JPH02165723A - Output buffer circuit - Google Patents
Output buffer circuitInfo
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- JPH02165723A JPH02165723A JP63321234A JP32123488A JPH02165723A JP H02165723 A JPH02165723 A JP H02165723A JP 63321234 A JP63321234 A JP 63321234A JP 32123488 A JP32123488 A JP 32123488A JP H02165723 A JPH02165723 A JP H02165723A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は出力バッファ回路に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to an output buffer circuit.
(従来の技術)
従来、出力バッファ回路はCMO5で構成さ゛れ、ハイ
またはロウレベルの電圧を出力するにあたり、負荷に供
給あるいは負荷から吸収する電流は制限のない機構とな
っていた。(Prior Art) Conventionally, an output buffer circuit is composed of a CMO5, and has a mechanism that has no limit on the current supplied to or absorbed from the load when outputting a high or low level voltage.
上述した従来の出力バッファ回路は、CMO5トランジ
スタで構成され、例えば、外部の負荷が何らかの原因で
接地側にショートすると、バッファのPチャネルMOS
トランジスタがオンすると同時に、自身の電源からPチ
ャネルMO5トランジスタのオン抵抗のみ、で定まる電
流が出力されることとなり、消費電流の増大2電流系の
負担大等の状態となってしまい、また、能動負荷を駆動
するケースにおいては必要充分以上の電流供給を防止す
るため、出力バッファ回路出力に制限抵抗を必要とする
等の欠点がある。The conventional output buffer circuit described above is composed of CMO5 transistors, and if an external load short-circuits to the ground side for some reason, the buffer's P-channel MOS
At the same time as the transistor turns on, a current determined only by the on-resistance of the P-channel MO5 transistor is output from its own power supply, resulting in an increase in current consumption, a heavy burden on the current system, and In the case of driving a load, there is a drawback that a limiting resistor is required at the output of the output buffer circuit in order to prevent the supply of more current than necessary and sufficient.
(課題を解決するための手段)
本発明の出力バッファ回路は、
CMOSトランジスタと、
CMOSトランジスタの高電位電源端子とPチャネルM
OS )ランジスタまたはCMOSトランジスタの低電
位電源端子とNチャネルMOS t−ランジスタの間に
接続されたバイポーラトランジスタと、CMOS)ラン
ジスタの出力電圧を、CMOSトランジスタの出力電流
のリミット値から決まる出力電圧のリミット値と比較す
る電圧比較器と、電圧比較器の出力を反転するインバー
タと、電圧比較器の出力と反転出力をセット、リセット
人力とし、出力がバイポーラトランジスタのベースに接
続されて、CMOS)ランジスタの出力電圧がリミット
値を越えないときはバイポーラトランジスタをオンし、
リミット値を越えるとバイポーラトランジスタをオフす
るフリップフロップとを有している。(Means for Solving the Problems) The output buffer circuit of the present invention includes a CMOS transistor, a high potential power supply terminal of the CMOS transistor, and a P-channel M
The output voltage of the bipolar transistor connected between the low potential power supply terminal of the OS ) transistor or CMOS transistor and the N-channel MOS t-transistor and the CMOS transistor is determined by the output current limit value of the CMOS transistor. A voltage comparator that compares the value, an inverter that inverts the output of the voltage comparator, the output of the voltage comparator and the inverted output are set and reset manually, and the output is connected to the base of a bipolar transistor (CMOS) transistor. When the output voltage does not exceed the limit value, the bipolar transistor is turned on,
It has a flip-flop that turns off the bipolar transistor when the limit value is exceeded.
本発明は、(:MOSトランジスタの高電位電源端子側
あ゛るいは低電位電源端子側にバイポーラトランジスタ
を直列接続し、出力電流によって定まる出力電圧を設定
されたリミット電位と電圧比較器で比較し、もし過電流
が流れ設定したリミット電位を越えた場合、電圧比較器
でそれを検出し次段のフリップフロップを操作して、前
述したバイポーラトランジスタをオフし、流れる電流を
制限するものである。In the present invention, a bipolar transistor is connected in series to the high potential power supply terminal side or the low potential power supply terminal side of a MOS transistor, and the output voltage determined by the output current is compared with a set limit potential using a voltage comparator. If an overcurrent flows and exceeds a set limit potential, the voltage comparator detects it and operates the flip-flop in the next stage to turn off the bipolar transistor mentioned above and limit the current flowing.
なお、本発明で用いるバイポーラトランジスタは通常の
0MO5製造プロセスになんの工程追加もせず形成でき
る。Note that the bipolar transistor used in the present invention can be formed without adding any steps to the normal 0MO5 manufacturing process.
(実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。(Example) Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明の第1の実施例の出力バッファ回路の回
路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of an output buffer circuit according to a first embodiment of the present invention.
この出力バッファ回路は、(:MOS)ランジスタ10
1と、CMOSトランジスタ101の高電位電源端+0
2にコレクタが、PチャネルMOS トランジスタQp
のソースにエミッタが接続されたnpn )ランジスタ
10Bと、CMOS)ランジスタ101の出力電圧v0
を非反転入力とし、基準電圧V REFを反転入力とす
る電圧比較器107と、入力端103の入力端子V、と
電圧比較器107の出力電圧の論理和をとるオアゲート
108と、オアゲート108の出力を反転するインバー
タ110と、セット端Sがシステム全体のリセット信号
の入力端111およびインバータ108に、リセット端
Rがオアゲート108の出力に、反転出力端すがnpn
トランジスタ106のベースにそれぞれ接続されたセ
ットリセット付フリップフロップ109で構成され、出
力端子104に負荷105が接続されている。This output buffer circuit consists of (:MOS) transistor 10
1 and the high potential power supply terminal +0 of the CMOS transistor 101
The collector is P-channel MOS transistor Qp at 2.
The output voltage v0 of the NPN) transistor 10B and the CMOS) transistor 101 whose emitter is connected to the source of
a voltage comparator 107 with a non-inverting input and a reference voltage V REF as an inverting input; An inverter 110 that inverts the , a set end S is connected to the input end 111 of the reset signal of the entire system and the inverter 108, a reset end R is connected to the output of the OR gate 108, and an inverting output end is connected to the input end 111 of the reset signal of the entire system and the inverter 108.
It is composed of flip-flops 109 with set/reset functions connected to the bases of transistors 106, and a load 105 is connected to an output terminal 104.
次に、本実施例の出力バッファ回路の動作を説明する。Next, the operation of the output buffer circuit of this embodiment will be explained.
この出力バッファ回路の出力電流iLのリミット値iL
i、を例えば100mA、 PチャネルMOSトランジ
スタQpのオン抵抗r。Nを100Ωとする。npnト
ランジスタ106のコレクタに電源電圧VDとして5■
を印加する。入力端子v1がロウレベルである場合は、
出力端子+04にハイレベルの出力電圧v0が出力され
、外部の負荷105に負荷電流iLが供給される。基準
電圧V REPはこの場合、npnトランジスタ106
のベース・エミッタ間電圧=5− (0,7+1)=
3.:1(V)となる。Limit value iL of output current iL of this output buffer circuit
i, for example, 100 mA, and the on-resistance r of the P-channel MOS transistor Qp. Let N be 100Ω. 5■ as the power supply voltage VD to the collector of the npn transistor 106
Apply. When input terminal v1 is at low level,
A high-level output voltage v0 is output to the output terminal +04, and a load current iL is supplied to the external load 105. The reference voltage V REP is in this case the npn transistor 106
Base-emitter voltage = 5- (0,7+1) =
3. :1(V).
通常、負荷105に、PチャネルMOS トランジスタ
Qpがオンした時に流れ出すバッファ出力電流itがI
O+s^であるとすると、出力電圧voは4.2■であ
り、電圧比較器107は出力電圧として5vをオアゲー
ト+08を介してフリップフロップ109のりセット人
力Rに人力し、フリップフロップ109はす出力5vを
npn トランジスタ106のベースに供給する。np
n )ランジスタ106はこの結果、電源端+02から
引続きicを供給する。ここで、負荷105の出力端子
lα4側が誤って接地さ糞
れ、出力電流リミット値iLLを越えた電流、例えばl
01n+Aが流れようとした場合、出力電圧はvoは3
.3v以下になろうとする。電圧比較器107は、基準
電圧V□、の3.3vと比較し、Ovを出力し、したが
って5■をフリップフロップ109のセット人力Sに人
力し、回出力はロウレベルとなり、npn トランジス
タ106はオフする。これが前述したCMOSトランジ
スタ101のPチャネルMOSトランジスタQpの過電
流破壊を防止する。Normally, the buffer output current it flowing out when the P-channel MOS transistor Qp is turned on is applied to the load 105.
Assuming O+s^, the output voltage vo is 4.2■, and the voltage comparator 107 outputs 5V as the output voltage to the flip-flop 109 set R through the OR gate +08, and the flip-flop 109 outputs 5V is applied to the base of npn transistor 106. np
n) The transistor 106 thus continues to supply IC from the power supply terminal +02. Here, the output terminal lα4 side of the load 105 is accidentally grounded, causing a current exceeding the output current limit value iLL, for example l
When 01n+A tries to flow, the output voltage vo is 3
.. Trying to get below 3v. The voltage comparator 107 compares the reference voltage V□ with 3.3V and outputs Ov, and therefore outputs 5□ to the set S of the flip-flop 109, the output becomes low level, and the npn transistor 106 is turned off. do. This prevents the P-channel MOS transistor Qp of the CMOS transistor 101 described above from being destroyed by overcurrent.
第2図は本発明の第2の実施例の出力バッファ回路の回
路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of an output buffer circuit according to a second embodiment of the present invention.
本実施例では、第1の実施例のnpn トランジスタ+
06の代りにpnp )ランジスタ112がCMOSト
ランジスタ+01のNチャネルMOSトランジスタQn
と接地電位間に設けられ、オアゲート108の代りにナ
ントゲート113が設けられている。In this example, the npn transistor +
pnp instead of 06) The transistor 112 is a CMOS transistor + an N-channel MOS transistor Qn of 01.
A Nandt gate 113 is provided in place of the OR gate 108.
本実施例も、第1の実施例と同様の動作で内部のnチャ
ネルMOS トランジスタQnの過電流破壊をpnp
)ランジスタ112が保護する。This embodiment also operates in the same way as the first embodiment to prevent overcurrent breakdown of the internal n-channel MOS transistor Qn.
) Protected by transistor 112.
本実施例は効果も第1の実施例と同様であるが、第1の
実施例はn型半導体基板にCMOSトランジスタ101
とnpn )ランジスタ106を形成したのに対し、本
実施例はp型半導体基板にCMOSトランジスタ101
とpnp )ランジスタ112を形成するのに適してい
る。This embodiment has the same effect as the first embodiment, but the first embodiment has a CMOS transistor 101 on an n-type semiconductor substrate.
In this embodiment, a CMOS transistor 101 is formed on a p-type semiconductor substrate.
and pnp) are suitable for forming the transistor 112.
(発明の効果)
以上説明したように本発明は、npn(pnp) トラ
ンジスタをCMOSトランジスタのp (n)チャネル
MOSトランジスタと電源の間に設けて、(:MOS
トランジスタの出力電圧と電流リミット値より決定され
るV REFとを比較して、前述したnpn(pnp)
トランジスタのベースに対し帰還を5IIF/Fから
かけることにより、出力バッファ回路に過電流が流れる
ことを防止できるという効果がある。(Effects of the Invention) As explained above, the present invention provides an npn (pnp) transistor between a p (n) channel MOS transistor of a CMOS transistor and a power supply,
Comparing the output voltage of the transistor and V REF determined from the current limit value, the above-mentioned npn (pnp)
Applying feedback from 5IIF/F to the base of the transistor has the effect of preventing overcurrent from flowing into the output buffer circuit.
第1図、第2図はそれぞれ本発明の第1、第2の実施例
の出力バッファ回路の回路図である。
101−101−Cランジスタ、
102−・・電源端、
103.111−・・入力端、
104−・・出力端、
105・・・負荷、
106・・・npn トランジスタ、
・・・電圧比較器、
・・・オアゲート、
・・・セットリセット付フリップフロップ、・・・イン
バータ、
・・・pnp トランジスタ、
・・・ナントゲート。1 and 2 are circuit diagrams of output buffer circuits according to first and second embodiments of the present invention, respectively. 101-101-C transistor, 102-... power supply terminal, 103.111-... input terminal, 104-... output terminal, 105... load, 106... npn transistor,... voltage comparator, ...OR gate, ...flip-flop with set/reset, ...inverter, ...pnp transistor, ...Nant gate.
Claims (1)
OSトランジスタまたはCMOSトランジスタの低電位
電源端子とNチャネルMOSトランジスタの間に接続さ
れたバイポーラトランジスタと、 CMOSトランジスタの出力電圧を、CMOSトランジ
スタの出力電流のリミット値から決まる出力電圧のリミ
ット値と比較する電圧比較器と、 電圧比較器の出力を反転するインバータと、電圧比較器
の出力と反転出力をセット、リセット入力とし、出力が
バイポーラトランジスタのベースに接続されて、CMO
Sトランジスタの出力電圧がリミット値を越えないとき
はバイポーラトランジスタをオンし、リミット値を越え
るとバイポーラトランジスタをオフするフリップフロッ
プとを有する出力バッファ回路。[Claims] 1. A CMOS transistor, a high potential power supply terminal of the CMOS transistor, and a p-channel M
The bipolar transistor connected between the low potential power supply terminal of the OS transistor or CMOS transistor and the N-channel MOS transistor and the output voltage of the CMOS transistor are compared with the output voltage limit value determined from the output current limit value of the CMOS transistor. A voltage comparator, an inverter that inverts the output of the voltage comparator, the output of the voltage comparator and the inverted output are set, the reset input is connected, the output is connected to the base of the bipolar transistor, and the CMO
An output buffer circuit comprising a flip-flop that turns on a bipolar transistor when the output voltage of the S transistor does not exceed a limit value, and turns off the bipolar transistor when the output voltage exceeds the limit value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63321234A JPH02165723A (en) | 1988-12-19 | 1988-12-19 | Output buffer circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63321234A JPH02165723A (en) | 1988-12-19 | 1988-12-19 | Output buffer circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02165723A true JPH02165723A (en) | 1990-06-26 |
Family
ID=18130312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63321234A Pending JPH02165723A (en) | 1988-12-19 | 1988-12-19 | Output buffer circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02165723A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004088524A1 (en) * | 2003-03-31 | 2004-10-14 | Fujitsu Limited | Bus fight detection device |
-
1988
- 1988-12-19 JP JP63321234A patent/JPH02165723A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004088524A1 (en) * | 2003-03-31 | 2004-10-14 | Fujitsu Limited | Bus fight detection device |
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