JP3185870B2 - High-speed, high-drive signal transmission circuit - Google Patents

High-speed, high-drive signal transmission circuit

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JP3185870B2
JP3185870B2 JP12091998A JP12091998A JP3185870B2 JP 3185870 B2 JP3185870 B2 JP 3185870B2 JP 12091998 A JP12091998 A JP 12091998A JP 12091998 A JP12091998 A JP 12091998A JP 3185870 B2 JP3185870 B2 JP 3185870B2
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buffer
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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】本発明はバッファ回路に関
し、特に高速高駆動の入出力信号伝送回路に関する。
The present invention relates to a buffer circuit, and more particularly, to a high-speed and high-drive input / output signal transmission circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路のデジタル入出力インタ
フェースとしてMOSトランジスタを用いたバッファ回
路が用いられており、汎用タイプの集積回路ではその動
作速度の高低による使い分けが行われている。特に近年
半導体集積回路の高集積化や用途の多様化に伴って入出
力インタフェースの信号伝送回路の高速化の要求が高ま
っている。
2. Description of the Related Art A buffer circuit using a MOS transistor is used as a digital input / output interface of a semiconductor integrated circuit, and a general-purpose integrated circuit is properly used depending on the operation speed. In particular, in recent years, with the increase in the degree of integration of semiconductor integrated circuits and the diversification of applications, there has been an increasing demand for faster signal transmission circuits for input / output interfaces.

【0003】従来、バッファ回路の高速化では、バッフ
ァのサイズを小さくすることで高速化した回路を並列に
接続して、それらのオン/オフするタイミングを制御す
ることで高速かつ高駆動な回路を実現していた。
Conventionally, to increase the speed of a buffer circuit, a high-speed and high-drive circuit is obtained by connecting in parallel a circuit whose speed has been reduced by reducing the size of the buffer and controlling the on / off timing thereof. Was realized.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、サイズの小さ
いバッファ回路でも、回路内のトランジスタが動作しな
ければならないため回路が動作する時間を必要とし、ト
ランジスタが動作する必要のないMOSトランジスタス
イッチ回路と比べると遅延時間はかなり大きいという問
題点がある。
However, even in a buffer circuit having a small size, a transistor in the circuit must operate, so that it takes time for the circuit to operate, and a MOS transistor switch circuit in which the transistor does not need to operate is required. There is a problem that the delay time is considerably large in comparison.

【0005】一方、MOSトランジスタスイッチ回路
は、高速な回路であるが駆動能力がないため、バッファ
回路のような高負荷回路には向いていないという問題点
がある。
On the other hand, the MOS transistor switch circuit has a problem that it is not suitable for a high-load circuit such as a buffer circuit because it is a high-speed circuit but has no driving ability.

【0006】本発明の目的は、高速動作が可能でかつ駆
動能力を有する高速高駆動型信号伝送回路を提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to provide a high-speed and high-drive signal transmission circuit capable of high-speed operation and having a driving capability.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の高速高駆動型信
号伝送回路は、半導体集積回路のデジタル入出力インタ
フェースとして用いられる高速高駆動型信号伝送回路で
あって、入力した信号入力から信号出力を出力するMO
Sトランジスタスイッチ回路と、MOSトランジスタス
イッチ回路に並列に接続されたバッファ回路と、MOS
トランジスタスイッチ回路とバッファ回路とを制御する
制御回路を備えている。制御回路は、信号入力がLから
Hに変化した時にはMOSトランジスタスイッチ回路の
みによりその信号入力を信号出力として出力させ、信号
入力がLからHに変化してから内部回路により規定され
所定のタイミングだけ遅延してでバッファ回路に切り
替え、そのバッファ回路のみによって信号入力に対応し
た信号出力を出力する。
A high-speed and high-drive signal transmission circuit according to the present invention is a high-speed and high-drive signal transmission circuit used as a digital input / output interface of a semiconductor integrated circuit. MO that outputs
An S transistor switch circuit, a buffer circuit connected in parallel to the MOS transistor switch circuit,
A control circuit for controlling the transistor switch circuit and the buffer circuit is provided. When the signal input from L
Only occasionally MOS transistor switch circuit changes to H by to output the signal as a signal output, signal
After the input changes from L to H, it is specified by the internal circuit.
The signal is switched to a buffer circuit after being delayed by a predetermined timing, and a signal output corresponding to the signal input is output only by the buffer circuit.

【0008】制御回路前記入力信号の立ち上がり/
立ち下がりが変化するエッジ検出回路を備え、該エッジ
検出回路は5個の論理回路NOT、1個のバッファ、
3個のDフリップフロップ、および論理回路ExORと
から構成され、外部からの回路切替信号が第2の論理回
路NOTを経由して第1のDフリップフロップのC端子
に入力し、外部からの信号出力がバッファを経由して第
2のDフリップフロップのC端子に入力し、外部からの
信号出力が第の論理回路NOTを経由して第3のDフ
リップフロップのC端子に入力し、第1と第2と第3の
DフリップフロップのQ出力がそれぞれ第1の論理回路
NOT、第3の論理回路NOTおよび第5の論理回路N
OTを経由してそのフリップフロップのD端子に入力
し、第1から第3のDフリップフロップのQバー出力が
論理回路ExORに入力し、その論理回路ExORの出
力がMOSトランジスタスイッチ回路とバッファ回路に
出力されそれぞれを制御するエッジ検出回路を備えてい
ることが好ましい。
[0008] The control circuit of the input signal rise /
An edge detection circuit having a falling edge;
The detection circuit includes five logic circuits NOT, one buffer,
An external circuit switching signal is composed of three D flip-flops and a logic circuit ExOR. An external circuit switching signal is input to the C terminal of the first D flip-flop via the second logic circuit NOT, and an external signal An output is input to the C terminal of the second D flip-flop via the buffer, and an external signal output is input to the C terminal of the third D flip-flop via the sixth logic circuit NOT. The Q outputs of the first, second, and third D flip-flops are connected to a first logic circuit, respectively .
NOT, third logic circuit NOT, and fifth logic circuit N
The signal is input to the D terminal of the flip-flop via the OT, the Q bar output of the first to third D flip-flops is input to the logic circuit ExOR, and the output of the logic circuit ExOR is the MOS transistor switch circuit and the buffer circuit it is preferable that the output comprises an edge detection circuit that controls the respective.

【0009】制御回路には、エッジ検出回路の出力と外
部からのイネーブル入力を入力して、MOSトランジス
タスイッチ回路およびバッファ回路へそれぞれ制御信号
を出力する論理回路を有していてもよい。
The control circuit may have a logic circuit which receives an output of the edge detection circuit and an enable input from the outside and outputs a control signal to each of the MOS transistor switch circuit and the buffer circuit.

【0010】制御回路には、さらに信号立ち上がりから
MOSトランジスタスイッチ回路からバッファ回路への
切り替えまでのタイミングを所定の値に調整するための
遅延回路が設けられていてもよい。
[0010] The control circuit may further include a delay circuit for adjusting the timing from the rising of the signal to the switching from the MOS transistor switch circuit to the buffer circuit to a predetermined value.

【0011】また、エッジ検出回路の外部からの切替信
号が、クロック信号であることが好ましい。
Preferably, the switching signal from outside the edge detection circuit is a clock signal.

【0012】バッファ回路は、論理回路NAND、論理
回路NOR、論理回路NOT、PMOS、およびNMO
Sから構成され、PMOSのソースはVDDに接続さ
れ、ドレインはNMOSのドレインに接続されるととも
に、出力回路OUTに接続されており、NMOSのソー
スはGNDに接続され、ドレインはPMOSのドレイン
と出力回路OUTに接続され、論理回路NANDには信
号入力と論理回路NOTを経由した制御回路からの出力
とが入力し、出力は反転してPMOSのゲートに接続さ
れ、論理回路NORには信号入力と制御回路からの出力
とが入力され出力はMOSのゲートに接続されている
ことが好ましい。
The buffer circuit includes a logic circuit NAND, a logic circuit NOR, a logic circuit NOT, a PMOS, and an NMO.
The source of the PMOS is connected to VDD, the drain is connected to the drain of the NMOS, and is connected to the output circuit OUT. The source of the NMOS is connected to GND, and the drain is connected to the drain of the PMOS and the output. The logic circuit NAND receives a signal input and an output from the control circuit via the logic circuit NOT. The output is inverted and connected to the gate of the PMOS. it is preferable that the output from the control circuit output is input is connected to the gate of the N MOS.

【0013】本発明では、バッファ回路とMOSトラン
ジスタスイッチ回路とを並列に接続することによってそ
れぞれの利点を同時に実現している。
In the present invention, the respective advantages are simultaneously realized by connecting the buffer circuit and the MOS transistor switch circuit in parallel.

【0014】この構成とすることによって信号状態の変
化時、過渡的にスイッチ回路が高速動作回路として働
き、その後バッファ回路がイネーブルになり、スイッチ
回路がオフすることで、バッファ回路として機能する。
従って、スイッチ回路と同等な高速動作が可能で、かつ
駆動能力を有する回路が得られる。
With this configuration, when the signal state changes, the switch circuit transiently functions as a high-speed operation circuit, then the buffer circuit is enabled, and the switch circuit is turned off, thereby functioning as a buffer circuit.
Therefore, a circuit which can operate at the same high speed as the switch circuit and has a driving ability can be obtained.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施
の形態の高速高駆動型信号伝送回路の回路図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of a high-speed and high-drive signal transmission circuit according to a first embodiment of the present invention.

【0016】図1を参照すると、本発明の第1の実施の
形態の高速高駆動回路は、MOSトランジスタスイッチ
回路1とバッファ回路2とそれらを制御するエッジ検出
回路3および外部からのイネーブル制御用の論理回路A
ND4、NAND5とからなり、信号入力端子IN、信
号出力端子OUT、イネーブル入力端子EN、回路切替
信号入力端子SWを有する。
Referring to FIG. 1, a high-speed and high-speed driving circuit according to a first embodiment of the present invention includes a MOS transistor switch circuit 1, a buffer circuit 2, an edge detection circuit 3 for controlling them, and an external enable control circuit. Logic circuit A
It comprises a signal input terminal IN, a signal output terminal OUT, an enable input terminal EN, and a circuit switching signal input terminal SW.

【0017】MOSトランジスタスイッチ回路1とバッ
ファ回路2とは並列に接続される。エッジ検出回路3と
イネーブル制御用論理回路AND4、NAND5は信号
状態の変化(立ち上がり/立ち下がり)エッジおよび回
路切替信号SWを検出し、MOSトランジスタスイッチ
回路1およびバッファ回路2の制御を行う。
The MOS transistor switch circuit 1 and the buffer circuit 2 are connected in parallel. The edge detection circuit 3 and the logic circuits AND4 and NAND5 for enable control detect the change (rising / falling) edge of the signal state and the circuit switching signal SW, and control the MOS transistor switch circuit 1 and the buffer circuit 2.

【0018】MOSトランジスタスイッチ回路1のドレ
インは信号入力端子INに接続され、ソースは信号出力
端子OUTとエッジ検出回路3とに接続される。ゲート
にはAND4の出力が接続され、AND4にはイネーブ
ル入力ENとエッジ検出回路3の出力とが接続される。
バッファ回路2には信号入力INとNAND5の出力が
入力し、出力は信号出力端子OUTとエッジ検出回路3
とに接続される。NAND5にはイネーブル入力ENと
エッジ検出回路3の反転した出力が入力される。
The drain of the MOS transistor switch circuit 1 is connected to the signal input terminal IN, and the source is connected to the signal output terminal OUT and the edge detection circuit 3. The output of AND4 is connected to the gate, and the enable input EN and the output of the edge detection circuit 3 are connected to AND4.
The buffer circuit 2 receives the signal input IN and the output of the NAND 5, and outputs the signal output terminal OUT and the edge detection circuit 3.
And connected to. The enable input EN and the inverted output of the edge detection circuit 3 are input to the NAND 5.

【0019】AND4はイネーブル入力ENがHで、エ
ッジ検出回路3の出力が“1”のときには“1”を出力
し、エッジ検出回路3の出力が“0”のときには“0”
を出力する。従ってMOSトランジスタスイッチ回路1
は、エッジ検出回路3の出力が“1”のときにはONと
なり、エッジ検出回路3の出力が“0”のときにはOF
Fとなる。
AND4 outputs "1" when the enable input EN is H and the output of the edge detection circuit 3 is "1", and "0" when the output of the edge detection circuit 3 is "0".
Is output. Therefore, MOS transistor switch circuit 1
Is ON when the output of the edge detection circuit 3 is “1”, and is OFF when the output of the edge detection circuit 3 is “0”.
It becomes F.

【0020】図2は図1のバッファ回路の詳細回路図で
ある。バッファ回路2は論理回路NAND21、論理回
路NOR22、論理回路NOT23、PMOS24、お
よびNMOS25から構成され、PMOS24のソース
はVDDに接続され、ドレインはNMOS25のドレイ
ンに接続されるとともに、出力回路OUTに接続され
る。NMOS25のソースはGNDに接続され、ドレイ
ンはPMOS24のドレインと出力回路OUTに接続さ
れる。NAND21には信号入力INとNOT23を経
由してNAND5の出力とが入力し、出力は反転してP
MOS24のゲートに接続される。NOR22には信号
入力INと論理回路NAND5の出力とが入力され出力
MOS25のゲートに接続される。
FIG. 2 is a detailed circuit diagram of the buffer circuit of FIG. The buffer circuit 2 includes a logic circuit NAND21, a logic circuit NOR22, a logic circuit NOT23, a PMOS 24, and an NMOS 25. The source of the PMOS 24 is connected to VDD, and the drain is connected to the drain of the NMOS 25 and to the output circuit OUT. You. The source of the NMOS 25 is connected to GND, and the drain is connected to the drain of the PMOS 24 and the output circuit OUT. The NAND 21 receives the signal input IN and the output of the NAND 5 via the NOT 23, and the output is inverted to P
Connected to the gate of MOS24. The NOR22 outputs an output signal input IN and a logic circuit NAND5 is input is connected to the gate of the N MOS 25.

【0021】イネーブル入力ENがHの場合、エッジ検
出回路3からの出力はNAND5で反転される。従って
エッジ検出回路3の出力が“1”の場合はPMOS2
4、NMOS25ともにOFFとなり、出力OUTはデ
ィセーブルとなる。エッジ検出回路3の出力が“0”と
なりINが“H”となるとPMOS24はON、NMO
S25はOFFとなり、出力OUTはVDDとなる。I
Nが“L”となるとPMOS24はOFF、NMOS2
5はONとなり、出力OUTはGNDとなる。このよう
にバッファ回路2はエッジ検出回路3の出力が“0”と
なったときに、通常の動作を行う。
When the enable input EN is H, the output from the edge detection circuit 3 is inverted by NAND5. Therefore, when the output of the edge detection circuit 3 is "1", the PMOS 2
4, the NMOS 25 is turned off, and the output OUT is disabled. When the output of the edge detection circuit 3 becomes "0" and IN becomes "H", the PMOS 24 is turned on and the NMO
S25 is turned off, and the output OUT becomes VDD. I
When N becomes “L”, the PMOS 24 is turned off and the NMOS 2
5 turns ON, and the output OUT becomes GND. Thus, the buffer circuit 2 performs a normal operation when the output of the edge detection circuit 3 becomes "0".

【0022】即ち、エッジ検出回路3の出力が“1”と
なったときに、MOSトランジスタスイッチ回路1はO
Nとなって信号入力INを信号出力回路OUTに出力
し、バッファ回路2はディセーブルとなっている。エッ
ジ検出回路3の出力が“0”となったときには、MOS
トランジスタスイッチ回路1はOFFとなって信号入力
INを信号出力回路OUTに出力せず、バッファ回路2
は信号入力INが“H”のときにはVDDを信号出力回
路OUTに出力し、信号入力INが“L”のときにはG
NDが信号出力回路OUTと接続する。
That is, when the output of the edge detection circuit 3 becomes "1", the MOS transistor switch circuit 1
When it becomes N, the signal input IN is output to the signal output circuit OUT, and the buffer circuit 2 is disabled. When the output of the edge detection circuit 3 becomes "0", the MOS
The transistor switch circuit 1 is turned off and does not output the signal input IN to the signal output circuit OUT.
Outputs VDD to the signal output circuit OUT when the signal input IN is “H”, and outputs G when the signal input IN is “L”.
ND is connected to the signal output circuit OUT.

【0023】イネーブル入力ENがLの場合は、AND
4が“0”となり、MOSトランジスタスイッチ1はO
FFとなり、NAND5の出力は“1”となるのでバッ
ファ回路2はディセーブルとなる。
When the enable input EN is L, AND
4 becomes “0”, and the MOS transistor switch 1
Since the FF becomes the FF and the output of the NAND 5 becomes “1”, the buffer circuit 2 is disabled.

【0024】図3は図1のエッジ検出回路の詳細回路図
である。エッジ検出回路3は、5個の論理回路NOT3
1、32、33、35、36、1個のバッファ34、3
個のDフリップフロップ(以下DFFと略す)37、3
8、39、および論理回路ExOR40とから構成さ
れ、外部の回路切替信号SW、信号出力OUT、NAN
D5、およびAND4と接続される。
FIG. 3 is a detailed circuit diagram of the edge detection circuit of FIG. The edge detection circuit 3 includes five logic circuits NOT3
1, 32, 33, 35, 36, one buffer 34, 3
D flip-flops (hereinafter abbreviated as DFF) 37, 3
8, 39, and a logic circuit ExOR40, and an external circuit switching signal SW, signal output OUT, NAN
D5 and AND4.

【0025】外部からの回路切替信号SWが第2の論理
回路NOTを経由して第1のDFFのC端子に入力し、
外部からの信号出力OUTがバッファ34を経由して第
2のDFF38のC端子に入力し、外部からの信号出力
OUTが第の論理回路NOT36を経由して第3のD
FFのC端子に入力し、第1と第2と第3のDFF3
7、38、39のQ出力が第1の論理回路NOT31、
第3の論理回路NOT33、第5の論理回路NOT35
を経由して、それぞれのDFFのD端子に入力し、第1
から第3のDFF37、38、39のQバー出力が論理
回路ExOR40に入力し、論理回路ExOR40の出
力がMOSトランジスタスイッチ回路1の論理回路AN
D4とバッファ回路2の論理回路NAND5に出力され
る上述のようにエッジ検出回路3の出力が“1”となっ
たときに、MOSトランジスタスイッチ回路1はONと
なって信号入力INを信号出力回路ONに出力する。バ
ッファ回路はディセーブルとなっている。
An external circuit switching signal SW is input to the C terminal of the first DFF via the second logic circuit NOT,
An external signal output OUT is input to the C terminal of the second DFF 38 via the buffer 34, and an external signal output OUT is input to the third DFF 38 via the sixth logic circuit NOT36.
Input to the C terminal of the FF, and the first, second and third DFFs 3
The Q outputs of 7, 38 and 39 are connected to the first logic circuit NOT31,
Third logic circuit NOT33, fifth logic circuit NOT35
Through the D terminal of each DFF,
From the third DFFs 37, 38, and 39 input the logic circuit ExOR40, and the output of the logic circuit ExOR40 is the logic circuit AN of the MOS transistor switch circuit 1.
When the output of the edge detection circuit 3 output to the logic circuit NAND5 of D4 and the buffer circuit 2 becomes "1" as described above, the MOS transistor switch circuit 1 is turned on to change the signal input IN to the signal output circuit. Output to ON. The buffer circuit is disabled.

【0026】回路切替信号SWが“0”で、信号入力I
NがLで、入力する信号出力ONがL即ち“0”のとき
には、DFF37の出力は“0”であり、DFF38の
出力は“1”であり、DFF39の出力は“1”であ
り、ExOR40の出力は“0”となり、MOSトラン
ジスタ回路はOFFとなり、バッファ回路2の出力はG
NDとなっている。
When the circuit switching signal SW is "0" and the signal input I
When N is L and the input signal output ON is L, that is, “0”, the output of the DFF 37 is “0”, the output of the DFF 38 is “1”, the output of the DFF 39 is “1”, and the ExOR 40 Is "0", the MOS transistor circuit is turned off, and the output of the buffer circuit 2 is G
ND.

【0027】次に、回路切換信号SWが“0”から
“1”に立ち上がっても、DFF37の出力は“0”で
あり、 DFF38の出力は“1”であり、 DFF39
の出力は“1”であり、ExOR40の出力は“0”と
なり、MOSトランジスタ回路はOFFとなり、バッフ
ァ回路2の出力はGNDとなっている。
Next, even if the circuit switching signal SW rises from "0" to "1", the output of the DFF 37 is "0", the output of the DFF 38 is "1", and the DFF 39
Is "1", the output of the ExOR 40 is "0", the MOS transistor circuit is OFF, and the output of the buffer circuit 2 is GND.

【0028】次に、回路切換信号SWが“1”から
“0”に立ち下がると、DFF37の出力は“1”とな
り、 DFF38の出力は“1”であり、 DFF39の
出力は“1”であるので、ExOR40の出力は“1”
となり、MOSトランジスタ回路はONとなり、バッフ
ァ回路2の出力はディセーブルとなる。
Next, when the circuit switching signal SW falls from "1" to "0", the output of the DFF 37 becomes "1", the output of the DFF 38 is "1", and the output of the DFF 39 is "1". Therefore, the output of ExOR 40 is “1”
And the MOS transistor circuit is turned on, and the output of the buffer circuit 2 is disabled.

【0029】ここで、入力信号INがLからHに切り替
わると、MOSトランジスタ回路はONなので、信号出
力回路OUTとエッジ検出回路3にHの電圧がかかる。
エッジ検出回路3にHの電圧がかかると、DFF38が
“1”から“0”に切り替わり、 ExOR40の出力
は“1”から“0”に切り替わり、 MOSトランジス
タ回路はOFFとなり、バッファ回路2の出力はイネー
ブルとなる。従ってイネーブル制御用論理回路AND4
の分とトランジスタの動作時間だけ遅延してMOSトラ
ンジスタ回路がOFFに切り替わる間信号出力回路OU
Tに信号入力INの電圧がかり、イネーブル制御用論理
回路NAND5の分とトランジスタの動作時間だけ遅延
してバッファ回路2のPMOS24がONになると、V
DDがHの電圧として信号出力回路OUTにかかり、信
号出力回路OUTの出力がMOSトランジスタ回路か
ら、バッファ回路2に切り替わる。
Here, when the input signal IN switches from L to H, the MOS transistor circuit is ON, so that a high voltage is applied to the signal output circuit OUT and the edge detection circuit 3.
When a high voltage is applied to the edge detection circuit 3, the DFF 38 switches from "1" to "0", the output of the ExOR 40 switches from "1" to "0", the MOS transistor circuit is turned off, and the output of the buffer circuit 2 is turned off. Is enabled. Accordingly, the enable control logic circuit AND4
And a signal output circuit OU while the MOS transistor circuit is turned off after being delayed by the operation time of the transistor.
When the voltage of the signal input IN is applied to T and the PMOS 24 of the buffer circuit 2 is turned on after a delay corresponding to the enable control logic circuit NAND5 and the operation time of the transistor, V
DD is applied to the signal output circuit OUT as an H voltage, and the output of the signal output circuit OUT switches from the MOS transistor circuit to the buffer circuit 2.

【0030】次に、回路切換信号SWが“1”から
“0”に立ち下がると、DFF37の出力は“0”とな
り、 DFF38の出力は“0”であり、 DFF39の
出力は“1”であるので、ExOR40の出力は“1”
となり、MOSトランジスタ回路はONとなり、バッフ
ァ回路2の出力はディセーブルとなって初期の状態に戻
る。
Next, when the circuit switching signal SW falls from "1" to "0", the output of the DFF 37 becomes "0", the output of the DFF 38 is "0", and the output of the DFF 39 is "1". Therefore, the output of ExOR 40 is “1”
Then, the MOS transistor circuit is turned on, the output of the buffer circuit 2 is disabled, and returns to the initial state.

【0031】このように、MOSトランジスタスイッチ
回路1がオン状態で、バッファ回路2がディセーブル状
態で、信号状態が変化したとき、バッファ回路2が動作
するまでは、MOSトランジスタスイッチ回路1を通し
て信号が伝送すことができる。
As described above, when the MOS transistor switch circuit 1 is on and the buffer circuit 2 is disabled and the signal state changes, a signal is passed through the MOS transistor switch circuit 1 until the buffer circuit 2 operates. Can be transmitted.

【0032】MOSトランジスタスイッチ回路1は、駆
動能力がないが、信号伝送するためのトランジスタを動
作させる必要がないため高速信号伝送が可能である。信
号状態の変化をエッジ検出回路3により検出して、バッ
ファ回路2が動作するまでは、高速伝送可能なMOSト
ランジスタスイッチ回路1を通して高速動作をする。バ
ッファ回路2がイネーブルになると、MOSトランジス
タスイッチ回路1がオフになり駆動能力を有するバッフ
ァ回路からの出力となり高駆動能力の回路となる。バッ
ファ回路とMOSトランジスタスイッチ回路を並列に接
続することによってスイッチ回路と同等な高速動作が可
能で、かつ駆動能力を有する回路を実現できる。
Although the MOS transistor switch circuit 1 does not have a driving ability, it does not need to operate a transistor for transmitting a signal, so that high-speed signal transmission is possible. The change in signal state is detected by the edge detection circuit 3, and the operation is performed at high speed through the MOS transistor switch circuit 1 capable of high-speed transmission until the buffer circuit 2 operates. When the buffer circuit 2 is enabled, the MOS transistor switch circuit 1 is turned off, and the output from the buffer circuit having the driving capability is obtained, and the circuit has a high driving capability. By connecting the buffer circuit and the MOS transistor switch circuit in parallel, it is possible to realize a circuit which can operate at the same high speed as the switch circuit and has a driving ability.

【0033】また、これらの動作が終了するとMOSト
ランジスタ1がオフするため、バッファ回路を介して信
号が接続されているだけとなり、MOSトランジスタが
常に接続される場合と異なり、バッファ回路の出力側の
ノイズの含まれる信号波形がバッファ回路の入力側に影
響しなくなる。
When these operations are completed, the MOS transistor 1 is turned off, so that only the signal is connected via the buffer circuit. Unlike the case where the MOS transistor is always connected, the output side of the buffer circuit is not connected. The signal waveform containing noise does not affect the input side of the buffer circuit.

【0034】図4は、本発明の高速高駆動型信号伝送回
路を用いた一実施例である。7で示されるのは基準信号
クロックCLKで同期して動作するDFFであり、デー
タ信号DATAがDFFのD端子に入力され、Q端子出
力は高速高駆動型信号伝送回路6に入力信号INとして
入力し本発明の高速高駆動型信号伝送回路6を通して伝
送を行う。バッファ8を経由した基準信号CLKが高速
高駆動型信号伝送回路6に回路切替信号SWとして入力
するとともに、DFF7のC端子に入力する。
FIG. 4 shows an embodiment using the high-speed and high-drive signal transmission circuit of the present invention. Reference numeral 7 denotes a DFF which operates in synchronization with the reference signal clock CLK. The data signal DATA is input to the D terminal of the DFF, and the output of the Q terminal is input to the high-speed high-drive signal transmission circuit 6 as an input signal IN. Then, transmission is performed through the high-speed and high-drive signal transmission circuit 6 of the present invention. The reference signal CLK that has passed through the buffer 8 is input to the high-speed and high-drive signal transmission circuit 6 as a circuit switching signal SW and is input to the C terminal of the DFF 7.

【0035】図5はスイッチ切換信号としてクロックを
用いた図4の高速高駆動型信号伝送回路のタイムチャー
トである。DATAがLの状態でクロックCLKがHか
らLに切り替わると、バッファ8により遅延して信号切
換信号SWが立ち下がる。MOSトランジスタスイッチ
回路1はOFFからONになり、バッファ回路2はイネ
ーブルからディセーブルになる。信号入力INはLであ
る。
FIG. 5 is a time chart of the high-speed and high-drive signal transmission circuit of FIG. 4 using a clock as the switch signal. When the clock CLK switches from H to L while DATA is L, the signal switching signal SW falls with a delay by the buffer 8. The MOS transistor switch circuit 1 changes from OFF to ON, and the buffer circuit 2 changes from enable to disable. The signal input IN is at L.

【0036】この状態でクロックCLKが立ち上がる
と、信号入力INがLからHに変化する。MOSトラン
ジスタスイッチ回路1がONなので、信号出力OUTに
は信号入力INが出力する。その変化するエッジをエッ
ジ検出回路3で検出し、イネーブル制御用論理回路AN
D4、NAND5の分とトランジスタの動作時間だけ遅
延してMOSトランジスタスイッチ回路1はOFF、バ
ッファ回路2はイネーブルに切り替わり、信号出力OU
TはMOSトランジスタスイッチ回路1からバッファ回
路2に切り替わり、VDDの電圧が出力される。
When the clock CLK rises in this state, the signal input IN changes from L to H. Since the MOS transistor switch circuit 1 is ON, the signal input IN is output to the signal output OUT. The changing edge is detected by the edge detection circuit 3, and the enable control logic circuit AN
The MOS transistor switch circuit 1 is turned off, the buffer circuit 2 is switched to enable, and the signal output OU is delayed by delaying the operation time of the transistor by D4 and NAND5.
T switches from the MOS transistor switch circuit 1 to the buffer circuit 2, and the voltage of VDD is output.

【0037】クロックCLKが立ち下がると、回路切替
信号SWが立ち下がる。ここではMOSトランジスタス
イッチ回路1はON、バッファ回路2の出力はイネーブ
ルに切り替わる。次のクロックCLKの立ち上がりで信
号入力INがHからLに変化し、MOSトランジスタス
イッチ回路1はOFF、バッファ回路2はイネーブルに
切り替わり初期状態に戻る。
When the clock CLK falls, the circuit switching signal SW falls. Here, the MOS transistor switch circuit 1 is turned on, and the output of the buffer circuit 2 is switched to enable. At the next rising edge of the clock CLK, the signal input IN changes from H to L, the MOS transistor switch circuit 1 is turned off, the buffer circuit 2 is enabled, and returns to the initial state.

【0038】次に本発明の高速高駆動型信号伝送回路の
第2の実施の形態について説明する。図6は本発明の第
2の実施形態の高速高駆動型信号伝送回路の回路図であ
る。第2の実施の形態では、第1の実施の形態のAND
4とMOSトランジスタスイッチ回路1との間、および
NAND5とバッファ回路2との間に、遅延回路68、
および遅延回路69がそれぞれ設けられている。図面で
は2または4個で表現されているが、所望の遅延時間に
応じてそれぞれ必要な数を個別に直列に挿入すればよ
い。
Next, a description will be given of a second embodiment of the high-speed and high-drive signal transmission circuit according to the present invention. FIG. 6 is a circuit diagram of a high-speed and high-drive signal transmission circuit according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the AND of the first embodiment is used.
4 and the MOS transistor switch circuit 1, and between the NAND 5 and the buffer circuit 2, a delay circuit 68,
And a delay circuit 69 are provided. In the drawing, the number is represented by 2 or 4, but it is sufficient to insert a required number individually in series according to a desired delay time.

【0039】遅延回路68、遅延回路69以外の構成と
機能は第1の実施の形態と同じなので説明を省略する。
Since the configuration and functions other than the delay circuit 68 and the delay circuit 69 are the same as those of the first embodiment, the description is omitted.

【0040】MOSトランジスタスイッチ回路61から
バッファ回路62に切換えるタイミングを変更するた
め、第1の実施の形態のAND4とMOSトランジスタ
スイッチ回路1との間、およびNAND5とバッファ回
路2との間に、遅延回路68、および遅延回路69を設
けて実際の回路の信号伝送に最適になるような制御タイ
ミングを作ることができる。
In order to change the timing of switching from the MOS transistor switch circuit 61 to the buffer circuit 62, a delay is provided between the AND 4 and the MOS transistor switch circuit 1 and between the NAND 5 and the buffer circuit 2 in the first embodiment. By providing the circuit 68 and the delay circuit 69, it is possible to create a control timing that is optimal for the actual signal transmission of the circuit.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように本発明の高速高駆動
型信号伝送回路では、バッファ回路とMOSトランジス
タスイッチ回路とを並列に接続して、それらを制御する
ことによってスイッチ回路と同等な高速動作が可能で、
かつ駆動能力を有する回路を実現できるという効果があ
る。
As described above, in the high-speed and high-drive signal transmission circuit of the present invention, the buffer circuit and the MOS transistor switch circuit are connected in parallel, and by controlling them, the high-speed operation equivalent to that of the switch circuit is achieved. Is possible,
In addition, there is an effect that a circuit having a driving ability can be realized.

【0042】また、立ち上がりの動作が終了するとMO
Sトランジスタがオフするため、バッファ回路を介して
信号が接続されているだけとなり、MOSトランジスタ
が常に接続される場合と異なり、バッファ回路の出力側
のノイズの含まれる信号波形がバッファ回路の入力側に
影響しなくなるという効果もある。
When the rising operation is completed, the MO
Since the S transistor is turned off, only the signal is connected via the buffer circuit, and unlike the case where the MOS transistor is always connected, the signal waveform containing noise on the output side of the buffer circuit is changed to the input side of the buffer circuit. There is also an effect that it does not affect the image.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態の高速高駆動型信号
伝送回路の回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a high-speed and high-drive signal transmission circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のバッファ回路の詳細回路図である。FIG. 2 is a detailed circuit diagram of the buffer circuit of FIG.

【図3】図1のエッジ検出回路の詳細回路図である。FIG. 3 is a detailed circuit diagram of the edge detection circuit of FIG. 1;

【図4】本発明の高速高駆動型信号伝送回路を用いた一
実施例である。
FIG. 4 is an embodiment using the high-speed and high-drive signal transmission circuit of the present invention.

【図5】スイッチ切換信号としてクロックを用いた図4
の高速高駆動型信号伝送回路のタイムチャートである。
FIG. 5 using a clock as a switch switching signal;
4 is a time chart of the high-speed and high-drive signal transmission circuit of FIG.

【図6】本発明の第2の実施形態の高速高駆動型信号伝
送回路の回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram of a high-speed and high-drive signal transmission circuit according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、61 MOSトランジスタスイッチ回路 2、62 バッファ回路 3、63 エッジ検出回路 4、64 論理回路AND 5、65 論理回路NAND 6、66 高速度高駆動型信号伝送回路 7、37、38、39 Dフリップフロップ 8、34 バッファ 21 論理回路NAND 22 論理回路NOR 23、31、32、33、35、36 論理回路NO
T 24 PMOS 25 NMOS 40 論理回路ExOR 68、69 遅延回路
1, 61 MOS transistor switch circuit 2, 62 buffer circuit 3, 63 edge detection circuit 4, 64 logic circuit AND 5, 65 logic circuit NAND 6, 66 high-speed high-drive signal transmission circuit 7, 37, 38, 39 D flip-flop Buffers 8, 34 Buffer 21 Logic circuit NAND 22 Logic circuit NOR 23, 31, 32, 33, 35, 36 Logic circuit NO
T 24 PMOS 25 NMOS 40 Logic circuit ExOR 68, 69 Delay circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03K 17/00 - 17/70 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H03K 17/00-17/70

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体集積回路のデジタル入出力インタ
フェースとして用いられる高速高駆動型信号伝送回路で
あって、 入力した信号入力から信号出力を出力するMOSトラン
ジスタスイッチ回路と、前記MOSトランジスタスイッ
チ回路に並列に接続されたバッファ回路と、前記MOS
トランジスタスイッチ回路と前記バッファ回路とを制御
する制御回路を備え、 前記制御回路は、前記信号入力がLからHに変化した
には前記MOSトランジスタスイッチ回路のみにより該
信号入力を前記信号出力として出力させ、前記信号入力
がLからHに変化してから内部回路により規定される
定のタイミングだけ遅延して前記バッファ回路に切り替
え、該バッファ回路のみによって前記信号入力に対応し
電圧で前記信号出力を出力することを特徴とする高速
高駆動型信号伝送回路。
1. A high-speed and high-drive signal transmission circuit used as a digital input / output interface of a semiconductor integrated circuit, comprising: a MOS transistor switch circuit for outputting a signal output from an input signal input; A buffer circuit connected to the
A control circuit for controlling the transistor switch circuit and the buffer circuit, said control circuit, said the signal input by only the MOS transistor switch to <br/> when the signal input changes from L to H Output as a signal output, the signal input
Is switched from L to H and then switched to the buffer circuit with a delay of a predetermined timing defined by an internal circuit , and the buffer circuit only switches the signal output at a voltage corresponding to the signal input. A high-speed, high-drive signal transmission circuit characterized by outputting.
【請求項2】 前記制御回路は、前記入力信号の立ち上
がり/立ち下がりが変化するエッジ検出回路を備え、該
エッジ検出回路は5個の論理回路NOT、1個のバッフ
ァ、 3個のDフリップフロップ、および論理回路Ex
ORとから構成され、外部からの回路切替信号が第2の
論理回路NOTを経由して第1のDフリップフロップの
C端子に入力し、外部からの信号出力がバッファを経由
して第2のDフリップフロップのC端子に入力し、外部
からの信号出力が第の論理回路NOTを経由して第3
のDフリップフロップのC端子に入力し、第1と第2と
第3のDフリップフロップのQ出力がそれぞれ第1の論
理回路NOT、第3の論理回路NOTおよび第5の論理
回路NOTを経由して該フリップフロップのD端子に入
力し、第1から第3の前記DフリップフロップのQバー
出力が前記論理回路ExORに入力し、該論理回路Ex
ORの出力が前記MOSトランジスタスイッチ回路と前
記バッファ回路に出力されそれぞれを制御する請求項1
に記載の高速高駆動型信号伝送回路。
2. The control circuit according to claim 1, wherein said control signal rises.
An edge detection circuit that changes in edge / fall;
The edge detection circuit includes five logic circuits NOT, one buffer, three D flip-flops, and a logic circuit Ex.
And an external circuit switching signal is input to the C terminal of the first D flip-flop via the second logic circuit NOT, and an external signal output is input to the second terminal via the buffer. The signal is input to the C terminal of the D flip-flop, and the signal output from the outside is supplied to the third terminal via the sixth logic circuit NOT.
, And the Q outputs of the first, second, and third D flip-flops are connected to the first logic, respectively .
Logical circuit NOT, third logical circuit NOT, and fifth logical circuit
The logic circuit ExOR is input to the D terminal of the flip-flop via a circuit NOT, and the Q bar output of the first to third D flip-flops is input to the logic circuit ExOR.
Claim that controls the respective OR output is output to the buffer circuit and the MOS transistor switch 1
2. A high-speed and high-drive signal transmission circuit according to claim 1.
【請求項3】 前記制御回路には、前記エッジ検出回路
の出力と外部からのイネーブル入力を入力して、前記M
OSトランジスタスイッチ回路および前記バッファ回路
へそれぞれ制御信号を出力する論理回路を有する請求項
2に記載の高速高駆動型信号伝送回路。
3. The control circuit receives an output of the edge detection circuit and an enable input from the outside, and
3. The high-speed and high-drive signal transmission circuit according to claim 2, further comprising a logic circuit that outputs a control signal to each of the OS transistor switch circuit and the buffer circuit.
【請求項4】 前記制御回路には、さらに信号立ち上が
りから前記MOSトランジスタスイッチ回路から前記バ
ッファ回路への切り替えまでのタイミングを所定の値に
調整するための遅延回路が設けられている請求項2また
は請求項3に記載の高速高駆動型信号伝送回路。
4. The control circuit according to claim 2, further comprising a delay circuit for adjusting a timing from a signal rise to switching from the MOS transistor switch circuit to the buffer circuit to a predetermined value. A high-speed and high-drive signal transmission circuit according to claim 3.
【請求項5】 前記エッジ検出回路の外部からの切替信
号が、クロック信号である請求項2に記載の高速高駆動
型信号伝送回路。
5. The high-speed and high-drive signal transmission circuit according to claim 2, wherein the switching signal from outside the edge detection circuit is a clock signal.
【請求項6】 前記バッファ回路は、論理回路NAN
D、論理回路NOR、論理回路NOT、PMOS、およ
びNMOSから構成され、前記PMOSのソースはVD
Dに接続され、ドレインは前記NMOSのドレインに接
続されるとともに、出力回路OUTに接続されており、
前記NMOSのソースはGNDに接続され、ドレインは
前記PMOSのドレインと出力回路OUTに接続され、
前記論理回路NANDには信号入力と前記論理回路NO
Tを経由した前記制御回路からの出力とが入力し、出力
は反転して前記PMOSのゲートに接続され、前記論理
回路NORには前記信号入力と前記制御回路からの出力
とが入力され出力は前記MOSのゲートに接続される
請求項1に記載の高速高駆動型信号伝送回路。
6. The logic circuit according to claim 6, wherein the buffer circuit is a logic circuit NAN.
D, a logic circuit NOR, a logic circuit NOT, a PMOS, and an NMOS, and the source of the PMOS is VD
D, the drain of which is connected to the drain of the NMOS and the output circuit OUT,
A source of the NMOS is connected to GND, a drain is connected to a drain of the PMOS and an output circuit OUT,
The logic circuit NAND has a signal input and the logic circuit NO.
The output from the control circuit via T is input, the output is inverted and connected to the gate of the PMOS, and the signal input and the output from the control circuit are input to the logic circuit NOR. high-speed and high-driven signal transmission circuit according to claim 1 connected to said N MOS gate.
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