JPH01240013A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

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JPH01240013A
JPH01240013A JP63065701A JP6570188A JPH01240013A JP H01240013 A JPH01240013 A JP H01240013A JP 63065701 A JP63065701 A JP 63065701A JP 6570188 A JP6570188 A JP 6570188A JP H01240013 A JPH01240013 A JP H01240013A
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JP
Japan
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output
circuit
mosfet
channel mosfet
channel
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Application number
JP63065701A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuyuki Saito
斉藤 康幸
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To reduce noise generated in a power source line by composing a time constant circuit of a resistance element and a capacitor provided at the drains of an N channel MOSFET and a P channel MOSFET which are a CMOS inverter constitution to form the gate driving voltage of an output MOSFET, respectively. CONSTITUTION:A CMOS inverter circuit, which consists of an N channel MOSFET Q1 and a P channel MOSFET Q2, constitutes a driving circuit. That is, the inverter circuits Q1 and Q2 receive a signal Vi formed by a appropriate internal circuit, and form a driving signal Vo to be supplied to the gates of outputs MOSFET Q3 and Q4. An output circuit consists of a CMOS inverter circuit which consists of the P channel MOSFET Q3 and the N channel MOSFET Q4. A drain commonly connected to the outputs MOSFET Q3 and Q4 is connected to an output terminal OUT. A capacitive load CL and the like to be driven are connected to the output terminal OUT.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体集積回路装置に関し、例えばMOS
FET (絶縁ゲート形電界効果トランジスタ)により
構成される出力回路を備えた半導体集積回路装置に利用
して有効な技術に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, such as a MOS
The present invention relates to a technique that is effective for use in a semiconductor integrated circuit device equipped with an output circuit composed of FETs (insulated gate field effect transistors).

〔従来の技術〕[Conventional technology]

半導体集積回路装置に形成される出力回路においては、
その出力端子(外部端子)に結合されるプリント配線基
板等の実装基板に存在する浮遊容量や信号入力装置の入
力容量などからなる比較的大きな容量値の負荷容量(浮
遊容量)を駆動できることが必要とされる。そのため、
出力MOSFETは、かかる負荷容量のチャージアップ
又はディスチャージのために、比較的大きな電流を電源
供給線及び回路の接地線に流させる。半導体集積回路内
の電源電圧線と回路の接地線は、それぞれ無視できない
抵抗及びインダクタンス成分を持つので、上記出力MO
SFETが動作状態にされて上記負荷容量のチャージア
ップ又はディスチャ−ジを行うときに、それぞれに比較
的大きなノイズが発生する。そこで、出力インバータ回
路の入出力間にミラー容量を設けて出力信号の変化を緩
やかにすることが堤室されている(例えば、特開昭60
−62725号公報参照)。
In the output circuit formed in a semiconductor integrated circuit device,
It is necessary to be able to drive a relatively large load capacitance (stray capacitance), which consists of stray capacitance existing on a mounting board such as a printed wiring board coupled to the output terminal (external terminal), and the input capacitance of a signal input device. It is said that Therefore,
The output MOSFET allows a relatively large current to flow through the power supply line and the circuit ground line to charge up or discharge the load capacitance. The power supply voltage line in the semiconductor integrated circuit and the circuit ground line each have non-negligible resistance and inductance components, so the above output MO
When the SFET is activated and charges up or discharges the load capacitance, relatively large noise is generated in each case. Therefore, it has been proposed to provide a mirror capacitor between the input and output of the output inverter circuit to moderate the change in the output signal (for example, in Japanese Patent Laid-Open No.
(Refer to Publication No.-62725).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、このようなミラー容量を付加する場合、
例えば約0.4pF程度のMO3容量を形成するだけで
、出力回路が占める面積の約115もの大きな面積を必
要とする。ゲートアレイ等の半導体集積回路装置では、
回路機能を充実させるために多数のゲートを内蔵し、そ
れに応じて多数の入出力機能を持つことが必要にされる
。このため、出力回路が占める面積も小さ(する必要が
あるため、上記のようなミラー容量を用いることは実際
的ではない。ミラー容量を用いた場合には、特別な静電
破壊に対する保護回路が必要になる。さらに、出力回路
として0MO3(相補型MO3)回路を用いた場合、入
力信号Vinの変化がミラー容量によって抑えられる結
果、NチャンネルMOSFETとPチャンネルMOSF
ETとが同時にオン状態にされる期間が比較的長くされ
る。これにより、両MOSFETを通して大きな貫通電
流が流れ、消費電流を増大させるとともにノイズ発生原
因にもなるものである。
However, when adding such mirror capacitance,
For example, just forming an MO3 capacitor of about 0.4 pF requires an area as large as about 115 times the area occupied by the output circuit. In semiconductor integrated circuit devices such as gate arrays,
In order to enhance circuit functions, it is necessary to incorporate a large number of gates and to have a correspondingly large number of input/output functions. For this reason, the area occupied by the output circuit is also small (needing to be small), so it is not practical to use the Miller capacitance described above.When using a Miller capacitance, a special protection circuit against electrostatic damage is required. Furthermore, when a 0MO3 (complementary MO3) circuit is used as an output circuit, changes in the input signal Vin are suppressed by the Miller capacitance, so that N-channel MOSFET and P-channel MOSFET
The period during which ET and ET are simultaneously turned on is made relatively long. This causes a large through current to flow through both MOSFETs, increasing current consumption and also causing noise generation.

この発明の目的は、電源線に発生ずるノイズを低減した
出力回路を備えた半導体集積回路装置を提供するもので
ある。
An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device including an output circuit that reduces noise generated in a power supply line.

この発明の他の目的は、貫1111電流を低減しつつ、
高速化を図った出力回路を備えた半導体集積回路装置を
提供することにある。
Another object of the present invention is to reduce the through-1111 current while
An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device equipped with an output circuit that achieves high speed.

この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
The above and other objects and novel features of this invention include:
It will become clear from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、出力MOS F ETのゲートに時定数回路
を設ける。
That is, a time constant circuit is provided at the gate of the output MOS FET.

〔作 用〕[For production]

上記した手段によれば、時定数回路により出力M OS
 F E Tのゲートに伝えられる入力信号の変化が緩
やかにできるから、ノイズの発生を抑えることができる
According to the above-mentioned means, the output M OS is
Since the input signal transmitted to the gate of the FET can be slowly changed, noise generation can be suppressed.

〔実施例1〕 第1図には、この発明に係る出力回路の基本的な一実施
例の回路図が示されている。同図の各回路素子は、公知
のCMO3集積回路の製造技術によって、浄結晶シリコ
ンのような1つの半導体基板上において形成される。
[Embodiment 1] FIG. 1 shows a circuit diagram of a basic embodiment of an output circuit according to the present invention. Each of the circuit elements shown in the figure is formed on a single semiconductor substrate, such as pure crystalline silicon, by a known CMO3 integrated circuit manufacturing technique.

特に制限されないが、集積回路は、単結晶P型シリコン
からなる半導体基板に形成される。NチャンネルM O
S F E Tは、かかる半導体基板表面に形成された
ソース領域、ドレイン領域及びソース領域とドレイン領
域との間の半導体基板表面に薄い厚さのゲート絶縁)漠
を介して形成されたポリシリコンからなるようなゲート
電極から構成される。PチャンネルMOS F ETは
、上記半導体基板表面に形成されたN型つヱル領域に形
成される。
Although not particularly limited, the integrated circuit is formed on a semiconductor substrate made of single-crystal P-type silicon. N channel MO
SFET is made of polysilicon formed through a source region, a drain region, and a thin gate insulator on the semiconductor substrate surface between the source region and the drain region. It consists of a gate electrode that looks like this. The P-channel MOS FET is formed in an N-type trench region formed on the surface of the semiconductor substrate.

これによって、゛pi5体基÷反は、その上に形成され
た複数のNチャンネルMOS F ETの共通の基板ゲ
ートを構成する。N型つェル研域は、その上に形成され
たPチャンネルMOS F ETの基板ゲートを構成す
る。PチャンネルMOS F ETの基板ゲートすなわ
ちN型つェル卵域は、第1図の電源電圧VDDが供給さ
れる。
As a result, the 5-pi base forms a common substrate gate for a plurality of N-channel MOS FETs formed thereon. The N-type well region constitutes the substrate gate of the P-channel MOS FET formed thereon. The substrate gate of the P-channel MOS FET, that is, the N-type transistor region, is supplied with the power supply voltage VDD shown in FIG.

NチャンネルMOSFETQIとPチャンネルMOSF
ETQ2からなる0MO3−fンバータ回路は駆動回路
を構成する。すなわち、このインバータ回路(Ql、Q
2)は、図示しない適当な内部回路により形成される信
号Viを受けて、次に説明するような出力MOSFET
Q3とQ4のゲートに供給すべき駆動信号vOを形成す
る。上記インバータ回路(Ql、Q2)により形成され
た駆動電圧Voは、そのままでは信号の立ち上がり及び
立ち下がりが急峻となり、出力MOS F ETのスイ
チソング動作を速(するので前記のようなノイズが発生
してしまう、そこで、上記駆りj信号Voは、抵抗R1
とキャパシタC1とからなる時定数回路を通して駆動信
号VDに変換される。こで、キャパシタC1は、出力M
OSFETQ3とC4のゲート容量を利用するものであ
ってもよい。
N-channel MOSFETQI and P-channel MOSF
The 0MO3-f inverter circuit consisting of ETQ2 constitutes a drive circuit. That is, this inverter circuit (Ql, Q
2) receives a signal Vi formed by an appropriate internal circuit (not shown) and outputs an output MOSFET as described below.
A drive signal vO to be supplied to the gates of Q3 and Q4 is formed. If the drive voltage Vo formed by the inverter circuit (Ql, Q2) is left as it is, the rise and fall of the signal will be steep, and the switching operation of the output MOS FET will be accelerated (this will cause the noise described above to occur). Therefore, the driving j signal Vo is connected to the resistor R1.
It is converted into a drive signal VD through a time constant circuit consisting of a capacitor C1 and a capacitor C1. Here, the capacitor C1 has an output M
The gate capacitance of OSFETQ3 and C4 may be used.

出力回路は、PチャンネルMOSFETQ3とNチャン
ネルMOS F ETQ 4からなるCMOSインバー
タ回路からなる。出力MO3FE’T’Q3とC4の共
11M接続されたドレインは、出力端子OUTに接続さ
れる。出力端子OUTには、前記のような駆動すべき容
量性の負荷CL等が接続される。
The output circuit consists of a CMOS inverter circuit consisting of a P-channel MOSFETQ3 and an N-channel MOSFETQ4. The drains of the output MO3FE'T'Q3 and C4, which are connected together by 11M, are connected to the output terminal OUT. The capacitive load CL to be driven as described above is connected to the output terminal OUT.

同図には、この発明の理解を容易にするため、゛電源端
子■。。と出力MOSFETQQ3のソース等が結合さ
れる内部電源線との間には、ワイヤーボンディング等に
よるインダクタンスLlや分布抵抗R2及び回路の接地
端子GNDと出力MOSFETQ4のソース等が結合さ
れる内部接地線との間には、同様にワイヤーボンディン
グ等によるインダクタンスL2や分布抵抗R3も示され
ている。
In the figure, in order to facilitate understanding of the present invention, "power supply terminal" is shown. . There is an inductance Ll and a distributed resistance R2 formed by wire bonding, etc., and a connection between the ground terminal GND of the circuit and the internal ground line to which the source of the output MOSFET Q4 is connected. Similarly, inductance L2 and distributed resistance R3 due to wire bonding or the like are also shown in between.

第2図には、上記第1図の実施例回路の動作を説明する
ための波形図が示されている。
FIG. 2 shows a waveform diagram for explaining the operation of the embodiment circuit shown in FIG. 1.

入力信号Viの変化に対応して、駆動用のインバータ回
路(QlとC2)により形成された駆動信号Voは、位
相が反転された波形となる。この駆動信号Voの立ち上
がり及び立ち下がりは急峻となるため、これを直接に出
力M’OS F E T Q 3とC4のゲートに伝え
たのでは、同図に点線で示したように、駆動信号■0の
ハイレベルからロウレベルの立ち下がりに応じてPチャ
ンネルMOSFETQ3は急激にオン状態に切り換えら
れる。
In response to changes in the input signal Vi, the drive signal Vo formed by the drive inverter circuit (Ql and C2) has a waveform whose phase is inverted. Since the rise and fall of this drive signal Vo are steep, if this is directly transmitted to the gates of the output M'OS FET Q3 and C4, the drive signal Vo will be (2) The P-channel MOSFET Q3 is suddenly switched to the on state in response to the fall of the low level from the high level of 0.

これにより、負荷CLのチャージアップ電流ioI+は
、急峻に変化して大きなピーク値を持つ電流となる。同
様に、駆動信号■0のロウレベルからハイレベルの立ち
上がりに応じてNチャンネルMOSFETQ4は急激に
オン状態に切り換えられる。
As a result, the charge-up current ioI+ of the load CL changes sharply and becomes a current having a large peak value. Similarly, the N-channel MOSFET Q4 is suddenly switched to the on state in response to the rise of the drive signal 0 from the low level to the high level.

したがって、負荷CLのディスチャージ電流ia++も
急峻に変化する大きなピーク値を持つものとなる。この
ような電流io+1、iGoが電源供給に流れると、そ
こに存在する寄生インダクタンス成分L1、R2及び抵
抗成分R2、R3により、電源電圧VDD及び接地電位
VGDに大きなノイズが発生してしまう。
Therefore, the discharge current ia++ of the load CL also has a large peak value that changes rapidly. When such currents io+1 and iGo flow in the power supply, large noise is generated in the power supply voltage VDD and the ground potential VGD due to the parasitic inductance components L1 and R2 and resistance components R2 and R3 that exist there.

これに対して、この実施例では抵抗R1とキャパシタC
1からなる時定数回路を設けらでいるため、実際に出力
MO5FETQ3とC4のゲートに供給される駆動信号
VDは、上記駆動信号■0に対して波形の立ち下がり及
び立ち上がりが緩やかにされたものとなる。言い換える
ならば、信号VDは、信号vOに対して上記時定数回路
(R1゜C1)の時定数01・R1の逆数1/(C1・
R1)以下の変化率を持つ、それ故、上記時定数の設定
により異なるが、例えば同図に実線で示すようにその変
化が緩やかでかつ、ピーク値が小さくされた電流i6I
、及びit+oが流れるものとなる。これに応じて、内
部電源電圧VDD及び接地電位VCDに発生するノイズ
を低減することができるものとなる。ちなみに、出力M
OSFETQ3とC4のゲート長を3μm、ゲート幅を
500pm程度のものを用い、時定数回路を構成するキ
ャパシタCIとしてMOSFETQ3とC4のゲート容
量を利用し、駆動回路としてのMOSFETQIとC2
に十分な駆動能力と高速度を持たせてた場合、抵抗R1
を400Ωに設定すると、負荷CLが100pFのとき
では、遅延時間の増大は最大で2nsとなり、電源電圧
VDD側のノイズは半分に、接地電位VGDのノイズは
1/3以下に低減できる結果が得られた。
On the other hand, in this embodiment, the resistor R1 and the capacitor C
1, the drive signal VD that is actually supplied to the gates of the output MO5FETs Q3 and C4 has a waveform whose fall and rise are gentler than the drive signal ①0. becomes. In other words, the signal VD is the reciprocal of the time constant 01·R1 of the time constant circuit (R1°C1) with respect to the signal vO, 1/(C1·
R1) The current i6I has the following rate of change, and therefore has a gradual change and a small peak value, as shown by the solid line in the figure, although it differs depending on the setting of the above-mentioned time constant.
, and it+o will flow. Accordingly, noise generated in internal power supply voltage VDD and ground potential VCD can be reduced. By the way, the output M
The gate length of OSFETQ3 and C4 is about 3 μm and the gate width is about 500pm, and the gate capacitance of MOSFETQ3 and C4 is used as a capacitor CI that constitutes a time constant circuit, and MOSFETQI and C2 are used as a drive circuit.
If it has sufficient driving ability and high speed, the resistor R1
When set to 400Ω, when the load CL is 100pF, the delay time increases by a maximum of 2ns, and the noise on the power supply voltage VDD side can be halved and the noise on the ground potential VGD can be reduced to less than 1/3. It was done.

この構成においては、前記のようなミラー積分回路を利
用するものに比べて、外部端子OUTには、出力MOS
FETQ3とC4のドレインが接続されるのみであるか
ら、それぞれのドレイン領域と基板又はウェル領域との
PN接合を利用して格別な静電破壊防止回路が不用であ
る。
In this configuration, compared to the configuration using the Miller integration circuit as described above, the external terminal OUT has an output MOS
Since the drains of FETQ3 and C4 are only connected, a special electrostatic breakdown prevention circuit is not required by utilizing the PN junction between each drain region and the substrate or well region.

〔実施例2〕 第3図には、この発明に係る出力回路の他の一実施例の
回路図が示されている。
[Embodiment 2] FIG. 3 shows a circuit diagram of another embodiment of the output circuit according to the present invention.

この実施例では、出力回路は、出力ハイインピーダンス
状態を含むトライステート出力機能を持つようにされる
。それ故、ハイレベルの出力信号を形成するPチャンネ
ルMO8FETQ3とロウレベ°ルの出力信号を形成す
るNチャンネルMOSFETQ4に対して駆動回路を構
成するCMOSインバータ回路がそれぞれ設けられる。
In this embodiment, the output circuit is configured to have tristate output functionality, including an output high impedance state. Therefore, CMOS inverter circuits forming drive circuits are provided for the P-channel MOSFET Q3 that forms a high-level output signal and the N-channel MOSFET Q4 that forms a low-level output signal.

前記第1図に示すようなMOSFETQIとQ2は、P
チャンネル出力MO5FETQ3の駆動電圧を形成し、
上記同様なMOSFETQI’ とQ2°は、Nチャン
ネル出゛力MOSFETQ4の駆動電圧を形成するよう
にされる。上記それぞれのインバータ回路の入力信号v
1をロウレベルにし、入力信号v2をハイレベルにすれ
ば、出力MOSFETQ3とQ4を共にオフ状態できる
から、出力ハイインピーダンス状態を作り出すことがで
きる。
The MOSFETs QI and Q2 as shown in FIG.
Forms the drive voltage of channel output MO5FETQ3,
MOSFETs QI' and Q2° similar to those described above are arranged to form a driving voltage for N-channel output MOSFET Q4. Input signal v of each inverter circuit above
If MOSFET 1 is set to low level and input signal v2 is set to high level, both output MOSFETs Q3 and Q4 can be turned off, so that an output high impedance state can be created.

この場合、出力MOSFETQ3のオフ状態からオン状
態への切り替わりと、オン状態からオフ状態への切り替
わりを最適に設定するために、駆動MOS F ETQ
 1とQ2には、それぞれドレイン抵抗R11とR12
が設けられ、両接続点に時定数回路を構成するキャパシ
タC1が接続される。
In this case, in order to optimally set the switching from the off state to the on state and the switching from the on state to the off state of the output MOSFETQ3, the drive MOSFETQ
1 and Q2 have drain resistors R11 and R12, respectively.
A capacitor C1 constituting a time constant circuit is connected to both connection points.

コノキャパシタC1は、MOSFETQ3(7)ゲート
容量を利用するものであってもよい。
The cono capacitor C1 may utilize the gate capacitance of MOSFET Q3 (7).

同様に、出力MOSFETQ4のオフ状態からオン状態
への切り替わりと、オン状態からオフ状態への切り替わ
りを最適に設定するために、駆動MOSFETQI’ 
とQ2’には、それぞれドレイン抵抗R21とR22が
設けられ、両接続点に時定数回路を構成するキャパシタ
C2が接続される。このキャパシタC2は、MOSFE
TQ4のゲート容量を利用するものであってもよい。
Similarly, in order to optimally set the switching from the off state to the on state and the switching from the on state to the off state of the output MOSFET Q4, the drive MOSFET QI'
and Q2' are provided with drain resistors R21 and R22, respectively, and a capacitor C2 constituting a time constant circuit is connected to both connection points. This capacitor C2 is a MOSFE
The gate capacitance of TQ4 may also be used.

この実施例では、電源電圧VDDに発生するノイズを低
減させるため出力MOSFETQ3のオフ状態からオン
状態への切り替わりを遅くするよう抵抗R12の抵抗値
を大きく設定し、出力MOSFETQ3とQ4との間で
流れる貫通電流を低減させるために、抵抗R11の抵抗
値は小さく(削除してもよい)設定される。同様に回路
の接地電位VGDに発生するノイズを低減させるために
、出力MOSFETQ4の駆動電圧を形成する抵抗R2
1とR22においても同様に、抵抗R21の抵抗値は比
較的大きく、抵抗R22の抵抗値は小さく (削除して
もよい)設定される。
In this embodiment, in order to reduce the noise generated in the power supply voltage VDD, the resistance value of the resistor R12 is set large so that the switching from the off state to the on state of the output MOSFET Q3 is delayed, and the current flows between the output MOSFETs Q3 and Q4. In order to reduce the through current, the resistance value of the resistor R11 is set to be small (or may be deleted). Similarly, in order to reduce the noise generated at the ground potential VGD of the circuit, the resistor R2 that forms the drive voltage of the output MOSFET Q4 is
1 and R22, similarly, the resistance value of the resistor R21 is set to be relatively large, and the resistance value of the resistor R22 is set to be small (or may be deleted).

例えば、出力信号をロウレベルからハイレベルとに切り
換えるとき、オン状態にある出力MOSFETQ4を早
くオフ状態にして貫通電流の発生を防止しつつ、出力M
OS F ETQ 3のオン状態への変化を遅くして前
記のようにノイズの発生を防止することができる。逆に
、出力信号をハイレベルからロウレベルとに切り換える
とき、オン状態にある出力MOSFETQ3を早くオフ
状態にして貫通電流の発生を防止しつつ、出力MO5F
ETQ4のオン状態への変化を遅くして前記のようにノ
イズの発生を防止することができる。
For example, when switching the output signal from low level to high level, the output MOSFET Q4, which is in the on state, is quickly turned off to prevent the generation of through current, and the output MOSFET
By slowing down the transition of OS FETQ 3 to the on state, it is possible to prevent the generation of noise as described above. Conversely, when switching the output signal from high level to low level, the output MOSFET Q3, which is in the on state, is quickly turned off to prevent the generation of through current, and the output MOSFET Q3 is switched off.
By slowing down the transition of ETQ4 to the on state, it is possible to prevent the generation of noise as described above.

上記抵抗R12及びR22の抵抗値を小さくしてMOS
FETQ3及びQ4をそれぞれ高速にオン状態からオフ
状態に切り換える構成は、出力ハイインピーダンス状態
を高速に作り出すことができるものともなる。また、駆
動回路を構成するPチャ7ネ/L、MOSFETQI 
 (Ql’ )とNチャンネ7L、MOSFETQ2 
 (Q2” ’)のドレインに抵抗を挿入する構成は、
駆動回路自身における貫通電流の発生を防止することも
できる。
MOS by reducing the resistance values of the resistors R12 and R22.
The configuration in which FETs Q3 and Q4 are respectively switched from the on state to the off state at high speed can also quickly create an output high impedance state. In addition, P channel 7/L, MOSFETQI, which constitutes the drive circuit.
(Ql') and N channel 7L, MOSFETQ2
The configuration in which a resistor is inserted into the drain of (Q2'') is
It is also possible to prevent the generation of through current in the drive circuit itself.

〔実施例3〕 第3図には、この発明に係る出力回路の更に他の一実施
例の回路図が示されている。
[Embodiment 3] FIG. 3 shows a circuit diagram of yet another embodiment of the output circuit according to the present invention.

この実施例では、出力MOSFETQ3とQ4の間に抵
抗Rが設けられ、この抵抗Rに後述するようなタップを
設けて、可変抵抗として作用させる。すなわち、駆動回
路を構成するPチャンネルMOS F ETQ 1のド
レインは、タップT1に接続され、NチャンネルMOS
FETQ2のドレインはタップT2に接続される。
In this embodiment, a resistor R is provided between the output MOSFETs Q3 and Q4, and this resistor R is provided with a tap as described later to function as a variable resistor. That is, the drain of P-channel MOS FETQ 1 constituting the drive circuit is connected to tap T1, and the drain of P-channel MOS
The drain of FETQ2 is connected to tap T2.

この構成においては、タップT1からみたとき、MOS
FETQ3のゲートに対する抵抗値は小さく、MOSF
ETQ4のゲートに対する抵抗値は大きくなる。したが
って、MOSFETQIがオン状態になり、タップT1
がロウレベルからハイレベルに変化するときMOSFE
TQ4のゲート電圧の立ち上がりが緩やかになり、MO
SFETQ3のゲート電圧の立ち上がりが速くなる。こ
れにより、出力信号がハイレベルからロウレベルに変化
するとき、貫通電流とノイズの発生を防止することかで
きる。逆に、タップT2からみたとき、MOSFETQ
4のゲートに対する抵抗値は小さく、MOSFETQ3
のゲートに対する抵抗値は大きくなる。したがって、M
OSFETQ2がオン状態になり、タップT2がハイレ
ベルからロウレベルに変化するときMOSFETQ3の
ゲート電圧の立ち下がりが緩やかになり、MOSFET
Q4のゲート電圧の立ち下がりが速くなる。これにより
、出力信号がロウレベルからハイレベルに変化するとき
、貫通電流とノイズの発生を防止することができる。
In this configuration, when viewed from tap T1, the MOS
The resistance value to the gate of FETQ3 is small, and the MOSF
The resistance value to the gate of ETQ4 increases. Therefore, MOSFET QI is turned on and tap T1
When changes from low level to high level, MOSFE
The rise of the gate voltage of TQ4 becomes gradual, and the MO
The rise of the gate voltage of SFETQ3 becomes faster. This makes it possible to prevent the generation of through current and noise when the output signal changes from high level to low level. Conversely, when viewed from tap T2, MOSFETQ
The resistance value for the gate of MOSFETQ3 is small,
The resistance value to the gate becomes large. Therefore, M
When OSFETQ2 turns on and tap T2 changes from high level to low level, the fall of the gate voltage of MOSFETQ3 becomes gradual, and the MOSFET
The fall of the gate voltage of Q4 becomes faster. Thereby, when the output signal changes from low level to high level, generation of through current and noise can be prevented.

上記タップT1とT2の選択あるいは変更は、1層又は
それ以上の層のパターンを変更するもの、製造後の完成
された配線層の機械的、熱的破壊或いは化学的方法によ
る切断によるものが考えられる。このようなタップ付抵
抗を用いる場合には、試行的に製造する出力回路の開発
製品に適したものとなる。
The above selection or change of taps T1 and T2 may involve changing the pattern of one or more layers, mechanically, thermally destroying the completed wiring layer after manufacturing, or cutting by chemical methods. It will be done. When such a tapped resistor is used, it is suitable for a developed product of an output circuit manufactured on a trial basis.

第5図には、上記抵抗Rの変形例が示されている。この
変形例では、出力MOSFETQ3とQ4の間に2つの
抵抗ROIとRO2を並列形態に設けでおいて、抵抗R
OIに駆動MOSFETQ1のドレインに結合されるタ
ップT1を設け、他方の抵抗RO2に駆動MOSFET
Q2のドレインに結合されるタップT2を設ける。また
、それぞれの抵抗ROI及びRO2に、抵抗値の調整用
の配線(タップ)が設けられ、その選択的な切断により
前記のような抵抗値の調整を可能とするものである。
FIG. 5 shows a modification of the resistor R. In this modification, two resistors ROI and RO2 are provided in parallel between output MOSFETs Q3 and Q4, and a resistor R
A tap T1 coupled to the drain of the drive MOSFET Q1 is provided on OI, and a tap T1 coupled to the drain of the drive MOSFET Q1 is provided on the other resistor RO2.
A tap T2 is provided which is coupled to the drain of Q2. Further, each of the resistors ROI and RO2 is provided with a wiring (tap) for adjusting the resistance value, and by selectively disconnecting the wiring, the resistance value can be adjusted as described above.

この構成においても、上記第4図の回路と同様に貫通電
流の発生を防止しつつ、出力信号の切り替わり時のノイ
ズを低減することができる。
In this configuration as well, as in the circuit shown in FIG. 4, it is possible to prevent the generation of through current and reduce noise when switching output signals.

上記の実施例から得られる作用効果は、下記の通りであ
る。すなわち、 (1)出力MOS F ETのゲートに時定数回路を設
けることにより、出力MOSFETのゲートに伝えられ
る入力信号の変化が緩やかにできるから、ノイズの発生
を抑えることができるという効果が得られる。
The effects obtained from the above examples are as follows. That is, (1) By providing a time constant circuit at the gate of the output MOSFET, changes in the input signal transmitted to the gate of the output MOSFET can be made gradual, which has the effect of suppressing noise generation. .

(2)出力MOS F ETのゲートに設けられる時定
数回路として、その出力MOS F ETをオフ状態か
らオン状態にする駆動信号の変化を遅くし、オン状態か
らオフ状態にする駆動信号の変化を速くす□る構成を採
ることにより、ノイズの発生を抑えることができるとと
もに、貫通電流の発生も防止することができるという効
果が得られる。
(2) As a time constant circuit provided at the gate of the output MOS FET, it slows down the change in the drive signal that turns the output MOS FET from the off state to the on state, and slows down the change in the drive signal that turns the output MOS FET from the on state to the off state. By adopting a configuration that speeds up the process, it is possible to suppress the generation of noise and also to prevent the generation of through current.

(3)上記時定数回路として、駆動用のPチャンネルM
OS F ETとNチャンネルMOSFETのドレイン
に抵抗を設ける構成を採ることにより、上記出力回路で
の貫通電流とノイズの発生防止ができるとともに、駆動
回路自体での貫通電流も防止することができるという効
果が得られる。
(3) P channel M for driving as the above time constant circuit
By adopting a configuration in which resistors are provided at the drains of the OS FET and N-channel MOSFET, it is possible to prevent the generation of through current and noise in the output circuit, and also to prevent through current in the drive circuit itself. is obtained.

(4)上記(1)ないしく3)により、従来技術のよう
にミラー積分回路を用いた場合に比べて、高集積化が図
られるともに格別な静電保護回路が不用になるという効
果が得られる。
(4) Due to (1) or 3) above, compared to the conventional technology that uses a Miller integrating circuit, it is possible to achieve higher integration and eliminate the need for a special electrostatic protection circuit. It will be done.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、出力回路はN
チャンネルMOSFETによる準コンプリメンタリプッ
シュプル回路であってもよく、あるいは、オーブンドレ
イン出力形式のものであってもよい。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that this invention is not limited to the above Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor. For example, the output circuit is N
It may be a quasi-complementary push-pull circuit using channel MOSFETs, or it may be of an oven drain output type.

抵抗素子やキャパシタは、半導体集積回路装置に構成し
得るいかなる材料、構造及び形状であってもよい。例え
ば、抵抗素子は、不純物拡散層、多結晶シリコン、シリ
コン−金属化合物、金属等を用いることができる。
The resistive element and the capacitor may be made of any material, structure, and shape that can be included in a semiconductor integrated circuit device. For example, the resistance element can be made of an impurity diffusion layer, polycrystalline silicon, a silicon-metal compound, metal, or the like.

この発明は、ゲートアレイやスタンダードセル方式のよ
うなカスタムLSI(大規模集積回路)の他、各種半導
体記憶装置やマイクロブロセ・ノサ等出力回路を含む半
導体集積回路装置に広く利用できるものである。
This invention can be widely used in semiconductor integrated circuit devices including custom LSIs (Large Scale Integrated Circuits) such as gate arrays and standard cell type circuits, as well as various semiconductor memory devices and output circuits such as microprocessors and nosers. .

(発明の効果) 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。すなわち、出力M OS F rE Tのゲートに時
定数回路を設けることにより、出力〜10SFETのゲ
ートに伝えられる入力信号の変化が緩やかにできるから
、ノイズの発生を抑えることができる。この場合、時定
数回路として、それに対応した出力MOS F ETを
オフ状態からオン状態にする駆動信号の変化を遅くし、
オン状態からオフ状態にする駆動信号の変化を速くする
構成を採ることにより、ノイズの発生を抑えることがで
きるとともに貫通電流の発生も防止することができる。
(Effects of the Invention) A brief explanation of the effects obtained by typical inventions disclosed in this application is as follows. That is, by providing a time constant circuit at the gate of the output MOS FET, the input signal transmitted to the gate of the output 10SFET can be gradually changed, so that the generation of noise can be suppressed. In this case, as a time constant circuit, it slows down the change in the drive signal that turns the corresponding output MOS FET from the off state to the on state,
By adopting a configuration that speeds up the change in the drive signal from the on state to the off state, it is possible to suppress the generation of noise and also prevent the generation of through current.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、この発明に係る出力回路の一実施例を示す回
路図、 第2図は、その動作の一例を説明するための波形図、 第3図は、この発明に係る出力回路の他の一実施例を示
す回路図、 第4図は、この発明に係る出力回路の更に他の一実施例
を示す回路図、 第5図は、上記第4図の実施例回路の変形例を示す回路
図である。 Q1〜Q4、Qlo、Q2° ・・MOSFET。 R,R1−R3、R11〜R22、ROI、RO2・・
抵抗、C1、C2・・キャパシタ、CL・・負荷容量、
LL、I、2・・インダクタンス第 1 図 第2図 第 3 図 第 4 図
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the output circuit according to the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram for explaining an example of its operation, and FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the output circuit according to the present invention. FIG. 4 is a circuit diagram showing still another embodiment of the output circuit according to the present invention; FIG. 5 is a modification of the embodiment circuit shown in FIG. 4. It is a circuit diagram. Q1~Q4, Qlo, Q2°...MOSFET. R, R1-R3, R11-R22, ROI, RO2...
Resistance, C1, C2...Capacitor, CL...Load capacitance,
LL, I, 2... Inductance Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ゲートに時定数回路が設けられた出力MOSFET
を含むことを特徴とする半導体集積回路装置。 2、上記時定数回路は、出力MOSFETのゲート駆動
電圧を形成するCMOSインバータ構成のNチャンネル
MOSFETとPチャンネルMOSFETのドレインに
それぞれ設けられた抵抗素子とキャパシタからなるもの
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半
導体集積回路装置。 3、上記出力MOSFETは、NチャンネルMOSFE
TとPチャンネルMOSFETからなるCMOS回路を
構成するものであることを特徴とする特許請求の範囲第
1又は第2項記載の半導体集積回路装置。
[Claims] 1. Output MOSFET whose gate is provided with a time constant circuit
A semiconductor integrated circuit device comprising: 2. A patent characterized in that the above-mentioned time constant circuit is composed of a resistive element and a capacitor respectively provided at the drains of an N-channel MOSFET and a P-channel MOSFET of a CMOS inverter configuration, which form the gate drive voltage of the output MOSFET. A semiconductor integrated circuit device according to claim 1. 3. The above output MOSFET is an N-channel MOSFET.
3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the semiconductor integrated circuit device constitutes a CMOS circuit consisting of T and P channel MOSFETs.
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