JP2908348B2 - Output circuit - Google Patents

Output circuit

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JP2908348B2
JP2908348B2 JP8257247A JP25724796A JP2908348B2 JP 2908348 B2 JP2908348 B2 JP 2908348B2 JP 8257247 A JP8257247 A JP 8257247A JP 25724796 A JP25724796 A JP 25724796A JP 2908348 B2 JP2908348 B2 JP 2908348B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、出力回路に関し、
特にデジタル信号を扱う出力回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an output circuit,
In particular, it relates to an output circuit that handles digital signals.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路(以下、ICと称す)
は、通常外部から信号やデータを入力して内部処理を行
い、その処理結果を出力回路を介してを外部に信号を出
力している。
2. Description of the Related Art Semiconductor integrated circuits (hereinafter referred to as ICs)
Usually performs internal processing by inputting a signal or data from the outside, and outputs a signal of the processing result to an external through an output circuit.

【0003】ICの供給端子,基準端子は、ICパッケ
ージの外部供給端子及び外部基準端子からそれぞれ供給
電圧,基準電圧を供給される。これら両電圧は、ICパ
ッケージの上の配線、ICパッケージ内のボンディング
等に存在するインダクタンスを介してICに供給され
る。また、ICの出力端子と基準端子間には外部負荷と
しての負荷容量が接続される。
The supply terminal and the reference terminal of the IC are supplied with a supply voltage and a reference voltage from an external supply terminal and an external reference terminal of the IC package, respectively. These two voltages are supplied to the IC via inductances existing in wiring on the IC package, bonding in the IC package, and the like. A load capacitance as an external load is connected between the output terminal of the IC and the reference terminal.

【0004】この外部負荷としての容量は基板ボード上
に実装された場合時として10〜100pF程度の値に
なり、これを高速に駆動するのには、駆動能力の大きな
出力回路を使用しなければならない。
The capacitance as an external load is about 10 to 100 pF when mounted on a substrate board. In order to drive this at high speed, an output circuit having a large driving capability must be used. No.

【0005】しかしながら、このような駆動能力の大き
な出力回路を用いると、ICの実使用時にオーバーシュ
ート,アンダーシュートによるノイズの発生が問題にな
る。すなわち、IC内の出力回路の高速な遷移により、
供給端子及び基準端子に逆起電力が発生するからであ
る。
However, when an output circuit having such a large driving capability is used, the occurrence of noise due to overshoot and undershoot when the IC is actually used becomes a problem. That is, due to the fast transition of the output circuit in the IC,
This is because back electromotive force is generated at the supply terminal and the reference terminal.

【0006】例えば、出力信号がHiからLoに変化す
る場合を考える。予め、外部負荷容量(以下C1と称
す)に貯えられている電荷は、トランジスタがONする
ことにより、基準端子に放電される。これにより、出力
信号がHiからLoに変化する。このとき、基準端子に
流れる電流ISSも変化する。
For example, consider the case where the output signal changes from Hi to Lo. The electric charge stored in the external load capacitance (hereinafter referred to as C1) in advance is discharged to the reference terminal when the transistor is turned on. As a result, the output signal changes from Hi to Lo. At this time, the current ISS flowing to the reference terminal also changes.

【0007】この電流ISSの時間的変化の割合dIS
S/dtと、外部基準端子と基準端子間のインダクタン
ス成分L1とにより、基準端子にはL1×(dISS/
dt)なる逆起電力が発生する。すなわち、IC内部で
はトランジスタがONした直後に基準電圧が上昇し、そ
の後ON電流が減少するのに伴って負極性に引かれ、ま
たON電流が流れなくなると、元の基準電圧に戻って安
定する。
[0007] The rate of change of the current ISS over time dIS
Based on S / dt and the inductance component L1 between the external reference terminal and the reference terminal, L1 × (dISS /
dt) is generated. That is, in the IC, the reference voltage rises immediately after the transistor is turned on, and then becomes negative as the ON current decreases. When the ON current stops flowing, the reference voltage returns to the original reference voltage and stabilizes. .

【0008】この信号波形の立ち上がり時間Tr,立ち
下がり時間Tfを小さくし高速化するほどこの逆起電力
が大きくなり、オーバーシュート,アンダーシュートの
ノイズが発生しやすくなる。
As the rise time Tr and fall time Tf of the signal waveform are reduced and the speed is increased, the back electromotive force increases, and overshoot and undershoot noises are more likely to occur.

【0009】上記で説明したように、出力回路を高速動
作させる為には、立ち上がり時間Tr,立ち下がり時間
Tfを出来る限り小さくする必要があり、ゲート幅Wの
大きなトランジスタを用いて、大きな駆動力を得てこれ
を実現している。
As described above, in order to operate the output circuit at a high speed, the rise time Tr and the fall time Tf must be as small as possible. Has achieved this.

【0010】しかし、出力回路の駆動力大きくすると、
オーバーシュート,アンダーシュートによるノイズが発
生してしまい誤動作の原因になる。よって、出力回路の
発生するノイズを低減する為には、出力回路を駆動する
トランジスタの能力を小さくして、出力信号の立ち上り
時間および立ち下り時間(Tr,Tf)を鈍らせる必要
がある。
However, when the driving force of the output circuit is increased,
Noise due to overshoot and undershoot is generated and causes a malfunction. Therefore, in order to reduce the noise generated by the output circuit, it is necessary to reduce the capability of the transistor for driving the output circuit and to slow the rise time and the fall time (Tr, Tf) of the output signal.

【0011】しかし立ち上り時間および立ち下り時間
(Tr,Tf)をなまらせると、全体のスピードが低下
につながり高速動作が実現出来ないという問題があっ
た。従来のこのようなノイズを低減した高速出力回路が
例えば、特開平3−195120号公報に開示されてい
る。
However, if the rise time and the fall time (Tr, Tf) are reduced, there is a problem that the overall speed is reduced and a high-speed operation cannot be realized. A conventional high-speed output circuit in which such noise is reduced is disclosed in, for example, JP-A-3-195120.

【0012】図4は従来の一例を示す出力回路の回路図
である。
FIG. 4 is a circuit diagram of an output circuit showing an example of the prior art.

【0013】図4を参照するとすると、この出力回路は
入力端子H01と、入力端子H02と、電源電圧の供給
端子VDDと、Pチャンネル絶縁ゲート電界効果トラン
ジスタ(以下、PMOSトランジスタ、と称す)P1
と、Nチャンネル絶縁ゲート電界効果トランジスタ(以
下、NMOSトランジスタ、と称す)N1と、PMOS
トランジスタP4と、NMOSトランジスタN4と、P
MOSトランジスタP2と、PMOSトランジスタP3
と、NMOSトランジスタN2と、NMOSトランジス
タN3と、インバータINV1とインバータINV2
と、出力端子N01とで構成されている。
Referring to FIG. 4, the output circuit includes an input terminal H01, an input terminal H02, a power supply voltage supply terminal VDD, and a P-channel insulated gate field effect transistor (hereinafter referred to as a PMOS transistor) P1.
N-channel insulated gate field effect transistor (hereinafter referred to as NMOS transistor) N1 and PMOS
The transistor P4, the NMOS transistor N4, and P
MOS transistor P2 and PMOS transistor P3
, An NMOS transistor N2, an NMOS transistor N3, an inverter INV1, and an inverter INV2.
And an output terminal N01.

【0014】入力端子H01は、PMOSトランジスタ
P1とPMOSトランジスタP3のゲート及び、インバ
ータINV1の入力に接続されている。INV1の出力
は、PMOSトランジスタP2のゲートに接続されてい
る。入力端子H02は、NMOSトランジスタN1とN
MOSトランジスタN2のゲート及び、インバータIN
V2の入力に接続されている。INV2の出力は、NM
OSトランジスタN3のゲートに接続されている。
The input terminal H01 is connected to the gates of the PMOS transistors P1 and P3 and the input of the inverter INV1. The output of INV1 is connected to the gate of PMOS transistor P2. The input terminal H02 is connected to the NMOS transistors N1 and N1.
The gate of the MOS transistor N2 and the inverter IN
It is connected to the input of V2. The output of INV2 is NM
It is connected to the gate of the OS transistor N3.

【0015】PMOSトランジスタP2,PMOSトラ
ンジスタP3の接続点Aは、PMOSトランジスタP4
のゲートに接続され、NMOSトランジスタN2,NM
OSトランジスタN3の接続点Bは、NMOSトラジス
タN4のゲートに接続されている。
A connection point A between the PMOS transistors P2 and P3 is connected to a PMOS transistor P4.
NMOS transistors N2 and NM
The connection point B of the OS transistor N3 is connected to the gate of the NMOS transistor N4.

【0016】出力端子N01は、PMOSトランジスタ
P1,NMOSトランジスタN1の接続点及びPMOS
トランジスタP4,NMOSトランジスタN4の切初点
とNMOSランジスタN2,PMOSトランジスタP3
の接続点に接続されている。
The output terminal N01 is connected to a connection point between the PMOS transistor P1 and the NMOS transistor N1 and the PMOS transistor P1 and the NMOS transistor N1.
The starting point of the transistor P4, the NMOS transistor N4 and the NMOS transistor N2, the PMOS transistor P3
Connected to the connection point.

【0017】次に、この従来例の出力回路の動作を説明
する。図4に示す従来例は3−Stateタイプであ
る。入力端子H01をHiレベル、入力端子H02をL
oレベルにする事で出力端子N01をハイインピーダン
ス状態にする事が出来る。まずこのハイインピーダンス
状態について説明する。
Next, the operation of the conventional output circuit will be described. The conventional example shown in FIG. 4 is a 3-State type. Input terminal H01 is Hi level, input terminal H02 is L
By setting it to the o level, the output terminal N01 can be brought into a high impedance state. First, this high impedance state will be described.

【0018】入力端子H01の信号がHiの場合、PM
OSトランジスタP1とPMOSトランジスタP3がO
FF、インバータINV1にはHiが入力されるので出
力はLoになる。それによりPMOSトランジスタP2
がONするのでPMOSトランジスタP4はOFFす
る。よって出力端子N01にHiレベルを伝搬するトラ
ンジスタがないので、出力端子N01はHiレベルにな
らない。
When the signal at the input terminal H01 is Hi, PM
OS transistor P1 and PMOS transistor P3 are O
Since Hi is input to the FF and the inverter INV1, the output becomes Lo. Thereby, the PMOS transistor P2
Turns on, so that the PMOS transistor P4 turns off. Therefore, the output terminal N01 does not go high because there is no transistor that propagates the high level at the output terminal N01.

【0019】次に、入力端子H02の信号がLoの場
合、NMOSトランジスタN1とNMOSトランジスタ
N2がOFF、インバータINV2にはLoが入力され
るので出力はHiになる。それによりNMOSトランジ
スタN3がONするのでNMOSトランジスタN4はO
FFする。よって出力端子N01にLoレベルを伝搬す
るトランジスタがないので、出力端子N01はLoレベ
ルにならない。よって出力端子N01はHiにもLoに
もならない為、ハイインピーダンス状態になる。
Next, when the signal at the input terminal H02 is Lo, the NMOS transistor N1 and the NMOS transistor N2 are turned off, and Lo is input to the inverter INV2, so that the output becomes Hi. As a result, the NMOS transistor N3 is turned on, so that the NMOS transistor N4 becomes O
FF. Therefore, the output terminal N01 does not go low because there is no transistor that propagates the Lo level at the output terminal N01. Therefore, the output terminal N01 does not become Hi or Lo, and becomes in a high impedance state.

【0020】次に、入力信号がLoからHiに変化する
場合について説明する。入力端子H01,入力端子H0
2がLoの時、PMOSトランジスタP1,NMOSト
ランジスタN3,PMOSトランジスタP3がONし、
その他のトランジスタは全てOFFするため出力N01
はHiになる。この時、PMOSトランジスタP4は出
力端子N01がHiの為PMOSトランジスタP3を介
してHiを伝搬するのでOFF状態になる。
Next, a case where the input signal changes from Lo to Hi will be described. Input terminal H01, input terminal H0
When 2 is Lo, the PMOS transistor P1, the NMOS transistor N3, and the PMOS transistor P3 are turned on,
Since all other transistors are turned off, the output N01
Becomes Hi. At this time, since the output terminal N01 is Hi, the PMOS transistor P4 propagates Hi through the PMOS transistor P3, so that the PMOS transistor P4 is turned off.

【0021】次に、入力端子H01,入力端子H02を
Lo→Hi変化させるとPMOSトランジスタP1,N
MOSトランジスタN3,PMOSトランジスタP3,
PMOSトランジスタP4がOFF、NMOSトランジ
スタN1,PMOSトランジスタP2,NMOSトラン
ジスタN2,NMOSトランジスタN4がONになり、
出力端子N01がHi→Loに変化する。
Next, when the input terminals H01 and H02 are changed from Lo to Hi, the PMOS transistors P1 and N
MOS transistor N3, PMOS transistor P3
The PMOS transistor P4 turns off, the NMOS transistor N1, the PMOS transistor P2, the NMOS transistor N2, and the NMOS transistor N4 turn on,
The output terminal N01 changes from Hi to Lo.

【0022】接点Bの初期電圧(NMOSトランジスタ
N4のゲート電圧)は、NMOSトランジスタN2を介
して出力端子N01のしきい値(以下Vtと称す)分落
ちた電圧となる為NMOSトランジスタN4の初期駆動
力が落ちる。そのため結果的に初期の応答が悪い。
The initial voltage at the contact B (gate voltage of the NMOS transistor N4) becomes a voltage dropped by the threshold value (hereinafter referred to as Vt) of the output terminal N01 via the NMOS transistor N2, so that the initial driving of the NMOS transistor N4 is performed. Power drops. As a result, the initial response is poor.

【0023】出力端子N01がスッレッシュホールドレ
ベルを越えLoに近づくと、NMOSトランジスタN2
のVdsはVgsよりも低くなる為NMOSトランジス
タN4は完全にOFFする。よって、信号がLoに収束
する時点でNMOSトランジスタN4がOFFしてしま
いNMOSトランジスタN1だけで電流を引き込む。
When the output terminal N01 exceeds the threshold level and approaches Lo, the NMOS transistor N2
Is lower than Vgs, the NMOS transistor N4 is completely turned off. Therefore, when the signal converges to Lo, the NMOS transistor N4 turns off, and the current is drawn only by the NMOS transistor N1.

【0024】次に、入力信号がHiからLoに変化する
場合について説明する。
Next, a case where the input signal changes from Hi to Lo will be described.

【0025】入力端子H01,入力端子H02がHiの
時、NMOSトランジスタN1,PMOSトランジスタ
P2,NMOSトランジスタN2のそれぞれがONし、
その他のトランジスタは全てOFFするため出力端子N
01はLoになる。この時NMOSトランジスタN4は
出力端子N01がLoの為NMOSトランジスタN2を
介してLoを伝搬するのでOFF状態になる。
When the input terminals H01 and H02 are Hi, each of the NMOS transistor N1, the PMOS transistor P2 and the NMOS transistor N2 is turned on.
Output terminal N because all other transistors are turned off
01 becomes Lo. At this time, since the output terminal N01 is Lo, the NMOS transistor N4 propagates Lo through the NMOS transistor N2, so that the NMOS transistor N4 is turned off.

【0026】次に入力端子H01,入力端子H02をH
i→Lo変化させるとNMOSトランジスタN1,PM
OSP2,NMOSトランジスタN2,NMOSトラン
ジスタN4のそれぞれがOFF,PMOSトランジスタ
P1,PMOSトランジスタP3,NMOSトランジス
タN3,PMOSトランジスタP4のそれぞれがONに
なり、出力端子N01がLo→Hiに変化する。接点A
の初期電圧(PMOSトランジスタP4のゲート電圧)
は、PMOSトランジスタP3を介して出力端子N01
のトランジスタのしきい値Vt分上がった電圧となる為
PMOSトランジスタP4の初期駆動能力が落ちる。そ
のため結果的に初期の応答が悪い。
Next, the input terminals H01 and H02 are set to H level.
When i → Lo is changed, the NMOS transistors N1 and PM
The OSP2, the NMOS transistor N2, and the NMOS transistor N4 are turned off, the PMOS transistor P1, the PMOS transistor P3, the NMOS transistor N3, and the PMOS transistor P4 are turned on, and the output terminal N01 changes from Lo to Hi. Contact A
Initial voltage (gate voltage of PMOS transistor P4)
Is an output terminal N01 through a PMOS transistor P3.
, The initial drive capability of the PMOS transistor P4 decreases. As a result, the initial response is poor.

【0027】次に出力端子N01がスッレッシュホール
ドレベルを越えHiに近づくと、PMOSトランジスタ
P3のVdsは|Vgs|よりも低くなる為PMOSト
ランジスタP4は完全にOFFする。よって、信号がH
iに収束する時点でPMOSトランジスタP4がOFF
してしまいPMOSトランジスタP1だけで電流を駆動
する。
Next, when the output terminal N01 exceeds the threshold level and approaches Hi, the Vds of the PMOS transistor P3 becomes lower than | Vgs |, so that the PMOS transistor P4 is completely turned off. Therefore, the signal is H
PMOS transistor P4 is turned off at the time of convergence to i
As a result, the current is driven only by the PMOS transistor P1.

【0028】[0028]

【発明が解決しようとする課題】従来技術の出力回路は
オーバーシュート,アンダーシュートを防止した回路形
式の1つであるが、高速動作の場合はオーバーシュー
ト,アンダーシュートの低減効果が小さくなる事が第1
の問題点である。
The output circuit of the prior art is one of circuit types in which overshoot and undershoot are prevented. However, in the case of high-speed operation, the effect of reducing overshoot and undershoot is reduced. First
This is the problem.

【0029】以下、図4及び図5(a)及び図5(b)
を参照して説明する。
FIGS. 4 and 5 (a) and 5 (b)
This will be described with reference to FIG.

【0030】従来の出力回路が、出力端子N01の信号
がHi→Loに変化する過程において、出力端子N01
がスッレッシュホールドレベルを越えLoレベルに近づ
く時点で、NMOSトランジスタN2はゲートがHiレ
ベルになるためON状態にはなる。しかし、実際には出
力端子N01の信号がLoレベルに降下しているので、
NMOSトランジスタN2のドレイン−ソース電圧Vd
sはゲート−ソース電圧Vgsよりも低くなり、NMO
SトランジスタN2はOFF状態となる。接点Bの電位
は出力端子N01とともに降下し、NMOSトランジス
タN4は出力信号がLoになる前に完全にOFFする
為、NMOSトランジスタN1だけで出力端子N01の
信号をLoに収束させる。このNMOSトランジスタN
1の能力を小さくする事で、図5(a)に示す様にスロ
ーランディングさせてアンダーシュートを防止してい
る。
In the conventional output circuit, when the signal at the output terminal N01 changes from Hi to Lo, the output terminal N01
At the point when the threshold voltage exceeds the threshold level and approaches the Lo level, the NMOS transistor N2 is turned ON because the gate is at the Hi level. However, since the signal at the output terminal N01 actually drops to Lo level,
The drain-source voltage Vd of the NMOS transistor N2
s becomes lower than the gate-source voltage Vgs, and NMO
The S transistor N2 is turned off. Since the potential at the contact B drops together with the output terminal N01 and the NMOS transistor N4 is completely turned off before the output signal becomes Lo, the signal at the output terminal N01 is converged to Lo only by the NMOS transistor N1. This NMOS transistor N
By reducing the performance of the first method, slow landing is performed to prevent undershoot as shown in FIG.

【0031】従来例の回路を高速化するためには、図4
に示すNMOSトランジスタN1及びNMOSランジス
タN4の能力を大きくする必要がある。NMOSトラン
ジスタN4は上記説明のように、出力端子N01がLo
になる前に完全にOFFしてしまうので、能力を大きく
しても高速化には寄与しない。
To increase the speed of the conventional circuit, FIG.
It is necessary to increase the capacity of the NMOS transistor N1 and the NMOS transistor N4 shown in FIG. As described above, the output terminal N01 of the NMOS transistor N4 is Lo.
Since the power is completely turned off before the time becomes, even if the capacity is increased, it does not contribute to speeding up.

【0032】次に、NMOSトランジスタN1の能力を
大きくすると、その入力は直接入力端子H01に接続さ
れているので図5(b)に示す様にアンダーシュートが
能力に比例して発生し、本来の目的であるLowノイズ
特性を得られない。つまり、動作速度を犠牲にしてスロ
ーランディングさせているので、高速動作には向かな
い。オーバーシュートの発生メカニズムも同様である。
Next, when the capacity of the NMOS transistor N1 is increased, its input is directly connected to the input terminal H01, so that an undershoot occurs in proportion to the capacity as shown in FIG. The intended Low noise characteristic cannot be obtained. That is, since the slow landing is performed at the expense of the operation speed, it is not suitable for high-speed operation. The same applies to the mechanism of occurrence of overshoot.

【0033】第2の問題点は、出力信号の初期応答が悪
い事である。
The second problem is that the initial response of the output signal is poor.

【0034】以下、図4及び図5(a)を参照して説明
する。出力信号がHi→Loに変化する為には、図4に
示すNMOSトランジスタN1,NMOSトランジスタ
N4がONしなければならない。しかし、NMOSトラ
ンジスタN4を駆動するNMOSトランジスタN2がN
MOSトランジスタであるため、接点Bの電圧はNMO
SトランジスタN2のしきい値Vt分落ちた電圧とな
り、NMOSトランジスタN4はOFF→ONに変化す
る時間が遅れる。その結果、図5(a)に示す様に初期
応答が悪くなる。出力信号がLo→Hiに変化する場合
も同様である。
Hereinafter, description will be made with reference to FIGS. 4 and 5 (a). In order for the output signal to change from Hi to Lo, the NMOS transistors N1 and N4 shown in FIG. 4 must be turned on. However, the NMOS transistor N2 for driving the NMOS transistor N4 is N
Since it is a MOS transistor, the voltage at the contact B is NMO
The voltage falls by the threshold value Vt of the S transistor N2, and the time for the NMOS transistor N4 to change from OFF to ON is delayed. As a result, the initial response deteriorates as shown in FIG. The same applies when the output signal changes from Lo to Hi.

【0035】第3の問題点は、通常の出力回路にくらべ
従来例の出力回路は、ノイズを低減する制御回路を追加
した分面積が大きくなる事である。
The third problem is that the area of the conventional output circuit becomes larger than that of the ordinary output circuit by the addition of a control circuit for reducing noise.

【0036】トランジスタの面積は、(ゲート長L)×
(ゲート巾W)で決まるが、ゲート長Lを一定にする
と、その面積比はゲート巾Wの値で求めることができ
る。
The area of the transistor is (gate length L) ×
(Gate width W). When the gate length L is fixed, the area ratio can be determined by the value of the gate width W.

【0037】例として0.5μmプロセス半導体装置に
おいて、ゲート長Lを一律0.5μmにして高速駆動を
させる場合、PMOSトランジスタ及びNMOSトラン
ジスタのゲート巾Wはそれぞれ600μm程度必要であ
る。ここでは従来例と比較しやすいように、通常の出力
回路のPMOSトランジスタ,NMOSトランジスタの
Wを1/2に分け、それぞれを並列に接続して、合計4
個のトランジスタで構成すると、PMOSトランジスタ
及びNMOSトランジスタ1個のWはそれぞれ300μ
mとなり、そのWの合計は300×4=1200(μ
m)となる。ところで、図4に示す従来回路で、上記と
同じ能力の出力回路を構成しようとする場合、第2の問
題点で説明したように、PMOSトランジスタP4及び
NMOSトランジスタN4のゲート電圧はしきい値Vt
分落ちた電圧になるため、PMOSトランジスタP4及
びNMOSトランジスタN4は駆動能力が低下する。一
般的にトランジスタの駆動能力の大きさは駆動電流(以
下Idsと称す)で表す事ができ、以下の式で求められ
る。
For example, in a 0.5 μm process semiconductor device, when the gate length L is uniformly set to 0.5 μm for high-speed driving, the gate width W of each of the PMOS transistor and the NMOS transistor needs to be about 600 μm. Here, for easy comparison with the conventional example, W of the PMOS transistor and the NMOS transistor of the normal output circuit is divided into 、, and each is connected in parallel to make a total of 4
When each transistor is composed of two transistors, the W of one PMOS transistor and one NMOS transistor is 300 μm each.
m, and the sum of W is 300 × 4 = 1200 (μ
m). By the way, when an output circuit having the same capacity as that described above is to be constituted by the conventional circuit shown in FIG. 4, as described in the second problem, the gate voltages of the PMOS transistor P4 and the NMOS transistor N4 are equal to the threshold voltage Vt.
Since the divided voltages are reduced, the driving capability of the PMOS transistor P4 and the NMOS transistor N4 is reduced. Generally, the magnitude of the driving capability of a transistor can be represented by a driving current (hereinafter, referred to as Ids), and is obtained by the following equation.

【0038】 Ids=W/L×Cox×μ×(Vgs−Vt)Vds Coxはゲート容量(以下Coxと称す)、μは移動度
(以下μと称す)、Vgsはゲートソース間電圧(以下
Vgsと称す)、Vdsはドレインソース間電圧(以下
Vdsと称す)。
Ids = W / L × Cox × μ × (Vgs−Vt) Vds Cox is gate capacitance (hereinafter referred to as Cox), μ is mobility (hereinafter referred to as μ), and Vgs is gate-source voltage (hereinafter Vgs). ), And Vds is a drain-source voltage (hereinafter, referred to as Vds).

【0039】ここで、出力信号がHiからLoに変化す
る場合、図4に示すNMOSトランジスタN4とNMO
SトランジスタN1との駆動能力を比較する。計算を簡
単にする為に、半導体集積回路の製造プロセスで決まる
ゲート容量Cox,移動度μ,ゲート長Lを定数とし
て、Cox×μ/L=αに置き換え、単純にゲート巾W
のサイズと電圧だけで算出する。例えば、図4に示す従
来回路に電源電圧3.3V,Vt=0.7V,W=30
0μmの条件を与えると、NMOSトランジスタN4を
駆動するNMOSトランジスタN2はNMOSトランジ
スタであるため、Bの電圧はNMOSトランジスタN2
のしきい値Vt分落ちた電圧となり、従来回路のNMO
SトランジスタN4のゲートソース間電圧VgsはVg
s=3.3V−0.7V=2.6Vになる。
Here, when the output signal changes from Hi to Lo, the NMOS transistors N4 and NMO shown in FIG.
The driving capability of the S transistor N1 is compared. In order to simplify the calculation, the gate capacitance Cox, mobility μ, and gate length L determined by the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit are replaced by Cox × μ / L = α as constants, and the gate width W is simply calculated.
It is calculated only by the size and the voltage. For example, a power supply voltage of 3.3 V, Vt = 0.7 V, and W = 30 in the conventional circuit shown in FIG.
When the condition of 0 μm is given, the NMOS transistor N2 that drives the NMOS transistor N4 is an NMOS transistor.
Becomes lower than the threshold voltage Vt of the conventional circuit.
The gate-source voltage Vgs of the S transistor N4 is Vg
s = 3.3V-0.7V = 2.6V.

【0040】この従来のNMOSトランジスタN4の駆
動電流Idsを計算すると以下の値になる。
The following value is obtained by calculating the drive current Ids of the conventional NMOS transistor N4.

【0041】Ids=300×(2.6−0.7)×
3.3×α=1881α(A) 同じように、NMOSトランジスタN1に上記と同条件
を与えると、ゲート電圧がしきい値Vt分落ちないので
NMOSトラジスタN1のゲートソース間電圧Vgsは
Vgs=3.3Vになる。
Ids = 300 × (2.6-0.7) ×
3.3 × α = 1881α (A) Similarly, when the same condition as above is applied to the NMOS transistor N1, the gate voltage does not drop by the threshold value Vt, so that the gate-source voltage Vgs of the NMOS transistor N1 becomes Vgs = 3. 0.3V.

【0042】このNMOSトランジスタN1の駆動電流
Idsを計算すると以下の値になる。
The drive current Ids of the NMOS transistor N1 is calculated as follows.

【0043】Ids=300×3.3−0.7)×3.
3×α=2574α(A) 以上の計算により、NMOSトランジスタN4はNMO
SトランジスタN1に対し約73%の駆動電流しか得ら
れない。
Ids = 300 × 3.3-0.7) × 3.
3 × α = 2574α (A) From the above calculation, the NMOS transistor N4 has the NMO
Only about 73% of the driving current can be obtained for the S transistor N1.

【0044】逆に、NMOSトランジスタN4がNMO
SトランジスタN1同じ駆動電流を得るためには、W=
410μm必要になる。
Conversely, the NMOS transistor N4 has the NMO
In order to obtain the same drive current as the S transistor N1, W =
410 μm is required.

【0045】さらに通常ICは、出力回路を駆動する為
のプリバッファー回路を有している。一般にプリバッフ
ァ回路のゲート巾Wは、出力回路の15%のゲート巾が
必要である。よって、PMOSトランジスタP2,NM
OSトランジスタN2,PMOSトランジスタP3,N
MOSトランジスタN3がプリバッファ回路と同等の駆
動力を得るには、それぞれ61.5μmのゲート巾が必
要である。また同じようにPMOSトランジスタP2,
NMOSトランジスタN3を駆動するインバータINV
1,インバータINV2のゲート巾は、9.2μmであ
る。
Further, a normal IC has a pre-buffer circuit for driving an output circuit. Generally, the gate width W of the pre-buffer circuit needs to be 15% of that of the output circuit. Therefore, the PMOS transistors P2 and NM
OS transistor N2, PMOS transistor P3, N
In order for MOS transistor N3 to obtain a driving force equivalent to that of the pre-buffer circuit, a gate width of 61.5 μm is required for each. Similarly, the PMOS transistors P2 and P2
Inverter INV driving NMOS transistor N3
1. The gate width of the inverter INV2 is 9.2 μm.

【0046】その結果、図4に示す従来例のゲート巾W
の合計はP1+N1+(P2+N2+P3+N3+IN
V1+INV2)+P4+N4=300×2+(61.
5×4+9.2×4)+410×2=1703(μm)
となる。
As a result, the conventional gate width W shown in FIG.
Is the sum of P1 + N1 + (P2 + N2 + P3 + N3 + IN
V1 + INV2) + P4 + N4 = 300 × 2 + (61.
5 × 4 + 9.2 × 4) + 410 × 2 = 1703 (μm)
Becomes

【0047】よって、上記で求めた通常の出力回路のゲ
ート巾Wの合計1200μmに対し、従来例の合計は1
703μmになり、面積が1.42倍必要になる。
Thus, the total of the gate width W of the ordinary output circuit obtained above is 1200 μm, whereas the total of the conventional example is 1 μm.
703 μm, requiring an area of 1.42 times.

【0048】また、図4に示す従来例は3−State
タイプであるが、3−Stateの機能を使わない場合
は、入力端子H01と入力端子H02に同一の信号を入
力するので、インバータINV1,インバータINV2
は共有可能となる。ここでインバータINV2を削除す
ると、ゲート巾Wの合計は1685μmになるが、それ
でも、通常の出力回路と比較して面積が1.40倍必要
になる。
The conventional example shown in FIG.
When the 3-State function is not used, the same signal is input to the input terminal H01 and the input terminal H02.
Becomes sharable. Here, if the inverter INV2 is omitted, the total of the gate width W becomes 1685 μm, but the area is still required to be 1.40 times as compared with the normal output circuit.

【0049】[0049]

【課題を解決するための手段】本発明の出力回路は、入
力端子と、出力端子と、電源電圧を供給する供給端子
と、基準電圧を供給する基準端子と、駆動回路と、制御
回路とを備え、駆動回路は、前記供給端子と第1のPM
OSトランジスタのソースとを接続し、前記基準端子と
第2のNMOSトランジスタのソースとを接続し、前記
第1のPMOSトランジスタのドレインと前記第2のN
MOSトランジスタのドレインと前記出力端子とが接続
され、前記入力端子と前記第1のPMOSトランジスタ
のゲートと前記第2のNMOSトランジスタのゲートと
が接続されている。
An output circuit according to the present invention comprises an input terminal, an output terminal, a supply terminal for supplying a power supply voltage, a reference terminal for supplying a reference voltage, a drive circuit, and a control circuit. And a drive circuit, wherein the supply terminal and the first PM
An OS transistor is connected to the source, the reference terminal is connected to the source of the second NMOS transistor, and the drain of the first PMOS transistor is connected to the second N transistor.
The drain of the MOS transistor is connected to the output terminal, and the input terminal is connected to the gate of the first PMOS transistor and the gate of the second NMOS transistor.

【0050】制御回路は、前記供給端子に第5のPMO
Sトランジスタのソースと第3のPMOSトランジスタ
のソースとを接続し、前記第5のPMOSトランジスタ
のドレインと前記第3のPMOSトランジスタのゲート
とを接続し、前記第5のPMOSトランジスタのドレイ
ンと第6のNMOSトランジスタのドレインとを接続
し、前記第6のNMOSトランジスタのソースと前記出
力端子とを接続し、前記第3のPMOSトランジスタの
ドレインと前記出力端子とを接続し、前記基準端子に第
8のNMOSトランジスタのソースと第4のNMOSト
ランジスタのソースとを接続し、前記第8のNMOSト
ランジスタのドレインと前記第4のNMOSトランジス
タのゲートとを接続し、前記第8のNMOSトランジス
タのドレインと前記第4のNMOSトランジスタのゲー
トとを接続し、前記第8のNMOSトランジスタのドレ
インと第7のPMOSトランジスタのドレインとを接続
し、前記第7のPMOSトランジスタのソースと前記出
力端子とを接続し、前記第4のNMOSトランジスタの
ドレインと前記出力端子とを接続し、前記入力端子と第
1のインバータの入力を接続し、前記第1のインバータ
の出力が、前記第5のPMOSトランジスタのゲート及
び前記第6のNMOSトランジスタのゲート及び前記第
7のPMOSトランジスタのゲート及び前記第8のNM
OSトランジスタのゲートに接続されている。
The control circuit includes a fifth PMO to the supply terminal.
The source of the S transistor is connected to the source of the third PMOS transistor, the drain of the fifth PMOS transistor is connected to the gate of the third PMOS transistor, and the drain of the fifth PMOS transistor is connected to the sixth The drain of the sixth NMOS transistor is connected to the output terminal, the drain of the third PMOS transistor is connected to the output terminal, and the eighth terminal is connected to the reference terminal. The source of the NMOS transistor is connected to the source of the fourth NMOS transistor, the drain of the eighth NMOS transistor is connected to the gate of the fourth NMOS transistor, and the drain of the eighth NMOS transistor is connected to the drain of the eighth NMOS transistor. Connecting the gate of the fourth NMOS transistor, The drain of the eighth NMOS transistor is connected to the drain of the seventh PMOS transistor, the source of the seventh PMOS transistor is connected to the output terminal, and the drain of the fourth NMOS transistor is connected to the output terminal. Connecting the input terminal to the input of a first inverter, wherein the output of the first inverter is connected to the gate of the fifth PMOS transistor, the gate of the sixth NMOS transistor, and the seventh PMOS transistor. Gate and the eighth NM
It is connected to the gate of the OS transistor.

【0051】[0051]

【発明の実施の形態】次に、本発明による第1の実施の
形態の出力回路を図を参照して説明する。
Next, an output circuit according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0052】図1は本発明の第1の実施の形態の出力回
路を示す。
FIG. 1 shows an output circuit according to a first embodiment of the present invention.

【0053】図1を参照すると、この出力回路は、入力
端子H01と、出力端子N01と、電源電圧を供給する
供給端子と、基準電圧を供給する基準端子とを備え、供
給端子とPMOSトラジスタP1のソースが接続し、基
準端子とNMOSトランジスタN2のソースが接続し、
PMOSトランジスタP1のドレインとNMOSトラン
ジスタN1のドレインと出力端子N01とが接続され、
入力端子H01とPMOSトランジスタP1のゲートと
NMOSトランジスタN2のゲートとが接続されて駆動
回路を構成している。
Referring to FIG. 1, the output circuit includes an input terminal H01, an output terminal N01, a supply terminal for supplying a power supply voltage, and a reference terminal for supplying a reference voltage, and the supply terminal and the PMOS transistor P1. Are connected, the reference terminal is connected to the source of the NMOS transistor N2,
The drain of the PMOS transistor P1, the drain of the NMOS transistor N1, and the output terminal N01 are connected,
The input terminal H01, the gate of the PMOS transistor P1, and the gate of the NMOS transistor N2 are connected to form a drive circuit.

【0054】さらに、この出力回路は、供給端子にPM
OSトランジスタP2のソースとPMOSトランジスタ
P4のソースとを接続し、PMOSトランジスタP2の
ドレインとPMOSトランジスタP4のゲートとを接続
し、PMOSトランジスタP2のドレインとNMOSト
ランジスタN2のドレインとを接続し、NMOSトラン
ジスタN2のソースと出力端子N01とを接続し、PM
OSトランジスタP4のドレインと出力端子N01とを
接続し、基準端子にNMOSトランジスタN3のソース
とNMOSトランジスタN4のソースとを接続し、NM
OSトランジスタN3のドレインとNMOSトランジス
タN4のゲートとを接続し、NMOSトランジスタN3
のドレインとPMOSトランジスタP3のドレインとを
接続し、PMOSトランジスタP3のソースと出力端子
N01とを接続し、NMOSトランジスタN4のドレイ
ンと出力端子N01とを接続し、入力端子H01とイン
バータINV1の入力を接続し、インバータINV1の
出力が、PMOSトランジスタP2のゲート及びNMO
SトランジスタN2のゲート及びPMOSトランジスタ
P3のゲート及びNMOSトランジスタN3のゲートに
接続し制御回路を構成している。
Further, this output circuit has a PM
The source of the OS transistor P2 is connected to the source of the PMOS transistor P4, the drain of the PMOS transistor P2 is connected to the gate of the PMOS transistor P4, the drain of the PMOS transistor P2 is connected to the drain of the NMOS transistor N2, and the NMOS transistor is connected. The source of N2 is connected to the output terminal N01, and PM
The drain of the OS transistor P4 is connected to the output terminal N01, and the reference terminal is connected to the source of the NMOS transistor N3 and the source of the NMOS transistor N4.
The drain of the OS transistor N3 is connected to the gate of the NMOS transistor N4, and the NMOS transistor N3
Is connected to the drain of the PMOS transistor P3, the source of the PMOS transistor P3 is connected to the output terminal N01, the drain of the NMOS transistor N4 is connected to the output terminal N01, and the input terminal H01 and the input of the inverter INV1 are connected. The output of the inverter INV1 is connected to the gate of the PMOS transistor P2 and the NMO
The control circuit is connected to the gate of the S transistor N2, the gate of the PMOS transistor P3, and the gate of the NMOS transistor N3.

【0055】次に、その動作について説明する。まず、
入力信号がLoからHiに変化する場合について説明す
る。
Next, the operation will be described. First,
A case where the input signal changes from Lo to Hi will be described.

【0056】入力端子H01がLoの時PMOSトラン
ジスタP1,NMOSトランジスタN2,NMOSトラ
ンジスタN3がONし、その他のトランジスタは全てO
FFするため出力端子N01はHiになる。このときP
MOSトランジスタP4は出力端子N01がHiの為N
MOSトランジスタN2を介してHiが伝搬するのでO
FF状態になる。
When the input terminal H01 is Lo, the PMOS transistor P1, the NMOS transistor N2, and the NMOS transistor N3 are turned on, and all other transistors are turned on.
The output terminal N01 becomes Hi because of FF. Then P
Since the output terminal N01 is Hi, the MOS transistor P4 has N
Since Hi propagates through MOS transistor N2, O
It becomes FF state.

【0057】次に、入力端子H01をLo→Hi変化さ
せるとPMOSトランジスタP1,NMOSトランジス
タN2,NMOSトランジスタN3,PMOSトランジ
スタP4がOFF、NMOSトランジスタN1,PMO
SトランジスタP2,PMOSトランジスタP3,NM
OSトランジスタN4がONになり、出力端子N01が
Hi→Loに変化する。この時接点Bの電圧はLoから
出力端子N01と同じ電圧になるまで上昇する。PMO
SトランジスタP3はPMOSトランジスタの為、従来
例より高いレベルまで上がる。PMOSトランジスタP
3はPMOSトランジスタなので、しきい値Vt分一段
落ちる事無くNMOSトランジスタN4を駆動する為、
初期の応答が良い。
Next, when the input terminal H01 is changed from Lo to Hi, the PMOS transistor P1, the NMOS transistor N2, the NMOS transistor N3 and the PMOS transistor P4 are turned off, and the NMOS transistors N1 and PMO are turned off.
S transistor P2, PMOS transistor P3, NM
The OS transistor N4 turns on, and the output terminal N01 changes from Hi to Lo. At this time, the voltage at the contact B rises from Lo to the same voltage as the output terminal N01. PMO
Since the S transistor P3 is a PMOS transistor, it rises to a higher level than the conventional example. PMOS transistor P
Since 3 is a PMOS transistor, it drives the NMOS transistor N4 without dropping by one step of the threshold value Vt.
Good initial response.

【0058】次に、出力端子N01がLoレベルに近づ
くと、接点Bの電圧は出力端子N01電圧が降下するの
につられて下がってくる。しかし、PMOSトランジス
タP3によるレベル落ちがある為、NMOSトランジス
タN4は完全にOFFする事はない。その結果、NMO
SトランジスタN4がノイズを吸収しアンダーシュート
を防止する。また、出力端子N01の信号変化が完全に
終了し出力端子N01がGNDレベルになった時点で
は、NMOSトランジスタN1のみがONして負荷駆動
電流を引くため出力端子N01はLoを保持する。PM
OSトランジスタP1,PMOSトランジスタP4が完
全OFFする為リークは流れない。
Next, when the output terminal N01 approaches the Lo level, the voltage of the contact B decreases as the voltage of the output terminal N01 decreases. However, since there is a level drop due to the PMOS transistor P3, the NMOS transistor N4 is not completely turned off. As a result, NMO
The S transistor N4 absorbs noise and prevents undershoot. Further, when the signal change of the output terminal N01 is completely completed and the output terminal N01 becomes the GND level, only the NMOS transistor N1 is turned on to draw the load drive current, so that the output terminal N01 holds Lo. PM
Since the OS transistor P1 and the PMOS transistor P4 are completely turned off, no leak flows.

【0059】次に、入力信号がHiからLoに変化する
場合について説明する。
Next, a case where the input signal changes from Hi to Lo will be described.

【0060】入力端子H01がHiの時NMOSトラン
ジスタN1,PMOSトランジスタP2,PMOSトラ
ンジスタP3のそれぞれがONし、その他のトランジス
タは全てOFFするため出力端子N01はLoになる。
このときNMOSトランジスタN4は出力端子N01が
Loの為PMOSトランジスタP3を介してLoが伝搬
するのでOFF状態になる。
When the input terminal H01 is Hi, each of the NMOS transistor N1, the PMOS transistor P2 and the PMOS transistor P3 is turned on, and all the other transistors are turned off, so that the output terminal N01 becomes Lo.
At this time, since the output terminal N01 is Lo, the NMOS transistor N4 is turned off because Lo propagates through the PMOS transistor P3.

【0061】次に、入力端子H01をHi→Lo変化さ
せるとNMOSトランジスタN1,PMOSトランジス
タP2,PMOSトランジスタP3,NMOSトランジ
スタN4のそれぞれがOFF、PMOSトランジスタP
1,NMOSトランジスタN2,NMOSトランジスタ
N3,PMOSトランジスタP4のそれぞれがONにな
り、出力端子N01がLo→Hiに変化する。この時接
点Aの電圧はHiから出力端子N01と同じ電圧になる
まで下降する。NMOSトランジスタN2はNMOSト
ランジスタの為、従来例より低いレベルまで下がる。N
MOSトランジスタN2はNMOSトランジスタなの
で、しきい値Vt分一段落ちる事無くPMOSトランジ
スタP4を駆動する為、初期の応答が良い。
Next, when the input terminal H01 is changed from Hi to Lo, the NMOS transistor N1, the PMOS transistor P2, the PMOS transistor P3 and the NMOS transistor N4 are turned off, and the PMOS transistor P is turned off.
1, the NMOS transistor N2, the NMOS transistor N3, and the PMOS transistor P4 are turned on, and the output terminal N01 changes from Lo to Hi. At this time, the voltage at the contact A falls from Hi to the same voltage as the output terminal N01. Since the NMOS transistor N2 is an NMOS transistor, it falls to a lower level than the conventional example. N
Since the MOS transistor N2 is an NMOS transistor, it drives the PMOS transistor P4 without dropping by one step of the threshold value Vt, so that the initial response is good.

【0062】次に、出力端子N01がHiレベルに近づ
くと、接点Aの電圧は出力端子N01電圧が上昇するの
につられて上がってくる。しかし、NMOSトランジス
タN2にるレベル上がりがある為、PMOSトランジス
タP4は完全にOFFする事はない。その結果、PMO
SトランジスタP4がノイズを吸収しオーバーシュート
を防止する。また、出力端子N01の信号変化が完全に
終了し出力端子N01がVDDレベルになった時点で
は、PMOSトランジスタP1のみがONして負荷駆動
電流を出すため出力端子N01はHiを保持する。NM
OSトランジスタN1,NMOSトランジスタN4が完
全OFFする為リークは流れない。
Next, when the output terminal N01 approaches the Hi level, the voltage of the contact A increases as the voltage of the output terminal N01 increases. However, since the level of the NMOS transistor N2 rises, the PMOS transistor P4 is not completely turned off. As a result, PMO
The S transistor P4 absorbs noise and prevents overshoot. Further, when the signal change of the output terminal N01 is completely completed and the output terminal N01 becomes the VDD level, only the PMOS transistor P1 is turned on to output the load driving current, so that the output terminal N01 holds Hi. NM
Since the OS transistor N1 and the NMOS transistor N4 are completely turned off, no leak flows.

【0063】次に本発明の第2の実施の形態の出力回路
を図面を参照して説明する。
Next, an output circuit according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0064】図2は第1の実施の形態を3−State
タイプに変形した出力回路である。
FIG. 2 shows the first embodiment as a 3-state.
This is an output circuit transformed into a type.

【0065】図2を参照すると、この出力回路は、入力
端子H01と、入力端子H02と、出力端子N01と、
電源電圧を供給する供給端子VDDと、基準電圧を供給
する基準端子とを備え、ソースが前記供給端子に接続さ
れたPMOSトランジスタP1と、ソースが前記基準端
子に接続されたNMOSトランジスタN1とで構成し、
PMOSトランジスタP1のドレインとNMOSトラン
ジスタN1のドレインと出力端子N01とを接続し、前
記入力端子H01がPMOSトランジスタP1のゲート
に接続し、前記入力端子H02がNMOSトランジスタ
N1のゲートに接続され駆動回路を構成している。
Referring to FIG. 2, the output circuit includes an input terminal H01, an input terminal H02, an output terminal N01,
A supply terminal VDD for supplying a power supply voltage, a reference terminal for supplying a reference voltage, and a PMOS transistor P1 having a source connected to the supply terminal and an NMOS transistor N1 having a source connected to the reference terminal. And
The drain of the PMOS transistor P1, the drain of the NMOS transistor N1, and the output terminal N01 are connected, the input terminal H01 is connected to the gate of the PMOS transistor P1, and the input terminal H02 is connected to the gate of the NMOS transistor N1 to drive the driving circuit. Make up.

【0066】さらに、この出力回路は、前記入力端子H
01の信号を入力するインバータINV1と、前記入力
端子H02の信号を入力するインバータINV2と、ソ
ースが前記供給端子に接続されたPMOSトランジスタ
P4及びPMOSトランジスタP2と、ソースが前記基
準端子に接続されたNMOSトランジスタN4及びNM
OSトランジスタN3と、PMOSトランジスタP2と
直列に接続したNMOSトランジスタN2と、NMOS
トランジスタN3と直列に接続したPMOSトランジス
タP3とで構成され、NMOSトランジスタN2とPM
OSトランジスタP3は直列に接続され、PMOSトラ
ンジスタP2とNMOSトランジスタN2の接続点はP
MOSトランジスタP4のゲートに接続され、PMOS
トランジスタP3とNMOSトランジスタN3の接続点
はNMOSトランジスタN4のゲートに接続され、前記
インバータINV1の出力信号はPMOSトランジスタ
P2及びNMOSトランジスタN2のゲートに接続さ
れ、前記インバータINV2の出力信号はPMOSトラ
ンジスタP3及びNMOSトランジスタN3のゲートに
接続し、NMOSトランジスタN2及びPMOSトラン
ジスタP3の接続点と、PMOSトランジスタP4及び
NMOSトランジスタN4の接続点と出力端子とが接続
され制御回路を構成している。
Further, this output circuit is connected to the input terminal H
01, an inverter INV1 for inputting the signal of the input terminal H02, a PMOS transistor P4 and a PMOS transistor P2 having a source connected to the supply terminal, and a source connected to the reference terminal. NMOS transistors N4 and NM
An OS transistor N3; an NMOS transistor N2 connected in series with the PMOS transistor P2;
It comprises a transistor N3 and a PMOS transistor P3 connected in series.
The OS transistor P3 is connected in series, and the connection point between the PMOS transistor P2 and the NMOS transistor N2 is P
Connected to the gate of the MOS transistor P4, the PMOS
The connection point between the transistor P3 and the NMOS transistor N3 is connected to the gate of the NMOS transistor N4, the output signal of the inverter INV1 is connected to the gates of the PMOS transistor P2 and the NMOS transistor N2, and the output signal of the inverter INV2 is connected to the PMOS transistor P3. Connected to the gate of the NMOS transistor N3, the connection point between the NMOS transistor N2 and the PMOS transistor P3, the connection point between the PMOS transistor P4 and the NMOS transistor N4, and the output terminal are connected to form a control circuit.

【0067】次にその動作について説明する。Next, the operation will be described.

【0068】この第2の実施の形態は、第1の実施の形
態を3−STateタイプに変形したものであるのでそ
の基本的動作は同じである。また入力端子H01をHi
レベル、入力端子H02をLoレベルにする事で出力端
子N01をハイインピーダンス状態にする事が出来る。
まずこのハイインピーダンス状態について説明する。
Since the second embodiment is a modification of the first embodiment to a 3-state type, the basic operation is the same. Input terminal H01 is Hi
By setting the level and the input terminal H02 to the Lo level, the output terminal N01 can be set to the high impedance state.
First, this high impedance state will be described.

【0069】入力端子H01の信号がHiの場合、PM
OSトランジスタP1がOFF、インバータINV1に
はHiが入力されるので出力はLoになる。それにより
NMOSトランジスタN2はOFF,PMOSトランジ
スタP2がONするのでPMOSトランジスタP4はO
FFする。よって出力端子N01にHiレベルを伝搬す
るトランジスタがないので、出力端子N01はHiレベ
ルにならない。
When the signal at the input terminal H01 is Hi, PM
Since the OS transistor P1 is OFF and Hi is input to the inverter INV1, the output becomes Lo. As a result, the NMOS transistor N2 is turned off and the PMOS transistor P2 is turned on.
FF. Therefore, the output terminal N01 does not go high because there is no transistor that propagates the high level at the output terminal N01.

【0070】次に、入力端子H02の信号がLoの場
合、NMOSトランジスタN1がOFF、インバータI
NV2にはLoが入力されるので出力はHiになる。そ
れによりPMOSトランジスタP3はOFF,NMOS
トランジスタN3がONするのでNMOSトランジスタ
N4はOFFする。よって出力端子N01にLoレベル
を伝搬するトランジスタがないので、出力端子N01は
Loレベルにならない。よって出力端子N01はHiに
もLoにもならない為、ハイインピーダンス状態にな
る。
Next, when the signal at the input terminal H02 is Lo, the NMOS transistor N1 is turned off and the inverter I
Since Lo is input to NV2, the output becomes Hi. As a result, the PMOS transistor P3 is turned off and the NMOS transistor P3 is turned off.
Since the transistor N3 turns on, the NMOS transistor N4 turns off. Therefore, the output terminal N01 does not go low because there is no transistor that propagates the Lo level at the output terminal N01. Therefore, the output terminal N01 does not become Hi or Lo, and becomes in a high impedance state.

【0071】次に、入力端子H01入力端子H02の信
号がLoからHiに変化する場合について説明する。入
力端子H01,入力端子H02がLoの時PMOSトラ
ンジスタP1,NMOSトランジスタN2,NMOSト
ランジスタN3がONし、その他のトランジスタは全て
OFFするため出力端子N01はHiになる。このとき
PMOSトランジスタP4は出力端子N01がHiの為
NMOSトランジスタN2を介してHiが伝搬するので
OFF状態になる。
Next, the case where the signal at the input terminal H01 changes from Lo to Hi will be described. When the input terminal H01 and the input terminal H02 are Lo, the PMOS transistor P1, the NMOS transistor N2, and the NMOS transistor N3 are turned on, and all the other transistors are turned off, so that the output terminal N01 becomes Hi. At this time, since the output terminal N01 is Hi, the PMOS transistor P4 is turned off because Hi propagates through the NMOS transistor N2.

【0072】次に、入力端子H01,入力端子H02を
Lo→Hi変化させるとPMOSトラジスタP1,NM
OSトランジスタN2,NMOSトランジスタN3,P
MOSトランジスタP4がOFF、NMOSトランジス
タN1,PMOSトランジスタP2,PMOSトランジ
スタP3,NMOSトランジスタN4がONになり、出
力端子N01がHi→Loに変化する。この時接点Bの
電圧はLoから出力端子N01と同じ電圧になるまで上
昇する。PMOSトランジスタP3はPMOSトランジ
スタの為、従来例より高いレベルまで上がる。PMOS
トランジスタP3はPMOSトランジスタなので、しき
い値Vt分一段落ちる事無くNMOSトランジスタN4
を駆動する為、初期の応答が良い。
Next, when the input terminals H01 and H02 are changed from Lo to Hi, the PMOS transistors P1 and NM are changed.
OS transistor N2, NMOS transistor N3, P
The MOS transistor P4 is turned off, the NMOS transistor N1, the PMOS transistor P2, the PMOS transistor P3, and the NMOS transistor N4 are turned on, and the output terminal N01 changes from Hi to Lo. At this time, the voltage at the contact B rises from Lo to the same voltage as the output terminal N01. Since the PMOS transistor P3 is a PMOS transistor, it rises to a higher level than the conventional example. PMOS
Since the transistor P3 is a PMOS transistor, the NMOS transistor N4 does not drop one step by the threshold value Vt.
, The initial response is good.

【0073】次に、出力端子N01がLoレベルに近づ
くと、接点Bの電圧は出力端子N01電圧が降下するの
につられて下がってくる。しかし、PMOSトランジス
タP3によるレベル落ちがある為、NMOSトランジス
タN4は完全にOFFする事はない。その結果、NMO
SトランジスタN4がノイズを吸収しアンダーシュート
を防止する。また、出力端子N01の信号変化が完全に
終了し出力端子N01がGNDレベルになった時点で
は、NMOSトランジスタN1のみがONして負荷駆動
電流を引くため出力端子N01はLoを保持する。PM
OSトランジスタP1,PMOSトランジスタP4が完
全OFFする為リークは流れない。
Next, when the output terminal N01 approaches the Lo level, the voltage of the contact B decreases as the voltage of the output terminal N01 decreases. However, since there is a level drop due to the PMOS transistor P3, the NMOS transistor N4 is not completely turned off. As a result, NMO
The S transistor N4 absorbs noise and prevents undershoot. Further, when the signal change of the output terminal N01 is completely completed and the output terminal N01 becomes the GND level, only the NMOS transistor N1 is turned on to draw the load drive current, so that the output terminal N01 holds Lo. PM
Since the OS transistor P1 and the PMOS transistor P4 are completely turned off, no leak flows.

【0074】次に、入力信号がHiからLoに変化する
場合について説明する。
Next, a case where the input signal changes from Hi to Lo will be described.

【0075】入力端子H01,入力端子H02がHiの
時NMOSトランジスタN1,PMOSトランジスタP
2,PMOSトランジスタP3がONし、その他のトラ
ンジスタは全てOFFするため出力端子N01はLoに
なる。このときNMOSトランジスタN4は出力端子N
01がLoの為PMOSトランジスタP3を介してLo
が伝搬するのでOFF状態になる。
When the input terminals H01 and H02 are Hi, the NMOS transistor N1 and the PMOS transistor P
2. Since the PMOS transistor P3 is turned on and all other transistors are turned off, the output terminal N01 becomes Lo. At this time, the NMOS transistor N4 is connected to the output terminal N
01 is Lo through the PMOS transistor P3.
Is propagated, so that it is turned off.

【0076】次に、入力端子H01,入力端子H02を
Hi→Lo変化させるとNMOSトランジスタN1,P
MOSトランジスタP2,PMOSトランジスタP3,
NMOSトランジスタN4がOFF、PMOSトランジ
スタP1,NMOSトランジスタN2,NMOSトラン
ジスタN3,PMOSトランジスタP4がONになり、
出力端子N01がLo→Hiに変化する。この時Aの電
圧はHiから出力端子N01と同じ電圧になるまで下降
する。NMOSトランジスタN2はNMOSトランジス
タの為、従来例より低いレベルまで下がる。NMOSト
ランジスタN2はNMOSトランジスタなので、しきい
値Vt分一段落ちる事無くPMOSトランジスタP4を
駆動する為、初期の応答が良い。
Next, when the input terminals H01 and H02 are changed from Hi to Lo, the NMOS transistors N1 and P2 are changed.
MOS transistor P2, PMOS transistor P3
The NMOS transistor N4 turns off, the PMOS transistor P1, the NMOS transistor N2, the NMOS transistor N3, and the PMOS transistor P4 turn on,
The output terminal N01 changes from Lo to Hi. At this time, the voltage of A decreases from Hi to the same voltage as the output terminal N01. Since the NMOS transistor N2 is an NMOS transistor, it falls to a lower level than the conventional example. Since the NMOS transistor N2 is an NMOS transistor, the NMOS transistor N2 drives the PMOS transistor P4 without dropping by one step of the threshold value Vt, so that the initial response is good.

【0077】次に、出力端子N01がHiレベルに近づ
くと、接点Aの電圧は出力端子N01電圧が上昇するの
につられて上がってくる。しかし、NMOSトランジス
タN2によるレベル上がりがある為、PMOSトランジ
スタP4は完全にOFFする事はない。その結果、PM
OSトランジスタP4がノイズを吸収しオーバーシュー
トを防止する。
Next, when the output terminal N01 approaches the Hi level, the voltage of the contact A increases as the voltage of the output terminal N01 increases. However, since the level is increased by the NMOS transistor N2, the PMOS transistor P4 is not completely turned off. As a result, PM
The OS transistor P4 absorbs noise and prevents overshoot.

【0078】また、出力端子N01の信号変化が完全に
終了し出力端子N01がVDDレベルになった時点で
は、PMOSトランジスタP1のみがONして負荷駆動
電流を出すため出力端子N01はHiを保持する。NM
OSトランジスタN1,NMOSトランジスタN4が完
全OFFする為リークは流れない。
When the signal change at the output terminal N01 is completely completed and the output terminal N01 becomes the VDD level, only the PMOS transistor P1 is turned on to output a load drive current, so that the output terminal N01 holds Hi. . NM
Since the OS transistor N1 and the NMOS transistor N4 are completely turned off, no leak flows.

【0079】[0079]

【発明の効果】本発明の第1の効果は、スローランディ
ングさせずにオーバーシュート,アンダーシュートを吸
収させて高速化を容易に実現できる事である。その理由
について図1及び図3を参照して以下に説明する。
A first effect of the present invention is that overshoot and undershoot can be absorbed without slow landing, thereby easily realizing high speed. The reason will be described below with reference to FIGS.

【0080】まずアンダーシュートを吸収出来る理由に
ついて説明する。図1に示す出力端子N01の信号がH
i→Loに変化する過程において、出力端子がN01が
スッレッシュホールドレベルを越えLoレベルに近づく
時点で、PMOSトランジスタP3はゲートがLoレベ
ルになるためON状態となる。そして、出力端子N01
の信号がLoレベルに降下するが、トランジスタP3は
PMOSトランジスタであるためVds電圧は|Vgs
|電圧よりも高くなり、PMOSトランジスタP3はO
N状態が続く。よって図3に示す接点Bの信号の電位
は、出力端子N01が降下してもNMOSトランジスタ
N4のスレッシュホールドレベル(Vth)を保持す
る。そして図3に示すGND電位の変動に追従して、N
MOSトランジスタN4のゲート電位(Bの信号の電
位)も変動する。
First, the reason why the undershoot can be absorbed will be described. The signal at the output terminal N01 shown in FIG.
In the process of changing from i to Lo, when the output terminal N01 exceeds the threshold level and approaches the Lo level, the PMOS transistor P3 is turned ON because the gate is at the Lo level. Then, the output terminal N01
Signal drops to the Lo level, but since the transistor P3 is a PMOS transistor, the Vds voltage is | Vgs
│ voltage and the PMOS transistor P3 becomes O
The N state continues. Therefore, the potential of the signal at the contact point B shown in FIG. 3 holds the threshold level (Vth) of the NMOS transistor N4 even when the output terminal N01 drops. Then, following the fluctuation of the GND potential shown in FIG.
The gate potential of the MOS transistor N4 (the potential of the signal B) also fluctuates.

【0081】その結果GNDがマイナス電位に変化しよ
うとすると、NMOSトランジスタN4のVgs電圧が
増加し、GNDに流れるIds電流が増加し元のGND
電位に戻す。逆にGNDがプラス電位に変化しようとす
ると、NMOSトランジスタN4のVgs電圧が減少
し、GNDに流れるIds電流が減少し元のGND電位
に戻す。
As a result, when GND tries to change to a negative potential, the Vgs voltage of the NMOS transistor N4 increases, the Ids current flowing to GND increases, and the original GND increases.
Return to potential. Conversely, when GND attempts to change to the positive potential, the Vgs voltage of the NMOS transistor N4 decreases, and the Ids current flowing to GND decreases, returning to the original GND potential.

【0082】以上の動作により、高速化の為にPMOS
トランジスタP1及びNMOSトランジスタN1の能力
を大きくしアンダーシュートが発生しても、NMOSト
ランジスタN4でアンダーシュートを吸収出来るので出
力端子N01の信号ノイズを削減できる。第1の実施例
のシミュレーション結果(図3)と従来技術のシミュレ
ーション結果(図6)より、従来のアンダーシュート約
640mvを約91mvに低減できている。
With the above operation, the PMOS is used to increase the speed.
Even if the performance of the transistor P1 and the NMOS transistor N1 is increased and an undershoot occurs, the undershoot can be absorbed by the NMOS transistor N4, so that the signal noise of the output terminal N01 can be reduced. From the simulation result of the first embodiment (FIG. 3) and the simulation result of the prior art (FIG. 6), the conventional undershoot of about 640 mv can be reduced to about 91 mv.

【0083】次にオーバーシュートを吸収出来る理由に
ついて説明する。図1に示す出力端子N01の信号がL
o→Hiに変化する過程において、出力端子がN01が
スッレッシュホールドレベルを越えHiレベルに近づく
時点で、NMOSトランジスタN2はゲートがHiレベ
ルになるためON状態となる。そして、出力端子N01
の信号がHiレベルに上昇するが、トランジスタN2は
NMOSトランジスタであるためVds電圧はVgs電
圧よりも高くなり、NMOSトランジスタN2はON状
態が続く。よって図3に示す接点Aの信号の電位は、出
力端子N01が上昇してもPMOSトランジスタP4の
スレッシュホールドレベル(Vth)を保持する。そし
て図3に示すVDD電位の変動に追従して、PMOSト
ランジスタP4のゲート電位(Aの信号の電位)も変動
する。
Next, the reason why overshoot can be absorbed will be described. The signal at the output terminal N01 shown in FIG.
In the process of changing from o to Hi, when the output terminal N01 exceeds the threshold level and approaches the Hi level, the NMOS transistor N2 is turned ON because the gate is at the Hi level. Then, the output terminal N01
Rises to the Hi level, but since the transistor N2 is an NMOS transistor, the Vds voltage becomes higher than the Vgs voltage, and the NMOS transistor N2 remains ON. Therefore, the potential of the signal at the contact A shown in FIG. 3 holds the threshold level (Vth) of the PMOS transistor P4 even when the output terminal N01 rises. Then, following the fluctuation of the VDD potential shown in FIG. 3, the gate potential (the potential of the signal A) of the PMOS transistor P4 also changes.

【0084】その結果電源電位VDD本来の電位よりプ
ラス側に変化しようとすると、PMOSトランジスタP
4の|Vgs|電圧が増加し、電源電位VDDからPM
OSトランジスタP4に流れるIds電流が増加し元の
VDD電位に戻す。逆に電源電位VDDが本来の電位よ
りマイナス側に変化しようとすると、PMOSトランジ
スタP4の|Vgs|電圧が減少し、電源電位VDDか
らPMOSトランジスタP4に流れるIds電流が減少
し元の電源電位VDDに戻す。
As a result, if it is attempted to change the power supply potential VDD to the plus side from the original potential, the PMOS transistor P
| Vgs | voltage of PM4 increases from power supply potential VDD to PM
The Ids current flowing through the OS transistor P4 increases and returns to the original VDD potential. Conversely, when the power supply potential VDD tries to change to the minus side from the original potential, the | Vgs | voltage of the PMOS transistor P4 decreases, and the Ids current flowing from the power supply potential VDD to the PMOS transistor P4 decreases to return to the original power supply potential VDD. return.

【0085】以上の動作により、高速化の為にPMOS
トランジスタP1及びNMOSトランジスタN1の能力
を大きくしオーバーシュートが発生しても、PMOSト
ランジスタP4でオーバーシュートを吸収出来るので出
力端子N01の信号ノイズを削減できる。第1の実施例
のシミュレーション結果(図3)と従来技術のシミュレ
ーション結果(図6)より、従来のオーバーシュート約
90mvを約85mvに低減できている。
With the above operation, the PMOS is used to increase the speed.
Even if the performance of the transistor P1 and the NMOS transistor N1 is increased and an overshoot occurs, the overshoot can be absorbed by the PMOS transistor P4, so that the signal noise of the output terminal N01 can be reduced. From the simulation result of the first embodiment (FIG. 3) and the simulation result of the conventional technique (FIG. 6), the conventional overshoot of about 90 mv can be reduced to about 85 mv.

【0086】第2効果は、出力信号の初期応答が良い事
である。その理由を、まず出力信号がHi→Loに変化
する場合について説明する。
The second effect is that the initial response of the output signal is good. The reason will be described first for the case where the output signal changes from Hi to Lo.

【0087】図1に示す出力端子N01の信号がHi→
Loに変化する過程において、従来例とは異なりPMO
SトランジスタP3をPMOSトランジスタで構成して
いるので、接点Bの電圧はPMOSトランジスタ3のし
きい値Vt分落ちる事なくNMOSトランジスタN4を
駆動する事が出来る。それによりPMOSトランジスタ
P3はNMOSトランジスタN4に充分な駆動力を与え
るので、NMOSトランジスタN4がOFF→ONに変
化する時間が短くなり初期応答が良くなる。
The signal at the output terminal N01 shown in FIG.
In the process of changing to Lo, unlike the conventional example, the PMO
Since the S transistor P3 is constituted by a PMOS transistor, the voltage at the contact B can drive the NMOS transistor N4 without dropping by the threshold value Vt of the PMOS transistor 3. As a result, the PMOS transistor P3 gives a sufficient driving force to the NMOS transistor N4, so that the time when the NMOS transistor N4 changes from OFF to ON is shortened, and the initial response is improved.

【0088】次に、出力信号がLo→Hiに変化する場
合について説明する。図1に示す出力端子N01の信号
がLo→Hiに変化する初期過程において、従来例とは
異なりNMOSトランジスタN2をNMOSトランジス
タで構成しているので、接点Aの電圧はNMOSトラン
ジスタN2のしきい値Vt分上がる事なくPMOSトラ
ンジスタP4を駆動する事が出来る。それによりNMO
SトランジスタN2はPMOSトランジスタP4に充分
な駆動力を与えるので、PMOSトランジスタP4がO
FF→ONに変化する時間が短くなり初期応答が良くな
る。
Next, a case where the output signal changes from Lo to Hi will be described. In the initial process in which the signal at the output terminal N01 shown in FIG. 1 changes from Lo to Hi, unlike the conventional example, the NMOS transistor N2 is composed of an NMOS transistor. The PMOS transistor P4 can be driven without increasing by Vt. So NMO
Since the S transistor N2 gives a sufficient driving force to the PMOS transistor P4, the PMOS transistor P4
The time required to change from FF to ON is shortened, and the initial response is improved.

【0089】第3の効果は、従来例に対し出力回路の面
積を小さく出来る事である。その理由は、図1に示す制
御回路のトランジスタサイズ,即ちPMOSトランジス
タP4,NMOSトランジスタN4のゲート巾Wを小さ
く出来る為である。図1に示す回路に電源電圧3.3
V,Vt=0.7V,W=300μmの条件を与える
と、NMOSトランジスタN4を駆動するPMOSトラ
ンジスタP3はPMOSトランジスタであるため、接点
Bの電圧はしきい値Vt分落ちしないので、Vgs=
3.3Vになる。
A third effect is that the area of the output circuit can be reduced as compared with the conventional example. The reason is that the transistor size of the control circuit shown in FIG. 1, that is, the gate width W of the PMOS transistor P4 and the NMOS transistor N4 can be reduced. The power supply voltage 3.3 in the circuit shown in FIG.
Given the conditions of V, Vt = 0.7 V and W = 300 μm, the PMOS transistor P3 driving the NMOS transistor N4 is a PMOS transistor, and the voltage at the contact B does not drop by the threshold value Vt.
It becomes 3.3V.

【0090】つまり、本発明のPMOSトランジスタP
4,NMOSトランジスタN4は、前述の「発明が解決
しようとする課題」の第3の問題点で述べた、通常の出
力回路と同じ、W=300μmで構成できる。
That is, the PMOS transistor P of the present invention
4. The NMOS transistor N4 can be configured with W = 300 μm, which is the same as the ordinary output circuit described in the third problem of the “problem to be solved by the invention”.

【0091】次に、ノイズを低減する為に必要なPMO
SトランジスタP2,NMOSトランジスタN2,PM
OSトランジスタP3,NMOSトランジスタN3,イ
ンバータINV1のWを計算すると、PMOSトランジ
スタP2,NMOSトランジスタN2,PMOSトラン
ジスタP3,NMOSトランジスタN3のWはPMOS
トランジスタP4,NMOSトランジスタN4の15%
になるので、それぞれ45μm必要である。また同じよ
うにPMOSトランジスタP2,NMOSトランジスタ
N3を駆動するインバータINV1のゲート巾Wは、
6.75μmである。その結果、図1に示す本発明のゲ
ート巾Wの合計はP1+N1+(P2+N2+P3+N
3+INV1)+P4+N4=300×2+(45×4
+6.75×2)+300×2=1393.5(μm)
となる。
Next, the PMO required to reduce noise
S transistor P2, NMOS transistor N2, PM
When W of the OS transistor P3, NMOS transistor N3, and inverter INV1 is calculated, W of the PMOS transistor P2, NMOS transistor N2, PMOS transistor P3, and NMOS transistor N3 is PMOS
15% of transistor P4 and NMOS transistor N4
Therefore, 45 μm is required for each. Similarly, the gate width W of the inverter INV1 that drives the PMOS transistor P2 and the NMOS transistor N3 is:
6.75 μm. As a result, the sum of the gate widths W of the present invention shown in FIG. 1 is P1 + N1 + (P2 + N2 + P3 + N
3 + INV1) + P4 + N4 = 300 × 2 + (45 × 4
+ 6.75 × 2) + 300 × 2 = 1393.5 (μm)
Becomes

【0092】よって、前述の「発明が解決しようとする
課題」の第3の問題点で求めた、従来例の出力回路のゲ
ート巾Wの合計1703μmに対し、本発明のゲート巾
Wの合計は1393.5μmになる。
Accordingly, the sum of the gate width W of the present invention is 1703 μm, whereas the sum of the gate width W of the conventional output circuit obtained in the third problem of the above-mentioned “Problems to be Solved by the Invention” is 1393.5 μm.

【0093】その結果、通常の出力回路に対し、従来例
は1.40倍面積が増加するが、本発明は1.16倍の
増加で押さえる事ができ、増加分を24%低減できる。
以上、第1の実施の形態を用いて説明したが、第2実施
の形態でも同様の効果が得られる。
As a result, the area of the conventional example is 1.40 times as large as that of a normal output circuit. However, the present invention can suppress the increase by 1.16 times, and can reduce the increase by 24%.
As described above, the first embodiment has been described, but the same effect can be obtained in the second embodiment.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態の出力回路の回路図
である。
FIG. 1 is a circuit diagram of an output circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態の出力回路の回路図
である。
FIG. 2 is a circuit diagram of an output circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態のシミュレーション
波形図である。
FIG. 3 is a simulation waveform chart according to the first embodiment of the present invention.

【図4】従来の出力回路の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional output circuit.

【図5】出力波形図で分図(a)は従来の出力回路の波
形図で、分図(b)は高速化した場合の従来例の波形図
である。
5A and 5B are output waveform diagrams, and FIG. 5A is a waveform diagram of a conventional output circuit, and FIG. 5B is a waveform diagram of a conventional example when the speed is increased.

【図6】従来例のシミュレーション結果の波形図であ
る。
FIG. 6 is a waveform diagram of a simulation result of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

H01,H02 入力端子 N01 出力端子 P1,P2,P3,P4 PMOSトランジスタ N1,N2,P3,P4 NMOSトランジスタ INV1,INV2 インバータ VDD 供給端子 A,B,C,D 接点 H01, H02 Input terminal N01 Output terminal P1, P2, P3, P4 PMOS transistor N1, N2, P3, P4 NMOS transistor INV1, INV2 Inverter VDD supply terminal A, B, C, D contacts

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力端子と、出力端子と、電源電圧を供
給する供給端子と、基準電圧を供給する基準端子とを備
え、前記供給端子と第1の絶縁ゲート電界効果トランジ
スタの一端を接続し、前記基準端子と第2の絶縁ゲート
電界効果トランジスタの一端を接続し、前記第1の絶縁
ゲート電界効果トランジスタの他端と前記第2の絶縁ゲ
ート電界効果トランジスタの他端と前記出力端子とを接
続し、前記入力端子と前記第1の絶縁ゲート電界効果ト
ランジスタのゲートと前記第2の絶縁ゲート電界効果ト
ランジスタのゲートとを接続して構成される駆動回路
と、前記供給端子に第5の絶縁ゲート電界効果トランジ
スタの一端と第3の絶縁ゲート電界効果トランジスタの
一端を接続し、前記第5の絶縁ゲート電界効果トランジ
スタの他端と前記第3の絶縁ゲート電界効果トランジス
タのゲートを接続し、前記第5の絶縁ゲート電界効果ト
ランジスタの他端と第6の絶縁ゲート電界効果トランジ
スタの一端を接続し、前記第6の絶縁ゲート電界効果ト
ランジスタの他端と前記出力端子とを接続し、前記第3
の絶縁ゲート電界効果トランジスタの他端と前記出力端
子を接続し、前記基準端子に第8の絶縁ゲート電界効果
トランジスタの一端と第4の絶縁ゲート電界効果トラン
ジスタの一端を接続し、前記第8の絶縁ゲート電界効果
トランジスタの他端と前記第4の絶縁ゲート電界効果ト
ランジスタのゲートを接続し、前記第8の絶縁ゲート電
界効果トランジスタの他端と第7の絶縁ゲート電界効果
トランジスタの一端を接続し、前記第7の絶縁ゲート電
界効果トランジスタの他端と前記出力端子とを接続し、
前記第4の絶縁ゲート電界効果トランジスタの他端と前
記出力端子とを接続し、前記入力端子と第1のインバー
タの入力端に接続し、前記第1のインバータの出力端
を、前記第5の絶縁ゲート電界効果トランジスタのゲー
ト及び前記第6の絶縁ゲート電界効果トランジスタのゲ
ート及び前記第7の絶縁ゲート電界効果トランジスタの
ゲート及び前記第8の絶縁ゲート電界効果トランジスタ
のゲートに接続し構成された制御回路を有する事を特徴
とする出力回路。
An input terminal, an output terminal, a supply terminal for supplying a power supply voltage, and a reference terminal for supplying a reference voltage, wherein the supply terminal is connected to one end of a first insulated gate field effect transistor. Connecting the reference terminal to one end of a second insulated gate field effect transistor, and connecting the other end of the first insulated gate field effect transistor, the other end of the second insulated gate field effect transistor, and the output terminal. A drive circuit configured to connect and connect the input terminal, the gate of the first insulated gate field effect transistor, and the gate of the second insulated gate field effect transistor; One end of a gate field effect transistor is connected to one end of a third insulated gate field effect transistor, and the other end of the fifth insulated gate field effect transistor is connected to the third insulated gate field effect transistor. And the other end of the fifth insulated gate field effect transistor is connected to one end of the sixth insulated gate field effect transistor, and the other of the sixth insulated gate field effect transistor is connected. End and the output terminal, and the third
The other end of the insulated gate field effect transistor is connected to the output terminal, and the reference terminal is connected to one end of an eighth insulated gate field effect transistor and one end of a fourth insulated gate field effect transistor. The other end of the insulated gate field effect transistor is connected to the gate of the fourth insulated gate field effect transistor, and the other end of the eighth insulated gate field effect transistor is connected to one end of the seventh insulated gate field effect transistor. Connecting the other end of the seventh insulated gate field effect transistor and the output terminal,
The other end of the fourth insulated gate field effect transistor is connected to the output terminal, the input terminal is connected to the input terminal of a first inverter, and the output terminal of the first inverter is connected to the fifth terminal. A control connected to the gate of the insulated gate field effect transistor, the gate of the sixth insulated gate field effect transistor, the gate of the seventh insulated gate field effect transistor, and the gate of the eighth insulated gate field effect transistor An output circuit having a circuit.
【請求項2】 前記第1,第3,第5,第7の絶縁ゲー
ト電界効果トランジスタをPチャンネル絶縁ゲート電界
効果トランジスタで構成し、前記第2,第4,第6,第
8の絶縁ゲート電界効果トランジスタをNチャンネル絶
縁ゲート電界効果トランジスタで構成した請求項1記載
の出力回路。
2. The first, third, fifth, and seventh insulated gate field-effect transistors are P-channel insulated gate field-effect transistors, and the second, fourth, sixth, and eighth insulated gate field-effect transistors are formed. 2. The output circuit according to claim 1, wherein the field effect transistor is an N-channel insulated gate field effect transistor.
【請求項3】 第1の入力端子と、第2の入力端子と、
出力端子と、電源電圧を供給する供給端子と、基準電圧
を供給する基準端子とを備え、前記供給端子と第9の絶
縁ゲート電界効果トランジスタの一端を接続し、前記基
準端子と第10の絶縁ゲート電界効果トランジスタの一
端を接続し、前記第9の絶縁ゲート電界効果トランジス
タの他端と前記第10の絶縁ゲート電界効果トランジス
タの他端と前記出力端子とを接続し、前記第1の入力端
子と前記第9の絶縁ゲート電界効果トランジスタのゲー
トを接続し、前記第2の入力端子と前記第10の絶縁ゲ
ート電界効果トランジスタのゲートとを接続して構成さ
れる駆動回路と、前記供給端子に第13の絶縁ゲート電
界効果トランジスタの一端と第11の絶縁ゲート電界効
果トランジスタの一端を接続し、前記第13の絶縁ゲー
ト電界効果トランジスタの他端と前記第11の絶縁ゲー
ト電界効果トランジスタのゲートを接続し、前記第13
の絶縁ゲート電界効果トランジスタの他端と第14の絶
縁ゲート電界効果トランジスタの一端を接続し、前記第
14の絶縁ゲート電界効果トランジスタの他端と前記出
力端子とを接続し、前記第11の絶縁ゲート電界効果ト
ランジスタの他端と前記出力端子を接続し、前記基準端
子に第16の絶縁ゲート電界効果トランジスタの一端と
第12の絶縁ゲート電界効果トランジスタの一端を接続
し、前記第16の絶縁ゲート電界効果トランジスタの他
端と前記第12の絶縁ゲート電界効果トランジスタのゲ
ートを接続し、前記第16の絶縁ゲート電界効果トラン
ジスタの他端と第15の絶縁ゲート電界効果トランジス
タの一端を接続し、前記第15の絶縁ゲート電界効果ト
ランジスタの他端と前記出力端子とを接続し、前記第1
2の絶縁ゲート電界効果トランジスタの他端と前記出力
端子とを接続し、前記第1の入力端子と第9のインバー
タの入力端に接続し、前記第9のインバータの出力端を
前記第13の絶縁ゲート電界効果トランジスタのゲート
及び前記第14の絶縁ゲート電界効果トランジスタのゲ
ートに接続し、前記第2の入力端子と第10のインバー
タの入力端子を接続し、前記第10のインバータの出力
端を前記第15の絶縁ゲート電界効果トランジスタのゲ
ート及び前記第16の絶縁ゲート電界効果トランジスタ
のゲートに接続し構成された制御回路を有する事を特徴
とする出力回路。
3. A first input terminal, a second input terminal,
An output terminal, a supply terminal for supplying a power supply voltage, and a reference terminal for supplying a reference voltage. The supply terminal is connected to one end of a ninth insulated gate field effect transistor. Connecting one end of a gate field effect transistor, connecting the other end of the ninth insulated gate field effect transistor, the other end of the tenth insulated gate field effect transistor, and the output terminal, and connecting the first input terminal And a drive circuit configured by connecting the gate of the ninth insulated gate field effect transistor and the second input terminal and the gate of the tenth insulated gate field effect transistor; One end of the thirteenth insulated gate field effect transistor is connected to one end of the eleventh insulated gate field effect transistor, and the thirteenth insulated gate field effect transistor is connected. Connect the other end of the static and the gate of said eleventh insulated gate field effect transistor, the first 13
Connecting the other end of the insulated gate field effect transistor to one end of a fourteenth insulated gate field effect transistor; connecting the other end of the fourteenth insulated gate field effect transistor to the output terminal; The other end of the gate field effect transistor is connected to the output terminal; the reference terminal is connected to one end of a sixteenth insulated gate field effect transistor and one end of a twelfth insulated gate field effect transistor; Connecting the other end of the field effect transistor to the gate of the twelfth insulated gate field effect transistor; connecting the other end of the sixteenth insulated gate field effect transistor to one end of the fifteenth insulated gate field effect transistor; Connecting the other end of the fifteenth insulated gate field effect transistor to the output terminal;
The other end of the insulated gate field effect transistor is connected to the output terminal, the first input terminal is connected to the input terminal of a ninth inverter, and the output terminal of the ninth inverter is connected to the thirteenth inverter. Connecting the gate of the insulated gate field effect transistor and the gate of the fourteenth insulated gate field effect transistor, connecting the second input terminal to the input terminal of the tenth inverter, and connecting the output terminal of the tenth inverter to An output circuit comprising a control circuit connected to the gate of the fifteenth insulated gate field effect transistor and the gate of the sixteenth insulated gate field effect transistor.
【請求項4】 前記第9,第11,第13,第15の絶
縁ゲート電界効果トランジスタをPチャンネル絶縁ゲー
ト電界効果トランジスタで構成し、前記第10,第1
2,第14,第16の絶縁ゲート電界効果トランジスタ
をNチャンネル絶縁ゲート電界効果トランジスタで構成
した請求項3記載の出力回路。
4. The ninth, eleventh, thirteenth, and fifteenth insulated gate field-effect transistors are P-channel insulated gate field-effect transistors,
4. The output circuit according to claim 3, wherein the second, fourteenth, and sixteenth insulated gate field effect transistors are N-channel insulated gate field effect transistors.
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