JPH01160213A - Cmos入力バッファ回路 - Google Patents

Cmos入力バッファ回路

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JPH01160213A
JPH01160213A JP62319658A JP31965887A JPH01160213A JP H01160213 A JPH01160213 A JP H01160213A JP 62319658 A JP62319658 A JP 62319658A JP 31965887 A JP31965887 A JP 31965887A JP H01160213 A JPH01160213 A JP H01160213A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input
ttl
cmos
input signal
level
Prior art date
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Pending
Application number
JP62319658A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideki Shudo
秀樹 首藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPH01160213A publication Critical patent/JPH01160213A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0175Coupling arrangements; Interface arrangements
    • H03K19/0185Coupling arrangements; Interface arrangements using field effect transistors only
    • H03K19/018507Interface arrangements
    • H03K19/018521Interface arrangements of complementary type, e.g. CMOS
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0175Coupling arrangements; Interface arrangements
    • H03K19/0185Coupling arrangements; Interface arrangements using field effect transistors only
    • H03K19/018507Interface arrangements

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 CMOS入力バッファ回路に関し、 CMOS/CMO3,、TTL/CMO3間のインタフ
ェースをアクティブにコンパチブルにとることを目的と
し、 3個のnチャネル型MOSFETと3個のpチャネル型
MOS F ETと、2個のトランスミッションゲート
によるスイッチ回路より構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、アクティブにCMOS/TTLコンパチブル
な入カバソファ回路に関する。
一般にCMO3/CMO3或いはTTL/TTL間の接
続、即ち送り側が0MO3で受は側も0MO3の場合或
いは送り側がTTLで受は側もTTLの場合においては
、接続上のインタフェースの問題はない。しかし送り側
のTTLの出力ピンから受は側の0MO3の入力ピンに
対して論理レベルを伝達する場合は、その論理レベルを
維持するために条件がある。
第5図にTTL出力ピンとCMO3入カピフカピンの入
出力インタフェースの電圧条件を示す。
図から判るように“L”レベルのときは、送り側TTL
の出力ピンがθ〜0.4■の電圧範囲で、受は側のCM
O3入カピフカピン1.7vであるので問題がない。し
かし“H”レベルでは、送り側出力ビンは2.4〜5v
の電圧範囲であるのに対してCMO3入カビフカビン4
〜5vであり、送り側の最低電圧の2.4Vは受は側の
最低電圧3.4VよりIVも低くなっており入力上問題
である。また当然ではあるが、CMO3/CMO5或い
はTTL/TTLインタフェース間では“Lルベルまた
は“H”レベルにおける入出力電圧条件が同一であるた
め問題はない。
〔従来の技術〕
第4図(a)と(b)に従来のTTL/CMOSインタ
フェースと入カバソファを示す。
第4図(a)は外部にプルアンプ抵抗を挿入しTTL/
CMOSインタフェースをとる場合で、CMO3入力端
子電圧をプルアップ抵抗を通した+5y電圧により常時
“H”レベルにしておくことにより、TTL出力端子電
圧が“H”レベルの場合に0MO3への入力電圧をプル
アップ電圧により上げる方法である。この場合外部にプ
ルアップ抵抗Rρ等を必要とするため部品数が増え、コ
ストアップと信頼性の低下につながる。
第4図(b)は従来のCMO3人カバツカバッファTT
Lコンパチブルの入力論理レベルとする方法である。即
ちCMO5入カバツカバッファのpチャネル型M OS
 F E T p+ と3個のnチャネル型M OS 
F E T n r 、 n z 、 n 3とから構
成し、各FETのゲートを入力端子に接続し、plのソ
ースとnI + n2* n 2のドレインとを出力端
子に接続する。
CMOSインバータの場合、一般にインバータのしきい
値電圧は次式で与えられる。
Vyp  、VTII  はそれぞれpMO5FET、
nMOS F ETのしきい値電圧とし、VDDはTT
LおよびCMOSに共通のレベルの電圧を出力する電源
(+ 5 V)とする。
β8はインバータ比、W、  L、 μはチャネル幅、
チャネル長、キャリア移動度を示す。
Vt−=  Vtp  =V、   β、=X(≧0)
とすると、 ここでx=1とすれば V INV = V DD/ 2 となり、Xが1より大になれば VINVはVDD/2より小になり、しかもVに近づく
形になる。
したがって図はnMOSFETを3個、pM。
5FETを1個使用し、nMOSFETにおけるW、/
Lnを大きくし、βR(インバータ比)を大きくし、し
きい値電圧VINYをVIID/2より下げてTTLの
″Hルベルに対してコンパチブルにしている。なおTT
Lから“L゛レベル入力しても0MO3の許容電圧範囲
が大きいため問題はない。したがってTTLコンパチブ
ルなCMOSバッファとして使用出来る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし従来のCMOSバッファを0MO3と接続する場
合、入力が“L”レベルの場合V+NVのしきい値が下
がるとCMO3入カピフカピン値の1.7vを割る恐れ
があり、あらかじめTTLとのインタフェースなのか、
0MO3とのインタフェースなのかを決めておかなくて
はならなく、アクティブに両インタフェースをとること
が出来ないという問題点があった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明のCMO3人カバツカバッファ図を第1図に示す
。図において、1はp++’G1t+ p3の3個のp
チャネル型MOS F ET、2はnl+ nt* n
3の3個のnチャネル型MOSFET、3はスイッチ回
路より構成される。入力側にはTTLまたは0MO3が
接続され、出力側には0MO3が接続される。入力信号
は各FETのゲートに接続され、出力信号は各nMOS
FETのドレインに接続される。スイッチ回路の制御信
号としては入力信号が使用される。第1段目のp、のソ
ースとnlのドレインとは接続され、第2、第3段目の
9t+ 1’3のソースはスイッチ回路を通してそれぞ
れn2、n3のドレインに接続される。またpI*9t
+ p3のドレインはTTLおよびCMOSに共通のレ
ベルの電圧を出力する電源(+ 5V)に接続され、n
I + nZ+n、のソースはアースに接続されている
〔作用〕
第2図(a)と(b)で入力レベルが6L”の場合と“
H”の場合の本発明の詳細な説明する。
入力レベルが“L”の場合、スイッチ回路3はオン状態
となり、この人カバソファは第2図(a)に示す如く3
個の9MOSFETと3個のnM。
5FETが接続状態になり、チャネル幅とチーヤネル長
の比が路間−となり、前述のインバータのしきい値電圧
式(2)におけるインバータ比 β。
は1となり、CMOSインバータのしきい値電圧VIN
VはVan/2即ち約2.5■となり、CMOSコンパ
チブルな入カバソファとなる。
入力レベルがH”の場合、スイッチ回路3はオフ状態と
なり、この入カバソファは第2図(b)に示す如く1個
の9MOSFETと3個のnM。
5FETが接続状態になり、インバータ比 β。
が1より大になり、従来回路第4図(b)と同様にTT
Lコンパチブルな入カバソファとなる。
以上のように入力レベルが“L”でも“H”でも、本発
明のCMO3人カバツカバッファることにより、アクテ
ィブに0MO3,TTLコンパチブルな0MO3−IC
を実現出来る。
〔実施例〕
本発明のCMO3入カバソファの実施例とスイッチ回路
の実施例を第3図(a)と(b)に示す。
図においてCMOSFETの構成及び名称は第1図と同
じであるが、スイッチ回路3はインバータ4とスイッチ
を構成するトランスミッションゲー)Tz、Tsからな
り、TtまたはT3は(b)図に詳細説明するようにp
 MOS F ETとnMOSFETのドレインとソー
ス間をゲートへの人力のレベルによりオンまたはオフす
るスイッチ回路である。
スイッチ回路3について説明すると、入力信号を入力と
するインバータ4と、その出力をトランスミッションゲ
ー)Tt、T3の9MOSFETのゲートに接続し、入
力信号をトランスミッションゲートT z 、 T z
のnMOSFETのゲートに接続し、スイッチ回路を構
成している。
この構成により、入力信号が°L”レベルのときトラン
スミッションゲートTt、TxのpとnのMOS F 
ETはともにオンになり、スイッチはともにオン状態に
なる。したがってCMOSコンパチブルなインタフェー
スの入カバソファになる。
また入力信号が“H”レベルのときはトランスミッショ
ンゲートT2.T3のpとnのMOSFETはともにオ
フになり、スイッチはともにオフ状態となる。したがっ
てTTLコンパチブルな入力バッファになる。
〔発明の効果〕
本発明により、アクティブに0MO3およびTTLにコ
ンパチブルなCMO3入カバソファを提供することが出
来、0MO3とのインタフェースかTTLとのインタフ
ェースかということに頼らずに使用出来る。またスイッ
チ回路の制御信号は入力信号をそのまま使っているため
、制御用の外部ビンを必要とせず、外部ピノの有効利用
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理図、第2図(a)と(b)は本発
明の原理説明図、第3図(a)と(b)は本発明の入力
バッファの実施例とスイッチ回路の実施例、第4図(a
)と(b)は従来例のインタフェースと入カバソファ、
第5図は論理レベル電圧比較図を示す。 図において、1はpチャネル型MOS F ET。 2はnチャネル型MOSFET、3はスイッチ回路、4
はインバータを示す。 本発明の原理図 第1図 (a)入力レベルが′L9の場合 (b)入力レベルが″H@の場合 本発明の原理説明図 第2図 (a)入力バッファの実施例 (b)スイッチ回路の実施例 第3図 インタフェース (a)従来例のインタフェース +5V (b)従来例の入力バッファ (TTL出力ビン)        (CMO3入カビ
ン〕論理レベル電圧比較図 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  3個のpチャネル型MOSFET(1)と、3個のn
    チャネル型MOSFET(2)と、スイッチ回路(3)
    より構成され、 各pチャネル型MOSFETのドレインはTTLおよび
    CMOSに共通のレベルの電圧を出力する電源に接続し
    、各nチャネル型MOSFETのソースはアースに接続
    し、2つのpチャネル型MOSFETのソースはスイッ
    チ回路(3)を通して2つのnチャネル型MOSFET
    のそれぞれのドレインに接続し、さらに残りのpチャネ
    ル型MOSFETのソースとnチャネル型MOSFET
    のドレインとを接続し、 スイッチ回路(3)の制御信号として入力信号を使用し
    、入力信号をオンして各FETのゲートに入力し、出力
    信号は各nチャネル型MOSFETのドレインから取出
    すことを特徴とするCMOS入力バッファ回路。
JP62319658A 1987-12-17 1987-12-17 Cmos入力バッファ回路 Pending JPH01160213A (ja)

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