JP2674910B2 - スリーステートバッファ回路 - Google Patents

スリーステートバッファ回路

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JP2674910B2
JP2674910B2 JP3242227A JP24222791A JP2674910B2 JP 2674910 B2 JP2674910 B2 JP 2674910B2 JP 3242227 A JP3242227 A JP 3242227A JP 24222791 A JP24222791 A JP 24222791A JP 2674910 B2 JP2674910 B2 JP 2674910B2
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Inventor
庄一郎 佐藤
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日本電気アイシーマイコンシステム株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はスリーステートバッファ
回路に関し、特にデータバス等のバスラインを共用する
ときにバスドライバとして用いたり集積回路の信号出力
部に用いる出力スリーステートバッファ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のスリーステートバッファ
回路は、図2に示す様な回路が用いられて来た。図2に
おいて、入力信号Dは、インバータ11を通し、2NA
NDゲート13及び2NORゲート12へ入力され、2
NANDゲート13及び2NORゲート12のもう一方
の入力は、制御信号CNTRLが2NANDゲート1
3、制御信号の反転CNTRL(インバータ16を介し
たことによる)が2NORゲート12へそれぞれ入力さ
れる。2NANDゲート13,2NORゲート12の出
力は、それぞれインバータ15,14へ入力され、その
出力はソース電源電圧VDDのP型MOSトランジスタ
TPとソースがGNDのN型MOSトランジスタTNへ
入力され、MOSトランジスタTP−TNのドレインが
出力バッファの出力Out端子となる。
【0003】次に動作について説明する。制御信号CN
TRLが、ハイレベル(以下“H”と称す)のとき、2
NANDゲート13の入力に“H”が入力され、2NO
Rゲート12の入力には制御信号の反転であるロウレベ
ル(以下“L”と称す)が入力されるから、図2のゲー
ト入力A,Bには入力信号の反転が出力される。
【0004】入力信号Dが“L”のとき、2NANDゲ
ート13の入力は前記制御信号CNTRLの“H”と入
力信号Dの反転レベル“H”が入力されるから、前記入
力Bのレベルは“H”となる。また、2NORゲート1
2の入力は前記制御信号のレベル“L”と、入力信号D
の反転レベル“H”とが入力されるから、前記A点のレ
ベルは“H”となる。
【0005】よって、前記B点の“H”レベルがN型M
OSトランジスタTNをオンし、出力に“L”を伝え
る。次に、入力信号Dが“H”のとき、2NORゲート
12及び2NANDゲート13の入力には“L”が入力
される。ゲート入力Aのレベルは、2NORゲート12
の入力が入力信号Dの反転レベル“L”と制御信号CN
TRLの反転レベル“L”とが入力されることから
“L”となる。
【0006】また、2NANDゲート12の入力は入力
信号Dの反転レベル“L”と制御信号CNTRLのレベ
ル“H”とが入力され、ゲート入力Bのレベルは“L”
となる。よって、ゲート入力Aの“L”レベルがゲート
信号となっているMOSトランジスタTPがオンし、出
力に“H”レベルを伝える。
【0007】制御信号CNTRLが“L”のとき、2N
ANDゲート13の入力に“L”及び2NORゲート1
2の入力に制御信号の反転レベル“H”が入力されるか
ら、ゲート入力Aが“H”,ゲート入力Bが“L”とな
り、それぞれがゲート入力となっているトランジスタT
P,TNともにオフし、出力はハイインピーダンスとな
る。
【0008】入力信号Dが“L”のとき、2NANDゲ
ート13の入力は入力信号Dの反転レベルの“H”と制
御信号CNTRLのレベル“L”とが入力されるから、
ゲート入力Bは“L”となる。
【0009】また、2NORゲート12の入力は、入力
信号Dの反転レベル“H”と制御信号の反転レベル
“H”とが入力される。ゲート入力Aは“H”となるの
で、それぞれがゲートとなっているトランジスタTP,
TNはオフし、出力端子はハイインピーダンスとなる。
【0010】入力信号Dが“H”のとき、2NANDゲ
ート13の入力は入力信号Dの反転レベル“L”と制御
信号CNTRLのレベル“L”とが入力されるから、ゲ
ート入力Bのレベルは“L”となる。
【0011】また、2NORゲート12の入力は、入力
信号Dの反転レベル“L”と制御信号CNTRLの反転
レベル“H”とが入力されるから、ゲート入力Aのレベ
ルは“H”となり、ゲート入力A及びBがゲート入力と
なっているトランジスタTP及びTNともにオフし、出
力はハイインピーダンスとなる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来のスリー
ステートバッファ回路は、入力信号Dの反転信号を作る
インバータ11と2NANDゲート13及び2NORゲ
ート12,またそれぞれの出力を受けてスイッチッグを
早くする2個のインバータ4,5と最終段の2個のP,
N型MOSトランジスタTP,TNという合計18個の
MOSトランジスタから構成される。
【0013】近年、半導体集積回路において、高集積化
の傾向は著しく、また動作スピードにおいても高速モー
ドの要求があり、素子数を多く必要とする回路において
は障害となる欠点がある。
【0014】本発明の目的は、前記欠点を解決し、素子
数を多くしないで済むようにしたスリーステートバッフ
ァ回路を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明のスリーステート
バッフ回路の構成は、第1の電源と出力となる第1の節
点とに接続された第1のトランジスタと、前記第1の節
点と第2の電源とに接続された第2のトランジスタと、
前記第1の電源と第2の節点とに並列に接続された第
3,第4のトランジスタと、前記第2の電源と第3の節
点とに並列に接続された第5,第6のトランジスタと、
前記第2の節点と前記第3の節点とに並列に接続された
第7,第8のトランジスタと、前記第2の節点と第4の
節点に接続された第9のトランジスタと、前記第4の節
点と前記第2の電源に接続された第10のトランジスタ
とを含み、前記第1の節点は出力端子となり、前記第2
の節点は前記第1のトランジスタのゲートに接続され、
前記第3の節点は前記第2のトランジスタのゲートに接
続され、前記第4の節点は前記第6,第8のトランジス
タのゲートに接続され、前記第4,第7,第9,第10
のトランジスタのゲートには制御信号が加えられ、前記
第3,第5のトランジスタのゲートには入力信号が加え
られることを特徴とする。
【0016】
【実施例】図1は本発明の一実施例のスリーステートバ
ッファ回路を示す回路図である。
【0017】図1において、本実施例は、P型MOSト
ランジスタTP5が節点1と電源電圧VDDとの間に接
続され、P型MOSトランジスタTP1とP型MOSト
ランジスタTP3は節点2と電源電圧VDDとの間に並
列に接続される。
【0018】N型MOSトランジスタTN5は、節点1
と接地(GND)との間にに接続され、N型MOSトラ
ンジスタTN2とN型MOSトランジスタTN4とは節
点3とGNDとの間に並列に接続される。
【0019】N型MOSトランジスタTN1とP型MO
SトランジスタTP2とは、節点2と節点3との間に並
列に接続され、P型MOSトランジスタTP4は節点4
と節点2との間に接続され、N型MOSトランジスタT
N3は節点4とGNDとの間に接続される。
【0020】節点1は出力Out端子となり、節点2は
P型MOSトランジスタTP5のゲートに入力し、節点
3はN型MOSトランジスタTN5のゲートに入力し、
節点4はP型MOSトランジスタTP2と、N型MOS
トランジスタTN4のゲートにそれぞれ入力する。
【0021】また、制御信号CNTRLは、P型MOS
トランジスタTP3,TP4とN型MOSトランジスタ
TN2,TN3のゲートにそれぞれ入力され、入力信号
Dは、P型MOSトランジスタTP1とN型MOSトラ
ンジスタTN2に入力される。
【0022】本実施例の動作を次に示す。制御信号CN
TRLが“H”のとき、N型MOSトランジスタTN
3,TN1及びP型MOSトランジスタTP2がオン
し、節点2,節点3の間を導通状態となる。
【0023】このとき、入力信号Dが“L”であると
き、P型MOSトランジスタTP1がオンし、N型MO
SトランジスタTN2がオフとなり、電源電圧VDDか
らのレベル“H”のN型MOSトランジスタTN5のP
型MOSトランジスタTP5に伝え、N型MOSトラン
ジスタTN5がオンし、GNDからのレベル“L”を出
力する。
【0024】また入力信号Dが“H”のとき、P型MO
SトランジスタTP1はオフ、N型MOSトランジスタ
TN2がオンし、GNDのレベル“L”をP型MOSト
ランジスタTP5及びN型MOSトランジスタTN5に
伝え、P型MOSトランジスタTP5がオンし、電源電
圧VDDのレベル“H”を出力する。
【0025】制御信号CNTRLが“L”のとき、P型
MOSトランジスタTP3,TP4をオンし、節点2及
び節点4に“H”を伝え、節点4がゲートとなるN型M
OSトランジスタTN4をオンさせ、GNDからのレベ
ル“L”をN型MOSトランジスタTN5のゲートに伝
える。また、前記節点2は“H”レベルからP型MOS
トランジスタTP5のゲートに“H”を伝え、N型MO
SトランジスタTN5及びP型MOSトランジスタTP
5ともにオフし、入力信号のレベルに関係なく出力はハ
イインピーダンスとなる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、従来の
スリーステートバッファ回路に必要とされていた18個
のP,N型MOSトランジスタの素子数を例えば10個
のP,N型MOSトランジスタにでき、素子数を削減し
てスリーステートバッファ回路を構成することにより、
外部出力バッファやデータバス等のバスラインを共用す
るときに、バスドライバとして用いれば、レイアウトの
面積縮小,ひいては集積度の向上ならびに動作モードに
おいてもスピードの向上を実現できるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のスリーステートバッファ回
路を示す回路図である。
【図2】従来のスリーステートバッファ回路を示す回路
図である。
【符号の説明】
A ソース電源電圧VDDのP型MOSトランジスタ
のゲート入力 B ソースGNDのN型MOSトランジスタのゲート
入力 1,2,3,4 節点 TP1,TP2,TP3,TP4,TP5 P型MO
Sトランジスタ TN1,TN2,TN3,TN4,TN5 N型MO
Sトランジスタ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の電源と出力となる第1の節点とに
    接続された第1のトランジスタと、前記第1の節点と第
    2の電源とに接続された第2のトランジスタと、前記第
    1の電源と第2の節点とに並列に接続された第3,第4
    のトランジスタと、前記第2の電源と第3の節点とに並
    列に接続された第5,第6のトランジスタと、前記第2
    の節点と前記第3の節点とに並列に接続された第7,第
    8のトランジスタと、前記第2の節点と第4の節点に接
    続された第9のトランジスタと、前記第4の節点と前記
    第2の電源に接続された第10のトランジスタとを含
    み、前記第1の節点は出力端子となり、前記第2の節点
    は前記第1のトランジスタのゲートに接続され、前記第
    3の節点は前記第2のトランジスタのゲートに接続さ
    れ、前記第4の節点は前記第6,第8のトランジスタの
    ゲートに接続され、前記第4,第7,第9,第10のト
    ランジスタのゲートには制御信号が加えられ、前記第
    3,第5のトランジスタのゲートには入力信号が加えら
    れることを特徴とするスリーステートバッファ回路。
  2. 【請求項2】 第1,第3,第4,第8,第9のトラン
    ジスタがPチャネル型であり、第2,第5,第6,第
    7,第10のトランジスタがNチャネル型である請求項
    1記載のスリーステートバッファ回路。
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