JP2888593B2 - Semiconductor integrated circuit system and semiconductor integrated circuit - Google Patents

Semiconductor integrated circuit system and semiconductor integrated circuit

Info

Publication number
JP2888593B2
JP2888593B2 JP2091163A JP9116390A JP2888593B2 JP 2888593 B2 JP2888593 B2 JP 2888593B2 JP 2091163 A JP2091163 A JP 2091163A JP 9116390 A JP9116390 A JP 9116390A JP 2888593 B2 JP2888593 B2 JP 2888593B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
voltage
circuit
channel transistor
semiconductor integrated
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2091163A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH03289716A (en
Inventor
貴久男 木村
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.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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 Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP2091163A priority Critical patent/JP2888593B2/en
Publication of JPH03289716A publication Critical patent/JPH03289716A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2888593B2 publication Critical patent/JP2888593B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本発明は、半導体集積回路システム、及び、半導体集
積回路に係り、特に、複数の電源が供給されて動作する
半導体集積回路システム、及び、これに用いるのに好適
な半導体集積回路に関するものである。
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit system and a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a semiconductor integrated circuit system that operates by being supplied with a plurality of power supplies, and a semiconductor integrated circuit suitable for use in the system.

【従来の技術】[Prior art]

現在、半導体集積回路の標準動作電源電圧として5Vが
一般に用いられている。しかしながら、半導体集積回路
の大規模化に伴い、素子の微細化が進められる結果、素
子内の電界が強まり、素子の耐圧やホットキャリヤ等の
諸物理現象が微細化の妨げとなっている。 そこで、この問題に対しては、電源電圧を低下させ、
素子内の電界を緩和することによって解決を図ろうとす
る検討が進められており、規格標準化委員会JEDECは、6
4MDRAM以降の標準動作電源電圧として3.3Vを正式採用す
るといった動きもある。又、0.5μmクラスのロジック
においても、電源電圧として3.3Vが採用されるとの動き
もあり、今後、半導体集積回路の動作電源電圧の低下
は、一層拡大することが予想される。
At present, 5 V is generally used as a standard operation power supply voltage of a semiconductor integrated circuit. However, as the size of the semiconductor integrated circuit is increased, the miniaturization of the element is promoted. As a result, the electric field in the element is increased, and various physical phenomena such as the withstand voltage of the element and hot carriers hinder the miniaturization. Therefore, to solve this problem, lower the power supply voltage,
Studies are underway to solve the problem by relaxing the electric field in the device.
There is also a move to officially adopt 3.3V as the standard operating power supply voltage for 4MDRAM and later. In addition, there is a movement to adopt a power supply voltage of 3.3 V even in a 0.5 μm class logic, and it is expected that the operating power supply voltage of the semiconductor integrated circuit will be further reduced in the future.

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、電源電圧を3.3Vに低下させたとして
も、そのハード資源が、現在主流の5V系のハード資源程
度に揃うまでには、相当の期間が必要であり、この間
は、5V系と3.3V系が混用されることが予想される。 この場合、次のような問題が生じる。即ち、例えば第
5図に示す比較例の如く、D2、P02、N02からなるCMOS型
トライステート出力バッファ回路を有する5V系半導体集
積回路Aと3.3V系半導体集積回路Bの出力ピンD01、D11
を共通のバスラインBLに接続した場合、高圧側の半導体
集積回路AがバスラインBLを使用する際に、低圧側の半
導体集積回路Bの出力バッファトランジスタP12、N12の
ゲートには、それぞれ3.3V及び接地電圧(0V)が与えら
れ、バスラインBLを解放しようとする。ところが、高圧
側の半導体集積回路AからバスラインBLに出力される信
号がハイレベルの場合には、トランジスタP12のドレイ
ンに5Vが印加されてしまうため、このドレインジャンク
ションが導通し、チャネル及びウェル(又は基板)を介
して、半導体集積回路Aの電源(5V)から半導体集積回
路Bの電源(3.3V)にチャネル電流やウェル電流が流れ
る。すると、この電流によって低圧側の半導体集積回路
Bはラッチアップを起こしたり、あるいはトランジスタ
P12の劣化、破壊を招くことになる。 従って、例えば第5図に破線で示す如く、バスライン
BL上に電圧変換用インターフェイス回路Cを設けて、こ
のインターフェイス回路Cを介さなければ、バスライン
BLを共用することができないという問題点を有してい
た。 図において、dは入力信号、D2は、該入力信号dに応
じて出力バッファ用トランジスタP12、N12(半導体集積
回路B)、P02、N02(半導体集積回路A)を制御するた
めの、レベルシフト機能を有さないトライステート出力
バッファ駆動回路である。 このトライステート出力バッファ駆動回路D2は、例え
ば第6図に示す如く、アウトプットイネーブル信号OEが
ハイレベルである時に回路をアクティブとして入力信号
dに応じた出力信号を発生させ、アウトプットイネーブ
ル信号OEがローレベルである時にトランジスタP02、N02
(半導体集積回路Aの場合)をいずれもカットオフして
データバスBLを解放するための、トランジスタTP01、TP
02、TN01、TN02からなるPチャネル側NORゲート10と、
同じくトランジスタTP04、TP05、TN05、TN06からなるN
チャネル側NANDゲート12と、トランジスタTP03、TN03か
らなる、レベルシフト機能を有さないPチャネル側バッ
ファ14と、同じくトランジスタTP06、TN07からなる、レ
ベルシフト機能を有さないNチャネル側バッファ16と、
から構成されている。 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされた
ものであって、インターフェイス回路を介することな
く、バスラインを直接共有することができる半導体集積
回路システム、及び、半導体集積回路を提供することを
目的とする。
However, even if the power supply voltage is lowered to 3.3 V, it takes a considerable period of time for the hard resources to become as good as the current mainstream 5 V system hardware resources. It is expected that the system will be mixed. In this case, the following problem occurs. That is, as shown in a comparative example shown in FIG. 5, for example, output pins D01 and D11 of a 5V semiconductor integrated circuit A and a 3.3V semiconductor integrated circuit B having a CMOS tristate output buffer circuit composed of D2, P02 and N02.
Are connected to a common bus line BL, when the high-voltage side semiconductor integrated circuit A uses the bus line BL, the gates of the output buffer transistors P12 and N12 of the low-voltage side semiconductor integrated circuit B are connected to 3.3V, respectively. And the ground voltage (0 V) is applied to release the bus line BL. However, when a signal output from the high-voltage side semiconductor integrated circuit A to the bus line BL is at a high level, 5 V is applied to the drain of the transistor P12, so that the drain junction becomes conductive and the channel and the well ( Alternatively, a channel current or a well current flows from the power supply (5 V) of the semiconductor integrated circuit A to the power supply (3.3 V) of the semiconductor integrated circuit B via the substrate). Then, this current causes the semiconductor integrated circuit B on the low voltage side to latch up or to operate as a transistor.
P12 will be degraded and destroyed. Therefore, for example, as shown by a broken line in FIG.
A voltage conversion interface circuit C is provided on BL, and the bus line
There was a problem that BL could not be shared. In the figure, d is an input signal, and D2 is a level shift function for controlling the output buffer transistors P12 and N12 (semiconductor integrated circuit B), P02 and N02 (semiconductor integrated circuit A) according to the input signal d. Is a tri-state output buffer drive circuit having no. The tri-state output buffer drive circuit D2 activates the circuit when the output enable signal OE is at a high level to generate an output signal corresponding to the input signal d as shown in FIG. Are low when transistors P02, N02
(In the case of the semiconductor integrated circuit A), the transistors TP01 and TP for cutting off and releasing the data bus BL.
P-channel NOR gate 10 consisting of 02, TN01, and TN02;
N consisting of transistors TP04, TP05, TN05 and TN06
A channel-side NAND gate 12, a transistor TP03, a P-channel buffer 14 without a level shift function having a TN03, and a transistor NTP buffer 16 also having a transistor TP06, TN07, without a level shift function,
It is composed of The present invention has been made in order to solve the conventional problems, and provides a semiconductor integrated circuit system and a semiconductor integrated circuit that can directly share a bus line without passing through an interface circuit. With the goal.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本発明は、電源電圧が互いに異なる回路であって、該
電源電圧に応じた異なる振幅の出力信号を発生する複数
の回路と、該回路を接続する共通のバスラインとを有す
る半導体集積回路システムにおいて、電源電圧が低い方
の回路の出力pチャネルトランジスタのウェル又は基板
に、電源電圧が高い方の回路の電源電圧と略等しいか、
これより高い電圧を印加する高電圧印加手段と、前記出
力pチャネルトランジスタのゲートに印加されるゲート
制御信号のハイレベルを、電源電圧が高い方の回路の電
源電圧と略等しいか、これより高い電圧に昇圧するレベ
ルシフト回路とを設け、電源電圧が低い方の回路の出力
pチャネルトランジスタへ、電源電圧の高い方の回路か
ら電流が流れ込まないようにして、前記目的を達成した
ものである。 本発明は、又、共通のバスラインを介して、電源電圧
が自分より高い回路に接続される半導体集積回路におい
て、その出力pチャネルトランジスタのウェル又は基板
に、電源電圧が自分より高い回路の電源電圧と略等しい
か、これより高い電圧を印加する高電圧印加手段と、該
出力pチャネルトランジスタのゲートに印加されるゲー
ト制御信号のハイレベルを、電源電圧が自分より高い回
路の電源電圧と略等しいか、これより高い電圧に昇圧す
るレベルシフト回路とを含むことにより、前記システム
に用いるのに好適な半導体集積回路を提供するようにし
たものである。 又、前記半導体集積回路が、電源と出力端との間に接
続されたpチャネルトランジスタと、接地と前記出力端
との間に接続されたnチャネルトランジスタとを有し、
該2つのトランジスタは、入力信号に応じて相補的に導
通制御されて、出力端に前記電源又は接地電圧を供給す
るようにされており、前記高電圧印加手段が、前記pチ
ャネルトランジスタのウェル又は基板に、前記自分より
電源電圧が高い回路の電源電圧と略等しいか、これより
高い電圧を印加するようにし、前記レベルシフト回路
が、少なくとも前記pチャネルトランジスタのゲートに
印加されるゲート制御信号のハイレベルを該pチャネル
トランジスタがカットオフする電圧以上の電圧に昇圧す
るようにしたものである。 更に、前記半導体集積回路が、前記電源電圧が自分よ
り高い回路の電源電圧と略等しいか、これより高い電圧
を、自分で生成するための昇圧回路を含むようにしたも
のである。 本発明は、又、電源電圧が異なる、少なくとも2つの
電源を有する半導体集積回路において、第1の電源と出
力端との間に接続された出力pチャネルトランジスタ
と、接地と前記出力端との間に接続された出力nチャネ
ルトランジスタとを有し、該2つのトランジスタは入力
信号に応じて相補的に導通制御されて、出力端に略前記
第1の電源の電圧又は接地電圧を供給するようにされ、
該出力pチャネルトランジスタのウェル又は基板に、前
記第1の電源よりも電圧の高い第2の電源が接続され、
該出力pチャネルトランジスタのゲートに印加されるゲ
ート制御信号のハイレベルを第2の電源の電圧と略等し
い電圧に昇圧するレベルシフト回路を設けて、前記目的
を達成したものである。
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit system including a plurality of circuits having different power supply voltages and generating output signals having different amplitudes according to the power supply voltage, and a common bus line connecting the circuits. Whether the power supply voltage is approximately equal to the power supply voltage of the higher circuit in the well or substrate of the output p-channel transistor of the lower circuit,
The high voltage applying means for applying a higher voltage and the high level of the gate control signal applied to the gate of the output p-channel transistor are substantially equal to or higher than the power supply voltage of the circuit having the higher power supply voltage. The above object is achieved by providing a level shift circuit for boosting the voltage to a voltage, and preventing a current from flowing from a circuit having a higher power supply voltage to an output p-channel transistor of a circuit having a lower power supply voltage. The present invention also provides a semiconductor integrated circuit connected to a circuit having a power supply voltage higher than its own through a common bus line. A high voltage applying means for applying a voltage substantially equal to or higher than the voltage; and a high level of a gate control signal applied to the gate of the output p-channel transistor, which is referred to as a power supply voltage of a circuit whose power supply voltage is higher than itself. A semiconductor integrated circuit suitable for use in the system is provided by including a level shift circuit for boosting the voltage to a voltage equal to or higher than the voltage. The semiconductor integrated circuit has a p-channel transistor connected between a power supply and an output terminal, and an n-channel transistor connected between ground and the output terminal,
The two transistors are controlled in a complementary manner in response to an input signal to supply the power supply or the ground voltage to an output terminal, and the high voltage applying means includes a well or a p-channel transistor of the p-channel transistor. A voltage which is substantially equal to or higher than a power supply voltage of a circuit whose power supply voltage is higher than its own voltage is applied to the substrate, and the level shift circuit controls at least a gate control signal applied to the gate of the p-channel transistor. The high level is boosted to a voltage higher than the voltage at which the p-channel transistor is cut off. Further, the semiconductor integrated circuit includes a booster circuit for generating a voltage by itself that is substantially equal to or higher than the power supply voltage of the circuit whose power supply voltage is higher than the power supply voltage of the semiconductor integrated circuit. According to the present invention, in a semiconductor integrated circuit having at least two power supplies having different power supply voltages, an output p-channel transistor connected between a first power supply and an output terminal; And an output n-channel transistor connected to the two transistors, the two transistors being controlled in a complementary manner in response to an input signal so as to supply a voltage of the first power supply or a ground voltage to an output terminal. And
A second power supply having a higher voltage than the first power supply is connected to a well or a substrate of the output p-channel transistor;
The above object is achieved by providing a level shift circuit for increasing the high level of a gate control signal applied to the gate of the output p-channel transistor to a voltage substantially equal to the voltage of the second power supply.

【作用及び効果】[Action and effect]

本発明においては、電源電圧が互いに異なる回路であ
って、該電源電圧に応じた異なる振幅の出力信号を発生
する複数の回路と、該回路を接続する共通のバスライン
とを有する半導体集積回路システムにおいて、電源電圧
が低い方の回路の出力pチャネルトランジスタのウェル
又は基板に、電源電圧が高い方の回路の電源電圧と略等
しいか、これより高い電圧を印加する高電圧印加手段
と、前記出力pチャネルトランジスタのゲートに印加さ
れるゲート制御信号のハイレベルを、電源電圧が高い方
の回路の電源電圧と略等しいか、これより高い電圧に昇
圧するレベルシフト回路とを設け、電源電圧が低い方の
回路の出力pチャネルトランジスタへ、電源電圧の高い
方の回路から電流が流れ込まないようにしている。従っ
て、電源電圧が異なる回路を共通のバスラインで接続し
ても、電源電圧が高い方の回路から低い方の回路に向か
って電流が流れることがなく、素子の劣化、破壊やラッ
チアップの発生を防止することができ、半導体集積回路
の信頼性を向上することができる。又、インターフェイ
ス回路を用いる必要がない。 特に、前記システムに用いるのに好適な半導体集積回
路において、電源と出力端との間に接続されたpチャネ
ルトランジスタと、接地と前記出力端との間に接続され
たnチャネルトランジスタとを有し、該2つのトランジ
スタは、入力信号に応じて相補的に導通制御されて、出
力端に前記電源又は接地電圧を供給するようにされ、前
記高電圧印加手段が、前記pチャネルトランジスタのウ
ェル又は基板に、前記自分より電源電圧が高い回路の電
源電圧と略等しいか、これより高い電圧を印加するよう
にし、前記レベルシフト回路が、少なくとも前記pチャ
ネルトランジスタのゲートに印加されるゲート制御信号
のハイレベルを該pチャネルトランジスタがカットオフ
する電圧以上の電圧に昇圧するようにした場合には、前
記目的を確実に達成することができる。又、電源電圧が
異なる、少なくとも2つの電源を有する半導体集積回路
において、第1の電源と出力端との間に接続された出力
pチャネルトランジスタと、接地と前記出力端との間に
接続された出力nチャネルトランジスタとを有し、該2
つのトランジスタは入力信号に応じて相補的に導通制御
されて、出力端に略前記第1の電源の電圧又は接地電圧
を供給するようにされ、該出力pチャネルトランジスタ
のウェル又は基板に、前記第1の電源よりも電圧の高い
第2の電源が接続され、該出力pチャネルトランジスタ
のゲートに印加されるゲート制御信号のハイレベルを第
2の電源の電圧と略等しい電圧に昇圧するレベルシフト
回路を設けた場合には、前記目的を確実に達成した半導
体集積回路を提供することができる。
According to the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit system having a plurality of circuits having different power supply voltages and generating output signals having different amplitudes according to the power supply voltage, and a common bus line connecting the circuits. A high voltage applying means for applying a voltage substantially equal to or higher than the power supply voltage of the higher power supply circuit to the well or substrate of the output p-channel transistor of the lower power supply voltage circuit; a level shift circuit that boosts the high level of the gate control signal applied to the gate of the p-channel transistor to a voltage that is substantially equal to or higher than the power supply voltage of the higher power supply voltage; Current is prevented from flowing into the output p-channel transistor of the other circuit from the circuit with the higher power supply voltage. Therefore, even if circuits having different power supply voltages are connected by a common bus line, current does not flow from a circuit having a higher power supply voltage to a circuit having a lower power supply voltage, which causes deterioration, destruction, and latch-up of elements. Can be prevented, and the reliability of the semiconductor integrated circuit can be improved. Also, there is no need to use an interface circuit. In particular, a semiconductor integrated circuit suitable for use in the system includes a p-channel transistor connected between a power supply and an output terminal, and an n-channel transistor connected between ground and the output terminal. The two transistors are controlled to conduct conduction complementarily in response to an input signal so as to supply the power supply or the ground voltage to an output terminal, and the high voltage applying means includes a well or a substrate of the p-channel transistor. A voltage that is substantially equal to or higher than the power supply voltage of the circuit whose power supply voltage is higher than the power supply voltage of the circuit, and the level shift circuit controls at least a high level of a gate control signal applied to the gate of the p-channel transistor. If the level is boosted to a voltage higher than the voltage at which the p-channel transistor is cut off, the above object is surely achieved. Rukoto can. In addition, in a semiconductor integrated circuit having at least two power supplies having different power supply voltages, an output p-channel transistor connected between a first power supply and an output terminal, and connected between a ground and the output terminal. An output n-channel transistor;
The two transistors are controlled in a complementary manner in response to an input signal so as to supply a voltage of the first power supply or a ground voltage to an output terminal thereof. A second power supply having a higher voltage than the first power supply is connected, and a level shift circuit that boosts a high level of a gate control signal applied to the gate of the output p-channel transistor to a voltage substantially equal to the voltage of the second power supply Is provided, it is possible to provide a semiconductor integrated circuit that reliably achieves the above object.

【実施例】【Example】

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明
する。 本発明の第1実施例は、第1図に示す如く、前出第5
図に示したような低圧側の3.3V系半導体集積回路Bの3.
3V電源と出力端子D11との間に接続された、例えばPチ
ャネルMOS型の第1のトランジスタP01と、接地と前記出
力端子D11との間に接続された、例えばNチャネルMOS型
の第2のトランジスタN01とを有し、入力信号dに応じ
て該トランジスタP01及びN01を相補的に導通制御して、
出力端子D11に前記電源又は接地電圧を供給するための
トライステート出力バッファ駆動回路D1とを有する低圧
側の3.3V系半導体集積回路Bにおいて、前記第1のトラ
ンジスタP01のウェル又は基板に5V電源からの電圧を印
加すると共に、第2図に示す如く、前記第1のトランジ
スタP01のゲートに印加されるゲート制御信号のハイレ
ベルを5Vに昇圧するレベルシフト回路20を設けたもので
ある。 前記トライステート出力バッファ駆動回路D1は、第2
図に詳細に示す如く、アウトプットイネーブル信号OEに
応じて、該回路をアクティブとして、入力信号dに応じ
た出力信号を発生させるか、又は、出力トランジスタP0
1、N01のいずれもカットオフとしてデータバスBLを解放
するための、トランジスタTP1、TP2、TN1、TN2からなる
Pチャネル側NORゲート10と、同じくトランジスタTP5、
TP6、TN5、TN6からなるNチャネル側NANDゲート12と、
前記Pチャネル側NORゲート10から出力トランジスタP01
のゲートに印加されるゲート制御信号のレベルを、入力
信号のレベル0〜3.3Vから5V電源に合わせたレベル0〜
5Vに昇圧するための、例えばトランジスタTP3、TP4、TN
3、TN4からなるレベルシフト回路20と、前記Nチャネル
側のNANDゲート12の出力を前記出力トランジスタN01の
ゲートに伝達するための、トランジスタTP7、TN7からな
るバッファ16とから構成されている。 なお、Nチャネル側に関しては、高圧側の半導体集積
回路Aと低圧側の半導体集積回路Bの接地レベルは同一
電位(グランド電位)であるから、電源電圧の相違に由
来する該問題は起こらない。このため、本実施例におい
ては、レベルシフト回路20をPチャネル側のみに受け
て、回路構成を簡略化している。なお、Nチャネル側に
も同様のレベルシフト回路を設けても勿論よく、この場
合、トランジスタN01の電流駆動量が増すため、より大
きな外部負荷を高速に駆動することができる。 本実施例によれば、出力バッファトランジスタP01の
ウェル又は基板が5Vにバイアスされ、しかも、トライス
テート出力バッファ駆動回路D1に内蔵したレベルシフト
回路20によって、該トランジスタP01のゲートに印加さ
れる信号のレベルを、入力信号のレベル0〜3.3Vから0
〜5Vまで昇圧したので、トランジスタP01を完全にカッ
トオフすることができ、たとえ出力端子D11側から5Vが
印加されても、チャネル電流やウェル電流が発生せず、
前記のような問題を回避することができる。 次に、第3図を参照して、本発明の第2実施例を詳細
に説明する。 この第2実施例は、前記第1実施例と同様の3.3V系半
導体集積回路Bにおいて、その内部に昇圧回路HVを内蔵
して、3.3V電源からバイアス電圧VB、例えば5Vを得るよ
うにしたものである。 前記昇圧回路HVは、例えば第4図に示す如く、リング
オシレータROと、インバータINVと、キャパシタC1、C2
と、トランジスタN1、N2、N3とから構成されるチャージ
ポンプ回路と、このチャージポンプ回路により昇圧され
た出力VBを電源(3.3V)から2倍のスレッショルド電圧
分だけ高い電圧でクランプするダイオードトランジスタ
N4、N5とから構成されている。 本実施例においては、外部から5Vを印加する必要がな
いので、システム構成が簡略である。 なお、前記実施例においては、いずれも、高圧側とし
て5V系、低圧側として3.3V系の半導体集積回路が用いら
れていたが、半導体集積回路の電源電圧及びその組合わ
せはこれに限定されない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the first embodiment of the present invention, as shown in FIG.
3.3.V of the 3.3V semiconductor integrated circuit B on the low voltage side as shown in the figure.
A first transistor P01 of, for example, a P-channel MOS type connected between the 3V power supply and the output terminal D11, and a second of an N-channel MOS type, for example, connected between ground and the output terminal D11. Having a transistor N01, and complementarily controlling conduction of the transistors P01 and N01 according to an input signal d,
In the low-voltage side 3.3 V semiconductor integrated circuit B having a tri-state output buffer drive circuit D 1 for supplying the power supply or the ground voltage to the output terminal D 11, the well or substrate of the first transistor P 01 is supplied from the 5 V power supply. And a level shift circuit 20 for raising the high level of the gate control signal applied to the gate of the first transistor P01 to 5 V, as shown in FIG. The tri-state output buffer driving circuit D1 has a second
As shown in detail in the figure, the circuit is activated according to an output enable signal OE to generate an output signal according to an input signal d, or an output transistor P0
1 and N01, to release the data bus BL as a cutoff, a P-channel side NOR gate 10 including transistors TP1, TP2, TN1, and TN2;
An N-channel side NAND gate 12 including TP6, TN5, and TN6;
From the P-channel NOR gate 10 to the output transistor P01
The level of the gate control signal applied to the gate of the input signal is changed from the input signal level 0 to 3.3 V to the level 0 to match the 5 V power supply
For example, transistors TP3, TP4, TN to boost to 5V
3, a level shift circuit 20 composed of TN4, and a buffer 16 composed of transistors TP7 and TN7 for transmitting the output of the NAND gate 12 on the N-channel side to the gate of the output transistor N01. On the N-channel side, since the ground level of the high-voltage side semiconductor integrated circuit A and the low-voltage side semiconductor integrated circuit B are the same potential (ground potential), the above-mentioned problem caused by the difference in power supply voltage does not occur. For this reason, in the present embodiment, the level shift circuit 20 is received only on the P channel side to simplify the circuit configuration. It is needless to say that a similar level shift circuit may be provided on the N-channel side. In this case, the current drive amount of the transistor N01 increases, so that a larger external load can be driven at high speed. According to the present embodiment, the well or substrate of the output buffer transistor P01 is biased to 5 V, and the level shift circuit 20 incorporated in the tristate output buffer drive circuit D1 detects the signal applied to the gate of the transistor P01. The level is changed from the input signal level 0 to 3.3V to 0.
Since the voltage has been boosted to ~ 5V, the transistor P01 can be completely cut off, and even if 5V is applied from the output terminal D11 side, no channel current or well current is generated, and
The above problem can be avoided. Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In the second embodiment, a booster circuit HV is built in the same 3.3 V semiconductor integrated circuit B as in the first embodiment, and a bias voltage VB, for example, 5 V is obtained from a 3.3 V power supply. Things. For example, as shown in FIG. 4, the booster circuit HV includes a ring oscillator RO, an inverter INV, and capacitors C1 and C2.
And a charge pump circuit composed of transistors N1, N2, and N3, and a diode transistor that clamps the output VB boosted by the charge pump circuit at a voltage that is twice as high as the threshold voltage from a power supply (3.3V).
It consists of N4 and N5. In this embodiment, since it is not necessary to apply 5 V from the outside, the system configuration is simple. In each of the above embodiments, the semiconductor integrated circuit of the 5 V system is used as the high voltage side and the 3.3 V system is used as the low voltage side. However, the power supply voltage of the semiconductor integrated circuit and the combination thereof are not limited thereto.

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

第1図は、本発明の第1実施例の全体構成を示す、一部
回路図を含むブロック線図、 第2図は、第1実施例で用いらていれるレベルシフト回
路を含むトライステート出力バッファ回路を示す回路
図、 第3図は、本発明の第2実施例を示す、一部回路図を含
むブロック線図、 第4図は、第2実施例で用いられている昇圧回路の構成
を示す回路図、 第5図は、比較例の全体構成を示す、一部回路図を含む
ブロック線図、 第6図は、比較例で用いられているトライステート出力
バッファ回路を示す回路図である。 A……5V系半導体集積回路、 B……3.3V系半導体集積回路、 BL……バスライン、 P01、N01……トランジスタ、 d……入力信号、 D1、D2……トライステート出力バッファ駆動回路、 20……レベルシフト回路、 HV……昇圧回路、 VB……バイアス電圧。
FIG. 1 is a block diagram including a partial circuit diagram showing the entire configuration of a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a tri-state output including a level shift circuit used in the first embodiment. FIG. 3 is a circuit diagram showing a buffer circuit, FIG. 3 is a block diagram including a partial circuit diagram showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a configuration of a booster circuit used in the second embodiment. FIG. 5 is a block diagram including a partial circuit diagram showing the entire configuration of the comparative example. FIG. 6 is a circuit diagram showing a tri-state output buffer circuit used in the comparative example. is there. A: 5V semiconductor integrated circuit, B: 3.3V semiconductor integrated circuit, BL: Bus line, P01, N01 ... Transistor, d: Input signal, D1, D2 ... Tristate output buffer drive circuit, 20: Level shift circuit, HV: Boost circuit, VB: Bias voltage.

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】電源電圧が互いに異なる回路であって、該
電源電圧に応じた異なる振幅の出力信号を発生する複数
の回路と、該回路を接続する共通のバスラインとを有す
る半導体集積回路システムにおいて、 電源電圧が低い方の回路の出力pチャネルトランジスタ
のウェル又は基板に、電源電圧が高い方の回路の電源電
圧と略等しいか、これより高い電圧を印加する高電圧印
加手段と、 前記出力pチャネルトランジスタのゲートに印加される
ゲート制御信号のハイレベルを、電源電圧が高い方の回
路の電源電圧と略等しいか、これより高い電圧に昇圧す
るレベルシフト回路とを設け、 電源電圧が低い方の回路の出力pチャネルトランジスタ
へ、電源電圧の高い方の回路から電流が流れ込まないよ
うにしたことを特徴とする半導体集積回路システム。
1. A semiconductor integrated circuit system comprising: a plurality of circuits having different power supply voltages; generating a plurality of output signals having different amplitudes according to the power supply voltage; and a common bus line connecting the circuits. A high voltage applying means for applying a voltage substantially equal to or higher than the power supply voltage of the higher power supply circuit to the well or substrate of the output p-channel transistor of the lower power supply voltage circuit; a level shift circuit that boosts the high level of the gate control signal applied to the gate of the p-channel transistor to a voltage that is substantially equal to or higher than the power supply voltage of the higher power supply voltage; Wherein a current is prevented from flowing into an output p-channel transistor of the other circuit from a circuit having a higher power supply voltage. Beam.
【請求項2】共通のバスラインを介して、電源電圧が自
分より高い回路に接続される半導体集積回路であって、 その出力pチャネルトランジスタのウェル又は基板に、
電源電圧が自分より高い回路の電源電圧と略等しいか、
これより高い電圧を印加する高電圧印加手段と、 該出力pチャネルトランジスタのゲートに印加されるゲ
ート制御信号のハイレベルを、電源電圧が自分より高い
回路の電源電圧と略等しいか、これより高い電圧に昇圧
するレベルシフト回路と、 を含むことを特徴とする半導体集積回路。
2. A semiconductor integrated circuit connected to a circuit having a power supply voltage higher than the power supply voltage via a common bus line, wherein a well or a substrate of an output p-channel transistor includes:
Whether the power supply voltage is almost equal to the power supply voltage of the higher circuit,
A high voltage applying means for applying a voltage higher than this; and a high level of a gate control signal applied to the gate of the output p-channel transistor, the power supply voltage being substantially equal to or higher than the power supply voltage of the circuit higher than itself. A semiconductor integrated circuit, comprising: a level shift circuit that boosts a voltage.
【請求項3】請求項2に記載の半導体集積回路におい
て、 電源と出力端との間に接続されたpチャネルトランジス
タと、接地と前記出力端との間に接続されたnチャネル
トランジスタとを有し、 該2つのトランジスタは、入力信号に応じて相補的に導
通制御されて、出力端に前記電源電圧又は接地電圧を供
給するようにされ、 前記高電圧印加手段が、前記pチャネルトランジスタの
ウェル又は基板に、前記自分より電源電圧が高い回路の
電源電圧と略等しいか、これより高い電圧を印加するよ
うにされ、 前記レベルシフト回路が、少なくとも前記pチャネルト
ランジスタのゲートに印加されるゲート制御信号のハイ
レベルを該pチャネルトランジスタがカットオフする電
圧以上の電圧に昇圧するようにされていることを特徴と
する半導体集積回路。
3. The semiconductor integrated circuit according to claim 2, further comprising: a p-channel transistor connected between a power supply and an output terminal; and an n-channel transistor connected between ground and said output terminal. The two transistors are controlled in a complementary manner in response to an input signal so as to supply the power supply voltage or the ground voltage to an output terminal, and the high voltage applying means includes a well of the p-channel transistor. Alternatively, a voltage which is substantially equal to or higher than a power supply voltage of a circuit whose power supply voltage is higher than its own voltage is applied to the substrate, and the level shift circuit controls at least a gate of the p-channel transistor. A semiconductor device characterized in that a high level of a signal is boosted to a voltage higher than a voltage at which the p-channel transistor is cut off. Product circuit.
【請求項4】前記請求項2又は3に記載の半導体集積回
路において、更に、前記電源電圧が自分より高い回路の
電源電圧と略等しいか、これより高い電圧を、自分で生
成するための昇圧回路を含むことを特徴とする半導体集
積回路。
4. The semiconductor integrated circuit according to claim 2, further comprising: a booster for generating a self-generated voltage whose power supply voltage is substantially equal to or higher than a power supply voltage of a circuit higher than itself. A semiconductor integrated circuit including a circuit.
【請求項5】電源電圧が異なる、少なくとも2つの電源
を有する半導体集積回路であって、 第1の電源と出力端との間に接続された出力pチャネル
トランジスタと、接地と前記出力端との間に接続された
出力nチャネルトランジスタとを有し、 該2つのトランジスタは入力信号に応じて相補的に導通
制御されて、出力端に略前記第1の電源の電圧又は接地
電圧を供給するようにされ、 該出力pチャネルトランジスタのウェル又は基板に、前
記第1の電源よりも電圧の高い第2の電源が接続され、 該出力pチャネルトランジスタのゲートに印加されるゲ
ート制御信号のハイレベルを第2の電源の電圧と略等し
い電圧に昇圧するレベルシフト回路を有することを特徴
とする半導体集積回路。
5. A semiconductor integrated circuit having at least two power supplies having different power supply voltages, comprising: an output p-channel transistor connected between a first power supply and an output terminal; An output n-channel transistor connected between the two transistors, the two transistors being controlled in a complementary manner in response to an input signal to supply an output terminal with a voltage of the first power supply or a ground voltage. A second power supply having a higher voltage than the first power supply is connected to the well or the substrate of the output p-channel transistor, and the high level of the gate control signal applied to the gate of the output p-channel transistor is changed. A semiconductor integrated circuit having a level shift circuit for boosting a voltage to a voltage substantially equal to a voltage of a second power supply.
JP2091163A 1990-04-05 1990-04-05 Semiconductor integrated circuit system and semiconductor integrated circuit Expired - Fee Related JP2888593B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2091163A JP2888593B2 (en) 1990-04-05 1990-04-05 Semiconductor integrated circuit system and semiconductor integrated circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2091163A JP2888593B2 (en) 1990-04-05 1990-04-05 Semiconductor integrated circuit system and semiconductor integrated circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03289716A JPH03289716A (en) 1991-12-19
JP2888593B2 true JP2888593B2 (en) 1999-05-10

Family

ID=14018820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2091163A Expired - Fee Related JP2888593B2 (en) 1990-04-05 1990-04-05 Semiconductor integrated circuit system and semiconductor integrated circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2888593B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003188278A (en) * 2002-11-01 2003-07-04 Sharp Corp Semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03289716A (en) 1991-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5646550A (en) High reliability output buffer for multiple voltage system
US5831449A (en) Output circuit for use in a semiconductor integrated circuit
EP0614279B1 (en) Overvoltage tolerant output buffer circuit
US4978870A (en) CMOS digital level shifter circuit
JP3258866B2 (en) Integrated circuit
US5574389A (en) CMOS 3.3 volt output buffer with 5 volt protection
US4473758A (en) Substrate bias control circuit and method
JP3210567B2 (en) Semiconductor output circuit
US7573304B2 (en) Input/output circuit and input/output device
JPH02215154A (en) Voltage control circuit
US6043681A (en) CMOS I/O circuit with high-voltage input tolerance
JPH05136685A (en) Level conversion circuit
US5973508A (en) Voltage translation circuit for mixed voltage applications
JPH08148986A (en) Output buffer circuit
EP0346898A2 (en) Power supply switching circuit
US5966044A (en) Pull-up circuit and semiconductor device using the same
JP3652793B2 (en) Voltage conversion circuit for semiconductor devices
US6078197A (en) Output driver circuit utilizing floating wells
JP2888593B2 (en) Semiconductor integrated circuit system and semiconductor integrated circuit
JP3198225B2 (en) Low voltage output circuit
US5952866A (en) CMOS output buffer protection circuit
JP3557694B2 (en) Output circuit
US7046493B2 (en) Input/output buffer protection circuit
KR940006507B1 (en) Output buffer circuit
JP2672023B2 (en) Substrate voltage generation circuit

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080219

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090219

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090219

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100219

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees