JP3031419B2 - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JP3031419B2
JP3031419B2 JP2154404A JP15440490A JP3031419B2 JP 3031419 B2 JP3031419 B2 JP 3031419B2 JP 2154404 A JP2154404 A JP 2154404A JP 15440490 A JP15440490 A JP 15440490A JP 3031419 B2 JP3031419 B2 JP 3031419B2
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    • H03K17/161Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches
    • H03K17/165Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches by feedback from the output circuit to the control circuit
    • H03K17/166Soft switching
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/46Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/468Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc characterised by reference voltage circuitry, e.g. soft start, remote shutdown
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/26Current mirrors
    • G05F3/262Current mirrors using field-effect transistors only

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、ある駆動ノードに対する負荷駆動能力を
制御可能とする半導体集積回路に関するものである。
[従来の技術] 一般に、半導体装置に利用した様々な回路は、配線を
介して接続された多数の半導体装置により構成される。
言い換えると、1つの回路機能を実現するためには、一
般に多数の半導体装置を要する。したがって、1つの半
導体装置の出力端子には、配線を介して多くの半導体装
置または素子が接続される。半導体装置は、その出力端
子に接続されたこれらの負荷を駆動するための出力バッ
ファを有する。出力バッファは、半導体装置内で発生さ
れた出力すべきデータ信号に応答して、出力端子および
配線を介して接続された負荷を駆動する。半導体装置が
複数の出力端子を有するとき、各端子ごとに出力バッフ
ァが設けられる。
第11図は、半導体装置8内に設けられた従来の出力バ
ッファ81ないし83のブロック図である。第11図を参照し
て、この半導体装置8は、入力端子を介して与えられた
入力信号に応答して、出力すべきデータ信号を発生する
処理回路80と、処理回路80から発生された出力データ信
号を受けるように接続された出力バッファ81ないし83と
を含む。各出力バッファ81ないし83は、出力端子101な
いし103にそれぞれ接続された負荷を駆動する。
前述のように、半導体装置8の各出力端子101ないし1
03には、配線を介して負荷が接続される。一般に配線は
接地に対して容量を有する。これに加えて、出力端子に
接続された半導体装置が一般に入力容量を有するので、
配線容量を含めて負荷を容量により等価的に表すことが
できる。したがって、第11図のように、各出力端子101
ないし103には、配線を介して等価容量C1ないしC3が接
続される。
従来の出力バッファ81ないし83は、同じ負荷駆動能力
を有する。負荷駆動能力は、単位時間あたりの負荷への
電流供給能力として定義される。他方、出力端子101な
いし103に接続された各等価容量C1ないしC3の値は、必
ずしも同じでない。というのは、各出力端子101ないし1
03がそれぞれ長さの異なった配線を介してそれぞれ異な
った数の半導体装置に接続されているからである。以下
の説明では、等価容量C1ないしC3が次の関係を満たすも
のと仮定する。
C1<C2<C3 …(1) 第12図は、第11図に示した各出力バッファ81ないし83
からそれぞれ出力される出力信号の変化を示す波形図で
ある。前述のように、各出力端子101ないし103に接続さ
れた負荷、すなわち各等価容量C1ないしC3の値がそれぞ
れ異なっているので、各端子を介して出力される出力信
号S1ないしS3の波形が異なる。すなわち、各出力信号S1
ないしS3の立上がりに要する時間(立上がり時間)およ
び立下がりに要する時間(立下がり時間)がそれぞれ異
なる。
出力端子101には最も小さな値を有する等価容量C1が
接続されているので、出力信号S1がすばやく立上がり、
かつすばやく立下がる。これに対し、出力端子103には
最も大きな値を有する等価容量C3が接続されているの
で、出力信号S3がゆっくりと立上がり、かつゆっくりと
立下がる。出力端子102には中間の値を有する等価容量C
2が接続されているので、出力信号S2は信号S1およびS3
の中間の速度で立上がり、かつ立下がる。
このように、各出力バッファ81ないし83は同じ負荷駆
動能力を有しているのであるが、出力端子101ないし103
に接続される負荷の値が異なっているので、出力信号S1
ないしS3が変化するのに要する時間が異なることが指摘
される。すなわち、各出力端子101ないし103にそれぞれ
値の異なった負荷、すなわち等価容量C1ないしC3が接続
されているので、これらの等価容量C1ないしC3を充電お
よび放電するのに要する時間が異なる。したがって、第
12図に示したように出力信号S1ないしS3の波形が異なる
ことになる。
その結果、たとえば信号S3が論理「H」を示すタイミ
ングは、信号S1が論理「H」を示すタイミングよりも遅
遅されることになる(第11図に示した処理回路80は同じ
タイミングで論理「H」を要求しているものと仮定す
る)。すなわち、第12図に示したように、各出力信号S1
ないしS3が論理「H」を示す時刻tH1、tH2およびtH3
それぞれ異なる。その結果、出力端子101ないし103に接
続された論理回路において、時刻tH1から時刻tH2または
時刻tH3までの期間において誤った論理処理が行われる
可能性がある。すなわちタイミングエラーが引き起こさ
れる。
これに加えて、出力バッファの負荷駆動能力が最適な
値値に設定される必要があることも指摘される。すなわ
ち、立上がり時間および立下がり時間を最小限にするた
めあまりにも大きな負荷駆動能力が設定された場合で
は、オーバーシュート、アンダーシュートおよびリンギ
ングが発生しやすい。このことは、負荷駆動能力を最適
な値に設定することすなわち負荷駆動能力の制御が必要
であることを意味する。さらには、出力バッファにおい
てあまりに大きな負荷駆動能力を設定することは消費電
力を増加させることになる。したがって、負荷駆動能力
の制御は消費電力の制御、すなわち消費電力を減少させ
ることも可能とする。
この発明は、上記のような課題を解決するためになさ
れたもので、駆動ノードに対する負荷駆動能力を制御す
ることのできる半導体集積回路であって、特に、駆動ノ
ードを第一の電位レベルから第二の電位レベルへと繰り
返し駆動させる際に、駆動ノードの電位を判定して駆動
ノードの電位が第一の電位レベルから第二の電位レベル
へ到達するまでの駆動時間をその駆動を行う毎に変化さ
せる半導体集積回路を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] この発明に係る半導体集積回路は、互いに異なる電流
値を有する複数の電流を選択的に発生することができ、
入力信号のレベル変化に応答して発生した電流を駆動ノ
ードに供給する駆動回路、参照電位と駆動ノードにおけ
る電位とを比較する比較回路、および比較回路の比較結
果に基づき、出力している計数値から別の計数値へと計
数して出力する計数動作を繰返し行う計数回路を備えて
いる。駆動回路は、入力信号のレベル変化を複数回受
け、計数回路から順々に出力される複数個の計数値に従
って複数の電流のうちの一つをそれぞれ選択し、それぞ
れ選択された電流を複数回のレベル変化にそれぞれ応答
して駆動ノードに供給している。
また、この半導体集積回路の計数回路は、出力する計
数値をその計数動作により増加および減少させることが
でき、比較回路から出力される比較結果を示す出力信号
に従って計数回路の出力する計数値を増加させるか減少
させるかが決定されるものである。
また、この半導体集積回路は、比較回路の比較結果を
示す信号をクロック信号に応答して保持し、該保持した
信号を計数回路へ出力する保持回路を備えている。
さらに、この半導体集積回路の駆動回路は、互いに2
のべき乗倍の関係になるような電流値を有する電流をそ
れぞれ発生させる複数の定電流源を含んでいる。一方、
計数回路は、計数値を表現する複数のビット信号をそれ
ぞれ出力する複数の出力端子を有している。この複数の
出力端子からそれぞれ出力される複数のビット信号によ
り、それぞれ複数の定電流源に電流を発生させるか否か
が決定されるものである。
[作用] この発明の半導体回路においては、計数回路が比較回
路の比較結果に基づき複数個の計数値を順次計数して出
力し、駆動回路がその複数個の計数値に従ってそれぞれ
駆動ノードへ供給すべき電流を順々に選択する。それぞ
れ選択された電流は、駆動回路の受ける入力信号の複数
回のレベル変化の各々に応答して駆動ノードに供給され
るので、駆動ノードが駆動される毎に、駆動ノードの電
位を判断した結果に基づき駆動ノードに供給されるべき
電流が変化する。
また、計数回路は計数値を増加または減少させること
ができ、且つその増加か減少かは比較回路の比較結果に
従って決されるため、計数回路が計数値を一方方向へ計
数して駆動ノードへ供給されるべき電流値を順次決定し
ていくものの、所望の電流値を越えたとしても計数回路
が逆方向へ計数する。
また、保持回路は比較回路の比較結果を示す信号をク
ロック信号に応答して保持するので、比較回路の比較結
果が時間の経過とともに変化しても、必要な比較結果を
確実に保持する。
さらに、互いに2のべき乗倍の関係になるような電流
値を有する電流をそれぞれ発生する複数の定電流源を駆
動回路に設け、計数値を表現する複数のビット信号をそ
れぞれ出力する複数の出力端子を計数回路に設け、その
出力される複数のビット信号がそれぞれ複数の定電流源
に電流を発生させるか否かを決定するため、計数回路は
計数値を2進数で表現した値を計数する回路を採用でき
る。
[発明の実施例] この発明の一実施例を示す出力バッファ10が第1図に
示される。この出力バッファ10は、第11図に示した半導
体集積回路8内の出力バッファ81ないし83の代わりに適
用することができる。第1図を参照して、この出力バッ
ファ10は、出力されるべきデータ信号Viを受けるラッチ
回路1と、ラッチ回路1によりラッチされた信号V2を受
けるドライバ回路2と、ドライバ回路2から発生された
出力電圧Voと参照電圧源4から発生された参照電圧Vref
とを比較するコンパレータ3と、コンパレータ3から発
生された比較信号CMPに応答してドライバ回路2を制御
する制御回路5とを含む。ラッチ回路1、コンパレータ
3および制御回路5を制御するのに必要な信号φ1、φ
2およびRSは、タイミング信号発生回路から発生され
る。
動作において、負荷駆動能力設定モード(トレーニン
グモード)を指定する信号Smがモード端子MDを介して与
えられる。タイミング信号発生回路6は、この信号Smに
応答してリセット信号RS、クロック信号φ1およびφ2
を発生する。参照電圧源4は、電圧制御端子Vcを介して
与えられる制御信号Scに応答して、参照電圧Vrefを発生
する。タイミング信号発生回路6は、モード信号Smに応
答してリセット信号RSを制御回路5に与えた後、クロッ
ク信号φ1およびφ2を繰返し発生する。
第2図を参照して、タイミング発生回路6は、予め与
えられた時間間隔Δtcを有する時刻t3およびt4におい
て、クロックφ1およびφ2をそれぞれ発生する。制御
可能な参照電圧Vrefのレベルが第2図内に示される。第
2図に示した曲線P、QおよびRは、それぞれ異なった
負荷駆動能力が設定されているときの出力信号Voの立上
がり波形を示す。
まず、信号Smが与えられたとき、タイミング信号発生
回路6がリセット信号RSを発生する。制御回路5内に設
けられたカウンタ(図示せず)が信号RSに応答してリセ
ットされる。タイミング信号発生回路6がクロック信号
φ1を発生し、時間Δtcの経過後クロック信号φ2を発
生する。ラッチ回路1は、信号φ1に応答して出力され
るべきデータ信号Viをラッチする。ラッチされた信号電
圧V2はドライバ回路2に与えられる。ドライバ回路2
は、初期負荷駆動能力に基づいて出力信号Voを発生す
る。出力信号Voはコンパレータ3に与えられる。コンパ
レータ3は、出力信号Voと参照電圧源4から発生された
参照電圧Vrefとを比較する。コンパレータ3はこの比較
結果を示す信号CMPを発生し、その信号CMPを制御回路5
に与える。制御回路5は、信号CMPに応答してドライバ
回路2の負荷駆動能力を制御するための信号S0、S1およ
びS2を出力する。ドライバ回路2の負荷駆動能力は、信
号S0、S1およびS2に応答して制御される。
たとえば、ドライバ回路2が第2図に示した曲線Pに
示した信号Voを出力したとき、コンパレータ3が「0」
の信号CMPを出力する。制御回路5はこの信号CMPに応答
してドライバ回路2の負荷駆動能力を減少させる。他
方、ドライバ回路2が曲線Rにより示すように変化した
とき、コンパレータ3が「1」の信号CMPを発生する。
制御回路5は信号CMPに応答してドライバ回路2の負荷
駆動能力を上昇させる。すなわち、ドライバ回路2の負
荷駆動能力を上昇させるまたは減少させるの判断は、ク
ロック信号φ2が与えられたときの出力信号Voと参照電
圧Vrefとの比較結果によって決められる。
Vo>Vref(曲線P)のとき、ドライバ回路2の負荷駆
動能力が減じられる。他方Vo<Vref(曲線R)のとき、
ドライバ回路2の負荷駆動能力が上昇される。クロック
信号φ1およびφ2を繰り返し発生し、ドライバ回路2
の負荷駆動能力を上記のように繰り返し制御することに
より、ドライバ回路2が曲線Qに示すような負荷駆動能
力を有するように制御される。
第1図に示したラッチ回路1が第3図に示される。第
3図を参照して、ラッチ回路1は、3つのインバータ11
ないし13と、CMOSトランスミッションゲート14および15
とを含む。動作において、トランスミッションゲート14
は高レベルの信号φ1に応答して入力信号Viをインバー
タ12に与える。信号φ1が立下がった後、トランジスタ
ミッションゲート15がONするので、2つのインバータ12
および13によりフリップフロップが構成される。入力信
号Viはこのフリップフロップにより保持され、保持され
た信号V2が出力される。
第4図を参照して、第1図に示したコンパレータ3が
示される。このコンパレータ3は、クロック信号φ2に
応答して動作するCMOSトランスミッションゲート31と、
インバータ32と、信号Voを保持するキャパシタ33と、保
持された信号電圧Vo′および参照電圧Vrefに応答して動
作する差動増幅器34とを含む。動作において、高レベル
の信号φ2が与えられたとき、トランスミッションゲー
ト31がONするので、入力信号Voがキャパシタ33により保
持される。差動増幅器34は、保持された信号電圧Vo′を
参照電圧Vrefと比較し、比較結果を示す信号CMPを出力
する。Vo′<Vrefのとき、差動増幅器34が「1」の信号
CMPを出力する。Vo′>Vrefのとき、差動増幅器34が
「0」の信号CMPを出力する。
第4図に示した差動増幅器34の例が第5図に示され
る。第5図を参照して、この差動増幅器34は、PMOSトラ
ンジスタ341ないし343と、NMOSトランジスタ344ないし3
47とを含む。トランジスタ346ないし347は、各ゲートが
バイアス電圧VBを受けるように接続される。したがっ
て、各トランジスタ346および347は、それぞれ定電流源
として動作する。
第1図に示した制御回路5が第6図に示される。第6
図を参照して、この制御回路5は、コンパレータ3から
出力された信号CMPを保持するためのラッチ回路51と、
ラッチ回路51から出力される信号Sudに応答して動作す
るアップダウンカウンタ52と、クロック信号φ1を分周
する分周器53と、アップダウンカウンタ52からの出力信
号を保持する3ビットのラッチ回路54とを含む。以下の
説明では、第1図に示したドライバ回路2の負荷駆動能
力は、8段階に制御可能なものと仮定する。したがっ
て、ドライバ回路2の負荷駆動能力を制御するための信
号S0ないしS2が3ビットのラッチ回路54内にストアされ
る。
動作において、ラッチ回路54が信号φ1の立上がりに
応答して信号CMPを保持し、保持された信号Sudをアップ
ダウンカウンタ52に与える。分周器53はクロック信号φ
1を分周し、分周された信号SQをアップダウンカウンタ
52に与える。したがって、アップダウンカウンタ52はク
ロック信号SQにより制御される。したがって、アップダ
ウンカウンタ52は、ラッチ回路51からの信号Sudに応答
して、そのカウント値を増加または減少させる。すなわ
ち、「1」の信号CMPが与えられたとき、カウンタ52が
カウント値をカウントアップする。他方、「0」の信号
CMPが与えられたとき、カウンタ52はそのカウント値カ
ウントダウンさせる。カウンタ52によりカウントされた
値は、ラッチ回路54により保持され、保持された信号S0
ないしS2が第1図に示したドライバ回路2に与えられ
る。
第6図に示したアップダウンカウンタ52が第7図に示
される。第7図を参照して、このアップダウンカウンタ
52は、それぞれが同様の回路構成を有する1ビットのカ
ウンタ素子90ないし92を含む。動作において、各カウン
タ素子90ないし92は、供給されたクロック信号SQにより
駆動される。各カウンタ素子90ないし92は、共通に与え
られるカウント信号Sudに応答してカウント値を増加お
よび減少させる。下位のカウンタ素子から桁上げ信号Co
が上位のカウンタ素子に与えられる。カウンタ素子90な
いし92によってカウントされた信号S0ないしS2は、第6
図に示したラッチ回路54に与えられる。
第1図に示したドライバ回路2が第8図に示される。
第8図を参照して、このドライバ回路2は、PMOSトラン
ジスタ25および27によって構成された第1のカレントミ
ラ回路7aと、NMOSトランジスタ26および28によって構成
された第2のカレントミラ回路7bと、各カレントミラ回
路7aおよび7bの一次側を流れる電流を設定する電流設定
部21および22とを含む。各トランジスタ25および27のト
ランジスタサイズの比は、1:nに設定される。同様に、
各トランジスタ26および28のトランジスタサイズの比
は、1:nに設定される。
第1のカレントミラ回路のための電流設定部21は、そ
れぞれが予め定めた電流値を有する4つの定電流源23、
73、76および79を含む。定電流源23は、第1のカレント
ミラ回路のためのオフセット電流Iosを供給する。各定
電流源73、76および79は、値Io、2Io、4Ioを有する定電
流をそれぞれ発生する。第1のカレントミラ回路7aの入
力側ノードN1と接地との間にNMOSトランジスタ71と、PM
OSトランジスタ72と、定電流源73とが直列に接続され
る。同様に、NMOSトランジスタ74、PMOSトランジスタ75
および定電流源76が直列に接続される。さらには、NMOS
トランジスタ77、PMOSトランジスタ78および定電流源79
が直列に接続される。
トランジスタ71、74および77は、各ゲートが第1図に
示したラッチ回路1から発生された出力信号V2を受ける
ように接続される。トランジスタ72は、ゲートが制御回
路5から発生された信号▲▼を受けるように接続さ
れる。同様に、トランジスタ75は、ゲートが信号が▲
▼を受けるように接続される。さらには、トランジス
タ78は、ゲートが信号▲▼を受けるように接続され
る。
第2のカレントミラ回路7bのための電流設定部22は、
電流設定部21と類似の回路構成を有する。第2のカレン
トミラ回路7bの入力側ノードN2と電源Vddとの間に、定
電流源24、173、176および177と、NMOSトランジスタ17
2、175および178と、PMOSトランジスタ171、174および1
79とが接続される。トランジスタ171、174および179
は、各ゲートが信号V2を受けるように接続される。トラ
ンジスタ172、175および178は、各ゲートが信号S0、S1
およびS2をそれぞれ受けるように接続される。したがっ
て、トランジスタ72および172は、信号▲▼およびS
0に応答して、互いに同期してONする。同様に、トラン
ジスタ75および175は、信号▲▼およびS1に応答し
て、互いに同期してONする。トランジスタ78および178
も、信号▲▼およびS2に応答して、互いに同期して
ONする。その結果、制御回路から発生される信号S0ない
しS2に基づいて、次の表1に示す電流が電流設定回路部
21および22において設定される。
ここで、Ioutは、ドライバ回路2から負荷へ供給され
る電流を示す。また、値「0」は低レベルの信号を示
し、値「1」は高レベルの信号を示す。
動作において、トランジスタ72、75、78、172、175お
よび178が制御回路5から発生された信号S0ないしS2に
応答してONまたはOFFする。その結果、第1および第2
のカレントミラ回路7aおよび7bの各入力側に流れるべき
電流値が決定される。したがって、トランジスタ27およ
び28をそれぞれ流れる駆動電流Ioutが表1に従って決定
される。トランジスタ71、74、77、171、174および179
は、ラッチ回路1から発生された信号V2に応答して動作
する。したがって、このドライバ回路2が信号S0ないし
S2によって設定された負荷駆動能力を有することが理解
される。
以上により、第1図に示した出力バッファ回路10を構
成する回路の例が説明された。次に、第9図に示したタ
イミングチャートおよび第10図に示したフロー図を参照
して、第1図に示した出力バッファ10の動作をまとめて
説明する。
まず、ステップ81において、モード指定信号Smが与え
られ、負荷駆動能力を設定するためのトレーニングモー
ドが指定される。第1図に示したタイミング信号発生回
路6は、信号Smに応答してリセット信号RSを制御回路5
に与える。第6図に示したアップダウンカウンタ52は、
リセット信号RSに応答してリセットされる(ステップ8
2)。次に、ステップ83において、出力すべきデータ信
号Viが「1」となるよう第11図に示した処理装置80を設
定する。これにより、第1図に示した出力バッファ10
は、高レベルの信号Viを受け、立上がりを示す出力信号
Voを発生することになる。
ステップ84において、タイミング信号発生回路6がク
ロック信号φ1およびφ2を第9図に示したタイミング
で発生する。すなわち、クロック信号φ1が立上がって
から時間Δtcが経過した後、クロック信号φ2が立上が
る。信号φ2が立上がったときの出力信号Voおよび参照
電圧Vrefが比較される。この比較結果に基づいて、コン
パレータ3が信号CMPを出力する(ステップ85)。信号C
MPが「1」のとき、カウントアップを命令する高レベル
の信号Sudが第6図に示したアップダウンカウンタ52に
与えられる。他方、信号CMPが「0」のとき、カウント
ダウンを命令する低レベルの信号Sudがアップダウンカ
ウンタ52に与えられる(ステップ87)。
第6図に示したアップダウンカウンタ52は、高レベル
の信号Sudに応答して、信号S0ないしS2によって規定さ
れるカウント値をnからn+1に増加させる。他方、ア
ップダウンカウンタ52は、低レベルの信号Sudに応答し
て、信号S0ないしS2によって規定されるカウント値をm
からm−1に減じる。
ステップ88のおいて、前述のステップ84、85および86
または87の処理が所定の回数、すなわちこの場合では8
回繰返されたか否かが判定される。これらの処理が8回
繰返されるまでは、ステップ84、85および86または87の
処理が繰返される(ステップ88)。8回繰返した後、こ
の負荷駆動能力の設定のためのトレーニングモードが終
了する。
上記の実施例では、第1図に示したドライバ回路2の
制御可能な負荷駆動能力が8段階にわたって制御可能な
場合について説明されたが、必要に応じてこれらの段階
の数を増加すればより詳細にドライバ回路2の負荷駆動
能力を設定することができる。参照電圧源4から発生さ
れる参照電圧Vrefは、信号Scにより外部的に制御するこ
とができる。このことは、参照電圧レベルVrefの制御に
より、第1図に示したドライバ回路2の設定されるべき
負荷駆動能力が任意の値に設定できることを意味する。
上記のように、第1図に示した出力バッファ10を半導
体集積回路に適用することにより、出力信号Voが論理
「H」を示すタイミングを制御できることが指摘され
る。これにより、第12図に示したような論理「H」を示
す時刻tH1、tH2およびtH3のずれによって引き起こされ
るタイミングエラーの発生が防がれる。これに加えて、
参照電圧源4から発生される参照電圧Vrefを制御するこ
とにより、負荷駆動能力を最適な値に設定することがで
きる。このことは、オーバーシュート、アンダーシュー
トおよびリンギングなどの発生を防ぐことができること
を意味する。さらには、負荷に応じて最適な負荷駆動能
力が設定できるので、第1図に示した出力バッファ10が
消費電力の低減に貢献することも指摘される。
[発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、計数回路が比較回路
の比較結果に基づき複数個の計数値を順次出力し、駆動
回路がその複数個の計数値に従って発生すべき電流を選
択し、それぞれ選択された電流が駆動回路の受ける入力
信号の複数回のレベル変化の各々に応答して駆動ノード
に供給されるので、駆動ノードが駆動される毎に、駆動
ノードの電位を判断した結果に基づき駆動ノードに供給
されるべき電流を変化させる。したがって、駆動ノード
を第一の電位レベルから第二の電位レベルへと駆動させ
る毎に、駆動ノードの電位を判定して駆動ノードの電位
が第一の電位レベルから第二の電位レベルへ到達するま
での駆動時間を変更させる半導体集積回路が得られる。
また、計数回路の計数値を増加させるか減少させるか
は比較回路の比較結果に従って決されるため、計数回路
が計数値を一方方向へ計数して駆動ノードへ供給される
べき電流値を順次決定していくものの、所望の電流値を
越えたとしても計数回路が逆方向へ計数するので、所望
の電流値を回復することができる。
また、保持回路が比較回路の比較結果を示す信号をク
ロック信号に応答して保持するので、比較回路の比較結
果が時間の経過とともに変化しても、必要な比較結果を
確実に計数回路へ与えることができる。
さらに、駆動回路は互いに2のべき乗倍の関係になる
ような電流値を有する電流をそれぞれ発生する複数の定
電流源を含み、計数回路は、計数値を表現する複数のビ
ット信号をそれぞれ出力する複数の出力端子を有し、そ
の出力される複数のビット信号がそれぞれ複数の定電流
源に電流を発生させるか否かを決定するため、計数回路
は計数値を2進数で表現した値を計数する回路で構成で
き、計数回路から駆動回路へ計数値を転送するための配
線数を減らす、つまり配線の配置領域を削減することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例を示す出力バッファの回
路図である。第2図は、第1図に示した回路の動作を説
明するための信号波形図である。第3図は、第1図に示
したラッチ回路の回路図である。第4図は、第1図に示
したコンパレータの回路図である。第5図は、第4図に
示した差動増幅器の回路図である。第6図は、第1図に
示した制御回路のブロック図である。第7図は、第6図
に示したアップダウンカウンタの回路図である。第8図
は、第1図に示したドライバ回路の回路図である。第9
図は、第1図に示した出力バッファの動作を説明するた
めのタイミングチャートである。第10図は、第1図に示
した出力バッファの負荷駆動能力を設定するためのフロ
ー図である。第11図は、従来の出力バッファの接続例を
示すブロック図である。第12図は、第11図に示した出力
バッファから出力される信号の波形図である。 図において、1はラッチ回路、2はドライバ回路、3は
コンパレータ、4は参照電圧源、5は制御回路、6はタ
イミング制御発生回路、52はアップダウンカウンタ、54
はラッチ回路である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−20720(JP,A) 特開 平2−18959(JP,A)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに異なる電流値を有する複数の電流を
    選択的に発生することができ、入力信号のレベル変化に
    応答して当該発生した電流を駆動ノードに供給する駆動
    回路、 参照電位と前記駆動ノードにおける電位とを比較する比
    較回路、および 前記比較回路の比較結果に基づき、出力している計数値
    から別の計数値へと計数して出力する計数動作を繰返し
    行う計数回路を備え、 前記駆動回路は、前記入力信号のレベル変化を複数回受
    け、前記計数回路から順々に出力される複数個の計数値
    に従って前記複数の電流のうちの一つをそれぞれ選択
    し、それぞれ選択された電流を前記複数回のレベル変化
    にそれぞれ応答して前記駆動ノードに供給する、半導体
    集積回路。
  2. 【請求項2】計数回路は、出力する計数値をその計数動
    作により増加および減少させることができ、比較回路か
    ら出力される比較結果を示す出力信号に従って前記計数
    回路の出力する計数値を増加させるか減少させるかが決
    定される、請求項1記載の半導体集積回路。
  3. 【請求項3】比較回路の比較結果を示す信号をクロック
    信号に応答して保持し、該保持した信号を計数回路へ出
    力する保持回路を備える、請求項1または請求項2記載
    の半導体集積回路。
  4. 【請求項4】駆動回路は、互いに2のべき乗倍の関係に
    なるような電流値を有する電流をそれぞれ発生させる複
    数の定電流源を含み、 計数回路は、計数値を表現する複数のビット信号をそれ
    ぞれ出力する複数の出力端子を有し、この複数の出力端
    子からそれぞれ出力される複数のビット信号により、そ
    れぞれ前記複数の定電流源に電流を発生させるか否かが
    決定される、請求項1ないし請求項3のいずれか一項記
    載の半導体集積回路。
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