JPH01286517A - Drive circuit - Google Patents
Drive circuitInfo
- Publication number
- JPH01286517A JPH01286517A JP63115872A JP11587288A JPH01286517A JP H01286517 A JPH01286517 A JP H01286517A JP 63115872 A JP63115872 A JP 63115872A JP 11587288 A JP11587288 A JP 11587288A JP H01286517 A JPH01286517 A JP H01286517A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drive circuit
- voltage
- whose
- common
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Logic Circuits (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は駆動回路に関し、特に容量性負荷を制御する駆
動回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a drive circuit, and more particularly to a drive circuit that controls a capacitive load.
最近の半導体回路の高速化及び低電圧電源化に伴い、論
理回路動作の確実性がますます重要となってきた。2. Description of the Related Art As semiconductor circuits have recently become faster and have lower voltage power supplies, the reliability of logic circuit operation has become increasingly important.
特に、10ns以下の高速スイッチング時には回路間又
はIC内部配線の寄生インダクタンスやゲートと電源間
の寄生容量による寄生振動(以下リンギングと云う)が
起り回路誤動作を起すことがあった。Particularly, during high-speed switching of 10 ns or less, parasitic vibration (hereinafter referred to as ringing) due to parasitic inductance between circuits or internal wiring of the IC or parasitic capacitance between the gate and the power supply may occur, resulting in circuit malfunction.
第5図は従来の駆動回路の一例の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of an example of a conventional drive circuit.
駆動回路11は、共通ゲートGに入力信号Vlを入力し
、ソースS、及びSoがそれぞれ電源端T’ss及びT
DDに接続し、共通ドレインDが出力信号VDを供給す
るPチャネルトランジスタQpt及びnチャネルトラン
ジスタロ1を有している。The drive circuit 11 inputs an input signal Vl to a common gate G, and sources S and So are connected to power supply terminals T'ss and T, respectively.
It has a p-channel transistor Qpt and an n-channel transistor Qpt connected to DD, whose common drain D supplies an output signal VD.
共通トレインDは、共通ゲートgと両ソースSP+SO
間に寄生のゲート容量CI、及びC,が存在するCMO
3回路2の共通ゲートgに配線を介して接続されて論理
回路を構成している。A common train D has a common gate g and both sources SP+SO.
A CMO with parasitic gate capacitances CI and C between
It is connected to the common gate g of the three circuits 2 via wiring to form a logic circuit.
入力信号Vlのスイッチングスピードが10ns以下の
高速度スイッチングのときは、共通ドレインDと共通グ
ー58間の配線の寄生のインダクタンスしは無視出来な
いので点線に示す。When the switching speed of the input signal Vl is high-speed switching of 10 ns or less, the parasitic inductance of the wiring between the common drain D and the common drain 58 cannot be ignored and is therefore shown as a dotted line.
第6図は第5図の回路の動作を説明するための各部の電
圧・電流波形図である。FIG. 6 is a voltage/current waveform diagram of each part for explaining the operation of the circuit of FIG. 5.
入力信号v1が時点t1でOvから直流電源Eの電圧V
Eに立上ると、MOSFETのpチャネルトランジスタ
QQIがオフ状態になりnチャネルトランジスタQ n
tがオン状態となるため、CMOS回路2のnチャネ
ルトランジスタQfi2の寄生のゲート容量Cnからの
放電電流およびpチャネルトランジスタQ112のゲー
ト容量C,への充電電流の和itが共通ドレインDと共
通グー58間の配線の寄生のインダクタンスLを介して
トランジスタQ fi+に流れるため、トランジスタQ
ゎ1のオン抵抗R8,CMOS回路2のゲート容量C,
lとC,の和C及びインダクタンスLが第(1)式を満
足するとリンギングが発生する。The input signal v1 changes from Ov to the voltage V of the DC power supply E at time t1.
When E rises, the p-channel transistor QQI of the MOSFET turns off, and the n-channel transistor Q
Since t is in the on state, the sum it of the discharging current from the parasitic gate capacitance Cn of the n-channel transistor Qfi2 of the CMOS circuit 2 and the charging current to the gate capacitance C of the p-channel transistor Q112 is connected to the common drain D and the common gate capacitance C. 58 to the transistor Qfi+ through the parasitic inductance L of the wiring between them.
On-resistance R8 of ゎ1, gate capacitance C of CMOS circuit 2,
Ringing occurs when the sum C of l and C and the inductance L satisfy equation (1).
R,<2 ・Aフッ ・(1)このリン
ギングは入力信号v1の終了時点t2以後にも同様に発
生し、両方とも共通ゲート電圧v、がCMOS回路2の
論理スレッショルド電圧以下であれば動作上の問題はな
い。R,<2 ・Aff ・(1) This ringing similarly occurs after the end time t2 of the input signal v1, and if the common gate voltage v, is lower than the logic threshold voltage of the CMOS circuit 2, it will not work properly. There is no problem.
上述した従来の駆動回路は、回路の寄生リアクタンスに
より出力電圧にリンギングが生じ易いので、そのピーク
電圧が次段の負荷ICの論理スレッショルド電圧を越え
ると誤動作するという欠点があった。The above-described conventional drive circuit has the disadvantage that ringing tends to occur in the output voltage due to the parasitic reactance of the circuit, resulting in malfunction when the peak voltage exceeds the logic threshold voltage of the next-stage load IC.
例えば、第5図の直流電源Eの電圧VEが5v。For example, the voltage VE of the DC power supply E in FIG. 5 is 5V.
トランジスタQ+xtのオン抵抗R8が10Ω、負荷容
量Cが50pF、配線長が20cmのD−g間のインダ
クタンスLが200nHの場合を第(1)式で計算する
と、共通ゲートgの電圧v、のリンギング電圧の最低ピ
ーク値Vpが一4v、最大ピーク値VQが+3vとなり
、CMOS回路2の論理スレッショルド電圧の2.5■
を越えて誤動作していた。If the on-resistance R8 of the transistor Q+xt is 10 Ω, the load capacitance C is 50 pF, and the inductance L between D and g is 200 nH with a wiring length of 20 cm, the ringing of the voltage v of the common gate g is calculated using equation (1). The lowest peak value Vp of the voltage is -4V, the maximum peak value VQ is +3V, and the logic threshold voltage of the CMOS circuit 2 is 2.5V.
It was malfunctioning beyond this point.
本発明の目的は、リンギングによる誤動作の起り難い駆
動回路を提供することにある。An object of the present invention is to provide a drive circuit that is unlikely to malfunction due to ringing.
本発明の駆動回路は、共通ゲートが入力電圧を受け、共
通電極が出力信号を出力し、それぞれ他の電極がそれぞ
れの電源端に接続する0MO3)ランジスタを有し、前
記出力信号が容量性負荷を制御する駆動回路において、
前記CMOSトランジスタの前記共通電極がソースで前
記他の電極がドレインで構成されている。The drive circuit of the present invention has a 0MO3) transistor whose common gate receives an input voltage, whose common electrode outputs an output signal, and whose other electrodes are connected to respective power supply terminals, the output signal being applied to a capacitive load. In the drive circuit that controls
The common electrode of the CMOS transistor is a source, and the other electrode is a drain.
次に、本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第1図は本発明の第1の実施例の回路図、第2図及び第
3図は第1図の回路の動作を説明するための各部の電圧
・電流波形図及びpチャネルトランジスタの電圧−電流
特性図である。FIG. 1 is a circuit diagram of the first embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are voltage and current waveform diagrams of various parts and voltages of p-channel transistors to explain the operation of the circuit of FIG. 1. It is a current characteristic diagram.
論理回路の駆動回路1は、共通ゲートGが入力信号vI
を受け、共通ソースSが出力信号V5を出力し、ドレイ
ンDfi及びり、がそれぞれの電源端’I’ss及びT
I)、)に接続するMOS型のnチャネルトランジスタ
Q n を及びpチャネルトランジスタQp+を有して
構成されている。In the drive circuit 1 of the logic circuit, the common gate G receives the input signal vI.
In response, the common source S outputs an output signal V5, and the drains Dfi and T are connected to the respective power supply terminals 'I'ss and T.
MOS type n-channel transistor Q n and p-channel transistor Qp+ connected to I), ).
駆動回路1及びその入力信号Vlを供給するインバータ
Iが第5図の駆動回路1.と置換する点以外は従来の論
理回路と同一である。The drive circuit 1 and the inverter I supplying the input signal Vl are the drive circuit 1. of FIG. It is the same as the conventional logic circuit except that it is replaced with .
次に回路の動作を説明する。Next, the operation of the circuit will be explained.
まず、入力端T’+に従来と同一の入力電圧Vlを与え
、インバータIにより反転信号の入力電圧v、を共通ゲ
ートGに与える。First, the same input voltage Vl as before is applied to the input terminal T'+, and the input voltage v of an inverted signal is applied to the common gate G by the inverter I.
時点1.で入力電圧Vlの電圧がV=からOvに下ると
、共通ソースSの電位に対してnチャネ、ルトランジス
タQl、l及びpチャネルトランジスタQp1の共通ゲ
ートGの電圧が共にOvとなるのでトランジスタQゎ1
はオフ状態に、トランジスタQp1はオン状態になる。Time point 1. When the voltage of the input voltage Vl drops from V= to Ov, the voltage of the common gate G of the n-channel transistor Ql, l and the p-channel transistor Qp1 both becomes Ov with respect to the potential of the common source S, so that the voltage of the transistor Qゎ1
is turned off, and transistor Qp1 is turned on.
従ってゲート容量Cゎからの放電電流およびゲート容量
Cpへの充電電流がインダクタンスLを介して電流1L
となってトランジスタQ’ptに流込む。Therefore, the discharging current from the gate capacitance C and the charging current to the gate capacitance Cp pass through the inductance L to a current of 1L.
and flows into the transistor Q'pt.
第3図に示すようにトランジスタQp1は、共通ソース
Sの出力信号Vsの電圧が下がるにつれ、ソース・ゲー
ト間電圧V GSPが小さくなるという特性を有してい
る。As shown in FIG. 3, the transistor Qp1 has a characteristic that as the voltage of the output signal Vs of the common source S decreases, the source-gate voltage V GSP decreases.
従って、等価的にトランジスタQpsのオン抵抗R2は
v ospと逆に対応して大きくなる。Therefore, equivalently, the on-resistance R2 of the transistor Qps increases inversely to vosp.
その結果オン抵抗Rpは2・〜βL、Σ石−よりも大と
なり、LCR直列回路の振動条件である第(1)式を満
たさなくなるため、第2図のようにリンギングを生じな
い波形となる。As a result, the on-resistance Rp becomes larger than 2.~βL, Σstone-, and it no longer satisfies equation (1), which is the vibration condition for the LCR series circuit, resulting in a waveform that does not cause ringing, as shown in Figure 2. .
また、入力信号電圧vHが0からVEに変わる時点t2
の場合も、出力信号v5の電圧が上がるにつれてnチャ
ネルトランジスタQl11のゲート・ソース間電圧V
GINが小さくなるため、同様にトランジスタQ n
1のオン抵抗R,が大きくなり、リンギングを生じなく
なる。Also, the time t2 when the input signal voltage vH changes from 0 to VE
Also, as the voltage of the output signal v5 increases, the gate-source voltage V of the n-channel transistor Ql11 increases.
Since GIN becomes smaller, the transistor Q n
The on-resistance R of 1 increases, and ringing no longer occurs.
なお、本実施例ではトランジスタQp1及びQ fil
としてMOSFETのデプレション型を用いたが、エン
ハンスメント型あるいは絶縁ゲート型。Note that in this embodiment, the transistors Qp1 and Q fil
Although a depletion type MOSFET was used as the method, an enhancement type or insulated gate type MOSFET is also used.
接合型を問わず他の型のトランジスタでも同等の効果を
得ることができる。Similar effects can be obtained with other types of transistors, regardless of the junction type.
第4図は、本発明の第2の実施例の半導体チ・ツブの断
面模式図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor chip according to a second embodiment of the present invention.
直流電源Eの正極との抵抗端子をToo+負極との接続
端子をTssとするもので、インバータエなどの集積回
路内の他の領域と分離するために絶縁用のP+の分離層
4をT’ssに接続し、分離層4内のn型基板3内に駆
動回路1に相当するCMO8構造を構成している。The resistance terminal with the positive electrode of the DC power supply E is Too + the connection terminal with the negative electrode is Tss, and the insulating P+ isolation layer 4 is T' to isolate it from other areas in the integrated circuit such as the inverter. ss, and a CMO8 structure corresponding to the drive circuit 1 is configured within the n-type substrate 3 within the separation layer 4.
ここで、n型基板3の代りにP型基板を使用する場合に
は、P+の分離層の代りにn+の分離層を用い、T’s
s端に代ってTDD端に接続すると同一の効果が得られ
る。Here, when a P-type substrate is used instead of the n-type substrate 3, an n+ separation layer is used instead of the P+ separation layer, and T's
The same effect can be obtained by connecting to the TDD end instead of the S end.
以上説明したように本発明は、共通ソース接続のCMO
Sトランジスタを用いることにより、リンギングをなく
ことができる効果がある。As explained above, the present invention provides common source connection CMO
The use of an S transistor has the effect of eliminating ringing.
第1図は本発明の第1の実施例の回路図、第2図及び第
3図は第1図の回路の動作を説明するための各部の電圧
・電流波形図及びpチャネルトランジスタの電圧−電流
特性図、第4図は本発明の第2の実施例の半導体チップ
の断面図、第5図は従来の駆動回路の一例の回路図、第
6図は第5図の回路の動作を説明するための各部の電圧
・電流波形図である。
1・・・駆動回路、2・・・CMO3回路、3・・・n
型基板、4・・・分離層、D、、D、・・・ドレイン、
G・・・共通ゲート、Qlll・・・nチャネルトラン
ジスタ、Qpt・・・pチャネルトランジスタ、S・・
・共通ソース、T1・・・入力端、Vl・・・入力電圧
、■、・・・ソース電圧。FIG. 1 is a circuit diagram of the first embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are voltage and current waveform diagrams of various parts and voltages of p-channel transistors to explain the operation of the circuit of FIG. 1. A current characteristic diagram, FIG. 4 is a cross-sectional view of a semiconductor chip according to a second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a circuit diagram of an example of a conventional drive circuit, and FIG. 6 explains the operation of the circuit in FIG. 5. FIG. 4 is a voltage/current waveform diagram of each part for the 1...Drive circuit, 2...CMO3 circuit, 3...n
type substrate, 4...separation layer, D,,D,...drain,
G... common gate, Qllll... n channel transistor, Qpt... p channel transistor, S...
-Common source, T1...input terminal, Vl...input voltage, ■,...source voltage.
Claims (1)
力し、それぞれ他の電極がそれぞれの電源端に接続する
CMOSトランジスタを有し、前記出力信号が容量性負
荷を制御する駆動回路において、前記CMOSトランジ
スタの前記共通電極がソースで前記他の電極がドレイン
であることを特徴とする駆動回路。In the drive circuit, the drive circuit has a CMOS transistor whose common gate receives an input voltage, whose common electrode outputs an output signal, and whose respective other electrodes are connected to respective power supply terminals, and whose output signal controls a capacitive load. A drive circuit characterized in that the common electrode of a CMOS transistor is a source and the other electrode is a drain.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63115872A JPH01286517A (en) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | Drive circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63115872A JPH01286517A (en) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | Drive circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01286517A true JPH01286517A (en) | 1989-11-17 |
Family
ID=14673248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63115872A Pending JPH01286517A (en) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | Drive circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01286517A (en) |
-
1988
- 1988-05-11 JP JP63115872A patent/JPH01286517A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4779013A (en) | Slew-rate limited output driver having reduced switching noise | |
US4321661A (en) | Apparatus for charging a capacitor | |
JP3435007B2 (en) | Buffer that outputs high voltage swing by low voltage technology | |
US6538481B1 (en) | Driving control device, power converting device, method of controlling power converting device and method of using power converting device | |
KR950008422B1 (en) | Switching device with dynamic hysteresis | |
WO2006101139A1 (en) | Level shift circuit and power supply device | |
US6903588B2 (en) | Slew rate controlled output buffer | |
US20110032647A1 (en) | Semiconductor device including esd protection field effect transistor with adjustable back gate potential | |
US20100141304A1 (en) | Drive circuit for power element | |
US4628218A (en) | Driving circuit suppressing peak value of charging current from power supply to capacitive load | |
JPS63112893A (en) | Semiconductor integrated circuit | |
US5239211A (en) | Output buffer circuit | |
KR920010984B1 (en) | Output buffer circuit | |
US20020041194A1 (en) | Semiconductor integrated circuit having output buffer | |
JPH01286517A (en) | Drive circuit | |
US6621322B2 (en) | Voltage generating circuit, level shift circuit and semiconductor device | |
JP2666347B2 (en) | Output circuit | |
JP4055707B2 (en) | Driving circuit | |
JPH05235737A (en) | High voltage output circuit | |
JPH02196519A (en) | Driver circuit | |
JPH0212867A (en) | Semiconductor integrated circuit | |
JP2024123851A (en) | Level Shift Circuit | |
JPH08274606A (en) | Output buffer circuit | |
US20050258877A1 (en) | Waveform shaping circuit | |
JP2976497B2 (en) | Semiconductor integrated circuit |