JPH0221646A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH0221646A
JPH0221646A JP63171417A JP17141788A JPH0221646A JP H0221646 A JPH0221646 A JP H0221646A JP 63171417 A JP63171417 A JP 63171417A JP 17141788 A JP17141788 A JP 17141788A JP H0221646 A JPH0221646 A JP H0221646A
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吉田 正信
Kiyoyoshi Itano
板野 清義
Hirokazu Yamazaki
山崎 浩和
Koji Shinbayashi
幸司 新林
Yasuhiro Nakaoka
康広 中岡
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

PURPOSE:To prevent the voltage of the VSS pad of a semiconductor chip from becoming higher than 0V when the output of a semiconductor device changes from an 'H' level to an 'L' level, by a method wherein, according to a transistor capability detection signal, a gate voltage controlling circuit changes the gate voltages of transistors. CONSTITUTION:When a detecting transistor in a transistor capability detection circuit 34 detects that the power supply voltage from a VCC pad 16-1 is high, or that the environmental temperature is low, the detection circuit 34 supplies a detection signal 36 indicating the above facts to a gate voltage controlling circuit 38, which supplies gate voltage controlling signals 40, 40 to transistors 22, 24, according to the detection signal 36. Thereby the gate voltages of the transistors 22, 24 are decreased, so that the conductances of the transistors 22, 24 become small. As a result, the capability to drive a power supply decreases and therefore the peak current of the transistors 22, 24 are decreased.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は、半導体装置、特に、半導体装置の出力変化時
に生じるノイズによる誤作動を抑制するための出力回路
に関し、 半導体装置の出力が“]−1”レベルから“L”レベル
に変化する際に、半導体チップのvssパッドの電圧が
OVより高くなることを防止し、装置の誤動作を防止し
て信頼性を向上させることができる半導体装置を提供す
ることを目的とし、出力トランジスタを有する出力回路
を含む半導体装置において、検出用トランジスタを有し
該トランジスタ能力に対応した信号を出力するトランジ
スタ能力検出回路と、該検出信号に基づいて前記出力回
路内の出力トランジスタのゲート電圧を変化させるゲー
ト電圧制御回路と、を含むように構成されている。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] The present invention relates to a semiconductor device, and particularly to an output circuit for suppressing malfunction due to noise that occurs when the output of the semiconductor device changes. To provide a semiconductor device which can prevent the voltage of a vss pad of a semiconductor chip from becoming higher than OV when changing from to "L" level, prevent malfunction of the device, and improve reliability. A transistor capability detection circuit having a detection transistor and outputting a signal corresponding to the transistor capability; and an output transistor in the output circuit based on the detection signal. and a gate voltage control circuit that changes the gate voltage of the gate voltage.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、半導体装置、特に、半導体装置の出力変化時
に生じるノイズによる誤作動を抑制するための出力回路
に関する。
The present invention relates to a semiconductor device, and particularly to an output circuit for suppressing malfunction due to noise that occurs when the output of a semiconductor device changes.

近年、記憶素子、論理素子等のデジタル半導体装置には
、高速動作が要求されている。このため、半導体装置は
負荷を高速に駆動するべく出力回路の電流吸引能力及び
電流供給能力を大きくしている。しかしながら、負荷を
高速に駆動すると、負荷に含まれる容量成分(浮遊容量
)に高速で充放電を行うことになり、この充放電に伴な
って大きなピーク電流が発生ずる。このピーク電流は、
半導体チ・yプに電流をa(給する配線路に存在する種
々のインダクタンス成分に作用し、チップの基準電圧と
なる電源電圧、接地電圧を大きく変動させてしまう、こ
の変動電圧がノイズとして作用し、半導体装置が誤作動
することがあり、対策が求められている。
In recent years, digital semiconductor devices such as memory elements and logic elements are required to operate at high speed. For this reason, in semiconductor devices, the current suction ability and current supply ability of the output circuit are increased in order to drive the load at high speed. However, when a load is driven at high speed, a capacitive component (stray capacitance) included in the load is charged and discharged at high speed, and a large peak current is generated as a result of this charging and discharging. This peak current is
When a current is applied to a semiconductor chip (a), it acts on various inductance components existing in the wiring paths that supply it, and causes large fluctuations in the power supply voltage and ground voltage, which are the reference voltage of the chip. This fluctuating voltage acts as noise. However, semiconductor devices may malfunction, and countermeasures are required.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第7図に従来の半導体装置の外観を示す。 FIG. 7 shows the appearance of a conventional semiconductor device.

第7図において、パッケージ10内には半導体チップ1
2が格納され、パッケージ10の端子14.14.14
・・・は、半導体チップ12の複数のパッド16と、複
数のボンディングワイア18を介して接続されている。
In FIG. 7, there is a semiconductor chip 1 in the package 10.
2 is stored and the terminals 14.14.14 of the package 10
... are connected to a plurality of pads 16 of the semiconductor chip 12 via a plurality of bonding wires 18.

。 第8図に第7図の半導体装置の回路を示す。. FIG. 8 shows a circuit of the semiconductor device of FIG. 7.

第8図において、パッケージ10の■cc端子14−1
、V、端子14−2.及び、出力端子14−3は、半導
体チップ12の■ccパッド16−1 、Vssパッド
16−2、及び、出力パッド16−3と、ボンディング
ワイア18−1 18=2及び18−3を介して接続さ
れている”cc端子14−1は、5vの電源電圧に接続
され、V 3311’di子14−2は、OV ノa 
地(クランF ) を圧に接続され、出力端子14−3
は、負荷容量としての:lンデンサ20を介して0■に
接地されている。以下、半導体チップ12内の回路につ
いて説明する。 半導体チップ12は、直列に接続され
たPチャネルトランジスタ22及びNチャネルトランジ
スタ24を含む、Pチャネルトランジスタ22の一端は
、前記Vccパッド16−1に接続され、Nチャネルト
ランジスタ24の一端は、前記V S S ハラl−1
6−2に接続され、両トランジスタ22.24の曲端は
、互いに接続されるとともに、前記出力パッド16−3
に接続されている。
In FIG. 8, ■cc terminal 14-1 of package 10
, V, terminal 14-2. The output terminal 14-3 is connected to the ■cc pad 16-1, Vss pad 16-2, and output pad 16-3 of the semiconductor chip 12 through bonding wires 18-1, 18=2, and 18-3. The connected "cc" terminal 14-1 is connected to a power supply voltage of 5V, and the V3311'di terminal 14-2 is connected to the OV node 14-1.
The ground (cran F) is connected to the voltage, and the output terminal 14-3
is grounded to 0 via a capacitor 20 serving as a load capacitance. The circuit inside the semiconductor chip 12 will be explained below. The semiconductor chip 12 includes a P-channel transistor 22 and an N-channel transistor 24 connected in series. One end of the P-channel transistor 22 is connected to the Vcc pad 16-1, and one end of the N-channel transistor 24 is connected to the Vcc pad 16-1. S S Hara l-1
6-2, and the curved ends of both transistors 22 and 24 are connected to each other and to the output pad 16-3.
It is connected to the.

Pチャネルトランジスタ22のゲートは、NAND26
の出力端に接続され、Nチャネルトランジスタ24のゲ
ートは、N0R28の出力端に接続されている。NAN
D26の入力端には、内部制御信号A及び内部データ信
号DATAがそのまま供給され、N0R28の入力端に
は、内部データ信号DATAがそのまま供給されるが、
内部制御12号Aは、インバータ(反転回路)30で反
転された後、供給される。
The gate of P-channel transistor 22 is NAND26
The gate of N-channel transistor 24 is connected to the output terminal of N0R28. NAN
The internal control signal A and internal data signal DATA are supplied as they are to the input terminal of D26, and the internal data signal DATA is supplied as they are to the input terminal of N0R28.
Internal control No. 12 A is inverted by an inverter (inverting circuit) 30 and then supplied.

次に、回路の作用について説明する。Next, the operation of the circuit will be explained.

通常の使用状態では、内部制御信号Aは、“1■”レベ
ルであり、このとき、内部データ信号DATAが“H“
レベルであると、NAND 26は“し”レベルになり
、N0R28は“L”レベルとなる。それゆえ、両トラ
ンジスタ22.24のゲートはともに“し”レベルにな
り、Pチャネルトランジスタ22はON状態になり、N
チャネルトランジスタ24はOFF状態になる。従って
、5■の電流が、■co端子14−1ボンディングワイ
ア18−1、■ccパッド16−1、Pチャネルトラン
ジスタ22、出力パッド16−3、ポ°ンディングワイ
ア18−3、出力端子14−3を介して、:lンデンサ
20に流れ、該コンデンサ2゜が充電されて、”1ビレ
ベルになる。
In normal use, the internal control signal A is at the “1■” level, and at this time, the internal data signal DATA is at the “H” level.
If the level is high, the NAND 26 becomes the "HI" level and the N0R28 becomes the "L" level. Therefore, the gates of both transistors 22 and 24 are both at the "high" level, the P channel transistor 22 is turned on, and the N
Channel transistor 24 is turned off. Therefore, the current of 5■ is: ■CO terminal 14-1 bonding wire 18-1, ■CC pad 16-1, P channel transistor 22, output pad 16-3, bonding wire 18-3, output terminal 14- 3, the voltage flows to the capacitor 20, and the capacitor 2° is charged to reach the "1 level".

次に、内部データ信号D A T’ Aが“し”レベル
になるとNAND26は“ト■”レベルになり、N0R
28は“1ビレベルになる。それゆえ、両トランジスタ
22.211のゲートはとらに’ H”レベルになり、
Pチャネルトランジスタ22はOFF状態になり、Nチ
ャネルトランジスタ24は、ON状態になる。従って、
電流が、コンデンサ20から、出力端子14−3、ボン
ディングワイア18−3、出力パッド16−3、Nチャ
ネルトランジスタ24 、V ssパッド16−2、ボ
ンデインクワイア18−2、■ss端子14−2を介し
て、グランドに流れ、該コンデンサ2oが放電されて゛
′I2ルベルになる。
Next, when the internal data signal D A T'A goes to the "S" level, the NAND26 goes to the "T" level, and the N0R
28 becomes "1B level. Therefore, the gates of both transistors 22 and 211 become 'H' level,
P-channel transistor 22 is turned off, and N-channel transistor 24 is turned on. Therefore,
Current flows from the capacitor 20 to the output terminal 14-3, the bonding wire 18-3, the output pad 16-3, the N-channel transistor 24, the Vss pad 16-2, the bonding wire 18-2, and the SS terminal 14-2. The capacitor 2o is discharged and becomes the ``I2 level''.

なお、内部制御18号Aは、通常の使用状態では“I−
Fルベルであり、”L”レベルでは特殊なモードになる
。この特殊なモードでは、内部データ信号D A TA
が°°)Fルベル、“L”レベルのいずれて′あっても
、NAND26の出力すなわちPチャネルトランジスタ
22のゲートはH”レベルになり、N0R28の出力ず
なわちNチャλ・ルl−ランジスタ24のゲートは、L
”レベルになる。従って、両トランジスタ22.24は
ともにOFF状態になり、コンデンサ20への出力信号
は、ハイインピーダンスとよばれる電気的にフローティ
ングな状態になる。
In addition, internal control No. 18A is "I-" under normal usage conditions.
It is F level, and at "L" level it becomes a special mode. In this special mode, the internal data signal DATA
Regardless of whether it is at the F level or the "L" level, the output of the NAND26, that is, the gate of the P channel transistor 22, goes to the H level, and the output of the N0R28, that is, the N channel 24 gates are L
Therefore, both transistors 22 and 24 are turned off, and the output signal to the capacitor 20 is in an electrically floating state called high impedance.

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

上記第8図の回路において、V CCP6’H子14−
1と■ccパッド16−1とを接続するボンディングワ
イア18−1、及び、■ 端子14−2と”ssS パッド16−2とを接続するボンディングワイア18−
2には、それぞれ配線のインダクタンス成分り、L2が
存在し、これらのインダクタンス成分り、L2が以下に
述べるような問題を生ぜしぬる。
In the circuit shown in FIG. 8 above, V CCP6'H child 14-
1 and ■ a bonding wire 18-1 that connects the cc pad 16-1, and ■ a bonding wire 18- that connects the terminal 14-2 and the ssS pad 16-2.
2, there is an inductance component of the wiring, L2, respectively, and these inductance components, L2, cause problems as described below.

コンデンサ20が充電されて、コンデンサ20が“L”
レベルから“)ビレベルになるときに、5■の電流が、
■cc端子14−1.ボンディングワイア18−1 、
Vccバッド16−1、Pチャネルトランジスタ22、
出力パッド16−3、ボンディングワイア18−3、出
力端子14−3を介して、コンデンサ20に流れる。こ
のとき、ボンデインクワイア18−1を通って電流が流
れるが、ボンディングワイア18−1のインダクタンス
成分L1のために、ボンディングワイア18−1の両端
すなわち”cc端子14−1と”ccパッド16−1と
の間では、電位差が生じてしまう、なお、次の式を参照
されたい。
The capacitor 20 is charged and the capacitor 20 becomes “L”
When the level changes from level to “),” the current of 5■ becomes,
■cc terminal 14-1. Bonding wire 18-1,
Vcc pad 16-1, P channel transistor 22,
The current flows to the capacitor 20 via the output pad 16-3, the bonding wire 18-3, and the output terminal 14-3. At this time, current flows through the bonding wire 18-1, but due to the inductance component L1 of the bonding wire 18-1, both ends of the bonding wire 18-1, that is, the "cc terminal 14-1" and the "cc pad 16-1" 1, a potential difference occurs. Please refer to the following equation.

■−;−L・ (d i / d t )ここで、■は
電位差、Lはインダクタンス、1は電流、しは時間であ
る。
(2) -; -L (d i / d t ) Here, (2) is the potential difference, L is the inductance, 1 is the current, and 1 is the time.

従って、ボンディングワイア18−1の両端で電位差が
生じているので、■ccパッド16−1は、5■ではな
く、5Vより低い電圧になってしまう。
Therefore, since there is a potential difference between both ends of the bonding wire 18-1, the voltage of the cc pad 16-1 becomes lower than 5V instead of 5V.

また、コンデンサ20が放電されて、コンデンサ20は
“H″レベルら″L″レベルになるときには、=1ンデ
ンサ20からの電流が出力端子14−3、ボンディング
ワイア183、出力パッド16−3、Nチャネルトラン
ジスタ24、Vssバッド16−2、ボンディングワイ
ア18−2、”SS”予14−2を介して、グラウンド
に流れる。このときには、ボンディングワイア18−2
を通って電流が流れるが、リード線18−2のインダク
タンス成分L2のために、ボンディングワイア18−2
の両端ずなわちvssパッド16−2とV33端子14
−2との間で電位差が生じてしまう、従って、■ssパ
ッド16−2では、0■ではなく、Ovより高い電圧に
なってしまう。
Further, when the capacitor 20 is discharged and the capacitor 20 changes from the "H" level to the "L" level, the current from the =1 capacitor 20 flows to the output terminal 14-3, the bonding wire 183, the output pad 16-3, the N It flows to ground via the channel transistor 24, the Vss pad 16-2, the bonding wire 18-2, and the "SS" lead 14-2. At this time, the bonding wire 18-2
Although current flows through the bonding wire 18-2 due to the inductance component L2 of the lead wire 18-2.
Both ends of VSS pad 16-2 and V33 terminal 14
-2. Therefore, the voltage at ■ss pad 16-2 is not 0■ but higher than Ov.

以上のように、コンデンサ20の充放電により、半導体
チップ12の出力が“L″レベルら″Fビレベルになっ
たり、” H”レベルから“L”レベルになったりする
と、Vccパッド16−1の電圧が5■から変動したり
、■ssバッド16−2の電圧が0■から変動したりす
る。
As described above, when the output of the semiconductor chip 12 changes from the "L" level to the "F" level or from the "H" level to the "L" level due to the charging and discharging of the capacitor 20, the voltage of the Vcc pad 16-1 changes. The voltage fluctuates from 5■, or the voltage of the ss pad 16-2 fluctuates from 0■.

そして、半導体装置には、外部のOVを基準として入力
信号が与えられているので、半導体チップ12のVss
バッド16−2の電圧が0■より高くなると、半導体装
置が正常に動作しなくなり、(8II性が低下すること
となる。なお、半導体チップ12の■ccパッド16−
1の電圧が5■より低くなることは、半導体の動作及び
信頼性において、問題にならない。
Since the semiconductor device is given an input signal based on the external OV, the Vss of the semiconductor chip 12 is
If the voltage of the pad 16-2 becomes higher than 0■, the semiconductor device will not operate normally, and the (8II performance) will decrease.
The fact that the voltage of 1 becomes lower than 5■ does not pose a problem in the operation and reliability of the semiconductor.

なお、半導体装置の高速動作のために両トランジスタ2
2,24の電流駆動能力を大きくすると、ピーク電流が
大きくなり、ボンディングワイア18−1.18−2の
インダクタンス成分L1゜L による■ccパッド16
−1、■ssパッド16−2の電圧変動が大きくなる(
前述の式を参照)。
Note that both transistors 2 are required for high-speed operation of the semiconductor device.
When the current drive capacity of 2 and 24 is increased, the peak current becomes larger, and the inductance component L1゜L of the bonding wire 18-1.
-1, ■ Voltage fluctuation of ss pad 16-2 increases (
(see formula above).

以上は誤動作が電源電圧の変動によるものとして説明し
たが、誤動作要因としては周囲温度の変動もあり、この
周囲温度変動によりトランジスタの駆動能力が影響を受
ける場合も生じる。
Although the above description assumes that malfunctions are caused by fluctuations in the power supply voltage, fluctuations in ambient temperature are also a factor in malfunctions, and the driving ability of the transistor may be affected by these fluctuations in ambient temperature.

本発明の目的は、半導体装置の出力が“)ビレベルから
°゛L”レベルに変化する際に、半導体ナツプのVss
バッドの電圧がOvより高くなることを防止し、装置の
誤動作を防止しては顆性を向上させることができる半導
体装置を提供することにある。
An object of the present invention is to reduce the Vss of the semiconductor nap when the output of the semiconductor device changes from the ") level" to the "°L" level.
It is an object of the present invention to provide a semiconductor device that can prevent the voltage of a pad from becoming higher than Ov, prevent malfunction of the device, and improve condylarity.

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

第1図に、本発明の原理説明図を示す。 FIG. 1 shows a diagram explaining the principle of the present invention.

第1図において、出力回路32は、Pチャネルトランジ
スタ22及びNチャネルトランジスタ24を含む、トラ
ンジスタ22がON状態でトランジスタ24がOFF状
態であると、vccバッド16−1からの電流がトラン
ジスタ22を通って出力パッド16−3に流れ、また、
トランジスタ22がOFF状態でトランジスタ24がO
N状態であると、出力パッド16−3からの電流がトラ
ンジスタ24を通ってVssパプド16−2に流れる。
In FIG. 1, the output circuit 32 includes a P-channel transistor 22 and an N-channel transistor 24. When the transistor 22 is in the ON state and the transistor 24 is in the OFF state, the current from the vcc pad 16-1 passes through the transistor 22. flows to the output pad 16-3, and
Transistor 22 is OFF and transistor 24 is OFF.
In the N state, current from output pad 16-3 flows through transistor 24 to Vss pad 16-2.

トランジスタ能力検出回路34は、検出用トランジスタ
を含み、該検出用トランジスタに印加される■ccパッ
ド16−1からの電源電圧や周囲温度に基づいて、検出
信号36を出力する。
The transistor capability detection circuit 34 includes a detection transistor, and outputs a detection signal 36 based on the power supply voltage from the CC pad 16-1 and the ambient temperature applied to the detection transistor.

この検出信号36は、ゲート電圧制御回路38にOF:
給され、該制御回路38は、検出信号36に基づいて、
ゲート電圧制御信号40.40を出力する。これにより
・、出力回路32において、出力トランジスタ22.2
4のゲート電圧が制御され、トランジスタ22.24の
電流駆動能力が変化し、トランジスタ22を流れる電流
、トランジスタ24を流れる電流が変化する。
This detection signal 36 is sent to the gate voltage control circuit 38.
Based on the detection signal 36, the control circuit 38
Outputs gate voltage control signal 40.40. As a result, in the output circuit 32, the output transistor 22.2
The gate voltage of transistor 4 is controlled, the current driving capability of transistors 22 and 24 is changed, and the current flowing through transistor 22 and the current flowing through transistor 24 are changed.

〔作用〕 1−ランジスタのコンダクタンスは、ゲート電圧あるい
は周囲温度で変化し、例えば、Nチャネルトランジスタ
では、ゲート電圧が高いほどあるいは周囲温度が低いほ
ど、そのコンダクタンスは大きくなる。なお、半導体装
置の使用条件は、例えば電源電圧=5V±10%、周囲
温度0〜70°Cになっている。そして、出力1−ラン
ジスタのコンダクタンスが大きくなると、出力トランジ
スタの電流1県動能力が大きくなり、出力トランジスタ
を流れる電流が増大するので、出力トランジスタの動作
速IXは速くなる。しかしながら、出力トランジスタの
ピーク電流が増大し、前述したように、ボンディングワ
イアのインダクタンス成分に作用してボンディングワイ
アの両端に電位差が生じ、■ パッド、■ssパッドの
電圧変動が生じる。
[Function] 1- The conductance of a transistor changes depending on the gate voltage or ambient temperature. For example, in an N-channel transistor, the higher the gate voltage or the lower the ambient temperature, the greater the conductance. Note that the usage conditions of the semiconductor device are, for example, a power supply voltage of 5V±10% and an ambient temperature of 0 to 70°C. When the conductance of the output 1-transistor increases, the current 1-current driving capacity of the output transistor increases, and the current flowing through the output transistor increases, so that the operating speed IX of the output transistor increases. However, the peak current of the output transistor increases, and as described above, this acts on the inductance component of the bonding wire, causing a potential difference between both ends of the bonding wire, resulting in voltage fluctuations at the (1) pad and (2) ss pad.

C そこで、電源電圧■coが高い場合には、ゲート電圧を
低下させて出力トランジスタのコンダクタンスを小さく
し、出力1−ランジスタの電流駆動能力を小さくして、
出力トランジスタを流れる電流を減少させる。これによ
り、出力トランジスタのピークを流を減少させ、それゆ
え、ボンディングワイアのインダクタンス成分に作用し
てボンディングワイアの両端に電位差を生じさせること
がなく′、■ パッド、■ssバッドの電圧変動を防止
しC ている、なお、この場合に、出力トランジスタの動作速
度は遅くなるが、半導体装置の出力回路以外の他の部分
の動作速度が速いので、全体としての動作速度が損なわ
れずに、ピーク電流の減少を達成できる。
C Therefore, when the power supply voltage ■co is high, the gate voltage is lowered to decrease the conductance of the output transistor, and the current drive capability of the output 1 transistor is decreased.
Reduces the current flowing through the output transistor. This reduces the peak current of the output transistor, and therefore does not act on the inductance component of the bonding wire and create a potential difference across the bonding wire, thereby preventing voltage fluctuations at the ■ pad and ■ ss pad. In this case, although the operating speed of the output transistor is slow, the operating speed of other parts of the semiconductor device other than the output circuit is fast, so the peak current can be reduced without reducing the overall operating speed. can achieve a reduction in

上記のことを、第1図を参照しながら説明する。The above will be explained with reference to FIG.

トランジスタ能力検出回路34内の検出用トランジスタ
がvccパッド16−1からの電源電圧が高いことを検
出したり、周囲温度が低いことを検出すると、検出回路
34は、その旨の検出信号36をグーl−電圧制御回路
38に供給し、該制御回路38は、検出信号36に基づ
き、ゲート電圧制りν信号40.40をトランジスタ2
2.24に供給する。これにより、トランジスタ22.
24のゲート電圧が低下させられるので、トランジスタ
22.24のコンダクタンスが小さくなって電流1財動
能力が小さくなり、それゆえ、トランジスタ22.24
のピーク電流が減少させられる。
When the detection transistor in the transistor capability detection circuit 34 detects that the power supply voltage from the VCC pad 16-1 is high or that the ambient temperature is low, the detection circuit 34 outputs a detection signal 36 to that effect. The control circuit 38 supplies the gate voltage control ν signal 40.40 to the transistor 2 based on the detection signal 36.
Supply on 2.24. This causes transistor 22.
Since the gate voltage of transistor 24 is lowered, the conductance of transistor 22.24 becomes smaller and its current resource capability becomes smaller, hence transistor 22.24
peak current is reduced.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described based on the drawings.

第2図には、本発明の実施例による半導体装置の回路が
示されており、第2図の回路において、前記第8図の回
路と同一もしくは重複する部分には同一符号を付して説
明を省略する。
FIG. 2 shows a circuit of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and in the circuit of FIG. 2, the same or overlapping parts as the circuit of FIG. 8 are given the same reference numerals and explained. omitted.

第2図において、トランジスタ能力検出回路34は、負
荷としての抵抗42と、該抵抗42に直列に接続された
検出用のNチャネルトランジスタ44と、を含む、抵抗
42の一端は、vccバッド16−1に接続され、トラ
ンジスタ44の一端は、vssバッド16−2に接続さ
れており、トランジスタ44のゲートは、Vccパッド
に接続されている、そして、抵抗42とトランジスタ4
4との接続部からの出力が、検出信号36になる。なお
、抵抗42は、例えばポリシリコンで形成されており、
その抵抗値が電源電圧■。0及び周囲温度に依存しない
ようになっている。
In FIG. 2, the transistor capability detection circuit 34 includes a resistor 42 as a load and an N-channel transistor 44 for detection connected in series with the resistor 42. One end of the resistor 42 is connected to a vcc pad 16- 1, one end of transistor 44 is connected to vss pad 16-2, the gate of transistor 44 is connected to Vcc pad, and resistor 42 and transistor 4
The output from the connection with 4 becomes the detection signal 36. Note that the resistor 42 is made of polysilicon, for example.
Its resistance value is the power supply voltage ■. 0 and ambient temperature.

検出回路34において、電源電圧vccが低い場合には
、トランジスタ44のゲート電圧が低いので、トランジ
スタ44のコンダクタンスが小さく、検出信号36の電
圧は高い、一方、電源電圧V。0が高い場合には、トラ
ンジスタ44のゲート電圧が高いので、トランジスタ4
4のコンダクタンスが大きく、検出信号36の電圧は低
い、なお、第3図にこのようなトランジスタ44のコン
ダクタンスと検出信号36の電圧との関係を示す。
In the detection circuit 34, when the power supply voltage Vcc is low, the gate voltage of the transistor 44 is low, so the conductance of the transistor 44 is small and the voltage of the detection signal 36 is high. 0 is high, the gate voltage of transistor 44 is high, so transistor 4
The conductance of the transistor 44 is large and the voltage of the detection signal 36 is low. FIG. 3 shows the relationship between the conductance of such a transistor 44 and the voltage of the detection signal 36.

次に、ゲート電圧制御回路38において、NAND26
、N0R28、及び、インバータ30は、前記第8図の
対応部分と同様である。そして、第4図(a)(b)(
c)のインバータ30、NAND26、及び、N0R2
8の内部の回路を、それぞれ、第5図(a)(b)(c
)にそれぞれ対応して示す。
Next, in the gate voltage control circuit 38, the NAND 26
, N0R28, and inverter 30 are the same as the corresponding parts in FIG. 8 above. And, Fig. 4(a)(b)(
c) inverter 30, NAND26, and N0R2
The internal circuits of 8 are shown in FIGS. 5(a), (b), and (c), respectively.
) are shown correspondingly.

第2図において、NAND26.インバータ30の電源
側は、■ccバッド16−1に接続され、電源電圧■。
In FIG. 2, NAND26. The power supply side of the inverter 30 is connected to the CC pad 16-1 and has a power supply voltage of ■.

0がそのまま供給されるが、N0R28の電源側は、検
出回路34に接続され、検出信号36が供給されること
に注目されたい。
0 is supplied as is, but note that the power supply side of N0R 28 is connected to a detection circuit 34 and a detection signal 36 is supplied.

従って、NAND26には、電源電圧vccがそのまま
(j(給されるので、電TA電圧V。0が高い場合には
、NAND26は、高いゲー!・電圧をトランジスタ2
2に供給する。それゆえ、トランジスタ22のコンダク
タンスが大きくなり、電流駆動能力が大きくなり、トラ
ンジスタ22には、ピーク電流が流れる。
Therefore, the NAND 26 is supplied with the power supply voltage Vcc as it is (j), so if the voltage TA voltage V.0 is high, the NAND 26 transmits a high
Supply to 2. Therefore, the conductance of the transistor 22 increases, the current driving ability increases, and a peak current flows through the transistor 22.

一方、N0R28には、検出信号36が供給されており
、電源電圧■。0が高い場合には、前述したように、検
出信号36の電圧が低いので、N0R26は、低いゲー
ト電圧をトランジスタ24に供給する。それゆ、え、ト
ランジスタ24のコンダクタンスが小さくなり、電流駆
動能力が小さくなり、トランジスタ24に流れるピーク
電流が減少させられ、る。
On the other hand, the detection signal 36 is supplied to the N0R28, and the power supply voltage ■. When 0 is high, the voltage of the detection signal 36 is low, as described above, so the N0R 26 supplies a low gate voltage to the transistor 24. Therefore, the conductance of the transistor 24 is reduced, the current driving capability is reduced, and the peak current flowing through the transistor 24 is reduced.

上記のことを、第6図のタイミングチャートを参照しな
がら説明する。
The above will be explained with reference to the timing chart of FIG.

電源電圧V が低い場合、例えばV cc” 4 、5
C ■の場合に、出力信号のレベルが“ト■”レベルから“
L”レベルに変化するときには、時刻し1〜t にわた
って行われ、長い時間1゛1でなされる。
When the power supply voltage V is low, for example, V cc” 4,5
In the case of C ■, the level of the output signal changes from “G ■” level to “
When changing to the L'' level, it is performed over time 1 to t, and is performed for a long time 1.

したがって、出力信号の電流には、大きなピーク電流が
生じない。
Therefore, a large peak current does not occur in the output signal current.

一方、電源電圧■coが高い場合、例えば■。0=5.
5vの場合に、出力信号のLレベルが“H”レベルから
“L”レベルに変化するときには、従来では、破線で示
されるように、時刻t1〜t2にわたって行われ、短い
時間T2でなされる。その結果、出力信号の電流には、
破線で示されるように、大きなピーク電流が生じてしま
うものであっな。
On the other hand, if the power supply voltage ■co is high, for example ■. 0=5.
In the case of 5V, when the L level of the output signal changes from the "H" level to the "L" level, conventionally, as shown by the broken line, this is done over time t1 to t2, and is done in a short time T2. As a result, the output signal current is
As shown by the broken line, a large peak current would occur.

しかしながら、本発明の実施例では、電源電圧■ooが
高い値すなわち5.5vであると、検出信号36の電圧
が低いので、“H”レベルから“L”レベルへの変化は
、実線で示されるように、時刻し1〜L3にわたって行
われ、長い時間1゛1でなされる。それゆえ、出力信号
の電流には、実線で示されるように、大きなピーク電流
が生じない。
However, in the embodiment of the present invention, when the power supply voltage oo is high, that is, 5.5V, the voltage of the detection signal 36 is low, so the change from the "H" level to the "L" level is indicated by a solid line. As shown in FIG. Therefore, the current of the output signal does not have a large peak current, as shown by the solid line.

以上のように、本発明の実施例によれば、出力信号のレ
ベルが“1■”レベルからL”レベルに変化する場合に
、電源電圧V。0が高い値すなわち5.5■であるとき
には、電源電圧検出回路34からの検出18号36の電
圧が低いので、ゲート電圧制御回路38内のN0R28
は、低いゲート電圧をトランジスタ24に供給する。こ
のことは、トランジスタ24のコンダクタンスを小さく
して、電流駆動能力を減少させ、“H″レベルら“し”
レベルへの変化を長い時間をかけて行わせることになる
ので!・ランズタ24を流れるピーク電流を減少させる
ことができることを意味する。
As described above, according to the embodiment of the present invention, when the level of the output signal changes from the "1" level to the "L" level, when the power supply voltage V.0 is a high value, that is, 5.5" , since the voltage of detection No. 18 36 from the power supply voltage detection circuit 34 is low, N0R28 in the gate voltage control circuit 38
provides a low gate voltage to transistor 24. This reduces the conductance of the transistor 24, reduces the current driving ability, and increases the
Because it will take a long time to change the level! - This means that the peak current flowing through the lamp stand 24 can be reduced.

従って、ボンディングワイア18−2のインダクタンス
成分L2に114用してボンディングワイア18〜2の
両端に大きな電位差を生じることがなく、■s、パッド
16−2の電圧変動すなわちOVから高くなることを防
止することができる。なお、この場合に、出力回路以外
の回路が高速で動作するので、半導体装置全体としての
動作速度が遅くなることはない。
Therefore, by applying 114 to the inductance component L2 of the bonding wire 18-2, a large potential difference is not generated between the ends of the bonding wires 18-2, and the voltage fluctuation of the pad 16-2, that is, rising from OV, is prevented. can do. Note that in this case, since circuits other than the output circuit operate at high speed, the operating speed of the semiconductor device as a whole does not slow down.

上記実施例においては、トランジスタ24のゲート電圧
を制御しているが、ゲート電圧i制御回路38内のNA
ND26に電源電圧■。0を印加するのではなく検出回
路311からの検出信号36を印加することにより、ト
ランジスタ22のゲート電圧を制御することも可能であ
る。
In the above embodiment, the gate voltage of the transistor 24 is controlled, but the NA in the gate voltage i control circuit 38
Power supply voltage ■ to ND26. It is also possible to control the gate voltage of the transistor 22 by applying the detection signal 36 from the detection circuit 311 instead of applying 0.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、トランジスタ能
力検出信号に基づいて、グーl−電圧制御回路は、出力
トランジスタのゲート電圧を変化させており、電源電圧
が高い場合には、出力トランジスタのゲート電圧が低く
されるので、出力トランジスタのコンダクタンスが小さ
くなり、電流駆動能力が小さくなって、ピーク電流が減
少させられる。従って、半導体装置の出力がH”レベル
から“L”レベルに変化する際に、ボンディングワイア
のインタフタンス成分により■ssパッドの電圧がOV
より高くなることが防止され、半導体装置のにl動作が
防止され信頼性が向上させられる。
As explained above, according to the present invention, the gate voltage control circuit changes the gate voltage of the output transistor based on the transistor capability detection signal, and when the power supply voltage is high, the gate voltage of the output transistor changes. Since the gate voltage is lowered, the conductance of the output transistor is reduced, the current drive capability is reduced, and the peak current is reduced. Therefore, when the output of the semiconductor device changes from the "H" level to the "L" level, the voltage of the ss pad changes to OV due to the interface component of the bonding wire.
This prevents the semiconductor device from becoming more expensive, and prevents the semiconductor device from becoming unstable, thereby improving reliability.

なお、本発明においては、電源電圧が低くあるいは周囲
温度が高くて出力トランジスタのコンダクタンスが小さ
い場合に、該出力トランジスタのゲート電圧を高くして
出力トランジスタを高速で駆動することも可能である。
Note that in the present invention, when the conductance of the output transistor is small due to a low power supply voltage or high ambient temperature, it is also possible to drive the output transistor at high speed by increasing the gate voltage of the output transistor.

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

第1図は本発明の原理説明図、 第2図は本発明の実施例による半導体装置の回路図、 第3図は検出用トランジスタのコンダクタンスと検出f
a号の電圧との関係を示すグラフ図、第=i f21 
(a )  (b )  (c )はそれぞれインバー
タ、NAND、NORを示ずシンボル図、第5図(a)
(b)(c)はそれぞれ第4図(a )  (IJ )
  (c )のインバータ、NAND、N0flの回路
図、 第6図は第2図の回路のタイミングチャート図、第7図
は半導体装置の外観図、 第8図は第7図の半導体装置の[1ill路図である。 22.24・・・出力トランジスタ、 32・・・出力回路、 34・・・トランジスタ能力検出回路、36・・・検出
信号、 38・・・ゲート電圧制御回路、 40.40・・・ゲート電圧制御信号、44・・・検出
用トランジスタ。 襖出用トラシジスタのコンタクタ)スと4く耐」341
号1と、のDzY系 第3図 インバータ AND (b) 第4図 第5図 OR (C) (C)
Fig. 1 is a diagram explaining the principle of the present invention, Fig. 2 is a circuit diagram of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a diagram showing the conductance of the detection transistor and the detection f.
A graph showing the relationship with the voltage of No. a, No. i f21
(a), (b), and (c) are symbol diagrams that do not show inverters, NAND, and NOR, respectively, and Fig. 5 (a)
(b) and (c) are respectively shown in Figure 4 (a) (IJ)
(c) A circuit diagram of the inverter, NAND, and N0fl; Figure 6 is a timing chart diagram of the circuit in Figure 2; Figure 7 is an external view of the semiconductor device; Figure 8 is a circuit diagram of the semiconductor device in Figure 7; It is a road map. 22.24... Output transistor, 32... Output circuit, 34... Transistor ability detection circuit, 36... Detection signal, 38... Gate voltage control circuit, 40.40... Gate voltage control Signal, 44...detection transistor. 341 “Contactors and 4 resistances of sliding door transisisters”
No. 1 and DzY system Fig. 3 inverter AND (b) Fig. 4 Fig. 5 OR (C) (C)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 出力トランジスタ(22、24)を有する出力回路(3
2)を含む半導体装置において、 検出用トランジスタ(44)を有し該トランジスタ(4
4)の能力に対応した信号を出力するトランジスタ能力
検出回路(34)と、該検出信号に基づいて前記出力回
路(32)内の出力トランジスタ(22、24)のゲー
ト電圧を変化させるゲート電圧制御回路(38)と、を
含むことを特徴とする半導体装置。
[Claims] An output circuit (3) having output transistors (22, 24)
2), which includes a detection transistor (44) and a detection transistor (44);
4) a transistor ability detection circuit (34) that outputs a signal corresponding to the ability; and a gate voltage control that changes the gate voltage of the output transistor (22, 24) in the output circuit (32) based on the detection signal. A semiconductor device comprising: a circuit (38).
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63302616A (en) * 1987-06-02 1988-12-09 Nec Ic Microcomput Syst Ltd Delay time stabilization circuit
JPH022710A (en) * 1988-06-17 1990-01-08 Mitsubishi Electric Corp Noise reduction circuit

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