JPH03153122A - Level conversion circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要]
TTLレベルの信号をCM OSレベルの信号に変換す
るレベル変換回路に関し、
動作速度の向上および入力スタンバイ電流の抑制を目的
とし、
高電位側電源線および低電位側電源線を共通にする2つ
のCMOSインバータを多段に接続し、前段のCMOS
インバータと高電位側電源線との間をNチャネルMO3
I−ランジスタを介して接続するとともに、該Nチャネ
ルMO3)ランジスタのゲートを高電位側電源線に接続
して構成したことを特徴としている。[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding a level conversion circuit that converts a TTL level signal to a CMOS level signal, the present invention aims to improve operating speed and suppress input standby current. Two CMOS inverters that share a common side power line are connected in multiple stages, and the CMOS in the previous stage
N-channel MO3 between the inverter and the high potential side power supply line
It is characterized in that it is connected via an I-transistor, and the gate of the N-channel MO3) transistor is connected to a high-potential side power supply line.
(産業上の利用分野〕
本発明は、レベル変換回路に関し、特に、TTLレベル
の信号をCMOSレベルの信号に変換スるレベル変換回
路に関する。(Industrial Application Field) The present invention relates to a level conversion circuit, and particularly to a level conversion circuit that converts a TTL level signal into a CMOS level signal.
近年、TTL入出力を使うLSIの速度限界が指摘され
るようになってきた。特に、マイクロプロセッサのよう
に高速の信号周波数を扱うLSIに高速化の限界が見え
てきている。In recent years, the speed limit of LSIs that use TTL input/output has been pointed out. In particular, the limits of speed increases are becoming apparent in LSIs that handle high-speed signal frequencies, such as microprocessors.
使用する周波数が高くなったために、TTLのンイッチ
ング雑音、反射やストローク等による雑音の影宮が無視
できなくなったからである。そこで、TTL入出力をそ
のまま使うのではなく、ロ、CMOSレー・、ルの信号
に変換して使用することが行われる。This is because, as the frequency used has become higher, the shadow of noise caused by TTL switching noise, reflections, strokes, etc. can no longer be ignored. Therefore, instead of using TTL input/output as is, it is used after converting it to a CMOS rail signal.
〔従来の技術]
第4図はT TL入出力のLSIに用いられるレベル変
換回路の一例であり、レベル変換回路は、高電位側(以
下、Hレベルという)電源線■。、と低電位側(以下、
L、レベルという)電源線VSSとの間に、CMOSイ
ンバータ1およびPチャネルMO3!・ランジスタT
l を接続1ノて構成する。CM OSインバータ1の
入力しきい値特性は、TTI7レヘルに対応し、T T
L l/ベルの入力信号Sの論理状態に応j7て一対
のMos+〜ランジスタT7.5,1゛3の一方がオン
動作する。例えば、Pチャネル側のT2がオンすれば、
出力信号S2はT。[Prior Art] FIG. 4 shows an example of a level conversion circuit used in a TTL input/output LSI. , and the low potential side (hereinafter,
CMOS inverter 1 and P-channel MO3!・Langister T
Configure l by connecting one node. The input threshold characteristic of CM OS inverter 1 corresponds to TTI7 level, and T T
Depending on the logic state of the input signal S of Ll/bell, one of the pair of transistors T7.5 and T7.5 and T13 is turned on. For example, if T2 on the P channel side turns on,
The output signal S2 is T.
とT、との間のノード電位■1となり、この電位は、T
、がPチャネルであって、かつT1のゲー1−がVSS
に接続されているのでV+=Vccとなる。The node potential ■1 between and T, and this potential is T
, is the P channel, and the gate 1- of T1 is VSS
Since it is connected to , V+=Vcc.
しかしながら、このような従来のレベル変換回路C1二
あっては、CM OSインバータ1のノーFW位をVC
Cと同電位の■、としていたため、1)SzのHレベル
への遷移時間が■6.(例えばモ5V)までの立−[−
り時間に相当し、動作速度の面で改善すべき点がある。However, in such a conventional level conversion circuit C1, the no-FW level of the CMOS inverter 1 is converted to VC.
Since the potential is the same as that of C, 1) the transition time of Sz to H level is 6. (e.g. Mo5V) up to -[-
This corresponds to the amount of time required, and there are points that need to be improved in terms of operating speed.
11)また、はぼVCCまで立りったS2で内部回路を
駆動するために、駆動電流が大きくなり、すなわち入力
段でのスタンバイ電流が大きいといった改善すべき点も
ある。11) Furthermore, since the internal circuit is driven by S2 that has risen to almost VCC, the drive current becomes large, that is, the standby current at the input stage is large, which is another point that should be improved.
そこで、本発明は、動作速度を向上するとともに、人力
スタンハイ電流を抑制したレベル変換回路を提供するこ
とを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a level conversion circuit that improves operating speed and suppresses manual stand-up current.
本発明は、」二足目的を達成するために、高電位側電源
線および低電位側電源線を共通にする2つのCMOSイ
ンバータを多段に接続し、前段のCMOSインバータと
高電位側電源線との間をNチャネルMo5t−ランジス
タを介して接続するとともに、該NチャネルMo3t−
ランジスタのゲー 1−を高電位側電源線乙こ接続して
構成したことを特徴としている。In order to achieve the dual purpose, the present invention connects two CMOS inverters that share a high-potential side power line and a low-potential side power line in multiple stages, and connects the previous stage CMOS inverter and the high-potential side power line. and the N-channel Mo3t- transistor.
It is characterized in that it is constructed by connecting the transistor gate 1- to the high-potential side power supply line B.
[作用〕
本発明では、初段CMOSインバータのI(レベル出力
論理が、Hレベル電源からNチャネルMo3t−ランジ
スタのしきい個分低下した電位で与えられる。[Function] In the present invention, the I (level output logic) of the first-stage CMOS inverter is given by a potential lower than the H-level power supply by the threshold of the N-channel Mo3t-transistor.
したがって、初段CMOSインバータのHl/ベルへの
遷移時間が早くなり、高速化が図られるとともに、入力
スタンハイ電流の抑制が図られる。Therefore, the transition time of the first-stage CMOS inverter to Hl/Bell becomes faster, speeding up, and input stand-high current being suppressed.
(実施例〕 以下、本発明を図面に基づいて説明する。(Example〕 Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings.
第1〜3図は、本発明に係るレベル変換回路の一実施例
を示す図である。1 to 3 are diagrams showing one embodiment of a level conversion circuit according to the present invention.
第1図において、10はLSIであり、■、5ILOは
TTLレヘレベ人力信号S、をCM Os 1/ヘルの
出力伝号S 2 ’zy、、変換するレベル変換回路1
1と、S2を受りて動作するC M OS構成の内部回
路12とを有する。In FIG. 1, 10 is an LSI, and 5ILO is a level conversion circuit 1 that converts the TTL level human input signal S, CM Os 1/Hel output signal S 2 'zy, .
1, and an internal circuit 12 having a CMOS configuration that operates in response to S2.
第2図はレベル変換回路11の構成を示す図で、レベル
変換回路11ば、PチャネルMO3)ランジスタT11
およびN f−ヤネルMO3)ランジスタT5..から
なる初段c bi o sインバ・−夕13と、Pチャ
ネルMO3)ランジスタTI3およびNチャネルMOS
トランジスタT l /iからなる次段CMOSインバ
ータ14とを多段に接続するとともに、初段CMOSイ
ンバータ13のT + tとHレベル電源線(高電位側
電源線)■0.との間にNチャネルMo3t−ランジス
タTISを接続し、さらに、この1゛2.のゲートを■
。、に接続し、初段CM OSインバータ13および次
段CMOSインバータ14のT12、]゛14のドレイ
ンをL +/ベベル源線(低電位側電源線)■、。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the level conversion circuit 11, in which the level conversion circuit 11, P channel MO3) transistor T11
and N f-Yanel MO3) transistor T5. .. The first stage consists of a CBIOS inverter 13, a P-channel MO3) transistor TI3 and an N-channel MOS transistor.
The next stage CMOS inverter 14 consisting of transistors T l /i is connected in multiple stages, and T + t of the first stage CMOS inverter 13 and the H level power line (high potential side power line) ■0. An N-channel Mo3t-transistor TIS is connected between these 1, 2, and 1. ■The gate of
. , and connect the drains of T12, ] and 14 of the first-stage CMOS inverter 13 and the next-stage CMOS inverter 14 to the L+/bevel source line (low potential side power supply line),.
に共通接続するとともに、次段CMOSインバータ14
のTinのソースを■、Cに接続する。and the next stage CMOS inverter 14.
Connect the Tin source to ■ and C.
このような構成において、TIIとT4.との間のノー
ド電位■、は、V、からT’+sのしきい値vth(一
般に、0.5V〜1.OV)だけ低下した電位となる。In such a configuration, TII and T4. The node potential (2) between V and V is a potential lowered by a threshold value vth (generally 0.5V to 1.OV) of T'+s.
したがって、Slの論理状態によって、初段CMOSイ
ンバータ13のTl+がオンした場合には、初段CMO
Sインバータ13の出力レベルが上記V 11へと遷移
するが、この遷移時間は、従来例の■CC立上り時間に
比べて、T2.の■い分だけ少ないものとなる。すなわ
ち、第3図に初段CMOSインバータ13の出力レベル
のL−+Hi!!移を示すように、ト■レベルは■、c
から■い分低下した■となるので、従来のVCCまで立
上る場合に比べて、■いの差に相当する時間Ldだけ高
速化を図ることができる。また、後段の駆動電流もVい
分だけ低減でき、入力スタンハイ電流の抑制を回ること
ができる。Therefore, when Tl+ of the first stage CMOS inverter 13 is turned on depending on the logic state of Sl, the first stage CMOS
The output level of the S inverter 13 transitions to V11, but this transition time is T2. It will be less by the amount of. That is, in FIG. 3, the output level of the first stage CMOS inverter 13 is L-+Hi! ! As shown in the figure, the level is ■, c
Since (2) is reduced by (2) from (2), the speed can be increased by the time Ld corresponding to the difference between (2) and (2) compared to the conventional case where the voltage rises to VCC. Furthermore, the drive current at the subsequent stage can also be reduced by the amount of V, and the input stand-up current can be suppressed.
[発明の効果]
本発明によれば、上記のように構成したので、動作速度
を向上できるとともに、入力スタンハイ電流を抑制する
ことができる。[Effects of the Invention] According to the present invention, with the above configuration, the operating speed can be improved and input stand-up current can be suppressed.
第1〜3図は本発明に係るレベル変換回路の一実施例を
示す図であり、
第1図はそのレベル変換回路を適用するLSIのブロッ
ク構成図、
第2図はそのレベル変換回路の具体的構成図、第3図は
その初段CMOSインバータの出力レベル特性図、
第4図は従来のレベル変換回路の構成図である。
VCC・・・・・・Hレベル電源線(高電位側電源線)
、VSS・・・・・・Lレベル電源線(低電位側電源線
)、T1.・・・・・・NチャネルMOSトランジスタ
。
1O−LS
13:初段CMOSインバータ
vcc: Hレベル電源線
V、、: Lレベル電源線
一実施例のレベル変換回路の具体的構成図第1図
第
図
第
3
図
第
図1 to 3 are diagrams showing one embodiment of the level conversion circuit according to the present invention, FIG. 1 is a block diagram of an LSI to which the level conversion circuit is applied, and FIG. 2 is a specific example of the level conversion circuit. 3 is a diagram showing the output level characteristics of the first-stage CMOS inverter, and FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a conventional level conversion circuit. VCC...H level power line (high potential side power line)
, VSS...L level power line (low potential side power line), T1. ...N-channel MOS transistor. 1O-LS 13: First-stage CMOS inverter vcc: H level power supply line V, .: L level power supply line A concrete configuration diagram of the level conversion circuit of the embodiment Fig. 1 Fig. 3 Fig. 3
Claims (1)
のCMOSインバータを多段に接続し、前段のCMOS
インバータと高電位側電源線との間をNチャネルMOS
トランジスタを介して接続するとともに、 該NチャネルMOSトランジスタのゲートを高電位側電
源線に接続して構成したことを特徴とするレベル変換回
路。[Claims] Two CMOS inverters that share a high-potential side power line and a low-potential side power line are connected in multiple stages, and the CMOS in the previous stage
N-channel MOS between the inverter and the high potential side power supply line
1. A level conversion circuit characterized in that the N-channel MOS transistor is connected via a transistor, and the gate of the N-channel MOS transistor is connected to a high potential side power supply line.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1292599A JPH03153122A (en) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | Level conversion circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1292599A JPH03153122A (en) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | Level conversion circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03153122A true JPH03153122A (en) | 1991-07-01 |
Family
ID=17783873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1292599A Pending JPH03153122A (en) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | Level conversion circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03153122A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19706069C1 (en) * | 1997-02-17 | 1998-07-02 | Siemens Ag | Integrated buffer circuit |
US6069491A (en) * | 1997-02-17 | 2000-05-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Integrated buffer circuit |
-
1989
- 1989-11-10 JP JP1292599A patent/JPH03153122A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19706069C1 (en) * | 1997-02-17 | 1998-07-02 | Siemens Ag | Integrated buffer circuit |
US6069491A (en) * | 1997-02-17 | 2000-05-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Integrated buffer circuit |
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