JP3460918B2 - Input buffer circuit - Google Patents

Input buffer circuit

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JP3460918B2
JP3460918B2 JP02636797A JP2636797A JP3460918B2 JP 3460918 B2 JP3460918 B2 JP 3460918B2 JP 02636797 A JP02636797 A JP 02636797A JP 2636797 A JP2636797 A JP 2636797A JP 3460918 B2 JP3460918 B2 JP 3460918B2
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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、メモリなどの半導
体装置が備える入力バッファ回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an input buffer circuit included in a semiconductor device such as a memory.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、ディジタル信号を入力して処理
する半導体装置は、図7に概略的に構成を示すように、
外部端子に接続された入力パッドPIを介して外部信号
DIを内部信号DIXに変換する複数の入力バッファ回
路10Aと、内部信号DIXを入力して所定の信号処理
を実行して内部信号DMを出力する内部回路20と、外
部端子に接続された出力パッドPOを介して内部信号D
Mを出力信号DOとして外部に出力する複数の出力バッ
ファ回路30とを備えて構成され、入力バッファ回路1
0Aを介して入力した信号に対して、内部回路20が所
定の処理を実行し、この処理結果を出力バッファ回路3
0を介して外部に出力する構成となっている。
2. Description of the Related Art Generally, a semiconductor device for inputting and processing a digital signal has a configuration as schematically shown in FIG.
A plurality of input buffer circuits 10A for converting an external signal DI into an internal signal DIX via an input pad PI connected to an external terminal, and an input of the internal signal DIX to execute predetermined signal processing and output an internal signal DM. Internal signal D through the internal circuit 20 and the output pad PO connected to the external terminal.
And a plurality of output buffer circuits 30 for outputting M as an output signal DO to the outside.
The internal circuit 20 executes a predetermined process on the signal input via 0 A, and outputs the process result to the output buffer circuit 3.
It is configured to output to the outside via 0.

【0003】上述の入力バッファ回路10Aは、その初
段にP型電界効果トランジスタTP1及びN型電界効果
トランジスタTN1を電源線Vddと接地線GNDとの
間に縦従接続したCMOSインバータを備えて構成さ
れ、このインバータの入力閾値を基準として外部信号D
Iの論理値を判定し、その論理値に応じた内部信号DI
Xを生成して内部回路20に与える。なお、図7では、
説明の便宜上、入力バッファ回路10Aの初段をインバ
ータで構成して簡略的に表現したが、実際には、この後
段側にドライバ等が設けられており、また、メモリなど
の半導体装置では、スタンバイ時の貫通電流を阻止する
目的で、入力初段をNOR(Not OR)論理ゲートなどを用
いて構成するのが一般的である。
The above-mentioned input buffer circuit 10A is provided with a CMOS inverter in the first stage of which a P-type field effect transistor TP1 and an N-type field effect transistor TN1 are cascade-connected between a power supply line Vdd and a ground line GND. , The external signal D based on the input threshold of this inverter
The logical value of I is determined and the internal signal DI corresponding to the logical value is determined.
X is generated and given to the internal circuit 20. In addition, in FIG.
For convenience of explanation, the first stage of the input buffer circuit 10A is simply represented by being configured with an inverter. However, in reality, a driver or the like is provided on the rear side of the input buffer circuit 10A. For the purpose of blocking the through current of, the input first stage is generally configured by using a NOR (Not OR) logic gate or the like.

【0004】次に、出力バッファ回路30は、出力制御
信号Sにより出力状態をハイインピーダンス状態に設定
可能なトライステートバッファとして構成され、出力イ
ンピーダンス状態を制御するための出力制御信号Sを反
転するインバータINVと、出力制御信号S及びその反
転信号をそれぞれの一方の入力とすると共に内部回路2
0からの信号DMを共通に入力するNOR論理ゲートN
O及びNAND論理ゲートNAと、電源線Vddと出力
パッドPOとの間に接続されてゲートがNANDゲート
NAの出力に接続されたP型電界効果トランジスタTP
2と、接地線GNDと出力パッドPOとの間に接続され
てゲートがNORゲート回路NO1の出力に接続された
N型電界効果トランジスタTN2とからなる。
Next, the output buffer circuit 30 is configured as a tri-state buffer whose output state can be set to a high impedance state by the output control signal S, and an inverter which inverts the output control signal S for controlling the output impedance state. INV, the output control signal S and its inverted signal are input to one of the respective inputs and the internal circuit 2
NOR logic gate N for commonly inputting signal DM from 0
A P-type field effect transistor TP connected between the O and NAND logic gate NA, the power supply line Vdd and the output pad PO, and the gate of which is connected to the output of the NAND gate NA.
2 and an N-type field effect transistor TN2 connected between the ground line GND and the output pad PO and having a gate connected to the output of the NOR gate circuit NO1.

【0005】この出力バッファ回路30は、出力制御信
号SがLレベルの場合、NAND論理ゲートNA及びN
OR論理ゲートNOにより内部回路Bからの信号DMを
反転してトランジスタTP2及びTN2にそれぞれ与え
て相補的に導通させ、内部信号DMに応じた論理値の信
号を外部に出力する。
This output buffer circuit 30 includes NAND logic gates NA and N when the output control signal S is at L level.
The OR logic gate NO inverts the signal DM from the internal circuit B and supplies it to the transistors TP2 and TN2 to make them conductive, and outputs a signal having a logical value corresponding to the internal signal DM to the outside.

【0006】上述のように、MOS電界効果トランジス
タで構成された半導体装置は、MOSレベルの信号を入
力の対象とするが、一般にはTTL(Transistor Transi
storLogic)コンパチブルに構成されている。TTLレベ
ルの信号では、論理値“0”に対応する入力信号レベル
ILの最大値が0.8Vとして規定され、論理値“1”に
対応する入力信号レベルVIHの最小値が2.2Vとして規
定されている。従って、TTLコンパチブルな半導体装
置を構成する場合、上述の入力バッファ回路10Aの入
力論理閾値は、入力信号レベルVILとVIHとの間に設定
され、この閾値を基準として外部信号DIの論理値を判
定する。
As described above, a semiconductor device composed of a MOS field effect transistor inputs a signal of MOS level, but generally, a TTL (Transistor Transistor) is used.
storLogic) is configured to be compatible. In the TTL level signal, the maximum value of the input signal level V IL corresponding to the logical value “0” is defined as 0.8V, and the minimum value of the input signal level V IH corresponding to the logical value “1” is defined as 2.2V. Has been done. Therefore, when configuring a TTL compatible semiconductor device, the input logic threshold value of the input buffer circuit 10A described above is set between the input signal levels V IL and V IH, and the logic value of the external signal DI is based on this threshold value. To judge.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体装置
は、信号の速やかな伝達を必要とする場合、例えば出力
バッファ回路30のように、駆動能力の大きなトランジ
スタTP2,TN2を備えたバッファを用いて信号伝送
路(出力)の負荷を駆動する。この場合、比較的大きな
負荷(容量成分が主体)を駆動能力の大きなトランジス
タで駆動するため、瞬時的に大電流が流れる。この結
果、半導体装置の内部に配線された電源線Vddや接地
線GNDに雑音信号が生じ、入力バッファ回路10Aが
誤動作する場合がある。
By the way, the semiconductor device uses a buffer provided with transistors TP2 and TN2 having a large driving capability, such as the output buffer circuit 30, when the signal needs to be transmitted quickly. Drives the load of the signal transmission line (output). In this case, since a relatively large load (mainly the capacitance component) is driven by a transistor having a large driving capability, a large current instantaneously flows. As a result, a noise signal may be generated in the power supply line Vdd or the ground line GND wired inside the semiconductor device, and the input buffer circuit 10A may malfunction.

【0008】以下、図8を参照しながら、この雑音信号
に起因した入力バッファ回路Aの誤動作のメカニズムに
ついて説明する。入力バッファ回路Aに外部信号DIと
して論理値“0”の信号レベルVIL(約0.8V)が与えら
れた状態で、時刻t1において、出力バッファ回路30
の出力信号を論理値“0”から“1”に遷移させる場
合、それまでオン状態にあったN型電界効果トランジス
タTN2がオフ状態とされ、逆にそれまでオフ状態にあ
ったP型電界効果トランジスタTP2がオン状態とされ
る。
The mechanism of malfunction of the input buffer circuit A due to this noise signal will be described below with reference to FIG. With the signal level V IL (about 0.8 V) of the logical value “0” being given to the input buffer circuit A as the external signal DI, at the time t1, the output buffer circuit 30
, The N-type field effect transistor TN2, which has been in the ON state until then, is turned OFF, and conversely, the P-type field effect that has been in the OFF state until then is changed. The transistor TP2 is turned on.

【0009】このとき、駆動能力の大きなP型電界効果
トランジスタTP2を介して出力負荷が急速に充電され
る。この充電電流は、充電が進むにつれて減少するが、
充電の初期において極めて大きな電流となる。従って、
複数のバッファを同時に動かした場合、各バッファで生
じる充電電流を合算した電流が電源線Vddから流れ出
すこととなり、充電の初期において極めて大きな瞬時電
流が流れる。この結果、電源線Vddの電位が瞬時的に
出力側の電位に引かれて低下し、雑音信号が発生する。
この雑音信号は、内部回路Bに形成された電源線Vdd
と接地線GNDとの間の容量成分CAPを介して、接地
線GNDに伝達し、接地線GNDの電位が電源線Vdd
と同様に低下する。
At this time, the output load is rapidly charged through the P-type field effect transistor TP2 having a large driving capability. This charging current decreases as charging progresses,
At the beginning of charging, the current becomes extremely large. Therefore,
When a plurality of buffers are moved at the same time, a current obtained by adding the charging currents generated in the buffers flows out from the power supply line Vdd, and an extremely large instantaneous current flows in the initial stage of charging. As a result, the potential of the power supply line Vdd is instantaneously drawn to the potential on the output side and lowered, and a noise signal is generated.
This noise signal is generated by the power supply line Vdd formed in the internal circuit B.
Is transmitted to the ground line GND via the capacitance component CAP between the ground line GND and the ground line GND, and the potential of the ground line GND is changed to the power supply line Vdd.
As well as.

【0010】接地線GNDの電位が低下すると、これに
接続された入力バッファ回路Aを構成するトランジスタ
TN1のソース電位も低下する。このとき、入力バッフ
ァ回路Aの入力部に外部から与えられる外部信号DIの
信号レベルVILは、この半導体装置内部の瞬時電流の
影響を受けることなく、一定(0.8V)に保たれるので、
相対的にトランジスタTN1のゲートの電位が上昇した
状態となる。この結果、このトランジスタTN1がより
深くオン状態となり、見かけ上、入力バッファ回路Aの
入力論理閾値が低下した状態となる。
When the potential of the ground line GND drops, the source potential of the transistor TN1 forming the input buffer circuit A connected to the ground line GND also drops. At this time, the signal level VIL of the external signal DI externally applied to the input section of the input buffer circuit A is kept constant (0.8 V) without being affected by the instantaneous current inside the semiconductor device.
The potential of the gate of the transistor TN1 relatively rises. As a result, the transistor TN1 is turned on more deeply, and the input logic threshold value of the input buffer circuit A is apparently lowered.

【0011】ここで、たとえば、入力バッファ回路IB
を構成するインバータの入力閾値を1.5Vに定めた場
合、この入力閾値と入力信号レベルVILまたはVIHとの
間には、0.7Vのマージンしかない。従ってこの場合、
入力バッファ回路Aの論理閾値が、見かけ上、0.8V以
上低下すると、外部信号DIの論理値が変化していない
にもかかわらず、その出力信号である内部信号DIXが
一時的に反転して、入力バッファ回路Aが誤動作する。
Here, for example, the input buffer circuit IB
When the input threshold of the inverter constituting the above is set to 1.5 V, there is only a 0.7 V margin between this input threshold and the input signal level V IL or V IH . So in this case,
When the logical threshold value of the input buffer circuit A apparently drops by 0.8 V or more, the internal signal DIX which is the output signal thereof is temporarily inverted even though the logical value of the external signal DI has not changed, The input buffer circuit A malfunctions.

【0012】従来、上述したような入力バッファ回路A
の誤動作を防止するため、出力バッファ回路Cの駆動能
力を削減することによって瞬時電流を減らしたり、或い
は多ビット出力構成のメモリなどの半導体装置では各ビ
ットの出力時間をずらして各出力バッファ回路での瞬時
電流の発生時期を分散させることにより雑音信号のピー
クを抑えるなどの対策を講じているが、何れの場合も、
データ出力時間の遅れを生じるという問題がある。
Conventionally, the input buffer circuit A as described above is used.
In order to prevent the malfunction of the output buffer circuit C, the instantaneous current is reduced by reducing the driving capability of the output buffer circuit C, or in a semiconductor device such as a memory having a multi-bit output configuration, the output time of each bit is shifted so that each output buffer circuit Measures such as suppressing the peak of the noise signal by dispersing the generation time of the instantaneous current of are taken, but in any case,
There is a problem that the data output time is delayed.

【0013】また、特公平5−52091号公報に開示
されているように、電源線の雑音信号による電位の変化
を検知して、雑音信号の影響を相殺するように入力端子
の電位を制御するものもある。しかし、これによれば、
入力端子の電位を制御するための回路を要し、チップ面
積の増加を招く。また、チップ上の位置によって雑音信
号の発生時間にずれが存在するため、各入力バッファの
位置に応じて、その電位の制御を適切に行わなければな
らないという問題がある。
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 5-52091, the potential of the input terminal is controlled so as to detect the change in the potential due to the noise signal on the power supply line and cancel the influence of the noise signal. There are also things. But according to this,
A circuit for controlling the potential of the input terminal is required, which causes an increase in chip area. In addition, there is a difference in the generation time of the noise signal depending on the position on the chip, so that there is a problem that the potential of the input buffer must be appropriately controlled according to the position of each input buffer.

【0014】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、データ出力時間の遅れを生じることな
く、簡単な構成で、電源線または接地線の雑音信号に起
因する誤動作を有効に防止することができる半導体装置
の入力バッファ回路を提供することを課題とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and effectively prevents malfunction due to a noise signal of a power supply line or a ground line with a simple structure without causing a delay in data output time. An object is to provide an input buffer circuit of a semiconductor device that can be prevented.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決達成するため、以下の構成を有する。本発明に係る入
力バッファ回路は、半導体装置の入力バッファ回路であ
って、入力部及び電源線にソース及びドレインをそれぞ
れ接続した第1導電型の電界効果トランジスタと、該第
1導電型の電界効果トランジスタのゲートと前記電源線
との間に接続された第1の抵抗素子と、前記入力部及び
接地線にソース及びドレインをそれぞれ接続した第2導
電型の電界効果トランジスタと、該第2導電型の電界効
果トランジスタのゲートと前記接地線との間に接続され
た第2の抵抗素子とを備え、前記第1の抵抗素子及び前
記第1導電型の電界効果トランジスタのゲート容量の値
を、電源線を介して該ゲートに伝達する雑音を緩和する
ように選択し、前記第2の抵抗素子及び前記第2導電型
の電界効果トランジスタのゲート容量の値を、接地線を
介して該ゲートに伝達する雑音を緩和するように選択す
ことを特徴とする入力バッファ回路の構成を有する。
[Means for Solving the Problems] The present invention has the following configuration in order to solve the problems described above. An input buffer circuit according to the present invention is an input buffer circuit of a semiconductor device, comprising a first conductivity type field effect transistor having a source and a drain connected to an input section and a power supply line, and a first conductivity type field effect transistor. A first resistance element connected between the gate of the transistor and the power supply line, a second conductivity type field effect transistor in which a source and a drain are connected to the input section and the ground line, and the second conductivity type A second resistance element connected between the gate of the field effect transistor and the ground line , the first resistance element and the front
The value of the gate capacitance of the first conductivity type field effect transistor
To reduce the noise transmitted to the gate via the power supply line
So as to select the second resistance element and the second conductivity type.
The value of the gate capacitance of the field effect transistor of
Selected to mitigate noise transmitted to the gate through
Having the configuration of the input buffer circuit, characterized in that that.

【0016】[0016]

【0017】発明に係る入力バッファ回路は、第1の
抵抗素子が第2導電型の拡散抵抗を用いて形成され、第
2の抵抗素子が第1導電型の拡散抵抗を用いて形成され
たことを特徴とする入力バッファ回路の構成を有する。
In the input buffer circuit according to the present invention, the first resistance element is formed by using the diffusion resistance of the second conductivity type, and the second resistance element is formed by using the diffusion resistance of the first conductivity type. having the configuration of the input buffer circuit you wherein a.

【0018】[0018]

【0019】発明に係る入力バッファ回路は、入力部
と外部端子との間に第3の抵抗素子を備えたことを特徴
とする入力バッファ回路の構成を有する。
The input buffer circuit according to the present invention has a structure of the input buffer circuit you comprising the third resistor element between the input portion and the external terminal.

【0020】[0020]

【0021】以下、上記構成された本発明の作用につい
て述べる。本発明に係る入力バッファ回路によれば、電
源線の電位が変化すると、第1導電型の電界効果トラン
ジスタのソースが電源線の電位と共に変化するのに対し
て、第1の抵抗素子を介して電源線に接続されたゲート
の電位は、電源線の電位の変化が第1の抵抗素子及びゲ
ート容量で緩和されて、ほとんど変化しない。
The operation of the present invention having the above structure will be described below.
To describe. According to the input buffer circuit of the present invention, when the potential of the power supply line changes, the source of the first conductivity type field effect transistor changes together with the potential of the power supply line. The potential of the gate connected to the power supply line hardly changes because the change in the potential of the power supply line is moderated by the first resistance element and the gate capacitance.

【0022】この結果、第1導電型の電界効果トランジ
スタのソースとゲートとの間に電位差が生じて導通し、
入力部の電位を電源線の電位変化に追従させるように誘
導する。同様にして、接地線の電位が変化すると、第2
導電型の電界効果トランジスタのソースとゲートとの間
に電位差が生じて導通し、入力部の電位を接地線の電位
変化に追従させるように誘導する。これにより、電源線
また接地線の電位変動に起因して、入力バッファ回路の
論理閾値が変動しても、外部から入力部に与えられる信
号の電位がこの論理閾値を越えることがなく、誤動作が
防止される。
As a result, a potential difference is generated between the source and the gate of the first conductivity type field effect transistor to make them conductive,
It induces the potential of the input unit so as to follow the potential change of the power supply line. Similarly, when the potential of the ground line changes, the second
A potential difference is generated between the source and the gate of the conductivity type field effect transistor to make them conductive, and the potential of the input section is induced to follow the potential change of the ground line. As a result, even if the logic threshold value of the input buffer circuit fluctuates due to the fluctuation of the potential of the power supply line or the ground line, the potential of the signal externally applied to the input section does not exceed this logic threshold value and malfunction occurs. To be prevented.

【0023】[0023]

【0024】発明に係る入力バッファ回路によれば、
第3の抵抗素子は、入力部と外部端子との間のインピー
ダンスを高くする。この結果、入力部の電位の誘導がよ
り効果的に行われる。
According to the input buffer circuit of the present invention,
The third resistance element increases the impedance between the input section and the external terminal. As a result, the induction of the potential of the input section is performed more effectively.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。図1は本発明の第1の実施形
態に係る入力バッファ回路の構成図である。同図に示す
ように、本実施形態の入力バッファ回路10は、該入力
バッファ回路10の入力部P及び電源線Vddにソース
及びドレインをそれぞれ接続するP型電界効果トランジ
スタTP0(第1導電型の電界効果トランジスタ)と、
該P型トランジスタTP0のゲートと電源線Vddとの
間に接続された抵抗素子RP(第1の抵抗素子)と、入
力部P及び接地線GNDにソース及びドレインをそれぞ
れ接続したN型電界効果トランジスタTN0(第2導電
型の電界効果トランジスタ)と、該N型トランジスタT
N0のゲートと接地線GNDとの間に接続された抵抗素
子RN(第2の抵抗素子)と、外部端子に接続された入
力パッドPIに一端を接続すると共に他端を入力部Pに
接続する抵抗素子R1(第3の抵抗素子)とを備えて構
成される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of an input buffer circuit according to a first embodiment of the present invention. As shown in the figure, the input buffer circuit 10 of the present embodiment has a P-type field effect transistor TP0 (of the first conductivity type) whose source and drain are respectively connected to the input portion P of the input buffer circuit 10 and the power supply line Vdd. Field effect transistor),
A resistance element RP (first resistance element) connected between the gate of the P-type transistor TP0 and the power supply line Vdd, and an N-type field effect transistor in which a source and a drain are connected to the input section P and the ground line GND, respectively. TN0 (second conductivity type field effect transistor) and the N-type transistor T
One end is connected to the resistance element RN (second resistance element) connected between the gate of N0 and the ground line GND and the input pad PI connected to the external terminal, and the other end is connected to the input section P. And a resistance element R1 (third resistance element).

【0026】また、抵抗素子RPはN型拡散層の拡散抵
抗を用いて形成され、抵抗素子RNはP型拡散層の拡散
抵抗を用いて形成される。ここで、図2に例示するよう
に、N型トランジスタTN0が形成される基板は接地線
GNDの電位にバイアスされており、このバイアス部位
までの基板抵抗を利用することにより、高抵抗の抵抗素
子RNを小さな面積で形成することができる。同様に、
抵抗素子RPをP型トランジスタTP0が形成されるN
ウェルの拡散抵抗を利用して容易に形成することができ
る。
The resistance element RP is formed by using the diffusion resistance of the N type diffusion layer, and the resistance element RN is formed by using the diffusion resistance of the P type diffusion layer. Here, as illustrated in FIG. 2, the substrate on which the N-type transistor TN0 is formed is biased to the potential of the ground line GND, and by utilizing the substrate resistance up to this biased portion, a high resistance resistance element is obtained. The RN can be formed in a small area. Similarly,
The resistance element RP is connected to the N where the P-type transistor TP0 is formed.
It can be easily formed by utilizing the diffusion resistance of the well.

【0027】次に、図3を参照しながら、入力バッファ
回路に与えられる外部信号DINの論理値が“0”(0.8
V)の状態で、出力バッファ回路の出力データD0の論理
値が“0”から“1”に変化した場合の本実施形態の入
力バッファ回路10の動作について説明する。先ず、時
刻t1以前において、外部信号DI(0.8V)が抵抗R1を
介して外部信号DINとして入力部Pに与えられてお
り、この入力部Pにゲートを共通接続するP型トランジ
スタTP1及びN型トランジスタTN1は相補的に導通
して、それぞれオン状態及びオフ状態となる。
Next, referring to FIG. 3, the logical value of the external signal DIN supplied to the input buffer circuit is "0" (0.8
The operation of the input buffer circuit 10 of this embodiment when the logical value of the output data D0 of the output buffer circuit changes from "0" to "1" in the V) state will be described. First, before time t1, the external signal DI (0.8 V) is given to the input section P as the external signal DIN via the resistor R1, and the P-type transistors TP1 and N-type transistors whose gates are commonly connected to the input section P are provided. The transistor TN1 is complementarily conductive, and is in an on state and an off state, respectively.

【0028】ここで、仮にP型トランジスタTP1及び
N型トランジスタTN1の閾値を0.7Vとすると、そのゲ
ートには外部信号DIN(0.8V)が共通に与えられるの
で、このN型トランジスタTN1は弱電流領域でオン状
態となる一方、P型トランジスタTP1は強電流領域で
オン状態となる。この結果、内部信号DIXはHレベル
となり、外部信号DINは、その論理値が反転されて内部
信号DIXとして内部回路に与えられる。なお、この場
合、N型トランジスタTN1は弱電流領域でオン状態と
なるが、流れる電流が極めて小さくなるので、事実上オ
フ状態とみなすことができる。以下の説明においては、
弱電流領域で導通するトランジスタをオフ状態として取
り扱うものとする。
If the thresholds of the P-type transistor TP1 and the N-type transistor TN1 are 0.7V, an external signal DIN (0.8V) is commonly applied to the gates of the P-type transistor TP1 and the N-type transistor TN1. The P-type transistor TP1 is turned on in the high current region while being turned on in the region. As a result, the internal signal DIX becomes H level, the logical value of the external signal DIN is inverted, and the external signal DIN is supplied to the internal circuit as the internal signal DIX. In this case, the N-type transistor TN1 is turned on in the weak current region, but since the flowing current is extremely small, it can be regarded as an off state in fact. In the following description,
A transistor that conducts in a weak current region is treated as an off state.

【0029】次に、時刻t1において出力バッファ回路
を構成する図5に示すトランジスタTP2がオン状態に
なって、出力信号の論理値が“0”から“1”に変化す
ると、前述したように、瞬時電流に起因して接地線GN
Dに雑音信号が発生し、接地線GNDの電位が一時的に
低下する。電源線Vdd及び接地線GNDはチップ内を
幅の広い金属配線により低抵抗化されて配線されている
ため、出力バッファ回路で発生した雑音信号は、直ちに
入力バッファの電源線Vdd及び接地線GNDを介して
伝達し、N型トランジスタTN0のソース電位を低下さ
せると共に、抵抗素子RNを介してN型トランジスタT
N0のゲートに入力される。
Next, at time t1, when the transistor TP2 shown in FIG. 5 constituting the output buffer circuit is turned on and the logical value of the output signal changes from "0" to "1", as described above, Ground wire GN due to instantaneous current
A noise signal is generated at D, and the potential of the ground line GND temporarily drops. Since the power supply line Vdd and the ground line GND are wired in the chip with low resistance by a wide metal wiring, the noise signal generated in the output buffer circuit immediately passes through the power supply line Vdd and the ground line GND of the input buffer. Via the resistance element RN and the source potential of the N-type transistor TN0 is lowered.
Input to the gate of N0.

【0030】ここで、抵抗素子RN及びN型トランジス
タTN0のゲート容量はRC遅延回路を構成しており、
これら抵抗素子RN及びゲート容量の値を適切に選択す
ることにより、接地線GNDを介してN型トランジスタ
TN0のゲートに伝達する雑音信号を緩和し、このゲー
トの電位が雑音信号が発生する前の電位に概ね維持され
る。従って、雑音信号は事実上N型トランジスタTN0
のゲートに伝達されない。
Here, the resistance element RN and the gate capacitance of the N-type transistor TN0 constitute an RC delay circuit,
By appropriately selecting the values of the resistance element RN and the gate capacitance, the noise signal transmitted to the gate of the N-type transistor TN0 via the ground line GND is mitigated, and the potential of the gate before the noise signal is generated. It is maintained almost at the electric potential. Therefore, the noise signal is effectively an N-type transistor TN0.
Is not transmitted to the gate.

【0031】この結果、N型トランジスタTN0のソー
スとドレインとの間に電位差が生じ、この電位差がN型
トランジスタTN0の閾値を越えると、このN型トラン
ジスタTN0が導通して、入力バッファ回路10の初段
を構成するN型トランジスタTN1のゲートの電位を低
下させる。即ち、入力部Pに接続されるトランジスタT
N1のゲート電位が接地線GNDの電位の変化の方向に
誘導されて低下する。
As a result, a potential difference is generated between the source and drain of the N-type transistor TN0, and when this potential difference exceeds the threshold of the N-type transistor TN0, the N-type transistor TN0 becomes conductive and the input buffer circuit 10 is turned on. The potential of the gate of the N-type transistor TN1 forming the first stage is lowered. That is, the transistor T connected to the input portion P
The gate potential of N1 is induced and decreases in the direction of the change of the potential of the ground line GND.

【0032】このように、N型トランジスタTN1のゲ
ート電位がそのソース電位に追従して低下すると、時刻
t1の前後でN型トランジスタTN1のソースとゲート
との間の電位関係が略維持される。この結果、N型トラ
ンジスタTN1がオフ状態を維持し、内部信号DIXが
Hレベルを維持する。即ち、雑音信号に起因して接地線
GNDの電位が低下して、入力バッファ回路10の入力
論理閾値が低下しても、入力部Pの電位が追従して低下
するので、雑音信号に影響されることなく、内部信号D
IXの信号状態を維持する。
As described above, when the gate potential of the N-type transistor TN1 drops following the source potential thereof, the potential relationship between the source and gate of the N-type transistor TN1 is substantially maintained before and after time t1. As a result, the N-type transistor TN1 maintains the off state and the internal signal DIX maintains the H level. That is, even if the potential of the ground line GND lowers due to the noise signal and the input logic threshold value of the input buffer circuit 10 lowers, the potential of the input portion P follows and lowers. Without internal signal D
Maintain the signal state of IX.

【0033】次に、入力バッファ回路10の入力部Pに
与えられる外部信号DINの論理値が“1”(2.2V)の状
態で、時刻t1において出力バッファ回路の出力データ
D0の論理値が“0”から“1”に変化する場合、N型
トランジスタTN2が出力負荷を急速に放電するため、
接地線GNDの電位が一時的に上昇し、この影響を受け
て電源線Vddの電位も上昇する。
Next, when the logical value of the external signal DIN supplied to the input portion P of the input buffer circuit 10 is "1" (2.2V), the logical value of the output data D0 of the output buffer circuit is "1" (2.2V). When changing from "0" to "1", the N-type transistor TN2 discharges the output load rapidly,
The potential of the ground line GND temporarily rises, and under the influence of this, the potential of the power supply line Vdd also rises.

【0034】この場合、電源線Vddの雑音信号は抵抗
素子RPを介してP型トランジスタTP0のゲートに与
えられるが、この抵抗素子RPとP型トランジスタTP
0のゲート容量が形成するRC遅延回路により減衰され
て、P型トランジスタTP0のゲート電位は略一定に維
持される。従って、P型トランジスタTP0のゲートと
ソースとの間に電位差が生じて、このP型トランジスタ
TP0が導通し、入力部の電位を引き上げる。
In this case, the noise signal on the power supply line Vdd is given to the gate of the P-type transistor TP0 via the resistance element RP.
The gate potential of 0 is attenuated by the RC delay circuit, and the gate potential of the P-type transistor TP0 is maintained substantially constant. Therefore, a potential difference is generated between the gate and the source of the P-type transistor TP0, the P-type transistor TP0 becomes conductive, and the potential of the input section is raised.

【0035】即ち、入力バッファ回路の初段を構成する
P型トランジスタTP1のゲート電位がそのソース電位
の変化に追従するように上昇する結果、P型トランジス
タTP1は、雑音信号の影響を受けることなく、時刻t
1の前後でオフ状態を維持して、内部信号DIXの状態
を維持する。
That is, the gate potential of the P-type transistor TP1 forming the first stage of the input buffer circuit rises so as to follow the change of the source potential, and as a result, the P-type transistor TP1 is not affected by the noise signal. Time t
The off state is maintained before and after 1, and the state of the internal signal DIX is maintained.

【0036】以上説明したように、本実施形態の入力バ
ッファ回路によれば、電源線Vddまたは接地線GND
の変化の方向と同一方向に入力部の電位を誘導するの
で、雑音信号により入力バッファ回路の論理閾値が変化
しても、外部信号DINが論理閾値の変化に追従し、内
部信号DIXの反転が起こらない。
As described above, according to the input buffer circuit of this embodiment, the power supply line Vdd or the ground line GND is used.
Since the electric potential of the input section is induced in the same direction as the direction of change of the signal, even if the logical threshold value of the input buffer circuit changes due to the noise signal, the external signal DIN follows the change of the logical threshold value, and It won't happen.

【0037】次に、図4〜図6を参照して、本発明の第
2の実施形態について説明する。図4に示すように、本
実施形態の入力バッファ回路11は、その入力部Pと接
地線GNDとの間に容量素子C1を接続して備える。こ
の容量素子C1は、図5に示すように、電界効果トラン
ジスタのゲート容量を用いることにより小さな面積で形
成することができる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 4, the input buffer circuit 11 of the present embodiment is provided with a capacitive element C1 connected between its input portion P and the ground line GND. As shown in FIG. 5, the capacitive element C1 can be formed in a small area by using the gate capacitance of the field effect transistor.

【0038】即ち、図4に示す容量C1は、図5に示す
ように、Nウェル中に形成されたP型不純物の高濃度領
域を一方の電極とし、ゲート酸化膜を挟んでこのP型不
純物高濃度領域PLと対向するゲート配線層GLを他方
の電極として構成される。そして、上記一方の電極は、
N型トランジスタTN1のソースと共に接地線GNDに
接続され、上記他方の電極は、N型トランジスタTN1
のゲートと共に入力部Pに接続される。ここで、容量素
子C1の容量値は、例えば、入力部Pの寄生容量値(1
pF)の3〜5倍程度に設定される。
That is, in the capacitor C1 shown in FIG. 4, as shown in FIG. 5, the P-type impurity high concentration region formed in the N-well is used as one electrode, and the P-type impurity is sandwiched with the gate oxide film interposed therebetween. The gate wiring layer GL facing the high concentration region PL is configured as the other electrode. Then, the one electrode is
It is connected to the ground line GND together with the source of the N-type transistor TN1, and the other electrode is connected to the N-type transistor TN1.
Is connected to the input section P together with the gate of. Here, the capacitance value of the capacitive element C1 is, for example, the parasitic capacitance value (1
pF) is set to about 3 to 5 times.

【0039】なお、図5に示す例では、上記一方の電極
を形成するP型不純物領域PLは、Nウェル中に形成す
るものとしたが、P基板上に直接形成してもよい。ま
た、所謂MOS容量を用いて構成することも可能ではあ
るが、MOS容量の場合、その閾値を越すまで電位差が
生じないと、電極の一方を構成するチャネルが形成され
ないので、大きな雑音信号に対してのみ応答するものと
なり、小さな雑音信号に起因した誤動作を防ぐことがで
きなくなる。従って、本実施形態のように、チャネルを
介さずに、容量を形成できる構成が望ましい。
In the example shown in FIG. 5, the P-type impurity region PL forming the one electrode is formed in the N well, but it may be formed directly on the P substrate. It is also possible to use a so-called MOS capacitor, but in the case of a MOS capacitor, if a potential difference does not occur until the threshold is exceeded, the channel that constitutes one of the electrodes is not formed, so that a large noise signal However, the malfunction due to a small noise signal cannot be prevented. Therefore, as in this embodiment, it is desirable to have a configuration capable of forming a capacitance without going through a channel.

【0040】このような構成を有する本実施形態の入力
バッファ回路11では、図6に示すように、容量C1に
より接地線GNDの変化の方向に入力部Pの電位(信号
DIN)を誘導する。これにより、雑音信号に起因して
入力バッファ回路11の入力論理閾値が見かけ上変化し
ても、外部信号DINが入力論理閾値の変化に追従する
ので、外部信号DINがこの入力論理閾値を越すことが
なく、これにより内部信号DIXの反転が起こらない。
In the input buffer circuit 11 of the present embodiment having such a configuration, as shown in FIG. 6, the capacitance C1 induces the potential (signal DIN) of the input portion P in the direction of change of the ground line GND. As a result, even if the input logic threshold value of the input buffer circuit 11 apparently changes due to the noise signal, the external signal DIN follows the change of the input logic threshold value, so that the external signal DIN exceeds this input logic threshold value. , There is no inversion of the internal signal DIX.

【0041】同様にして、入力部Pと電源線Vddとの
間にも容量素子を設ければ、雑音信号に起因して電源線
Vddの電位が一時的に上昇しても、内部信号DIXの
反転が起こらず、誤動作を防ぐことができる。
Similarly, by providing a capacitive element between the input section P and the power supply line Vdd, even if the potential of the power supply line Vdd is temporarily increased due to a noise signal, the internal signal DIX of the internal signal DIX Inversion does not occur and malfunction can be prevented.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、入力する外部信号の電位を電源線または接地
線の電位の変化の方向に誘導して、外部信号が入力論理
閾値を越さないように構成したので、雑音信号により電
源線または接地線の電位が変動しても誤動作を防止する
ことができると共に、動作マージンを拡大することがで
きる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the potential of the input external signal is induced in the direction of the change of the potential of the power supply line or the ground line, and the external signal becomes the input logic threshold value. Since it is configured so as not to exceed the limit, it is possible to prevent malfunction even when the potential of the power supply line or the ground line changes due to a noise signal, and it is possible to expand the operation margin.

【0043】また、入力バッファ回路における電源線ま
たは接地線の電位の変化に基づいて外部信号の電位の誘
導を行うので、複数の入力バッファ回路において雑音信
号に時間的なずれがあったとしても、各入力バッファ回
路ごとに迅速に対処して誤動作を防止することができ
る。
Further, since the potential of the external signal is induced based on the change in the potential of the power supply line or the ground line in the input buffer circuit, even if there is a time lag in the noise signal in the plurality of input buffer circuits, It is possible to quickly deal with each input buffer circuit and prevent malfunction.

【0044】従って、本発明によれば、電源線または接
地線に発生した雑音信号に起因した誤動作を有効に防止
することができ、しかも極めて小規模な素子を追加する
のみで構成することができる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to effectively prevent a malfunction caused by a noise signal generated in the power supply line or the ground line, and to construct it by only adding an extremely small-scale element. .

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

【図1】本発明の第1の実施形態に係る入力バッファ回
路の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an input buffer circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態に係る入力バッファ回
路が形成された半導体チップの部分断面図である。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a semiconductor chip having an input buffer circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施形態に係る入力バッファ回
路の動作を説明するための波形図である。
FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation of the input buffer circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施形態に係る入力バッファ回
路の構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of an input buffer circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施形態に係る入力バッファ回
路が形成された半導体チップの部分断面図である。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a semiconductor chip having an input buffer circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施形態に係る入力バッファ回
路の動作を説明するための波形図である。
FIG. 6 is a waveform diagram for explaining the operation of the input buffer circuit according to the second embodiment of the present invention.

【図7】従来の入力バッファ回路を備えた半導体装置の
概略構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a semiconductor device including a conventional input buffer circuit.

【図8】従来の入力バッファ回路の誤動作のメカニズム
を説明するための波形図である。
FIG. 8 is a waveform diagram for explaining a malfunction mechanism of a conventional input buffer circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,11 入力バッファ回路 TP0,TP1 P型電界効果型トランジスタ TN0,TN1 N型電界効果型トランジスタ C1 容量素子 R1 抵抗素子 RP P型不純物拡散層を用いた抵抗素子 RN N型不純物拡散抵を用いた抵抗素子 P 入力部 PI 入力パッド Input buffer circuit TP0, TP1 P-type field effect transistor TN0, TN1 N-type field effect transistor C1 capacitive element R1 resistance element Resistance element using RPP type impurity diffusion layer Resistance element using RN N-type impurity diffusion resistor P input section PI input pad

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03K 19/0175 H03K 17/16 H03K 19/003 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H03K 19/0175 H03K 17/16 H03K 19/003

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体装置の入力バッファ回路であっ
て、 入力部及び電源線にソース及びドレインをそれぞれ接続
した第1導電型の電界効果トランジスタと、 該第1導電型の電界効果トランジスタのゲートと前記電
源線との間に接続された第1の抵抗素子と、 前記入力部及び接地線にソース及びドレインをそれぞれ
接続した第2導電型の電界効果トランジスタと、 該第2導電型の電界効果トランジスタのゲートと前記接
地線との間に接続された第2の抵抗素子とを備え 前記第1の抵抗素子及び前記第1導電型の電界効果トラ
ンジスタのゲート容量の値を、電源線を介して該ゲート
に伝達する雑音を緩和するように選択し、前記第2の抵
抗素子及び前記第2導電型の電界効果トランジスタのゲ
ート容量の値を、接地線を介して該ゲートに伝達する雑
音を緩和するように選択する ことを特徴とする入力バッ
ファ回路。
1. An input buffer circuit of a semiconductor device, comprising: a first conductivity type field effect transistor having a source and a drain connected to an input section and a power supply line; and a gate of the first conductivity type field effect transistor. A first resistance element connected between the power supply line, a second conductivity type field effect transistor in which a source and a drain are respectively connected to the input section and the ground line, and a second conductivity type field effect transistor connected and a second resistive element, said first resistive element and a field effect tiger of the first conductivity type between the gate and the ground line
The gate capacitance value of the
Selected to mitigate the noise transmitted to the second resistor.
The anti-element and the field effect transistor of the second conductivity type.
The value of the gate capacitance is transmitted to the gate through the ground line.
An input buffer circuit, which is selected so as to reduce sound .
【請求項2】 半導体装置の入力バッファ回路であっ
て、 入力部及び電源線にソース及びドレインをそれぞれ接続
した第1導電型の電界効果トランジスタと、 該第1導電型の電界効果トランジスタのゲートと前記電
源線との間に接続された第1の抵抗素子と、 前記入力部及び接地線にソース及びドレインをそれぞれ
接続した第2導電型の電界効果トランジスタと、 該第2導電型の電界効果トランジスタのゲートと前記接
地線との間に接続された第2の抵抗素子とを備え、 第1の抵抗素子は第2導電型の拡散抵抗を用いて形成さ
れ、第2の抵抗素子は第1導電型の拡散抵抗を用いて形
成されたことを特徴とする入力バッファ回路。
2. An input buffer circuit for a semiconductor device
The source and drain to the input section and the power supply line, respectively.
The first conductivity type field effect transistor, the gate of the first conductivity type field effect transistor and
A first resistance element connected between the source line and the source and drain to the input section and the ground line, respectively.
The connected second conductivity type field effect transistor, the gate of the second conductivity type field effect transistor and the contact.
A second resistance element connected to the ground wire, the first resistance element is formed by using a diffusion resistance of the second conductivity type, and the second resistance element is a diffusion resistance of the first conductivity type. input buffer circuit characterized by being formed with.
【請求項3】 入力部と外部端子との間に第3の抵抗素
子を備えたことを特徴とする請求項1又はに記載の入
力バッファ回路。
3. The input buffer circuit according to claim 1 or 2, further comprising a third resistive element between the input portion and the external terminal.
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