JPH02230818A - 半導体装置のための出力回路 - Google Patents

半導体装置のための出力回路

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JPH02230818A
JPH02230818A JP1223413A JP22341389A JPH02230818A JP H02230818 A JPH02230818 A JP H02230818A JP 1223413 A JP1223413 A JP 1223413A JP 22341389 A JP22341389 A JP 22341389A JP H02230818 A JPH02230818 A JP H02230818A
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JP
Japan
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signal
voltage
vcc
output
level
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JP1223413A
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Takahiko Fukiage
貴彦 吹上
Yoichi Hida
洋一 飛田
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、半導体装置のための出力回路に関し、特に
、出力信号のレベルスイングが改善された半導体装置の
ための出力回路に関する。
[従来の技術] 第6図は、従来の半導体装置の出力回路を示す回路図で
ある。第6図を参照して、この出力回路は、電源Vcc
と接地との間に直列に接続されたNMOSトランジスタ
1および2を含む。トランジスタ1および2の共通接続
点が出力ノードを構成する。トランジスタ1はゲートが
制御信号φ1を受けるように接続され、一方、トランジ
スタ2はゲートが制御信号φ2を受けるように接続され
る。
第7図は、第6図に示した出力回路の動作を説明するた
めのタイミング図である。第7図を参照して、第6図に
示した出力四路の動作について説明する。
時刻t1ないしt2において信号φ1が電源■ccレベ
ルに立上がる。したがって、出力ノードNoは、高イン
ピーダンス状態から高レベル(Vc c −V t h
)にもたらされる。ここで、vthはトランジスタ1の
しきい電圧を示す。期間t2ないしt5において出力ノ
ードNOは電圧Vcc−vthに保持される。
時刻t5ないしt6において信号φ1が立下がる。した
がって、トランジスタ1がオフするので、出力ノードN
oは再び高インピーダンス状態にもたらされる。時刻t
7ないしt8において信号φ2が立上がる。トランジス
タ2はφ2に応答してオンし、出力ノードNoが低レベ
ルにもたらされる。
[発明が解決しようとする課H 従来の出力回路は以上のように構成されているので、時
刻t2ないしt5において出力電圧Voutとして電源
Vccレベルよりも低いレベル(−Vcc−Vth)L
か得られなかった。したがって、半導体装置において低
い電源電圧Vccが適用される場合において、出力信号
の十分な動作マージンを得ることができなかった。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされ
たもので、半導体装置のための出力回路において、出力
信号の動作マージンを改善することを目的とする。
[課題を解決するための手段] この発明に係る半導体装置のための出力回路は、電源電
位と出力ノードとの間に並列に接続された第1および第
2の電界効果素子を含む。第1の電界効果素子は制i3
l]電極が制御信号を受けるように接続される。この出
力回路は、さらに、制御信号に応答して、前記第2の電
界効果素子の制御電極に所定の電圧を供給する電圧供給
手段を含む。
所定の電圧の絶対値は、電源電位の絶対値に前記第2の
電界効果素子のしきい電圧を加えた値以上に設定される
[作用] この発明における半導体装置のための出力回路では、第
2の電界効果素子の制御電極が電圧供給手段により制御
信号に応答して所定の電圧にもたらされるので、出力ノ
ードを電源電位にもたらすことができる。したがって、
電源電位のレベルを有する出力信号が出力される。
[発明の実施例] 第1図は、この発明の一実施例を示す半導体装置のため
の出力回路の回路図である。第1図を参照して、この出
力回路は、PMOSトランジスタ4およびNMOSトラ
ンジスタ5によって構成されたCMOSインバータ9と
、電源Vccと接地との間に直列に接続されたNMOS
トランジスタ1および2と、トランジスタ1と並列に接
続されたNMOS}ランジスタ3と、インバータ9の出
力とトランジスタ3のゲートとの共通接続点に接続され
たブートストラップのためのキャパシタ6とを含む。ト
ランジスタ1はゲートが制御信号φ1を受けるように接
続され、一方、トランジスタ2はゲートが制御信号φ2
を受けるように接続される。トランジスタ3はゲートが
キャパシタ6を介して制御信号φ3を受けるように接続
される。
インバータ9は制御信号φ4に応答して動作する。
制御信号φ1ないしφ4は半導体装置内に設けられた制
御回路10から出力される。
第2図は、第1図に示した出力回路の動作を説明するた
めのタイミング図である。第1図および第2図を参照し
て、次に動作について説明する。
時刻t1ないしt2において信号φ1およびφ4が立上
がる。トランジスタ1は信号φ1に応答してオンするの
で、出力ノードNoは電圧Vcc−Vthにもたらされ
る。一方、トランジスタ5は信号φ4に応答してオンす
るので、トランジスタ3のゲートは接地レベルにもたら
される。
時刻t3ないしt4において信号φ3がVccレベルに
立上がり、信号φ4が接地レベルに立下がる。トランジ
スタ3のゲートはキャパシタ6に与えられた信号φ3に
よるブーストストラップ効果によりVcc+Vth以上
の電圧(以下これをVcc+αとして示す)にもたらさ
れる。したがって、時刻t3ないしt4において出力電
圧Voutが電圧Vccまで再び上昇する。その結果、
時刻t4の後に改善された電圧レベルVccを有する出
力電圧Voutが得られる。
第3図は、この発明の別の実施例を示す半導体装置のた
めの出力回路を示す回路図である。第3図を参照して、
第1図に示した出力回路と比較して異なる点は次のとお
りである。すなわち、トランジスタ4および5によって
構成されたインバータ9の電源電圧として、Vcc+V
th以上の電圧V,が電圧供給源13により供給される
ことである。加えて、制御信号φ4の変わりに反転され
た制御信号φ1がインバータ9に与えられる。電圧供給
源13を設けたことにより、ブートストラップのための
キャパシタ6および制御信号φ3が不要となる。必要な
制御信号は制御回路11により供給される。
動作において、信号φ1が立上がる前は信号T丁が高レ
ベルであるので、トランジスタ5がオンする。したがっ
て、トランジスタ3のゲートが接地レベルにもたらされ
る。信号φ1がVccレベルに立上がると、ノードNo
はVcc−Vthにもたらされる。しかしながら、すぐ
にトランジスタ4が低レベルの信号nに応答してオンす
るので、トランジスタ3のゲートに電圧供給源13によ
り電圧V,が与えられる。その結果トランジスタ3はV
ccレベルの電圧をノードNoに与えることになる。す
なわち、電源電圧Vccレベルの出力電圧Voutが得
られる。
第4図は、この発明のさらに別の実施例を示す半導体装
置のための出力回路の回路図である。第4図を参照して
、この出力回路は第1図に示した回路と比較して次の点
が異なる。すなわち、第1図に示したインバータ9の代
わりに、トランジスタ3のゲートにNMOS}ランジス
タ8が接続される。トランジスタ8を介してトランジス
タ3のゲートに電源電圧Vccまたは制御信号φ5(信
号φ5は信号φ1と同相で、かつ、Vccレベルに立上
がる信号)が与えられる。トランジスタ8はゲートが信
号φ1を受けるように接続される。
第5図は、第4図に示した出力回路の動作を説明するた
めのタイミング図である。第4図および第5図を参照し
て、次に動作について説明する。
時刻t1ないしt3において信号φ1が立上がる。した
がって、トランジスタ1が信号φ1に応答してオンする
ので、出力ノードNOはVccvthレベルにもたらさ
れる。一方、トランジス夕8も信号φ1に応答してオン
するので、ノード7もVcc−Vthレベルにもたらさ
れる。
時刻t3ないしt4において信号φ3がVccレベルに
立上がる。したがって、信号φ3が与えられたキャパシ
タ6によるブートストラップ効果により、ノード7がV
cc−Vth+α(>Vcc +V t h)にもたら
される。このように、ノード7、すなちわ、トランジス
タ3のゲートがVcc+Vth以上の電圧にもたらされ
るので、トランジスタ3がオンした後ノードNoを電源
電圧VCCレベルにもたらすことができる。その結果、
電源電圧Vccレベルの出力電圧Voutが得られる。
[発明の効果] 以上のように、この発明によれば、出力ノードを駆動す
る第1の電界効果素子と並列に接続された第2の電界効
果素子の制御電極に、制御信号に応答して所定の電圧を
供給する電圧供給手段を設けたので、出力信号のレベル
スイングが改善された半導体装置のための出力回路が得
られた。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例を示す半導体装置の出力
回路の回路図である。第2図は、第1図に示した回路の
動作を説明するためのタイミング図である。第3図は、
この発明の別の実施例を示す出力回路の回路図である。 第4図は、この発明のさらに別の実施例を示す出力回路
の回路図である。第5図は、第4図に示した回路の動作
を説明するためのタイミング図である。第6図は、従来
の半導体装置の出力回路の回路図である。第7図は、第
6図に示した回路の動作を説明するためのタイミング図
である。 図において、9はCMOSインバータ、10および11
は制御回路、13は電圧供給源である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 電源電位と出力ノードとの間に接続された第1の電界効
    果素子を含み、 前記第1の電界効果素子は、制御電極が制御信号を受け
    るように接続され、 前記電源電位と出力ノードとの間に接続された第2の電
    界効果素子と、 前記制御信号に応答して、前記第2の電界効果素子の制
    御電極に所定の電圧を供給する電圧供給手段とを含み、 前記所定の電圧の絶対値は、前記電源電位の絶対値に前
    記第2の電界効果素子のしきい電圧を加えた値以上であ
    る、半導体装置のための出力回路。
JP1223413A 1988-11-25 1989-08-30 半導体装置のための出力回路 Expired - Lifetime JP2541317B2 (ja)

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