図である。制御回路501は、pチャネル電界効果トランジスタ115bの並列接続数mを制御する場合には制御信号SAを「1」にし、nチャネル電界効果トランジスタ116aの並列接続数nを制御する場合には制御信号SAを「0」にする。セレクタ503は、インバータ601,602及びセレクタ603,604を有する。インバータ601は、比較回路117bの出力電圧VAbの論理反転電圧/VAbを出力する。インバータ602は、比較回路117aの出力電圧VAaの論理反転電圧/VAaを出力する。制御信号SAが「1」である場合、セレクタ603は、電圧/VAbを電圧Pとして出力し、セレクタ604は、電圧/VAaを電圧Qとして出力する。制御信号SAが「0」である場合、セレクタ603は、電圧VAaを電圧Pとして出力し、セレクタ604は、電圧VAbを電圧Qとして出力する。
図8(B)及び(C)は、図7の計測回路502の構成例を示す回路図である。バッファ611は、電圧Qが入力され、電圧F1を容量621及びバッファ612に出力する。フリップフロップ回路631では、データ入力端子に電圧Pが入力され、クロック入力端子に電圧F1が入力される。バッファ612は、電圧F1が入力され、電圧F2を容量622及びバッファ613に出力する。フリップフロップ回路632では、データ入力端子に電圧Pが入力され、クロック入力端子に電圧F2が入力される。バッファ613は、電圧F2が入力され、電圧F3を容量623及びバッファ614に出力する。フリップフロップ回路633では、データ入力端子に電圧Pが入力され、クロック入力端子に電圧F3が入力される。バッファ614は、電圧F3が入力され、電圧F4を容量624及びバッファ615に出力する。フリップフロップ回路634では、データ入力端子に電圧Pが入力され、クロック入力端子に電圧F4が入力される。バッファ615は、電圧F4が入力され、電圧F5を容量625に出力する。フリップフロップ回路635では、データ入力端子に電圧Pが入力され、クロック入力端子に電圧F5が入力される。
制御信号SAが「1」である場合には、図8(B)のように、バッファ611には、電圧Qとして、電圧/VAaが入力され、フリップフロップ回路631〜635のデータ入力端子には、電圧Pとして、電圧/VAbが入力される。
制御信号SAが「0」である場合には、図8(C)のように、バッファ611には、電圧Qとして、電圧VAbが入力され、フリップフロップ回路631〜635のデータ入力端子には、電圧Pとして、電圧VAaが入力される。
図9は、出力端子OUTの立ち上がり時の電圧波形を示す図である。第2の基準電圧V2は、第1の基準電圧V1より高い。時刻taは、出力端子OUTの電圧が第1の基準電圧V1より高くなる時刻であり、電圧VAaが値「1」から値「0」に変化する時刻である。時刻tbは、出力端子OUTの電圧が第2の基準電圧V2より高くなる時刻であり、電圧VAbが値「1」から値「0」に変化する時刻である。計測回路502は、時刻taから時刻tbまでの立ち上がり時間Δtpを計測する。制御回路501は、立ち上がり時間Δtpがターゲット時間になるように、pチャネル電界効果トランジスタ115bの並列接続数mを制御する。並列接続数mが多い場合には、pチャネル電界効果トランジスタ115bのサイズが大きくなり、立ち上がり時間Δtpが短くなり、高速駆動が可能になる。これに対し、並列接続数mが少ない場合には、pチャネル電界効果トランジスタ115bのサイズが小さくなり、立ち上がり時間Δtpが長くなり、オーバーシュートを防止することができる。制御回路501が立ち上がり時間Δtpをターゲット時間に制御することにより、高速駆動及びオーバーシュート防止を両立させることができる。
図10は出力回路がpチャネル電界効果トランジスタ115bの並列接続数mを制御する処理例を示すフローチャートであり、図11は出力回路の処理例を示すタイミングチャートである。
ステップS801では、制御回路501は、立ち上がり時間Δtpのターゲット時間として例えば時間Δt3を設定する。時間Δt3は、後述するように、電圧/VAaの立ち上がり時刻t1から電圧F3の立ち上がり時刻までの時間である。
次に、ステップS802では、制御回路501は、pチャネル電界効果トランジスタ115bの並列接続数mを制御するため、制御信号SAを「1」にする。すると、セレクタ503は、電圧Pとして電圧/VAbを出力し、電圧Qとして電圧/VAaを出力する。また、制御回路501は、pチャネル電界効果トランジスタ115bの並列接続数mを最大値に制御する。
次に、ステップS803では、入力端子INには、値「1」から値「0」に立ち下がる電圧が入力される。すると、第1のバッファ回路101は、入力端子INの電圧を論理反転した電圧を出力端子OUTに出力する。出力端子OUTの電圧は、値「0」から値「1」に立ち上がる電圧になる。
ここで、電圧OUT1は、ステップS803〜S805の1回目のループ処理時の出力端子OUTの電圧である。電圧OUT2は、ステップS803〜S805の2回目のループ処理時の出力端子OUTの電圧である。電圧OUT3は、ステップS803〜S805の3回目のループ処理時の出力端子OUTの電圧である。
また、電圧/VAb1は、ステップS803〜S805の1回目のループ処理時の電圧/VAbである。電圧/VAb2は、ステップS803〜S805の2回目のループ処理時の電圧/VAbである。電圧/VAb3は、ステップS803〜S805の3回目のループ処理時の電圧/VAbである。
1回目のループ処理では、電圧OUT1及び電圧/VAb1について説明する。時刻t1では、電圧OUT1が第1の基準電圧V1より高くなるので、電圧VAaがハイレベルからローレベルに立ち下がり、電圧/VAaがローレベルからハイレベルに立ち上がる。電圧F1は、電圧/VAaを遅延した電圧である。電圧F2は、電圧F1を遅延した電圧である。電圧F3は、電圧F2を遅延した電圧である。電圧F4は、電圧F3を遅延した電圧である。電圧F5は、電圧F4を遅延した電圧である。時刻t2では、電圧OUT1が第2の基準電圧V2より高くなるので、電圧/VAb1がローレベルからハイレベルに立ち上がる。
ステップS804では、制御回路501は、時刻t1から時刻t2までの立ち上がり時間Δtpを計測する。フリップフロップ回路631は、電圧F1の立ち上がり時の電圧/VAb1の値「1」を保持する。フリップフロップ回路632は、電圧F2の立ち上がり時の電圧/VAb1の値「1」を保持する。フリップフロップ回路633は、電圧F3の立ち上がり時の電圧/VAb1の値「1」を保持する。フリップフロップ回路634は、電圧F4の立ち上がり時の電圧/VAb1の値「1」を保持する。フリップフロップ回路635は、電圧F5の立ち上がり時の電圧/VAb1の値「1」を保持する。
ステップS805では、制御回路501は、時刻t1から時刻t2までの立ち上がり時間Δtpがターゲット時間Δt3に一致しているか否かを判定する。具体的には、制御回路501は、フリップフロップ回路631〜635に保持された値がすべて「1」であるので、時刻t1から時刻t2までの立ち上がり時間Δtpがターゲット時間Δt3より短いと判定し、ステップS806に進む。
ステップS806では、制御回路501は、pチャネル電界効果トランジスタ115bの並列接続数mを1減らすように制御する。その後、ステップS803に戻り、2回目のループ処理を行う。
ステップS803では、入力端子INには、再び、立ち下がり電圧が入力される。その場合、出力端子OUTの電圧は電圧OUT2であり、電圧/VAbは電圧/VAb2である。時刻t1では、電圧OUT2が第1の基準電圧V1より高くなるので、電圧VAaがハイレベルからローレベルに立ち下がり、電圧/VAaがローレベルからハイレベルに立ち上がる。時刻t3では、電圧OUT2が第2の基準電圧V2より高くなるので、電圧/VAb2がローレベルからハイレベルに立ち上がる。
ステップS804では、制御回路501は、時刻t1から時刻t3までの立ち上がり時間Δtpを計測する。フリップフロップ回路631〜635は、それぞれ、電圧F1〜F5の立ち上がり時の電圧/VAb2の値を保持する。フリップフロップ回路631は値「0」を保持し、フリップフロップ回路632〜635は値「1」を保持する。
ステップS805では、制御回路501は、フリップフロップ回路631が値「0」を保持し、フリップフロップ回路632〜635が値「1」を保持しているので、時刻t1から時刻t3までの立ち上がり時間Δtpがターゲット時間Δt3より短いと判定し、ステップS806に進む。
ステップS806では、制御回路501は、pチャネル電界効果トランジスタ115bの並列接続数mをさらに1減らすように制御する。その後、ステップS803に戻り、3回目のループ処理を行う。
ステップS803では、入力端子INには、再び、立ち下がり電圧が入力される。その場合、出力端子OUTの電圧は電圧OUT3であり、電圧/VAbは電圧/VAb3である。時刻t1では、電圧OUT3が第1の基準電圧V1より高くなるので、電圧VAaがハイレベルからローレベルに立ち下がり、電圧/VAaがローレベルからハイレベルに立ち上がる。時刻t4では、電圧OUT3が第2の基準電圧V2より高くなるので、電圧/VAb3がローレベルからハイレベルに立ち上がる。
ステップS804では、制御回路501は、時刻t1から時刻t4までの立ち上がり時間Δtpを計測する。フリップフロップ回路631〜635は、それぞれ、電圧F1〜F5の立ち上がり時の電圧/VAb3の値を保持する。フリップフロップ回路631及び632は値「0」を保持し、フリップフロップ回路633〜635は値「1」を保持する。
ステップS805では、制御回路501は、フリップフロップ回路631及び632が値「0」を保持し、フリップフロップ回路633〜635が値「1」を保持しているので、時刻t1から時刻t4までの立ち上がり時間Δtpがターゲット時間Δt3とほぼ一致していると判定し、処理を終了する。
以上の処理により、立ち上がり時間Δtpがターゲット時間Δt3とほぼ一致するように、pチャネル電界効果トランジスタ115bの並列接続数mが制御され、高速駆動及びオーバーシュート防止を両立させることができる。制御回路501は、比較回路117aの出力電圧VAaが反転する時刻から比較回路117bの出力電圧VAbが反転する時刻までの立ち上がり時間Δtpに応じて、pチャネル電界効果トランジスタ115bのサイズを変更する。
図12は出力回路がnチャネル電界効果トランジスタ116aの並列接続数nを制御する処理例を示すフローチャートであり、図13は出力回路の処理例を示すタイミングチャートである。
ステップS1001では、制御回路501は、立ち下がり時間Δtnのターゲット時間として例えば時間Δt3を設定する。
次に、ステップS1002では、制御回路501は、nチャネル電界効果トランジスタ116aの並列接続数nを制御するため、制御信号SAを「0」にする。すると、セレクタ503は、電圧Pとして電圧VAaを出力し、電圧Qとして電圧VAbを出力する。また、制御回路501は、nチャネル電界効果トランジスタ116aの並列接続数nを最大値に制御する。
次に、ステップS1003では、入力端子INには、値「0」から値「1」に立ち上がる電圧が入力される。すると、第1のバッファ回路101は、入力端子INの電圧を論理反転した電圧を出力端子OUTに出力する。出力端子OUTの電圧は、値「1」から値「0」に立ち下がる電圧になる。
1回目のループ処理では、出力端子OUTの電圧は電圧OUT1であり、電圧VAaは電圧VAa1である。時刻t1では、電圧OUT1が第2の基準電圧V2より低くなるので、電圧VAbがローレベルからハイレベルに立ち上がる。電圧F1は、電圧VAbを遅延した電圧である。電圧F2は、電圧F1を遅延した電圧である。電圧F3は、電圧F2を遅延した電圧である。電圧F4は、電圧F3を遅延した電圧である。電圧F5は、電圧F4を遅延した電圧である。時刻t2では、電圧OUT1が第1の基準電圧V1より低くなるので、電圧VAa1がローレベルからハイレベルに立ち上がる。
ステップS1004では、制御回路501は、時刻t1から時刻t2までの立ち下がり時間Δtnを計測する。フリップフロップ回路631〜635は、それぞれ、電圧F1〜F5の立ち上がり時の電圧VAa1の値を保持する。フリップフロップ回路631〜635は、すべて値「1」を保持する。
ステップS1005では、制御回路501は、時刻t1から時刻t2までの立ち下がり時間Δtnがターゲット時間Δt3に一致しているか否かを判定する。具体的には、制御回路501は、フリップフロップ回路631〜635に保持された値がすべて「1」であるので、時刻t1から時刻t2までの立ち下がり時間Δtnがターゲット時間Δt3より短いと判定し、ステップS1006に進む。
ステップS1006では、制御回路501は、nチャネル電界効果トランジスタ116aの並列接続数nを1減らすように制御する。その後、ステップS1003に戻り、2回目のループ処理を行う。
ステップS1003では、入力端子INには、再び、立ち上がり電圧が入力される。その場合、出力端子OUTの電圧は電圧OUT2であり、電圧VAaは電圧VAa2である。時刻t1では、電圧OUT2が第2の基準電圧V2より低くなるので、電圧VAbがローレベルからハイレベルに立ち上がる。時刻t3では、電圧OUT2が第1の基準電圧V1より低くなるので、電圧VAa2がローレベルからハイレベルに立ち上がる。
ステップS1004では、制御回路501は、時刻t1から時刻t3までの立ち下がり時間Δtnを計測する。フリップフロップ回路631〜635は、それぞれ、電圧F1〜F5の立ち上がり時の電圧VAa2の値を保持する。フリップフロップ回路631は値「0」を保持し、フリップフロップ回路632〜635は値「1」を保持する。
ステップS1005では、制御回路501は、フリップフロップ回路631が値「0」を保持し、フリップフロップ回路632〜635が値「1」を保持しているので、時刻t1から時刻t3までの立ち下がり時間Δtnがターゲット時間Δt3より短いと判定し、ステップS1006に進む。
ステップS1006では、制御回路501は、nチャネル電界効果トランジスタ116aの並列接続数nをさらに1減らすように制御する。その後、ステップS1003に戻り、3回目のループ処理を行う。
ステップS1003では、入力端子INには、再び、立ち上がり電圧が入力される。その場合、出力端子OUTの電圧は電圧OUT3であり、電圧VAaは電圧VAa3である。時刻t1では、電圧OUT3が第2の基準電圧V2より低くなるので、電圧VAbがローレベルからハイレベルに立ち上がる。時刻t4では、電圧OUT3が第1の基準電圧V1より低くなるので、電圧VAa3がローレベルからハイレベルに立ち上がる。
ステップS1004では、制御回路501は、時刻t1から時刻t4までの立ち下がり時間Δtnを計測する。フリップフロップ回路631〜635は、それぞれ、電圧F1〜F5の立ち上がり時の電圧VAa3の値を保持する。フリップフロップ回路631及び632は値「0」を保持し、フリップフロップ回路633〜635は値「1」を保持する。
ステップS1005では、制御回路501は、フリップフロップ回路631及び632が値「0」を保持し、フリップフロップ回路633〜635が値「1」を保持しているので、時刻t1から時刻t4までの立ち下がり時間Δtnがターゲット時間Δt3とほぼ一致していると判定し、処理を終了する。
以上の処理により、立ち下がり時間Δtnがターゲット時間Δt3とほぼ一致するように、nチャネル電界効果トランジスタ116aの並列接続数nが制御され、高速駆動及びアンダーシュート防止を両立させることができる。制御回路501は、比較回路117bの出力電圧VAbが反転する時刻から比較回路117aの出力電圧VAaが反転する時刻までの立ち下がり時間Δtnに応じて、nチャネル電界効果トランジスタ116aのサイズを変更する。
(第4の実施形態)
図14は、第4の実施形態による出力回路の構成例を示す回路図である。図14の出力回路は、図5の出力回路に対し、スイッチ118ap,118an,118bp,118bn,118cp,118cnを追加したものである。以下、本実施形態(図14)が第2の実施形態(図5)と異なる点を説明する。
スイッチ118apは、電圧VAapが値「1」である場合には、第1の基準電圧V1を電圧VBapとして比較回路117apのプラス入力ノードに出力し、電圧VAapが値「0」である場合には、基準電圧VLを電圧VBapとして比較回路117apのプラス入力ノードに出力する。
スイッチ118anは、電圧VAanが値「0」である場合には、第1の基準電圧V1を電圧VBanとして比較回路117anのプラス入力ノードに出力し、電圧VAanが値「1」である場合には、基準電圧VHを電圧VBanとして比較回路117anのプラス入力ノードに出力する。
スイッチ118bpは、電圧VAbpが値「1」である場合には、第2の基準電圧V2を電圧VBbpとして比較回路117bpのプラス入力ノードに出力し、電圧VAbpが値「0」である場合には、基準電圧VLを電圧VBbpとして比較回路117bpのプラス入力ノードに出力する。
スイッチ118bnは、電圧VAbnが値「0」である場合には、第2の基準電圧V2を電圧VBbnとして比較回路117bnのプラス入力ノードに出力し、電圧VAbnが値「1」である場合には、基準電圧VHを電圧VBbnとして比較回路117bnのプラス入力ノードに出力する。
スイッチ118cpは、電圧VAcpが値「1」である場合には、第3の基準電圧V3を電圧VBcpとして比較回路117cpのプラス入力ノードに出力し、電圧VAcpが値「0」である場合には、基準電圧VLを電圧VBcpとして比較回路117cpのプラス入力ノードに出力する。
スイッチ118cnは、電圧VAcnが値「0」である場合には、第3の基準電圧V3を電圧VBcnとして比較回路117cnのプラス入力ノードに出力し、電圧VAcnが値「1」である場合には、基準電圧VHを電圧VBcnとして比較回路117cnのプラス入力ノードに出力する。
図15は、出力端子OUTの電圧波形図である。第1の基準電圧V1は、例えば0.9Vである。第2の基準電圧V2は、第1の基準電圧V1より高く、例えば1.65Vである。第3の基準電圧V3は、第2の基準電圧V2より高く、例えば2.4Vである。基準電圧VHは、第3の基準電圧V3より高く、例えば3.1Vである。基準電圧VLは、第1の基準電圧V1より低く、例えば0.2Vである。電源電圧は、例えば3.3Vである。
図16は、pチャネル電界効果トランジスタ115a,115b,115cの動作を説明するためのタイミングチャートである。図16において、pチャネル電界効果トランジスタ115a,115b,115cは、ローレベルが動作状態を表し、ハイレベルが非動作状態(オフ状態)を表す。第1のドライバ回路101は、入力端子INの電圧の論理反転電圧を出力端子OUTに出力する。
時刻t1〜t5は、出力端子OUTの電圧がローレベルからハイレベルに立ち上がる期間である。時刻t1では、出力端子OUTの電圧は、ローレベルである。電圧VAap,VAbp,VAcpはハイレベルであるので、電圧VBapは第1の基準電圧V1になり、電圧VBbpは第2の基準電圧V2になり、電圧VBcpは第3の基準電圧V3になる。この場合、セレクタ113a,113b,113cは、それぞれ、pチャネル電界効果トランジスタ115a,115b,115cのゲートに入力端子INを接続する。この時、入力端子INの電圧は、ハイレベルであるので、pチャネル電界効果トランジスタ115a,115b,115cはオフ状態である。
次に、時刻t1〜t2では、出力端子OUTの電圧は、第1の基準電圧V1より低いので、電圧VAap,VAbp,VAcpはハイレベルを維持する。時刻t1以降では、入力端子INの電圧がハイレベルより低くなるので、pチャネル電界効果トランジスタ115a,115b,115cが動作状態になる。これにより、出力回路は、出力端子OUTの電圧の立ち上がり時に、駆動能力が高くなり、高速に駆動することができる。
時刻t2では、出力端子OUTの電圧が第1の基準電圧V1より高くなり、電圧VAapはローレベルになる。これにより、比較回路117apのプラス入力ノードの電圧VBapは、基準電圧VLになる。時刻t2〜t7では、比較回路117apは、出力端子OUTの電圧が基準電圧VLより高いので、ローレベルの電圧VAapを維持する。これにより、セレクタ113aは、pチャネル電界効果トランジスタ115aのゲートに電源電位ノードを接続し、pチャネル電界効果トランジスタ115aはオフ状態になる。これにより、図2(A)のオーバーシュート202を低減することができる。
時刻t3では、出力端子OUTの電圧が第2の基準電圧V2より高くなり、電圧VAbpはローレベルになる。これにより、比較回路117bpのプラス入力ノードの電圧VBbpは、基準電圧VLになる。時刻t3〜t7では、比較回路117bpは、出力端子OUTの電圧が基準電圧VLより高いので、ローレベルの電圧VAbpを維持する。これにより、セレクタ113bは、pチャネル電界効果トランジスタ115bのゲートに電源電位ノードを接続し、pチャネル電界効果トランジスタ115bはオフ状態になる。これにより、図2(A)のオーバーシュート202を低減することができる。
時刻t4では、出力端子OUTの電圧が第3の基準電圧V3より高くなり、電圧VAcpはローレベルになる。これにより、比較回路117cpのプラス入力ノードの電圧VBcpは、基準電圧VLになる。時刻t4〜t7では、比較回路117cpは、出力端子OUTの電圧が基準電圧VLより高いので、ローレベルの電圧VAcpを維持する。これにより、セレクタ113cは、pチャネル電界効果トランジスタ115cのゲートに電源電位ノードを接続し、pチャネル電界効果トランジスタ115cはオフ状態になる。これにより、図2(A)のオーバーシュート202を低減することができる。
以上のように、pチャネル電界効果トランジスタ115aの動作期間は、時刻t1〜t2の期間である。pチャネル電界効果トランジスタ115bの動作期間は、時刻t1〜t3の期間である。pチャネル電界効果トランジスタ115cの動作期間は、時刻t1〜t4の期間である。
図17は、nチャネル電界効果トランジスタ116a,116b,116cの動作を説明するためのタイミングチャートである。図17において、nチャネル電界効果トランジスタ116a,116b,116cは、ハイレベルが動作状態を表し、ローレベルが非動作状態(オフ状態)を表す。第1のドライバ回路101は、入力端子INの電圧の論理反転電圧を出力端子OUTに出力する。
時刻t1〜t2は、出力端子OUTの電圧がローレベルからハイレベルに立ち上がる期間である。時刻t1では、出力端子OUTの電圧は、ローレベルである。電圧VAan,VAbn,VAcnはハイレベルであるので、電圧VBan,VBbn,VBcnは基準電圧VHになる。この場合、セレクタ114a,114b,114cは、それぞれ、nチャネル電界効果トランジスタ116a,116b,116cのゲートにグランド電位ノードを接続する。nチャネル電界効果トランジスタ116a,116b,116cはオフ状態である。
時刻t2では、出力端子OUTの電圧が基準電圧VHより高くなり、電圧VAan,VAbn,VAcnはローレベルになる。これにより、比較回路117anのプラス入力ノードの電圧VBanは第1の基準電圧V1になり、比較回路117bnのプラス入力ノードの電圧VBbnは第2の基準電圧V2になり、比較回路117cnのプラス入力ノードの電圧VBcnは第3の基準電圧V3になる。時刻t2〜t3では、セレクタ114a,114b,114cは、nチャネル電界効果トランジスタ116a,116b,116cのゲートに入力端子INを接続する。この時、入力端子INの電圧は、ローレベルであるので、nチャネル電界効果トランジスタ116a,116b,116cはオフ状態である。
時刻t3〜t7は、出力端子OUTの電圧がハイレベルからローレベルに立ち下がる期間である。時刻t3以降では、入力端子INの電圧がローレベルより高くなるので、nチャネル電界効果トランジスタ116a,116b,116cが動作状態になる。これにより、出力回路は、出力端子OUTの電圧の立ち下がり時に、駆動能力が高くなり、高速に駆動することができる。
時刻t4では、出力端子OUTの電圧が第3の基準電圧V3より低くなり、電圧VAcnはハイレベルになる。これにより、比較回路117cnのプラス入力ノードの電圧VBcnは、基準電圧VHになる。時刻t4〜t9では、比較回路117cnは、出力端子OUTの電圧が基準電圧VHより低いので、ハイレベルの電圧VAcnを維持する。これにより、セレクタ114cは、nチャネル電界効果トランジスタ116cのゲートにグランド電位ノードを接続し、nチャネル電界効果トランジスタ116cはオフ状態になる。これにより、図2(A)のアンダーシュート203を低減することができる。
時刻t5では、出力端子OUTの電圧が第2の基準電圧V2より低くなり、電圧VAbnはハイレベルになる。これにより、比較回路117bnのプラス入力ノードの電圧VBbnは、基準電圧VHになる。時刻t5〜t9では、比較回路117bnは、出力端子OUTの電圧が基準電圧VHより低いので、ハイレベルの電圧VAbnを維持する。これにより、セレクタ114bは、nチャネル電界効果トランジスタ116bのゲートにグランド電位ノードを接続し、nチャネル電界効果トランジスタ116bはオフ状態になる。これにより、図2(A)のアンダーシュート203を低減することができる。
時刻t6では、出力端子OUTの電圧が第1の基準電圧V1より低くなり、電圧VAanはハイレベルになる。これにより、比較回路117anのプラス入力ノードの電圧VBanは、基準電圧VHになる。時刻t6〜t9では、比較回路117anは、出力端子OUTの電圧が基準電圧VHより低いので、ハイレベルの電圧VAanを維持する。これにより、セレクタ114aは、nチャネル電界効果トランジスタ116aのゲートにグランド電位ノードを接続し、nチャネル電界効果トランジスタ116aはオフ状態になる。これにより、図2(A)のアンダーシュート203を低減することができる。
以上のように、nチャネル電界効果トランジスタ116aの動作期間は、時刻t3〜t6の期間である。nチャネル電界効果トランジスタ116bの動作期間は、時刻t3〜t5の期間である。nチャネル電界効果トランジスタ116cの動作期間は、時刻t3〜t4の期間である。
図17に示すように、出力端子OUTの電圧の立ち上がり時間では、電圧VBan,VBbn,VBcnが基準電圧VHであるので、nチャネル電界効果トランジスタ116a,116b,116cがオフ状態になる。これにより、図16に示すように、出力端子OUTの電圧の立ち上がり時間では、pチャネル電界効果トランジスタ115a,115b,115cの動作により、効率的に出力端子OUTの電圧を立ち上げることができる。
また、図16に示すように、出力端子OUTの電圧の立ち下がり時間では、電圧VBap,VBbp,VBcpが基準電圧VLであるので、pチャネル電界効果トランジスタ115a,115b,115cがオフ状態になる。これにより、図17に示すように、出力端子OUTの電圧の立ち下がり時間では、nチャネル電界効果トランジスタ116a,116b,116cの動作により、効率的に出力端子OUTの電圧を立ち下げることができる。
以上のように、比較回路117apは、出力端子OUTの電圧の立ち上がり時には、出力端子OUTの電圧と第1の基準電圧V1とを比較し、出力端子OUTの電圧の立ち下がり時には、出力端子OUTの電圧と基準電圧VLとを比較する。比較回路117anは、出力端子OUTの電圧の立ち下がり時には、出力端子OUTの電圧と第1の基準電圧V1とを比較し、出力端子OUTの電圧の立ち上がり時には、出力端子OUTの電圧と基準電圧VHとを比較する。
比較回路117bpは、出力端子OUTの電圧の立ち上がり時には、出力端子OUTの電圧と第2の基準電圧V2とを比較し、出力端子OUTの電圧の立ち下がり時には、出力端子OUTの電圧と基準電圧VLとを比較する。比較回路117bnは、出力端子OUTの電圧の立ち下がり時には、出力端子OUTの電圧と第2の基準電圧V2とを比較し、出力端子OUTの電圧の立ち上がり時には、出力端子OUTの電圧と基準電圧VHとを比較する。
比較回路117cpは、出力端子OUTの電圧の立ち上がり時には、出力端子OUTの電圧と第3の基準電圧V3とを比較し、出力端子OUTの電圧の立ち下がり時には、出力端子OUTの電圧と基準電圧VLとを比較する。比較回路117cnは、出力端子OUTの電圧の立ち下がり時には、出力端子OUTの電圧と第3の基準電圧V3とを比較し、出力端子OUTの電圧の立ち上がり時には、出力端子OUTの電圧と基準電圧VHとを比較する。
セレクタ113aは、比較回路117apの出力電圧VAapが入力され、出力端子OUTの電圧の立ち上がり時に、出力端子OUTの電圧が第1の基準電圧V1より低い場合には、pチャネル電界効果トランジスタ115aのゲートを入力端子INに接続し、出力端子OUTの電圧が第1の基準電圧V1より高い場合には、pチャネル電界効果トランジスタ115aのゲートを電源電位ノードに接続する。
また、セレクタ113aは、出力端子OUTの電圧の立ち下がり時に、出力端子OUTの電圧が基準電圧VLより高い場合には、pチャネル電界効果トランジスタ115aのゲートを電源電位ノードに接続し、出力端子OUTの電圧が基準電圧VLより低い場合には、pチャネル電界効果トランジスタ115aのゲートを入力端子INに接続する。
セレクタ114aは、比較回路117anの出力電圧VAanが入力され、出力端子OUTの電圧の立ち下がり時に、出力端子OUTの電圧が第1の基準電圧V1より高い場合には、nチャネル電界効果トランジスタ116aのゲートを入力端子INに接続し、出力端子OUTの電圧が第1の基準電圧V1より低い場合には、nチャネル電界効果トランジスタ116aのゲートをグランド電位ノードに接続する。
また、セレクタ114aは、出力端子OUTの電圧の立ち上がり時に、出力端子OUTの電圧が基準電圧VHより低い場合には、nチャネル電界効果トランジスタ116aのゲートをグランド電位ノードに接続し、出力端子OUTの電圧が基準電圧VHより高い場合には、nチャネル電界効果トランジスタ116aのゲートを入力端子INに接続する。
セレクタ113bは、比較回路117bpの出力電圧VAbpが入力され、出力端子OUTの電圧の立ち上がり時に、出力端子OUTの電圧が第2の基準電圧V2より低い場合には、pチャネル電界効果トランジスタ115bのゲートを入力端子INに接続し、出力端子OUTの電圧が第2の基準電圧V2より高い場合には、pチャネル電界効果トランジスタ115bのゲートを電源電位ノードに接続する。
また、セレクタ113bは、出力端子OUTの電圧の立ち下がり時に、出力端子OUTの電圧が基準電圧VLより高い場合には、pチャネル電界効果トランジスタ115bのゲートを電源電位ノードに接続し、出力端子OUTの電圧が基準電圧VLより低い場合には、pチャネル電界効果トランジスタ115bのゲートを入力端子INに接続する。
セレクタ114bは、比較回路117bnの出力電圧VAbnが入力され、出力端子OUTの電圧の立ち下がり時に、出力端子OUTの電圧が第2の基準電圧V2より高い場合には、nチャネル電界効果トランジスタ116bのゲートを入力端子INに接続し、出力端子OUTの電圧が第2の基準電圧V2より低い場合には、nチャネル電界効果トランジスタ116bのゲートをグランド電位ノードに接続する。
また、セレクタ114bは、出力端子OUTの電圧の立ち上がり時に、出力端子OUTの電圧が基準電圧VHより低い場合には、nチャネル電界効果トランジスタ116bのゲートをグランド電位ノードに接続し、出力端子OUTの電圧が基準電圧VHより高い場合には、nチャネル電界効果トランジスタ116bのゲートを入力端子INに接続する。
セレクタ113cは、比較回路117cpの出力電圧VAcpが入力され、出力端子OUTの電圧の立ち上がり時に、出力端子OUTの電圧が第3の基準電圧V3より低い場合には、pチャネル電界効果トランジスタ115cのゲートを入力端子INに接続し、出力端子OUTの電圧が第3の基準電圧V3より高い場合には、pチャネル電界効果トランジスタ115cのゲートを電源電位ノードに接続する。
また、セレクタ113cは、出力端子OUTの電圧の立ち下がり時に、出力端子OUTの電圧が基準電圧VLより高い場合には、pチャネル電界効果トランジスタ115cのゲートを電源電位ノードに接続し、出力端子OUTの電圧が基準電圧VLより低い場合には、pチャネル電界効果トランジスタ115cのゲートを入力端子INに接続する。
セレクタ114cは、比較回路117cnの出力電圧VAcnが入力され、出力端子OUTの電圧の立ち下がり時に、出力端子OUTの電圧が第3の基準電圧V3より高い場合には、nチャネル電界効果トランジスタ116cのゲートを入力端子INに接続し、出力端子OUTの電圧が第3の基準電圧V3より低い場合には、nチャネル電界効果トランジスタ116cのゲートをグランド電位ノードに接続する。
また、セレクタ114cは、出力端子OUTの電圧の立ち上がり時に、出力端子OUTの電圧が基準電圧VHより低い場合には、nチャネル電界効果トランジスタ116cのゲートをグランド電位ノードに接続し、出力端子OUTの電圧が基準電圧VHより高い場合には、nチャネル電界効果トランジスタ116cのゲートを入力端子INに接続する。
(第5の実施形態)
図18は、第5の実施形態による出力回路の構成例を示す回路図である。図18の出力回路は、図14の出力回路に対し、制御回路1801、計測回路1802及びセレクタ1803を追加したものである。以下、本実施形態(図18)が第4の実施形態(図14)と異なる点を説明する。
第2のドライバ回路102aは、j個のnチャネル電界効果トランジスタ116aを有する。j個のnチャネル電界効果トランジスタ116aは、並列接続され、ゲートがセレクタ114aの出力ノードに接続され、ソースがグランド電位ノードに接続され、ドレインが出力端子OUTに接続される。制御回路1801は、出力端子OUT及びグランド電位ノード間に並列接続されるnチャネル電界効果トランジスタ116aの個数jを制御し、nチャネル電界効果トランジスタ116aのサイズを変更することができる。
同様に、第3のドライバ回路102bは、m個のpチャネル電界効果トランジスタ115bを有する。m個のpチャネル電界効果トランジスタ115bは、並列接続され、ゲートがセレクタ113bの出力ノードに接続され、ソースが電源電位ノードに接続され、ドレインが出力端子OUTに接続される。制御回路1801は、電源電位ノード及び出力端子OUT間に並列接続されるpチャネル電界効果トランジスタ115bの個数mを制御し、pチャネル電界効果トランジスタ115bのサイズを変更することができる。
また、第3のドライバ回路102bは、n個のnチャネル電界効果トランジスタ116bを有する。n個のnチャネル電界効果トランジスタ116bは、並列接続され、ゲートがセレクタ114bの出力ノードに接続され、ソースがグランド電位ノードに接続され、ドレインが出力端子OUTに接続される。制御回路1801は、グランド電位ノード及び出力端子OUT間に並列接続されるnチャネル電界効果トランジスタ116bの個数nを制御し、nチャネル電界効果トランジスタ116bのサイズを変更することができる。
同様に、第4のドライバ回路102cは、k個のpチャネル電界効果トランジスタ115cを有する。k個のpチャネル電界効果トランジスタ115cは、並列接続され、ゲートがセレクタ113cの出力ノードに接続され、ソースが電源電位ノードに接続され、ドレインが出力端子OUTに接続される。制御回路1801は、電源電位ノード及び出力端子OUT間に並列接続されるpチャネル電界効果トランジスタ115cの個数kを制御し、pチャネル電界効果トランジスタ115cのサイズを変更することができる。
図19(A)は、図18のセレクタ1803の一部の構成例を示す回路図である。制御回路1801は、pチャネル電界効果トランジスタ115bの並列接続数mを制御する場合には制御信号Spを「1」にし、pチャネル電界効果トランジスタ115cの並列接続数kを制御する場合には制御信号Spを「0」にする。セレクタ1803は、インバータ1901,1902,1903及びセレクタ1904,1905を有する。インバータ1901は、比較回路117bpの出力電圧VAbpの論理反転電圧/VAbpを出力する。インバータ1902は、比較回路117cpの出力電圧VAcpの論理反転電圧/VAcpを出力する。インバータ1903は、比較回路117apの出力電圧VAapの論理反転電圧/VAapを出力する。制御信号Spが「1」である場合、セレクタ1904は、電圧/VAbpを電圧Pとして出力し、セレクタ1905は、電圧/VAapを電圧Qとして出力する。制御信号Spが「0」である場合、セレクタ1904は、電圧/VAcpを電圧Pとして出力し、セレクタ1905は、電圧/VAbpを電圧Qとして出力する。
図19(B)及び(C)は、図18の計測回路1802の構成例を示す回路図である。計測回路1802は、図8(B)及び(C)の計測回路502と同様に、バッファ611〜615、容量621〜625及びフリップフロップ回路631〜535を有する。
制御信号Spが「1」である場合には、図19(B)のように、バッファ611には、電圧Qとして、電圧/VAapが入力され、フリップフロップ回路631〜635のデータ入力端子には、電圧Pとして、電圧/VAbpが入力される。
制御信号Spが「0」である場合には、図19(C)のように、バッファ611には、電圧Qとして、電圧/VAbpが入力され、フリップフロップ回路631〜635のデータ入力端子には、電圧Pとして、電圧/VAcpが入力される。
図20(A)は、図18のセレクタ1803の他の一部の構成例を示す回路図である。制御回路1801は、nチャネル電界効果トランジスタ116bの並列接続数nを制御する場合には制御信号Snを「1」にし、nチャネル電界効果トランジスタ116aの並列接続数jを制御する場合には制御信号Snを「0」にする。セレクタ1803は、セレクタ2001及び2002を有する。制御信号Snが「1」である場合、セレクタ2001は、電圧VAbnを電圧Pとして出力し、セレクタ2002は、電圧VAcnを電圧Qとして出力する。制御信号Snが「0」である場合、セレクタ2001は、電圧VAanを電圧Pとして出力し、セレクタ2002は、電圧VAbnを電圧Qとして出力する。
図20(B)は、制御信号Snが「1」である場合の計測回路1802を示す図である。バッファ611には、電圧Qとして、電圧VAcnが入力され、フリップフロップ回路631〜635のデータ入力端子には、電圧Pとして、電圧VAbnが入力される。
図20(C)は、制御信号Snが「0」である場合の計測回路1802を示す図である。バッファ611には、電圧Qとして、電圧VAbnが入力され、フリップフロップ回路631〜635のデータ入力端子には、電圧Pとして、電圧VAanが入力される。
図21(A)は、出力端子OUTの電圧波形図である。第2の基準電圧V2は、第1の基準電圧V1より高い。第3の基準電圧V3は、第2の基準電圧V2より高い。基準電圧VHは、第3の基準電圧V3より高い。基準電圧VLは、第1の基準電圧V1より低い。
図21(B)は、出力端子OUTの立ち上がり時の電圧波形を示す図である。時刻taは、出力端子OUTの電圧が第1の基準電圧V1より高くなる時刻であり、電圧VAapが値「1」から値「0」に変化する時刻である。時刻tbは、出力端子OUTの電圧が第2の基準電圧V2より高くなる時刻であり、電圧VAbpが値「1」から値「0」に変化する時刻である。時刻tcは、出力端子OUTの電圧が第3の基準電圧V3より高くなる時刻であり、電圧VAcpが値「1」から値「0」に変化する時刻である。計測回路1802は、制御信号Spが「1」の場合には、時刻taから時刻tbまでの立ち上がり時間Δtaを計測する。また、計測回路1802は、制御信号Spが「0」の場合には、時刻tbから時刻tcまでの立ち上がり時間Δtbを計測する。
図21(C)は、出力端子OUTの立ち下がり時の電圧波形を示す図である。時刻tdは、出力端子OUTの電圧が第3の基準電圧V3より低くなる時刻であり、電圧VAcnが値「0」から値「1」に変化する時刻である。時刻teは、出力端子OUTの電圧が第2の基準電圧V2より低くなる時刻であり、電圧VAbnが値「0」から値「1」に変化する時刻である。時刻tfは、出力端子OUTの電圧が第1の基準電圧V1より低くなる時刻であり、電圧VAanが値「0」から値「1」に変化する時刻である。計測回路1802は、制御信号Snが「1」の場合には、時刻tdから時刻teまでの立ち下がり時間Δtcを計測する。また、計測回路1802は、制御信号Snが「0」の場合には、時刻teから時刻tfまでの立ち下がり時間Δtdを計測する。
図22は出力回路がpチャネル電界効果トランジスタ115bの並列接続数m及びpチャネル電界効果トランジスタ115cの並列接続数kを制御する処理例を示すフローチャートであり、図23は出力回路の処理例を示すタイミングチャートである。
ステップS2201では、制御回路1801は、立ち上がり時間Δta及びΔtbのターゲット時間をそれぞれ設定する。例えば、立ち上がり時間Δtaのターゲット時間をΔt3に設定する。
次に、ステップS2202では、制御回路1801は、pチャネル電界効果トランジスタ115bの並列接続数mを制御するため、制御信号Spを「1」にする。すると、セレクタ1803は、電圧Pとして電圧/VAbpを出力し、電圧Qとして電圧/VAapを出力する。また、制御回路1801は、pチャネル電界効果トランジスタ115bの並列接続数mを最大値に制御する。
次に、ステップS2203では、入力端子INには、値「1」から値「0」に立ち下がる電圧が入力される。すると、第1のバッファ回路101は、入力端子INの電圧を論理反転した電圧を出力端子OUTに出力する。出力端子OUTの電圧は、値「0」から値「1」に立ち上がる電圧になる。
ここで、電圧OUT1は、ステップS2203〜S2205の1回目のループ処理時の出力端子OUTの電圧である。電圧OUT2は、ステップS2203〜S2205の2回目のループ処理時の出力端子OUTの電圧である。電圧OUT3は、ステップS2203〜S2205の3回目のループ処理時の出力端子OUTの電圧である。
また、電圧/VAbp1は、ステップS2203〜S2205の1回目のループ処理時の電圧/VAbpである。電圧/VAbp2は、ステップS2203〜S2205の2回目のループ処理時の電圧/VAbpである。電圧/VAbp3は、ステップS2203〜S2205の3回目のループ処理時の電圧/VAbpである。
1回目のループ処理では、電圧OUT1及び電圧/VAbp1について説明する。時刻t1では、電圧OUT1が第1の基準電圧V1より高くなるので、電圧VAapがハイレベルからローレベルに立ち下がり、電圧/VAapがローレベルからハイレベルに立ち上がる。電圧F1は、電圧/VAapを遅延した電圧である。電圧F2は、電圧F1を遅延した電圧である。電圧F3は、電圧F2を遅延した電圧である。電圧F4は、電圧F3を遅延した電圧である。電圧F5は、電圧F4を遅延した電圧である。時刻t2では、電圧OUT1が第2の基準電圧V2より高くなるので、電圧/VAbp1がローレベルからハイレベルに立ち上がる。
ステップS2204では、制御回路1801は、時刻t1から時刻t2までの立ち上がり時間Δtaを計測する。フリップフロップ回路631〜635は、それぞれ、電圧F1〜F5の立ち上がり時の電圧/VAbp1の値「1」を保持する。
ステップS2205では、制御回路1801は、時刻t1から時刻t2までの立ち上がり時間Δtaがターゲット時間Δt3に一致しているか否かを判定する。具体的には、制御回路1801は、フリップフロップ回路631〜635に保持された値がすべて「1」であるので、時刻t1から時刻t2までの立ち上がり時間Δtaがターゲット時間Δt3より短いと判定し、ステップS2206に進む。
ステップS2206では、制御回路1801は、pチャネル電界効果トランジスタ115bの並列接続数mを1減らすように制御する。その後、ステップS2203に戻り、2回目のループ処理を行う。
ステップS2203では、入力端子INには、再び、立ち下がり電圧が入力される。その場合、出力端子OUTの電圧は電圧OUT2であり、電圧/VAbpは電圧/VAbp2である。時刻t1では、電圧OUT2が第1の基準電圧V1より高くなるので、電圧VAapがハイレベルからローレベルに立ち下がり、電圧/VAapがローレベルからハイレベルに立ち上がる。時刻t3では、電圧OUT2が第2の基準電圧V2より高くなるので、電圧/VAbp2がローレベルからハイレベルに立ち上がる。
ステップS2204では、制御回路1801は、時刻t1から時刻t3までの立ち上がり時間Δtaを計測する。フリップフロップ回路631〜635は、それぞれ、電圧F1〜F5の立ち上がり時の電圧/VAbp2の値を保持する。フリップフロップ回路631は値「0」を保持し、フリップフロップ回路632〜635は値「1」を保持する。
ステップS2205では、制御回路1801は、フリップフロップ回路631が値「0」を保持し、フリップフロップ回路632〜635が値「1」を保持しているので、時刻t1から時刻t3までの立ち上がり時間Δtaがターゲット時間Δt3より短いと判定し、ステップS2206に進む。
ステップS2206では、制御回路1801は、pチャネル電界効果トランジスタ115bの並列接続数mをさらに1減らすように制御する。その後、ステップS2203に戻り、3回目のループ処理を行う。
ステップS2203では、入力端子INには、再び、立ち下がり電圧が入力される。その場合、出力端子OUTの電圧は電圧OUT3であり、電圧/VAbpは電圧/VAbp3である。時刻t1では、電圧OUT3が第1の基準電圧V1より高くなるので、電圧VAapがハイレベルからローレベルに立ち下がり、電圧/VAapがローレベルからハイレベルに立ち上がる。時刻t4では、電圧OUT3が第2の基準電圧V2より高くなるので、電圧/VAbp3がローレベルからハイレベルに立ち上がる。
ステップS2204では、制御回路1801は、時刻t1から時刻t4までの立ち上がり時間Δtaを計測する。フリップフロップ回路631〜635は、それぞれ、電圧F1〜F5の立ち上がり時の電圧/VAbp3の値を保持する。フリップフロップ回路631及び632は値「0」を保持し、フリップフロップ回路633〜635は値「1」を保持する。
ステップS2205では、制御回路1801は、フリップフロップ回路631及び632が値「0」を保持し、フリップフロップ回路633〜635が値「1」を保持しているので、時刻t1から時刻t4までの立ち上がり時間Δtaがターゲット時間Δt3とほぼ一致していると判定し、処理を終了する。
以上の処理により、立ち上がり時間Δtaがターゲット時間Δt3とほぼ一致するように、pチャネル電界効果トランジスタ115bの並列接続数mが制御され、高速駆動及びオーバーシュート防止を両立させることができる。制御回路1801は、比較回路117apの出力電圧VAapが反転する時刻から比較回路117bpの出力電圧VAbpが反転する時刻までの立ち上がり時間Δtaに応じて、pチャネル電界効果トランジスタ115bのサイズを変更する。
次に、ステップS2207では、制御回路1801は、pチャネル電界効果トランジスタ115cの並列接続数kを制御するため、制御信号Spを「0」にする。すると、セレクタ1803は、電圧Pとして電圧/VAcpを出力し、電圧Qとして電圧/VAbpを出力する。また、制御回路1801は、pチャネル電界効果トランジスタ115cの並列接続数kを最大値に制御する。
次に、ステップS2208では、入力端子INには、値「1」から値「0」に立ち下がる電圧が入力される。すると、第1のバッファ回路101は、入力端子INの電圧を論理反転した電圧を出力端子OUTに出力する。出力端子OUTの電圧は、値「0」から値「1」に立ち上がる電圧になる。
ステップS2209では、制御回路1801は、立ち上がり時間Δtbを計測する。フリップフロップ回路631〜635は、それぞれ、電圧F1〜F5の立ち上がり時の電圧/VAcpの値を保持する。電圧F1〜F5は、電圧/VAbpを遅延した電圧である。
ステップS2210では、制御回路1801は、ステップS2205と同様に、立ち上がり時間Δtbがターゲット時間に一致しているか否かを判定する。立ち上がり時間Δtbがターゲット時間より短い場合には、ステップS2211に進む。ステップS2211では、制御回路1801は、pチャネル電界効果トランジスタ115cの並列接続数kを1減らすように制御する。その後、ステップS2208に戻る。
ステップS2210において、立ち上がり時間Δtbがターゲット時間とほぼ一致している場合には、処理を終了する。以上の処理により、立ち上がり時間Δtbがターゲット時間とほぼ一致するように、pチャネル電界効果トランジスタ115cの並列接続数kが制御され、高速駆動及びオーバーシュート防止を両立させることができる。制御回路1801は、比較回路117bpの出力電圧VAbpが反転する時刻から比較回路117cpの出力電圧VAcpが反転する時刻までの立ち上がり時間Δtbに応じて、pチャネル電界効果トランジスタ115cのサイズを変更する。
図24は出力回路がnチャネル電界効果トランジスタ116aの並列接続数j及びnチャネル電界効果トランジスタ116bの並列接続数nを制御する処理例を示すフローチャートであり、図25は出力回路の処理例を示すタイミングチャートである。
ステップS2401では、制御回路1801は、立ち下がり時間Δtc及びΔtdのターゲット時間をそれぞれ設定する。例えば、立ち下がり時間Δtcのターゲット時間をΔt3に設定する。
次に、ステップS2402では、制御回路1801は、nチャネル電界効果トランジスタ116bの並列接続数nを制御するため、制御信号Snを「1」にする。すると、セレクタ1803は、電圧Pとして電圧VAbnを出力し、電圧Qとして電圧VAcnを出力する。また、制御回路1801は、nチャネル電界効果トランジスタ116bの並列接続数nを最大値に制御する。
次に、ステップS2403では、入力端子INには、値「0」から値「1」に立ち上がる電圧が入力される。すると、第1のバッファ回路101は、入力端子INの電圧を論理反転した電圧を出力端子OUTに出力する。出力端子OUTの電圧は、値「1」から値「0」に立ち下がる電圧になる。
ここで、電圧OUT1は、ステップS2403〜S2405の1回目のループ処理時の出力端子OUTの電圧である。電圧OUT2は、ステップS2403〜S2405の2回目のループ処理時の出力端子OUTの電圧である。電圧OUT3は、ステップS2403〜S2405の3回目のループ処理時の出力端子OUTの電圧である。
また、電圧VAbn1は、ステップS2403〜S2405の1回目のループ処理時の電圧VAbnである。電圧VAbn2は、ステップS2403〜S2405の2回目のループ処理時の電圧VAbnである。電圧VAbn3は、ステップS2403〜S2405の3回目のループ処理時の電圧VAbnである。
1回目のループ処理では、電圧OUT1及び電圧VAbn1について説明する。時刻t1では、電圧OUT1が第3の基準電圧V3より低くなるので、電圧VAcnがローレベルからハイレベルに立ち上がる。電圧F1は、電圧VAcnを遅延した電圧である。電圧F2は、電圧F1を遅延した電圧である。電圧F3は、電圧F2を遅延した電圧である。電圧F4は、電圧F3を遅延した電圧である。電圧F5は、電圧F4を遅延した電圧である。時刻t2では、電圧OUT1が第2の基準電圧V2より低くなるので、電圧VAbn1がローレベルからハイレベルに立ち上がる。
ステップS2404では、制御回路1801は、時刻t1から時刻t2までの立ち下がり時間Δtcを計測する。フリップフロップ回路631〜635は、それぞれ、電圧F1〜F5の立ち上がり時の電圧VAbn1の値「1」を保持する。
ステップS2405では、制御回路1801は、時刻t1から時刻t2までの立ち下がり時間Δtcがターゲット時間Δt3に一致しているか否かを判定する。具体的には、制御回路1801は、フリップフロップ回路631〜635に保持された値がすべて「1」であるので、時刻t1から時刻t2までの立ち下がり時間Δtcがターゲット時間Δt3より短いと判定し、ステップS2406に進む。
ステップS2406では、制御回路1801は、nチャネル電界効果トランジスタ116bの並列接続数nを1減らすように制御する。その後、ステップS2403に戻り、2回目のループ処理を行う。
ステップS2403では、入力端子INには、再び、立ち上がり電圧が入力される。その場合、出力端子OUTの電圧は電圧OUT2であり、電圧VAbnは電圧VAbn2である。時刻t1では、電圧OUT2が第3の基準電圧V3より低くなるので、電圧VAcnがローレベルからハイレベルに立ち上がる。時刻t3では、電圧OUT2が第2の基準電圧V2より低くなるので、電圧VAbn2がローレベルからハイレベルに立ち上がる。
ステップS2404では、制御回路1801は、時刻t1から時刻t3までの立ち下がり時間Δtcを計測する。フリップフロップ回路631〜635は、それぞれ、電圧F1〜F5の立ち上がり時の電圧VAbn2の値を保持する。フリップフロップ回路631は値「0」を保持し、フリップフロップ回路632〜635は値「1」を保持する。
ステップS2205では、制御回路1801は、フリップフロップ回路631が値「0」を保持し、フリップフロップ回路632〜635が値「1」を保持しているので、時刻t1から時刻t3までの立ち下がり時間Δtcがターゲット時間Δt3より短いと判定し、ステップS2406に進む。
ステップS2406では、制御回路1801は、nチャネル電界効果トランジスタ116bの並列接続数nをさらに1減らすように制御する。その後、ステップS2403に戻り、3回目のループ処理を行う。
ステップS2403では、入力端子INには、再び、立ち上がり電圧が入力される。その場合、出力端子OUTの電圧は電圧OUT3であり、電圧VAbnは電圧VAbn3である。時刻t1では、電圧OUT3が第3の基準電圧V3より低くなるので、電圧VAcnがローレベルからハイレベルに立ち上がる。時刻t4では、電圧OUT3が第2の基準電圧V2より低くなるので、電圧VAbn3がローレベルからハイレベルに立ち上がる。
ステップS2404では、制御回路1801は、時刻t1から時刻t4までの立ち下がり時間Δtcを計測する。フリップフロップ回路631〜635は、それぞれ、電圧F1〜F5の立ち上がり時の電圧VAbn3の値を保持する。フリップフロップ回路631及び632は値「0」を保持し、フリップフロップ回路633〜635は値「1」を保持する。
ステップS2405では、制御回路1801は、フリップフロップ回路631及び632が値「0」を保持し、フリップフロップ回路633〜635が値「1」を保持しているので、時刻t1から時刻t4までの立ち下がり時間Δtcがターゲット時間Δt3とほぼ一致していると判定し、処理を終了する。
以上の処理により、立ち下がり時間Δtcがターゲット時間Δt3とほぼ一致するように、nチャネル電界効果トランジスタ116bの並列接続数nが制御され、高速駆動及びアンダーシュート防止を両立させることができる。制御回路1801は、比較回路117cnの出力電圧VAcnが反転する時刻から比較回路117bnの出力電圧VAbnが反転する時刻までの立ち下がり時間Δtcに応じて、nチャネル電界効果トランジスタ116bのサイズを変更する。
次に、ステップS2407では、制御回路1801は、nチャネル電界効果トランジスタ116aの並列接続数jを制御するため、制御信号Snを「0」にする。すると、セレクタ1803は、電圧Pとして電圧VAanを出力し、電圧Qとして電圧VAbnを出力する。また、制御回路1801は、nチャネル電界効果トランジスタ116aの並列接続数jを最大値に制御する。
次に、ステップS2408では、入力端子INには、値「0」から値「1」に立ち上がる電圧が入力される。すると、第1のバッファ回路101は、入力端子INの電圧を論理反転した電圧を出力端子OUTに出力する。出力端子OUTの電圧は、値「1」から値「0」に立ち下がる電圧になる。
ステップS2409では、制御回路1801は、立ち下がり時間Δtdを計測する。フリップフロップ回路631〜635は、それぞれ、電圧F1〜F5の立ち上がり時の電圧VAanの値を保持する。電圧F1〜F5は、電圧VAbnを遅延した電圧である。
ステップS2410では、制御回路1801は、ステップS2405と同様に、立ち下がり時間Δtdがターゲット時間に一致しているか否かを判定する。立ち下がり時間Δtdがターゲット時間より短い場合には、ステップS2411に進む。ステップS2411では、制御回路1801は、nチャネル電界効果トランジスタ116aの並列接続数jを1減らすように制御する。その後、ステップS2408に戻る。
ステップS2410において、立ち下がり時間Δtdがターゲット時間とほぼ一致している場合には、処理を終了する。以上の処理により、立ち下がり時間Δtdがターゲット時間とほぼ一致するように、nチャネル電界効果トランジスタ116aの並列接続数jが制御され、高速駆動及びアンダーシュート防止を両立させることができる。制御回路1801は、比較回路117bnの出力電圧VAbnが反転する時刻から比較回路117anの出力電圧VAanが反転する時刻までの立ち下がり時間Δtdに応じて、nチャネル電界効果トランジスタ116aのサイズを変更する。
(第6の実施形態)
図26は、第6の実施形態による集積回路2600の構成例を示す図である。集積回路2600は、データ生成回路2601、パラレルシリアル変換器2602、中央処理ユニット(CPU)2603、バス2604及び複数の出力回路2605を有する。複数の出力回路2605は、第1〜第5の実施形態のうちのいずれかの出力回路に対応する。中央処理ユニット2603は、バス2604を介して、複数の出力回路2605を制御する。データ生成回路2601は、データを生成する。パラレルシリアル変換器2602は、データ生成回路2601により生成されたデータをパラレル形式からシリアル形式に変換し、複数のシリアルデータを複数の出力回路2605にそれぞれ出力する。複数の出力回路2605は、それぞれ、第1〜第5の実施形態のように、パラレルシリアル変換器2602から入力したデータの電圧波形を調整し、オーバーシュート及びアンダーシュートを防止したデータを出力する。
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)
入力端子の電圧が入力され、出力端子に電圧を出力する第1のドライバ回路と、
第1の基準電圧と前記出力端子の電圧とを比較する第1の比較回路と、
前記入力端子の電圧が入力され、前記出力端子に電圧を出力し、前記第1の比較回路の比較結果に応じてオフ状態になる第2のドライバ回路と、
前記第1の基準電圧とは異なる第2の基準電圧と前記出力端子の電圧とを比較する第2の比較回路と、
前記入力端子の電圧が入力され、前記出力端子に電圧を出力し、前記第2の比較回路の比較結果に応じてオフ状態になる第3のドライバ回路と
を有することを特徴とする出力回路。
(付記2)
前記第2のドライバ回路は、
ソースが第1電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第1のpチャネル電界効果トランジスタと、
ソースが前記第1電位ノードより低い電位を有する第2電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第1のnチャネル電界効果トランジスタと、
前記第1の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より低い場合には、前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より高い場合には、前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第1電位ノードに接続する第1のセレクタと、
前記第1の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より高い場合には、前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より低い場合には、前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第2電位ノードに接続する第2のセレクタとを有し、
前記第3のドライバ回路は、
ソースが前記第1電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第2のpチャネル電界効果トランジスタと、
ソースが前記第2電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第2のnチャネル電界効果トランジスタと、
前記第2の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より低い場合には、前記第2のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より高い場合には、前記第2のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第1電位ノードに接続する第3のセレクタと、
前記第2の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より高い場合には、前記第2のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より低い場合には、前記第2のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第2電位ノードに接続する第4のセレクタとを有することを特徴とする付記1記載の出力回路。
(付記3)
さらに、前記第1及び第2の基準電圧とは異なる第3の基準電圧と前記出力端子の電圧とを比較する第3の比較回路と、
前記入力端子の電圧が入力され、前記出力端子に電圧を出力し、前記第3の比較回路の比較結果に応じてオフ状態になる第4のドライバ回路とを有し、
前記第4のドライバ回路は、
ソースが前記第1電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第3のpチャネル電界効果トランジスタと、
ソースが前記第2電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第3のnチャネル電界効果トランジスタと、
前記第3の比較回路の出力信号を入力し、前記出力端子の電圧が前記第3の基準電圧より低い場合には、前記第3のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第3の基準電圧より高い場合には、前記第3のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第1電位ノードに接続する第5のセレクタと、
前記第3の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧が前記第3の基準電圧より高い場合には、前記第3のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第3の基準電圧より低い場合には、前記第3のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第2電位ノードに接続する第6のセレクタとを有することを特徴とする付記2記載の出力回路。
(付記4)
前記第2の基準電圧は、前記第1の基準電圧より高く、
さらに、前記第1の比較回路の出力信号が反転する時刻から前記第2の比較回路の出力信号が反転する時刻までの、前記入力端子の電圧の立ち上がり時間に応じて、前記第2のpチャネル電界効果トランジスタのサイズを変更する制御回路を有することを特徴とする付記2記載の出力回路。
(付記5)
前記第2の基準電圧は、前記第1の基準電圧より高く、
さらに、前記第2の比較回路の出力信号が反転する時刻から前記第1の比較回路の出力信号が反転する時刻までの、前記入力端子の電圧の立ち下がり時間に応じて、前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのサイズを変更する制御回路を有することを特徴とする付記2記載の出力回路。
(付記6)
前記第2の基準電圧は、前記第1の基準電圧より高く、
第3の基準電圧は、前記第1の基準電圧より低く、
第4の基準電圧は、前記第2の基準電圧より高く、
前記第1の比較回路は、前記出力端子の電圧の立ち上がり時には、前記出力端子の電圧と前記第1の基準電圧とを比較し、前記出力端子の電圧の立ち下がり時には、前記出力端子の電圧と前記第3の基準電圧とを比較し、
前記第2の比較回路は、前記出力端子の電圧の立ち上がり時には、前記出力端子の電圧と前記第2の基準電圧とを比較し、前記出力端子の電圧の立ち下がり時には、前記出力端子の電圧と前記第3の基準電圧とを比較し、
さらに、前記出力端子の電圧の立ち下がり時には、前記出力端子の電圧と前記第1の基準電圧とを比較し、前記出力端子の電圧の立ち上がり時には、前記出力端子の電圧と前記第4の基準電圧とを比較する第3の比較回路と、
前記出力端子の電圧の立ち下がり時には、前記出力端子の電圧と前記第2の基準電圧とを比較し、前記出力端子の電圧の立ち上がり時には、前記出力端子の電圧と前記第4の基準電圧とを比較する第4の比較回路とを有し、
前記第2のドライバ回路は、
ソースが第1電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第1のpチャネル電界効果トランジスタと、
ソースが前記第1電位ノードより低い電位を有する第2電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第1のnチャネル電界効果トランジスタと、
前記第1の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧の立ち上がり時に、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より低い場合には、前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より高い場合には、前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第1電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧の立ち下がり時に、前記出力端子の電圧が前記第3の基準電圧より高い場合には、前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第1電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧が前記第3の基準電圧より低い場合には、前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続する第1のセレクタと、
前記第3の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧の立ち下がり時に、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より高い場合には、前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より低い場合には、前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第2電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧の立ち上がり時に、前記出力端子の電圧が前記第4の基準電圧より低い場合には、前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第2電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧が前記第4の基準電圧より高い場合には、前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続する第2のセレクタとを有し、
前記第3のドライバ回路は、
ソースが前記第1電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第2のpチャネル電界効果トランジスタと、
ソースが前記第2電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第2のnチャネル電界効果トランジスタと、
前記第2の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧の立ち上がり時に、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より低い場合には、前記第2のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より高い場合には、前記第2のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第1電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧の立ち下がり時に、前記出力端子の電圧が前記第3の基準電圧より高い場合には、前記第2のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第1電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧が前記第3の基準電圧より低い場合には、前記第2のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続する第3のセレクタと、
前記第4の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧の立ち下がり時に、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より高い場合には、前記第2のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より低い場合には、前記第2のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第2電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧の立ち上がり時に、前記出力端子の電圧が前記第4の基準電圧より低い場合には、前記第2のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第2電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧が前記第4の基準電圧より高い場合には、前記第2のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続する第4のセレクタとを有することを特徴とする付記1記載の出力回路。
(付記7)
第5の基準電圧は、前記第2の基準電圧より高く、かつ前記第4の基準電圧より低く、
さらに、前記出力端子の電圧の立ち上がり時には、前記出力端子の電圧と前記第5の基準電圧とを比較し、前記出力端子の電圧の立ち下がり時には、前記出力端子の電圧と前記第3の基準電圧とを比較する第5の比較回路と、
前記出力端子の電圧の立ち下がり時には、前記出力端子の電圧と前記第5の基準電圧とを比較し、前記出力端子の電圧の立ち上がり時には、前記出力端子の電圧と前記第4の基準電圧とを比較する第6の比較回路と、
第4のドライバ回路とを有し、
前記第4のドライバ回路は、
ソースが前記第1電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第3のpチャネル電界効果トランジスタと、
ソースが前記第2電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第3のnチャネル電界効果トランジスタと、
前記第5の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧の立ち上がり時に、前記出力端子の電圧が前記第5の基準電圧より低い場合には、前記第3のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第5の基準電圧より高い場合には、前記第3のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第1電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧の立ち下がり時に、前記出力端子の電圧が前記第3の基準電圧より高い場合には、前記第3のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第1電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧が前記第3の基準電圧より低い場合には、前記第3のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続する第5のセレクタと、
前記第6の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧の立ち下がり時に、前記出力端子の電圧が前記第5の基準電圧より高い場合には、前記第3のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第5の基準電圧より低い場合には、前記第3のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第2電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧の立ち上がり時に、前記出力端子の電圧が前記第4の基準電圧より低い場合には、前記第3のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第2電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧が前記第4の基準電圧より高い場合には、前記第3のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続する第6のセレクタとを有することを特徴とする付記6記載の出力回路。
(付記8)
さらに、前記第1の比較回路の出力信号が反転する時刻から前記第2の比較回路の出力信号が反転する時刻までの、前記入力端子の電圧の立ち上がり時間に応じて、前記第2のpチャネル電界効果トランジスタのサイズを変更する制御回路を有することを特徴とする付記6記載の出力回路。
(付記9)
さらに、前記第4の比較回路の出力信号が反転する時刻から前記第3の比較回路の出力信号が反転する時刻までの、前記入力端子の電圧の立ち下がり時間に応じて、前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのサイズを変更する制御回路を有することを特徴とする付記6記載の出力回路。
(付記10)
さらに、制御回路を有し、
前記制御回路は、
前記第1の比較回路の出力信号が反転する時刻から前記第2の比較回路の出力信号が反転する時刻までの、前記入力端子の電圧の立ち上がり時間に応じて、前記第2のpチャネル電界効果トランジスタのサイズを変更し、
前記第2の比較回路の出力信号が反転する時刻から前記第5の比較回路の出力信号が反転する時刻までの、前記入力端子の電圧の立ち上がり時間に応じて、前記第3のpチャネル電界効果トランジスタのサイズを変更し、
前記第4の比較回路の出力信号が反転する時刻から前記第3の比較回路の出力信号が反転する時刻までの、前記入力端子の電圧の立ち下がり時間に応じて、前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのサイズを変更し、
前記第6の比較回路の出力信号が反転する時刻から前記第4の比較回路の出力信号が反転する時刻までの、前記入力端子の電圧の立ち下がり時間に応じて、前記第2のnチャネル電界効果トランジスタのサイズを変更することを特徴とする付記7記載の出力回路。
(付記11)
入力端子の電圧が入力され、出力端子に電圧を出力する第1のドライバ回路と、
前記出力端子の電圧の立ち上がり時には、第1の基準電圧と前記出力端子の電圧とを比較し、前記出力端子の電圧の立ち下がり時には、前記第1の基準電圧とは異なる第2の基準電圧と前記出力端子の電圧とを比較する比較回路と、
前記入力端子の電圧が入力され、前記出力端子に電圧を出力し、前記比較回路の比較結果に応じてオフ状態になる第2のドライバ回路と
を有することを特徴とする出力回路。
(付記12)
前記第2のドライバ回路は、
ソースが第1電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続されるpチャネル電界効果トランジスタと、
ソースが前記第1電位ノードより低い電位を有する第2電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続されるnチャネル電界効果トランジスタと、
前記比較回路の出力信号を入力し、前記出力端子の電圧の立ち上がり時に、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より低い場合には、前記pチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より高い場合には、前記pチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第1電位ノードに接続する第1のセレクタと、
前記比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧の立ち下がり時に、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より高い場合には、前記nチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より低い場合には、前記nチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第2電位ノードに接続する第2のセレクタとを有することを特徴とする付記11記載の出力回路。
(付記13)
前記第1のセレクタは、前記出力端子の電圧の立ち下がり時に、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より高い場合には、前記pチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第1電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より低い場合には、前記pチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、
前記第2のセレクタは、前記出力端子の電圧の立ち上がり時に、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より低い場合には、前記nチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第2電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より高い場合には、前記nチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続することを特徴とする付記12記載の出力回路。
(付記14)
前記第1の基準電圧は、前記第2の基準電圧より高いことを特徴とする付記11〜13のいずれか1項に記載の出力回路。
(付記15)
データを生成するデータ生成回路と、
前記データ生成回路により生成されたデータを入力する出力回路とを有し、
前記出力回路は、
入力端子の電圧が入力され、出力端子に電圧を出力する第1のドライバ回路と、
第1の基準電圧と前記出力端子の電圧とを比較する第1の比較回路と、
前記入力端子の電圧が入力され、前記出力端子に電圧を出力し、前記第1の比較回路の比較結果に応じてオフ状態になる第2のドライバ回路と、
前記第1の基準電圧とは異なる第2の基準電圧と前記出力端子の電圧とを比較する第2の比較回路と、
前記入力端子の電圧が入力され、前記出力端子に電圧を出力し、前記第2の比較回路の比較結果に応じてオフ状態になる第3のドライバ回路と
を有することを特徴とする集積回路。
(付記16)
前記第2のドライバ回路は、
ソースが第1電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第1のpチャネル電界効果トランジスタと、
ソースが前記第1電位ノードより低い電位を有する第2電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第1のnチャネル電界効果トランジスタと、
前記第1の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より低い場合には、前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より高い場合には、前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第1電位ノードに接続する第1のセレクタと、
前記第1の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より高い場合には、前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より低い場合には、前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第2電位ノードに接続する第2のセレクタとを有し、
前記第3のドライバ回路は、
ソースが前記第1電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第2のpチャネル電界効果トランジスタと、
ソースが前記第2電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第2のnチャネル電界効果トランジスタと、
前記第2の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より低い場合には、前記第2のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より高い場合には、前記第2のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第1電位ノードに接続する第3のセレクタと、
前記第2の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より高い場合には、前記第2のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より低い場合には、前記第2のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第2電位ノードに接続する第4のセレクタとを有することを特徴とする付記15記載の集積回路。
(付記17)
前記第2の基準電圧は、前記第1の基準電圧より高く、
第3の基準電圧は、前記第1の基準電圧より低く、
第4の基準電圧は、前記第2の基準電圧より高く、
前記第1の比較回路は、前記出力端子の電圧の立ち上がり時には、前記出力端子の電圧と前記第1の基準電圧とを比較し、前記出力端子の電圧の立ち下がり時には、前記出力端子の電圧と前記第3の基準電圧とを比較し、
前記第2の比較回路は、前記出力端子の電圧の立ち上がり時には、前記出力端子の電圧と前記第2の基準電圧とを比較し、前記出力端子の電圧の立ち下がり時には、前記出力端子の電圧と前記第3の基準電圧とを比較し、
前記出力回路は、
前記出力端子の電圧の立ち下がり時には、前記出力端子の電圧と前記第1の基準電圧とを比較し、前記出力端子の電圧の立ち上がり時には、前記出力端子の電圧と前記第4の基準電圧とを比較する第3の比較回路と、
前記出力端子の電圧の立ち下がり時には、前記出力端子の電圧と前記第2の基準電圧とを比較し、前記出力端子の電圧の立ち上がり時には、前記出力端子の電圧と前記第4の基準電圧とを比較する第4の比較回路とを有し、
前記第2のドライバ回路は、
ソースが第1電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第1のpチャネル電界効果トランジスタと、
ソースが前記第1電位ノードより低い電位を有する第2電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第1のnチャネル電界効果トランジスタと、
前記第1の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧の立ち上がり時に、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より低い場合には、前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より高い場合には、前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第1電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧の立ち下がり時に、前記出力端子の電圧が前記第3の基準電圧より高い場合には、前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第1電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧が前記第3の基準電圧より低い場合には、前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続する第1のセレクタと、
前記第3の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧の立ち下がり時に、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より高い場合には、前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より低い場合には、前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第2電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧の立ち上がり時に、前記出力端子の電圧が前記第4の基準電圧より低い場合には、前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第2電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧が前記第4の基準電圧より高い場合には、前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続する第2のセレクタとを有し、
前記第3のドライバ回路は、
ソースが前記第1電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第2のpチャネル電界効果トランジスタと、
ソースが前記第2電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第2のnチャネル電界効果トランジスタと、
前記第2の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧の立ち上がり時に、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より低い場合には、前記第2のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より高い場合には、前記第2のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第1電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧の立ち下がり時に、前記出力端子の電圧が前記第3の基準電圧より高い場合には、前記第2のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第1電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧が前記第3の基準電圧より低い場合には、前記第2のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続する第3のセレクタと、
前記第4の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧の立ち下がり時に、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より高い場合には、前記第2のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より低い場合には、前記第2のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第2電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧の立ち上がり時に、前記出力端子の電圧が前記第4の基準電圧より低い場合には、前記第2のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第2電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧が前記第4の基準電圧より高い場合には、前記第2のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続する第4のセレクタとを有することを特徴とする付記15記載の集積回路。
(付記18)
データを生成するデータ生成回路と、
前記データ生成回路により生成されたデータを入力する出力回路とを有し、
前記出力回路は、
入力端子の電圧を入力し、出力端子に電圧を出力する第1のドライバ回路と、
前記出力端子の電圧の立ち上がり時には、第1の基準電圧と前記出力端子の電圧とを比較し、前記出力端子の電圧の立ち下がり時には、前記第1の基準電圧とは異なる第2の基準電圧と前記出力端子の電圧とを比較する比較回路と、
前記入力端子の電圧を入力し、前記出力端子に電圧を出力し、前記比較回路の比較結果に応じてオフ状態になる第2のドライバ回路と
を有することを特徴とする集積回路。
(付記19)
前記第2のドライバ回路は、
ソースが第1電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続されるpチャネル電界効果トランジスタと、
ソースが前記第1電位ノードより低い電位を有する第2電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続されるnチャネル電界効果トランジスタと、
前記比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧の立ち上がり時に、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より低い場合には、前記pチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より高い場合には、前記pチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第1電位ノードに接続する第1のセレクタと、
前記比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧の立ち下がり時に、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より高い場合には、前記nチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より低い場合には、前記nチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第2電位ノードに接続する第2のセレクタとを有することを特徴とする付記18記載の集積回路。
(付記20)
前記第1の基準電圧は、前記第2の基準電圧より高いことを特徴とする付記18又は19記載の集積回路。
101 第1のバッファ回路
102,102a 第2のバッファ回路
102b 第3のバッファ回路
102c 第4のバッファ回路
103 ヒステリシス比較回路
111 pチャネル電界効果トランジスタ
112 nチャネル電界効果トランジスタ
113,114 セレクタ
115 pチャネル電界効果トランジスタ
116 nチャネル電界効果トランジスタ
117,117a,117b,117c 比較回路
118 スイッチ

Claims (10)

  1. 入力端子の電圧が入力され、出力端子に電圧を出力する第1のドライバ回路と、
    第1の基準電圧と前記出力端子の電圧とを比較する第1の比較回路と、
    前記入力端子の電圧が入力され、前記出力端子に電圧を出力し、前記第1の比較回路の比較結果に応じてオフ状態になる第2のドライバ回路と、
    前記第1の基準電圧とは異なる第2の基準電圧と前記出力端子の電圧とを比較する第2の比較回路と、
    前記入力端子の電圧が入力され、前記出力端子に電圧を出力し、前記第2の比較回路の比較結果に応じてオフ状態になる第3のドライバ回路と
    を有することを特徴とする出力回路。
  2. 前記第2のドライバ回路は、
    ソースが第1電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第1のpチャネル電界効果トランジスタと、
    ソースが前記第1電位ノードより低い電位を有する第2電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第1のnチャネル電界効果トランジスタと、
    前記第1の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より低い場合には、前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より高い場合には、前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第1電位ノードに接続する第1のセレクタと、
    前記第1の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より高い場合には、前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より低い場合には、前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第2電位ノードに接続する第2のセレクタとを有し、
    前記第3のドライバ回路は、
    ソースが前記第1電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第2のpチャネル電界効果トランジスタと、
    ソースが前記第2電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第2のnチャネル電界効果トランジスタと、
    前記第2の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より低い場合には、前記第2のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より高い場合には、前記第2のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第1電位ノードに接続する第3のセレクタと、
    前記第2の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より高い場合には、前記第2のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より低い場合には、前記第2のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第2電位ノードに接続する第4のセレクタとを有することを特徴とする請求項1記載の出力回路。
  3. 前記第2の基準電圧は、前記第1の基準電圧より高く、
    さらに、前記第1の比較回路の出力信号が反転する時刻から前記第2の比較回路の出力信号が反転する時刻までの、前記入力端子の電圧の立ち上がり時間に応じて、前記第2のpチャネル電界効果トランジスタのサイズを変更する制御回路を有することを特徴とする請求項2記載の出力回路。
  4. 前記第2の基準電圧は、前記第1の基準電圧より高く、
    さらに、前記第2の比較回路の出力信号が反転する時刻から前記第1の比較回路の出力信号が反転する時刻までの、前記入力端子の電圧の立ち下がり時間に応じて、前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのサイズを変更する制御回路を有することを特徴とする請求項2記載の出力回路。
  5. 前記第2の基準電圧は、前記第1の基準電圧より高く、
    第3の基準電圧は、前記第1の基準電圧より低く、
    第4の基準電圧は、前記第2の基準電圧より高く、
    前記第1の比較回路は、前記出力端子の電圧の立ち上がり時には、前記出力端子の電圧と前記第1の基準電圧とを比較し、前記出力端子の電圧の立ち下がり時には、前記出力端子の電圧と前記第3の基準電圧とを比較し、
    前記第2の比較回路は、前記出力端子の電圧の立ち上がり時には、前記出力端子の電圧と前記第2の基準電圧とを比較し、前記出力端子の電圧の立ち下がり時には、前記出力端子の電圧と前記第3の基準電圧とを比較し、
    さらに、前記出力端子の電圧の立ち下がり時には、前記出力端子の電圧と前記第1の基準電圧とを比較し、前記出力端子の電圧の立ち上がり時には、前記出力端子の電圧と前記第4の基準電圧とを比較する第3の比較回路と、
    前記出力端子の電圧の立ち下がり時には、前記出力端子の電圧と前記第2の基準電圧とを比較し、前記出力端子の電圧の立ち上がり時には、前記出力端子の電圧と前記第4の基準電圧とを比較する第4の比較回路とを有し、
    前記第2のドライバ回路は、
    ソースが第1電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第1のpチャネル電界効果トランジスタと、
    ソースが前記第1電位ノードより低い電位を有する第2電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第1のnチャネル電界効果トランジスタと、
    前記第1の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧の立ち上がり時に、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より低い場合には、前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より高い場合には、前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第1電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧の立ち下がり時に、前記出力端子の電圧が前記第3の基準電圧より高い場合には、前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第1電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧が前記第3の基準電圧より低い場合には、前記第1のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続する第1のセレクタと、
    前記第3の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧の立ち下がり時に、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より高い場合には、前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より低い場合には、前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第2電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧の立ち上がり時に、前記出力端子の電圧が前記第4の基準電圧より低い場合には、前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第2電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧が前記第4の基準電圧より高い場合には、前記第1のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続する第2のセレクタとを有し、
    前記第3のドライバ回路は、
    ソースが前記第1電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第2のpチャネル電界効果トランジスタと、
    ソースが前記第2電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続される第2のnチャネル電界効果トランジスタと、
    前記第2の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧の立ち上がり時に、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より低い場合には、前記第2のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より高い場合には、前記第2のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第1電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧の立ち下がり時に、前記出力端子の電圧が前記第3の基準電圧より高い場合には、前記第2のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第1電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧が前記第3の基準電圧より低い場合には、前記第2のpチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続する第3のセレクタと、
    前記第4の比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧の立ち下がり時に、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より高い場合には、前記第2のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より低い場合には、前記第2のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第2電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧の立ち上がり時に、前記出力端子の電圧が前記第4の基準電圧より低い場合には、前記第2のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第2電位ノードに接続し、前記出力端子の電圧が前記第4の基準電圧より高い場合には、前記第2のnチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続する第4のセレクタとを有することを特徴とする請求項1記載の出力回路。
  6. 入力端子の電圧が入力され、出力端子に電圧を出力する第1のドライバ回路と、
    前記出力端子の電圧の立ち上がり時には、第1の基準電圧と前記出力端子の電圧とを比較し、前記出力端子の電圧の立ち下がり時には、前記第1の基準電圧とは異なる第2の基準電圧と前記出力端子の電圧とを比較する比較回路と、
    前記入力端子の電圧が入力され、前記出力端子に電圧を出力し、前記比較回路の比較結果に応じてオフ状態になる第2のドライバ回路と
    を有することを特徴とする出力回路。
  7. 前記第2のドライバ回路は、
    ソースが第1電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続されるpチャネル電界効果トランジスタと、
    ソースが前記第1電位ノードより低い電位を有する第2電位ノードに接続され、ドレインが前記出力端子に接続されるnチャネル電界効果トランジスタと、
    前記比較回路の出力信号を入力し、前記出力端子の電圧の立ち上がり時に、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より低い場合には、前記pチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第1の基準電圧より高い場合には、前記pチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第1電位ノードに接続する第1のセレクタと、
    前記比較回路の出力信号が入力され、前記出力端子の電圧の立ち下がり時に、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より高い場合には、前記nチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記入力端子に接続し、前記出力端子の電圧が前記第2の基準電圧より低い場合には、前記nチャネル電界効果トランジスタのゲートを前記第2電位ノードに接続する第2のセレクタとを有することを特徴とする請求項6記載の出力回路。
  8. 前記第1の基準電圧は、前記第2の基準電圧より高いことを特徴とする請求項6又は7記載の出力回路。
  9. データを生成するデータ生成回路と、
    前記データ生成回路により生成されたデータを入力する出力回路とを有し、
    前記出力回路は、
    入力端子の電圧が入力され、出力端子に電圧を出力する第1のドライバ回路と、
    第1の基準電圧と前記出力端子の電圧とを比較する第1の比較回路と、
    前記入力端子の電圧が入力され、前記出力端子に電圧を出力し、前記第1の比較回路の比較結果に応じてオフ状態になる第2のドライバ回路と、
    前記第1の基準電圧とは異なる第2の基準電圧と前記出力端子の電圧とを比較する第2の比較回路と、
    前記入力端子の電圧が入力され、前記出力端子に電圧を出力し、前記第2の比較回路の比較結果に応じてオフ状態になる第3のドライバ回路と
    を有することを特徴とする集積回路。
  10. データを生成するデータ生成回路と、
    前記データ生成回路により生成されたデータを入力する出力回路とを有し、
    前記出力回路は、
    入力端子の電圧を入力し、出力端子に電圧を出力する第1のドライバ回路と、
    前記出力端子の電圧の立ち上がり時には、第1の基準電圧と前記出力端子の電圧とを比較し、前記出力端子の電圧の立ち下がり時には、前記第1の基準電圧とは異なる第2の基準電圧と前記出力端子の電圧とを比較する比較回路と、
    前記入力端子の電圧を入力し、前記出力端子に電圧を出力し、前記比較回路の比較結果に応じてオフ状態になる第2のドライバ回路と
    を有することを特徴とする集積回路。
JP2015013485A 2015-01-27 2015-01-27 出力回路及び集積回路 Pending JP2016139921A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015013485A JP2016139921A (ja) 2015-01-27 2015-01-27 出力回路及び集積回路
US14/984,813 US9748939B2 (en) 2015-01-27 2015-12-30 Output circuit and integrated circuit
US15/644,400 US9985621B2 (en) 2015-01-27 2017-07-07 Output circuit and integrated circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015013485A JP2016139921A (ja) 2015-01-27 2015-01-27 出力回路及び集積回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016139921A true JP2016139921A (ja) 2016-08-04

Family

ID=56434270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015013485A Pending JP2016139921A (ja) 2015-01-27 2015-01-27 出力回路及び集積回路

Country Status (2)

Country Link
US (2) US9748939B2 (ja)
JP (1) JP2016139921A (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016139921A (ja) * 2015-01-27 2016-08-04 株式会社ソシオネクスト 出力回路及び集積回路
JP6656956B2 (ja) * 2016-03-07 2020-03-04 エイブリック株式会社 スイッチングレギュレータ

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6420720A (en) * 1987-07-16 1989-01-24 Fujitsu Ltd Output buffer circuit
JPH08316819A (ja) * 1995-05-23 1996-11-29 Toshiba Microelectron Corp トライステートバッファ回路
JP2004153690A (ja) * 2002-10-31 2004-05-27 Nec Corp トライステートバッファ回路
JP2006054628A (ja) * 2004-08-11 2006-02-23 Sony Corp バッファ回路および半導体装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5179293A (en) * 1988-11-28 1993-01-12 Analog Devices, Inc. Bipolar output stage switching circuit
JP2813103B2 (ja) 1992-06-15 1998-10-22 富士通株式会社 半導体集積回路
DE69333821T2 (de) 1992-06-15 2005-11-17 Fujitsu Ltd., Kawasaki Integrierte Halbleiterschaltung mit Eingangs/Ausgangschnittstelle geeignet für niedrige Amplituden
US6323675B1 (en) * 1997-05-07 2001-11-27 California Micro Devices Corporation Termination circuits and methods therefor
US6072342A (en) * 1997-08-11 2000-06-06 Intel Corporation Timed one-shot active termination device
JPH11239049A (ja) 1998-02-24 1999-08-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd データ出力回路
US6127840A (en) * 1998-03-17 2000-10-03 International Business Machines Corporation Dynamic line termination clamping circuit
US7423450B2 (en) * 2006-08-22 2008-09-09 Altera Corporation Techniques for providing calibrated on-chip termination impedance
US7459930B2 (en) * 2006-11-14 2008-12-02 Micron Technology, Inc. Digital calibration circuits, devices and systems including same, and methods of operation
KR101145314B1 (ko) * 2010-07-06 2012-05-15 에스케이하이닉스 주식회사 반도체 메모리 장치의 데이터 출력회로
US20130234760A1 (en) * 2012-03-06 2013-09-12 Himax Technologies Limited Output buffer
KR102008019B1 (ko) * 2012-06-29 2019-08-06 에스케이하이닉스 주식회사 임피던스 교정회로
CN105811759B (zh) * 2014-12-29 2019-04-02 登丰微电子股份有限公司 电源供应装置
JP2016139921A (ja) * 2015-01-27 2016-08-04 株式会社ソシオネクスト 出力回路及び集積回路

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6420720A (en) * 1987-07-16 1989-01-24 Fujitsu Ltd Output buffer circuit
JPH08316819A (ja) * 1995-05-23 1996-11-29 Toshiba Microelectron Corp トライステートバッファ回路
JP2004153690A (ja) * 2002-10-31 2004-05-27 Nec Corp トライステートバッファ回路
JP2006054628A (ja) * 2004-08-11 2006-02-23 Sony Corp バッファ回路および半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20170310314A1 (en) 2017-10-26
US9985621B2 (en) 2018-05-29
US9748939B2 (en) 2017-08-29
US20160218705A1 (en) 2016-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2758881B2 (ja) 相補クロック発生方法および相補クロック発生器
KR102122304B1 (ko) 낮은-레이턴시 전압 부스트 회로를 갖는 전압 레벨 시프터
US9411350B1 (en) Voltage conversion apparatus and power-on reset circuit and control method thereof
US6850090B2 (en) Level shifter
JP4174531B2 (ja) レベル変換回路及びこれを有する半導体装置
CN110830027B (zh) 转压器
WO2018055666A1 (ja) インターフェース回路
JP2016139921A (ja) 出力回路及び集積回路
US7737748B2 (en) Level shifter of semiconductor device and method for controlling duty ratio in the device
US7295056B2 (en) Level shift circuit
JP2011119979A (ja) レベルシフト回路
KR101411696B1 (ko) 출력 회로
CN115412070A (zh) 比较器
JP2008306597A (ja) レベルシフト回路、方法およびそれを用いたチャージポンプ回路の制御回路
JP2006074631A (ja) レベルシフタ及び電圧変換装置
JP2012234088A (ja) 駆動回路及びそれを備えた表示装置
JP5239971B2 (ja) タイミング制御回路及びタイミング制御回路を備えた電源回路
JP2020145610A (ja) 半導体デバイス
KR100214079B1 (ko) 반도체 장치의 레벨쉬프터
JP2013172155A (ja) 半導体装置
JP4667190B2 (ja) レベル変換回路
US9537489B1 (en) Level shifter with dynamic bias technique under overstress voltage
US20090085640A1 (en) Level shift device and method for the same
JP2016127602A (ja) クロック生成装置
KR20220120877A (ko) 신호 전송 회로, 이를 이용하는 반도체 장치 및 반도체 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171225

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180822

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180828

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181017

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181225

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20190709