JP3024036B2 - Output buffer circuit of semiconductor memory device - Google Patents

Output buffer circuit of semiconductor memory device

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JP3024036B2
JP3024036B2 JP5192609A JP19260993A JP3024036B2 JP 3024036 B2 JP3024036 B2 JP 3024036B2 JP 5192609 A JP5192609 A JP 5192609A JP 19260993 A JP19260993 A JP 19260993A JP 3024036 B2 JP3024036 B2 JP 3024036B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体記憶装置が具備
する回路であって、メモリセルから読み出した記憶デー
タ等を外部に出力する出力バッファ回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit included in a semiconductor memory device, and more particularly to an output buffer circuit for outputting stored data read from a memory cell to the outside.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体記憶装置の出力端子には、通常は
TTL[Transistor Transistor Logic]回路等の容量性
の負荷が接続される。従って、出力バッファ回路のスイ
ッチングトランジスタがONになると、出力信号が反転
する場合には、半導体記憶装置の内部の電源線や接地線
に瞬時的に大きな充放電電流が流れることになる。とこ
ろが、これらの電源線や接地線には、ワイヤボンディン
グ等による寄生インダクタンスが存在するので、このよ
うな充放電電流が流れると電流の変化の大きさに比例し
た電源ノイズや接地ノイズが発生し、これが半導体記憶
装置の誤動作の原因となる。
2. Description of the Related Art Normally, a capacitive load such as a TTL (Transistor Transistor Logic) circuit is connected to an output terminal of a semiconductor memory device. Therefore, when the switching transistor of the output buffer circuit is turned on, when the output signal is inverted, a large charging / discharging current flows instantaneously to the power supply line and the ground line inside the semiconductor memory device. However, since these power lines and ground lines have parasitic inductance due to wire bonding and the like, when such a charge / discharge current flows, power supply noise and ground noise proportional to the magnitude of the change in current occur, This causes a malfunction of the semiconductor memory device.

【0003】もっとも、出力バッファ回路のスイッチン
グトランジスタの駆動能力を低下させれば、急激に大き
な充放電電流が流れるのを抑制することができるので、
これらのノイズを低減させることは可能である。しかし
ながら、スイッチングトランジスタの駆動能力を低下さ
せることは、信号出力に長い時間を要することになり、
近年の半導体記憶装置の高速化の要請に反する。そこ
で、従来から、種々の工夫を凝らすことにより、信号出
力の高速化を損なうことなく電源ノイズや接地ノイズを
低減することができる出力バッファ回路の開発が行われ
ている。
However, if the driving capability of the switching transistor of the output buffer circuit is reduced, it is possible to suppress a sudden large charge / discharge current from flowing.
It is possible to reduce these noises. However, reducing the driving capability of the switching transistor requires a long time for signal output,
Contrary to recent demands for speeding up of semiconductor memory devices. Therefore, an output buffer circuit capable of reducing power supply noise and ground noise without deteriorating the speed of signal output has been developed by making various efforts.

【0004】上記ノイズ低減効果のある従来の半導体記
憶装置の出力バッファ回路の構成例を図7に示す。この
出力バッファ回路は、2種類のバッファ回路11,12
を備えている。
FIG. 7 shows a configuration example of an output buffer circuit of a conventional semiconductor memory device having the above-described noise reduction effect. This output buffer circuit has two types of buffer circuits 11, 12
It has.

【0005】一方のバッファ回路11は、Nチャンネル
MOS[Metal-Oxide-Semiconductor]・FET[Field Ef
fect Transistor]からなるNMOSトランジスタQ21と
PチャンネルMOS・FETからなるPMOSトランジ
スタQ22とによって構成されている。これらのMOSト
ランジスタQ21,Q22は、ゲート端子同士が接続されて
バッファ回路11の入力を構成すると共に、ソース端子
同士が接続されてバッファ回路11の出力を構成してい
る。また、NMOSトランジスタQ21のドレイン端子は
VCC電源に接続され、PMOSトランジスタQ22のドレ
イン端子は接地されている。従って、このバッファ回路
11は、Hレベル(電源電圧VCC)が入力されると、N
MOSトランジスタQ21がONとなって、電源電圧VCC
からこのNMOSトランジスタQ21のしきい値電圧VTH
分だけ低い電圧をHレベルとして出力し、Lレベル(接
地電位)が入力されると、PMOSトランジスタQ22が
ONとなって、接地電圧よりもこのPMOSトランジス
タQ22のしきい値電圧VTH分だけ高い電圧をLレベルと
して出力する。
One buffer circuit 11 includes an N-channel MOS [Metal-Oxide-Semiconductor] • FET [Field Ef].
defective transistor] and a PMOS transistor Q22 composed of a P-channel MOS • FET. These MOS transistors Q21 and Q22 have their gate terminals connected together to form an input of the buffer circuit 11, and their source terminals connected together to form an output of the buffer circuit 11. The drain terminal of the NMOS transistor Q21 is connected to the VCC power supply, and the drain terminal of the PMOS transistor Q22 is grounded. Therefore, when an H level (power supply voltage VCC) is input, the buffer circuit 11
When the MOS transistor Q21 is turned on, the power supply voltage VCC
From the threshold voltage VTH of this NMOS transistor Q21.
When a low voltage is output as an H level and an L level (ground potential) is input, the PMOS transistor Q22 is turned on and a voltage higher than the ground voltage by the threshold voltage VTH of the PMOS transistor Q22. Is output as L level.

【0006】他方のバッファ回路12も、Pチャンネル
MOS・FETからなるPMOSトランジスタQ23とN
チャンネルMOS・FETからなるNMOSトランジス
タQ24とによって構成されている。しかしながら、この
バッファ回路12は通常のCMOSインバータであり、
MOSトランジスタQ23,Q24のゲート端子同士が接続
されてバッファ回路12の入力を構成すると共に、ドレ
イン端子同士が接続されてバッファ回路12の出力を構
成している。また、PMOSトランジスタQ24のソース
端子はVCC電源に接続され、NMOSトランジスタQ23
のソース端子は接地されている。従って、このバッファ
回路12は、Hレベルが入力されると、NMOSトラン
ジスタQ24がONとなるので、接地電位のLレベルを出
力し、Lレベルが入力されると、PMOSトランジスタ
Q23がONとなるので、電源電圧VCCのHレベルを出力
する。
The other buffer circuit 12 also has a PMOS transistor Q23 comprising a P-channel MOS.
And an NMOS transistor Q24 comprising a channel MOSFET. However, this buffer circuit 12 is a normal CMOS inverter,
The gate terminals of the MOS transistors Q23 and Q24 are connected to form an input of the buffer circuit 12, and the drain terminals are connected to form an output of the buffer circuit 12. The source terminal of the PMOS transistor Q24 is connected to the VCC power source, and the NMOS transistor Q23
Are grounded. Accordingly, when the H level is input, the NMOS transistor Q24 is turned ON, so that the buffer circuit 12 outputs the L level of the ground potential. When the L level is input, the PMOS transistor Q23 is turned ON. Output the H level of the power supply voltage VCC.

【0007】半導体記憶装置の内部回路13で読み出し
た記憶データは、一方のバッファ回路11にそのまま入
力されると共に、インバータ回路14で反転されて他方
のバッファ回路12に入力されるようになっている。ま
た、これらのバッファ回路11,12の出力が共通に半
導体記憶装置の出力端子15に接続されている。
The storage data read out by the internal circuit 13 of the semiconductor memory device is input directly to one buffer circuit 11 and inverted by an inverter circuit 14 and input to the other buffer circuit 12. . Outputs of these buffer circuits 11 and 12 are commonly connected to an output terminal 15 of the semiconductor memory device.

【0008】上記構成の従来の出力バッファ回路に入力
される記憶データがHレベルからLレベルを経て再びH
レベルに切り替わるときの動作を図8に基づいて説明す
る。時刻t21に入力信号が変化してその後の時刻t22に
内部回路13から出力される記憶データがHレベルから
Lレベルに切り替わると、バッファ回路11の出力が電
圧VCC−VTHのHレベルから電圧VTHのLレベルに切り
替わる。そして、インバータ回路14の出力は、時刻t
22から少し遅れた時刻t23にHレベルに切り替わり、こ
れに伴ってバッファ回路12の出力も電源電圧VCCのH
レベルから接地電位のLレベルに切り替わる。このた
め、出力端子15がHレベルからLレベルに切り替わる
場合には、時刻t22に電源電圧VCCのHレベルから一旦
電圧VTHのLレベルに切り替わり、インバータ回路14
の遅延時間経過後の時刻t23に接地電位のLレベルが確
定することになる。
The stored data input to the conventional output buffer circuit having the above configuration changes from H level to L level, and then to H level again.
The operation at the time of switching to the level will be described with reference to FIG. When the input signal changes at time t21 and the storage data output from the internal circuit 13 switches from H level to L level at time t22, the output of the buffer circuit 11 changes from the H level of the voltage VCC-VTH to the voltage VTH. Switch to L level. The output of the inverter circuit 14 is at time t
At a time t23, which is a little later than the time t22, the level is switched to the H level.
The level is switched from the level to the L level of the ground potential. Therefore, when the output terminal 15 switches from the H level to the L level, at time t22, the power supply voltage VCC is temporarily switched from the H level to the L level of the voltage VTH, and the inverter circuit 14
At the time t23 after the elapse of the delay time, the L level of the ground potential is determined.

【0009】また、時刻t24に再び入力信号が変化して
その後の時刻t25に内部回路13から出力される記憶デ
ータがHレベルに切り替わると、バッファ回路11の出
力が電圧VCC−VTHのHレベルに戻る。そして、インバ
ータ回路14の出力は、時刻t25から少し遅れた時刻t
26にLレベルに切り替わり、これに伴ってバッファ回路
12の出力も電源電圧VCCのHレベルに戻る。このた
め、出力端子15がLレベルからHレベルに切り替わる
場合には、時刻t25に接地電位のLレベルから一旦電圧
VCC−VTHのHレベルに切り替わり、インバータ回路1
4の遅延時間経過後の時刻t26に電源電圧VCCのHレベ
ルが確定することになる。
When the input signal changes again at time t24 and the storage data output from internal circuit 13 switches to H level at time t25, the output of buffer circuit 11 changes to H level of voltage VCC-VTH. Return. The output of the inverter circuit 14 is at time t25, which is slightly delayed from time t25.
26, the output of the buffer circuit 12 returns to the H level of the power supply voltage VCC. Therefore, when the output terminal 15 switches from the L level to the H level, at time t25, the output terminal 15 switches from the L level of the ground potential to the H level of the voltage VCC-VTH once, and the inverter circuit 1
At time t26 after the elapse of the delay time 4, the H level of the power supply voltage VCC is determined.

【0010】従って、図7に示した従来の出力バッファ
回路は、出力端子15の電圧がしきい値電圧VTH分だけ
階段状に変化するので、負荷回路の充放電電流も急激な
変化が緩和されることになり、これによって電源ノイズ
や接地ノイズを低減させることができる。
Therefore, in the conventional output buffer circuit shown in FIG. 7, the voltage at the output terminal 15 changes stepwise by the threshold voltage VTH, so that the charge / discharge current of the load circuit can also be abruptly reduced. As a result, power supply noise and ground noise can be reduced.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記MOS
トランジスタQ21,Q22のしきい値電圧VTHは、電源電
圧VCCと接地電位の電位差に比べれば比較的小さい値で
あるため、出力端子15の電圧変化も階段状にわずかに
緩和されるだけである。また、インバータ回路14の遅
延時間が長くなると信号出力の高速化を阻害することに
なるので、この出力端子15の電圧変化が緩和される期
間(t23−t22,t26−t25)も短時間とならざるを得
ない。
However, the above MOS
Since the threshold voltage VTH of the transistors Q21 and Q22 is relatively small as compared with the potential difference between the power supply voltage VCC and the ground potential, the voltage change at the output terminal 15 is only slightly reduced in a stepwise manner. Further, if the delay time of the inverter circuit 14 becomes longer, the speeding up of the signal output is hindered, so that the period (t23-t22, t26-t25) in which the voltage change at the output terminal 15 is reduced is short. I have no choice.

【0012】このため、従来の出力バッファ回路は、出
力端子15の電圧変化が短時間だけわずかなステップで
緩和されるにすぎないので、ノイズの低減効果が不十分
であるという問題があった。
For this reason, the conventional output buffer circuit has a problem that the effect of reducing noise is insufficient because the change in the voltage at the output terminal 15 is alleviated in only a few steps in a short time.

【0013】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、新たに出力信号を出力する前に、予め中間レベ
ルの電圧を出力端子に出力しておくことにより、十分な
ノイズ低減効果を得ることができる半導体記憶装置の出
力バッファ回路を提供することが本発明の目的である。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a sufficient noise reduction effect by outputting an intermediate level voltage to an output terminal before outputting a new output signal. It is an object of the present invention to provide an output buffer circuit of a semiconductor memory device that can be obtained.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の出力バッファ回
路は、メモリセルから読み出した記憶データ及び内部で
生成した制御信号等の出力信号を出力端子に出力するた
めの半導体記憶装置の出力バッファ回路であって、新た
な出力信号の出力開始前の時点から該新たな出力信号の
出力開始時点までの出力準備期間を検出する出力準備期
間検出手段と、該出力端子から出力される出力信号の論
理振幅における高レベル及び低レベルの中間レベルの電
圧を発生する中間レベル発生手段と、該出力準備期間検
出手段が検出した該出力準備期間に、単一バッファ回路
の端子に該中間レベルの電圧を印加し、該出力準備期間
以外の期間に、該単一バッファ回路の端子に該高レベル
及び該低レベルの電圧を印加する出力制御手段とを備え
ており、そのことにより上記目的が達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION An output buffer circuit according to the present invention is an output buffer circuit of a semiconductor memory device for outputting output data such as storage data read from a memory cell and an internally generated control signal to an output terminal. An output preparation period detecting means for detecting an output preparation period from a time before the start of the output of the new output signal to a start of the output of the new output signal, and a logic of the output signal output from the output terminal An intermediate level generating means for generating an intermediate level voltage between a high level and a low level in amplitude, and a single buffer circuit provided in the output preparation period detected by the output preparation period detecting means.
The intermediate level voltage is applied to the
During the period other than the high level
And output control means for applying the low-level voltage, thereby achieving the above object.

【0015】ある実施例では、前記出力準備期間は、前
記半導体記憶装置に送信される入力信号が変化する時点
から開始する。
[0015] In one embodiment, the output preparation period starts when the input signal transmitted to the semiconductor memory device changes.

【0016】ある実施例では、前記中間レベルは、前記
論理振幅における前記高レベルと前記低レベルとの合計
値の半分である。
In one embodiment, the intermediate level is half the sum of the high level and the low level in the logic amplitude.

【0017】ある実施例では、前記中間レベル発生手段
は、バックスレッシュド効果を用いた回路で構成されて
おり、前記中間レベルは、該回路内に存在するトランジ
スタのバックスレッシュド効果によるしきい値電圧の合
計値、あるいは前記論理振幅における前記高レベルから
該しきい値電圧の合計値を差し引いた値である。
In one embodiment, the intermediate level generating means is constituted by a circuit using a back threshold effect, and the intermediate level is determined by a threshold value caused by the back threshold effect of a transistor present in the circuit. It is the sum of the voltages or the value obtained by subtracting the sum of the threshold voltages from the high level in the logic amplitude.

【0018】[0018]

【作用】出力バッファ回路は、出力が許可されている場
合、通常はメモリセルから読み出した記憶データや内部
で生成した制御信号等の出力信号を出力端子に出力す
る。しかしながら、本発明の出力バッファ回路は、新た
に出力信号を出力する前に、予め中間レベルの電圧を出
力端子に出力しておくようになっている。
When the output is permitted, the output buffer circuit normally outputs an output signal such as storage data read from a memory cell or an internally generated control signal to an output terminal. However, the output buffer circuit of the present invention outputs an intermediate-level voltage to an output terminal before outputting a new output signal.

【0019】即ち、出力準備期間検出回路は、新たな出
力信号を出力する少し前からこの出力信号の出力開始ま
での出力準備期間を検出する。半導体記憶装置は、外部
からの読み出し要求に応じてメモリセルから記憶データ
を読み出して出力する場合、この読み出し動作にある程
度の時間を要する。また、制御信号を出力する場合も、
少し以前に行われた外部からのアクセスに基づく場合が
多い。従って、新たに出力信号を出力する場合は、通常
は事前にこれを検出することが可能である。読み出した
記憶データを出力する場合であれば、読み出しモードに
おいて、例えば入力信号が変化したことを検出する内部
制御信号が発せられてから一定時間の経過を計時するこ
とにより、この計時期間中を出力準備期間として検出す
ることができる。
That is, the output preparation period detection circuit detects an output preparation period from just before outputting a new output signal to starting output of this output signal. When a semiconductor memory device reads and outputs stored data from a memory cell in response to an external read request, this read operation requires a certain amount of time. Also, when outputting a control signal,
Often based on external access made a while ago. Therefore, when a new output signal is output, it is usually possible to detect this in advance. In the case of outputting the read stored data, in the read mode, for example, an internal control signal for detecting that the input signal has changed is issued, and a certain period of time is elapsed after the internal control signal is issued. It can be detected as a preparation period.

【0020】中間レベル発生回路は、出力信号の論理振
幅における高低の中間レベルの電圧を発生する。この中
間レベル発生回路は、直前の出力端子の論理レベルが高
低のいずれの場合にも中間レベルに変位させることがで
きる双方向の電源回路として構成する他、直前の出力端
子がLレベルの場合に充電電流を供給することにより中
間レベルに変位させることができる充電電源回路と、直
前の出力端子がHレベルの場合に放電電流を放出させる
ことにより中間レベルに変位させることができる放電電
源回路との組み合わせによって構成することもできる。
The intermediate level generating circuit generates a high or low intermediate level voltage in the logic amplitude of the output signal. This intermediate level generating circuit is configured as a bidirectional power supply circuit that can be displaced to an intermediate level regardless of whether the logic level of the immediately preceding output terminal is high or low. A charging power supply circuit that can be displaced to an intermediate level by supplying a charging current; and a discharge power supply circuit that can be displaced to an intermediate level by discharging a discharging current when the immediately preceding output terminal is at an H level. It can also be constituted by a combination.

【0021】出力制御回路は、出力準備期間検出回路が
検出した出力準備期間に、本来の出力信号に代えて、中
間レベル発生回路が発生する中間レベルの電圧を出力端
子に出力する。ただし、この際、中間レベル発生回路が
充電電源回路と放電電源回路を組み合わせたものである
場合には、直前に出力端子に出力していた出力信号の論
理レベルに応じていずれかの電源回路を選択する必要が
ある。
The output control circuit outputs the intermediate level voltage generated by the intermediate level generating circuit to the output terminal in place of the original output signal during the output preparation period detected by the output preparation period detection circuit. However, at this time, if the intermediate level generating circuit is a combination of the charging power supply circuit and the discharging power supply circuit, one of the power supply circuits is switched according to the logic level of the output signal output to the output terminal immediately before. You have to choose.

【0022】この結果、本発明の構成によれば、出力端
子に新たな出力信号が出力される前に、この出力端子が
中間レベルの電圧とされるので、新たな出力信号がHレ
ベルとLレベルのいずれの場合にも、出力開始時の電位
差が常に論理振幅全体よりも十分に小さくなる。従っ
て、出力信号が論理振幅をフルスイングで反転する場合
に比べ、出力電流を大幅に減少させることができるの
で、この電流の変化も小さくなり、電源ノイズや接地ノ
イズを低減することができるようになる。また、出力開
始時の電位差が小さいことから、出力端子に接続される
負荷の充放電に要する時間も短縮されるので、信号出力
の高速化にも貢献することができる。
As a result, according to the configuration of the present invention, before a new output signal is output to the output terminal, this output terminal is set to the intermediate level voltage, so that the new output signal becomes H level and L level. In any of the levels, the potential difference at the start of output is always sufficiently smaller than the entire logical amplitude. Therefore, the output current can be greatly reduced as compared with the case where the output signal inverts the logic amplitude in full swing, so that the change in this current is also small, so that power supply noise and ground noise can be reduced. Become. Further, since the potential difference at the start of the output is small, the time required for charging and discharging the load connected to the output terminal is also shortened, which can contribute to a high-speed signal output.

【0023】[0023]

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明を実施例
について詳述する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0024】図1乃至図4は本発明の第1実施例を示す
ものであって、図1は出力バッファ回路の回路ブロック
図、図2は出力バッファ回路の動作を示すタイムチャー
ト、図3は負荷回路の等価回路図、図4は負荷容量の充
電電圧の過渡特性を示すタイムチャートである。
1 to 4 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a circuit block diagram of an output buffer circuit, FIG. 2 is a time chart showing the operation of the output buffer circuit, and FIG. FIG. 4 is a time chart showing the transient characteristics of the charging voltage of the load capacitance.

【0025】本実施例は、半導体記憶装置のメモリセル
から読み出した記憶データを外部に出力する出力バッフ
ァ回路について説明する。この半導体記憶装置は、メモ
リセルから読み出した記憶データを内部回路1から引き
出された2本のデータ信号線DATAとデータ信号線D
ATAバーに互いに反転されたデータ信号を平衡出力す
るようになっている。そして、このデータ信号は、2本
のデータ信号線DATA,DATAバーを差動入力とす
るセンスアンプ回路2で増幅され、ラッチ回路3を介し
てバッファ回路4に送られるようになっている。ラッチ
回路3は、2個のインバータ回路3a,3bの入出力を
循環状に接続したフリップフロップ回路であり、センス
アンプ回路2が出力したデータ信号を保持することがで
きる。
In this embodiment, an output buffer circuit for outputting storage data read from a memory cell of a semiconductor memory device to the outside will be described. In this semiconductor memory device, storage data read from a memory cell is transferred to two data signal lines DATA and data signal lines D drawn from an internal circuit 1.
The inverted data signals are output to the ATA bar in a balanced manner. The data signal is amplified by a sense amplifier circuit 2 having two data signal lines DATA and DATA bar as differential inputs, and sent to a buffer circuit 4 via a latch circuit 3. The latch circuit 3 is a flip-flop circuit in which inputs and outputs of two inverter circuits 3a and 3b are connected in a circulating manner, and can hold a data signal output from the sense amplifier circuit 2.

【0026】バッファ回路4は、PチャンネルMOS・
FETからなるPMOSトランジスタQ1とNチャンネ
ルMOS・FETからなるNMOSトランジスタQ2と
によって構成されたCMOSインバータであり、MOS
トランジスタQ1,Q2のゲート端子同士が接続されてラ
ッチ回路3の出力に接続されると共に、ドレイン端子同
士が接続されて半導体記憶装置の出力端子5に接続され
ている。また、PMOSトランジスタQ1のソース端子
は、出力制御回路6のPMOSトランジスタQ3のドレ
イン−ソース端子間を介してVCC電源に接続され、NM
OSトランジスタQ2のソース端子は、同じ出力制御回
路6のNMOSトランジスタQ4のドレイン−ソース端
子間を介して接地されている。
The buffer circuit 4 includes a P-channel MOS
This is a CMOS inverter constituted by a PMOS transistor Q1 composed of an FET and an NMOS transistor Q2 composed of an N-channel MOSFET.
The gate terminals of the transistors Q1 and Q2 are connected to each other and connected to the output of the latch circuit 3, and the drain terminals are connected to each other and connected to the output terminal 5 of the semiconductor memory device. Further, the source terminal of the PMOS transistor Q1 is connected to the VCC power supply through the drain-source terminal of the PMOS transistor Q3 of the output control circuit 6, and NM
The source terminal of the OS transistor Q2 is grounded via the drain-source terminal of the NMOS transistor Q4 of the same output control circuit 6.

【0027】従って、メモリセルから読み出され内部回
路1から出力されたデータ信号は、センスアンプ回路2
で差動増幅されてラッチ回路3に保持されると共に、バ
ッファ回路4で反転されて出力端子5を介して外部に出
力される。ただし、このバッファ回路4がラッチ回路3
に保持されたデータ信号を出力するのは、上記出力制御
回路6のMOSトランジスタQ3,Q4がONとなってい
る場合に限られる。
Therefore, the data signal read from the memory cell and output from the internal circuit 1 is applied to the sense amplifier circuit 2
, And is held in the latch circuit 3, inverted by the buffer circuit 4, and output to the outside via the output terminal 5. However, this buffer circuit 4 is used as the latch circuit 3
Is output only when the MOS transistors Q3 and Q4 of the output control circuit 6 are ON.

【0028】上記2本のデータ信号線DATA,DAT
Aバーは、出力準備期間検出回路7のPMOSトランジ
スタQ5,Q6のドレイン−ソース端子間を介してそれぞ
れVCC電源に接続されている。これらのPMOSトラン
ジスタQ5,Q6は、共にPチャンネルMOS・FETか
らなり、内部回路1が出力する入力信号変化検出信号A
TDがゲート端子に共通に入力されるようになってい
る。入力信号変化検出信号ATDは、内部回路1が半導
体記憶装置に送られて来た入力信号の変化を検出した場
合に一時的にLレベルとなる信号である。従って、入力
信号が変化し、その少し後に新たなデータ信号の出力が
開始されることになると、この入力信号変化検出信号A
TDがLレベルとなってPMOSトランジスタQ5,Q6
をONにするので、本来反転されたデータ信号が出力さ
れるデータ信号線DATA,DATAバーが共にプルア
ップされてHレベルとなる。また、これら2本のデータ
信号線DATA,DATAバーは、同じく出力準備期間
検出回路7のエクスクルーシブOR回路7aに入力にそ
れぞれ接続されている。エクスクルーシブOR回路7a
は、2本のデータ信号線DATA,DATAバーの論理
レベルが相違する場合にHレベルを出力すると共に、一
致する場合にLレベルを出力する論理回路である。そし
て、このエクスクルーシブOR回路7aの出力は、イン
バータ回路7bで反転されて出力準備期間検出回路7か
ら出力されるようになっている。
The two data signal lines DATA and DAT
A bar is connected to the VCC power supply through the drain-source terminals of the PMOS transistors Q5 and Q6 of the output preparation period detection circuit 7, respectively. These PMOS transistors Q5 and Q6 are both composed of P-channel MOS FETs, and the input signal change detection signal A output from the internal circuit 1 is output.
TD is commonly input to the gate terminal. The input signal change detection signal ATD is a signal that temporarily goes low when the internal circuit 1 detects a change in the input signal sent to the semiconductor memory device. Therefore, when the input signal changes and a new data signal starts to be output shortly thereafter, the input signal change detection signal A
When TD goes low, PMOS transistors Q5 and Q6
Is turned ON, the data signal lines DATA and DATA bar to which the inverted data signal is originally output are both pulled up to H level. Further, these two data signal lines DATA and DATA bar are similarly connected to the inputs of the exclusive OR circuit 7a of the output preparation period detection circuit 7, respectively. Exclusive OR circuit 7a
Is a logic circuit that outputs an H level when the logic levels of the two data signal lines DATA and DATA bar are different, and outputs an L level when they match. The output of the exclusive OR circuit 7a is inverted by the inverter circuit 7b and output from the output preparation period detection circuit 7.

【0029】出力準備期間検出回路7の出力は、上記出
力制御回路6と中間レベル発生回路8に送られるように
なっている。中間レベル発生回路8は、PチャンネルM
OS・FETからなるPMOSトランジスタQ7とNチ
ャンネルMOS・FETからなるNMOSトランジスタ
Q8とを有し、これらのMOSトランジスタQ7,Q8の
ドレイン端子同士が2個の分圧抵抗R1,R2の直列回路
を介して接続されている。これら2個の分圧抵抗R1,
R2は、いずれも同じ抵抗値であり、互いの接続点の電
圧が中間レベル発生回路8から出力されるようになって
いる。出力準備期間検出回路7の出力は、NMOSトラ
ンジスタQ8のゲート端子に直接接続されると共に、P
MOSトランジスタQ7のゲート端子にインバータ回路
8aを介して接続されている。また、PMOSトランジ
スタQ7のソース端子はVCC電源に接続され、NMOS
トランジスタQ8のソース端子は接地されている。従っ
て、この中間レベル発生回路8は、出力準備期間検出回
路7の出力がHレベルの場合に、MOSトランジスタQ
7,Q8がONとなり、電源電圧VCCが抵抗R1,R2で分
圧されて、電圧(1/2)VCCの中間レベルを出力する
ことになる。また、出力準備期間検出回路7の出力がL
レベルの場合には、MOSトランジスタQ7,Q8がOF
Fとなるので、出力がハイインピーダンスになると共
に、この場合に分圧抵抗R1,R2に電流が流れないよう
にして消費電力が無駄に増加するのを防止している。
The output of the output preparation period detection circuit 7 is sent to the output control circuit 6 and the intermediate level generation circuit 8. The intermediate level generating circuit 8 has a P-channel M
It has a PMOS transistor Q7 composed of an OS • FET and an NMOS transistor Q8 composed of an N-channel MOS • FET. The drain terminals of these MOS transistors Q7, Q8 are connected via a series circuit of two voltage dividing resistors R1, R2. Connected. These two voltage dividing resistors R1,
R2 have the same resistance value, and the voltage at the connection point between them is output from the intermediate level generation circuit 8. The output of the output preparation period detecting circuit 7 is directly connected to the gate terminal of the NMOS transistor Q8,
The gate terminal of the MOS transistor Q7 is connected via an inverter circuit 8a. The source terminal of the PMOS transistor Q7 is connected to the VCC power supply,
The source terminal of transistor Q8 is grounded. Therefore, when the output of the output preparation period detection circuit 7 is at the H level, the intermediate level
7 and Q8 are turned ON, and the power supply voltage VCC is divided by the resistors R1 and R2 to output an intermediate level of the voltage (1/2) VCC. When the output of the output preparation period detection circuit 7 is L
Level, the MOS transistors Q7 and Q8
Since the output becomes F, the output becomes high impedance, and in this case, current does not flow through the voltage dividing resistors R1 and R2, thereby preventing wasteful increase in power consumption.

【0030】出力制御回路6は、出力準備期間検出回路
7の出力が直接上記PMOSトランジスタQ3のゲート
端子に接続されると共に、インバータ回路6aを介して
上記NMOSトランジスタQ4のゲート端子に接続され
るようになっている。これらのMOSトランジスタQ
3,Q4は、それぞれPチャンネルMOS・FETとNチ
ャンネルMOS・FETとからなる。また、この出力制
御回路6は、NチャンネルMOS・FETからなる2個
のNMOSトランジスタQ9,Q10を有し、出力準備期
間検出回路7の出力がこれらNMOSトランジスタQ
9,Q10のゲート端子にも接続されている。NMOSト
ランジスタQ9のドレイン端子とNMOSトランジスタ
Q10のソース端子は、中間レベル発生回路8の出力に共
通に接続されている。そして、NMOSトランジスタQ
9のソース端子は、バッファ回路4におけるPMOSト
ランジスタQ1のソース端子に接続され、NMOSトラ
ンジスタQ10のドレイン端子は、同じバッファ回路4の
NMOSトランジスタQ2のソース端子に接続されてい
る。従って、この出力制御回路6は、出力準備期間検出
回路7の出力がLレベルの場合に、MOSトランジスタ
Q3,Q4がON、NMOSトランジスタQ9,Q10がO
FFとなり、バッファ回路4に上記データ信号の出力を
行わせる。また、出力準備期間検出回路7の出力がHレ
ベルに変わると、MOSトランジスタQ3,Q4がOF
F、NMOSトランジスタQ9,Q10がONとなり、上
記のように中間レベル発生回路8が発生した電圧(1/
2)VCCの中間レベルを電源としてバッファ回路4に供
給する。このため、バッファ回路4は、ラッチ回路3が
出力する論理レベルがいずれの場合にも、出力端子5に
この電圧(1/2)VCCの中間レベルを出力することに
なる。
The output control circuit 6 connects the output of the output preparation period detection circuit 7 directly to the gate terminal of the PMOS transistor Q3 and to the gate terminal of the NMOS transistor Q4 via the inverter circuit 6a. It has become. These MOS transistors Q
3 and Q4 are each composed of a P-channel MOSFET and an N-channel MOSFET. The output control circuit 6 has two NMOS transistors Q9 and Q10 composed of N-channel MOS FETs. The output of the output preparation period detection circuit 7 is
9, and also connected to the gate terminal of Q10. The drain terminal of the NMOS transistor Q9 and the source terminal of the NMOS transistor Q10 are commonly connected to the output of the intermediate level generation circuit 8. And the NMOS transistor Q
The source terminal 9 is connected to the source terminal of the PMOS transistor Q1 in the buffer circuit 4, and the drain terminal of the NMOS transistor Q10 is connected to the source terminal of the NMOS transistor Q2 in the same buffer circuit 4. Therefore, when the output of the output preparation period detecting circuit 7 is at the L level, the output control circuit 6 turns on the MOS transistors Q3 and Q4 and turns off the NMOS transistors Q9 and Q10.
It becomes an FF and causes the buffer circuit 4 to output the data signal. When the output of the output preparation period detecting circuit 7 changes to the H level, the MOS transistors Q3 and Q4 are turned off.
F, the NMOS transistors Q9 and Q10 are turned ON, and the voltage (1/1) generated by the intermediate level generation circuit 8 as described above.
2) Supply the intermediate level of Vcc to the buffer circuit 4 as power. Therefore, the buffer circuit 4 outputs an intermediate level of this voltage (1/2) VCC to the output terminal 5 regardless of the logical level output from the latch circuit 3.

【0031】上記構成の出力バッファ回路の出力端子5
がLレベルからHレベルを経て再びLレベルに切り替わ
るときの動作を図2に基づいて説明する。
The output terminal 5 of the output buffer circuit having the above configuration
Will be described with reference to FIG. 2 when the signal is switched from L level to H level again to L level.

【0032】図示の最初の時点では、内部回路1はデー
タ信号線DATAにLレベルを出力すると共にデータ信
号線DATAバーにHレベルを出力し、ラッチ回路3は
Hレベルを出力するので、出力端子5はLレベルとなっ
ている。そして、時刻t1に入力信号が変化すると、入
力信号変化検出信号ATDが一時的にLレベルに切り替
わり、これに伴ってデータ信号線DATA,DATAバ
ーが共にHレベルとなるため、出力準備期間検出回路7
の出力はHレベルに切り替わる。すると、バッファ回路
4におけるPMOSトランジスタQ1のソース端子とな
る図1のA点と、 NMOSトランジスタQ2のソース端
子となる図1のB点とが、出力準備期間検 出回路7の
Hレベルの出力によって駆動された中間レベル発生回路
8から電源の供給を受けて共に電圧(1/2)VCCの中
間レベルとなり、ラッチ回路3の出力もLレベルに切り
替わるので、中間レベル発生回路8からの電流がNMO
SトランジスタQ9及びPMOSトランジスタQ1を介し
て出力端子5に流れ出し、この出力端子5がLレベルか
ら電圧(1/2)VCCの中間レベルに変化する。
At the first point in the drawing, the internal circuit 1 outputs an L level to the data signal line DATA and outputs an H level to the data signal line DATA bar, and the latch circuit 3 outputs an H level. 5 is at the L level. Then, when the input signal changes at time t1, the input signal change detection signal ATD is temporarily switched to the L level, and the data signal lines DATA and DATA are both at the H level. 7
Is switched to H level. Then, the point A in FIG. 1 serving as the source terminal of the PMOS transistor Q1 in the buffer circuit 4 and the point B shown in FIG. 1 serving as the source terminal of the NMOS transistor Q2 are output by the H level output of the output preparation period detection circuit 7. Since the power is supplied from the driven intermediate level generating circuit 8 to the intermediate level of the voltage (1/2) Vcc and the output of the latch circuit 3 is also switched to the L level, the current from the intermediate level generating circuit 8 becomes NMO.
The current flows to the output terminal 5 via the S transistor Q9 and the PMOS transistor Q1, and the output terminal 5 changes from the L level to an intermediate level of the voltage (1/2) VCC.

【0033】その後の時刻t2には、先の入力信号によ
って読み出された新たなデータ信号が内部回路1から出
力されるので、この場合はデータ信号線DATAバーが
Lレベルに切り替わり、出力準備期間検出回路7の出力
もLレベルに戻る。すると、A点とB点もそれぞれ元の
HレベルとLレベルに戻るので、ラッチ回路3にラッチ
された新たなデータ信号に応じてバッファ回路4が通常
のインバータ動作を行い、出力端子5が電圧(1/2)
VCCの中間レベルからHレベルに変化する。
At a subsequent time t2, a new data signal read by the previous input signal is output from the internal circuit 1. In this case, the data signal line DATA bar switches to the L level, and the output preparation period The output of the detection circuit 7 also returns to the L level. Then, the points A and B also return to the original H level and L level, respectively, so that the buffer circuit 4 performs a normal inverter operation according to the new data signal latched by the latch circuit 3, and the output terminal 5 outputs the voltage. (1/2)
The level changes from the intermediate level of VCC to the H level.

【0034】また、時刻t3に再び入力信号が変化する
と、入力信号変化検出信号ATDが一時的にLレベルに
切り替わり、これに伴ってデータ信号線DATA,DA
TAバーが共にHレベルとなるため、出力準備期間検出
回路7の出力はHレベルに切り替わる。すると、A点と
B点が電圧(1/2)VCCの中間レベルになると共に、
ラッチ回路3の出力がHレベルに切り替わるので、出力
端子5からの電流がNMOSトランジスタQ2及びNM
OSトランジスタQ10を介して中間レベル発生回 路8
に流れ込み、この出力端子5がHレベルから電圧(1/
2)VCCの中間レベルに変化する。そして、その後の時
刻t4には、新たなデータ信号が内部回路1 から出力さ
れるので、この場合はデータ信号線DATAがLレベル
に切り替わり、出力準備期間検出回路7の出力もLレベ
ルに戻って、A点とB点もそれぞれ元のHレベルとLレ
ベルに戻るため、ラッチ回路3にラッチされた新たなデ
ータ信号に応じてバッファ回路4が通常のインバータ動
作を行い、出力端子5が電圧(1/2)VCCの中間レベ
ルからLレベルに変化する。
When the input signal changes again at time t3, the input signal change detection signal ATD is temporarily switched to the L level, and the data signal lines DATA and DA are accordingly changed.
Since both TA bars are at the H level, the output of the output preparation period detection circuit 7 switches to the H level. Then, the points A and B become the intermediate level of the voltage (1/2) VCC, and
Since the output of the latch circuit 3 is switched to the H level, the current from the output terminal 5 changes to the NMOS transistors Q2 and NM
Intermediate level generation circuit 8 via OS transistor Q10
Flows from the H level to the voltage (1 /
2) Change to an intermediate level of VCC. Then, at the subsequent time t4, a new data signal is output from the internal circuit 1. In this case, the data signal line DATA switches to the L level, and the output of the output preparation period detection circuit 7 also returns to the L level. , A and B also return to the original H level and L level, respectively, so that the buffer circuit 4 performs a normal inverter operation according to the new data signal latched by the latch circuit 3, and the output terminal 5 outputs the voltage ( 1/2) VCC changes from the intermediate level to the L level.

【0035】この結果、本実施例によれば、出力バッフ
ァ回路の出力端子5の電圧が図2に示す比較的長時間の
出力準備期間Tを要して電源電圧VCCの半分ずつ段階的
に変化するので、負荷回路の充放電電流の急激な変化を
大幅に緩和し、電源ノイズや接地ノイズを低減すること
ができるようになる。しかも、出力準備期間検出回路7
が新たなデータ信号が出力されることを事前に検出して
出力端子5に中間レベルを出力しているので、本来のデ
ータ信号の出力開始時期である時刻t2や時刻t4に正規
の出力を行うことができ、信号出力の高速化を犠牲にす
ることもない。 ここで、本実施例の半導体記憶装置の
負荷回路を図3に示す。この半導体記憶装置10の出力
端子5には、通常はTTL回路等の容量性の負荷が接続
されるので、この負荷回路を図示のように抵抗Rと容量
Cとによる等価回路で考えることができる。すると、出
力端子5が接地電位(Lレベル)から電源電圧VCC(H
レベル)に変化した場合には、容量Cに数1に示す電荷
qが充電電流となって流れ込むことになり、
As a result, according to this embodiment, the voltage of the output terminal 5 of the output buffer circuit changes stepwise by half of the power supply voltage VCC, requiring a relatively long output preparation period T shown in FIG. Therefore, a sudden change in the charge / discharge current of the load circuit can be greatly reduced, and power supply noise and ground noise can be reduced. Moreover, the output preparation period detection circuit 7
Detects in advance that a new data signal is to be output, and outputs an intermediate level to the output terminal 5, so that normal output is performed at time t2 or time t4, which is the time at which the output of the original data signal starts. And without sacrificing high-speed signal output. Here, a load circuit of the semiconductor memory device of the present embodiment is shown in FIG. Normally, a capacitive load such as a TTL circuit is connected to the output terminal 5 of the semiconductor memory device 10. Therefore, this load circuit can be considered as an equivalent circuit including a resistor R and a capacitor C as shown in the figure. . Then, the output terminal 5 changes from the ground potential (L level) to the power supply voltage VCC (H
Level), the electric charge q shown in Equation 1 flows into the capacitor C as a charging current,

【0036】[0036]

【数1】 (Equation 1)

【0037】このときの容量Cの電圧vAは、q=CvA
の関係から数2で表される。
At this time, the voltage vA of the capacitor C is q = CvA
Is expressed by the following equation (2).

【0038】[0038]

【数2】 (Equation 2)

【0039】また、出力端子5が電圧(1/2)VCCの
中間レベルから電源電圧VCCに変化するときの容量Cの
電圧vBは、同様に数3で表され、
Similarly, the voltage vB of the capacitor C when the output terminal 5 changes from the intermediate level of the voltage (1/2) VCC to the power supply voltage VCC is expressed by the following equation (3).

【0040】[0040]

【数3】 (Equation 3)

【0041】これらの電圧vA,vBの時定数は一致す
る。図4にこれらの電圧vA,vBの過渡特性を示す。
The time constants of these voltages vA and vB match. FIG. 4 shows the transient characteristics of these voltages vA and vB.

【0042】上記電圧vAが負荷回路側のHレベルのし
きい値電圧VH(VH<VCC)に達するまでの時間tA
(出力端子5がHレベルに切り替わった時刻を0とした
ときの時刻tA)は、まず数2の電圧vA(t)をしきい値
電圧VHに置き替えて変形することにより、数4で表さ
れる。
The time tA until the voltage vA reaches the H-level threshold voltage VH (VH <VCC) on the load circuit side.
(Time tA when the time when the output terminal 5 switches to the H level is set to 0) First, the voltage vA (t) in Expression 2 is replaced with the threshold voltage VH and transformed to obtain the expression in Expression 4. Is done.

【0043】[0043]

【数4】 (Equation 4)

【0044】また、電圧vBがしきい値電圧VHに達する
までの時間tBも、同様に数5で表される。
The time tB required for the voltage vB to reach the threshold voltage VH is also expressed by the following equation (5).

【0045】[0045]

【数5】 (Equation 5)

【0046】そして、これら数4と数5を比べると、指
数関数の底eは1より大きい値であり、かつ、真数が0
と1との間の値であるという条件から、この真数が2倍
となる時間tBの方が時間tAよりも短くなることが分か
る。このように電圧(1/2)VCCの中間レベルからし
きい値電圧VHに変化する場合の時間tBが接地電位から
しきい値電圧VHまで変化する場合の時間tAよりも短く
なることは、図4からも明らかである。
Comparing Equations 4 and 5, the base e of the exponential function is a value larger than 1 and the antilogarithm is 0.
From the condition that the value is between 1 and 1, it can be seen that the time tB at which this antilog number is doubled is shorter than the time tA. It can be seen that the time tB when changing from the intermediate level of the voltage (1/2) VCC to the threshold voltage VH is shorter than the time tA when changing from the ground potential to the threshold voltage VH as shown in FIG. This is apparent from FIG.

【0047】従って、本実施例のように、本来のデータ
信号の出力開始時期である時刻t2や時刻t4における電
圧変化が従来の半分に縮小されると、負荷回路側が同じ
電位レベルに達するまでの時間も短縮されるので、信号
出力の高速化をさらに促進することができるようにな
る。
Therefore, as in the present embodiment, when the voltage change at time t2 or time t4, which is the output start time of the original data signal, is reduced to half of the conventional level, the load circuit side is required to reach the same potential level. Since the time is also shortened, the speeding up of the signal output can be further promoted.

【0048】図5及び図6は本発明の第2実施例を示す
ものであって、図5は出力バッファ回路の回路ブロック
図、図6は出力バッファ回路の動作を示すタイムチャー
トである。なお、図1に示した第1実施例と同様の機能
を有する構成部材には同じ番号を付記して説明を省略す
る。
FIGS. 5 and 6 show a second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a circuit block diagram of an output buffer circuit, and FIG. 6 is a time chart showing the operation of the output buffer circuit. Note that components having the same functions as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0049】本実施例は、第1実施例の出力バッファ回
路における中間レベル発生回路8をNチャンネルMOS
・FETとPチャンネルMOS・FETによるバックス
レッシュド効果を用いた回路に置き替えたものである。
即ち、この中間レベル発生回路8は、3個ずつのNチャ
ンネルMOS・FETからなるNMOSトランジスタQ
11〜Q13とPチャンネルMOS・FETからなるPMO
SトランジスタQ14〜Q16とで構成されている。NMO
SトランジスタQ11〜Q13は、各ゲート端子がそれぞれ
のドレイン端子と接続されると共に、ソース−ドレイン
端子間を直列接続して、出力制御回路6におけるNMO
SトランジスタQ9のドレイン端子とVCC電源との間に
挿入されている。また、PMOSトランジスタQ14〜Q
16は、各ゲート端子がそれぞれのドレイン端子と接続さ
れると共に、ソース−ドレイン端子間を直列接続して、
出力制御回路6におけるNMOSトランジスタQ10のソ
ース端子と接地間に挿入されている。
In this embodiment, the intermediate level generating circuit 8 in the output buffer circuit of the first embodiment is
A circuit using a back-threshold effect of an FET and a P-channel MOS FET.
That is, the intermediate level generating circuit 8 includes an NMOS transistor Q composed of three N-channel MOSFETs.
PMO consisting of 11-Q13 and P-channel MOS-FET
It comprises S transistors Q14 to Q16. NMO
The S transistors Q11 to Q13 have their gate terminals connected to their respective drain terminals, and have their source and drain terminals connected in series.
It is inserted between the drain terminal of the S transistor Q9 and the VCC power supply. Also, the PMOS transistors Q14 to Q14
16, each gate terminal is connected to each drain terminal, and a source-drain terminal is connected in series,
It is inserted between the source terminal of the NMOS transistor Q10 in the output control circuit 6 and the ground.

【0050】従って、この中間レベル発生回路8は、V
CC電源からの電流がNMOSトランジスタQ11〜Q13,
NMOSトランジスタQ9及びPMOSトランジスタQ1
を介して出力端子5に流れ出す場合に、電源電圧VCCか
らこれらNMOSトランジスタQ11〜Q13の各しきい値
電圧VTHの3倍の電圧を引いた電圧を出力することにな
る。また、出力端子5からの電流がPMOSトランジス
タQ2,NMOSトランジスタQ10及びPMOSトラン
ジスタQ14〜Q16を介して接地側に流れ込む場合には、
これらPMOSトランジスタQ14〜Q16の各しきい値電
圧VTHの3倍の電圧を出力することになる。
Therefore, the intermediate level generating circuit 8 generates V
The current from the CC power supply is applied to the NMOS transistors Q11 to Q13,
NMOS transistor Q9 and PMOS transistor Q1
When the voltage flows to the output terminal 5 via the terminal, a voltage obtained by subtracting three times the threshold voltage VTH of each of the NMOS transistors Q11 to Q13 from the power supply voltage VCC is output. When the current from the output terminal 5 flows to the ground via the PMOS transistor Q2, NMOS transistor Q10 and PMOS transistors Q14 to Q16,
The output voltage is three times the threshold voltage VTH of each of the PMOS transistors Q14 to Q16.

【0051】上記構成の出力バッファ回路の出力端子5
がLレベルからHレベルを経て再びLレベルに切り替わ
るときの動作を図6に基づいて説明する。
The output terminal 5 of the output buffer circuit having the above configuration
Will be described with reference to FIG. 6 when the signal is switched from L level to H level again to L level.

【0052】本実施例も図2に示した第1実施例の場合
とほぼ同様の動作を行う。ただし、時刻t11に入力信号
が変化すると、中間レベル発生回路8からの電流がNM
OSトランジスタQ9及びPMOSトランジスタQ1を介
して出力端子5に流れ出し、それまでLレベルであった
出力端子5が3個のNMOSトランジスタQ11〜Q13の
バックスレッシュド効果による電圧VCC−3VTHの中間
レベルに変化する。また、その後の時刻t12に出力端子
5が中間レベルからHレベルに確定してから、時刻t13
に再び入力信号が変化すると、出力端子5からの電流が
NMOSトランジスタQ2及びNMOSトランジスタQ1
0を介して中間レベル発生回路8に流れ込み、それまで
Hレベルであった出力端子5がPMOSトランジスタQ
14〜Q16のバックスレッシュド効果による電圧3VT
Hの中間レベルに変化する。そして、その後の時刻t14
には、出力端子5が中間レベルからLレベルに確定す
る。
In this embodiment, substantially the same operation as in the first embodiment shown in FIG. 2 is performed. However, when the input signal changes at time t11, the current from intermediate level generation circuit 8 becomes NM
The current flows out to the output terminal 5 via the OS transistor Q9 and the PMOS transistor Q1, and the output terminal 5 which has been at the L level changes to the intermediate level of the voltage VCC-3VTH due to the back-threshold effect of the three NMOS transistors Q11 to Q13. I do. Further, after the output terminal 5 is changed from the intermediate level to the H level at the subsequent time t12,
When the input signal changes again, the current from the output terminal 5 changes to the NMOS transistor Q2 and the NMOS transistor Q1.
0, and flows into the intermediate level generating circuit 8, and the output terminal 5 which has been at the H level up to that point is connected to the PMOS transistor Q
Voltage 3VT by back threshold effect of 14 ~ Q16
It changes to an intermediate level of H. Then, at time t14
, The output terminal 5 is fixed from the intermediate level to the L level.

【0053】この結果、本実施例の場合にも、出力バッ
ファ回路の出力端子5の電圧が比較的長時間の出力準備
期間Tを要し中間レベルを経て段階的に変化するので、
負荷回路の充放電電流の急激な変化を大幅に緩和し、電
源ノイズや接地ノイズを低減することができるようにな
る。しかも、本来のデータ信号の出力開始時期である時
刻t12や時刻t14における電圧変化が従来より大幅に縮
小されるので、信号出力の高速化にも貢献することがで
きるようになる。
As a result, also in the case of the present embodiment, the voltage of the output terminal 5 of the output buffer circuit requires a relatively long output preparation period T and changes stepwise through an intermediate level.
Abrupt changes in the charge / discharge current of the load circuit can be greatly reduced, and power supply noise and ground noise can be reduced. In addition, since the voltage change at time t12 or time t14, which is the time at which the output of the original data signal is started, is greatly reduced as compared with the conventional case, it is possible to contribute to an increase in signal output speed.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の半導体記憶装置の出力バッファ回路によれば、事前に
出力端子を中間レベルの電圧にしておくことにより、出
力信号が切り替わる際の電圧差を小さくできるので、こ
のときの出力電流によるノイズを低減すると共に、信号
出力を高速化することもできるようになる。
As is apparent from the above description, according to the output buffer circuit of the semiconductor memory device of the present invention, by setting the output terminal to an intermediate-level voltage in advance, the voltage at which the output signal switches is obtained. Since the difference can be reduced, the noise due to the output current at this time can be reduced, and the signal output can be speeded up.

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

【図1】本発明の第1実施例を示すものであって、出力
バッファ回路の回路ブロック図である。
FIG. 1, showing a first embodiment of the present invention, is a circuit block diagram of an output buffer circuit.

【図2】本発明の第1実施例を示すものであって、出力
バッファ回路の動作を示すタイムチャートである。
FIG. 2 is a time chart showing the operation of the output buffer circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施例を示すものであって、負荷
回路の等価回路図である。
FIG. 3, showing the first embodiment of the present invention, is an equivalent circuit diagram of a load circuit.

【図4】本発明の第1実施例を示すものであって、負荷
容量の充電電圧の過渡特性を示すタイムチャートであ
る。
FIG. 4 is a time chart showing the first embodiment of the present invention and showing a transient characteristic of a charging voltage of a load capacitance.

【図5】本発明の第2実施例を示すものであって、出力
バッファ回路の回路ブロック図である。
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention and is a circuit block diagram of an output buffer circuit.

【図6】本発明の第2実施例を示すものであって、出力
バッファ回路の動作を示すタイムチャートである。
FIG. 6 is a time chart showing the operation of the output buffer circuit according to the second embodiment of the present invention.

【図7】従来例を示すものであって、出力バッファ回路
の回路ブロック図である。
FIG. 7 shows a conventional example, and is a circuit block diagram of an output buffer circuit.

【図8】従来例を示すものであって、出力バッファ回路
の動作を示すタイムチャートである。
FIG. 8 shows a conventional example, and is a time chart illustrating an operation of an output buffer circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 出力端子 6 出力制御回路 7 出力準備期間検出回路 8 中間レベル発生回路 5 output terminal 6 output control circuit 7 output preparation period detection circuit 8 intermediate level generation circuit

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】メモリセルから読み出した記憶データ及び
内部で生成した制御信号等の出力信号を出力端子に出力
するための半導体記憶装置の出力バッファ回路であっ
て、 新たな出力信号の出力開始前の時点から該新たな出力信
号の出力開始時点までの出力準備期間を検出する出力準
備期間検出手段と、 該出力端子から出力される出力信号の論理振幅における
高レベル及び低レベルの中間レベルの電圧を発生する中
間レベル発生手段と、 該出力準備期間検出手段が検出した該出力準備期間に、
単一バッファ回路の端子に該中間レベルの電圧を印加
し、 該出力準備期間以外の期間に、該単一バッファ回路の端
子に該高レベル及び該低レベルの電圧を印加する 出力制
御手段とを備えた半導体記憶装置の出力バッファ回路。
An output buffer circuit of a semiconductor memory device for outputting an output signal such as storage data read from a memory cell and an internally generated control signal to an output terminal, and before output of a new output signal is started. Output preparation period detection means for detecting an output preparation period from the time point to the output start time point of the new output signal; and an intermediate level voltage between a high level and a low level in the logic amplitude of the output signal output from the output terminal. An intermediate level generating means for generating the output preparation period, and the output preparation period detected by the output preparation period detecting means,
Apply the intermediate level voltage to the terminal of the single buffer circuit
And, in a period other than the output preparation period, the end of the single buffer circuit
An output buffer circuit for a semiconductor memory device, comprising: output control means for applying the high-level voltage and the low-level voltage to the element.
【請求項2】前記出力準備期間は、前記半導体記憶装置
に送信される入力信号が変化する時点から開始する、請
求項1に記載の半導体装置の出力バッファ回路。
2. The output buffer circuit of a semiconductor device according to claim 1, wherein said output preparation period starts when an input signal transmitted to said semiconductor memory device changes.
【請求項3】前記中間レベルは、前記論理振幅における
前記高レベルと前記低レベルとの合計値の半分である、
請求項1に記載の半導体装置の出力バッファ回路。
3. The intermediate level is half the sum of the high level and the low level at the logic amplitude.
An output buffer circuit of the semiconductor device according to claim 1.
【請求項4】前記中間レベル発生手段は、バックスレッ
シュド効果を用いた回路で構成されており、前記中間レ
ベルは、該回路内に存在するトランジスタのバックスレ
ッシュド効果によるしきい値電圧の合計値、あるいは前
記論理振幅における前記高レベルから該しきい値電圧の
合計値を差し引いた値である、請求項1に記載の半導体
装置の出力バッファ回路。
4. The intermediate level generating means comprises a circuit using a back-threshold effect, wherein the intermediate level is a sum of threshold voltages of the transistors present in the circuit due to the back-threshold effect. 2. The output buffer circuit according to claim 1, wherein the output buffer circuit is a value or a value obtained by subtracting a total value of the threshold voltage from the high level in the logic amplitude.
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