JP3946077B2 - ラッチ形レベルコンバータおよび受信回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はラッチ形レベルコンバータおよび受信回路に関し、特に、信号伝送システムや半導体記憶装置等の受信回路に搭載されるラッチ形レベルコンバータに関する。
【0002】
近年、例えば、情報処理装置に要求される処理速度は増加の一途をたどっており、その情報処理装置を構成するLSI(Large Scale Integration Circuit)間或いはLSI内の信号においても速度の向上が求められている。信号を高速伝送する場合、高周波成分のロスや信号の反射を防止するために小振幅で信号を伝送することが多い。そのため、受信回路には、小振幅信号を的確に増幅することができる回路を搭載する必要がある。さらに、システムによっては、電源電圧よりも高いコモンモードの入力信号が供給される場合があり、このような高いコモンモードの入力信号を受信することのできるラッチ形レベルコンバータの提供が要望されている。
【0003】
【従来の技術】
図1は従来のラッチ形レベルコンバータの一例を示す回路図であり、ストロングアームラッチ型の差動センスアンプ回路を示すものである。図1において、参照符号AVDは高電位電源線(高電位電源電圧)、AVSは低電位電源線(低電位電源電圧)、CKはクロック、d,dxは差動(相補)の入力信号、そして、q,qxは差動の出力信号を示している。ここで、符号『x』は反転レベルの信号を示し、例えば、信号dxおよびqxはそれぞれ信号dおよびqの反転レベルの信号を示している。
【0004】
図1に示されるように、従来のラッチ形レベルコンバータは、pチャネル型MOSトランジスタ(pMOSトランジスタ)101〜104およびnチャネル型MOSトランジスタ(nMOSトランジスタ)105〜109で構成される。nMOSトランジスタ107,108は、ゲートに差動の入力信号d,dxが供給される信号入力トランジスタ(差動対トランジスタ)であり、また、nMOSトランジスタ109は、ゲートに供給されるクロックCKによりオン/オフされて回路の動作を制御するクロック入力トランジスタである。
【0005】
pMOSトランジスタ102,103およびnMOSトランジスタ105,106は、信号入力トランジスタ107,108で受け取った入力信号d,dxのデータを保持するラッチ部を構成している。すなわち、ラッチ部は、交差接続された第1のインバータ(トランジスタ102,105)および第2のインバータ(トランジスタ103,106)により構成され、これら第1および第2のインバータの出力からラッチ形レベルコンバータの差動出力qxおよびqが取り出される。
【0006】
ここで、第1および第2のインバータにおける各pMOSトランジスタ102および103と並列に接続されたpMOSトランジスタ101および104は、プリチャージ用のトランジスタであり、クロックCKが低レベル『L』のときにオンして出力qxおよびqを高電位電源電圧AVDにプルアップするようになっている。
【0007】
図2は図1に示すラッチ形レベルコンバータの動作を説明するためのタイミング図である。
【0008】
図1および図2に示されるように、クロックCKが低レベル『L』のとき、nMOSトランジスタ109はオフし、そのとき、pMOSトランジスタ101,104がオンして差動出力q,qxが高レベル『H』にプリチャージされる。そして、クロックCKが低レベル『L』から高レベル『H』に立ち上がると、nMOSトランジスタ109がオンして回路が活性化(高電位電源線AVDから低電位電源線AVSへの電流パスが形成)され、このとき、入力信号dおよびdxの電位の違いにより信号入力トランジスタ107および108を流れる電流に差が生じて、出力ノード(出力信号q,qx)の電位は、差動の入力信号d,dxに対応して異なった値になる。
【0009】
また、出力ノード(q,qx)は、交差接続(クロスカップル)された第1および第2のインバータの入力兼出力となっているため、出力信号q,qxは入力信号d,dxに対応して高電位電源電圧AVD(高レベル『H』)または低電位電源線AVS(低レベル『L』)のレベルに増幅されると共に、クロックCKが高レベル『H』となっている期間保持(ラッチ)される。
【0010】
すなわち、クロックCKの立ち上がりタイミングで入力信号d,dxのデータD0,D1,D2,…が信号入力トランジスタ107,108を介して取り込まれ、クロックCKが高レベル『H』の期間だけラッチ部(トランジスタ102,105;103,106)により保持されて、データD0,D1,D2,…に対応した出力信号q,qxが出力される。なお、クロックCKが低レベル『L』の期間は、トランジスタ101,104がオンして出力信号q,qxは高電位電源電圧AVD(高レベル『H』)になる。
【0011】
ラッチ形レベルコンバータ(ストロングアームラッチ型の差動センスアンプ)は、クロックCKが低レベル『L』のとき並びに信号確定後は貫通電流を遮断して使用されることになる。なお、このラッチ形レベルコンバータの差動出力信号q,qxは、例えば、後段に接続されるSRラッチに供給される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
近年の半導体製造技術の進歩によるデバイス(トランジスタ)の小型化および高集積化、並びに、信号伝送の高速化に伴う信号の小振幅化等に応じて、例えば、ラッチ形レベルコンバータを構成する全てのトランジスタは、そのゲート酸化膜を薄くした低耐圧のものとして形成されている。
【0013】
そのため、例えば、図1に示すストロングアームラッチ型の差動センスアンプ(ラッチ形レベルコンバータ)に対して電源電圧より高いレベルのコモンモードを有する入力信号d,dxが入力される場合、入力信号d,dxをゲートで受けている信号入力トランジスタ107,108の耐圧よりも高い電圧が印加され、信号入力トランジスタの劣化が生じたり、さらには、信号入力トランジスタのゲート破壊を引き起こすことにもなりかねない。
【0014】
本発明は、上述した従来のラッチ形レベルコンバータが有する課題に鑑み、小振幅信号を的確に増幅することができ、また、電源電圧よりも高いコモンモードの入力信号も受信することのできるラッチ形レベルコンバータの提供を目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、電源電圧より高いレベルの入力信号が供給される信号入力トランジスタと、該信号入力トランジスタで受け取った入力信号のデータを保持するラッチ部と、クロックに応じて動作を制御するクロック入力トランジスタとを有するラッチ形レベルコンバータであって、前記信号入力トランジスタは、前記ラッチ部を構成するトランジスタよりも高耐圧なトランジスタであることを特徴とするラッチ形レベルコンバータが提供される。
【0016】
また、本発明によれば、ラッチ形レベルコンバータと、該ラッチ形レベルコンバータの出力をラッチするラッチ回路と、前記ラッチ形レベルコンバータに対するクロックを発生するクロック発生回路とを備えることを特徴とする受信回路が提供される。ここで、前記ラッチ形レベルコンバータは、入力信号が供給される信号入力トランジスタと、該信号入力トランジスタで受け取った入力信号のデータを保持するラッチ部と、クロックに応じて動作を制御するクロック入力トランジスタとを有し、前記信号入力トランジスタは、前記ラッチ部を構成するトランジスタよりも高耐圧なトランジスタとなっている。
【0017】
本発明のラッチ形レベルコンバータおよび受信回路によれば、入力信号が供給される信号入力トランジスタが高耐圧トランジスタとして構成される。これにより、小振幅信号を的確に増幅することができ、また、電源電圧よりも高いコモンモードの入力信号も受信することが可能になる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るラッチ形レベルコンバータおよび受信回路の実施例を、添付図面を参照して詳述する。
【0019】
図3は本発明に係るラッチ形レベルコンバータの第1実施例を示す回路図であり、ストロングアームラッチ型の差動センスアンプ回路を示すものである。図3において、参照符号AVDは高電位電源線(高電位電源電圧)、AVSは低電位電源線(低電位電源電圧)、CKはクロック、d,dxは差動(相補)の入力信号、そして、q,qxは差動の出力信号を示している。
【0020】
図3および図1の比較から明らかなように、本第1実施例のラッチ形レベルコンバータは、前述した図1のラッチ形レベルコンバータと同じ回路構成とされている。すなわち、本第1実施例のラッチ形レベルコンバータにおけるpMOSトランジスタ11〜14およびnMOSトランジスタ15〜19は、図1に示す従来のラッチ形レベルコンバータにおけるpMOSトランジスタ101〜104およびnMOSトランジスタ105〜109に対応する。
【0021】
ただし、本第1実施例のラッチ形レベルコンバータにおいて、入力信号d,dxをゲートで受け取る信号入力トランジスタ(差動対トランジスタ)17,18は、高耐圧のトランジスタとして構成されている。すなわち、nMOSトランジスタ17および18は、例えば、ゲート酸化膜を厚く形成した高耐圧トランジスタとされている。
【0022】
これにより、電源電圧より高いレベルのコモンモードを有する入力信号d,dxが入力される場合でも、信号入力トランジスタ17,18に劣化が生じることがなく、また、信号入力トランジスタ17,18のゲート破壊を防ぐことができる。このように、本第1実施例のラッチ形レベルコンバータによれば、小振幅信号を的確に増幅することができ、また、電源電圧よりも高いコモンモードの入力信号も受信することができる。
【0023】
図4は本発明に係るラッチ形レベルコンバータの第2実施例を示す回路図であり、図5は図4に示すラッチ形レベルコンバータの動作を説明するためのタイミング図である。
【0024】
図4および図3(図1)の比較から明らかなように、本第2実施例のラッチ形レベルコンバータは、上述した第1実施例における各トランジスタを逆の導電型のトランジスタで構成したものに相当する。
【0025】
すなわち、本第2実施例のラッチ形レベルコンバータは、ゲートに差動の入力信号d,dxが供給されるpMOSトランジスタ(信号入力トランジスタ)27,28、ゲートに供給されるクロックCKXによりオン/オフされて回路の動作を制御するpMOSトランジスタ(クロック入力トランジスタ)29、交差接続された2つのインバータ(nMOSトランジスタ22およびpMOSトランジスタ25よりなる第1のインバータ、および、nMOSトランジスタ23およびpMOSトランジスタ26よりなる第2のインバータ)で構成されたラッチ部、並びに、第1および第2のインバータにおける各nMOSトランジスタ22および23と並列に接続されたnMOSトランジスタ21および24を備えている。ここで、nMOSトランジスタ21および24は、クロックCKXが高レベル『H』のときにオンして出力qxおよびqを低電位電源電圧AVSにプルダウンするためのものである。
【0026】
図5は図4に示すラッチ形レベルコンバータの動作を説明するためのタイミング図である。
【0027】
図4および図5に示されるように、クロックCKXが高レベル『H』のとき、pMOSトランジスタ29はオフし、そのとき、nMOSトランジスタ21,24がオンして差動出力q,qxが低レベル『L』にプリチャージ(プリディスチャージ)される。そして、クロックCKXが高レベル『H』から低レベル『L』に立ち下がると、pMOSトランジスタ29がオンして回路が活性化(高電位電源線AVDから低電位電源線AVSへの電流パスが形成)され、このとき、入力信号dおよびdxの電位の違いにより信号入力トランジスタ27および28を流れる電流に差が生じて、出力ノード(q,qx)の電位は、差動の入力信号d,dxに対応して異なった値になる。
【0028】
また、出力ノード(q,qx)は、交差接続された第1および第2のインバータの入力兼出力となっているため、出力信号q,qxは入力信号d,dxに対応して高電位電源電圧AVD(高レベル『H』)または低電位電源線AVS(低レベル『L』)のレベルに増幅されると共に、クロックCKXが低レベル『L』となっている期間保持される。
【0029】
すなわち、クロックCKXの立ち下がりタイミングで入力信号d,dxのデータD0,D1,D2,…が信号入力トランジスタ27,28を介して取り込まれ、クロックCKXが低レベル『L』の期間だけラッチ部(トランジスタ22,25;23,26)により保持されて、データD0,D1,D2,…に対応した出力信号q,qxが出力される。なお、クロックCKXが高レベル『H』の期間は、トランジスタ21,24がオンして出力信号q,qxは低電位電源電圧AVS(低レベル『L』)になる。
【0030】
本第2実施例のラッチ形レベルコンバータにおいて、入力信号d,dxをゲートで受け取る信号入力トランジスタ(差動対トランジスタ)27,28は、高耐圧のトランジスタとして構成されている。すなわち、pMOSトランジスタ27および28は、例えば、ゲート酸化膜を厚く形成した高耐圧トランジスタとされている。
【0031】
これにより、電源電圧より高いレベルのコモンモードを有する入力信号d,dxが入力される場合でも、信号入力トランジスタ27,28に劣化が生じることがなく、また、信号入力トランジスタ27,28のゲート破壊を防ぐことができる。このように、本第2実施例のラッチ形レベルコンバータによれば、小振幅信号を的確に増幅することができ、また、電源電圧よりも高いコモンモードの入力信号も受信することができる。
【0032】
図6は本発明に係るラッチ形レベルコンバータの第3実施例を示す回路図である。
【0033】
図6と図3および図4との比較から明らかなように、本第3実施例のラッチ形レベルコンバータは、上述した図3の第1実施例と図4の第2実施例とを合成したものに相当する。ただし、プリチャージ(プリディスチャージ)用のトランジスタは取り除かれている。
【0034】
図6に示されるように、本第3実施例のラッチ形レベルコンバータは、高電位電源線AVDと低電位電源線AVSとの間に、クロックCKXがゲートに供給された第1のクロック入力トランジスタ(pMOSトランジスタ)30と、差動の入力信号d,dxがゲートに供給された第1の信号入力トランジスタ(pMOSトランジスタ31,32)と、2つのインバータ(nMOSトランジスタ35およびpMOSトランジスタ33よりなる第1のインバータ、および、nMOSトランジスタ36およびpMOSトランジスタ34よりなる第2のインバータ)で構成されたラッチ部と、入力信号d,dxがゲートに供給された第2の信号入力トランジスタ(nMOSトランジスタ37,38)と、クロックCKがゲートに供給された第2のクロック入力トランジスタ(nMOSトランジスタ)39とがその順番に接続されている。
【0035】
本第3実施例のラッチ形レベルコンバータにおいて、入力信号d,dxをゲートで受け取る第1の信号入力トランジスタ31,32および第2の信号入力トランジスタ37,38は、全て高耐圧のトランジスタとして構成されている。
【0036】
図7は図6に示すラッチ形レベルコンバータの動作を説明するためのタイミング図である。
【0037】
図6および図7に示されるように、クロックCKが低レベル『L』でクロックCKXが高レベル『H』のとき、nMOSトランジスタ39およびpMOSトランジスタ30はオフする。そして、クロックCKが低レベル『L』から高レベル『H』に立ち上がり、且つ、クロックCKXが高レベル『H』から低レベル『L』に立ち下がると、nMOSトランジスタ39およびpMOSトランジスタ30がオンして回路が活性化され、すなわち、高電位電源線AVDから低電位電源線AVSへの電流パスが形成される。このとき、入力信号dおよびdxの電位の違いにより第1の信号入力トランジスタ31および32および第2の信号入力トランジスタ37および38を流れる電流に差が生じて、出力ノード(出力信号q,qx)の電位は、差動の入力信号d,dxに対応して異なった値になる。
【0038】
また、出力ノード(q,qx)は、交差接続された第1および第2のインバータの入力兼出力となっているため、出力信号q,qxは入力信号d,dxに対応して高電位電源電圧AVD(高レベル『H』)または低電位電源線AVS(低レベル『L』)のレベルに増幅されると共に、クロックCKが高レベル『H』でクロックCKXが低レベル『L』となっている期間保持される。
【0039】
すなわち、クロックCKの立ち上がりでクロックCKXの立ち下がりタイミングで入力信号d,dxのデータD0,D1,D2,…が第1および第2の信号入力トランジスタ31,32;37,38を介して取り込まれ、クロックCKが高レベル『H』でクロックCKXが低レベル『L』の期間だけラッチ部(トランジスタ33,35;34,36)により保持されて、データD0,D1,D2,…に対応した出力信号q,qxが出力される。なお、クロックCKが低レベル『L』でクロックCKXが高レベル『H』の期間は、第1および第2のクロック入力トランジスタ30および39オフするため、出力信号q,qxは不定になる。
【0040】
これにより、電源電圧より高いレベルのコモンモードを有する入力信号d,dxが入力される場合でも、信号入力トランジスタ31,32;37,38に劣化が生じることがなく、また、信号入力トランジスタ31,32;37,38のゲート破壊を防ぐことができる。このように、本第3実施例のラッチ形レベルコンバータによれば、小振幅信号を的確に増幅することができ、また、電源電圧よりも高いコモンモードの入力信号も受信することができる。
【0041】
以上のように、本発明の各実施例は、信号入力トランジスタに高耐圧のトランジスタを用いることにより、トランジスタをゲート破壊がおこらない領域で動作させることができ、その結果、回路の歩留まりを向上させることができる。
【0042】
図8は本発明のラッチ形レベルコンバータが適用される信号伝送システムの一例を概略的に示すブロック図である。図8において、参照符号200は送信用LSI(送信回路)、300は受信用LSI(受信回路)、そして、400は信号伝送路を示している。
【0043】
送信LSI200は、差動の送信回路201を備え、差動の信号(d,dx)を信号伝送路400を介して受信LSI300に供給する。受信LSI300は、ラッチ形レベルコンバータ301、SRラッチ302およびクロック発生回路303を備える。ラッチ形レベルコンバータ301は、信号伝送路400を介して供給された差動の入力信号d,dxと、クロック発生回路303の出力(クロックCK,CKXの一方または両方)を受け取って、差動の出力信号q,qxをSRラッチ302に出力する。
【0044】
図9は図8に示す信号伝送システムにおける受信LSI(受信回路)の一例を示すブロック図である。図9に示す例では、差動の入力信号DIN,DINX(d,dxに対応)を4つのラッチ形レベルコンバータ310〜313で受け取り、各ラッチ形レベルコンバータ310〜313の出力をそれぞれ対応するSRラッチ320〜323を介して出力信号DT0,DT0X〜DT3,DT3Xとして出力するようになっている。
【0045】
ここで、各ラッチ形レベルコンバータ310〜313には、例えば、互いに位相が90°異なる四相クロックCK0〜CK3が供給されてインターリーブ動作するように構成されている。すなわち、ラッチ形レベルコンバータ310〜313は、入力信号DIN,DINXの伝送速度よりも遅いクロックCK0〜CK3を使用して駆動されている。
【0046】
図10は図9に示す受信LSIにおけるSRラッチの一例を示す回路図である。
【0047】
図10に示されるように、SRラッチ320(321〜323)は、NANDゲート3201,3202およびインバータ3203,3204を備える。NANDゲート3201および3202は、交差接続されてデータを保持するようになっており、その出力にはそれぞれ波形整形用のインバータ3203および3204が設けられている。
【0048】
図11は図9に示す受信LSIの動作を説明するためのタイミング図である。
【0049】
上述したように、図9に示す受信LSIは、四相のクロックCK0〜CK3によりインターリーブ駆動されるようになっており、例えば、クロックCK0の立ち上がりタイミングでラッチ形レベルコンバータ310が活性化されて入力信号DIN,DINXのデータD0を取り込み、そのラッチ形レベルコンバータ310の出力を、SRラッチ320を介して差動の出力信号DT0,DT0Xとして出力し、次に、クロックCK1の立ち上がりタイミングでラッチ形レベルコンバータ311が活性化されて入力信号DIN,DINXのデータD1を取り込み、そのラッチ形レベルコンバータ311の出力を、SRラッチ321を介して差動の出力信号DT1,DT1Xとして出力する。さらに、クロックCK2の立ち上がりタイミングでラッチ形レベルコンバータ312が活性化されて入力信号DIN,DINXのデータD2を取り込み、そのラッチ形レベルコンバータ312の出力を、SRラッチ322を介して差動の出力信号DT2,DT2Xとして出力し、そして、クロックCK3の立ち上がりタイミングでラッチ形レベルコンバータ313が活性化されて入力信号DIN,DINXのデータD3を取り込み、そのラッチ形レベルコンバータ313の出力を、SRラッチ323を介して差動の出力信号DT3,DT3Xとして出力する。
【0050】
図12は図9に示す受信LSIに適用されるリセット制御回路の一例を示すブロック図であり、図13は図12に示すリセット制御回路における制御ユニットの例を示す回路図である。ここで、図9に示す受信LSIは、例えば、n個のレシーバユニット51−0〜51−(n-1)のそれぞれに設けられている。
【0051】
図12に示すリセット制御回路は、3種類のリセット信号を判別してリセット制御を行うようになっている。すなわち、リセット制御回路は、システム全体をリセットするためのシステムリセット信号SRST(高レベル『H』で活性化する信号)、システムにおけるn個のレシーバユニット51−0〜51−(n-1)を全てリセットするためのポートパワーダウン(Port Power Down)信号PPD(高レベル『H』で活性化する信号)、および、各レシーバユニット51−0〜51−(n-1)を個別にリセットするためのチャネルパワーダウン(Channel Power Down)信号CPD0〜CPD(n-1)(低レベル『L』で活性化する信号)の3種類のリセット信号によりリセット制御を行うようになっている。
【0052】
システムリセット信号SRSTおよびポートパワーダウン信号PPDは、第1制御回路53に供給され、この第1制御回路53は、これらシステムリセット信号SRSTおよびポートパワーダウン信号PPDのいずれかがリセット論理(高レベル『H』)になった場合、リセットと判断して全ての第2制御回路52−0〜52−(n-1)に対してリセット信号PD(高レベル『H』で活性化する信号)を出力する。ここで、図13(a)に示されるように、第1制御回路53は、例えば、システムリセット信号SRSTおよびポートパワーダウン信号PPDを受け取るORゲート530として構成することができる。
【0053】
第2制御回路52−0〜52−(n-1)は、第1制御回路53からのリセット信号PDおよびチャネルパワーダウン信号CPD0〜CPD(n−1)を受け取り、これらリセット信号PDおよびチャネルパワーダウン信号CPD0〜CPD(n−1)のいずれかがリセット論理(リセット信号PDが高レベル『H』、或いは、チャネルパワーダウン信号CPDが低レベル『L』)になった場合、リセットと判断してそれぞれ対応するレシーバユニット51−0〜51−(n-1)に対してリセット信号PDX0〜PDX(n-1)(低レベル『L』で活性化する信号)を出力する。ここで、図13(b)に示されるように、第2制御回路52(52−0〜52−(n-1))は、例えば、チャネルパワーダウン信号CPDを反転するインバータ522、および、リセット信号PDおよびインバータ522で反転されたチャネルパワーダウン信号CPDを受け取るNORゲート521により構成することができる。このリセット信号PDX0〜PDX(n-1)は、リセット論理(低レベル『L』)になった場合、それぞれ対応するレシーバユニット51−0〜51−(n-1)へのクロック入力を遮断してそのレシーバユニット51−0〜51−(n-1)を停止させる。
【0054】
なお、本発明に係るラッチ形レベルコンバータは、図8〜図13に示すような受信回路システムへの適用に限定されず、様々な装置或いはシステムに対して幅広く適用することができる。
【0055】
(付記1) 入力信号が供給される信号入力トランジスタと、該信号入力トランジスタで受け取った入力信号のデータを保持するラッチ部と、クロックに応じて動作を制御するクロック入力トランジスタとを有するラッチ形レベルコンバータであって、
前記信号入力トランジスタは、高耐圧トランジスタであることを特徴とするラッチ形レベルコンバータ。
【0056】
(付記2) 付記1に記載のラッチ形レベルコンバータにおいて、前記入力信号は差動入力信号であり、前記信号入力トランジスタは該差動入力信号を制御電極で受け取る差動対トランジスタであることを特徴とするラッチ形レベルコンバータ。
【0057】
(付記3) 付記2に記載のラッチ形レベルコンバータにおいて、前記ラッチ部は、差動型ラッチであることを特徴とするラッチ形レベルコンバータ。
【0058】
(付記4) 付記3に記載のラッチ形レベルコンバータにおいて、前記差動型ラッチは、交差接続された一対のインバータであることを特徴とするラッチ形レベルコンバータ。
【0059】
(付記5) 付記1〜4のいずれか1項に記載のラッチ形レベルコンバータにおいて、前記クロック入力トランジスタは、前記クロックをゲートで受け取るnMOSトランジスタであり、且つ、前記信号入力トランジスタは、一対のnMOSトランジスタであることを特徴とするラッチ形レベルコンバータ。
【0060】
(付記6) 付記5に記載のラッチ形レベルコンバータにおいて、前記ラッチ部、前記信号入力nMOSトランジスタおよび前記クロック入力nMOSトランジスタは、その順番で高電位電源線と低電位電源線との間に直列に接続されることを特徴とするラッチ形レベルコンバータ。
【0061】
(付記7) 付記6に記載のラッチ形レベルコンバータにおいて、前記ラッチ部は、交差接続された一対のインバータであり、該一対のインバータの各pMOSトランジスタに対してそれぞれ並列にクロックをゲートに受け取るpMOSトランジスタを設けることを特徴とするラッチ形レベルコンバータ。
【0062】
(付記8) 付記1〜4のいずれか1項に記載のラッチ形レベルコンバータにおいて、前記クロック入力トランジスタは、前記クロックをゲートで受け取るpMOSトランジスタであり、且つ、前記信号入力トランジスタは、一対のpMOSトランジスタであることを特徴とするラッチ形レベルコンバータ。
【0063】
(付記9) 付記8に記載のラッチ形レベルコンバータにおいて、前記クロック入力pMOSトランジスタ、前記信号入力pMOSトランジスタおよび前記ラッチ部は、その順番で高電位電源線と低電位電源線との間に直列に接続されることを特徴とするラッチ形レベルコンバータ。
【0064】
(付記10) 付記9に記載のラッチ形レベルコンバータにおいて、前記ラッチ部は、交差接続された一対のインバータであり、該一対のインバータの各nMOSトランジスタに対してそれぞれ並列にクロックをゲートに受け取るnMOSトランジスタを設けることを特徴とするラッチ形レベルコンバータ。
【0065】
(付記11) 付記1〜4のいずれか1項に記載のラッチ形レベルコンバータにおいて、前記クロック入力トランジスタは、前記クロックをゲートで受け取るnMOSトランジスタおよびpMOSトランジスタであり、且つ、前記信号入力トランジスタは、一対のpMOSトランジスタおよび一対のnMOSトランジスタであることを特徴とするラッチ形レベルコンバータ。
【0066】
(付記12) 付記11に記載のラッチ形レベルコンバータにおいて、前記クロック入力pMOSトランジスタ、前記信号入力pMOSトランジスタ、前記ラッチ部、前記クロック入力nMOSトランジスタおよび前記信号入力nMOSトランジスタは、その順番で高電位電源線と低電位電源線との間に直列に接続されることを特徴とするラッチ形レベルコンバータ。
【0067】
(付記13) 付記1〜12のいずれか1項に記載のラッチ形レベルコンバータと、該ラッチ形レベルコンバータの出力をラッチするラッチ回路と、前記ラッチ形レベルコンバータに対するクロックを発生するクロック発生回路とを備えることを特徴とする受信回路。
【0068】
(付記14) 付記13に記載の受信回路において、nを2以上の整数として、前記ラッチ形レベルコンバータおよび前記ラッチ回路はn個あり、該n個のラッチ形レベルコンバータは、前記クロック発生回路が出力するn相クロックによりそれぞれ駆動されることを特徴とする受信回路。
【0069】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明のラッチ形レベルコンバータによれば、小振幅信号を的確に増幅することができ、また、電源電圧よりも高いコモンモードの入力信号も受信することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のラッチ形レベルコンバータの一例を示す回路図である。
【図2】図1に示すラッチ形レベルコンバータの動作を説明するためのタイミング図である。
【図3】本発明に係るラッチ形レベルコンバータの第1実施例を示す回路図である。
【図4】本発明に係るラッチ形レベルコンバータの第2実施例を示す回路図である。
【図5】図4に示すラッチ形レベルコンバータの動作を説明するためのタイミング図である。
【図6】本発明に係るラッチ形レベルコンバータの第3実施例を示す回路図である。
【図7】図6に示すラッチ形レベルコンバータの動作を説明するためのタイミング図である。
【図8】本発明のラッチ形レベルコンバータが適用される信号伝送システムの一例を概略的に示すブロック図である。
【図9】図8に示す信号伝送システムにおける受信LSIの一例を示すブロック図である。
【図10】図9に示す受信LSIにおけるSRラッチの一例を示す回路図である。
【図11】図9に示す受信LSIの動作を説明するためのタイミング図である。
【図12】図9に示す受信LSIに適用されるリセット制御回路の一例を示すブロック図である。
【図13】図12に示すリセット制御回路における制御ユニットの例を示す回路図である。
【符号の説明】
51−0〜51−(n-1)…レシーバユニット
52−0〜52−(n-1)…第2制御回路
53…第1制御回路
200…送信回路
300…受信回路
301,310〜313…ラッチ形レベルコンバータ
302,320〜323…SRラッチ
303…クロック発生回路
400…信号伝送路
AVD…高電位電源線(高電位電源電圧)
AVS…低電位電源線(低電位電源電圧)
CK,CKX…クロック
d,dx…入力信号
q,qx…出力信号
Claims (10)
- 電源電圧より高いレベルの入力信号が供給される信号入力トランジスタと、該信号入力トランジスタで受け取った入力信号のデータを保持するラッチ部と、クロックに応じて動作を制御するクロック入力トランジスタとを有するラッチ形レベルコンバータであって、
前記信号入力トランジスタは、前記ラッチ部を構成するトランジスタよりも高耐圧なトランジスタであることを特徴とするラッチ形レベルコンバータ。 - 請求項1に記載のラッチ形レベルコンバータにおいて、前記入力信号は差動入力信号であり、前記信号入力トランジスタは該差動入力信号を制御電極で受け取る差動対トランジスタであることを特徴とするラッチ形レベルコンバータ。
- 請求項1または2に記載のラッチ形レベルコンバータにおいて、前記クロック入力トランジスタは、前記クロックをゲートで受け取るnMOSトランジスタであり、且つ、前記信号入力トランジスタは、一対のnMOSトランジスタであることを特徴とするラッチ形レベルコンバータ。
- 請求項3に記載のラッチ形レベルコンバータにおいて、前記ラッチ部、前記信号入力nMOSトランジスタおよび前記クロック入力nMOSトランジスタは、その順番で高電位電源線と低電位電源線との間に直列に接続されることを特徴とするラッチ形レベルコンバータ。
- 請求項1または2に記載のラッチ形レベルコンバータにおいて、前記クロック入力トランジスタは、前記クロックをゲートで受け取るpMOSトランジスタであり、且つ、前記信号入力トランジスタは、一対のpMOSトランジスタであることを特徴とするラッチ形レベルコンバータ。
- 請求項5に記載のラッチ形レベルコンバータにおいて、前記クロック入力pMOSトランジスタ、前記信号入力pMOSトランジスタおよび前記ラッチ部は、その順番で高電位電源線と低電位電源線との間に直列に接続されることを特徴とするラッチ形レベルコンバータ。
- 請求項1または2に記載のラッチ形レベルコンバータにおいて、前記クロック入力トランジスタは、前記クロックをゲートで受け取るnMOSトランジスタおよびpMOSトランジスタであり、且つ、前記信号入力トランジスタは、一対のpMOSトランジスタおよび一対のnMOSトランジスタであることを特徴とするラッチ形レベルコンバータ。
- 請求項7に記載のラッチ形レベルコンバータにおいて、前記クロック入力pMOSトランジスタ、前記信号入力pMOSトランジスタ、前記ラッチ部、前記クロック入力nMOSトランジスタおよび前記信号入力nMOSトランジスタは、その順番で高電位電源線と低電位電源線との間に直列に接続されることを特徴とするラッチ形レベルコンバータ。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載のラッチ形レベルコンバータと、該ラッチ形レベルコンバータの出力をラッチするラッチ回路と、前記ラッチ形レベルコンバータに対するクロックを発生するクロック発生回路とを備えることを特徴とする受信回路。
- 請求項9に記載の受信回路において、nを2以上の整数として、前記ラッチ形レベルコンバータおよび前記ラッチ回路はn個あり、該n個のラッチ形レベルコンバータは、前記クロック発生回路が出力するn相クロックによりそれぞれ駆動されることを特徴とする受信回路。
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