JPH01209813A - 出力バッファ回路 - Google Patents
出力バッファ回路Info
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- JPH01209813A JPH01209813A JP63035942A JP3594288A JPH01209813A JP H01209813 A JPH01209813 A JP H01209813A JP 63035942 A JP63035942 A JP 63035942A JP 3594288 A JP3594288 A JP 3594288A JP H01209813 A JPH01209813 A JP H01209813A
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- JP
- Japan
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- run
- output buffer
- lister
- inverter
- channel mos
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- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 241000274772 Otoba Species 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Logic Circuits (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は0MOS)ランリスタを用いた半導体集積回路
に関し、特に出力端子に利用できる出力バッファ回路に
関する。
に関し、特に出力端子に利用できる出力バッファ回路に
関する。
従来のCMOS集積回路装置の出力バッファ回路を第3
図に、またこの出力バッファ回路の各部波形を第4図に
示す。
図に、またこの出力バッファ回路の各部波形を第4図に
示す。
第3において、1はPチャンネル(以下Pchと称す)
MoSトランジスタ、2はNチャンネル(以下Nchと
称す)Mo3)ランリスタを示し、PchMOS)ラン
リスタ1とNchMOS)ランリスタ2の直列接続でイ
ンバータ型の出力バッファを構成する。インバータ3は
P c hMO3)ランリスタ1とNchMOS)ラン
リスタ2のゲート電圧を決めるインバータであり出力バ
ッファの駆動回路となっている。INは入力信号が印加
される端子、OUTは出力信号が外部に出力される端子
である。
MoSトランジスタ、2はNチャンネル(以下Nchと
称す)Mo3)ランリスタを示し、PchMOS)ラン
リスタ1とNchMOS)ランリスタ2の直列接続でイ
ンバータ型の出力バッファを構成する。インバータ3は
P c hMO3)ランリスタ1とNchMOS)ラン
リスタ2のゲート電圧を決めるインバータであり出力バ
ッファの駆動回路となっている。INは入力信号が印加
される端子、OUTは出力信号が外部に出力される端子
である。
次に動作について、第3図及び第4図を用いて説明する
。
。
第4図(IN) 、 (A) 、 (OUT)は、それ
ぞれ第3図のIN、A、OUTの電圧波形である。第4
図(1)は第3図のPchMOS)ランリスタ1とNc
hMO3)ランリスタ2で構成する出力バッファの電源
端子(以下VDDと称す)から接地(以下GNDと称す
)への貫通電流波形を示す。
ぞれ第3図のIN、A、OUTの電圧波形である。第4
図(1)は第3図のPchMOS)ランリスタ1とNc
hMO3)ランリスタ2で構成する出力バッファの電源
端子(以下VDDと称す)から接地(以下GNDと称す
)への貫通電流波形を示す。
まず、第3図においてIN端子の電圧レベルがrHJか
らrLJに変化する場合は、これに対応してインバータ
3がrLJからrHJに反転する。
らrLJに変化する場合は、これに対応してインバータ
3がrLJからrHJに反転する。
さらに出力バッファもPchとNchのトランジスタで
インバータを構成する為、インバータ3の電圧レベルを
受けてOUT端子の電圧レベルなrHJからrLJに反
転する。
インバータを構成する為、インバータ3の電圧レベルを
受けてOUT端子の電圧レベルなrHJからrLJに反
転する。
ここで出力バッファは外部端子につながる大容量負荷を
駆動する必要がある為、W(ゲート幅)/L (ゲート
長)を大きくしであるので、インバータ3の主たる負荷
容量であるPchMOS)ランリスタ1とN c hM
o S )ランリスタ2のゲート容量もWとLの値に対
応して大きくにる。
駆動する必要がある為、W(ゲート幅)/L (ゲート
長)を大きくしであるので、インバータ3の主たる負荷
容量であるPchMOS)ランリスタ1とN c hM
o S )ランリスタ2のゲート容量もWとLの値に対
応して大きくにる。
この為OUT端子がrHJからrLJに反転する遷移状
態では、インバータ3を構成するPchトランジスタの
オン抵抗とインバータ3の主たる負荷容量であるPch
MOS)ランリスタ1とNchMO3)ランリスタ2の
ゲート容量をもって構成するOR時定数の遅れでインバ
ータ3の立上がり波形もなまってしまい、 P c h
Mo8 )ランリスタ1とNchMOS)ランリスタ2
には中間レベルが入力されてP c hMo8 )ラン
リスタ1とNchMOS)ランリスタ2の両方のトラン
ジスタとも導通状態になることがある。この状態を第4
図(IN) 、 (A) 、 (OUT)の時刻t1か
らt2の間で示す。
態では、インバータ3を構成するPchトランジスタの
オン抵抗とインバータ3の主たる負荷容量であるPch
MOS)ランリスタ1とNchMO3)ランリスタ2の
ゲート容量をもって構成するOR時定数の遅れでインバ
ータ3の立上がり波形もなまってしまい、 P c h
Mo8 )ランリスタ1とNchMOS)ランリスタ2
には中間レベルが入力されてP c hMo8 )ラン
リスタ1とNchMOS)ランリスタ2の両方のトラン
ジスタとも導通状態になることがある。この状態を第4
図(IN) 、 (A) 、 (OUT)の時刻t1か
らt2の間で示す。
前記PchMO3)ランリスタ1とNchMOSトラン
ジスタ2の導通状態では、VDDからPchトランジス
タ1とNch)ランリスタ2を通ってGNDに第4図(
1)の時刻t1からt2の間に示すような貫通電流が流
れる。
ジスタ2の導通状態では、VDDからPchトランジス
タ1とNch)ランリスタ2を通ってGNDに第4図(
1)の時刻t1からt2の間に示すような貫通電流が流
れる。
次に、第3図においてIN端子の電圧レベルがrLJか
らrHJに変化する場合は、これに対応してインバータ
3がrHJからrLJに反転する。
らrHJに変化する場合は、これに対応してインバータ
3がrHJからrLJに反転する。
さらに出力バッファもインバータ3の電圧レベルを受け
てOUT端子の電圧レベルなrLJからrHJに反転す
る。
てOUT端子の電圧レベルなrLJからrHJに反転す
る。
ここでOUT端子がrLJからrHJに反転する遷移状
態では、インバータ3を構成するNchトランジスタの
オン抵抗とインバータ3の主たる負荷容量であるPch
MO3)ランリスタ1とNchMOS)ランリスタ2の
ゲート容量をもって構成するOR時定数の遅れでインバ
ータ3の立下がり波形はなまってしまい、PchMOS
)ランリスタ1とNchMOS)ランリスタ2には中間
レベルが入力されてPchMOS)ランリスタ1とNc
hMOS)ランジスタ20両方とも導通になることがあ
る。コノ状態を第4図(IN) 、 (A) 、 (O
UT)の時刻t3からt4の間で示す。
態では、インバータ3を構成するNchトランジスタの
オン抵抗とインバータ3の主たる負荷容量であるPch
MO3)ランリスタ1とNchMOS)ランリスタ2の
ゲート容量をもって構成するOR時定数の遅れでインバ
ータ3の立下がり波形はなまってしまい、PchMOS
)ランリスタ1とNchMOS)ランリスタ2には中間
レベルが入力されてPchMOS)ランリスタ1とNc
hMOS)ランジスタ20両方とも導通になることがあ
る。コノ状態を第4図(IN) 、 (A) 、 (O
UT)の時刻t3からt4の間で示す。
前記P c hMo8 )ランリスタ1とNchMOS
トランジスタ2の導通状態では、vDDからPchMO
S)ランリスタ1とNchMOS)ランリスタ2通って
GNDに第4図(1)の時刻t3からt4の間に示すよ
うな貫通電流が流れる。
トランジスタ2の導通状態では、vDDからPchMO
S)ランリスタ1とNchMOS)ランリスタ2通って
GNDに第4図(1)の時刻t3からt4の間に示すよ
うな貫通電流が流れる。
上述した従来の出力バッファ回路は、出力信号が変化し
する時に出力バッファを構成するPchMO3)ランリ
スタとNchMOS)ランリスタが遷移状態で導通とな
る為に貫通電流が流れる。
する時に出力バッファを構成するPchMO3)ランリ
スタとNchMOS)ランリスタが遷移状態で導通とな
る為に貫通電流が流れる。
従って、この種の出力バッファ回路を多数使用する半導
体集積回路においては消費電流が増大し、またVDDと
GNDに雑音が発生して回路の誤動作をまねくという欠
点がある。
体集積回路においては消費電流が増大し、またVDDと
GNDに雑音が発生して回路の誤動作をまねくという欠
点がある。
本発明の出力バッファ回路は、出力バッファと該出力バ
ッファの駆動回路の間において、前記出力バッファと出
力バッファの駆動回路を接続する信号線のインピーダン
スを出力バッファの入力信号に対応して変化させる手段
を有している。
ッファの駆動回路の間において、前記出力バッファと出
力バッファの駆動回路を接続する信号線のインピーダン
スを出力バッファの入力信号に対応して変化させる手段
を有している。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例の回路図である。第1図にお
いて1はPchMOS)ランリスタ、2はNchMOS
)ランリスタを示しPchMOS)ランリスタ1とNc
hMOS)ランリスタ2の直列接続でインバータ型の出
力バッファを構成する。
いて1はPchMOS)ランリスタ、2はNchMOS
)ランリスタを示しPchMOS)ランリスタ1とNc
hMOS)ランリスタ2の直列接続でインバータ型の出
力バッファを構成する。
インバータ3はPchMOS)ランリスタ1とNchM
OS)ランリスタ2のゲート電圧を決める駆動回路であ
る。
OS)ランリスタ2のゲート電圧を決める駆動回路であ
る。
出力バッファと出力バッファの駆動回路の間、具体的に
はPchMOS)ランリスタ1のゲート入力とインバー
タ3の出力の間にトランスファゲートのPchMOS)
ランリスタ4と抵抗5を並列接続し、同様にNchMO
S)ランリスタ2のゲート入力とインバータ3の出力と
の間にトランスファゲートのNchMOS)ランジスタ
フと抵抗6を並列接続して、P c hMOS)ランリ
スタ4とNchMOS)ランジスタフのゲートをIN端
子に接続することによって出力バッファの駆動信号線の
インピーダンスを変化させる回路を備えている。
はPchMOS)ランリスタ1のゲート入力とインバー
タ3の出力の間にトランスファゲートのPchMOS)
ランリスタ4と抵抗5を並列接続し、同様にNchMO
S)ランリスタ2のゲート入力とインバータ3の出力と
の間にトランスファゲートのNchMOS)ランジスタ
フと抵抗6を並列接続して、P c hMOS)ランリ
スタ4とNchMOS)ランジスタフのゲートをIN端
子に接続することによって出力バッファの駆動信号線の
インピーダンスを変化させる回路を備えている。
続いて、動作説明について第1図及び第2図を用いて行
なう。第2図(IN) 、 (A) 、 (B) 、
(C)は第1図IN、 A、 B、 Cの各部電圧波形
である。
なう。第2図(IN) 、 (A) 、 (B) 、
(C)は第1図IN、 A、 B、 Cの各部電圧波形
である。
まず、IN端子の入力信号が[JからrLJに立下がる
場合インバータ3は逆相でrLJからrHJに立上がる
。ここでインバータ3がrLJからrHJに立上がる遷
移状態ではPchMOS)ランリスタ4とNchMO3
)ランジスタフのゲートにはIN端子の入力信号が印加
されている為PchMOS)ラリスタ4は導通、Nch
MOSトランジスタ7は非導通に向かう。従って、A−
3間のPchMO3)ランリスタ4と抵抗5の並列合成
抵抗値は減少に向かい、A−0間のNchMOS)ラン
ジスタフと抵抗6の並列合成抵抗値は増加に向かう状態
にある。すなわち、出力バッファと出力バッファの駆動
回路であるインバータ3を接続する信号線(A−3間と
A−0間)のインピーダンスをIN端子の入力信号変化
に対応して変化させている。
場合インバータ3は逆相でrLJからrHJに立上がる
。ここでインバータ3がrLJからrHJに立上がる遷
移状態ではPchMOS)ランリスタ4とNchMO3
)ランジスタフのゲートにはIN端子の入力信号が印加
されている為PchMOS)ラリスタ4は導通、Nch
MOSトランジスタ7は非導通に向かう。従って、A−
3間のPchMO3)ランリスタ4と抵抗5の並列合成
抵抗値は減少に向かい、A−0間のNchMOS)ラン
ジスタフと抵抗6の並列合成抵抗値は増加に向かう状態
にある。すなわち、出力バッファと出力バッファの駆動
回路であるインバータ3を接続する信号線(A−3間と
A−0間)のインピーダンスをIN端子の入力信号変化
に対応して変化させている。
今、簡単の為に抵抗5・6の抵抗値とMOS)ランリス
タ4・70オン抵抗値と出力バッファを構成するMOS
)ランジスタト2のゲート容量値を各々同じ値に設定す
るとインバータ3出力のrLJからrHJへの電圧レベ
ルの立上がり、すなわちVDDよりインバータ3を構成
するPchMOS)ランリスタを通って−PchMOS
)ランリスタ1とNchMOS)ランリスタ2のゲート
容量負荷への充電は、A−0間の抵抗値がA−3間の抵
抗値より大きい為OR時定数による波形のなまりを利用
してNchMOS)ランリスタ2のゲート容量への充電
をPchMO3)ランリスタlのゲート容量より遅らせ
ることが可能となる。
タ4・70オン抵抗値と出力バッファを構成するMOS
)ランジスタト2のゲート容量値を各々同じ値に設定す
るとインバータ3出力のrLJからrHJへの電圧レベ
ルの立上がり、すなわちVDDよりインバータ3を構成
するPchMOS)ランリスタを通って−PchMOS
)ランリスタ1とNchMOS)ランリスタ2のゲート
容量負荷への充電は、A−0間の抵抗値がA−3間の抵
抗値より大きい為OR時定数による波形のなまりを利用
してNchMOS)ランリスタ2のゲート容量への充電
をPchMO3)ランリスタlのゲート容量より遅らせ
ることが可能となる。
この状態を図2 (IN) 、 (A) 、 (B)
、 (C)の時刻t1からt2の区間で示す。
、 (C)の時刻t1からt2の区間で示す。
従って、B点の信号をうけるPchMOS)ランリスタ
1が非導通になるまで0点の信号をうけるNchMOS
)ランリスタ2は導通にならないように、B点と0点の
信号波形を設定し時刻t1からt2の区間で出力バッフ
ァの貫通電流をなくすことが可能となる。
1が非導通になるまで0点の信号をうけるNchMOS
)ランリスタ2は導通にならないように、B点と0点の
信号波形を設定し時刻t1からt2の区間で出力バッフ
ァの貫通電流をなくすことが可能となる。
次にIN端子の入力信号がrLJから「H」に立上がる
場合インバータ3は逆相でrHJからrLJに立下がる
。ここでインバータ3がrHJからrLJに立下がる遷
移状態ではPchMOS)ランリスタ4とNchMOS
)ランジスタフにはIN端子の入力信号が印加されてい
る為PchMO3)ランリスタ4は非導通、NchMO
S)ランジスタフは導通に向かう。従って、A−3間の
PchMOS)ランリスタ4と抵抗5の並列合成抵抗値
は増加に向かい、A−0間のNchMOS)ランジスタ
フと抵抗6の並列合成抵抗値は減少に向かう状態にある
。すなわち、出力バッファと出力バッファの駆動回路で
あるインバータを接続する信号線(A−3間とA−0間
)のインピーダンスをIN端子の入力信号変化に対応し
て変化させている。
場合インバータ3は逆相でrHJからrLJに立下がる
。ここでインバータ3がrHJからrLJに立下がる遷
移状態ではPchMOS)ランリスタ4とNchMOS
)ランジスタフにはIN端子の入力信号が印加されてい
る為PchMO3)ランリスタ4は非導通、NchMO
S)ランジスタフは導通に向かう。従って、A−3間の
PchMOS)ランリスタ4と抵抗5の並列合成抵抗値
は増加に向かい、A−0間のNchMOS)ランジスタ
フと抵抗6の並列合成抵抗値は減少に向かう状態にある
。すなわち、出力バッファと出力バッファの駆動回路で
あるインバータを接続する信号線(A−3間とA−0間
)のインピーダンスをIN端子の入力信号変化に対応し
て変化させている。
今、簡単の為に抵抗5・6の抵抗値とMOS)ランリス
タ4・7のオン抵抗値出力バッファを構成するMOS)
ランジスタト2のゲート容量を各々同じ値に設定しであ
るのでインバータ3出力のrHJからrLJへの電圧レ
ベルの立下がり、すなわちPchMOS)ランリスタl
とNchMOSトラジスタ2のゲート容量負荷からイン
バータ3を構成するNch)ランリスタ、を通ってGN
Dへの方電はA−3間の抵抗値がA−0間の抵抗値より
大きい為OR時定数による波形のなまりを利用してPc
hMO3)ランリスタ1のゲート容量からの放電をNc
hMOS)ランリスタ2のゲート容量からの放電より遅
らせることが可能となる。
タ4・7のオン抵抗値出力バッファを構成するMOS)
ランジスタト2のゲート容量を各々同じ値に設定しであ
るのでインバータ3出力のrHJからrLJへの電圧レ
ベルの立下がり、すなわちPchMOS)ランリスタl
とNchMOSトラジスタ2のゲート容量負荷からイン
バータ3を構成するNch)ランリスタ、を通ってGN
Dへの方電はA−3間の抵抗値がA−0間の抵抗値より
大きい為OR時定数による波形のなまりを利用してPc
hMO3)ランリスタ1のゲート容量からの放電をNc
hMOS)ランリスタ2のゲート容量からの放電より遅
らせることが可能となる。
この状態を図2 (IN) 、 (A) 、 (B)
、 (C)の時刻t3からt4の区間で示す。
、 (C)の時刻t3からt4の区間で示す。
従って、0点の信号をうけるNchMOS)ランリスタ
2が非導通になるまでB点の信号をうけるPchMOS
)ランリスタ1は導通にならないように、B点と0点の
信号波形を設定し時刻t3からt4区間で出力バッファ
の貫通電流をなくすことが可能となる。
2が非導通になるまでB点の信号をうけるPchMOS
)ランリスタ1は導通にならないように、B点と0点の
信号波形を設定し時刻t3からt4区間で出力バッファ
の貫通電流をなくすことが可能となる。
さらにCR時定数の各パラメータである抵抗5・6.M
OS)ランリスタ4・7のオン抵抗。
OS)ランリスタ4・7のオン抵抗。
MOS)ランジスタト2のゲート容量の設定値を選ぶこ
とによって、時刻t1からt2の区間及び時刻t3から
t4の区間を短くできる。
とによって、時刻t1からt2の区間及び時刻t3から
t4の区間を短くできる。
以上説明したように、本発明は出力バッファの出力信号
が変化する時に出力のPchとNchのMOS)ランリ
スタが同時に導通になるタイミングを発生させないこと
により、出力バッファの貫通電流をなくし消費電流の増
大及びこれを起因とするVDDとGNDの雑音の発生を
抑制して回路誤動作を防ぐことができる効果がある。
が変化する時に出力のPchとNchのMOS)ランリ
スタが同時に導通になるタイミングを発生させないこと
により、出力バッファの貫通電流をなくし消費電流の増
大及びこれを起因とするVDDとGNDの雑音の発生を
抑制して回路誤動作を防ぐことができる効果がある。
第」図は本発明の出力バッファ回路図、第2図は第1図
の回路における各部信号波形を示す波形図、第3図は従
来の出力バッファ回路図、第4図は第3図における各部
信号波形を示す波形図である。 1・・・・・・PchMOS)ランリスタ、2・・・・
・・NchMOS)ランリスタ、3・・・・・・0MO
S構成インバータ、4・・・・・・PchMOS)ラン
リスタ、5・・・・・・抵抗、6・・・・・・抵抗、7
・・・・・・NchMOS)ランリスタ、IN・・・・
・・入力端子、OUT・・・・・・出力端子、GND・
・・・・・接地、VDD・・団・電源端子、A、B。 C・・・・・・節点。 代理人 弁理士 内 原 音 弄 1 凹 芽 2 ゴ $4 厘
の回路における各部信号波形を示す波形図、第3図は従
来の出力バッファ回路図、第4図は第3図における各部
信号波形を示す波形図である。 1・・・・・・PchMOS)ランリスタ、2・・・・
・・NchMOS)ランリスタ、3・・・・・・0MO
S構成インバータ、4・・・・・・PchMOS)ラン
リスタ、5・・・・・・抵抗、6・・・・・・抵抗、7
・・・・・・NchMOS)ランリスタ、IN・・・・
・・入力端子、OUT・・・・・・出力端子、GND・
・・・・・接地、VDD・・団・電源端子、A、B。 C・・・・・・節点。 代理人 弁理士 内 原 音 弄 1 凹 芽 2 ゴ $4 厘
Claims (1)
- 相補型MOS(以下CMOSと記す)トランジスタを用
いた出力バッファと該出力バッファの駆動回路との間に
おいて、前記出力バッファと駆動回路とを接続する信号
線のインピーダンスを出力バッファの入力信号に対応し
て変化させる手段を有することを特徴とする出力バッフ
ァ回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63035942A JPH01209813A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 出力バッファ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63035942A JPH01209813A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 出力バッファ回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01209813A true JPH01209813A (ja) | 1989-08-23 |
Family
ID=12456058
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63035942A Pending JPH01209813A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 出力バッファ回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01209813A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1992016052A1 (en) * | 1991-03-05 | 1992-09-17 | Vlsi Technology, Inc. | Digital output buffer and method |
EP0552803A3 (ja) * | 1992-01-22 | 1994-02-16 | Dainippon Printing Co Ltd | |
US5760620A (en) * | 1996-04-22 | 1998-06-02 | Quantum Effect Design, Inc. | CMOS limited-voltage-swing clock driver for reduced power driving high-frequency clocks |
US5973984A (en) * | 1997-10-06 | 1999-10-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Static semiconductor memory device with reduced power consumption, chip occupied area and access time |
-
1988
- 1988-02-17 JP JP63035942A patent/JPH01209813A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1992016052A1 (en) * | 1991-03-05 | 1992-09-17 | Vlsi Technology, Inc. | Digital output buffer and method |
EP0552803A3 (ja) * | 1992-01-22 | 1994-02-16 | Dainippon Printing Co Ltd | |
EP0982928A2 (en) * | 1992-01-22 | 2000-03-01 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Halftone image device and its driving circuit |
EP0982928A3 (en) * | 1992-01-22 | 2000-03-08 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Halftone image device and its driving circuit |
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