JP3512641B2 - Level shift circuit and semiconductor integrated circuit - Google Patents

Level shift circuit and semiconductor integrated circuit

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JP3512641B2
JP3512641B2 JP20051098A JP20051098A JP3512641B2 JP 3512641 B2 JP3512641 B2 JP 3512641B2 JP 20051098 A JP20051098 A JP 20051098A JP 20051098 A JP20051098 A JP 20051098A JP 3512641 B2 JP3512641 B2 JP 3512641B2
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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、入力信号の電圧レ
ベルをシフトさせるレベルシフト回路に関し、特に、5
Vや15V程度の小振幅の入力信号を、数十〜数百Vの大
振幅の信号にレベルシフトする場合等を対象とする。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a level shift circuit that shifts the voltage level of an input signal, and more particularly, to a level shift circuit.
This is intended for the case where a small amplitude input signal of V or 15V is level-shifted to a large amplitude signal of several tens to several hundreds V.

【0002】[0002]

【従来の技術】入力信号の電圧振幅を大きな電圧振幅に
レベルシフトする際、消費電流を抑制するために、入力
信号の論理変化点(立ち上がりエッジまたは立ち下がり
エッジ)を検出してレベルシフトを行い、論理変化点の
み電流が流れるようにしたレベルシフト回路が知られて
いる。
2. Description of the Related Art When a voltage amplitude of an input signal is level-shifted to a large voltage amplitude, a logical change point (a rising edge or a falling edge) of the input signal is detected to level-shift in order to suppress current consumption. A level shift circuit is known in which a current flows only at a logic change point.

【0003】図3はこの種の従来のブートストラップ方
式ハーフブリッジ・ドライバ回路内のレベルシフト回路
とその周辺部分の構成を示すブロック図である。図3の
回路は、立ち上がりエッジ信号出力回路1と、立ち下が
りエッジ信号出力回路2と、ハイサイド・ドライバ3
と、ハイサイド・ドライバ制御回路4と、キャパシタC
1と、ブートストラップ・ダイオードD1と、ローサイ
ド・ドライバ5と、ローサイド・ドライバ制御回路6と
を備える。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a level shift circuit and its peripheral portion in a conventional bootstrap type half bridge driver circuit of this type. The circuit of FIG. 3 includes a rising edge signal output circuit 1, a falling edge signal output circuit 2, and a high side driver 3.
, High-side driver control circuit 4, and capacitor C
1, a bootstrap diode D1, a low side driver 5, and a low side driver control circuit 6.

【0004】図3に示す各エッジ信号出力回路1,2
は、図4に詳細構成を示すように、エッジ検出回路11
と、インバータIV1と、nMOSトランジスタQ1と、抵抗
R1と、レベルシフトパルス受信回路12とを有する。
エッジ検出回路11、インバータIV1およびnMOSトラン
ジスタQ1は、ローサイド電源(5Vや15V程度の低電
圧電源)ラインL1から電源電圧の供給を受けて動作
し、レベルシフトパルス受信回路12は、ハイサイド電
源(数百V程度の高電圧電源)ラインL2から電源電圧
の供給を受けて動作する。
Each of the edge signal output circuits 1 and 2 shown in FIG.
Is the edge detection circuit 11 as shown in the detailed configuration of FIG.
, An inverter IV1, an nMOS transistor Q1, a resistor R1, and a level shift pulse receiving circuit 12.
The edge detection circuit 11, the inverter IV1 and the nMOS transistor Q1 operate by being supplied with the power supply voltage from the low side power supply (low voltage power supply of about 5V or 15V) line L1, and the level shift pulse receiving circuit 12 operates by the high side power supply ( It operates by being supplied with a power supply voltage from a high voltage power supply (line of several hundred V) line L2.

【0005】図4の点線よりも下側(以下、ローサイド
側と呼ぶ)は、コモン電圧(接地電圧)が常に一定であ
るのに対し、点線よりも上側(以下、ハイサイド側と呼
ぶ)は、コモン電圧(接地電圧)が大きな振幅で変動す
る。より詳細には、ハイサイド側のコモン電圧は、ハイ
サイド・ドライバ3のドライブ出力と同電圧であり、ド
ライブ出力の電圧に応じて大きく変動する。
The common voltage (ground voltage) is always constant below the dotted line in FIG. 4 (hereinafter referred to as the low side), while above the dotted line (hereinafter referred to as the high side). , The common voltage (ground voltage) fluctuates with large amplitude. More specifically, the common voltage on the high side is the same voltage as the drive output of the high side driver 3, and varies greatly according to the voltage of the drive output.

【0006】図4のエッジ検出回路11は、入力信号IN
に含まれる立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジを
検出し、エッジ検出パルスを出力する。インバータIV1
は、pMOSトランジスタQ2とnMOSトランジスタQ3で構
成され、エッジ検出パルスを反転出力する。インバータ
IV1の出力は、nMOSトランジスタQ1のゲート端子に入
力される。
The edge detection circuit 11 shown in FIG.
The rising edge or falling edge included in is detected and an edge detection pulse is output. Inverter IV1
Is composed of a pMOS transistor Q2 and an nMOS transistor Q3, and inverts and outputs an edge detection pulse. Inverter
The output of IV1 is input to the gate terminal of the nMOS transistor Q1.

【0007】エッジ検出回路11でエッジが検出される
と、nMOSトランジスタQ1がオンし、ハイサイド電源ラ
インL2から抵抗R1を通ってローサイド側コモンライ
ンに電流が流れる。この電流により、抵抗R1の両端に
電位差が生じる。この電位差をレベルシフトパルス受信
回路12で検出し、検出した電位差に応じてハイサイド
・ドライバ制御回路4はハイサイド・ドライバ3を駆動
する。
When the edge detection circuit 11 detects an edge, the nMOS transistor Q1 turns on, and a current flows from the high side power supply line L2 through the resistor R1 to the low side common line. This current causes a potential difference across the resistor R1. This potential difference is detected by the level shift pulse receiving circuit 12, and the high side driver control circuit 4 drives the high side driver 3 in accordance with the detected potential difference.

【0008】図3,図4のキャパシタC1は、ハイサイ
ド側コモンラインとハイサイド電源ラインL2との間に
接続され、ハイサイド・ドライバ3のドライブ出力に応
じて充放電を行う。具体的には、ドライブ出力がローレ
ベルのときはローサイド電源ラインL1からの電流によ
りキャパシタC1の充電が行われ、ドライブ出力がハイ
レベルのときはキャパシタC1からの放電電流がハイサ
イド電源ラインL2に供給される。
The capacitor C1 shown in FIGS. 3 and 4 is connected between the high-side common line and the high-side power supply line L2, and charges and discharges in accordance with the drive output of the high-side driver 3. Specifically, when the drive output is low level, the capacitor C1 is charged by the current from the low side power supply line L1, and when the drive output is high level, the discharge current from the capacitor C1 is supplied to the high side power supply line L2. Supplied.

【0009】ブートストラップ・ダイオードD1は、ハ
イサイド電源ラインL2からの電流がローサイド電源ラ
インL1に流れ込まないように電流の逆流を防止する。
ハイサイド・ドライバ制御回路4は、図3に示すよう
に、ラッチ回路21とゲート信号生成回路22を有す
る。ラッチ回路21は、各エッジ信号出力回路1,2内
のレベルシフトパルス受信回路12の出力信号に応じて
ラッチ動作を行い、図3の回路に入力される入力信号IN
と同周波数で電圧振幅の異なる信号を出力する。ゲート
信号生成回路22は、ラッチ回路21の出力に基づい
て、ハイサイド・ドライバ3を駆動するためのゲート信
号を生成する。
The bootstrap diode D1 prevents current from flowing backward so that the current from the high side power supply line L2 does not flow into the low side power supply line L1.
The high-side driver control circuit 4 has a latch circuit 21 and a gate signal generation circuit 22, as shown in FIG. The latch circuit 21 performs a latch operation according to the output signal of the level shift pulse receiving circuit 12 in each of the edge signal output circuits 1 and 2, and the input signal IN input to the circuit of FIG.
It outputs signals with the same frequency but different voltage amplitudes. The gate signal generation circuit 22 generates a gate signal for driving the high side driver 3 based on the output of the latch circuit 21.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】図3,図4の回路にお
いて、nMOSトランジスタQ1がオフ状態のときに、ハイ
サイド・ドライバ3がオン・オフすると、それに応じて
ハイサイド側のコモン電圧が変化し、抵抗R1を通って
ローサイド側に変位電流が流れる。この電流は、nMOSト
ランジスタQ1のドレイン−ゲート間容量を介して、イ
ンバータIV1内のnMOSトランジスタQ3に流れる。この
ため、インバータIV1の電流容量が十分でない場合に
は、nMOSトランジスタQ3が破壊したり、nMOSトランジ
スタQ3とpMOSトランジスタQ2がラッチアップを起こ
したり、nMOSトランジスタQ1のゲート電圧が上昇して
nMOSトランジスタQ1が誤動作を起こしたり、耐圧以上
のゲート電圧がnMOSトランジスタQ1に印加されてnMOS
トランジスタQ1が破壊したりするおそれがある。ま
た、nMOSトランジスタQ3の電流容量を十分に確保する
ためには、トランジスタのサイズを大きくしなければな
らず、高集積化が困難になる。
In the circuits of FIGS. 3 and 4, when the high-side driver 3 is turned on and off while the nMOS transistor Q1 is off, the common voltage on the high side changes accordingly. Then, the displacement current flows to the low side through the resistor R1. This current flows to the nMOS transistor Q3 in the inverter IV1 via the drain-gate capacitance of the nMOS transistor Q1. Therefore, when the current capacity of the inverter IV1 is not sufficient, the nMOS transistor Q3 is destroyed, the nMOS transistor Q3 and the pMOS transistor Q2 latch up, and the gate voltage of the nMOS transistor Q1 rises.
If the nMOS transistor Q1 malfunctions or a gate voltage higher than the breakdown voltage is applied to the nMOS transistor Q1,
The transistor Q1 may be destroyed. Further, in order to secure a sufficient current capacity of the nMOS transistor Q3, the size of the transistor must be increased, which makes it difficult to achieve high integration.

【0011】また、集積度向上のため、薄膜プロセスを
用いて図3のレベルシフト回路を形成すると、各MOSト
ランジスタのドレイン−ゲート容量が大きくなるととも
に、ゲート耐圧が低くなり、変位電流による影響が大き
くなる。
Further, if the level shift circuit of FIG. 3 is formed by using a thin film process in order to improve the degree of integration, the drain-gate capacitance of each MOS transistor becomes large and the gate breakdown voltage becomes low. growing.

【0012】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、高集積化が可能で、レベルシ
フト時に変位電流が流れてもトランジスタが破壊しない
ようにしたレベルシフト回路および半導体集積回路を提
供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to achieve high integration and a level shift circuit in which a transistor is not destroyed even if a displacement current flows during a level shift. And to provide a semiconductor integrated circuit.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、ローサイド電源およびローサイドコ
モン電源から電源電圧の供給を受けることにより、入力
信号の論理変化位置を示す信号を出力するエッジ信号出
力回路と、前記エッジ信号出力回路の出力信号の論理に
応じてオン・オフする第1のトランジスタと、ハイサイ
ド電源から電源電圧の供給を受けることにより、前記第
1のトランジスタのオン・オフに応じて、前記入力信号
の電圧レベルをシフトさせたレベルシフト信号を出力す
るハイサイド電圧生成回路と、前記ハイサイド電圧生成
回路の出力に基づいて負荷を駆動する負荷駆動回路と、
を備えたレベルシフト回路において、前記第1のトラン
ジスタにカスコード接続される第2のトランジスタと、
前記第1のトランジスタがオフ状態のときに、前記負荷
駆動回路の出力電圧の変動に応じて前記ハイサイド電圧
生成回路内を流れる変位電流を、前記第2のトランジス
タのドレイン−ゲート間容量を介して前記ローサイド電
源側に流す第1の電流経路と、前記第1のトランジスタ
がオフ状態のときに、前記変位電流を前記第2のトラン
ジスタのドレイン−ソース間容量および前記第1のトラ
ンジスタのドレイン−ゲート間容量を介して前記ローサ
イドコモン電源に流す第2の電流経路と、を備える。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention outputs a signal indicating a logical change position of an input signal by receiving a power supply voltage from a low-side power supply and a low-side common power supply. An edge signal output circuit, a first transistor that is turned on / off according to the logic of the output signal of the edge signal output circuit, and a high-side power supply that supplies a power supply voltage to turn on / off the first transistor. A high-side voltage generation circuit that outputs a level shift signal obtained by shifting the voltage level of the input signal in response to turning off, and a load drive circuit that drives a load based on the output of the high-side voltage generation circuit,
A level shift circuit including: a second transistor cascode-connected to the first transistor;
When the first transistor is in the off state, the displacement current flowing in the high side voltage generation circuit according to the fluctuation of the output voltage of the load drive circuit is transferred via the drain-gate capacitance of the second transistor. And a first current path flowing to the low-side power supply side, and the displacement current causes the displacement current to flow between the drain-source capacitance of the second transistor and the drain of the first transistor when the first transistor is off. A second current path that flows to the low-side common power source through the inter-gate capacitance.

【0014】また、本発明は、入力信号の立ち上がりエ
ッジ位置を示す信号を出力する第1のエッジ位置信号出
力回路と、入力信号の立ち下がりエッジ位置を示す信号
を出力する第2のエッジ位置信号出力回路と、前記第1
および第2のエッジ位置信号出力回路の出力信号に基づ
いて、前記入力信号の電圧レベルをシフトさせたレベル
シフト信号を出力するハイサイド電圧生成回路と、前記
ハイサイド電圧生成回路の出力に基づいて負荷を駆動す
る負荷駆動回路と、を備えたレベルシフト回路におい
て、前記第1のエッジ位置信号出力回路は、ローサイド
電源およびローサイドコモン電源からの電源電圧の供給
を受けることにより、前記入力信号の立ち上がりエッジ
位置を検出する第1のエッジ検出回路と、前記第1のエ
ッジ検出回路の出力論理に応じてオン・オフする第1の
トランジスタと、前記第1のトランジスタにカスコード
接続された第2のトランジスタと、前記第2のトランジ
スタの出力端とハイサイド電源との間に接続された第1
の抵抗と、前記ハイサイド電源から電源電圧の供給を受
けることにより、前記第1の抵抗の両端電圧に応じて、
前記入力信号の立ち上がりエッジ位置を示す信号を出力
する第1のレベルシフトパルス出力回路と、前記第1の
トランジスタがオフ状態のときに、前記負荷駆動回路の
出力電圧の変動に応じて前記ハイサイド電源から前記抵
抗に流れる変位電流を、前記第2のトランジスタのドレ
イン−ゲート間容量を介して前記ローサイド電源側に流
す第1の電流経路と、前記第1のトランジスタがオフ状
態のときに、前記変位電流を前記第2のトランジスタの
ドレイン−ソース間容量および前記第1のトランジスタ
のドレイン−ゲート間容量を介して前記ローサイドコモ
ン電源に流す第2の電流経路と、を有し、前記第2のエ
ッジ位置信号出力回路は、前記ローサイド電源から電源
電圧の供給を受けることにより、前記入力信号の立ち下
がりエッジ位置を検出する第2のエッジ検出回路と、前
記第2のエッジ検出回路の出力論理に応じてオン・オフ
する第3のトランジスタと、前記第3のトランジスタに
カスコード接続された第4のトランジスタと、前記第4
のトランジスタの出力端と前記ハイサイド電源との間に
接続された第2の抵抗と、前記ハイサイド電源から電源
電圧の供給を受けることにより、前記第2の抵抗の両端
電圧に応じて、前記入力信号の立ち下がりエッジ位置を
示す信号を出力する第2のレベルシフトパルス出力回路
と、前記第3のトランジスタがオフ状態のときに前記変
位電流を前記第4のトランジスタのドレイン−ゲート間
容量を介して前記ローサイド電源側に流す第3の電流経
路と、前記第1のトランジスタがオフ状態のときに、前
記変位電流を前記第4のトランジスタのドレイン−ソー
ス間容量および前記第3のトランジスタのドレイン−ゲ
ート間容量を介して前記ローサイドコモン電源に流す第
4の電流経路と、を有する。
Further, according to the present invention, a first edge position signal output circuit for outputting a signal indicating a rising edge position of an input signal and a second edge position signal for outputting a signal indicating a falling edge position of the input signal. An output circuit and the first
And a high side voltage generation circuit that outputs a level shift signal obtained by shifting the voltage level of the input signal based on the output signal of the second edge position signal output circuit, and based on the output of the high side voltage generation circuit In a level shift circuit including a load driving circuit for driving a load, the first edge position signal output circuit receives a power supply voltage from a low-side power supply and a low-side common power supply, thereby rising the input signal. A first edge detection circuit that detects an edge position, a first transistor that is turned on / off according to an output logic of the first edge detection circuit, and a second transistor that is cascode-connected to the first transistor. And a first transistor connected between the output terminal of the second transistor and the high-side power supply.
And a power supply voltage supplied from the high-side power supply, depending on the voltage across the first resistor,
A first level shift pulse output circuit that outputs a signal indicating a rising edge position of the input signal; and the high side according to a change in an output voltage of the load drive circuit when the first transistor is in an off state. A first current path that causes a displacement current flowing from the power source to the resistor to flow to the low-side power source side via the drain-gate capacitance of the second transistor, and the first transistor is in an off state, A second current path for causing a displacement current to flow to the low-side common power supply via the drain-source capacitance of the second transistor and the drain-gate capacitance of the first transistor. The edge position signal output circuit receives the power supply voltage from the low side power supply to detect the falling edge position of the input signal. A second edge detection circuit for outputting, a third transistor that is turned on / off according to an output logic of the second edge detection circuit, a fourth transistor cascode-connected to the third transistor, and Fourth
A second resistor connected between the output end of the transistor and the high-side power supply, and a power supply voltage supplied from the high-side power supply, and the second resistor is connected in accordance with the voltage across the second resistor. A second level shift pulse output circuit that outputs a signal indicating the falling edge position of the input signal, and the displacement current when the third transistor is in the off state, and the displacement between the drain-gate capacitance of the fourth transistor. A third current path flowing to the low-side power supply side through the displacement current and the displacement current to the drain-source capacitance of the fourth transistor and the drain of the third transistor when the first transistor is in an off state. A fourth current path that flows to the low-side common power source via the inter-gate capacitance.

【0015】請求項1の発明を例えば図1,図3に対応
づけて説明すると、「エッジ信号出力回路」は立ち上が
りエッジ信号出力回路1と立ち下がりエッジ信号出力回
路2に、「第1のトランジスタ」はnMOSトランジスタQ
1に、「ハイサイド電圧生成回路」はハイサイド・ドラ
イバ制御回路4に、「負荷駆動回路」はハイサイド・ド
ライバ3に、「第2のトランジスタ」はnMOSトランジス
タQ4に、それぞれ相当する。
The invention of claim 1 will be described with reference to, for example, FIG. 1 and FIG. 3. The "edge signal output circuit" includes a rising edge signal output circuit 1 and a falling edge signal output circuit 2 and a "first transistor". Is an nMOS transistor Q
1, the "high-side voltage generation circuit" corresponds to the high-side driver control circuit 4, the "load drive circuit" corresponds to the high-side driver 3, and the "second transistor" corresponds to the nMOS transistor Q4.

【0016】請求項2の発明を例えば図1,図3に対応
づけて説明すると、「第1のエッジ信号出力回路」は立
ち上がりエッジ信号出力回路1に、「第2のエッジ信号
出力回路」は立ち下がりエッジ信号出力回路2に、「第
1および第2のエッジ検出回路」はエッジ検出回路11
に、「第1および第3のトランジスタ」はnMOSトランジ
スタQ1に、「第2および第4のトランジスタ」はnMOS
トランジスタQ4に、「第1および第2のレベルシフト
パルス出力回路」はレベルシフトパルス受信回路12
に、それぞれ相当する。
The invention of claim 2 will be described with reference to, for example, FIGS. 1 and 3, the "first edge signal output circuit" is the rising edge signal output circuit 1, and the "second edge signal output circuit" is the In the falling edge signal output circuit 2, the “first and second edge detection circuits” are the edge detection circuit 11
The "first and third transistors" are nMOS transistors Q1, and the "second and fourth transistors" are nMOS transistors.
In the transistor Q4, the “first and second level shift pulse output circuits” are the level shift pulse receiving circuit 12
, Respectively.

【0017】請求項3の発明を例えば図1に対応づけて
説明すると、「第1および第2のインバータ」はインバ
ータIV1に相当する。
When the invention of claim 3 is described in association with FIG. 1, for example, the "first and second inverters" correspond to the inverter IV1.

【0018】請求項6の発明を例えば図2に対応づけて
説明すると、「ローサイド電源回路」はローサイド電源
回路21に相当する。
The invention of claim 6 will be described with reference to FIG. 2, for example. The “low side power supply circuit” corresponds to the low side power supply circuit 21.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るレベルシフト
回路について、図面を参照しながら具体的に説明する。
以下で説明するレベルシフト回路は、図3と同様のブロ
ック構成を有し、立ち上がりエッジ信号出力回路1と、
立ち下がりエッジ信号出力回路2と、ハイサイド・ドラ
イバ3と、ハイサイド・ドライバ制御回路4と、キャパ
シタC1と、ブートストラップ・ダイオードD1と、ロ
ーサイド・ドライバ5と、ローサイド・ドライバ制御回
路6とを備える。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A level shift circuit according to the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
The level shift circuit described below has a block configuration similar to that of FIG. 3, and includes a rising edge signal output circuit 1 and
The falling edge signal output circuit 2, the high side driver 3, the high side driver control circuit 4, the capacitor C1, the bootstrap diode D1, the low side driver 5, and the low side driver control circuit 6 are provided. Prepare

【0020】(第1の実施形態)図1は第1の実施形態
のレベルシフト回路の主要部の構成を示す回路図であ
り、立ち上がりエッジ信号出力回路1aと立ち下がりエ
ッジ信号出力回路2aの詳細構成を示している。
(First Embodiment) FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of the main part of the level shift circuit according to the first embodiment. Details of the rising edge signal output circuit 1a and the falling edge signal output circuit 2a are shown. The configuration is shown.

【0021】本実施形態のレベルシフト回路は半導体チ
ップ内に形成され、図1に示すローサイド電源ラインL
1には、チップ外部に設けられる不図示のローサイド電
源からローサイド電源電圧が供給される。
The level shift circuit of this embodiment is formed in a semiconductor chip and has a low side power supply line L shown in FIG.
A low-side power supply voltage is supplied to 1 from a low-side power supply (not shown) provided outside the chip.

【0022】図1の点線より下側は低電圧(例えば、5
Vや15V)のローサイド電源ラインL1から電源供給を
受けて動作し、点線より上側は高電圧(例えば、数百
V)のハイサイド電源ラインL2から電源供給を受けて
動作する。なお、図1では、図4に示す従来の回路と同
じ構成部分には同一の符号を付しており、以下では相違
点を中心に説明する。
Below the dotted line in FIG. 1, a low voltage (for example, 5
It operates by receiving power supply from the low-side power supply line L1 of V or 15V) and receives power supply from the high-side power supply line L2 of high voltage (for example, several hundreds of V) above the dotted line. In FIG. 1, the same components as those of the conventional circuit shown in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and the difference will be mainly described below.

【0023】図1の各エッジ信号出力回路1a,2a
は、入力信号INに含まれる立ち上がりエッジまたは立ち
下がりエッジを検出してエッジ検出パルスを出力するエ
ッジ検出回路11と、pMOSトランジスタQ2およびnMOS
トランジスタQ3からなるインバータIV1と、インバー
タIV1の出力信号がゲート端子に入力されるnMOSトラン
ジスタQ1と、抵抗R1と、レベルシフトパルス受信回
路12とを有する。以上の構成は、図4と同様である。
Each edge signal output circuit 1a, 2a of FIG.
Is an edge detection circuit 11 that detects a rising edge or a falling edge included in the input signal IN and outputs an edge detection pulse, and a pMOS transistor Q2 and an nMOS.
It has an inverter IV1 composed of a transistor Q3, an nMOS transistor Q1 to which an output signal of the inverter IV1 is input to its gate terminal, a resistor R1, and a level shift pulse receiving circuit 12. The above configuration is similar to that of FIG.

【0024】これに加えて、図1の各エッジ信号出力回
路1a,2aは、nMOSトランジスタQ1にカスコード接
続されたnMOSトランジスタQ4を有する。nMOSトランジ
スタQ4のドレイン端子は抵抗R1に接続され、ゲート
端子はローサイド電源ラインL1に接続され、nMOSトラ
ンジスタQ4のゲート端子とソース端子の間には、ダイ
オードD2が接続されている。nMOSトランジスタQ4
は、nMOSトランジスタQ1よりもドレイン−ソース間を
高耐圧構造にしている。これは、nMOSトランジスタQ1
がオンのときは、nMOSトランジスタQ1の電流制限によ
り、nMOSトランジスタQ4のみに高電圧がかかるためで
ある。
In addition, each of the edge signal output circuits 1a and 2a of FIG. 1 has an nMOS transistor Q4 cascode-connected to the nMOS transistor Q1. The drain terminal of the nMOS transistor Q4 is connected to the resistor R1, the gate terminal is connected to the low-side power supply line L1, and the diode D2 is connected between the gate terminal and the source terminal of the nMOS transistor Q4. nMOS transistor Q4
Has a higher breakdown voltage structure between the drain and the source than the nMOS transistor Q1. This is the nMOS transistor Q1
This is because when is on, a high voltage is applied only to the nMOS transistor Q4 due to the current limitation of the nMOS transistor Q1.

【0025】次に、第1の実施形態のレベルシフト回路
の動作を説明する。入力信号INに含まれる立ち上がりエ
ッジと立ち下がりエッジはそれぞれ、立ち上がりエッジ
信号出力回路1aと立ち下がりエッジ信号出力回路2a
内の各エッジ検出回路11で検出される。
Next, the operation of the level shift circuit of the first embodiment will be described. The rising edge and the falling edge included in the input signal IN are the rising edge signal output circuit 1a and the falling edge signal output circuit 2a, respectively.
It is detected by each edge detection circuit 11 inside.

【0026】各エッジ検出回路11は、エッジを検出す
ると、エッジ検出パルスを出力する。このエッジ検出パ
ルスは、インバータIV1で反転されてnMOSトランジスタ
Q1のゲート端子に入力される。nMOSトランジスタQ1
は、エッジ検出回路11からエッジ検出パルスが出力さ
れると一時的にオンし、nMOSトランジスタQ1とpMOSト
ランジスタQ4の接続点の電圧が低下する。これによ
り、nMOSトランジスタQ4もオンし、ハイサイド電源ラ
インL2から抵抗R1を介してローサイド側のコモンラ
インに電流が流れ、抵抗R1の両端に電位差が生じる。
Each edge detection circuit 11 outputs an edge detection pulse when detecting an edge. This edge detection pulse is inverted by the inverter IV1 and input to the gate terminal of the nMOS transistor Q1. nMOS transistor Q1
Is temporarily turned on when an edge detection pulse is output from the edge detection circuit 11, and the voltage at the connection point between the nMOS transistor Q1 and the pMOS transistor Q4 decreases. As a result, the nMOS transistor Q4 also turns on, current flows from the high-side power supply line L2 to the low-side common line via the resistor R1, and a potential difference is generated across the resistor R1.

【0027】図1の回路では、ローサイド側のコモン電
圧は常に一定レベル(例えば0V)であるのに対し、ハ
イサイド側のコモン電圧はハイサイド・ドライバ3のド
ライブ出力に応じて変動する。
In the circuit of FIG. 1, the common voltage on the low side is always at a constant level (for example, 0 V), while the common voltage on the high side varies according to the drive output of the high side driver 3.

【0028】レベルシフトパルス受信回路12は、抵抗
R1の両端の電位差を検出して、その電位差に応じた信
号を出力する。レベルシフトパルス受信回路12の出力
は、図4に示すように、ハイサイド・ドライバ制御回路
4に入力される。ハイサイド・ドライバ制御回路4は、
ラッチ回路21とゲート信号生成回路22を有し、各レ
ベルシフトパルス受信回路12の出力をラッチ回路21
で合成し、ラッチ回路21の出力に基づいてゲート信号
生成回路22でハイサイド・ドライバ3を駆動するため
のゲート信号を生成する。
The level shift pulse receiving circuit 12 detects the potential difference across the resistor R1 and outputs a signal corresponding to the potential difference. The output of the level shift pulse receiving circuit 12 is input to the high side driver control circuit 4, as shown in FIG. The high side driver control circuit 4 is
It has a latch circuit 21 and a gate signal generation circuit 22, and outputs the output of each level shift pulse reception circuit 12 to the latch circuit 21.
, And the gate signal generation circuit 22 generates a gate signal for driving the high side driver 3 based on the output of the latch circuit 21.

【0029】nMOSトランジスタQ4がオフ状態のとき
に、ハイサイド・ドライバ3がオン・オフすると、それ
に応じてハイサイド側のコモン電圧が変動するため、ハ
イサイド電源ラインL2から抵抗R1を介してローサイ
ド側に変位電流が流れる。この変位電流は、図1の矢印
a,bで示す2つの経路を通ってローサイド側に流れ
る。
When the high-side driver 3 is turned on / off while the nMOS transistor Q4 is off, the common voltage on the high-side changes accordingly, so that the high-side power supply line L2 passes through the resistor R1 and the low-side. Displacement current flows to the side. This displacement current flows to the low side by way of two paths indicated by arrows a and b in FIG.

【0030】矢印aは、nMOSトランジスタQ4のドレイ
ン−ゲート間容量Cdg2を介してローサイド電源ライン
L1に流れる経路を示している。また、矢印bは、nMOS
トランジスタQ4のドレイン−ソース間容量Cds2と、n
MOSトランジスタQ1のドレイン−ゲート間容量Cdg1
と、nMOSトランジスタQ3のドレイン−ソース間を通っ
てローサイド側のコモンラインに流れる経路を示してい
る。
An arrow a indicates a path which flows to the low side power supply line L1 via the drain-gate capacitance Cdg2 of the nMOS transistor Q4. The arrow b indicates the nMOS.
The drain-source capacitance Cds2 of the transistor Q4 and n
Drain-gate capacitance Cdg1 of MOS transistor Q1
And a path flowing through the drain-source of the nMOS transistor Q3 to the common line on the low side.

【0031】図1のローサイド電源ラインL1に電圧を
供給する不図示のローサイド電源は、電流供給能力が十
分にあることを前提としているため、抵抗R1を通った
変位電流を、矢印aの経路を介して効率よくローサイド
電源ラインL1に導くことができる。
The low-side power supply (not shown) that supplies a voltage to the low-side power supply line L1 in FIG. 1 is premised on that it has sufficient current supply capability. Therefore, the displacement current passing through the resistor R1 is passed through the path indicated by the arrow a. It can be efficiently led to the low-side power supply line L1.

【0032】また、矢印bの経路上のnMOSトランジスタ
Q4のドレイン−ソース間容量Cds2とnMOSトランジス
タQ1のドレイン−ゲート間容量Cdg1は直列接続され
るため、両方を合わせた容量は、1/(1/Cds2+1/Cdg1)と
なり、各容量単体よりも容量値が小さくなる。このた
め、矢印bを通って流れる電流が従来よりも少なくな
り、nMOSトランジスタQ1のゲート電圧の上昇度合いも
小さくなる。また、nMOSトランジスタQ1のドレイン端
子とnMOSトランジスタQ4のゲート端子との間にはダイ
オードD2が接続されるため、nMOSトランジスタQ1の
ドレイン電圧は、ローサイド電源ラインL1と略同レベ
ルで制限がかかり、nMOSトランジスタQ1のドレイン端
子には高電圧は印加されなくなる。
Further, since the drain-source capacitance Cds2 of the nMOS transistor Q4 and the drain-gate capacitance Cdg1 of the nMOS transistor Q1 on the path of the arrow b are connected in series, the total capacitance of both is 1 / (1 / Cds2 + 1 / Cdg1), and the capacitance value is smaller than each capacitance unit. Therefore, the current flowing through the arrow b becomes smaller than in the conventional case, and the degree of increase in the gate voltage of the nMOS transistor Q1 also becomes small. Further, since the diode D2 is connected between the drain terminal of the nMOS transistor Q1 and the gate terminal of the nMOS transistor Q4, the drain voltage of the nMOS transistor Q1 is limited to the same level as that of the low-side power supply line L1. No high voltage is applied to the drain terminal of the transistor Q1.

【0033】このように、第1の実施形態は、nMOSトラ
ンジスタQ1と抵抗R1との間にnMOSトランジスタQ4
を接続し、ハイサイド電源ラインL2から抵抗R1を介
してローサイド側に流れる変位電流が、nMOSトランジス
タQ4のドレイン−ゲート間容量Cdg2を通ってローサ
イド電源ラインL1に流れるとともに、nMOSトランジス
タQ4のドレイン−ソース間容量Cds2とnMOSトランジ
スタQ1のドレイン−ゲート間容量Q1とnMOSトランジ
スタQ3のドレイン−ソース間を流れるようにしたた
め、nMOSトランジスタQ3に流れる電流が従来よりも減
少し、nMOSトランジスタQ3に規格以上の電流が流れな
くなる。したがって、nMOSトランジスタQ3の破壊を防
止できる。
As described above, in the first embodiment, the nMOS transistor Q4 is provided between the nMOS transistor Q1 and the resistor R1.
And a displacement current flowing from the high-side power supply line L2 to the low-side side through the resistor R1 flows to the low-side power supply line L1 through the drain-gate capacitance Cdg2 of the nMOS transistor Q4 and the drain of the nMOS transistor Q4. Since the source-to-source capacitance Cds2, the drain-to-gate capacitance Q1 of the nMOS transistor Q1 and the drain-source of the nMOS transistor Q3 are made to flow, the current flowing through the nMOS transistor Q3 is reduced as compared with the conventional one, and the nMOS transistor Q3 has a voltage higher than the standard. The current stops flowing. Therefore, the breakdown of the nMOS transistor Q3 can be prevented.

【0034】また、nMOSトランジスタQ1のゲート電圧
が従来よりも低くなるため、nMOSトランジスタQ1の誤
動作を防止できる。また、各トランジスタの端子間の容
量による影響を小さくできるため、寄生容量が大きくて
ゲート耐圧の低い薄膜プロセスを用いてレベルシフト回
路を形成でき、高集積化が可能となる。
Further, since the gate voltage of the nMOS transistor Q1 becomes lower than in the conventional case, the malfunction of the nMOS transistor Q1 can be prevented. Further, since the influence of the capacitance between the terminals of each transistor can be reduced, the level shift circuit can be formed using a thin film process having a large parasitic capacitance and a low gate breakdown voltage, and high integration is possible.

【0035】(第2の実施形態)外部から供給されるロ
ーサイド電源電圧が、レベルシフト回路内の各MOSトラ
ンジスタのゲート耐圧を越えている場合には、MOSトラ
ンジスタが破壊するおそれがある。そこで、以下に説明
する第2の実施形態は、外部から供給されたローサイド
電源電圧を、MOSトランジスタのゲート耐圧以下の電圧
にするローサイド電源回路を設けたものである。
(Second Embodiment) If the low-side power supply voltage supplied from the outside exceeds the gate breakdown voltage of each MOS transistor in the level shift circuit, the MOS transistor may be destroyed. Therefore, the second embodiment described below is provided with a low-side power supply circuit that makes the low-side power supply voltage supplied from the outside equal to or lower than the gate breakdown voltage of the MOS transistor.

【0036】図2は第2の実施形態のレベルシフト回路
の主要部の構成を示す回路図である。図2の回路は、ロ
ーサイド電源電圧を出力するローサイド電源回路21を
新たに設けた点を除いて、図1の回路と共通する。
FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of the main part of the level shift circuit of the second embodiment. The circuit of FIG. 2 is common to the circuit of FIG. 1 except that a low side power supply circuit 21 that outputs a low side power supply voltage is newly provided.

【0037】ローサイド電源回路21は、各MOSトラン
ジスタのゲート電圧がゲート耐圧を越えないように、外
部からのローサイド電源電圧を低下させる。ローサイド
電源回路21の出力端子には、ローサイド電源ラインL
1が接続される。
The low side power supply circuit 21 lowers the external low side power supply voltage so that the gate voltage of each MOS transistor does not exceed the gate breakdown voltage. The output terminal of the low-side power supply circuit 21 has a low-side power supply line L
1 is connected.

【0038】これにより、ゲート耐圧の低いMOSトラン
ジスタでも使用できるようになり、薄膜プロセスなど、
ゲート耐圧の高いトランジスタを製造することが困難な
微細加工プロセスを用いてレベルシフト回路を形成で
き、集積度を向上できる。
As a result, it becomes possible to use even a MOS transistor having a low gate breakdown voltage, such as in a thin film process.
A level shift circuit can be formed using a fine processing process in which it is difficult to manufacture a transistor having a high gate breakdown voltage, and the degree of integration can be improved.

【0039】上述した各実施形態において、ローサイド
電源電圧やハイサイド電源電圧の電圧値に特に制限はな
い。
In each of the above-mentioned embodiments, there are no particular restrictions on the voltage values of the low-side power supply voltage and the high-side power supply voltage.

【0040】また、上述した各実施形態では、ハイサイ
ド側コモン電圧とハイサイドドライバ3のドライブ出力
とを同電圧にしたが、必ずしも同電圧である必要はな
い。
In each of the above-described embodiments, the high-side common voltage and the drive output of the high-side driver 3 have the same voltage, but they do not necessarily have to have the same voltage.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、レベルシフト回路内に第2のトランジスタを設
け、ハイサイド電圧生成回路内を流れる変位電流を、第
2のトランジスタのドレイン−ゲート間容量を介してロ
ーサイド電源側に流すとともに、第2のトランジスタの
ドレイン−ソース間容量および前記第1のトランジスタ
のドレイン−ゲート間容量を介して流すようにしたた
め、第1のトランジスタ等のゲート電圧の上昇を抑制で
き、これらトランジスタの破壊を防止できる。したがっ
て、寄生容量が大きくゲート耐圧の低い薄膜プロセスを
用いてレベルシフト回路を形成でき、高集積化が可能と
なる。
As described above in detail, according to the present invention, the second transistor is provided in the level shift circuit, and the displacement current flowing in the high side voltage generating circuit is controlled by the drain of the second transistor. Since it is made to flow to the low-side power supply side via the inter-gate capacitance, and is also made to flow via the drain-source capacitance of the second transistor and the drain-gate capacitance of the first transistor, the gate of the first transistor, etc. The rise in voltage can be suppressed, and the breakdown of these transistors can be prevented. Therefore, the level shift circuit can be formed using a thin film process having a large parasitic capacitance and a low gate breakdown voltage, and high integration can be achieved.

【0042】また、変位電流の一部を、第2のトランジ
スタのドレイン−ゲート間容量を介してローサイド電源
側に流すようにしたため、レベルシフト回路内のインバ
ータに流れる変位電流の量が少なくなり、小サイズのト
ランジスタを用いてレベルシフト回路を形成でき、素子
形成面積を削減できる。
Further, since a part of the displacement current is made to flow to the low side power source side via the drain-gate capacitance of the second transistor, the amount of the displacement current flowing to the inverter in the level shift circuit is reduced, A level shift circuit can be formed using a small-sized transistor, and the element formation area can be reduced.

【0043】また、ローサイド電源電圧を出力するロー
サイド電源回路を設けることにより、ローサイド電源電
圧がトランジスタのゲート耐圧を越えなくなり、ゲート
耐圧の低いトランジスタでも利用できることから、薄膜
プロセスを用いてレベルシフト回路を形成できる。
Further, by providing the low-side power supply circuit for outputting the low-side power supply voltage, the low-side power supply voltage does not exceed the gate breakdown voltage of the transistor, and even a transistor having a low gate breakdown voltage can be used. Therefore, a level shift circuit is formed using a thin film process. Can be formed.

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

【図1】第1の実施形態のレベルシフト回路の主要部の
構成を示す回路図。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a main part of a level shift circuit according to a first embodiment.

【図2】第2の実施形態のレベルシフト回路の主要部の
構成を示す回路図。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a main part of a level shift circuit according to a second embodiment.

【図3】従来のレベルシフト回路のブロック図。FIG. 3 is a block diagram of a conventional level shift circuit.

【図4】図3の回路の主要部の詳細構成を示す回路図。FIG. 4 is a circuit diagram showing a detailed configuration of a main part of the circuit of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1a 立ち上がりエッジ信号出力回路 2,2a 立ち下がりエッジ信号出力回路 3 ハイサイドドライバ 4 ハイサイド・ドライバ制御回路 5 ローサイドドライバ 6 ローサイド・ドライバ制御回路 11 エッジ検出回路 12 レベルシフトパルス受信回路 IV1 インバータ 1,1a Rising edge signal output circuit 2,2a Falling edge signal output circuit 3 high side driver 4 High side driver control circuit 5 low side driver 6 Low-side driver control circuit 11 Edge detection circuit 12 level shift pulse receiving circuit IV1 inverter

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03K 19/0185 H03K 5/02 H03K 19/003 Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H03K 19/0185 H03K 5/02 H03K 19/003

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ローサイド電源およびローサイドコモン電
源から電源電圧の供給を受けることにより、入力信号の
論理変化位置を示す信号を出力するエッジ信号出力回路
と、 前記エッジ信号出力回路の出力信号の論理に応じてオン
・オフする第1のトランジスタと、 ハイサイド電源から電源電圧の供給を受けることによ
り、前記第1のトランジスタのオン・オフに応じて、前
記入力信号の電圧レベルをシフトさせたレベルシフト信
号を出力するハイサイド電圧生成回路と、 前記ハイサイド電圧生成回路の出力に基づいて負荷を駆
動する負荷駆動回路と、を備えたレベルシフト回路にお
いて、 前記第1のトランジスタにカスコード接続される第2の
トランジスタと、 前記第1のトランジスタがオフ状態のときに、前記負荷
駆動回路の出力電圧の変動に応じて前記ハイサイド電圧
生成回路内を流れる変位電流を、前記第2のトランジス
タのドレイン−ゲート間容量を介して前記ローサイド電
源側に流す第1の電流経路と、 前記第1のトランジスタがオフ状態のときに、前記変位
電流を 前記第2のトランジスタのドレイン−ソース間容
量および前記第1のトランジスタのドレイン−ゲート間
容量を介して前記ローサイドコモン電源に流す第2の電
流経路と、を備えることを特徴とするレベルシフト回
路。
1. A low-side power supply and a low-side common power supply.
An edge signal output circuit that outputs a signal indicating a logical change position of an input signal when supplied with a power supply voltage from a source, and a first transistor that is turned on / off according to the logic of the output signal of the edge signal output circuit. And a high side voltage generation circuit that outputs a level shift signal obtained by shifting the voltage level of the input signal according to ON / OFF of the first transistor by receiving a power supply voltage from a high side power supply. A load drive circuit that drives a load based on the output of the high-side voltage generation circuit; a second transistor cascode-connected to the first transistor; and a first transistor. Is in the off state, the voltage flowing in the high side voltage generation circuit changes according to the fluctuation of the output voltage of the load drive circuit. A first current path through which a second current flows through the drain-gate capacitance of the second transistor to the low-side power supply side, and the displacement when the first transistor is in an off state.
A second current flowing through the low-side common power source through a drain-source capacitance of the second transistor and a drain-gate capacitance of the first transistor.
And a flow path .
【請求項2】入力信号の立ち上がりエッジ位置を示す信
号を出力する第1のエッジ位置信号出力回路と、 入力信号の立ち下がりエッジ位置を示す信号を出力する
第2のエッジ位置信号出力回路と、 前記第1および第2のエッジ位置信号出力回路の出力信
号に基づいて、前記入力信号の電圧レベルをシフトさせ
たレベルシフト信号を出力するハイサイド電圧生成回路
と、 前記ハイサイド電圧生成回路の出力に基づいて負荷を駆
動する負荷駆動回路と、を備えたレベルシフト回路にお
いて、 前記第1のエッジ位置信号出力回路は、 ローサイド電源およびローサイドコモン電源からの電源
電圧の供給を受けることにより、前記入力信号の立ち上
がりエッジ位置を検出する第1のエッジ検出回路と、 前記第1のエッジ検出回路の出力論理に応じてオン・オ
フする第1のトランジスタと、 前記第1のトランジスタにカスコード接続された第2の
トランジスタと、 前記第2のトランジスタの出力端とハイサイド電源との
間に接続された第1の抵抗と、 前記ハイサイド電源から電源電圧の供給を受けることに
より、前記第1の抵抗の両端電圧に応じて、前記入力信
号の立ち上がりエッジ位置を示す信号を出力する第1の
レベルシフトパルス出力回路と、前記第1のトランジスタがオフ状態のときに、前記負荷
駆動回路の出力電圧の変動に応じて前記ハイサイド電源
から前記抵抗に流れる変位電流を、前記第2のトランジ
スタのドレイン−ゲート間容量を介して前記ローサイド
電源側に流す第1の電流経路と、 前記第1のトランジスタがオフ状態のときに、前記変位
電流を前記第2のトランジスタのドレイン−ソース間容
量および前記第1のトランジスタのドレイン−ゲート間
容量を介して前記ローサイドコモン電源に流す第2の電
流経路と、 を有し、 前記第2のエッジ位置信号出力回路は、 前記ローサイド電源から電源電圧の供給を受けることに
より、前記入力信号の立ち下がりエッジ位置を検出する
第2のエッジ検出回路と、 前記第2のエッジ検出回路の出力論理に応じてオン・オ
フする第3のトランジスタと、 前記第3のトランジスタにカスコード接続された第4の
トランジスタと、 前記第4のトランジスタの出力端と前記ハイサイド電源
との間に接続された第2の抵抗と、 前記ハイサイド電源から電源電圧の供給を受けることに
より、前記第2の抵抗の両端電圧に応じて、前記入力信
号の立ち下がりエッジ位置を示す信号を出力する第2の
レベルシフトパルス出力回路と、前記第3のトランジスタがオフ状態のときに前記変位電
流を前記第4のトランジスタのドレイン−ゲート間容量
を介して前記ローサイド電源側に流す第3の電流経路
と、 前記第1のトランジスタがオフ状態のときに、前記変位
電流を前記第4のトランジスタのドレイン−ソース間容
量および前記第3のトランジスタのドレイン−ゲート間
容量を介して前記ローサイドコモン電源に流す第4の電
流経路と、 を有することを特徴とするレベルシフト回
路。
2. A first edge position signal output circuit which outputs a signal indicating a rising edge position of an input signal, and a second edge position signal output circuit which outputs a signal indicating a falling edge position of the input signal. A high-side voltage generation circuit that outputs a level shift signal obtained by shifting the voltage level of the input signal based on the output signals of the first and second edge position signal output circuits; and an output of the high-side voltage generation circuit. And a load drive circuit that drives a load based on the input voltage of the first edge position signal output circuit, the first edge position signal output circuit receiving a power supply voltage from a low- side power supply and a low-side common power supply. A first edge detection circuit for detecting a rising edge position of a signal, and an output logic of the first edge detection circuit A first transistor that is turned on and off; a second transistor that is cascode-connected to the first transistor; and a first resistor that is connected between an output terminal of the second transistor and a high-side power supply. A first level shift pulse output circuit that outputs a signal indicating a rising edge position of the input signal according to a voltage across the first resistor by receiving a power supply voltage from the high-side power supply, When the first transistor is off, the load
The high side power supply according to the fluctuation of the output voltage of the drive circuit
The displacement current flowing from the second resistor to the resistor.
The low side via the drain-gate capacitance of the
A first current path flowing to the power supply side, and the displacement when the first transistor is in an off state
The current is applied to the drain-source capacitance of the second transistor.
And the drain-gate of the first transistor
A second power source that flows to the low-side common power source via a capacitor.
A second edge detection circuit that detects a falling edge position of the input signal by receiving a power supply voltage from the low side power supply. A third transistor that is turned on / off according to an output logic of the second edge detection circuit, a fourth transistor cascode-connected to the third transistor, an output terminal of the fourth transistor, and A second resistance connected between the high-side power supply and a power supply voltage supplied from the high-side power supply, so that a falling edge position of the input signal is generated according to a voltage across the second resistance. And a second level shift pulse output circuit that outputs a signal indicating that the displacement current is generated when the third transistor is in an off state.
Current to the drain-gate capacitance of the fourth transistor
Third current path flowing through the low-side power supply side via
And the displacement of the first transistor when the first transistor is off.
The current is applied to the drain-source capacitance of the fourth transistor.
Quantity and drain-gate of said third transistor
A fourth electric current that flows to the low-side common power source via a capacitor.
A level shift circuit having a flow path .
【請求項3】前記ローサイド電源から電源電圧の供給を
受けることにより、前記第1のエッジ検出回路の出力信
号を反転出力する第1のインバータと、 前記ローサイド電源から電源電圧の供給を受けることに
より、前記第2のエッジ検出回路の出力信号を反転出力
する第2のインバータと、を備え、 前記第1のインバータの出力は前記第1のトランジスタ
のゲート端子に入力され、 前記第2のインバータの出力は前記第3のトランジスタ
のゲート端子に入力され、 前記第1のトランジスタがオフ状態のときに、前記変位
電流の一部を、前記第2のトランジスタのドレイン−ソ
ース間容量、前記第1のトランジスタのドレイン−ゲー
ト間容量、および前記第1のインバータを通る前記第2
の電流経路に流し、 前記第3のトランジスタがオフ状態のときに、前記変位
電流の一部を、前記第4のトランジスタのドレイン−ソ
ース間容量、前記第3のトランジスタのドレイン−ゲー
ト間容量、および前記第2のインバータを通る前記第4
の電流経路に流すことを特徴とする請求項2に記載のレ
ベルシフト回路。
3. A first inverter that inverts and outputs the output signal of the first edge detection circuit by receiving a power supply voltage from the low-side power supply; and a power supply voltage from the low-side power supply. A second inverter that inverts and outputs the output signal of the second edge detection circuit, the output of the first inverter is input to the gate terminal of the first transistor, and the output of the second inverter The output is input to the gate terminal of the third transistor, and when the first transistor is in the off state, a part of the displacement current is transferred to the drain-source capacitance of the second transistor and the first transistor. The drain-gate capacitance of the transistor, and the second through the first inverter
Flowing in the current path of, and when the third transistor is in an off state, a part of the displacement current is drain-source capacitance of the fourth transistor, drain-gate capacitance of the third transistor, And the fourth through the second inverter
3. The level shift circuit according to claim 2, wherein the level shift circuit is caused to flow in the current path.
【請求項4】前記第1および第2のエッジ検出回路と、
前記第1および第2のインバータと、前記第1〜第4の
トランジスタとを有するローサイド側回路は、電圧レベ
ルが一定のコモン電圧と前記ローサイド電源の電圧とに
基づいて動作し、 前記ハイサイド電圧生成回路と前記抵抗とを有するハイ
サイド側回路は、前記負荷駆動回路の出力電圧に応じて
電圧レベルが変動するコモン電圧と、前記ハイサイド電
源の電圧とに基づいて動作することを特徴とする請求項
3に記載のレベルシフト回路。
4. The first and second edge detection circuits,
A low-side circuit including the first and second inverters and the first to fourth transistors operates based on a common voltage having a constant voltage level and a voltage of the low-side power supply, and the high-side voltage A high-side circuit including a generation circuit and the resistor operates based on a common voltage whose voltage level varies according to an output voltage of the load drive circuit and a voltage of the high-side power supply. The level shift circuit according to claim 3.
【請求項5】前記ハイサイド側回路のコモン電圧は、前
記負荷駆動回路の出力電圧と同電圧であることを特徴と
する請求項4に記載のレベルシフト回路。
5. The level shift circuit according to claim 4, wherein the common voltage of the high side circuit is the same voltage as the output voltage of the load drive circuit.
【請求項6】外部から供給された電圧に基づいて前記ロ
ーサイド電源の電圧を生成するローサイド電源回路を備
え、 前記第1のトランジスタがオフ状態のときに前記変位電
流の一部を前記第2のトランジスタのドレイン−ゲート
間容量を介して前記ローサイド電源回路に流し、 前記第3のトランジスタがオフ状態のときに前記変位電
流の一部を前記第4のトランジスタのドレイン−ゲート
間容量を介して前記ローサイド電源回路に流すことを特
徴とする請求項2〜5のいずれかに記載のレベルシフト
回路。
6. A low-side power supply circuit for generating a voltage of the low-side power supply based on a voltage supplied from the outside, wherein a part of the displacement current is supplied to the second side when the first transistor is in an off state. The displacement current is caused to flow through the drain-gate capacitance of the transistor to the low-side power supply circuit, and a part of the displacement current is passed through the drain-gate capacitance of the fourth transistor when the third transistor is off. The level shift circuit according to any one of claims 2 to 5, wherein the level shift circuit is supplied to a low-side power supply circuit.
【請求項7】前記第2および第4のトランジスタは、nM
OSトランジスタであり、 前記第2および第4のトランジスタのゲート−ソース端
子間にそれぞれ接続された第1および第2のダイオード
を有し、 前記第1および第2のダイオードのアノード端子はそれ
ぞれ、前記第2および第4のトランジスタのソース端子
に接続され、カソード端子は、前記第2および第4のト
ランジスタのゲート端子に接続されることを特徴とする
請求項2〜6のいずれかに記載のレベルシフト回路。
7. The second and fourth transistors are nM
An OS transistor having first and second diodes respectively connected between gate and source terminals of the second and fourth transistors, wherein anode terminals of the first and second diodes are respectively 7. The level according to claim 2, wherein the level is connected to the source terminals of the second and fourth transistors, and the cathode terminal is connected to the gate terminals of the second and fourth transistors. Shift circuit.
【請求項8】請求項1〜7のいずれかに記載のレベルシ
フト回路を、薄膜プロセスを用いて半導体基板上に形成
したことを特徴とする半導体集積回路。
8. A semiconductor integrated circuit in which the level shift circuit according to claim 1 is formed on a semiconductor substrate by using a thin film process.
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