JP2714184B2 - Output buffer circuit - Google Patents

Output buffer circuit

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JP2714184B2
JP2714184B2 JP1271544A JP27154489A JP2714184B2 JP 2714184 B2 JP2714184 B2 JP 2714184B2 JP 1271544 A JP1271544 A JP 1271544A JP 27154489 A JP27154489 A JP 27154489A JP 2714184 B2 JP2714184 B2 JP 2714184B2
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mos transistor
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transistor
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恭輔 小川
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【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は出力バッファ回路に関し、特に半導体集積回
路に設けられた出力バッファ回路に使用されるものであ
る。
The present invention relates to an output buffer circuit, and more particularly to an output buffer circuit provided in a semiconductor integrated circuit.

(従来の技術) 従来のICによる出力バッファ回路例を以下に示す。第
9図の出力バッファ回路は、VDD電源にソースが接続さ
れたPチャネルMOSトランジスタTP01とGND(接地)電位
にソースが接続されたNチャネルMOSトランジスタTN01
のドレインを共通接続して出力線13に接続し、両トラン
ジスタのゲートを共通接続し、信号入力線20に接続した
CMOSインバータIV01からなる。第10図は第9図に示す出
力バッファ回路が動作した時の入力及び出力の波形を示
すものである。第11図は、第9図のCMOSインバータによ
る出力バッファ回路をパターンにより構成したときの一
例で、PチャネルMOSトランジスタTP01及びNチャネルM
OSトランジスタTN01のゲートを形成しているポリシリコ
ンPG01及びNG01は金属配線による入力線20により一括接
続されている。
(Prior Art) An example of a conventional output buffer circuit using an IC is shown below. The output buffer circuit of FIG. 9 includes a P-channel MOS transistor TP01 having a source connected to the VDD power supply and an N-channel MOS transistor TN01 having a source connected to the GND (ground) potential.
The drains of the transistors were connected in common to the output line 13, the gates of both transistors were connected in common, and connected to the signal input line 20.
It consists of a CMOS inverter IV01. FIG. 10 shows input and output waveforms when the output buffer circuit shown in FIG. 9 operates. FIG. 11 shows an example in which the output buffer circuit of the CMOS inverter shown in FIG. 9 is constituted by a pattern, in which a P-channel MOS transistor TP01 and an N-channel M
The polysilicons PG01 and NG01 forming the gate of the OS transistor TN01 are collectively connected by an input line 20 made of metal wiring.

ここで、第9図における出力バッファ回路では、電源
線11,12及び出力線13による寄生インダクタンスL01,L0
2,L03や出力線13の負荷容量C01からなる共振回路によっ
て、出力バッファ駆動時に電源線11,12、出力線13に電
圧振動が生じ、第10図にも示すように出力信号にオーバ
ーシュート、アンダーシュート現象が発生する。また第
11図に示すパターンのように、いくつかに分割されたポ
リシリコンゲートを金属配線20により一括して接続して
ある場合には、接続されたすべてのトランジスタ(T01
〜T06あるいはT11〜T16)が同時にオンする為、出力負
荷の充放電は急速におこなわれるので前述のオーバーシ
ュート、アンダーシュート現象はますます顕著になる。
その結果電源電圧の変動をまねき、上記出力バッファ回
路と同一電源線に接続されている他素子の誤動作やラッ
チアップ現象を誘発するという問題がある。
Here, in the output buffer circuit in FIG. 9, the parasitic inductances L01, L0 due to the power lines 11, 12 and the output line 13 are shown.
Due to the resonance circuit composed of 2, L03 and the load capacitance C01 of the output line 13, voltage oscillation occurs in the power supply lines 11, 12 and the output line 13 when the output buffer is driven, and as shown in FIG. An undershoot phenomenon occurs. Also the
As shown in the pattern shown in FIG. 11, when the divided polysilicon gates are collectively connected by the metal wiring 20, all the connected transistors (T01
T06 or T11 to T16) are simultaneously turned on, so that the output load is rapidly charged and discharged, so that the above-mentioned overshoot and undershoot phenomenon becomes more remarkable.
As a result, there is a problem that the power supply voltage fluctuates, which causes a malfunction or a latch-up phenomenon of another element connected to the same power supply line as the output buffer circuit.

また第12図は第9図のCMOSインバータによる出力バッ
ファ回路を他のパターンにより構成した時の一例で、第
11図のパターンにおいては、ゲートを金属配線により一
括して接続しているのに対して、第12図の出力バッファ
回路では、ゲートの遅延を利用する為に、金属配線によ
る一括接続はせずに、分割されたゲートをゲート電極材
料であるポリシリコンPG02,NG02により直列に接続して
いるので、ポリシリコンゲートのCRの遅延により、第12
図におけるPチャネル、NチャネルMOSトランジスタ(T
21〜T26あるいはT31〜T36)が同時にオンする事が無く
なり、PチャネルMOSトランジスタではT21-T22……Tn
いうように、またNチャネルMOSトランジスタではT31-T
32……Tnというように徐々にオンする為、第9図におけ
る負荷容量C01に蓄積された電荷のGNDへの流入及び負荷
容量C01のVDD電源からの電流の流入による充電が緩やか
に行われるので、前述のオーバーシュート,アンダーシ
ュート現象は抑制される。しかし、第12図のような出力
バッファ回路においては、ゲートのCRによる遅延がトラ
ンジスタのゲート寸法により決定されるので、所定のゲ
ート遅延量を得ようとする場合、出力バッファを構成す
るPチャネル、NチャネルMOSトランジスタとNチャネ
ルMOSトランジスタのサイズを調整しなければならない
が、ここでMOSトランジスタにおいては、同じプロセス
上では移動度の違いなどにより同じトランジスタサイズ
の場合、NチャネルMOSトランジスタの単位サイズ当り
の出力電流値はPチャネルMOSトランジスタのそれに比
べて2〜3倍程度になり、必要なトランジスタ特性に対
するトランジスタサイズの設定がPチャネル、Nチャネ
ルトランジスタでアンバランスになるので、所定のゲー
ト遅延量を得る為のトランジスタサイズの調整が難しく
なる。また、近年の半導体技術の進歩によるデバイスの
微細化に伴い、ゲート電極材料として従来用いられてき
たポリシリコンの層抵抗が20〜30Ω/□と高く、配線遅
延の原因となっている。その為新たなゲート材料とし
て、高融点金属のシリサイドが用いられようとしてお
り、MoSi2,WSi2,TaSi2をゲート電極として用いた場合の
層抵抗は2〜3Ω/□とポリシリコンに比べて1桁小さ
い値となっている。そしてこれらシリサイドは化学的性
質がポリシリコンに酷似しており、一部の工程を除いて
プロセス上ほぼポリシリコンと同様に取り扱うことがで
きる。
FIG. 12 shows an example in which the output buffer circuit of the CMOS inverter shown in FIG. 9 is formed by another pattern.
In the pattern of FIG. 11, the gates are collectively connected by metal wiring, whereas in the output buffer circuit of FIG. 12, collective connection by metal wiring is not performed in order to use the delay of the gate. Since the divided gates are connected in series by the polysilicon PG02 and NG02 which are gate electrode materials, the delay of CR of the polysilicon gate causes
P-channel and N-channel MOS transistors (T
21~T26 or T31~T36) is no longer possible to turn on simultaneously, so that T21-T22 ...... T n is a P-channel MOS transistor, also T31-T is an N-channel MOS transistor
32 to gradually turn on and so ...... T n, charging by the inflow of current from the VDD power supply is slowly performed inflow and the load capacitance C01 to GND of the charge accumulated in the load capacitor C01 in FIG. 9 Therefore, the above-described overshoot and undershoot phenomena are suppressed. However, in the output buffer circuit as shown in FIG. 12, the delay due to the CR of the gate is determined by the gate size of the transistor. The size of the N-channel MOS transistor and the size of the N-channel MOS transistor must be adjusted. Here, in the case of the MOS transistor, in the same process, the same transistor size due to a difference in mobility, etc. Is about 2-3 times larger than that of the P-channel MOS transistor, and the setting of the transistor size for the required transistor characteristics becomes unbalanced between the P-channel and N-channel transistors. It is difficult to adjust the transistor size to obtain You. Further, with the recent miniaturization of devices due to the advancement of semiconductor technology, the layer resistance of polysilicon conventionally used as a gate electrode material is as high as 20 to 30 Ω / □, which causes wiring delay. Therefore, a refractory metal silicide is being used as a new gate material, and the layer resistance when using MoSi 2 , WSi 2 , or TaSi 2 as a gate electrode is 2-3Ω / □, which is lower than that of polysilicon. The value is one digit smaller. These silicides have chemical properties very similar to polysilicon, and can be handled almost in the same way as polysilicon in the process except for some steps.

このようにデバイスの微細化に伴いゲート電極材料の
層抵抗を減少させようとしているとき、第12図における
出力バッファのようにゲート電極材料の遅延を利用し
て、出力バッファスイッチング時に出力信号に発生する
オーバーシュート,アンダーシュート現象を抑制しよう
としても、その実現は不可能となる。
As described above, when the layer resistance of the gate electrode material is being reduced along with the miniaturization of the device, an output signal is generated at the time of output buffer switching by utilizing the delay of the gate electrode material as in the output buffer in FIG. Even if an attempt is made to suppress the overshoot and undershoot phenomena that occur, this cannot be achieved.

(発明が解決しようとする課題) 以上のように、半導体デバイスの高速化に伴い従来の
出力バッファ回路においては、第9図に示すように配線
による寄生インダクタンスや出力線の負荷容量が原因と
なり、出力バッファのスイッチング時において、電源
線、出力線に電圧振動が生じ、第10図のようにオーバー
シュート,アンダーシュート現象を発生し、その結果電
源電圧の変動をまねく為、同一電源線に接続されている
他素子の誤動作やラッチアップ現象誘発の原因になって
いた。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, with the increase in the speed of the semiconductor device, in the conventional output buffer circuit, as shown in FIG. During switching of the output buffer, voltage oscillation occurs on the power supply line and output line, causing overshoot and undershoot phenomena as shown in Fig. 10. As a result, the power supply voltage fluctuates. This causes malfunction of other elements and induction of latch-up phenomenon.

また上述の問題を改善するために考案された第12図の
回路では、ゲート電極材料のCRによる遅延を利用し出力
バッファに用いられるトランジスタが徐々にオンする
為、出力バッファの出力線に接続されている負荷容量の
充放電は緩やかに行われるのでオーバーシュート,アン
ダーシュート現象は抑制される。しかし所定のゲート遅
延量を得る為のトランジスタサイズの調整がむずかしい
ことがある。また上記ゲート電極のCRによる遅延が大だ
と、第9図のトランジスタTP01,TN01が同時オンする期
間が大となって、電源VDD、GND間に大きな貫通電流が流
れてしまう。また近年半導体技術の進歩によるデバイス
の微細化に伴い、ゲート電極材料の低抵抗化が計られて
いる今、ゲート電極材料のCRによる遅延を利用して出力
バッファスイッチング時に、出力信号に発生するオーバ
ーシュート,アンダーシュート現象を抑制しようとして
も、その実現は不可能である。
Further, in the circuit of FIG. 12 devised to improve the above-described problem, the transistor used for the output buffer is gradually turned on using the delay due to the CR of the gate electrode material, so that the circuit connected to the output line of the output buffer is used. Since the charging and discharging of the applied load capacity is performed slowly, the overshoot and undershoot phenomena are suppressed. However, it may be difficult to adjust the transistor size to obtain a predetermined gate delay amount. If the delay due to the CR of the gate electrode is large, the period during which the transistors TP01 and TN01 shown in FIG. 9 are simultaneously turned on becomes long, and a large through current flows between the power supplies VDD and GND. In recent years, with the miniaturization of devices due to advances in semiconductor technology, gate electrode materials have been reduced in resistance. Even if an attempt is made to suppress the shoot and undershoot phenomena, it cannot be realized.

そこで本発明の目的は、上記従来の各問題点を改善す
ることができる出力バッファ回路を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an output buffer circuit that can solve the above-mentioned conventional problems.

[発明の構成] (課題を解決するための手段と作用) 本発明は、出力が出力線に接続され、ゲートが複数個
に分割された第1のPチャネルMOSトランジスタと、出
力が上記出力線に接続され、ゲートが複数個に分割され
た第1のNチャネルMOSトランジスタと、上記第1のP
チャネルMOSトランジスタのゲート間に接続され、入力
側及び出力側がそれぞれ共通接続され、ゲートに低レベ
ル電位が与えられた第2のPチャネルMOSトランジスタ
とゲートに高レベル電位が与えられた第2のNチャネル
MOSトランジスタと、上記第1のNチャネルMOSトランジ
スタのゲート間に接続され、入力側及び出力側がそれぞ
れ共通接続され、ゲートに低レベル電位が与えられた第
3のPチャネルMOSトランジスタとゲートに高レベル電
位が与えられた第3のNチャネルMOSトランジスタとを
具備し、上記第2のPチャネルMOSトランジスタのgmが
上記第3のPチャネルMOSトランジスタのgmより大き
く、上記第3のNチャネルMOSトランジスタのgmが上記
第2のNチャネルMOSトランジスタのgmより大きくされ
ていることを特徴とする出力バッファ回路である。
[Constitution of the Invention] (Means and Action for Solving the Problems) According to the present invention, a first P-channel MOS transistor having an output connected to an output line and a gate divided into a plurality of parts, and an output connected to the output line A first N-channel MOS transistor having a gate divided into a plurality of gates;
A second P-channel MOS transistor connected between the gates of the channel MOS transistors, the input side and the output side of which are commonly connected, and a low-level potential applied to the gate and a second N-channel MOS transistor applied to the gate at a high level potential channel
A third P-channel MOS transistor is connected between the MOS transistor and the gate of the first N-channel MOS transistor, the input side and the output side are commonly connected, and a low-level potential is applied to the gate and a high level is applied to the gate. A third N-channel MOS transistor to which a potential is applied, wherein gm of the second P-channel MOS transistor is greater than gm of the third P-channel MOS transistor, and gm of the third N-channel MOS transistor is higher than that of the third N-channel MOS transistor. An output buffer circuit characterized in that gm is made larger than gm of the second N-channel MOS transistor.

また本発明は、出力が出力線に接続され、ゲートが複
数個に分割された第1のPチャネルMOSトランジスタ
と、出力が上記出力線に接続され、ゲートが複数個に分
割された第1のNチャネルMOSトランジスタと、上記第
1のPチャネルMOSトランジスタのゲート間に接続さ
れ、入力側及び出力側がそれぞれ共通接続され、上記第
1のPチャネル及びNチャネルMOSトランジスタを導通
制御する入力信号とは逆相の信号がゲートに与えられた
第2のPチャネルMOSトランジスタとゲートに高レベル
電位が与えられた第2のNチャネルMOSトランジスタ
と、上記第1のNチャネルMOSトランジスタのゲート間
に接続され、入力側及び出力側がそれぞれ共通接続さ
れ、ゲートに低レベル電位が与えられた第3のPチャネ
ルMOSトランジスタと上記第1のPチャネル及びNチャ
ネルMOSトランジスタを導通制御する入力信号とは逆相
の信号がゲートに与えられた第3のNチャネルMOSトラ
ンジスタとを具備し、上記第2のPチャネルMOSトラン
ジスタのgmが上記第3のPチャネルMOSトランジスタのg
mより大きく、上記第3のNチャネルMOSトランジスタの
gmが上記第2のNチャネルMOSトランジスタのgmより大
きくされていることを特徴とする出力バッファ回路であ
る。
The present invention also provides a first P-channel MOS transistor having an output connected to an output line and a divided gate, and a first P-channel MOS transistor having an output connected to the output line and a divided gate. An input signal that is connected between an N-channel MOS transistor and the gate of the first P-channel MOS transistor, has an input side and an output side commonly connected, and controls conduction of the first P-channel and N-channel MOS transistors, A signal is connected between a second P-channel MOS transistor whose gate is supplied with a signal of opposite phase, a second N-channel MOS transistor whose gate is supplied with a high-level potential, and the gate of the first N-channel MOS transistor. , An input side and an output side are commonly connected, and a third P-channel MOS transistor whose gate is supplied with a low-level potential is connected to the first P-channel MOS transistor. A third N-channel MOS transistor whose gate is supplied with a signal having a phase opposite to that of an input signal for controlling conduction of the N-channel MOS transistor, wherein gm of the second P-channel MOS transistor is equal to the third P-channel MOS transistor. G of channel MOS transistor
m larger than the third N-channel MOS transistor.
An output buffer circuit characterized in that gm is made larger than gm of the second N-channel MOS transistor.

さらに本発明は、出力が出力線に接続され、ゲートが
複数個に分割された第1のPチャネルMOSトランジスタ
と、出力が上記出力線に接続され、ゲートが複数個に分
割された第1のNチャネルMOSトランジスタと、入力側
が上記第1のPチャネル及びNチャネルMOSトランジス
タを導通制御する入力信号に共通に接続され、出力側が
上記第1のPチャネルMOSトランジスタの複数個のゲー
トのうち初段のゲートを除く残りのゲートに接続され、
ゲートが上記第1のPチャネル及びNチャネルMOSトラ
ンジスタを導通制御する入力信号とは逆相の信号に共通
に接続された第2のPチャネルMOSトランジスタと、上
記第1のPチャネルMOSトランジスタのゲート間に入出
力間が接続され、ゲートに高レベル電位が与えられた第
2のNチャネルMOSトランジスタと、上記第1のNチャ
ネルMOSトランジスタのゲート間に入出力間が接続さ
れ、ゲートに低レベル電位が与えられた第3のPチャネ
ルMOSトランジスタと、入力側が上記第1のPチャネル
及びNチャネルMOSトランジスタを導通制御する入力信
号に共通に接続され、出力側が上記第1のNチャネルMO
Sトランジスタの複数個のゲートのうち初段のゲートを
除く残りのゲートに接続され、ゲートが上記第1のPチ
ャネル及びNチャネルMOSトランジスタを導通制御する
入力信号とは逆相の信号に共通に接続された第3のNチ
ャネルMOSトランジスタとを具備し、上記第2のPチャ
ネルMOSトランジスタのgmが上記第3のPチャネルMOSト
ランジスタのgmより大きく、上記第3のNチャネルMOS
トランジスタのgmが上記第2のNチャネルMOSトランジ
スタのgmより大きくされていることを特徴とする出力バ
ッファ回路である。
The present invention further provides a first P-channel MOS transistor having an output connected to an output line and a divided gate, and a first P-channel MOS transistor having an output connected to the output line and a divided gate. An N-channel MOS transistor, an input side of which is commonly connected to an input signal for controlling conduction of the first P-channel and N-channel MOS transistors, and an output side of a first stage among a plurality of gates of the first P-channel MOS transistor Connected to the remaining gates except the gate,
A second P-channel MOS transistor having a gate commonly connected to a signal having a phase opposite to that of an input signal for controlling conduction of the first P-channel and N-channel MOS transistors; and a gate of the first P-channel MOS transistor The input and output are connected between the gates of the second N-channel MOS transistor whose gate is supplied with a high-level potential and the first N-channel MOS transistor, and the gate has a low level. A third P-channel MOS transistor to which a potential is applied and an input side are commonly connected to an input signal for controlling conduction of the first P-channel and N-channel MOS transistors, and an output side is the first N-channel MOS transistor.
The plurality of gates of the S transistor are connected to the remaining gates other than the first stage gate, and the gates are commonly connected to a signal having a phase opposite to that of the input signal for controlling conduction of the first P-channel and N-channel MOS transistors. A third N-channel MOS transistor, wherein gm of the second P-channel MOS transistor is larger than gm of the third P-channel MOS transistor, and
An output buffer circuit characterized in that gm of the transistor is made larger than gm of the second N-channel MOS transistor.

即ち本発明では、出力バッファのトランジスタゲート
を分割し、そのゲート間をトランジスタで接続する事に
より信号出力用のトランジスタのオンを徐々に行う事が
できるので出力線に接続された負荷容量の充放電を緩や
かに行うことができる。又、ゲート間に接続されたトラ
ンジスタのサイズを所定の関係に設定する事により、出
力バッファスイッチング時に発生する貫通電流を減少さ
せる事ができる。従って本発明では、半導体デバイスの
高速化に伴い従来の出力バッファにおいて出力バッファ
スイッチング時に発生していたオーバーシュート,アン
ダーシュート現象を抑制し、出力バッファスイッチング
時における電源,接地間の貫通電流を防ぐことができる
ので、電源を共用する他素子の誤動作やラッチアップ現
象を防ぐ事ができる。又、本発明では、近年の半導体技
術の進歩によるデバイスの微細化に伴い、ゲート電極の
低抵抗化が図られても、上記分割ゲート電極間に設けた
抵抗素子により、第12図で述べたような問題を生じるこ
とがない。
That is, in the present invention, the transistor gate for the output buffer is divided, and the transistor for signal output can be turned on gradually by connecting the gate with the transistor, so that the load capacitance connected to the output line is charged and discharged. Can be performed gently. Further, by setting the size of the transistor connected between the gates in a predetermined relationship, it is possible to reduce a through current generated at the time of output buffer switching. Accordingly, the present invention suppresses the overshoot and undershoot phenomena that occur during output buffer switching in a conventional output buffer with the increase in the speed of a semiconductor device, and prevents a through current between a power supply and ground during output buffer switching. Therefore, it is possible to prevent a malfunction and a latch-up phenomenon of another element sharing the power supply. Further, in the present invention, with the miniaturization of the device due to the recent advancement of semiconductor technology, even if the resistance of the gate electrode is reduced, the resistance element provided between the divided gate electrodes described above with reference to FIG. Such a problem does not occur.

(実施例) 第1図はこの発明の途中で考えられた出力バッファ回
路のパターン・イメージの回路図である。第1図におい
ては出力バッファのPチャネルトランジスタTP01のゲー
トをPG11〜PG14に分割し、その隣接ゲート間を拡散層に
よる抵抗素子DF01〜DF03より接続し、Nチャネルトラン
ジスタTN01のゲートはNG11〜NG13に分割し、その隣接ゲ
ート間を拡散層による抵抗素子DF11,DF12により接続し
ており、それぞれソースSは電源側で共通接続されてお
り、それぞれのドレインDは出力線42により共通接続さ
れている。
(Embodiment) FIG. 1 is a circuit diagram of a pattern image of an output buffer circuit considered during the present invention. In FIG. 1, the gate of the P-channel transistor TP01 of the output buffer is divided into PG11 to PG14, the adjacent gates are connected by resistance elements DF01 to DF03 formed by diffusion layers, and the gate of the N-channel transistor TN01 is connected to NG11 to NG13. The adjacent gates are connected by resistance elements DF11 and DF12 formed by diffusion layers. The sources S are connected in common on the power supply side, and the drains D are connected in common by output lines 42.

この回路では、入力40が接続されるCMOSインバータに
よるプリバッファIV10の出力41が、最初にPチャネルト
ランジスタのゲートPG11,Nチャネルトランジスタゲート
NG11に接続されており、その後はそれぞれのゲート間を
接続している拡散層の抵抗を介して、Pチャネルトラン
ジスタにおいてはT41→T42→T43→…T48、Nチャネルト
ランジスタにおいてはT51→T52→T53→…T56と徐々にオ
ンしてゆく為、出力線42に接続された負荷容量C01の充
放電は緩やかに行なわれる。このため第10図のオーバー
シュート,アンダーシュート現象は抑制される。また第
1図の如く抵抗素子で分割ゲートを結ぶ構成では、遅延
量の設定が容易で、しかも拡散層の抵抗値は通常50〜10
0Ω/□程度であり、拡散層パターンの形状により可変
であるので、所定のゲート遅延量を得る為の設定は容易
である。
In this circuit, the output 41 of the pre-buffer IV10 by the CMOS inverter to which the input 40 is connected is first connected to the gate PG11 of the P-channel transistor and the gate of the N-channel transistor.
NG11, and thereafter, through the resistance of the diffusion layer connecting the respective gates, T41 → T42 → T43 →... T48 for the P-channel transistor, T51 → T52 → T53 for the N-channel transistor → Since it is gradually turned on at T56, the charging and discharging of the load capacitance C01 connected to the output line 42 is performed slowly. Therefore, the overshoot and undershoot phenomena shown in FIG. 10 are suppressed. Further, in the configuration in which the divided gates are connected by the resistance element as shown in FIG. 1, the delay amount can be easily set, and the resistance value of the diffusion layer is usually 50 to 50.
Since it is about 0 Ω / □ and is variable depending on the shape of the diffusion layer pattern, setting for obtaining a predetermined gate delay amount is easy.

第2図は本発明の第1の実施例である。この実施例に
おいては、出力バッファのPチャネルトランジスタのゲ
ートをPG11〜PG14に、Nチャネルトランジスタのゲート
をNG11〜NG13に分割し、その隣接ゲート間を、入力側及
び出力側にそれぞれ共通接続され、ゲートにGND(接
地)の電位が与えられたPチャネルトランジスタ(Pチ
ャネル側はTP11〜TP13、Nチャネル側はTP14,TP15)及
びゲートにVDD電位が与えられたNチャネルトランジス
タ(Pチャネル側はTN11〜TN13、Nチャネル側はTN14,T
N15)を用いて接続しており、PチャネルトランジスタT
P01のゲート間を接続しているPチャネルトランジスタT
P11〜TP13それぞれのgm(コンダクタンス)が、Nチャ
ネルトランジスタTN01のゲート間を接続しているPチャ
ネルトランジスタTP14〜TP15それぞれのgmより大きく、
NチャネルトランジスタTN01のゲート間を接続している
NチャネルトランジスタTN14〜TN15それぞれのgmが、P
チャネルトランジスタTP01のゲート間を接続しているN
チャネルトランジスタTN11〜TN13それぞれのgmより大き
く設定されている。そして、それぞれのドレインDは出
力線42により共通接続されており、入力点40のCMOSイン
バータによるプリバッファIV10の出力41が、出力バッフ
ァのPチャネルトランジスタTP01のゲートPG11及びNチ
ャネルトランジスタTN01のゲートNG11に接続されてい
る。
FIG. 2 shows a first embodiment of the present invention. In this embodiment, the gate of the P-channel transistor of the output buffer is divided into PG11 to PG14, the gate of the N-channel transistor is divided into NG11 to NG13, and the adjacent gates are commonly connected to the input side and the output side, respectively. P-channel transistors (TP11 to TP13 on the P-channel side, TP14 and TP15 on the N-channel side) whose gates are supplied with the GND (ground) potential, and N-channel transistors (TN11 on the P-channel side) whose gates are supplied with the VDD potential. ~ TN13, N channel side is TN14, T
N15) and a P-channel transistor T
P-channel transistor T connecting gates of P01
Gm (conductance) of each of P11 to TP13 is larger than gm of each of P-channel transistors TP14 to TP15 connecting between the gates of N-channel transistor TN01,
The gm of each of the N-channel transistors TN14 to TN15 connecting the gates of the N-channel transistor TN01 is P
N connecting the gates of the channel transistors TP01
It is set larger than gm of each of the channel transistors TN11 to TN13. The drains D are commonly connected by an output line 42, and the output 41 of the prebuffer IV10 by the CMOS inverter at the input point 40 is connected to the gate PG11 of the P-channel transistor TP01 and the gate NG11 of the N-channel transistor TN01 of the output buffer. It is connected to the.

第2図の回路において、入力INの入力点40をVDD電位
からGND電位に下げていくと、CMOSインバータIV10のP
チャネルトランジスタがオンになり、ノード41の電位は
GND電位からあがり始める。次に出力バッファにおいて
はそのゲートPG11,NG11の電位があがり始める。そして
Pチャネルトランジスタでは、各分割されたゲート間を
接続しているPチャネルトランジスタTP11〜TP13がオン
になる事によりPチャネルトランジスタT41〜T48は急速
にオフになり、貫通電流を防止できる。この後出力バッ
ファのNチャネルトランジスタTN01においては、各分割
されたゲート間を接続しているNチャネルトランジスタ
TN14〜TN15がオンになることによってトランジスタT51
〜T56が徐々にオンしていく。この時Nチャネルトラン
ジスタTN14〜TN15のオン抵抗は、前記Nチャネルトラン
ジスタT53〜T56のゲート電位が上がるにしたがってバッ
クゲートバイアス効果により上昇し、前記ゲート電位の
上昇は緩やかなものになる。またトランジスタTP14、TP
15は前記ゲート電位を最終的に完全な“1"レベルにする
働きをする。次に前記とは逆に信号入力ノード40をGND
電位からVDD電位に上げていくと、CMOSインバータIV10
のNチャネルトランジスタがオンになり、ノード41の電
位はVDD電位から下がり始める。次に出力バッファにお
いては、そのゲートPG11、NG11の電位が下がり始め、N
チャネルトランジスタTN01においては、各分割されたゲ
ート間を接続しているNチャネルトランジスタTN14、TN
15がオンになる事によりNチャネルトランジスタT51〜T
56は急速にオフになり、貫通電流を防止できる。この後
出力バッファのPチャネルトランジスタTP01において
は、各分割されたゲート間を接続しているPチャネルト
ランジスタTP11〜TP13がオンになる事によってトランジ
スタT41〜T48が徐々にオンしていく。この時Pチャネル
トランジスタTP11〜TP13のオン抵抗は、前記Pチャネル
トランジスタT43〜T48のゲート電位が下がるにしたがっ
てバックゲートバイアス効果により上昇し、前記ゲート
電位の上昇は緩やかなものになる。またトランジスタTN
11〜TN13は前記ゲート電位を最終的に完全な“0"レベル
にする働きをする。
In the circuit of FIG. 2, when the input point 40 of the input IN is lowered from the VDD potential to the GND potential, the P of the CMOS inverter IV10 is reduced.
The channel transistor is turned on, and the potential of the node 41 becomes
Start rising from GND potential. Next, in the output buffer, the potential of the gates PG11 and NG11 starts to rise. In the P-channel transistor, when the P-channel transistors TP11 to TP13 connecting between the divided gates are turned on, the P-channel transistors T41 to T48 are quickly turned off, so that a through current can be prevented. Thereafter, in the N-channel transistor TN01 of the output buffer, the N-channel transistor connecting the divided gates is connected.
By turning on TN14 to TN15, the transistor T51 is turned on.
~ T56 turns on gradually. At this time, the on-resistance of the N-channel transistors TN14 to TN15 rises due to the back gate bias effect as the gate potential of the N-channel transistors T53 to T56 rises, and the rise of the gate potential becomes gentle. Also transistors TP14, TP
Reference numeral 15 serves to finally bring the gate potential to a complete "1" level. Next, the signal input node 40 is connected to GND
When the potential is raised from the potential to the VDD potential, the CMOS inverter IV10
N-channel transistor is turned on, and the potential of the node 41 starts to fall from the VDD potential. Next, in the output buffer, the potentials of the gates PG11 and NG11 start to decrease, and N
In the channel transistor TN01, N-channel transistors TN14, TN connecting between the divided gates
By turning on 15, N-channel transistors T51 to T51
56 turns off quickly, preventing shoot-through current. Thereafter, in the P-channel transistor TP01 of the output buffer, when the P-channel transistors TP11 to TP13 connecting between the divided gates are turned on, the transistors T41 to T48 are gradually turned on. At this time, the on-resistance of the P-channel transistors TP11 to TP13 rises due to the back gate bias effect as the gate potential of the P-channel transistors T43 to T48 decreases, and the rise of the gate potential becomes gentle. Also transistor TN
11 to TN13 function to finally bring the gate potential to a complete "0" level.

第3図は本発明の異なる実施例である。この第3図に
おいては、出力バッファのPチャネルトランジスタのゲ
ートをPG11〜PG14に、Nチャネルトランジスタのゲート
をNG11〜NG13に分割し、その隣接ゲート間を、Pチャネ
ルトランジスタのゲート側は入力側及び出力側がそれぞ
れ共通接続されゲートに入力INが与えられているPチャ
ネルトランジスタTP11〜TP13及びゲートにVDD電位が与
えられNチャネルトランジスタTN11〜TN13を用いて接続
しており、Nチャネルトランジスタのゲート側は、入力
側及び出力側がそれぞれ共通接続されゲートにGND電位
が与えられたPチャネルトランジスタTP14、TP15及びゲ
ートに入力INが与えられているNチャネルトランジスタ
TN14、TN15を用いて接続しており、Pチャネルトランジ
スタのゲート間を接続しているPチャネルトランジスタ
TP11〜TP13それぞれのgmが、Nチャネルトランジスタ間
を接続しているPチャネルトランジスタTP14、TP15それ
ぞれのgmより大きく、Nチャネルトランジスタのゲート
間を接続しているNチャネルトランジスタTN14、TN15そ
れぞれのgmが、Pチャネルトランジスタのゲート間を接
続しているNチャネルトランジスタTN11〜TN13それぞれ
のgmより大きく設定されている。
FIG. 3 shows a different embodiment of the present invention. In FIG. 3, the gate of the P-channel transistor of the output buffer is divided into PG11 to PG14, the gate of the N-channel transistor is divided into NG11 to NG13, and between adjacent gates, the gate side of the P-channel transistor is the input side and P-channel transistors TP11 to TP13 whose output sides are commonly connected and the input IN is given to the gate, and VDD potential is given to the gate and connected using N-channel transistors TN11 to TN13, and the gate side of the N-channel transistor is , P-channel transistors TP14 and TP15 whose input side and output side are connected in common and whose gate is supplied with GND potential, and an N-channel transistor whose gate is supplied with input IN
P-channel transistors connected using TN14 and TN15, connecting the gates of P-channel transistors
The gm of each of TP11 to TP13 is larger than the gm of each of the P-channel transistors TP14 and TP15 connecting between the N-channel transistors, and the gm of each of the N-channel transistors TN14 and TN15 connecting between the gates of the N-channel transistors is , And gm of each of the N-channel transistors TN11 to TN13 connecting the gates of the P-channel transistors.

そして、それぞれのドレインDは出力線42により共通
接続されており、ノード40を入力点とするCMOSインバー
タによるプリバッファIV10の出力41が出力バッファのP
チャネルトランジスタのゲートPG11及びNチャネルトラ
ンジスタのゲートNG11に接続されている。
The drains D are commonly connected by an output line 42, and the output 41 of the prebuffer IV10 by the CMOS inverter having the node 40 as an input point is the output buffer P10.
It is connected to the gate PG11 of the channel transistor and the gate NG11 of the N-channel transistor.

今、この第3図の回路において信号入力IVをVDD電位
からGND電位を下げていくと、CMOSインバータIV10のP
チャネルトランジスタがオンになり、ノード41の電位は
GND電位から上がり始め、出力バッファにおいてはゲー
トPG11、NG11の電位が上がり始める。そしてPチャネル
トランジスタTP01では、各分割されたゲート間を接続し
ているPチャネルトランジスタTP11〜TP13ではゲートに
“0"レベルが与えられており、これらのトランジスタが
オンする事によりPチャネルトランジスタT41〜T48は急
速にオフになる。この後出力バッファのNチャネルトラ
ンジスタTN01においては、各分割されたゲート間を接続
しているPチャネルトランジスタTP14、TP15がオンにな
ることによってトランジスタT51〜T56が徐々にオンして
いく。この時NチャネルトランジスタTN14、TN15のゲー
トには、入力ノード40の“0"レベルが与えられている
為、TN14、TN15はオフ状態にある。次に前記とは逆に、
信号入力INをGND電位からVDD電位に上げていくと、CMOS
インバータIV10のNチャネルトランジスタがオンにな
り、ノード41の電位はVDD電位から下がり始め、出力バ
ッファにおいてはゲートPG11、NG11の電位が下がり始め
る。そしてNチャネルトランジスタTN01では、各分割さ
れたゲート間を接続しているNチャネルトランジスタTN
14、TN15では、ゲートに入力ノード40の“1"レベルが与
えられており、これらのトランジスタがオンする事によ
りNチャネルトランジスタT51〜T56は急速にオフにな
る。その後出力バッファのPチャネルトランジスタTP01
においては、各分割されたゲート間を接続しているNチ
ャネルトランジスタTN11〜TN13がオンになることによっ
て、トランジスタT41〜T48が徐々にオンしていく。この
時PチャネルトランジスタTP11〜TP13のゲートには入力
ノード40の“1"レベルが与えられている為、TP11〜TP13
はオフ状態にある。
Now, in the circuit of FIG. 3, when the signal input IV is lowered from the VDD potential to the GND potential, the P of the CMOS inverter IV10 is reduced.
The channel transistor is turned on, and the potential of the node 41 becomes
The potential starts to rise from the GND potential, and in the output buffer, the potential of the gates PG11 and NG11 starts to rise. In the P-channel transistor TP01, the gates of the P-channel transistors TP11 to TP13 connecting between the divided gates are given "0" level, and when these transistors are turned on, the P-channel transistors T41 to T41 are turned on. T48 turns off quickly. Thereafter, in the N-channel transistor TN01 of the output buffer, when the P-channel transistors TP14 and TP15 connecting between the divided gates are turned on, the transistors T51 to T56 are gradually turned on. At this time, the gates of the N-channel transistors TN14 and TN15 are given the "0" level of the input node 40, so that TN14 and TN15 are off. Then, contrary to the above,
When the signal input IN is raised from GND potential to VDD potential, CMOS
The N-channel transistor of the inverter IV10 turns on, the potential of the node 41 starts to fall from the VDD potential, and the potential of the gates PG11 and NG11 in the output buffer starts to fall. In the N-channel transistor TN01, an N-channel transistor TN connecting between the divided gates
In 14 and TN15, the "1" level of the input node 40 is given to the gate, and when these transistors are turned on, the N-channel transistors T51 to T56 are rapidly turned off. Then the output buffer P-channel transistor TP01
In, the N-channel transistors TN11 to TN13 connecting between the divided gates are turned on, so that the transistors T41 to T48 are gradually turned on. At this time, since the "1" level of the input node 40 is given to the gates of the P-channel transistors TP11 to TP13,
Is in the off state.

第4図は本発明の異なる実施例である。ここで出力バ
ッファのPチャネルトランジスタTP01のゲートをPG11〜
PG14に、NチャネルトランジスタTN01のゲートをNG11〜
NG13に分割し、そのゲート間をPチャネルトランジスタ
のゲート側は、ゲートにVDD電位が与えられたNチャネ
ルトランジスタTN21〜TN23で接続し、それぞれ分割され
たゲートPG12〜PG14には、ゲートに入力点40を接続しソ
ースにインバータIV10の出力41を接続したPチャネルト
ランジスタTP21〜TP23のドレインをそれぞれ接続してい
る。NチャネルトランジスタTN01のゲート側は、ゲート
にGND電位が与えられたPチャネルトランジスタTP24、T
P25で接続し、それぞれの分割されたゲートNG12、NG13
には、ゲートに入力点40を接続しソースにインバータIV
10の出力41を接続したNチャネルトランジスタTN24、TN
25のドレインをそれぞれ接続している。そして前記Pチ
ャネルトランジスタTP21〜TP23それぞれのgmがTP24、TP
25のそれより大きく、前記NチャネルトランジスタTN2
4、TN25それぞれのgmがT21〜TN23のそれより大きく設定
されている。そしてトランジスタT41〜T48、T51〜T56そ
れぞれのドレインは出力線42により共通接続されてお
り、ノード40を入力点とするCMOSインバータによるプリ
バッファIN10の出力41が出力バッファのPチャネルトラ
ンジスタのゲートPG11及びNチャネルトランジスタのゲ
ートNG11に接続されている。
FIG. 4 shows a different embodiment of the present invention. Here, the gate of the P-channel transistor TP01 of the output buffer is
Connect the gate of N-channel transistor TN01 to PG11
NG13, and between the gates, the gate side of the P-channel transistor is connected by N-channel transistors TN21 to TN23 whose gates are supplied with a VDD potential. The drains of the P-channel transistors TP21 to TP23, to which the output 40 is connected and the output 41 of the inverter IV10 is connected to the source, are connected. The gate side of the N-channel transistor TN01 is connected to P-channel transistors TP24 and T
Connect with P25, each divided gate NG12, NG13
Connect the input point 40 to the gate and the inverter IV to the source.
N-channel transistors TN24, TN with 10 outputs 41 connected
25 drains are connected respectively. The gm of each of the P-channel transistors TP21 to TP23 is TP24, TP
25, the N-channel transistor TN2
4. Each gm of TN25 is set larger than that of T21-TN23. The drains of the transistors T41 to T48 and T51 to T56 are commonly connected by an output line 42, and the output 41 of the pre-buffer IN10 by the CMOS inverter having the node 40 as an input point is the gate PG11 of the P-channel transistor of the output buffer and It is connected to the gate NG11 of the N-channel transistor.

今この第4図の回路において信号入力ノード40をVDD
電位からGND電位に下げていくと、インバータIV10のP
チャネルトランジスタがオンになり、ノード41の電位は
GNDから上がり始める。そして出力バッファのPチャネ
ルトランジスタTP01においてはTP21〜TP23の入力点40の
“0"レベルが与えられているので、これらのトランジス
タがオンすることにより、PチャネルトランジスタT41
〜T48は急速にオフする。この後出力バッファのNチャ
ネルトランジスタTN01においては、各分割されたゲート
間を接続しているPチャネルトランジスタTP24、TP25が
オンになる事によってトランジスタT51〜T56は徐々にオ
ンしていく。この時NチャネルトランジスタTN24、TN25
は、ゲート入力ノード40の“0"レベルが与えられている
為オフ状態にある。次に前記とは逆に、信号入力ノード
40をGND電位からVDD電位に上げていくと、CMOSインバー
タIV10のNチャネルトランジスタがオンになり、ノード
41の電位はVDDから下がり始める。そして、出力バッフ
ァのNチャネルトランジスタTN01においては、トランジ
スタTN24、TN25のゲートに入力点40“1"レベルが与えら
れているので、これらのトランジスタがオンする事によ
り、NチャネルトランジスタT51〜T56は急速にオフす
る。この後出力バッファのPチャネルトランジスタTP01
においては、各分割されたゲート間を接続しているNチ
ャネルトランジスタTN21〜TN23がオンになることによっ
てトランジスタT41〜T48は徐々にオンしていく。この時
PチャネルトランジスタTP21〜TP23は、ゲートに入力ノ
ード40の“1"レベルが与えられている為オフ状態にあ
る。
Now, in the circuit of FIG.
When the potential is lowered from the potential to the GND potential, the P
The channel transistor is turned on, and the potential of the node 41 becomes
Start rising from GND. Since the "0" level of the input point 40 of TP21 to TP23 is given to the P-channel transistor TP01 of the output buffer, the P-channel transistor T41 is turned on by turning on these transistors.
~ T48 turns off rapidly. Thereafter, in the N-channel transistor TN01 of the output buffer, when the P-channel transistors TP24 and TP25 connecting between the divided gates are turned on, the transistors T51 to T56 are gradually turned on. At this time, N-channel transistors TN24 and TN25
Is in the off state because the “0” level of the gate input node 40 is given. Next, contrary to the above, the signal input node
When 40 is raised from the GND potential to the VDD potential, the N-channel transistor of the CMOS inverter IV10 is turned on and the node
The potential of 41 starts to fall from VDD. In the N-channel transistor TN01 of the output buffer, the input point 40 "1" level is given to the gates of the transistors TN24 and TN25. To turn off. After this, the P-channel transistor TP01 of the output buffer
In, the N-channel transistors TN21 to TN23 connecting between the divided gates are turned on, so that the transistors T41 to T48 are gradually turned on. At this time, the P-channel transistors TP21 to TP23 are in the off state since the gate is supplied with the “1” level of the input node 40.

上記の第2図〜第4図における実施例においては、抵
抗素子として用いているトランジスタのgmを変化させて
やる事により、トランジスタのオン抵抗値を自由に設定
可能である。そして実施例にも示すように抵抗素子とし
て用いる各トランジスタのgmを所定の値に設定する事よ
って出力バッファスイッチング時にオフ側のトランジス
タゲートの充放電(スイッチング)を速く、オン側のト
ランジスタゲートの充放電を遅くしてやる事により、ス
イッチング時にVDD−出力バッファPチャネルトランジ
スタTP01−出力バッファNチャネルトランジスタTN01-G
ND間に流れる貫通電流を減少させている。
In the embodiment shown in FIGS. 2 to 4, the on-resistance value of the transistor can be freely set by changing the gm of the transistor used as the resistance element. As shown in the embodiment, by setting gm of each transistor used as a resistance element to a predetermined value, charging and discharging (switching) of the off-side transistor gate at the time of output buffer switching is fast, and charging of the on-side transistor gate is performed. By slowing the discharge, VDD-output buffer P-channel transistor TP01-output buffer N-channel transistor TN01-G during switching
The through current flowing between ND is reduced.

第5図は第2図の変形例で、プリバッファ部をNチャ
ネルトランジスタT1、PチャネルトランジスタT2で構成
している。これらトランジスタはゲート入力INで制御さ
れ、トランジスタT1がオンのときPチャネル出力バッフ
ァTP01が制御され、トランジスタT2がオンのときNチャ
ネル出力バッファTN01が制御される。
FIG. 5 shows a modification of FIG. 2, in which the pre-buffer section is constituted by an N-channel transistor T1 and a P-channel transistor T2. These transistors are controlled by the gate input IN. When the transistor T1 is on, the P-channel output buffer TP01 is controlled. When the transistor T2 is on, the N-channel output buffer TN01 is controlled.

第6図も第2図の変形例で、ゲートとG1〜G3のプリバ
ッファ部とし、本出力バッファ回路をトライステート回
路としている。即ち入力IN、ENの組み合わせにより、出
力バッファトランジスタTP01、TN01を、オンとオフの動
作関係以外に、ゲートG2、G3の出力によりTP01、TN01を
同時に、オフの動作即ち出力42をハイ・インピーダンス
状態とすることができるようにしてある。
FIG. 6 is also a modification of FIG. 2, in which a gate and pre-buffer sections of G1 to G3 are used, and the output buffer circuit is a tri-state circuit. That is, according to the combination of the inputs IN and EN, the output buffer transistors TP01 and TN01 are turned on and off, and the outputs of the gates G2 and G3 simultaneously turn off the TP01 and TN01. It is possible to be.

また第7図及び第8図は本発明の途中で考えられたも
のであり、それぞれ片方チャネルの出力バッファの例で
あり、第7図はPチャネルトランジスタで第8図はNチ
ャネルトランジスタにより出力バッファを構成したもの
である。即ち、第7図においては、分割ゲートの接続用
トランジスタTN11〜TN13、TP11〜TP13、第8図において
はTN14、TN15、TP14、TP15のうち、オンさせる方のトラ
ンジスタのgmは小として徐々にオンさせるようにし、オ
フさせる方のトランジスタのgmは大として早くオフさせ
るようにして貫通電流(トランジスタTP01またはTN01を
介した電源間電流)を小としている。
FIGS. 7 and 8 are examples of an output buffer of one channel each of which is considered in the course of the present invention. FIG. 7 shows a P-channel transistor and FIG. 8 shows an output buffer of an N-channel transistor. It is what constituted. That is, in FIG. 7, the gm of the transistor to be turned on among the transistors TN11 to TN13 and TP11 to TP13 for connecting the split gate, and in FIG. 8 among the transistors TN14, TN15, TP14 and TP15 is small and gradually turned on. The through current (current between power supplies via the transistor TP01 or TN01) is reduced by increasing the gm of the transistor to be turned off and increasing the gm of the transistor to be turned off earlier.

尚、本発明はこれらに実施例に示された回路に限定さ
れるものではなく他にもいろいろな変形実施が可能であ
る。
It should be noted that the present invention is not limited to the circuits shown in the embodiments, and various other modifications can be made.

[発明の効果] 以上のように本発明によれば、出力バッファのトラン
ジスタゲートを分割しそのゲート間をトランジスタで接
続する事により信号出力用のトランジスタのオンを徐々
に行う事ができるので出力線に接続された負荷容量の充
放電を緩やかに行うことができる。又、ゲート間に接続
されたトランジスタのサイズを所定の関係に設定する事
により、出力バッファスイッチング時に発生する貫通電
流を減少させる事ができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the transistor for signal output can be turned on gradually by dividing the transistor gate of the output buffer and connecting the gates with transistors, so that the output line The charging and discharging of the load capacity connected to the power supply can be performed slowly. Further, by setting the size of the transistor connected between the gates in a predetermined relationship, it is possible to reduce a through current generated at the time of output buffer switching.

このように、本発明によれば半導体デバイスの高速化
に伴い従来の出力バッファにおいて出力バッファスイッ
チング時に発生していたオーバーシュート,アンダーシ
ュート現象を抑制し、出力バッファスイッチング時にお
けるVDD-GND間の貫通電流を防ぐことができるので電源
を共用する他素子の誤動作やラッチアップ現象を防ぐ事
ができる。又、本発明によればトータルとしての出力バ
ッファサイズが従来と変わらない為従来と比較しても同
等の出力電流特性を得る事ができる。またゲート電極の
低抵抗化が図られても、分割ゲートに別途抵抗素子を接
続するので、問題は生じないし、信号遅延時間の正確化
もはかれる。
As described above, according to the present invention, the overshoot and undershoot phenomena occurring during the output buffer switching in the conventional output buffer with the increase in the speed of the semiconductor device are suppressed, and the penetration between VDD and GND during the output buffer switching is suppressed. Since the current can be prevented, it is possible to prevent a malfunction or a latch-up phenomenon of another element sharing the power supply. Further, according to the present invention, since the total output buffer size is not different from the conventional one, the same output current characteristic can be obtained as compared with the conventional one. Even if the resistance of the gate electrode is reduced, a separate resistance element is connected to the divided gate, so that no problem occurs and the signal delay time can be made more accurate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の途中で考えられた出力バッファ回路の
回路図、第2図ないし第6図は本発明の各実施例の回路
図、第7図及び第8図はそれぞれ本発明の途中で考えら
れた出力バッファ回路の回路図、第9図は従来の出力バ
ッファ回路図、第10図はその入出力特性図、第11図及び
第12図は第9図を更に具体化して示す回路図である。 TP01……出力バッファのPチャネルトランジスタ、TN01
……出力バッファのNチャネルトランジスタ、PG11〜PG
14……Pチャネル側分割ゲート、NG11〜NG13……Nチャ
ネル側分割ゲート、S……ソース、D……ドレイン、DF
01〜DF03、DF11、DF12……抵抗素子、TN11〜TN15、TP11
〜TP15……抵抗素子用トランジスタ、IV10……CMOSイン
バータ。
FIG. 1 is a circuit diagram of an output buffer circuit considered in the course of the present invention, FIGS. 2 to 6 are circuit diagrams of respective embodiments of the present invention, and FIGS. 9 is a circuit diagram of a conventional output buffer circuit, FIG. 10 is an input / output characteristic diagram thereof, and FIGS. 11 and 12 are circuits which further illustrate FIG. FIG. TP01 …… P-channel transistor of output buffer, TN01
…… Output buffer N-channel transistor, PG11 to PG
14: P-channel split gate, NG11 to NG13: N-channel split gate, S: source, D: drain, DF
01 to DF03, DF11, DF12 ...... Resistance element, TN11 to TN15, TP11
~ TP15 ... Resistance element transistor, IV10 ... CMOS inverter.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩地 正純 神奈川県川崎市幸区堀川町580番1号 株式会社東芝半導体システム技術センタ ー内 (56)参考文献 特開 昭63−292647(JP,A) 特開 昭62−48806(JP,A) 特開 平2−203618(JP,A) 特開 平2−246513(JP,A) 特開 昭62−82817(JP,A) 特開 昭62−299111(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Masazumi Shioji 580-1 Horikawa-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Toshiba Semiconductor System Technology Center Co., Ltd. (56) References JP-A-63-292647 (JP, A) JP-A-62-48806 (JP, A) JP-A-2-203618 (JP, A) JP-A-2-246513 (JP, A) JP-A-62-282817 (JP, A) JP-A-62-82817 −299111 (JP, A)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】出力が出力線に接続され、ゲートが複数個
に分割された第1のPチャネルMOSトランジスタと、 出力が上記出力線に接続され、ゲートが複数個に分割さ
れた第1のNチャネルMOSトランジスタと、 上記第1のPチャネルMOSトランジスタのゲート間に接
続され、入力側及び出力側がそれぞれ共通接続され、ゲ
ートに低レベル電位が与えられた第2のPチャネルMOS
トランジスタとゲートに高レベル電位が与えられた第2
のNチャネルMOSトランジスタと、 上記第1のNチャネルMOSトランジスタのゲート間に接
続され、入力側及び出力側がそれぞれ共通接続され、ゲ
ートに低レベル電位が与えられた第3のPチャネルMOS
トランジスタとゲートに高レベル電位が与えられた第3
のNチャネルMOSトランジスタとを具備し、 上記第2のPチャネルMOSトランジスタのgmが上記第3
のPチャネルMOSトランジスタのgmより大きく、上記第
3のNチャネルMOSトランジスタのgmが上記第2のNチ
ャネルMOSトランジスタのgmより大きくされていること
を特徴とする出力バッファ回路。
1. A first P-channel MOS transistor having an output connected to an output line and a gate divided into a plurality, and a first P-channel MOS transistor having an output connected to the output line and a gate divided into a plurality. A second P-channel MOS transistor connected between the N-channel MOS transistor and the gate of the first P-channel MOS transistor, having an input side and an output side commonly connected, and a low-level potential applied to the gate;
The second in which a high level potential is applied to the transistor and the gate
A third P-channel MOS transistor, which is connected between the gates of the N-channel MOS transistor and the first N-channel MOS transistor, has an input side and an output side commonly connected, and has a low-level potential applied to the gate.
Third where a high-level potential is applied to the transistor and the gate
And the gm of the second P-channel MOS transistor is the third N-channel MOS transistor.
An output buffer circuit wherein the gm of the third N-channel MOS transistor is larger than the gm of the second N-channel MOS transistor.
【請求項2】出力が出力線に接続され、ゲートが複数個
に分割された第1のPチャネルMOSトランジスタと、 出力が上記出力線に接続され、ゲートが複数個に分割さ
れた第1のNチャネルMOSトランジスタと、 上記第1のPチャネルMOSトランジスタのゲート間に接
続され、入力側及び出力側がそれぞれ共通接続され、上
記第1のPチャネル及びNチャネルMOSトランジスタを
導通制御する入力信号とは逆相の信号がゲートに与えら
れた第2のPチャネルMOSトランジスタとゲートに高レ
ベル電位が与えられた第2のNチャネルMOSトランジス
タと、 上記第1のNチャネルMOSトランジスタのゲート間に接
続され、入力側及び出力側がそれぞれ共通接続され、ゲ
ートに低レベル電位が与えられた第3のPチャネルMOS
トランジスタと上記第1のPチャネル及びNチャネルMO
Sトランジスタを導通制御する入力信号とは逆相の信号
がゲートに与えられた第3のNチャネルMOSトランジス
タとを具備し、 上記第2のPチャネルMOSトランジスタのgmが上記第3
のPチャネルMOSトランジスタのgmより大きく、上記第
3のNチャネルMOSトランジスタのgmが上記第2のNチ
ャネルMOSトランジスタのgmより大きくされていること
を特徴とする出力バッファ回路。
2. A first P-channel MOS transistor having an output connected to an output line and a gate divided into a plurality, and a first P-channel MOS transistor having an output connected to the output line and a gate divided into a plurality. An N-channel MOS transistor, an input signal connected between the gates of the first P-channel MOS transistors, an input side and an output side commonly connected, and an input signal for controlling conduction of the first P-channel and N-channel MOS transistors, A second P-channel MOS transistor having a gate supplied with a signal of opposite phase, a second N-channel MOS transistor having a high-level potential applied to the gate, and a gate connected to the gate of the first N-channel MOS transistor , An input side and an output side are commonly connected, and a third P-channel MOS having a gate supplied with a low-level potential
Transistor and the first P-channel and N-channel MO
A third N-channel MOS transistor having a gate supplied with a signal having a phase opposite to that of an input signal for controlling conduction of the S transistor, wherein gm of the second P-channel MOS transistor is the third N-channel MOS transistor.
An output buffer circuit wherein the gm of the third N-channel MOS transistor is larger than the gm of the second N-channel MOS transistor.
【請求項3】出力が出力線に接続され、ゲートが複数個
に分割された第1のPチャネルMOSトランジスタと、 出力が上記出力線に接続され、ゲートが複数個に分割さ
れた第1のNチャネルMOSトランジスタと、 入力側が上記第1のPチャネル及びNチャネルMOSトラ
ンジスタを導通制御する入力信号に共通に接続され、出
力側が上記第1のPチャネルMOSトランジスタの複数個
のゲートのうち初段のゲートを除く残りのゲートに接続
され、ゲートが上記第1のPチャネル及びNチャネルMO
Sトランジスタを導通制御する入力信号とは逆相の信号
に共通に接続された第2のPチャネルMOSトランジスタ
と、 上記第1のPチャネルMOSトランジスタのゲート間に入
出力間が接続され、ゲートに高レベル電位が与えられた
第2のNチャネルMOSトランジスタと、 上記第1のNチャネルMOSトランジスタのゲート間に入
出力間が接続され、ゲートに低レベル電位が与えられた
第3のPチャネルMOSトランジスタと、 入力側が上記第1のPチャネル及びNチャネルMOSトラ
ンジスタを導通制御する入力信号に共通に接続され、出
力側が上記第1のNチャネルMOSトランジスタの複数個
のゲートのうち初段のゲートを除く残りのゲートに接続
され、ゲートが上記第1のPチャネル及びNチャネルMO
Sトランジスタを導通制御する入力信号とは逆相の信号
に共通に接続された第3のNチャネルMOSトランジスタ
とを具備し、 上記第2のPチャネルMOSトランジスタのgmが上記第3
のPチャネルMOSトランジスタのgmより大きく、上記第
3のNチャネルMOSトランジスタのgmが上記第2のNチ
ャネルMOSトランジスタのgmより大きくされていること
を特徴とする出力バッファ回路。
3. A first P-channel MOS transistor having an output connected to an output line and a gate divided into a plurality, and a first P-channel MOS transistor having an output connected to the output line and a gate divided into a plurality. An N-channel MOS transistor, an input side of which is commonly connected to an input signal for controlling conduction of the first P-channel and N-channel MOS transistors, and an output side of a first stage among a plurality of gates of the first P-channel MOS transistor Connected to the remaining gates except the gate, and the gate is connected to the first P-channel and N-channel MOs.
An input / output is connected between a gate of the second P-channel MOS transistor and a gate of the first P-channel MOS transistor, which are commonly connected to a signal having a phase opposite to an input signal for controlling conduction of the S transistor. A third P-channel MOS transistor in which the input and output are connected between the gate of the second N-channel MOS transistor to which a high-level potential is applied and the gate of the first N-channel MOS transistor, and whose gate is supplied with a low-level potential A transistor, an input side of which is commonly connected to an input signal for controlling conduction of the first P-channel and N-channel MOS transistors, and an output side of the plurality of gates of the first N-channel MOS transistor other than the first-stage gate Connected to the remaining gates, where the gates are the first P-channel and N-channel MOs.
A third N-channel MOS transistor commonly connected to a signal having a phase opposite to that of the input signal for controlling the conduction of the S transistor, wherein gm of the second P-channel MOS transistor is
An output buffer circuit wherein the gm of the third N-channel MOS transistor is larger than the gm of the second N-channel MOS transistor.
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