JP3237644B2 - Level conversion circuit - Google Patents

Level conversion circuit

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JP3237644B2
JP3237644B2 JP4706399A JP4706399A JP3237644B2 JP 3237644 B2 JP3237644 B2 JP 3237644B2 JP 4706399 A JP4706399 A JP 4706399A JP 4706399 A JP4706399 A JP 4706399A JP 3237644 B2 JP3237644 B2 JP 3237644B2
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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、レベル変換回路に
関し、特に、第1の電源系統の入力信号を受けてこれを
ラッチし、第1の電源電位よりも高電位の第2の電源系
統の電圧信号を出力するレベル変換回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a level conversion circuit, and more particularly to a level conversion circuit which receives an input signal of a first power supply system, latches the input signal, and provides a second power supply system having a higher potential than the first power supply potential. The present invention relates to a level conversion circuit that outputs a voltage signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は、この種の従来のレベル変換回路
の構成を示す図である。なお、図8に示した回路構成と
して、例えば特開平4−192622号公報の第3図及
びその関連説明、もしくは特開平9−200020号公
報の第6図及びその関連説明等が参照される。図8を参
照すると、このレベル変換回路は、ソースが接地されゲ
ートが、第1の電源電圧(VCC)振幅の信号が入力さ
れる入力端子VINに接続された第1のNチャネルMO
SトランジスタN1と、入力端子VINに入力端が接続
されたインバータINVと、ソースが接地されゲートが
インバータの出力端(「ノードA」という)に接続され
た第2のNチャネルMOSトランジスタN2と、ソース
が、第1の電源電圧VCCよりも高電位の電源電圧が印
加される電源端子VPPに接続され、ドレインが第1の
NチャネルMOSトランジスタN1のドレインに接続さ
れた第1のPチャネルMOSトランジスタP1と、ソー
スが電源端子VPPに接続され、ドレインが第2のNチ
ャネルMOSトランジスタN2のドレインに接続された
第2のPチャネルMOSトランジスタP2と、を備え、
第1のPチャネルMOSトランジスタP1のゲートは、
第2のNチャネルMOSトランジスタN2のドレイン
(「ノードC」という)に接続され、第2のPチャネル
MOSトランジスタP2のゲートは、第1のNチャネル
MOSトランジスタN1のドレイン(「ノードB」とい
う)に接続されており、第2のNチャネルMOSトラン
ジスタN2のドレインと第2のPチャネルMOSトラン
ジスタP2のドレインとの接続点は、電源端子VPPと
接地間に直列接続された第3のPチャネルMOSトラン
ジスタP3と第3のNチャネルMOSトランジスタN3
の各ゲートに共通接続され、第3のPチャネルMOSト
ランジスタP3のドレインと第3のNチャネルMOSト
ランジスタN3のドレインとの接続点が出力端子VOU
Tに接続されている。
2. Description of the Related Art FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional level conversion circuit of this kind. As the circuit configuration shown in FIG. 8, for example, FIG. 3 of JP-A-4-192622 and its related description, or FIG. 6 of JP-A-9-2000020 and its related description are referred to. Referring to FIG. 8, this level conversion circuit has a first N-channel MO having a source grounded and a gate connected to an input terminal VIN to which a signal having a first power supply voltage (VCC) amplitude is input.
An S-transistor N1, an inverter INV having an input terminal connected to the input terminal VIN, a second N-channel MOS transistor N2 having a source grounded and a gate connected to the output terminal ("node A") of the inverter, A first P-channel MOS transistor having a source connected to a power supply terminal VPP to which a power supply voltage higher than the first power supply voltage VCC is applied, and a drain connected to a drain of the first N-channel MOS transistor N1 P1; a second P-channel MOS transistor P2 having a source connected to the power supply terminal VPP and a drain connected to the drain of the second N-channel MOS transistor N2;
The gate of the first P-channel MOS transistor P1 is
The gate of the second P-channel MOS transistor P2 is connected to the drain of the second N-channel MOS transistor N2 (referred to as “node C”), and the drain of the first N-channel MOS transistor N1 (referred to as “node B”). The connection point between the drain of the second N-channel MOS transistor N2 and the drain of the second P-channel MOS transistor P2 is connected to a third P-channel MOS transistor connected in series between the power supply terminal VPP and the ground. Transistor P3 and third N-channel MOS transistor N3
And a connection point between the drain of the third P-channel MOS transistor P3 and the drain of the third N-channel MOS transistor N3 is connected to the output terminal VOU.
Connected to T.

【0003】ここで、能動負荷素子をなす第1、及び第
2のPチャネルMOSトランジスタP1、P2の電流駆
動能力(利得係数βに比例し、W/L比に比例する)
は、第1、第2のNチャネルMOSトランジスタN1、
N2の電流駆動能力よりも小に設定されており、能動負
荷素子をなす第1、及び第2のPチャネルMOSトラン
ジスタP1、P2ゲートと、差動スイッチをなす第1、
及び第2のNチャネルMOSトランジスタN1、N2の
ドレインとが互いに交叉接続され、かかる構成により、
入力端子に入力された第1の電源電圧振幅の入力信号を
ラッチし、このラッチ出力を、第3のPチャネルMOS
トランジスタP3のドレインと第3のNチャネルMOS
トランジスタN3よりなるCMOSインバータで反転出
力する構成とされている。
Here, the current driving capability of the first and second P-channel MOS transistors P1 and P2, which are active load elements, is proportional to the gain coefficient β and proportional to the W / L ratio.
Are the first and second N-channel MOS transistors N1,
N1 is set smaller than the current driving capability of N2, and first and second P-channel MOS transistors P1 and P2 forming active load elements and first and second gates forming differential switches.
And the drains of the second N-channel MOS transistors N1 and N2 are cross-connected to each other.
An input signal of the first power supply voltage amplitude input to the input terminal is latched, and the latch output is latched by a third P-channel MOS.
Drain of transistor P3 and third N-channel MOS
The CMOS inverter including the transistor N3 is configured to invert and output.

【0004】図9は、図8に示した従来のレベル変換回
路における、各ノード、すなわちVIN、ノードA、ノ
ードB、ノードC、VOUTのタイミング波形を示す図
である。図8及び図9を参照して、従来のレベル変換回
路の動作について説明する。
FIG. 9 is a diagram showing timing waveforms of respective nodes, ie, VIN, node A, node B, node C, and VOUT in the conventional level conversion circuit shown in FIG. The operation of the conventional level conversion circuit will be described with reference to FIGS.

【0005】入力端子VINからの入力信号が第1の電
源電圧(VCC)振幅のHighレベルからLowレベ
ルに切り替わると、第1のNチャネルMOSトランジス
タN1がオフ状態となり、インバータINVの出力をゲ
ート入力とする第2のNチャネルMOSトランジスタN
2がオフ状態からオン状態となり、第2のNチャネルM
OSトランジスタN2のドレインであるノードCがLo
wレベルにプルダウンされ、ノードCの電位をゲート入
力とする第1のPチャネルMOSトランジスタP1がオ
ンし、その後、第2のPチャネルMOSトランジスタP
2がオフする。
When the input signal from the input terminal VIN switches from the high level of the first power supply voltage (VCC) amplitude to the low level, the first N-channel MOS transistor N1 is turned off, and the output of the inverter INV is input to the gate. A second N-channel MOS transistor N
2 is turned on from the off state, and the second N channel M
The node C, which is the drain of the OS transistor N2, is Lo.
The first P-channel MOS transistor P1 which is pulled down to the w level and has the potential of the node C as a gate input is turned on, and thereafter, the second P-channel MOS transistor P1 is turned on.
2 turns off.

【0006】またノードCがLowレベルになることに
より、ノードCの電位を入力とするCMOSインバータ
の出力を受けて出力端子VOUTのレベルがHighレ
ベルとなる。
When the node C goes low, the level of the output terminal VOUT goes high in response to the output of the CMOS inverter to which the potential of the node C is input.

【0007】そして、出力端子VOUTにおける出力レ
ベルが確定した後、電源端子VPPに供給する電源電圧
をそれまでの第1の電源電圧(VCC)から、第1の電
源電圧(VCC)よりも高電位の昇圧電位レベル(第2
の電源電圧)に引き上げる(この動作シーケンスは図9
のタイミングチャートには図示されない)。すなわち、
常時、電源端子VPPに高電圧を供給するのではなく、
レベルシフト回路の出力レベルが確定した後(すなわち
ラッチ出力が確定した時点で)、一定の所要期間、VP
Pとして高電圧を供給することで、装置の消費電力を低
減するとともに、素子の耐圧等の点からも好適とされ、
かかる電源切替制御が行われる。もっとも、図8におい
て、電源端子VPPには常時、高電圧(第2の電源電
圧)を印加する構成としてもよいことは勿論である。こ
の場合、例えばトランジスタN1、N2は、第1の電源
電圧(VCC)の論理振幅を持つ入力信号でオン・オフ
制御されるように閾値が設定され、トランジスタP1、
P2もトランジスタN2、N1のドレイン電圧にてそれ
ぞれオン・オフ制御されるように、その閾値が設定され
る。
After the output level at the output terminal VOUT is determined, the power supply voltage supplied to the power supply terminal VPP is changed from the first power supply voltage (VCC) to a potential higher than the first power supply voltage (VCC). Boosted potential level (second
(This operation sequence is shown in FIG. 9).
Is not shown in the timing chart of FIG. That is,
Instead of always supplying a high voltage to the power supply terminal VPP,
After the output level of the level shift circuit is determined (that is, when the latch output is determined), VP
By supplying a high voltage as P, power consumption of the device is reduced, and it is also preferable in terms of withstand voltage of the element,
Such power supply switching control is performed. Needless to say, in FIG. 8, a configuration in which a high voltage (second power supply voltage) is always applied to the power supply terminal VPP may be adopted. In this case, for example, a threshold value is set so that the transistors N1 and N2 are turned on / off by an input signal having a logic amplitude of the first power supply voltage (VCC), and the transistors P1 and N2 are
The threshold value of P2 is set so that on / off control is performed on the basis of the drain voltages of the transistors N2 and N1.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来のレベル変換回路においては、第2のNチャネルMO
SトランジスタN2がオンし、第2のPチャネルMOS
トランジスタP2がオフするまで時間差が生じ、その
間、電源端子VPPと接地間に直列接続された第2のN
チャネルMOSトランジスタN2と第2のPチャネルM
OSトランジスタP2がともにオン状態となるため、信
号伝搬遅延時間の増大、消費電流の増大等といった問題
が発生する。
By the way, in the above-mentioned conventional level conversion circuit, the second N-channel MO is used.
The S transistor N2 is turned on, and the second P-channel MOS
There is a time difference until the transistor P2 is turned off, during which time the second N series connected in series between the power supply terminal VPP and the ground.
Channel MOS transistor N2 and second P-channel M
Since both OS transistors P2 are turned on, problems such as an increase in signal propagation delay time and an increase in current consumption occur.

【0009】この問題を解消するためには、第2のPチ
ャネルMOSトランジスタP2を速くオフさせることが
必要である。すなわちノードBのLowレベルからHi
ghレベルへの立ち上がり時間を高速化する必要があ
る。
In order to solve this problem, it is necessary to turn off the second P-channel MOS transistor P2 quickly. That is, from the Low level of the node B to the Hi level
It is necessary to speed up the rise time to the gh level.

【0010】しかしながら、図8に示した従来のレベル
変換回路においては、ノードCがHighレベルからL
owレベルに変化する際に、第2のPチャネルMOSト
ランジスタP2のゲート−ドレイン容量のカップリング
により、ノードBが、低電位側、すなわちマイナス電位
に押し下げられることになり、このため、ノードBをオ
ン状態の第1のPチャネルMOSトランジスタP1でプ
ルアップしても、ノードBのLowレベルからHigh
レベルへの立ち上がりは遅れてしまい、律速要因となっ
ている。。
However, in the conventional level conversion circuit shown in FIG. 8, the node C is changed from high level to low level.
When changing to the low level, the node B is pushed down to the lower potential side, that is, the minus potential due to the coupling of the gate-drain capacitance of the second P-channel MOS transistor P2. Even if the pull-up is performed by the first P-channel MOS transistor P1 in the ON state, the node B changes from the low level to the high
The rise to the level is delayed, which is the limiting factor. .

【0011】より詳細には、図8及び図9を参照する
と、入力端子VINの電圧がHighレベルからLow
レベルに遷移した時点から、第2のNチャネルMOSト
ランジスタN2がオンし、ノードCがLow電位に立ち
下がる過程において、ノードBの電位は、第2のPチャ
ネルMOSトランジスタP2のゲート−ドレイン容量に
より、グランド電位(OV)を下回り(図9のタイミン
グ(b)参照)、その後、ノードBは、第1のPチャネ
ルMOSトランジスタP1によりプルアップされてい
る。このため、ノードBは、出力VOUTよりも遅く、
Highレベルに立ちあがっている。
More specifically, referring to FIGS. 8 and 9, the voltage of the input terminal VIN is changed from the high level to the low level.
In the process in which the second N-channel MOS transistor N2 is turned on and the node C falls to the low potential from the point in time when the level changes to the low level, the potential of the node B is changed by the gate-drain capacitance of the second P-channel MOS transistor P2. , Below the ground potential (OV) (see timing (b) in FIG. 9), and thereafter, the node B is pulled up by the first P-channel MOS transistor P1. Therefore, the node B is slower than the output VOUT,
It is rising to a high level.

【0012】この結果、第2のNチャネルMOSトラン
ジスタN2がオンし、第2のPチャネルMOSトランジ
スタP2がオフするまに時間差が生じ(ノードAがHi
ghレベルからノードBがHighレベルとなるまでの
時間差)、その間、第2のNチャネルMOSトランジス
タN2と第2のPチャネルMOSトランジスタP2がと
もにオン状態とされ、スピードの低下、消費電流の増大
という問題が生じることになる。すなわち第2のNチャ
ネルMOSトランジスタN2、及び第2のPチャネルM
OSトランジスタP2の同時オン状態(同時選択)の時
間が長くなり、このため、信号伝搬遅延時間が増大し、
また貫通電流による消費電流の増大等の問題が生じる。
As a result, there is a time difference before the second N-channel MOS transistor N2 is turned on and the second P-channel MOS transistor P2 is turned off (the node A is at Hi level).
(The time difference from the gh level to the node B being changed to the High level.) During that time, both the second N-channel MOS transistor N2 and the second P-channel MOS transistor P2 are turned on, resulting in a reduction in speed and an increase in current consumption. Problems will arise. That is, the second N-channel MOS transistor N2 and the second P-channel M
The time of the simultaneous ON state (simultaneous selection) of the OS transistor P2 becomes longer, so that the signal propagation delay time increases,
In addition, problems such as an increase in current consumption due to the through current occur.

【0013】したがって、本発明は、上記問題点に鑑み
てなされたものであって、その主たる目的は、高速化、
低消費電力化を達成するレベル変換回路を提供すること
にある。本発明のこれ以外の目的、特徴、作用効果は以
下の説明でさらに明らかとされるであろう。
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and its main objects are to increase the speed,
An object of the present invention is to provide a level conversion circuit that achieves low power consumption. Other objects, features, and effects of the present invention will be further clarified in the following description.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明は、第1の電源電圧振幅の入力信号と該入力信号を反
転した信号とを一対の入力端に差動入力する第1の差動
対と、前記第1の差動対の一対の出力端と、前記第1の
電源電圧よりも高電位の第2の電源電圧が印加される電
源端子との間に接続される第2の差動対と、を備え、前
記第2の差動対の一対の入力端は前記第1の差動対の一
対の出力端と交叉接続されており、前記第1の差動対の
出力端から前記入力信号をラッチした出力信号が取り出
される構成とされてなるレベル変換回路において、前記
第1の差動対の一の入力端と、前記第1の差動対の一対
の出力端のうち前記第1の差動対の他の入力端側の出力
端と前記第2の差動対の入力端との接続点との間に、前
記第1の差動対の前記一の入力端側の電位でオン・オフ
制御され、前記第1の差動対の前記一の入力端側から前
記接続点をプルアップするための第1のスイッチ素子を
備えている。以下の説明でも明らかとされるように、上
記目的は、特許請求の範囲の請求項2乃至25に係る本
発明のいずれによっても達成される。
In order to achieve the above object, the present invention provides a first differential amplifier for differentially inputting an input signal having a first power supply voltage amplitude and a signal obtained by inverting the input signal to a pair of input terminals. A second pair connected between a moving pair, a pair of output terminals of the first differential pair, and a power supply terminal to which a second power supply voltage higher in potential than the first power supply voltage is applied; A pair of input terminals of the second differential pair are cross-connected to a pair of output terminals of the first differential pair, and an output terminal of the first differential pair. A level conversion circuit configured to extract an output signal obtained by latching the input signal from the input terminal, wherein one input terminal of the first differential pair and one output terminal of the pair of the first differential pair are provided. Between the output terminal on the other input terminal side of the first differential pair and the connection point of the input terminal of the second differential pair, Serial is on-off controlled by one input end side potential, and a first switching element for pulling up the connecting point from the one of the input end of the first differential pair. As will be apparent from the following description, the above object is achieved by any of the present inventions according to claims 2 to 25 of the claims.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。本発明のレベル変換回路は、その好ましい実施の
形態において、入力端子(VIN)からの第1の電源電
圧振幅の入力信号を反転出力するインバータ(INV)
と、ソースがともに基準電位に接続され入力端子からの
入力信号とインバータの出力信号とをゲートに差動入力
し第1の差動対をなす第1、第2のトランジスタ(N
1、N2)と、第1、第2のトランジスタ(N1、N
2)の出力端と、第1の電源電圧よりも高電位の第2の
電源電圧が印加される電源端子との間にそれぞれ接続さ
れており第2の差動対をなす第3、第4のトランジスタ
(P1、P2)と、を備え、第3、第4のトランジスタ
(P1、P2)のゲートが、第1、第2のトランジスタ
(N1、N2)の出力端と交叉接続されてなるレベル変
換回路において、インバータ(INV)の出力端と第2
のトランジスタ(N2)のゲートとの接続点側から、第
1のトランジスタ(N1)の出力端と第4のトランジス
タ(P2)のゲートとの接続点の間に、ダイオード接続
されたトランジスタ(N4)を挿入したものである。
Embodiments of the present invention will be described. In a preferred embodiment of the level conversion circuit according to the present invention, an inverter (INV) that inverts and outputs an input signal having a first power supply voltage amplitude from an input terminal (VIN).
And a source, both of which are connected to a reference potential and which differentially inputs the input signal from the input terminal and the output signal of the inverter to the gate to form a first differential pair of first and second transistors (N
1, N2) and first and second transistors (N1, N2).
3rd and 4th terminals which are respectively connected between the output terminal of 2) and a power supply terminal to which a second power supply voltage higher in potential than the first power supply voltage is applied, forming a second differential pair And a transistor (P1, P2), the level of which the gates of the third and fourth transistors (P1, P2) are cross-connected to the output terminals of the first and second transistors (N1, N2). In the conversion circuit, the output terminal of the inverter (INV) is connected to the second terminal.
A diode-connected transistor (N4) between a connection point between the gate of the transistor (N2) and a connection point between the output terminal of the first transistor (N1) and the gate of the fourth transistor (P2). Is inserted.

【0016】図1を参照すると、本発明のレベル変換回
路は、従来のレベル変換回路(図7参照)に、インバー
タ(INV)と第2のNチャネルMOSトランジスタ
(N2)のゲートとの接続点であるノードAにゲートと
ドレインが接続され、第1のNチャネルMOSトランジ
スタ(N1)のドレインと第2のPチャネルMOSトラ
ンジスタ(P2)のゲートの接続点であるノードBに、
ソースが接続されたNチャネルMOSトランジスタ(N
4)を備えているものである。このNチャネルMOSト
ランジスタ(N4)を備えたことにより、入力端子(V
IN)からの入力信号がHighレベルからLowレベ
ルに変化した際に、第1のNチャネルMOSトランジス
タ(N1)はオン状態からオフ状態に切り替わり、イン
バータ(INV)の出力端であるノードAの電位がHi
ghレベルとなり第2のNチャネルMOSトランジスタ
(N2)はオフ状態からオン状態に切り替わり、これに
よりノードCの電荷を放電して、ノードCの電位がLo
wレベルとなり、また、その際、NチャネルMOSトラ
ンジスタ(N4)がオンして、ノードBを充電し、ノー
ドCのLowレベルへの遷移に伴う、第2のPチャネル
MOSトランジスタ(P2)のゲート−ドレイン間容量
によるノードBのマイナス電位への引き下げという問題
を回避し、ノードBを正電位から、オン状態とされた第
1のPチャネルMOSトランジスタ(P1)によってさ
らにプルアップしているため、ノードBのHighレベ
ルへの遷移に要する時間を高速化し、このため、第2の
PチャネルMOSトランジスタ(P2)と第2のNチャ
ネルMOSトランジスタ(N2)とが同時にオンするこ
とで流れる貫通電流の量を削減し、消費電力を低減して
いる。
Referring to FIG. 1, a level conversion circuit according to the present invention is different from a conventional level conversion circuit (see FIG. 7) in that a connection point between an inverter (INV) and a gate of a second N-channel MOS transistor (N2) is provided. The node A is connected to the gate and the drain, and the node B is connected to the drain of the first N-channel MOS transistor (N1) and the gate of the second P-channel MOS transistor (P2).
N-channel MOS transistor (N
4). By providing this N-channel MOS transistor (N4), the input terminal (V
When the input signal from IN) changes from High level to Low level, the first N-channel MOS transistor (N1) switches from the ON state to the OFF state, and the potential of the node A which is the output terminal of the inverter (INV). Is Hi
gh level, and the second N-channel MOS transistor (N2) switches from the off state to the on state, thereby discharging the electric charge of the node C and setting the potential of the node C to Lo.
At that time, the N-channel MOS transistor (N4) is turned on to charge the node B, and the gate of the second P-channel MOS transistor (P2) accompanying the transition of the node C to the Low level. Since the problem of lowering the potential of the node B to the negative potential due to the capacitance between the drains is avoided and the node B is further pulled up from the positive potential by the first P-channel MOS transistor (P1) turned on, The time required for the transition of the node B to the High level is shortened, so that the second P-channel MOS transistor (P2) and the second N-channel MOS transistor (N2) are simultaneously turned on, so that the through current flowing The volume and power consumption are reduced.

【0017】なお、本発明のレベル変換回路は、後述す
るように、例えばEEPROM(電気的に消去及び書き
込み可能な読み出し専用メモリ)等の半導体記憶装置に
おいて、消去、もしくは書込の際の高電圧を供給する高
電圧発生のために用いられる。またこれ以外にも、第1
の電源系統で駆動される信号を受けてラッチし、第1の
電源よりも高電位の電源電圧である第2の電源系統の出
力信号にレベル変換する回路に対して適用できることは
勿論であり、第1の電源レベルから第2の電源レベルに
変換するドライバ回路等に対して適用可能である。以下
各種実施例に即してさらに詳説する。
As will be described later, the level conversion circuit according to the present invention is used in a semiconductor memory device such as an EEPROM (electrically erasable and writable read-only memory), for example, in a high voltage for erasing or writing. Used for high voltage generation. In addition to this, the first
Of course, the present invention can be applied to a circuit that receives and latches a signal driven by the power supply system and converts the level into an output signal of a second power supply system having a power supply voltage higher than the first power supply. The present invention is applicable to a driver circuit for converting a first power supply level to a second power supply level. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to various examples.

【0018】[0018]

【実施例】本発明の第1の実施例について説明する。図
1は、本発明の第1の実施例をなすレベル変換回路の構
成を示す図である。図1を参照すると、本発明の第1の
実施例をなすレベル変換回路は、ソースが接地されゲー
トが入力端子VINに接続された第1のNチャネルMO
SトランジスタN1と、入力端子VINに入力端が接続
されたインバータINVと、ソースが接地されゲートが
インバータINVの出力端に接続された第2のNチャネ
ルMOSトランジスタN2と、ソースが電源端子VPP
に接続され、ドレインが第1のNチャネルMOSトラン
ジスタN1のドレインに接続された第1のPチャネルM
OSトランジスタP1と、ソースが電源端子VPPに接
続され、ドレインが第2のNチャネルMOSトランジス
タN2のドレインに接続された第2のPチャネルMOS
トランジスタP2と、を備え、第1のPチャネルMOS
トランジスタP1のゲートは、第2のNチャネルMOS
トランジスタN2のドレイン(「ノードC」という)に
接続され、第2のPチャネルMOSトランジスタP2の
ゲートは、第1のNチャネルMOSトランジスタN1の
ドレイン(「ノードB」という)に接続されており、さ
らに、インバータINVの出力端(「ノードA」とい
う)にゲートとドレインとが接続され、ソースが、第1
のNチャネルMOSトランジスタN1のドレインに接続
された第4のNチャネルMOSトランジスタN4を備え
ている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a level conversion circuit according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a level conversion circuit according to a first embodiment of the present invention comprises a first N-channel MO having a source grounded and a gate connected to input terminal VIN.
S transistor N1, an inverter INV having an input terminal connected to input terminal VIN, a second N-channel MOS transistor N2 having a source grounded and a gate connected to the output terminal of inverter INV, and a source connected to power supply terminal VPP.
, And a first P-channel M whose drain is connected to the drain of the first N-channel MOS transistor N1
An OS transistor P1, a second P-channel MOS transistor having a source connected to the power supply terminal VPP and a drain connected to the drain of a second N-channel MOS transistor N2
A transistor P2, and a first P-channel MOS
The gate of the transistor P1 is connected to a second N-channel MOS
The drain of the transistor N2 (referred to as “node C”), the gate of the second P-channel MOS transistor P2 is connected to the drain of the first N-channel MOS transistor N1 (referred to as “node B”), Further, the gate and the drain are connected to the output terminal (referred to as “node A”) of the inverter INV, and the source is connected to the first terminal.
And a fourth N-channel MOS transistor N4 connected to the drain of the N-channel MOS transistor N1.

【0019】第2のNチャネルMOSトランジスタN2
のドレインと第2のPチャネルMOSトランジスタP1
のドレインの接続点は、電源端子VPPと接地間に接続
された第3のPチャネルMOSトランジスタP3と第3
のNチャネルMOSトランジスタN3のゲートに入力さ
れ、第3のPチャネルMOSトランジスタP3のドレイ
ンと第3のNチャネルMOSトランジスタN3のドレイ
ンの接続点が出力端子VOUTに接続されている。入力
端子VINには、第1の電源電圧(VCC)の電源振幅
の論理信号が入力される。
Second N-channel MOS transistor N2
And the second P-channel MOS transistor P1
Is connected to a third P-channel MOS transistor P3 connected between the power supply terminal VPP and the ground.
Is connected to the gate of the N-channel MOS transistor N3, and the connection point between the drain of the third P-channel MOS transistor P3 and the drain of the third N-channel MOS transistor N3 is connected to the output terminal VOUT. A logic signal having a power supply amplitude of the first power supply voltage (VCC) is input to the input terminal VIN.

【0020】本発明の第1の実施例の動作について説明
する。入力端子VINからの入力信号がHighからL
owレベルに変化すると、第1のNチャネルMOSトラ
ンジスタN1がオフし、入力信号を反転出力するインバ
ータINVの出力をゲートに入力とする第2のNチャネ
ルMOSトランジスタN2はオンする。
The operation of the first embodiment of the present invention will be described. The input signal from the input terminal VIN changes from High to L
When the level changes to the low level, the first N-channel MOS transistor N1 is turned off, and the second N-channel MOS transistor N2 whose gate receives the output of the inverter INV that inverts and outputs an input signal is turned on.

【0021】第2のNチャネルMOSトランジスタN2
がオンすることによりノードCの電位がLow側にプル
ダウンされ、ノードCの電位をゲート電圧として入力す
る第1のPチャネルMOSトランジスタP1がオンし、
その後、第2のPチャネルMOSトランジスタP2がオ
フする。
Second N-channel MOS transistor N2
Is turned on, the potential of the node C is pulled down to the Low side, and the first P-channel MOS transistor P1 that inputs the potential of the node C as a gate voltage is turned on,
Thereafter, the second P-channel MOS transistor P2 turns off.

【0022】また、ノードCがLowレベルになること
により、第3のPチャネルMOSトランジスタP3がオ
ンし、第3のNチャネルMOSトランジスタがオフする
ことで、出力端子VOUTがプルアップされHighレ
ベルとなる。
When the node C goes low, the third P-channel MOS transistor P3 is turned on, and when the third N-channel MOS transistor is turned off, the output terminal VOUT is pulled up to a high level. Become.

【0023】ここで、従来の回路においては、第2のN
チャネルMOSトランジスタN2がオンし、第2のPチ
ャネルMOSトランジスタP2がオフするまでにかなり
の時間差が生じ、その間、第2のNチャネルMOSトラ
ンジスタN2と第2のPチャネルMOSトランジスタP
2がともにオン状態とされ、スピードの低下、消費電流
の増大という問題が生じていた。
Here, in the conventional circuit, the second N
A considerable time difference occurs before the channel MOS transistor N2 turns on and the second P-channel MOS transistor P2 turns off, during which time the second N-channel MOS transistor N2 and the second P-channel MOS transistor P2
2 are both turned on, causing problems such as a reduction in speed and an increase in current consumption.

【0024】本発明の第1の実施例では、ノードA、ノ
ードB間に、プルアップ用のNチャネルMOSトランジ
スタN4を備え、ノードAの電位がHighレベルのと
き、オン状態とされた第4のNチャネルMOSトランジ
スタN4を介して、ノードBを充電し、その電位をプル
アップすることにより、ノードBがLow→Highに
変化する速度(立ち上がり時間)を速くする。
In the first embodiment of the present invention, an N-channel MOS transistor N4 for pull-up is provided between the nodes A and B, and when the potential of the node A is at a high level, the fourth transistor is turned on. The node B is charged via the N-channel MOS transistor N4, and its potential is pulled up, thereby increasing the speed (rise time) of the node B changing from Low to High.

【0025】第4のNチャネルMOSトランジスタN4
のソース、すなわちノードBには、第4のNチャネルM
OSトランジスタN4のゲート及びドレインに加えられ
るHighレベル電位からしきい値電圧VTH分下がった
電位が供給され、ノードBを充電し、これにより、従来
の回路のようにノードBが接地電位以下となることが回
避され、その後ノードBは、第1のPチャネルMOSト
ランジスタP1によりプルアップされ、ノードBの電位
をゲート電圧として入力する第2のPチャネルMOSト
ランジスタP2がオフする。これにより、レベル変換回
路の高速化を図り、消費電力低減が可能になる。
Fourth N-channel MOS transistor N4
, The node B has a fourth N-channel M
A potential lower than the High level potential applied to the gate and the drain of the OS transistor N4 by the threshold voltage V TH is supplied to charge the node B, thereby setting the node B to the ground potential or lower as in the conventional circuit. Then, the node B is pulled up by the first P-channel MOS transistor P1, and the second P-channel MOS transistor P2 that receives the potential of the node B as a gate voltage is turned off. As a result, the speed of the level conversion circuit can be increased, and power consumption can be reduced.

【0026】図2は、本発明の第1の一実施例の動作タ
イミング波形を示す図であり、図1のVIN、ノード
A、ノードB、ノードC、VOUTの信号波形を示す図
である。なお、図2は、図1に示した本発明の第1の実
施例の回路構成に対して、回路シミュレータSPICE
等でシミュレーションした出力結果を示す図であり、図
8に示した条件と同一の条件でシュミレーションを行っ
たものである。
FIG. 2 is a diagram showing operation timing waveforms of the first embodiment of the present invention, and is a diagram showing signal waveforms of VIN, node A, node B, node C, and VOUT in FIG. FIG. 2 is a circuit simulator SPICE corresponding to the circuit configuration of the first embodiment of the present invention shown in FIG.
FIG. 9 is a diagram showing output results obtained by simulation in the same manner as above, in which simulation is performed under the same conditions as those shown in FIG.

【0027】ここで、比較のために図9に示した従来の
回路のタイミング波形をみると、VINがHighから
Lowに遷移した時点から、第2のNチャネルMOSト
ランジスタN2がオンし、ノードCがLow電位に立ち
下がる過程において、ノードBの電位はグランド電位を
下回り(図9の(b)参照)、その後、ノードBは、第
1のPチャネルMOSトランジスタP1によりプルアッ
プされている。このため、ノードBは、出力VOUTよ
りも、遅く立ちあがっている。
Here, looking at the timing waveform of the conventional circuit shown in FIG. 9 for comparison, the second N-channel MOS transistor N2 is turned on from the time when VIN transitions from High to Low, and the node C In the process of falling to the Low potential, the potential of the node B falls below the ground potential (see FIG. 9B), and thereafter, the node B is pulled up by the first P-channel MOS transistor P1. Therefore, the node B rises later than the output VOUT.

【0028】これに対して、本発明の第1の実施例にお
いては、図2を参照すると、入力端子からの信号VIN
がHighからLowレベルに変化すると、ノードAが
立ちあがり、第1のNチャネルMOSトランジスタN1
がオフし、第2のNチャネルMOSトランジスタN2が
オンし、ノードCがLowレベルとなり、且つ第4のN
チャネルMOSトランジスタN4がオンする。第4のN
チャネルMOSトランジスタN4がオンすることにより
ノードBの電位をHigh電位側にプルアップし、第1
のPチャネルMOSトランジスタP1がオンしてノード
Bの電位をプルアップし、第2のPチャネルMOSトラ
ンジスタP2がオフする。
On the other hand, in the first embodiment of the present invention, referring to FIG.
Changes from High to Low level, the node A rises and the first N-channel MOS transistor N1
Is turned off, the second N-channel MOS transistor N2 is turned on, the node C goes low, and the fourth N
The channel MOS transistor N4 turns on. 4th N
When the channel MOS transistor N4 is turned on, the potential of the node B is pulled up to the High potential side, and the first
P-channel MOS transistor P1 is turned on to pull up the potential of node B, and second P-channel MOS transistor P2 is turned off.

【0029】すなわち、本発明の第1の実施例において
は、入力端子VINがHighからLowに遷移した時
点から、第2のNチャネルMOSトランジスタN2がオ
ンしノードCがLow電位に立ち下がる時点において、
オン状態とされた第4のNチャネルMOSトランジスタ
N4を介して、ノードBが充電され、このため、例えば
図2に示した例では、時間軸(横軸)上、61ナノ
(N)秒の時点でノードBの電位はプラス電位とされ
(図2の(a)参照)、この後、ノードBは第1のPチ
ャネルMOSトランジスタP1によりプルアップされて
いるため、ノードBは、出力VOUTよりも速く立ちあ
がっており、ノードAがHighレベルの遷移してから
(論理閾値電圧を超えてから)、ノードBがHighレ
ベルに遷移する(論理閾値電圧を超える)までの期間
は、1.3ナノ秒程となり、一方、図9に示した例では
2ナノ秒程とされており、したがって、従来の回路と比
べて、30%以上も短縮しており、この間の、第2のN
チャネルMOSトランジスタN2と第2のPチャネルM
OSトランジスタP2の貫通電流による無駄な消費電力
を削減している。
That is, in the first embodiment of the present invention, when the input terminal VIN transitions from High to Low, the second N-channel MOS transistor N2 is turned on and the node C falls to Low potential. ,
The node B is charged via the fourth N-channel MOS transistor N4 which is turned on. Therefore, for example, in the example shown in FIG. 2, for example, 61 nano (N) seconds on the time axis (horizontal axis). At this point, the potential of the node B is set to a positive potential (see FIG. 2A). After that, since the node B is pulled up by the first P-channel MOS transistor P1, the node B is supplied from the output VOUT. Rises quickly, and the period from the transition of the node A to the high level (after exceeding the logical threshold voltage) to the transition of the node B to the high level (exceeding the logical threshold voltage) is 1.3 nanoseconds. In the example shown in FIG. 9, it is set to about 2 nanoseconds. Therefore, compared with the conventional circuit, it is reduced by more than 30%, and the second N
Channel MOS transistor N2 and second P-channel M
Useless power consumption due to a through current of the OS transistor P2 is reduced.

【0030】なお、図1では、ノードCの電位を第3の
NチャネルMOSトランジスタN3と第3のPチャネル
MOSトランジスタP3よりなるCMOSインバータよ
りなるバッファ回路で出力している構成が示されている
が、このバッファは、負荷及び駆動トランジスタをNチ
ャネルMOSトランジスタで構成したインバータ、もし
くは、抵抗負荷型のNチャネルMOSトランジスタより
なるインバータで構成してもよいことは勿論である。
FIG. 1 shows a configuration in which the potential at node C is output by a buffer circuit composed of a CMOS inverter including a third N-channel MOS transistor N3 and a third P-channel MOS transistor P3. However, it goes without saying that this buffer may be constituted by an inverter in which the load and the driving transistor are constituted by N-channel MOS transistors, or by an inverter constituted by a resistive load type N-channel MOS transistor.

【0031】図1に示した本発明の第1の実施例のレベ
ル変換回路を、EEPROM(Electrically Erasable
and Programmable ROM;電気的に消去及び書き
込み可能な読み出し専用メモリ)のメモリセル、もしく
は一括消去型のEEPROMのメモリセルの消去及び/
又は書込用電圧に用いる場合において、入力信号VIN
は、第1の電源電圧VCCによる論理振幅電圧で駆動さ
れ、レベル変換回路の出力VOUTが安定した時点で、
電源端子VPPを第1の電源電位VCCから所定の高電
圧(例えば10V程度)に引きあがるように制御しても
よい。このように、一時的に電源端子VPPを第1の電
源電位VCCから所定の高電圧に引き上げる制御方式
は、素子の耐圧低減による長寿命化、消費電力の削減等
の点で有効である。
The level conversion circuit of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is replaced with an EEPROM (Electrically Erasable).
and / or Programmable ROM; electrically erasable and writable read-only memory) memory cells or batch erase type EEPROM memory cells
Alternatively, in the case where the input signal VIN is used for the write voltage,
Are driven by the logic amplitude voltage of the first power supply voltage VCC, and when the output VOUT of the level conversion circuit is stabilized,
The power supply terminal VPP may be controlled to be pulled up from the first power supply potential VCC to a predetermined high voltage (for example, about 10 V). As described above, the control method in which the power supply terminal VPP is temporarily raised from the first power supply potential VCC to a predetermined high voltage is effective in extending the life by reducing the withstand voltage of the element, reducing power consumption, and the like.

【0032】あるいは、図1に示したレベル変換回路に
おいて電源端子VPPを最初からVCCよりも高電位の
電源電位を与えてもよいことは勿論である。
Alternatively, in the level conversion circuit shown in FIG. 1, a power supply potential higher than VCC may be applied to the power supply terminal VPP from the beginning.

【0033】次に本発明の第2の実施例について説明す
る。図3は、本発明の第2の実施例の構成を示す図であ
る。図3を参照すると、本発明の第2の実施例は、前記
第1の実施例と同様に、インバータINVの出力端と第
2のNチャネルMOSトランジスタN2のゲートとの接
続点と、第1のNチャネルMOSトランジスタN1のド
レイン(ノードB)との間に、第4のNチャネルMOS
トランジスタN4を備えるほか、さらにインバータIN
Vの入力端と第2のNチャネルMOSトランジスタN2
のドレイン(ノードC)との間に第5のNチャネルMO
SトランジスタN5を備える。ゲートとドレインがイン
バータINVの出力端に接続され、ソースがノードBに
接続された第4のNチャネルMOSトランジスタN4
は、前記第1の実施例と同様、入力信号VINがHig
hからLowに変化した時点で、オンとなりノードBを
充電してプルアップする作用をなし、一方、ゲートとド
レインを入力端子VINに接続しソースをノードCに接
続した第5のNチャネルMOSトランジスタN5は、入
力信号VINがHighの時にオンし、ノードCをプル
アップする作用をなす。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the second embodiment of the present invention is similar to the first embodiment, except that the connection point between the output terminal of the inverter INV and the gate of the second N-channel MOS transistor N2, Between the drain (node B) of the N-channel MOS transistor N1
In addition to the transistor N4, the inverter IN
V input terminal and second N-channel MOS transistor N2
Of the fifth N-channel MO between the drain (node C)
An S transistor N5 is provided. A fourth N-channel MOS transistor N4 having a gate and a drain connected to the output terminal of the inverter INV, and a source connected to the node B;
Is similar to the first embodiment, when the input signal VIN is High.
At the time when the voltage changes from h to Low, the transistor is turned on and functions to charge and pull up the node B. On the other hand, a fifth N-channel MOS transistor having its gate and drain connected to the input terminal VIN and its source connected to the node C N5 is turned on when the input signal VIN is High, and serves to pull up the node C.

【0034】本発明の第2の実施例は、高電圧HV(Hi
gh Voltage)及びその相補信号 ̄HVの双方、もしく
はいずれかを用いる応用例に有効である。
In the second embodiment of the present invention, the high voltage HV (Hi
gh Voltage) and / or its complementary signal VHV.

【0035】次に本発明の第3の実施例について説明す
る。図4は、本発明の第3の実施例の構成を示す図であ
る。図4を参照すると、本発明の第4の実施例において
は、第1のNチャネルMOSトランジスタN1と第1の
PチャネルMOSトランジスタP1との間に、ゲートに
が電源端子VPPに接続されている第3のNチャネルM
OSトランジスタN3が挿入され、第2のNチャネルM
OSトランジスタN2と第2のPチャネルMOSトラン
ジスタP2との間にゲートが電源端子VPPに接続され
ている第4のNチャネルMOSトランジスタN4が挿入
されており、インバータINVと第2のNチャネルMO
SトランジスタN2のゲートの接続点にゲートとドレイ
ンを接続し、ソースを第3のNチャネルMOSトランジ
スタN3のドレインと第2のPチャネルMOSトランジ
スタのゲートの接続点に接続した第5のNチャネルMO
SトランジスタN5を備えている。本発明の第4の実施
例においては、第3のNチャネルMOSトランジスタN
3のドレインには電源端子VPPから高電圧(例えば1
0V)が印加されるが、第3のNチャネルMOSトラン
ジスタN3、又は第4のNチャネルMOSトランジスタ
N4のソースには、レベルシフトされた電圧として例え
ば6V程度の電圧が現れ、第1、第2のNチャネルMO
SトランジスタN1のドレイン・ソース間の電界を緩和
している。なお、この実施例においては、第4、第5の
NチャネルMOSトランジスタN4、N5と第1、第2
のPチャネルMOSトランジスタP1、P2との間にさ
らに、NチャネルMOSトランジスタを挿入する構成と
してもよいし、あるいはPチャネルMOSトランジスタ
を挿入する構成としてもよい。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the third embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, in the fourth embodiment of the present invention, a gate is connected to power supply terminal VPP between first N-channel MOS transistor N1 and first P-channel MOS transistor P1. Third N channel M
An OS transistor N3 is inserted, and a second N-channel M
A fourth N-channel MOS transistor N4 having a gate connected to the power supply terminal VPP is inserted between the OS transistor N2 and the second P-channel MOS transistor P2.
A fifth N-channel MO having a gate and a drain connected to a connection point of the gate of the S transistor N2 and a source connected to a connection point of the drain of the third N-channel MOS transistor N3 and the gate of the second P-channel MOS transistor
An S transistor N5 is provided. In the fourth embodiment of the present invention, the third N-channel MOS transistor N
3 has a high voltage (for example, 1) from the power supply terminal VPP.
0V) is applied, but a voltage of, for example, about 6 V appears as a level-shifted voltage at the source of the third N-channel MOS transistor N3 or the fourth N-channel MOS transistor N4. N-channel MO
The electric field between the drain and the source of the S transistor N1 is reduced. In this embodiment, the fourth and fifth N-channel MOS transistors N4 and N5 and the first and second N-channel MOS transistors N4 and N5 are used.
An N-channel MOS transistor may be inserted between the P-channel MOS transistors P1 and P2, or a P-channel MOS transistor may be inserted.

【0036】また、図3に示した構成と同様、インバー
タINVの入力端にゲートとドレインを接続し、ノード
Cにソースを接続した第6のNチャネルMOSトランジ
スタN6を備えた構成としてもよいことは勿論である。
Further, similarly to the configuration shown in FIG. 3, a configuration may be adopted in which a sixth N-channel MOS transistor N6 having a gate and a drain connected to the input terminal of the inverter INV and a source connected to the node C is provided. Of course.

【0037】次に本発明の第4の実施例について説明す
る。図5は、本発明の第4の実施例として、図1に示し
た本発明の第1の実施例をなすレベル変換回路をEEP
ROMの高電圧発生回路に適用した場合の動作タイミン
グ波形の一例を示す図である。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 shows a level conversion circuit according to a first embodiment of the present invention shown in FIG.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an operation timing waveform when applied to a high voltage generation circuit of a ROM.

【0038】図1及び図5を参照すると、入力端子VI
Nが第1の電源電圧(VCC)振幅のHighレベルか
らLowレベルに遷移すると、ノードAがHighに変
化し、ノードCがLowに変化し、前述したように、第
1のNチャネルMOSトランジスタN1のドレインと第
2のPチャネルMOSトランジスタP2のゲートとの接
続点であるノードBがHighレベルに変化し、VOU
TもHighレベルの出力が確定する。この時点で、V
PPに昇圧回路からの昇圧電圧を供給する(図5の)
ことで、VOUTから昇圧電圧が出力される。
Referring to FIGS. 1 and 5, the input terminal VI
When N transitions from the High level of the first power supply voltage (VCC) amplitude to the Low level, the node A changes to High and the node C changes to Low, and as described above, the first N-channel MOS transistor N1 At the connection point between the drain of the transistor P2 and the gate of the second P-channel MOS transistor P2 changes to High level, and VOU
As for T, the output of the High level is determined. At this point, V
Supply boost voltage from boost circuit to PP (FIG. 5)
Thus, a boosted voltage is output from VOUT.

【0039】図6(a)は、本発明に係るレベル変換回
路をEEPROMのデコーダ等に適用した場合のメモリ
セルアレイの構成の一例を示す図である。図6(a)を
参照すると、EEPROMメモリセル100をなす、コ
ントロール(制御)ゲート及びフローティング(浮遊)
ゲートを有するメモリセルトランジスタは、そのドレイ
ン端子(D)がビット線103に接続され、ゲート端子
(G)がワード線106に接続され、ソース端子(S)
がソース線104に接続されている。EEPROMのX
デコーダ102は、入力アドレス信号をデコードしてワ
ード線106を選択制御し、Yデコーダ101は、入力
アドレス信号をデコードして、Yスイッチ(カラムスイ
ッチ)108をオン・オフ制御してビット線103を選
択制御する。また、ソースデコーダ105は、メモリセ
ル100のソースに接続されるソース線を選択制御す
る。読み出し・書き込み回路107はビット線103の
データを読み出すセンスアンプとビット線103に書き
込み信号を出力する書き込み回路とを備える。
FIG. 6A is a diagram showing an example of the configuration of a memory cell array when the level conversion circuit according to the present invention is applied to an EEPROM decoder or the like. Referring to FIG. 6A, a control (control) gate and a floating (floating) of the EEPROM memory cell 100 are formed.
The memory cell transistor having a gate has a drain terminal (D) connected to the bit line 103, a gate terminal (G) connected to the word line 106, and a source terminal (S).
Are connected to the source line 104. EEPROM X
The decoder 102 decodes the input address signal to select and control the word line 106, and the Y decoder 101 decodes the input address signal and controls on / off of a Y switch (column switch) 108 to turn on the bit line 103. Select and control. Further, the source decoder 105 selectively controls a source line connected to the source of the memory cell 100. The read / write circuit 107 includes a sense amplifier that reads data of the bit line 103 and a write circuit that outputs a write signal to the bit line 103.

【0040】図6(b)は、メモリセルの書込み、消去
時のメモリセルトランジスタの端子へ印加する電圧の一
例を表形式で示した図である。メモリセルへの書込み時
には、ゲート端子に第1の昇圧電圧を、ドレイン端子に
第2の昇圧電圧を、ソース端子を接地することで行わ
れ、一方、消去は、ゲート端子を接地し、ドレインをオ
ープン、ソースに第3の昇圧電圧を供給することで行わ
れる。
FIG. 6B is a table showing an example of a voltage applied to a terminal of a memory cell transistor when writing and erasing a memory cell. When writing to a memory cell, the first boosted voltage is applied to the gate terminal, the second boosted voltage is applied to the drain terminal, and the source terminal is grounded. On the other hand, erasing is performed by grounding the gate terminal and connecting the drain to the drain terminal. Opening is performed by supplying a third boosted voltage to the source.

【0041】前記各実施例で説明したレベル変換回路
を、Xデコーダ102、書き込み回路107、ソースデ
コーダ105に用い、レベル変換回路の出力VOUTか
ら、ワード線106、ビット線103、ソース線104
に、必要な昇圧電圧を供給することにより、書き込み、
及び消去が行なわれる。
The level conversion circuit described in each of the above embodiments is used for the X decoder 102, the write circuit 107, and the source decoder 105, and the word line 106, the bit line 103, and the source line 104 are obtained from the output VOUT of the level conversion circuit.
Supply the necessary boost voltage to
And erasure are performed.

【0042】再び図5を参照すると、レベル変換回路の
出力VOUTから昇圧電圧を供給し、メモリセルへの書
込みもしくは消去動作の後、VPPの電源を通常の電源
(VCC)レベルに戻し(図5の)、さらに、VIN
をLowからHighに変化させることで、非選択状態
となり、レベル変換回路の出力VOUTには、Lowレ
ベルが出力される。
Referring again to FIG. 5, a boosted voltage is supplied from the output VOUT of the level conversion circuit, and after the writing or erasing operation on the memory cell, the power supply of VPP is returned to the normal power supply (VCC) level (FIG. 5). ), And VIN
Is changed from low to high, a non-selection state is established, and a low level is output to the output VOUT of the level conversion circuit.

【0043】次に本発明の第5の実施例について説明す
る。図7は、本発明の第5の実施例として、図5及び図
6を参照して説明したVPPの昇圧電圧への切替を行な
うための回路構成の一例を示す図である。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a diagram showing an example of a circuit configuration for switching the VPP to the boosted voltage described with reference to FIGS. 5 and 6 as a fifth embodiment of the present invention.

【0044】図7を参照すると、昇圧回路11は、入力
端子VINからの制御信号(Lowアクティブ信号)を
入力して昇圧電圧を発生する。レベル変換回路10は、
例えば図1等を参照して説明した前記各実施例のレベル
変換回路から構成される。昇圧回路11の出力端は、ゲ
ートに制御信号を入力とするPチャネルMOSトランジ
スタP12(第1のスイッチ)のソースに接続され、ま
たレベル変換回路10の出力端は、電源VCCにドレイ
ンが接続されたPチャネルMOSトランジスタP11
(第2のスイッチ)のゲートに接続され、PチャネルM
OSトランジスタP11のソースとPチャネルMOSト
ランジスタP12のドレインとが共通接続され、VPP
電圧として出力される。
Referring to FIG. 7, booster circuit 11 receives a control signal (Low active signal) from input terminal VIN to generate a boosted voltage. The level conversion circuit 10
For example, it is composed of the level conversion circuit of each of the embodiments described with reference to FIG. The output terminal of the booster circuit 11 is connected to the source of a P-channel MOS transistor P12 (first switch) whose gate receives a control signal, and the output terminal of the level conversion circuit 10 has its drain connected to the power supply VCC. P-channel MOS transistor P11
(Second switch) connected to the gate of the P-channel M
The source of the OS transistor P11 and the drain of the P-channel MOS transistor P12 are connected in common, and VPP
It is output as a voltage.

【0045】このVPP電圧は、レベル変換回路10の
VPP電源電圧(図1参照)としても供給される。
This VPP voltage is also supplied as a VPP power supply voltage of the level conversion circuit 10 (see FIG. 1).

【0046】図7に示した回路の動作について以下に説
明する。制御信号がHighレベルからLowレベルに
遷移すると、第1のスイッチをなすPチャネルMOSト
ランジスタP12がオン(導通)するとともに、昇圧回
路11がアクティブとなり昇圧電圧を出力端から出力
し、VPP電圧として例えば10V等の高電圧が出力さ
れる。この高電圧VPPを受けてレベル変換回路10も
出力端子から高電圧(VPP)を出力し、この出力電圧
VPP(例えば10V)をゲート入力とし、第2のスイ
ッチをなすPチャネルMOSトランジスタP11は、ソ
ースが10Vの高電位とされており、ゲート−ソース電
位が0Vとなるため、オフし、VPPとして高電圧10
Vが出力される(図5の参照)。
The operation of the circuit shown in FIG. 7 will be described below. When the control signal transits from the High level to the Low level, the P-channel MOS transistor P12 forming the first switch is turned on (conducting), the booster circuit 11 is activated, and the boosted voltage is output from the output terminal. A high voltage such as 10 V is output. In response to the high voltage VPP, the level conversion circuit 10 also outputs a high voltage (VPP) from an output terminal. The output voltage VPP (eg, 10 V) is used as a gate input. The source is at a high potential of 10 V, and the gate-source potential is 0 V.
V is output (see FIG. 5).

【0047】一方、入力端子VINからの制御信号をL
owレベルからHighレベルとすると、第1のスイッ
チをなすPチャネルMOSトランジスタP12はオフ
し、また、レベル変換回路10は、Lowレベルを出力
するため、第2のスイッチをなすPチャネルMOSトラ
ンジスタP11がオンし、このため電源電圧VCCがV
PP電圧として供給される(図5の参照)。
On the other hand, when the control signal from the input terminal VIN is L
When the level is changed from the low level to the high level, the P-channel MOS transistor P12 forming the first switch is turned off, and the level conversion circuit 10 outputs the Low level, so that the P-channel MOS transistor P11 forming the second switch is turned off. And the power supply voltage VCC becomes V
It is supplied as a PP voltage (see FIG. 5).

【0048】上記各実施例では、おもにEEPROMの
消去、及び書込み用高電圧発生のために用いられるレベ
ル変換回路について説明したが、本発明は、かかる構成
にのみ限定されるものでなく、第1の電源系統で駆動さ
れる信号を受けてラッチし、第1の電源系統よりも高電
位の電源電圧の第2の電源系統の出力信号にレベル変換
する回路に対して適用できることは勿論であり、第1の
電源系統の論理振幅から第2の電源系統の論理振幅に変
換するレベル変換器もしくはドライバ回路等にも適用可
能である。また図2に示したタイミング図には、第1の
電源電圧の論理振幅を有する入力信号を入力するレベル
変換回路において、電源端子VPPには、レベル変換回
路のラッチ動作が確定するまで高電圧が印加されないと
いう設定のものとでのタイミング波形が示されている
が、この図2からも明らかなように、図1等を参照して
説明した前記実施例の回路は、第1の電源電圧で駆動さ
れるラッチ回路として用いた場合にも、その動作を高速
化し、消費電流を低減するものであることが分かる。
In each of the embodiments described above, the level conversion circuit mainly used for erasing and writing the high voltage of the EEPROM has been described. However, the present invention is not limited only to such a configuration. Of course, the present invention can be applied to a circuit that receives and latches a signal driven by the power supply system, and converts the level to an output signal of a second power supply system having a power supply voltage higher in potential than the first power supply system. The present invention is also applicable to a level converter or a driver circuit for converting the logical amplitude of the first power supply system into the logical amplitude of the second power supply system. Further, in the timing chart shown in FIG. 2, in the level conversion circuit for inputting an input signal having a logical amplitude of the first power supply voltage, a high voltage is applied to the power supply terminal VPP until the latch operation of the level conversion circuit is determined. Although timing waveforms are shown for the case where no voltage is applied, it is apparent from FIG. 2 that the circuit of the embodiment described with reference to FIG. It can be seen that even when used as a driven latch circuit, the operation speeds up and the current consumption is reduced.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レベル変換回路を高速化するとともに消費電流を低減す
る、という効果を奏する。
As described above, according to the present invention,
This has the effect of speeding up the level conversion circuit and reducing current consumption.

【0050】その理由は以下の通りである。すなわち、
本発明においては、入力端子(VIN)からの第1の電
源電圧振幅の入力信号を反転出力するインバータと、ソ
ースが基準電位に共通接続され、前記入力端子からの第
1の電源電圧振幅の入力信号と、前記入力信号を前記イ
ンバータで反転した信号と、をそれぞれゲート端子に入
力とする第1、及び第2のN型トランジスタと、前記第
1、及び第2のN型トランジスタのドレイン端子と、前
記第1の電源電圧よりも高電位の第2の電源電圧が印加
される電源端子との間にそれぞれ接続される第1、及び
第2のP型トランジスタと、を備え、前記第1、及び第
2のP型トランジスタのゲート端子が前記第1、及び第
2のN型トランジスタのドレイン端子と交叉接続されて
なるラッチ型のレベル変換回路において、インバータの
出力端(ノードA)と第2のN型トランジスタのゲート
端子との接続点にゲート端子とドレイン端子とが接続さ
れ、第1のN型トランジスタのドレイン端子と第2のP
型トランジスタのゲート端子との接続点(ノードB)に
ソース端子が接続されてなる第3のN型トランジスタを
備えたことにより、入力端子(VIN)からの入力信号
がHighレベルからLowレベルに変化した際に、第
3のN型トランジスタがオンしてノードBを充電するこ
とで、ノードBのマイナス電位への引き下げを回避し、
ノードBを、正電位から、オン状態とされた第1のP型
トランジスタによってさらにプルアップしているため、
ノードBのHighレベルへの遷移に要する時間を高速
化し、このため、ノードAがHighレベルに変化して
からノードBがHighレベルとなるまでの時間を短縮
し、VPPと接地間に直列接続された第2のP型トラン
ジスタと第2のNチ型トランジスタに流れる貫通電流に
よる消費電力を削減しているためである。
The reason is as follows. That is,
According to the present invention, an inverter for inverting and outputting an input signal having a first power supply voltage amplitude from an input terminal (VIN), a source having a common connection to a reference potential, and inputting the first power supply voltage amplitude from the input terminal A first and second N-type transistors each having a signal and a signal obtained by inverting the input signal by the inverter input to a gate terminal; and a drain terminal of the first and second N-type transistors. , A first and a second P-type transistor respectively connected between a power supply terminal to which a second power supply voltage higher than the first power supply voltage is applied. And a gate terminal of the second P-type transistor is cross-connected to a drain terminal of the first and second N-type transistors, the output terminal of the inverter (node A When the gate terminal and the drain terminal is connected to a connection point between the gate terminal of the second N-type transistor, the drain terminal of the first N-type transistor and the second P
The input signal from the input terminal (VIN) changes from High level to Low level by providing the third N-type transistor having the source terminal connected to the connection point (node B) with the gate terminal of the type transistor Then, the third N-type transistor is turned on to charge the node B, thereby preventing the node B from being lowered to the negative potential.
Since the node B is further pulled up from the positive potential by the first P-type transistor turned on,
The time required for the transition of the node B to the high level is shortened, so that the time from when the node A changes to the high level to when the node B changes to the high level is shortened, and the node B is connected in series between VPP and the ground. This is because power consumption due to a through current flowing through the second P-type transistor and the second N-type transistor is reduced.

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

【図1】本発明の第1の実施例の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例の動作を説明するための
タイミング波形を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing timing waveforms for explaining the operation of the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施例の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施例の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a third exemplary embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施例として高電圧電源の制御
の一例を示すタイミング図である。
FIG. 5 is a timing chart showing an example of control of a high-voltage power supply as a fourth embodiment of the present invention.

【図6】(a)は本発明のレベル変換回路が適用される
EEPROMの構成の一例を示す図であり、(b)はメ
モリセルの書込、消去の電圧設定の一例を示す図であ
る。
6A is a diagram showing an example of a configuration of an EEPROM to which the level conversion circuit of the present invention is applied, and FIG. 6B is a diagram showing an example of voltage setting for writing and erasing of a memory cell; .

【図7】本発明の第5の実施例としてVCCとVPPの
切替回路の構成の一例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of a switching circuit for switching between VCC and VPP as a fifth embodiment of the present invention.

【図8】従来のレベル変換回路の構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional level conversion circuit.

【図9】従来のレベル変換回路の動作を説明するための
タイミング波形を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing timing waveforms for explaining the operation of a conventional level conversion circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 レベル変換回路 11 昇圧回路 100 メモリセル 101 Yデコーダ 102 Xデコーダ 103 ビット線 104 ソース線 105 ソースデコーダ 106 ワード線 107 読み出し・書き込み回路 108 カラムスイッチ(Yスイッチ) N1〜N5 NチャネルMOSトランジスタ P1〜P3、P11、P12 PチャネルMOSトラン
ジスタ VIN 入力端子 VOUT 出力端子
Reference Signs List 10 level conversion circuit 11 booster circuit 100 memory cell 101 Y decoder 102 X decoder 103 bit line 104 source line 105 source decoder 106 word line 107 read / write circuit 108 column switch (Y switch) N1 to N5 N channel MOS transistors P1 to P3 , P11, P12 P-channel MOS transistor VIN input terminal VOUT output terminal

Claims (25)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】第1の電源電圧振幅の入力信号と該入力信
号を反転した信号とを一対の入力端に差動入力する第1
の差動対と、 前記第1の差動対の一対の出力端と、前記第1の電源電
圧よりも高電位の第2の電源電圧が印加される電源端子
との間に接続される第2の差動対と、を備え、 前記第2の差動対の一対の入力端が前記第1の差動対の
一対の出力端と交叉接続され、前記第1の差動対の出力
端から前記入力信号をラッチした出力信号が取り出され
てなるレベル変換回路において、 前記第1の差動対の一の入力端と、前記第1の差動対の
一対の出力端のうち前記第1の差動対の他の入力端側の
出力端と前記第2の差動対の一の入力端との接続点との
間に、前記第1の差動対の前記一の入力端側の電位でオ
ン・オフ制御され、前記第1の差動対の前記一の入力端
側から前記接続点をプルアップするための第1のスイッ
チ素子を備えたことを特徴とするレベル変換回路。
An input signal having a first power supply voltage amplitude and a signal obtained by inverting the input signal are differentially input to a pair of input terminals.
And a power supply terminal connected between a pair of output terminals of the first differential pair and a power supply terminal to which a second power supply voltage higher in potential than the first power supply voltage is applied. And a pair of input terminals of the second differential pair are cross-connected to a pair of output terminals of the first differential pair, and an output terminal of the first differential pair. A level conversion circuit obtained by extracting an output signal obtained by latching the input signal from the input terminal, wherein one of an input terminal of the first differential pair and a first output terminal of a pair of output terminals of the first differential pair. Between the output terminal on the other input terminal side of the differential pair and the connection point of the one input terminal of the second differential pair. A first switch element that is on / off controlled by a potential and pulls up the connection point from the one input terminal side of the first differential pair. Bell conversion circuit.
【請求項2】前記第1の差動対の前記一の入力端が前記
第1の電源電圧振幅のハイレベルとされた際に前記第1
のスイッチ素子がオンし、前記第1の差動対の前記一の
入力端から前記第1のスイッチ素子を介して、前記第1
の差動対の他の入力端側の前記出力端と前記第2の差動
対の前記一の入力端との前記接続点を充電することで、
前記接続点の電位をハイレベル側にプルアップする、こ
とを特徴とする請求項1記載のレベル変換回路。
2. The method according to claim 1, wherein when the one input terminal of the first differential pair is at a high level of the first power supply voltage amplitude,
Switch element is turned on, and the first input terminal of the first differential pair is connected to the first differential element via the first switch element.
By charging the connection point between the output terminal on the other input terminal side of the differential pair and the one input terminal of the second differential pair,
2. The level conversion circuit according to claim 1, wherein the potential at the connection point is pulled up to a high level.
【請求項3】前記第1の差動対の他の入力端と、前記第
1の差動対の一対の出力端のうち前記第1の差動対の前
記一の入力端側の出力端と前記第2の差動対の他の入力
端との接続点との間に、前記第1の差動対の前記他の入
力端の電位でオン・オフ制御される第2のスイッチ素子
をさらに備えたことを特徴とする請求項1又は2記載の
レベル変換回路。
3. The other input terminal of the first differential pair and the output terminal of the first differential pair on the one input terminal side of the pair of output terminals. A second switch element, which is on / off controlled by the potential of the other input terminal of the first differential pair, between the second input terminal and a connection point of the second differential pair with another input terminal of the second differential pair. 3. The level conversion circuit according to claim 1, further comprising:
【請求項4】前記第1の差動対の一対の出力端のうちの
一方の出力端電圧を入力とし前記第2の電源電圧が印加
される電源端子と基準電位との間に接続されるバッファ
回路を備えたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれ
か一に記載のレベル変換回路。
4. A power supply terminal to which one output terminal voltage of a pair of output terminals of the first differential pair is input and to which the second power supply voltage is applied is connected between a reference terminal and a reference potential. 4. The level conversion circuit according to claim 1, further comprising a buffer circuit.
【請求項5】第1の電源電圧で定まる振幅の入力信号を
入力端に入力する第1の駆動素子と、前記入力信号を反
転した相補信号を入力端に入力する第2の駆動素子と、 前記第1、及び第2の駆動素子の各出力端と、前記第1
の電源電圧よりも高電位の第2の電源電圧が印加される
電源端子との間に接続される第1、及び第2の能動負荷
素子と、を備え、前記第1、及び第2の能動負荷素子の
制御端子が前記第1、及び第2の駆動素子の出力端と交
叉接続され、前記第1の駆動素子の出力端及び/又は前
記第2の駆動素子の出力端から出力信号電圧が取り出さ
れてなるレベル変換回路において、 前記第2の駆動素子の入力端と、前記第1の駆動素子の
出力端と前記第2の能動負荷素子の制御端子との接続点
との間に、前記第2の駆動素子の入力端の電位でオン・
オフ制御され、前記第2の駆動素子の入力端側から前記
接続点をプルアップするための第1のスイッチ素子を備
えたことを特徴とするレベル変換回路。
5. A first driving element for inputting an input signal having an amplitude determined by a first power supply voltage to an input terminal, a second driving element for inputting a complementary signal obtained by inverting the input signal to an input terminal, An output terminal of each of the first and second driving elements;
First and second active load elements connected between a power supply terminal to which a second power supply voltage having a higher potential than the power supply voltage is applied. A control terminal of the load element is cross-connected to the output terminals of the first and second driving elements, and an output signal voltage is output from the output terminal of the first driving element and / or the output terminal of the second driving element. In the level conversion circuit taken out, between the input terminal of the second drive element and the connection point between the output terminal of the first drive element and the control terminal of the second active load element, ON at the potential of the input terminal of the second drive element
A level conversion circuit, comprising: a first switch element that is turned off and pulls up the connection point from an input end of the second drive element.
【請求項6】前記第2の駆動素子の入力端が前記第1の
電源電圧振幅のハイレベルとされた際に前記第1のスイ
ッチ素子がオンし、前記第2の駆動素子の入力端から前
記第1のスイッチ素子を介して、前記第1の駆動素子の
出力端と前記第2の能動負荷素子の制御端子との接続点
を充電することで、前記接続点の電位を前記第1の電源
電圧振幅のハイレベル側にプルアップする、ことを特徴
とする請求項5記載のレベル変換回路。
6. The first switch element is turned on when the input terminal of the second drive element is set to the high level of the first power supply voltage amplitude, and the input terminal of the second drive element is turned on. By charging a connection point between the output terminal of the first drive element and the control terminal of the second active load element via the first switch element, the potential of the connection point is set to the first potential. 6. The level conversion circuit according to claim 5, wherein the power supply voltage is pulled up to a high level side.
【請求項7】前記第1の駆動素子の入力端と、前記第2
の駆動素子の出力端と前記第1の能動負荷素子の制御端
子との接続点との間に、前記第1の駆動素子の入力端の
電位でオン及びオフ制御され、前記第1の駆動素子の入
力端側から、前記第2の駆動素子の出力端と前記第1の
能動負荷素子の制御端子との接続点電位をプルアップす
るための第2のスイッチ素子を備えたことを特徴とする
請求項5又は6記載のレベル変換回路。
7. An input terminal of said first drive element and said second drive element.
Between the output terminal of the driving element and the connection point between the control terminal of the first active load element and the potential of the input terminal of the first driving element. And a second switch element for pulling up a potential at a connection point between an output terminal of the second drive element and a control terminal of the first active load element from an input terminal side of the second drive element. The level conversion circuit according to claim 5.
【請求項8】前記第1のスイッチ素子が一方向性のスイ
ッチよりなる、ことを特徴とする請求項1、2、5、6
のいずれか一に記載のレベル変換回路。
8. The apparatus according to claim 1, wherein said first switch element comprises a one-way switch.
The level conversion circuit according to any one of the above.
【請求項9】前記第2のスイッチ素子が一方向性のスイ
ッチよりなる、ことを特徴とする請求項3又は7記載の
レベル変換回路。
9. The level conversion circuit according to claim 3, wherein said second switch element comprises a one-way switch.
【請求項10】入力端子から入力される第1の電源電圧
振幅の入力信号を入力して反転出力するインバータと、 前記入力端子から入力される前記第1の電源電圧振幅の
入力信号と、前記インバータからの出力信号とをそれぞ
れゲート端子に入力し駆動素子として機能する第1、及
び第2のトランジスタと、 前記第1、及び第2のトランジスタの各出力端と、前記
第1の電源電圧よりも高電位の第2の電源電圧が印加さ
れる電源端子との間にそれぞれ接続され、前記第1、及
び第2のトランジスタの負荷をなす第3、及び第4のト
ランジスタと、を備え、 前記第3、及び第4のトランジスタのゲート端子が前記
第1、及び第2のトランジスタの出力端と交叉接続され
てなるレベル変換回路において、 前記インバータの出力端と前記第2のトランジスタのゲ
ート端子との接続点と、前記第1のトランジスタの出力
端と前記第4のトランジスタのゲート端子との接続点と
の間に、ダイオード接続された第5のトランジスタが挿
入されてなる、ことを特徴とするレベル変換回路。
10. An inverter which inputs an input signal of a first power supply voltage amplitude input from an input terminal and inverts and outputs the input signal; an input signal of the first power supply voltage amplitude input from the input terminal; First and second transistors each functioning as a driving element by inputting an output signal from an inverter to a gate terminal; output terminals of the first and second transistors; and a first power supply voltage. And third and fourth transistors respectively connected to a power supply terminal to which a high-potential second power supply voltage is applied, and configured to load the first and second transistors. In a level conversion circuit in which gate terminals of third and fourth transistors are cross-connected to output terminals of the first and second transistors, the output terminal of the inverter and the second transistor A fifth transistor that is diode-connected is inserted between a connection point between the transistor and the gate terminal of the transistor and a connection point between the output terminal of the first transistor and the gate terminal of the fourth transistor; A level conversion circuit characterized in that:
【請求項11】前記入力端子と、前記第2のトランジス
タの出力端と前記第3のトランジスタのゲート端子との
接続点との間に、ダイオード接続された第6のトランジ
スタが挿入されてなる、ことを特徴とする請求項10記
載のレベル変換回路。
11. A diode-connected sixth transistor is inserted between the input terminal and a connection point between the output terminal of the second transistor and the gate terminal of the third transistor. The level conversion circuit according to claim 10, wherein:
【請求項12】入力端子から入力される第1の電源電圧
振幅の入力信号を入力して反転出力するインバータと、 前記入力端子から入力される前記第1の電源電圧振幅の
入力信号と、前記インバータからの出力信号とをそれぞ
れゲート端子に入力し駆動素子として機能する第1、及
び第2のトランジスタと、 前記第1、及び第2のトランジスタの負荷をなし、前記
第1の電源電圧よりも高電位の第2の電源電圧が印加さ
れる電源端子にそれぞれ接続される第3、及び第4のト
ランジスタと、 前記第1、及び第2のトランジスタの出力端と、前記第
3、及び第4のトランジスタとの間にそれぞれ接続さ
れ、ゲート端子に前記第2の電源電圧が印加される第
5、及び第6のトランジスタと、 を備え、 前記第3、及び第4のトランジスタのゲート端子が前記
第5、及び第6のトランジスタの出力端と交叉接続され
てなるレベル変換回路において、 前記インバータの出力端と前記第2のトランジスタのゲ
ート端子との接続点と、前記第5のトランジスタの出力
端と前記第4のトランジスタのゲート端子との接続点と
の間に、ダイオード接続された第7のトランジスタが挿
入されてなることを特徴とするレベル変換回路。
12. An inverter that inputs an input signal of a first power supply voltage amplitude input from an input terminal and inverts and outputs the input signal, an input signal of the first power supply voltage amplitude input from the input terminal, First and second transistors each of which inputs an output signal from an inverter to a gate terminal and functions as a driving element; and forms a load on the first and second transistors and is lower than the first power supply voltage. Third and fourth transistors respectively connected to a power supply terminal to which a high-potential second power supply voltage is applied; output terminals of the first and second transistors; and third and fourth transistors. And a fifth transistor and a sixth transistor, respectively, connected between the first and second transistors and having a gate terminal to which the second power supply voltage is applied, wherein the gates of the third and fourth transistors are provided. A level conversion circuit having a terminal crossed with the output terminals of the fifth and sixth transistors, wherein a connection point between the output terminal of the inverter and the gate terminal of the second transistor; A diode-connected seventh transistor is inserted between the output terminal of the third transistor and the connection point of the gate terminal of the fourth transistor.
【請求項13】前記入力端子と、前記第6のトランジス
タの出力端と前記第3のトランジスタのゲート端子との
接続点との間に、ダイオード接続された第8のトランジ
スタが挿入されてなることを特徴とする請求項12記載
のレベル変換回路。
13. A diode-connected eighth transistor is inserted between the input terminal and a connection point between the output terminal of the sixth transistor and the gate terminal of the third transistor. 13. The level conversion circuit according to claim 12, wherein:
【請求項14】前記第1、第2、及び第5のトランジス
タがNチャネルMOSトランジスタよりなり、前記第
3、及び第4のトランジスタがPチャネルMOSトラン
ジスタよりなる、ことを特徴とする請求項10記載のレ
ベル変換回路。
14. The semiconductor device according to claim 10, wherein said first, second, and fifth transistors comprise N-channel MOS transistors, and said third and fourth transistors comprise P-channel MOS transistors. Level conversion circuit as described.
【請求項15】前記第6のトランジスタがNチャネルM
OSトランジスタよりなることを特徴とする請求項11
記載のレベル変換回路。
15. The semiconductor device according to claim 15, wherein the sixth transistor is an N-channel transistor.
12. The semiconductor device according to claim 11, comprising an OS transistor.
Level conversion circuit as described.
【請求項16】前記第1、第2、第5乃至第7のトラン
ジスタがNチャネルMOSトランジスタよりなり、前記
第3、及び第4のトランジスタがPチャネルMOSトラ
ンジスタよりなる、ことを特徴とする請求項12記載の
レベル変換回路。
16. The semiconductor device according to claim 16, wherein said first, second, fifth to seventh transistors comprise N-channel MOS transistors, and said third and fourth transistors comprise P-channel MOS transistors. Item 13. The level conversion circuit according to Item 12.
【請求項17】前記レベル変換回路のラッチ出力が確定
した時点で、前記電源端子に供給される電圧が、前記第
1の電源電圧から、前記第2の電源電圧に切り替えられ
ることを特徴とする請求項1乃至16のいずれか一に記
載のレベル変換回路。
17. The voltage supply to the power supply terminal is switched from the first power supply voltage to the second power supply voltage when the latch output of the level conversion circuit is determined. The level conversion circuit according to claim 1.
【請求項18】入力端子から入力される第1の電源電圧
振幅の入力信号を反転出力するインバータと、 ソースが基準電位に共通接続され、前記入力端子からの
前記第1の電源電圧振幅の入力信号と、前記入力信号を
前記インバータで反転した信号と、をそれぞれゲート端
子に入力とする第1、及び第2のN型トランジスタと、 前記第1、及び第2のN型トランジスタのドレイン端子
と、前記第1の電源電圧よりも高電位の第2の電源電圧
が印加される電源端子との間にそれぞれ接続される第
1、及び第2のP型トランジスタと、を備え、 前記第1、及び第2のP型トランジスタのゲート端子が
前記第1、及び第2のN型トランジスタのドレイン端子
と交叉接続されてなるレベル変換回路において、 前記インバータの出力端と前記第2のN型トランジスタ
のゲート端子との接続点にゲート端子とドレイン端子と
が接続され、前記第1のN型トランジスタのドレイン端
子と前記第2のP型トランジスタのゲート端子との接続
点にソース端子が接続されてなる第3のN型トランジス
タを備えたことを特徴とするレベル変換回路。
18. An inverter for inverting and outputting an input signal of a first power supply voltage amplitude input from an input terminal, and a source connected in common to a reference potential, and an input of the first power supply voltage amplitude from the input terminal. First and second N-type transistors each having a signal and a signal obtained by inverting the input signal by the inverter input to a gate terminal; and a drain terminal of the first and second N-type transistors. A first and a second P-type transistor respectively connected to a power supply terminal to which a second power supply voltage higher in potential than the first power supply voltage is applied; And a gate terminal of a second P-type transistor cross-connected to a drain terminal of the first and second N-type transistors, wherein the output terminal of the inverter is connected to the second N-type transistor. A gate terminal and a drain terminal are connected to a connection point with the gate terminal of the transistor, and a source terminal is connected to a connection point between the drain terminal of the first N-type transistor and the gate terminal of the second P-type transistor. A level conversion circuit comprising a third N-type transistor.
【請求項19】前記第2の電源電圧が印加される前記電
源端子と基準電位間に直列に接続され、前記第2のN型
トランジスタと前記第2のP型トランジスタとの接続点
を、ゲート端子に接続し、ドレイン端子同士を接続して
出力端子に接続してなる、第3のP型トランジスタ及び
第4のN型トランジスタよりなるCMOSインバータを
備えたことを特徴とする請求項18記載のレベル変換回
路。
19. A gate connected in series between the power supply terminal to which the second power supply voltage is applied and a reference potential, and a connection point between the second N-type transistor and the second P-type transistor is connected to a gate. 19. A CMOS inverter comprising a third P-type transistor and a fourth N-type transistor connected to the terminal and connected to the output terminal by connecting the drain terminals to each other. Level conversion circuit.
【請求項20】制御信号を入力とし前記制御信号がアク
ティブのときに第2の電源電圧をなす昇圧電圧を発生す
る昇圧電圧発生回路と、 前記昇圧電圧発生回路の出力を入力端に入力し前記制御
信号を制御端子に入力してオン・オフ制御される第1の
スイッチと、 前記第2の電源電圧よりも低電圧の第1の電源電圧が印
加される電源端子と前記第1のスイッチの出力端との間
に接続される第2のスイッチと、 請求項1乃至19のいずれか一に記載のレベル変換回路
であって、前記制御信号を入力信号として入力とし、出
力を前記第2のスイッチの制御端子に接続してなるレベ
ル変換回路と、を備え、 前記第1のスイッチと前記第2のスイッチとの接続点か
ら、前記第1の電源電圧又は前記第2の電源電圧が取り
出され、且つ、前記第1のスイッチと前記第2のスイッ
チとの接続点が、前記レベル変換回路の前記電源端子に
接続されている、ことを特徴とする電圧切替回路。
20. A boosted voltage generating circuit for receiving a control signal and generating a boosted voltage forming a second power supply voltage when the control signal is active; and inputting an output of the boosted voltage generating circuit to an input terminal. A first switch that is controlled to be turned on and off by inputting a control signal to a control terminal; a power supply terminal to which a first power supply voltage lower than the second power supply voltage is applied; 20. A second switch connected between an output terminal and the level conversion circuit according to any one of claims 1 to 19, wherein the control signal is input as an input signal, and the output is the second signal. A level conversion circuit connected to a control terminal of a switch, wherein the first power supply voltage or the second power supply voltage is taken out from a connection point between the first switch and the second switch. And the first switch A connection point between the switch and the second switch is connected to the power supply terminal of the level conversion circuit.
【請求項21】請求項1乃至19のいずれか一に記載の
レベル変換回路の出力が、EEPROMのメモリセルア
レイにおける共通ソース線、共通ゲート線、及び共通ド
レイン線のうちの少なくとも一つに接続されている、こ
とを特徴とする半導体記憶装置。
21. An output of the level conversion circuit according to any one of claims 1 to 19, wherein the output is connected to at least one of a common source line, a common gate line, and a common drain line in the memory cell array of the EEPROM. A semiconductor memory device.
【請求項22】前記レベル変換回路の出力が確定した時
点で、前記レベル変換回路の電源端子に供給する電源電
位を前記第1の電源電圧から昇圧電源電圧である前記第
2の電源電圧に切り替える手段を備えたことを特徴とす
る請求項21記載の半導体記憶装置。
22. When the output of the level conversion circuit is determined, a power supply potential supplied to a power supply terminal of the level conversion circuit is switched from the first power supply voltage to the second power supply voltage which is a boosted power supply voltage. 22. The semiconductor memory device according to claim 21, further comprising means.
【請求項23】高電位側電源端子と低電位側電源端との
間に縦積み接続される第1及び第2の差動対を備え、前
記第1の差動対の一対の入力端には入力信号と該入力信
号を反転した信号とが差動入力され、前記第2の差動対
の一対の入力端には前記第1の差動対の一対の出力端が
交叉接続され、前記第1の差動対の一対の出力端の一方
又は双方から前記入力信号をラッチした信号を出力する
ラッチ回路において、 前記第1の差動対の一入力端と、前記第1の差動対の一
対の出力端のうち前記第1の差動対の他の入力端側の出
力端と前記第2の差動対の一の入力端との接続点との間
に、前記第1の差動対の前記一の入力端側の電位でオン
・オフ制御される第1のスイッチ素子を備えたことを特
徴とするラッチ回路。
23. A semiconductor device comprising: first and second differential pairs connected in cascade between a high-potential-side power supply terminal and a low-potential-side power supply terminal; and a pair of input terminals of the first differential pair. Are differentially input with an input signal and a signal obtained by inverting the input signal, a pair of output terminals of the first differential pair are cross-connected to a pair of input terminals of the second differential pair, A latch circuit that outputs a signal obtained by latching the input signal from one or both of a pair of output terminals of a first differential pair, wherein one input terminal of the first differential pair and the first differential pair Between the output terminal of the pair of output terminals on the other input terminal side of the first differential pair and the connection point of one input terminal of the second differential pair. A latch circuit, comprising: a first switch element that is turned on / off by a potential on the one input terminal side of a moving pair.
【請求項24】前記第1の差動対の他の入力端と、前記
第1の差動対の一対の出力端のうち前記第1の差動対の
一の入力端側の出力端と前記第2の差動対の他の入力端
との接続点との間に、前記第1の差動対の前記他の入力
端の電位でオン・オフ制御される第2のスイッチ素子を
さらに備えたことを特徴とする請求項23記載のレベル
変換回路。
24. Another input terminal of the first differential pair, and an output terminal on one input terminal side of the first differential pair among a pair of output terminals of the first differential pair. A second switch element that is on / off controlled by the potential of the other input terminal of the first differential pair between the second switch element and a connection point with another input terminal of the second differential pair. 24. The level conversion circuit according to claim 23, further comprising:
【請求項25】請求項23又は24記載のラッチ回路を
用いたレベル変換回路であって、前記入力信号をラッチ
した出力信号が確定した後にそれまで前記高電側電源端
子に供給されていた第1の電源電圧よりも高電位の第2
の電源電圧が前記高電位側電源端子に供給される、こと
を特徴とするレベル変換回路。
25. A level conversion circuit using the latch circuit according to claim 23, wherein the output signal obtained by latching the input signal is supplied to the high voltage side power supply terminal after the output signal is determined. The second potential higher than the power supply voltage of the first
Wherein the power supply voltage is supplied to the high potential side power supply terminal.
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