JP3424948B2 - 低電圧出力駆動器 - Google Patents

低電圧出力駆動器

Info

Publication number
JP3424948B2
JP3424948B2 JP33199192A JP33199192A JP3424948B2 JP 3424948 B2 JP3424948 B2 JP 3424948B2 JP 33199192 A JP33199192 A JP 33199192A JP 33199192 A JP33199192 A JP 33199192A JP 3424948 B2 JP3424948 B2 JP 3424948B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
coupled
output driver
output
low voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP33199192A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05259883A (ja
Inventor
エム.ウェルハウザー クリストファー
Original Assignee
テキサス インスツルメンツ インコーポレイテツド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by テキサス インスツルメンツ インコーポレイテツド filed Critical テキサス インスツルメンツ インコーポレイテツド
Publication of JPH05259883A publication Critical patent/JPH05259883A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3424948B2 publication Critical patent/JP3424948B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/003Modifications for increasing the reliability for protection
    • H03K19/00315Modifications for increasing the reliability for protection in field-effect transistor circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0175Coupling arrangements; Interface arrangements
    • H03K19/017509Interface arrangements
    • H03K19/017518Interface arrangements using a combination of bipolar and field effect transistors [BIFET]
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/08Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
    • H03K19/094Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors
    • H03K19/09425Multistate logic
    • H03K19/09429Multistate logic one of the states being the high impedance or floating state

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は全般的に電子装置の分
野、更に具体的に云えば、混合電圧系の環境と両立し得
るBiCMOSバス・インタフェース出力駆動器に関す
る。
【0002】
【従来の技術及び課題】ディジタル電子回路は極めて広
い範囲の用途に亘って役に立つことが実証されている
が、更に高速で一層低い電力の回路に対する要求は依然
としてかなりある。BiCMOS集積回路でバイポーラ
技術及びCMOS技術を組合せることにより、比較的高
速の性能と一層少ない消費電力とが達成される様になっ
た。低電圧技術を使うことにより、更に電力を大幅に減
少することも達成され、これによって、5V程度の電源
の代わりに、3.3V程度の電源が使われている。
【0003】低電圧技術の装置は比較的高速の性能が得
られる様にBiCMOS技術を取入れているが、現存の
大抵の装置は5V装置である。都合の悪いことに、低電
圧技術の装置を5V装置と集積しようとすると、問題が
生じる。その問題の1つは、低電圧技術の装置は、3状
態動作の時でも、5V装置が高(即ち、約5V)状態に
ある時には、電流シンクとして作用することから生ず
る。或る純粋なCMOS装置は非混合電圧系での電流シ
ンク作用を阻止しているが(例えば米国特許第5,00
4,936号参照)、低電圧技術の装置を混合電圧の環
境とインタフェース接続することに伴う問題は採り上げ
ていない。
【0004】その為、速度及び電力に関する性能を高め
ながら、出力駆動器の電力を下げている時でも、一層高
い電圧の装置からのシンク電流を伴わずに、(5V及び
3.3V装置を含む装置の様な)混合電圧装置に結合す
ることができる低電圧技術の出力駆動器に対する要望が
生じている。
【0005】
【課題を解決する為の手段及び作用】低電圧技術のBi
CMOS出力駆動器が、BiCMOSバッファ段と、プ
ルアップ・トランジスタと、プルアップ・トランジスタ
及びBiCMOSバッファ段に結合されていて、BiC
MOS出力駆動器が結合された混合電圧信号の環境から
の電流の流れを阻止する様に作用し得る阻止回路とを有
する。
【0006】この発明の一実施例では、阻止回路は、混
合電圧信号の環境から、プルアップ・トランジスタの基
板を通る電流の流れを阻止し得る阻止ダイオードを有す
る。更に阻止回路が、混合電圧信号の環境からプルアッ
プ・トランジスタのゲートへの電圧をクランプして、プ
ルアップ・トランジスタがターンオンして、BiCMO
S出力駆動器の電力源としての供給電圧源への電流のシ
ンク作用を防止する様に作用し得る2つのクランプ・ト
ランジスタをも有する。最後に、別の阻止ダイオード
が、BiCMOSバッファ段を通って供給電圧源への電
流のシンク作用を防止する。
【0007】この発明の重要な技術的な利点は、この発
明のBiCMOS出力駆動器が混合電圧系の環境で作用
し得ることにある。即ち、低電圧技術のBiCMOS回
路の電力の節約を生かしながら、5V信号系の様な現存
の一層高い電圧の多くの装置とインタフェース接続する
ことができる。この発明の低電圧技術のBiCMOS出
力駆動器は、電圧が一層高い装置からの電流の、その一
層低い供給電圧源に対するシンク作用を行なわせないの
で、一層高い電圧の装置とインタフェース接続すること
ができる。この発明並びにその利点が更によく理解され
る様に、次に図面について説明する。
【0008】
【実施例】この発明の好ましい実施例並びにその利点
は、図1乃至6を参照すれば、最もよく理解される。図
面全体に亘り、同様の部分には同じ参照数字を用いてい
る。
【0009】図1は従来のBiCMOS出力駆動器10
の回路図である。入力線11から出力駆動器10に入る
入力が出力線12に出力され、この出力線が、他の混合
電圧信号系を結合することができるバス・インタフェー
スに結合されている。出力駆動器10の目的は、駆動器
を使う装置に於ける予定の電圧及び電流の仕様を満たす
出力信号を発生することである。例えば、3.3V系
(即ち、VCC=3.3V)では、「高」出力は−16m
Aの出力電流で最小限2.4V、又は−40mAの出力
電流で2Vの最小出力電圧を必要とすることがある。
【0010】図1の回路のバッファ動作では、線11の
入力が論理装置13(後で説明する)の2つ(上側及び
下側)の出力に出力される。上側の信号が2つのCMO
Sインバータの第1段に結合される。第1のCMOSイ
ンバータはトランジスタ14,16で構成され、第2の
CMOSインバータはトランジスタ28、30で構成さ
れる。トランジスタ14,28のソースが供給電圧源V
CCに接続され、それらのドレインが夫々トランジスタ1
6,30のドレインに接続される。トランジスタ16,
30のソースがアースに接続される。更に、トランジス
タ14,16のドレインが節24で一緒になって、トラ
ンジスタ28,30のゲートに結合され、トランジスタ
28,30のドレインが節31に結合される。出力駆動
器10の下半分について云うと、入力信号がトランジス
タ18,20,22のゲートに接続される。トランジス
タ20,22のソースがアースに接続され、トランジス
タ18のソースがVCCに接続される。トランジスタ1
8,20のゲートがドレインと同じく、一緒に結合され
る。更に、トランジスタ18,20のドレインが節26
でトランジスタ32のゲートに結合される。トランジス
タ32のソースがトランジスタ22のドレイン及び節3
6に結合される。トランジスタ32のドレインが抵抗3
4を介してVCCに結合される。
【0011】これまで出力駆動器10について説明した
回路が、出力駆動器のCMOS部分を構成する。上側及
び下側CMOS部分の各々がバイポーラ・トランジスタ
を駆動し、上半分がバイポーラ・トランジスタ38を駆
動し、下半分がバイポーラ・トランジスタ42を駆動す
る。トランジスタ38のベースが節31に結合される。
トランジスタ38のコレクタがダイオード40を介して
CCに接続される。トランジスタ42のベースが節36
に接続され、そのコレクタがトランジスタ38のエミッ
タに接続される。更に、トランジスタ42のエミッタが
アースに接続される。トランジスタ42のコレクタ及び
トランジスタ38のエミッタが出力信号12に結合さ
れ、この出力信号が混合電圧信号の環境に対するバス・
インタフェースに結合される。出力駆動器10のCMO
S部分が、バイポーラ・トランジスタ38,42と関連
して、BiCMOS出力バッファを構成する。
【0012】トランジスタ38,42はショットキー・
バイポーラ・トランジスタで構成することができ、ダイ
オード40はショットキー・ダイオードで構成すること
ができる。更に、トランジスタ14,18,28はpチ
ャンネル形電界効果トランジスタで構成することがで
き、トランジスタ16,20,22,30,32はnチ
ャンネル形電界効果トランジスタで構成することができ
る。勿論、これから説明するこの発明の種々の実施例
で、この他の種類及び組合せのCMOS及びバイポーラ
・トランジスタを使うことができることを承知された
い。
【0013】図1で述べた出力駆動器10に伴って起こ
る1つの問題は、高出力電圧が低過ぎて、「真」の高出
力と認識されないことがあることである。図1で、高出
力電圧状態では、出力線12の電圧はVCCから、トラン
ジスタ38のベース・エミッタ接合の電圧降下を差引い
た値に大体等しい。これは、トランジスタ28がオンで
あって、VCCをトランジスタ38のベースに結合するか
らである。低温動作では、トランジスタ38のベース・
エミッタ接合の電圧降下が高くなって、出力線12に現
われる電圧が低過ぎて、「真の高」と見做されないこと
がある。例えば、3.3V系を用いた場合、VCCは最悪
の場合には3Vに等しい。トランジスタ38のベース・
エミッタ接合の電圧降下が1Vより大きければ、出力線
12の出力電圧は2V未満になるが、これは典型的な
「真の高」より低い。
【0014】上に述べた問題を軽減する為、従来の典型
的な解決策は、図2に示す様に、プルアップ・トランジ
スタ48を追加することであった。図2でも、図1と同
じ素子には同じ参照数字を用いているが、トランジスタ
48のゲートが節24に結合され、そのソースがVCC
結合され、そのドレインが出力信号12に結合されてい
る。更に、トランジスタ48の基板がVCCに結合されて
いる。従って、上に述べた場合、真の「高出力」信号に
対しては、出力信号12はトランジスタ48を介してV
CCに結合される。
【0015】出力バッファ作用を行なう他に、出力駆動
器10は、3状態付能を使うことにより、3状態モード
にすることができる。3状態付能が作用しない時、論理
装置13は入力線11の入力信号を単に、図1に示す両
方の出力に通過させる。然し、3状態付能が作用してい
る時、論理装置13の出力は、出力駆動器10の上側及
び下側部分の両方をターンオフする様に設定される。例
えば、0Vの様な低電圧がトランジスタ14,16のゲ
ートにかけられ、3.3Vの様な高電圧がトランジスタ
18,20,22のゲートにかけられる。従って、トラ
ンジスタ38,42は両方ともオフであり、出力駆動器
10は高インピーダンスの出力状態を持つ。
【0016】出力駆動器10が混合電圧信号の環境とイ
ンタフェース接続されるから、3状態動作は極めて重要
である。出力駆動器10を作用させず、他の装置が、出
力12が結合されているインタフェース・バスを駆動す
る様にする時、真の高インピーダンス状態が達成される
ことが重要である。出力駆動器10の供給電圧源の電力
を下げると、出力駆動器10が供給電圧源に電流のシン
ク作用を持たないことも必要である。
【0017】然し、図2の回路の3状態動作では、プル
アップ・トランジスタ48がpチャンネル形装置である
為に、問題が起こる。この為、破線50で示す様に、ト
ランジスタ48のドレインとその基板との間にp−n接
合、即ちダイオードが形成される。この為、出力信号1
2がVCCより大きい場合、図2の線51で示す様に、出
力信号12からVCCへ電流が流れることができる。例え
ばVCCが3.3Vに等しく、出力信号12が接続されて
いる混合電圧の環境によって、出力信号12の電圧が5
Vに駆動された場合、そう云うことが起こり得る。これ
によって、電流がトランジスタ48の基板を通ってVCC
へ流れる。図3は、BiCMOS出力駆動器の3状態動
作でこう云う問題を除く回路を示す。この回路では、阻
止ダイオード54がVCCとトランジスタ48の基板の間
に接続されている。ダイオード54は出力信号12とV
CCの間の電流の流れを阻止するのに役立つ。然し、この
回路でも、プルアップ・トランジスタ48はまだ電流シ
ンクの問題を持つことがある。出力信号12の電圧がト
ランジスタ48のゲートの電圧よりも、このトランジス
タの閾値電圧を越えて大きければ、電流が出力信号12
からVCCへ(トランジスタ48のドレインからソース
へ)線56で示す様に流れる。トランジスタ48の様な
トランジスタの典型的な閾値電圧は約−1V(VGD)で
あり、従って、出力信号12に接続された外部の系が、
トランジスタ48のゲートが3.0Vにある間に、この
信号を5.5Vに駆動する場合、この閾値を越えること
がある(3.3V系では、高電圧は3.0Vに下がるこ
とがあり、5V系では、高電圧は5.5Vまで上昇する
ことがある)。
【0018】図4は、3状態の動作状態でトランジスタ
48をオフに保つ回路を示す。クランプ・トランジスタ
58が、そのソースがトランジスタ48のゲートに接続
され、そのドレインが出力信号12に接続され、そのゲ
ートがVCCに接続される様に接続される。更に、その基
板がダイオード54に陰極(節52)に接続される。
【0019】クランプ・トランジスタ58は、出力信号
12の電圧がVCC(クランプ・トランジスタ58のゲー
ト電圧)よりもこのトランジスタの閾値電圧を越えて大
きい時には、いつでも出力信号12をプルアップ・トラ
ンジスタ48のゲートに結合する様に作用する。その結
果、トランジスタ48のゲートの電圧はそのドレインの
電圧(出力信号12の電圧)に等しくなり、トランジス
タ48の閾値電圧を越えることはなく、出力信号12か
らトランジスタ48を介してVCCに電流が流れなくな
る。
【0020】然し、トランジスタ58を入れたことによ
り、別の電流シンクの欠点が入込むことがある。出力信
号12の電圧がVCCよりも、トランジスタ58の閾値電
圧を越えて大きい時、電流の流れを示す線59で示す様
に、電流がトランジスタ58のドレインからソースを介
して節24に流れ、トランジスタ14を通る。トランジ
スタ58の基板がダイオード54の陰極に結合されてい
るから、トランジスタ58のドレイン−基板接合を通し
ての電流のシンク作用はない。
【0021】図5は、この問題を解決する回路を示す。
図5に示す様に、阻止ダイオード62の陰極がトランジ
スタ14のソースに結合され、その陽極がVCCに結合さ
れる。この様にダイオード62を接続すると、トランジ
スタ14のドレインと、トランジスタ14のソース(節
60)に接続されたその基板との間に形成されるp−n
接合を通る電流が阻止される。
【0022】図5に示す回路は、出力信号12に結合さ
れた外部系がそれを5.5Vと云う様に高に駆動する
時、出力信号12からの電流がVCCへ流れるのを阻止す
る様に作用する。然し、ダイオード62の電圧降下(V
f )により、3状態に於ける節24の電圧はVCC−Vf
になる。その結果、トランジスタ48のゲート電圧も3
状態では、同じくVCC−Vf になる。従って、出力信号
の電圧が外部の環境によって高電圧に駆動された時、ト
ランジスタ58のゲートがVCCに直接的に接続されてい
るのに対し、トランジスタ48のゲートはVCC−Vf
電圧に接続されている為に、トランジスタ58の閾値電
圧を越える前に、トランジスタ48の閾値電圧を越え
る。この為、出力信号12の電圧が、クランプ・トラン
ジスタ58の閾値電圧を越えるのに十分なレベルに上昇
するまで、トランジスタ48を介しての電流シンク作用
が起こり、こうしてトランジスタ48のゲートを出力信
号12の電圧にクランプする。
【0023】図6はこの発明の好ましい実施例を示す。
この回路は、トランジスタ48の電流シンク作用が開始
する前に、トランジスタ48のゲートが出力信号12の
電圧にクランプされることを保証する。図6に示す様
に、クランプ・トランジスタ64、バイアス・ダイオー
ド66及びバイアス抵抗68が出力駆動器10に設けら
れて、この作用をする。抵抗68は例えば50 kΩの
抵抗値を持っていてよい。
【0024】トランジスタ64のドレインが出力信号1
2に結合され、そのソースがトランジスタ48のゲート
(節24)に結合され、その基板が阻止ダイオード54
の陰極(節52)に接続され、そのゲートがバイアス・
ダイオード66(これはショットキー・ダイオードであ
ってよい)の陰極に接続される。バイアス・ダイオード
66の陽極がVCCに結合される。ダイオード66の陰極
がバイアス抵抗68及びクランプ・トランジスタ64の
陰極に結合される。バイアス抵抗68がバイアス・ダイ
オード66の陰極及びアースに結合される。トランジス
タ64を介しての電流シンク作用が、阻止ダイオード5
4,62によって阻止される。
【0025】動作について説明すると、クランプ・トラ
ンジスタ64がトランジスタ48のゲートをクランプ
し、出力信号12の電圧トランジスタ64のゲート電圧
より、このトランジスタの閾値電圧を越える程大きくな
った時、このトランジスタ48が電流シンク作用をしな
い様にする。トランジスタ64のゲートがダイオード6
6を介してVCCに接続されているので、トランジスタ4
8が電流シンク作用を始める前に、トランジスタ64が
出力信号12の電圧をトランジスタ48のゲートにクラ
ンプする。
【0026】要約すれば、低電圧技術の装置を5V系の
様な混合電圧信号の環境とインタフェース接続すること
ができる様にする出力駆動器10を提供した。プルアッ
プ・トランジスタ48のゲートを出力信号12にクラン
プすることにより、プルアップ・トランジスタ48を介
してVCCへの電流シンク作用が阻止される。更に、阻止
ダイオード54,62は出力信号12とVCCの間のこの
他の起こり得る電流通路を阻止する。この発明の阻止回
路は、阻止ダイオード54,62が引続いて電流を阻止
し、クランプ・トランジスタ58,64がトランジスタ
48を介して電力を下げた供給電圧源への電流シンク作
用を防止する為に、出力駆動器10のV CCの電力が低下
した場合でも作用することが理解されよう。
【0027】この発明を特定の実施例の回路について説
明したが、ここで説明したのは、この発明を例示する為
であって、この発明の範囲を制約するものと解してはな
らない。この発明の範囲は特許請求の範囲のみによって
定められる。
【0028】以上の開示に関連してこの発明は更に下記
の実施態様を有する。 (1)供給電圧源及びアースの間で動作する低電圧出力
駆動器に於て、入力及び出力をもつバッファ段と、前記
出力に結合されたプルアップ・トランジスタと、該プル
アップ・トランジスタ及び前記バッファ段に結合されて
いて、前記出力から供給電圧源への電流の流れを阻止し
て、出力駆動器が混合電圧信号の環境と両立し得る様に
する阻止回路とを有する低電圧出力駆動器。
【0029】(2)(1)項に記載した低電圧出力駆動
器に於て、バッファ段がCMOS及びバイポーラ装置を
含み、プルアップ・トランジスタがpチャンネル形電界
効果トランジスタで構成される低電圧出力駆動器。
【0030】(3)(1)項に記載した低電圧出力駆動
器に於て、プルアップ・トランジスタが第1の基板、ゲ
ート、ドレイン及びソースを含み、前記阻止回路が第1
の陰極及び第1の陽極を持つ第1の阻止ダイオードで構
成され、第1の陰極が第1の基板に結合され、第1の陽
極が供給電圧源に結合されている低電圧出力駆動器。
【0031】(4)(3)項に記載した低電圧出力駆動
器に於て、第1の阻止ダイオードがショットキー・ダイ
オードで構成される低電圧出力駆動器。
【0032】(5)(3)項に記載した低電圧出力駆動
器に於て、阻止回路が、プルアップ・トランジスタ及び
バッファ段に結合された第1のクランプ・トランジスタ
を持っていて、出力を第1のゲートにクランプする様に
作用し得る低電圧出力駆動器。
【0033】(6)(5)項に記載した低電圧出力駆動
器に於て、第1のクランプ・トランジスタが第2の基
板、第2のゲート、第2のドレイン及び第2のソースを
含み、第2の基板が第1の陰極に結合され、第2のゲー
トが供給電圧源に結合され、第2のドレインが出力に結
合され、第2のソースが第1のゲートに結合されている
低電圧出力駆動器。
【0034】(7)(5)項に記載した低電圧出力駆動
器に於て、第1のクランプ・トランジスタがpチャンネ
ル形電界効果トランジスタで構成される低電圧出力駆動
器。
【0035】(8)(5)項に記載した低電圧出力駆動
器に於て、阻止回路が第2の陰極及び第2の陽極を持つ
第2の阻止ダイオードを有し、第2の陰極がバッファ段
に結合され、第2の陽極が供給電圧源に結合される低電
圧出力駆動器。
【0036】(9)(8)項に記載した低電圧出力駆動
器に於て、バッファ段が上側CMOSインバータを有
し、第2のダイオードが該上側CMOSインバータ及び
供給電圧源の間に結合される低電圧出力駆動器。
【0037】(10)(8)項に記載した低電圧出力駆
動器に於て、第2の阻止ダイオードがショットキー・ダ
イオードで構成される低電圧出力駆動器。
【0038】(11)(8)項に記載した低電圧出力駆
動器に於て、阻止回路がプルアップ・トランジスタ及び
バッファ段に結合された第2のクランプ・トランジスタ
を有し、該第2のクランプ・トランジスタは、前記第1
のクランプ・トランジスタよりも一層低い出力電圧で
は、前記出力を第1のゲートにクランプする様に作用し
得る低電圧出力駆動器。
【0039】(12)(11)項に記載した低電圧出力
駆動器に於て、阻止回路が、第3の陰極及び第3の陽極
を持ち、該第3の陽極が供給電圧源に結合されたバイア
ス・ダイオード、及びアースと第3の陰極に結合された
第1のバイアス抵抗を有し、第2のクランプ・トランジ
スタは第3の基板、第3のゲート、第3のソース及び第
3のドレインを有し、第3の基板が第1の陰極に結合さ
れ、第3のゲートが第3の陰極に結合され、第3のソー
スが第1のゲートに結合され、第3のドレインが出力に
結合されている低電圧出力駆動器。
【0040】(13)(12)項に記載した低電圧出力
駆動器に於て、第2のクランプ・トランジスタがpチャ
ンネル形電界効果トランジスタで構成される低電圧出力
駆動器。
【0041】(14)(12)項に記載した低電圧出力
駆動器に於て、バイアス・ダイオードがショットキー・
ダイオードで構成される低電圧出力駆動器。
【0042】(15)供給電圧源とアースの間で動作す
る低電圧出力駆動器に於て、入力及び出力を持つバッフ
ァ段と、該出力に結合されていて、第1の基板、ゲー
ト、ドレイン及びソースを含むプルアップ・トランジス
タと、前記供給電圧源及び第1の基板の間に結合された
第1の阻止ダイオードと、前記供給電圧源及びバッファ
段の間に結合された第2の阻止ダイオードと、前記プル
アップ・トランジスタ及びバッファ段に結合されてい
て、第1のゲートを出力にクランプする様に作用し得る
第1のクランプ・トランジスタと、前記プルアップ・ト
ランジスタ及びバッファ段に結合されていて、前記第1
のクランプ・トランジスタよりも一層低い出力電圧で
は、第1のゲートを出力にクランプする様に作用して、
出力駆動器が混合電圧信号の環境と両立し得る様にする
第2のクランプ・トランジスタとを有する低電圧出力駆
動器。
【0043】(16)低電圧出力駆動器を混合電圧信号
の環境とインタフェース接続する方法に於て、入力信号
を受取り、入力信号に対してバッファ作用を加えて予定
の電圧レベルの出力信号を発生し、出力駆動器に対する
3状態出力を発生し、混合電圧の環境から出力駆動器を
介しての電流のシンク作用を阻止する工程を含む方法。
【0044】(17)(16)項に記載した方法に於
て、プルアップ・トランジスタが出力信号に結合され、
阻止する工程が、混合電圧信号の環境から、プルアップ
・トランジスタの基板を通って電流が流れるのを阻止す
ることを含む方法。
【0045】(18)(17)項に記載した方法に於
て、阻止する工程がプルアップ・トランジスタのゲート
を混合電圧信号の環境にクランプすることを含む方法。
【0046】(19)(18)項に記載した方法に於
て、第1のクランプ・トランジスタをプルアップ・トラ
ンジスタに結合し、阻止する工程が該クランプ・トラン
ジスタを介しての電流シンク作用を停止することを含む
方法。
【0047】(20)(19)項に記載した方法に於
て、プルアップ・トランジスタのゲートを第2のクラン
プ・トランジスタを介して混合電圧信号の環境にクラン
プする工程を含む方法。
【0048】(21)混合電圧信号の環境で動作し得る
低電圧BiCMOS出力駆動器10が、プルアップ・ト
ランジスタ48と、混合電圧信号の環境からBiCMO
S出力駆動器10を介して供給電圧源への電流の流れを
阻止する様に作用し得る阻止回路54とを有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の低電圧技術の出力駆動器の回路図。
【図2】プルアップ・トランジスタを持つ従来の低電圧
技術の出力駆動器の回路図。
【図3】プルアップ・トランジスタ及び阻止ダイオード
を用いてこの発明に従って構成された低電圧技術の出力
駆動器の回路図。
【図4】プルアップ・トランジスタ、阻止ダイオード及
びクランプ・トランジスタを用いた別の実施例の低電圧
技術の出力駆動器の回路図。
【図5】プルアップ・トランジスタ、2つの阻止ダイオ
ード及びクランプ・トランジスタを用いた3番目の実施
例の低電圧技術の出力駆動器の回路図。
【図6】プルアップ・トランジスタ、2つの阻止ダイオ
ード及び2つのクランプ・トランジスタを用いた4番目
の実施例の低電圧技術の出力駆動器の回路図。
【符号の説明】
11 入力 12 出力 48 プルアップ・トランジスタ 54 阻止ダイオード
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−212118(JP,A) 特開 平3−52415(JP,A) 特開 平3−123220(JP,A) 特開 平3−128476(JP,A) 特開 平3−172018(JP,A) 欧州特許出願公開305676(EP,A 1) 米国特許5004936(US,A) 米国特許4301383(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03K 19/08 H03K 19/0175

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 供給電圧源及びアースの間で動作する低
    電圧出力駆動器において、 入力及び出力をもつバッファ段と、 前記出力に結合され、基板とゲートとドレインとソース
    とを有するプルアップ・トランジスタと、 該プルアップ・トランジスタ及び前記バッファ段に結合
    、前記出力から前記供給電圧源への電流の流れを阻
    止して、前記出力駆動器が混合電圧信号の環境と両立し
    得る様にする阻止回路とを備え前記阻止回路は、 前記プルアップ・トランジスタの基板に結合された陰極
    と、前記供給電圧源に結合された陽極とを有する第1の
    阻止ダイオードと、 陰極と、前記供給電圧源に結合された陽極とを有するバ
    イアスダイオードと、 前記第1の阻止ダイオードの陰極に結合された基板と、
    前記バイアスダイオードの陽極に結合されたゲートと、
    前記プルアップ・トランジスタのゲートに結合されたソ
    ースと、前記出力に結合されたドレインとを有する第1
    のクランプトランジスタと、 前記バイアスダイオードの陰極とアースとに結合された
    バイアス抵抗と、を備える、 低電圧出力駆動器。
  2. 【請求項2】 前記バッファ段がCMOS及びバイポー
    ラ装置を含み、前記プルアップ・トランジスタがpチャ
    ンネル形電界効果トランジスタを有する、請求項1に記
    載の低電圧出力駆動器。
  3. 【請求項3】 前記阻止回路は、更に、前記プルアップ
    ・トランジスタと前記バッファ段に結合された第2のク
    ランプトランジスタを備え、前記出力を該第2のクラン
    プトランジスタのゲートにクランプするように作用しう
    る、請求項1に記載の低電圧出力駆動器。
  4. 【請求項4】 前記第2のクランプトランジスタは、前
    記第1阻止ダイオードの陰極に結合された基板と、前記
    供給電圧源に結合されたゲートと、前記出力に結合され
    たドレインと、前記プルアップ・トランジスタのゲート
    に結合された ソースとを有する、請求項3に記載の低電
    圧出力駆動器。
  5. 【請求項5】 前記阻止回路は、更に、前記バッファ段
    に結合された陰極と、前記供給電圧源に結合された陽極
    とを有する第2の阻止ダイオードを備える、請求項1か
    ら請求項4のいずれかに記載の低電圧出力駆動器。
  6. 【請求項6】 前記バッファ段は上側CMOSインバー
    タを有し、前記第2の阻止ダイオードは前記上側CMO
    Sインバータと前記供給電圧源とに結合された、請求項
    5に記載の低電圧出力駆動器。
  7. 【請求項7】 前記第1及び第2のクランプトランジス
    タがpチャンネル形電界効果トランジスタを有する、請
    求項3から請求項6のいずれかに記載の低電圧出力駆動
    器。
  8. 【請求項8】 前記各ダイオードがショットキー・ダイ
    オードで構成される請求項1から請求項7のいずれかに
    記載の低電圧出力駆動器。
JP33199192A 1991-12-13 1992-12-11 低電圧出力駆動器 Expired - Fee Related JP3424948B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US808253 1991-12-13
US07/808,253 US5276364A (en) 1991-12-13 1991-12-13 BiCMOS bus interface output driver compatible with a mixed voltage system environment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05259883A JPH05259883A (ja) 1993-10-08
JP3424948B2 true JP3424948B2 (ja) 2003-07-07

Family

ID=25198285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33199192A Expired - Fee Related JP3424948B2 (ja) 1991-12-13 1992-12-11 低電圧出力駆動器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5276364A (ja)
EP (1) EP0546724B1 (ja)
JP (1) JP3424948B2 (ja)
DE (1) DE69222275T2 (ja)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3025118B2 (ja) * 1992-10-26 2000-03-27 株式会社日立製作所 半導体集積回路装置と情報処理システム
JP3433359B2 (ja) * 1993-06-18 2003-08-04 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 低電圧出力駆動回路
US5396128A (en) * 1993-09-13 1995-03-07 Motorola, Inc. Output circuit for interfacing integrated circuits having different power supply potentials
US5552724A (en) * 1993-09-17 1996-09-03 Texas Instruments Incorporated Power-down reference circuit for ECL gate circuitry
DE69315350T2 (de) * 1993-12-23 1998-06-10 Sgs Thomson Microelectronics Eine kombinierte CMOS und NPN Ausgangs-Pull-up-Schaltung
US5546021A (en) * 1994-02-14 1996-08-13 Motorola, Inc. 3-state bicmos output buffer having power down capability
JP3311133B2 (ja) * 1994-02-16 2002-08-05 株式会社東芝 出力回路
US5450356A (en) * 1994-10-25 1995-09-12 At&T Corp. Programmable pull-up buffer
JP3198225B2 (ja) * 1995-01-14 2001-08-13 東芝マイクロエレクトロニクス株式会社 低電圧出力回路
US5541534A (en) * 1995-02-13 1996-07-30 International Business Machines Corporation Mixed voltage interface converter
US5644265A (en) * 1995-05-01 1997-07-01 International Business Machines Corporation Off-chip driver for mixed voltage applications
EP0782269B1 (en) * 1995-12-26 2002-06-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor integrated circuit
KR100223744B1 (ko) * 1995-12-29 1999-10-15 김영환 혼합 전압 입력 버퍼
US5844425A (en) * 1996-07-19 1998-12-01 Quality Semiconductor, Inc. CMOS tristate output buffer with having overvoltage protection and increased stability against bus voltage variations
US5821796A (en) * 1996-09-23 1998-10-13 Texas Instruments Incorporated Circuitry for providing a high impedance state when powering down a single port node
US5889415A (en) * 1996-12-26 1999-03-30 Philips Electronics North America Corporation Internal voltage referenced output driver
US6157204A (en) 1998-08-05 2000-12-05 Micron Technology, Inc. Buffer with adjustable slew rate and a method of providing an adjustable slew rate
US6674304B1 (en) 1999-02-26 2004-01-06 Motorola Inc. Output buffer circuit and method of operation
US6249148B1 (en) * 2000-02-10 2001-06-19 Fairchild Semiconductor Corporation Low power variable base drive circuit
KR100687867B1 (ko) * 2004-07-21 2007-02-27 주식회사 하이닉스반도체 저전력 고성능 인버터 회로

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4064405A (en) * 1976-11-09 1977-12-20 Westinghouse Electric Corporation Complementary MOS logic circuit
US4301383A (en) * 1979-10-05 1981-11-17 Harris Corporation Complementary IGFET buffer with improved bipolar output
US4782250A (en) * 1987-08-31 1988-11-01 International Business Machines Corporation CMOS off-chip driver circuits
US4897564A (en) * 1988-12-27 1990-01-30 International Business Machines Corp. BICMOS driver circuit for high density CMOS logic circuits
US5047672A (en) * 1989-03-31 1991-09-10 Texas Instruments Incorporated ECL/TTL conversion circuit and translation programmable array logic
US5004936A (en) * 1989-03-31 1991-04-02 Texas Instruments Incorporated Non-loading output driver circuit
US5097153A (en) * 1989-05-11 1992-03-17 Texas Instruments Incorporated TTL compatible BICMOS input circuit
US4988899A (en) * 1989-05-15 1991-01-29 National Semiconductor Corporation TTL gate current source controlled overdrive and clamp circuit
US4963766A (en) * 1989-06-28 1990-10-16 Digital Equipment Corporation Low-voltage CMOS output buffer
JP2704459B2 (ja) * 1989-10-21 1998-01-26 松下電子工業株式会社 半導体集積回路装置
US5034632A (en) * 1990-06-19 1991-07-23 National Semiconductor Corporation High speed TTL buffer circuit and line driver

Also Published As

Publication number Publication date
DE69222275T2 (de) 1998-01-22
JPH05259883A (ja) 1993-10-08
DE69222275D1 (de) 1997-10-23
US5276364A (en) 1994-01-04
EP0546724B1 (en) 1997-09-17
EP0546724A2 (en) 1993-06-16
EP0546724A3 (en) 1993-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3424948B2 (ja) 低電圧出力駆動器
US5952847A (en) Multiple logic family compatible output driver
US5629634A (en) Low-power, tristate, off-chip driver circuit
JP3079009B2 (ja) 混合電圧出力バッファ回路
JPH0685653A (ja) バスキーパ特徴を有するレシーバ回路
US6781415B2 (en) Active voltage level bus switch (or pass gate) translator
JP3566773B2 (ja) パワーダウン機能を有する出力バッファ回路
US6577163B1 (en) Configurable PCI clamp or high voltage tolerant I/O circuit
US5432462A (en) Input buffer circuit having sleep mode and bus hold function
US6201428B1 (en) 5-volt tolerant 3-volt drive push-pull buffer/driver
US6043680A (en) 5V tolerant I/O buffer
JP3198225B2 (ja) 低電圧出力回路
US5398000A (en) Simple and high speed BICMOS tristate buffer circuit
EP0509283B1 (en) Low threshold BiCMOS circuit
US5293083A (en) Fast limited swing push-pull driver
KR100933594B1 (ko) 액티브 전압 레벨 버스 스위치(또는 통과 게이트) 변환기
JP3207951B2 (ja) Cmosからeclへのレベル変換器
JP3433359B2 (ja) 低電圧出力駆動回路
JPH03169119A (ja) 出力回路
US6111450A (en) Operating voltage adapting buffer
JP3547852B2 (ja) 半導体装置
JPH07297701A (ja) 出力インタフェース回路
JP2858863B2 (ja) 半導体集積回路装置
JPH02290329A (ja) 論理回路
JPH0595275A (ja) 半導体集積回路

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080502

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090502

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090502

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100502

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110502

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees