JPH03223918A - 出力回路 - Google Patents
出力回路Info
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- JPH03223918A JPH03223918A JP2284864A JP28486490A JPH03223918A JP H03223918 A JPH03223918 A JP H03223918A JP 2284864 A JP2284864 A JP 2284864A JP 28486490 A JP28486490 A JP 28486490A JP H03223918 A JPH03223918 A JP H03223918A
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- 230000004913 activation Effects 0.000 claims 3
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- 230000001934 delay Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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- G11C7/10—Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
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- G11C2207/108—Wide data ports
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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。
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〕
本発明は出力回路に関し、特に大電流によって駆動する
必要があり、かつ同時に出力の値が変化する複数のバス
出力回路に関する。
必要があり、かつ同時に出力の値が変化する複数のバス
出力回路に関する。
従来、この種の出力回路は、第5図に示すように、内部
バスIBO〜IB7からの信号とバス出力回路をアクテ
ィブにする出力制御信号ENBLの反転信号とを入力す
るNANDl 3と、NANDl3の出力を入力する二
段のインバータ群15と、前記内部バスIBO〜IB7
と出力制御信号ENELとを入力するNOR14と、1
4の出力を入力する二段のインバータ群16と、NAN
Dl3に接続しているインバータ群15の出力をPチャ
ネル型MO8)ランジスタのゲート端に接続し、NOR
14に接続しているインバータ群16の出力をNチャネ
ル型MO8)ランジスタのゲート端に接続している外部
回路を駆動する相補性MOSトランジスタ(以下CMO
3と略す)11で構成され、外部出力端子EBOに内部
信号IBOを出力する。このような回路構成のバス出力
回路がバスの数だけ繰り返される構成となっている。
バスIBO〜IB7からの信号とバス出力回路をアクテ
ィブにする出力制御信号ENBLの反転信号とを入力す
るNANDl 3と、NANDl3の出力を入力する二
段のインバータ群15と、前記内部バスIBO〜IB7
と出力制御信号ENELとを入力するNOR14と、1
4の出力を入力する二段のインバータ群16と、NAN
Dl3に接続しているインバータ群15の出力をPチャ
ネル型MO8)ランジスタのゲート端に接続し、NOR
14に接続しているインバータ群16の出力をNチャネ
ル型MO8)ランジスタのゲート端に接続している外部
回路を駆動する相補性MOSトランジスタ(以下CMO
3と略す)11で構成され、外部出力端子EBOに内部
信号IBOを出力する。このような回路構成のバス出力
回路がバスの数だけ繰り返される構成となっている。
この第5図のタイミングチャートを第6図に示す。
この第6図のタイミングチャートから分かる様に制御信
号ENBLがLOWレベルに変化すると、外部バスEB
O〜EB7がすべて同時に変化し、内部バス信号EBO
〜EB7を出力することになる。
号ENBLがLOWレベルに変化すると、外部バスEB
O〜EB7がすべて同時に変化し、内部バス信号EBO
〜EB7を出力することになる。
〔発明が解決しようとする課題]
上述した従来のバス出力回路は、出力の制御信号がアク
ティブとなり、内部バスのデータが外部に出力される場
合、瞬間的に外部回路駆動用の0MO8を介して駆動電
流が流れるため、次のような内部電源の電圧変動を引き
起こす。
ティブとなり、内部バスのデータが外部に出力される場
合、瞬間的に外部回路駆動用の0MO8を介して駆動電
流が流れるため、次のような内部電源の電圧変動を引き
起こす。
(1) 外部バスがHIGHレベルに変化したときに
は、LSI内部の正の電源のレベルが瞬間的に低下する
。
は、LSI内部の正の電源のレベルが瞬間的に低下する
。
(2)外部バスがLOWレベルに変化したときには、L
SI内部の負の電源のレベルが瞬間的に上昇する。
SI内部の負の電源のレベルが瞬間的に上昇する。
例えば、8ビツトのバスで、各ビットの外部バス端子に
300 ppの付加容量CLがあり、スルーレート−を
4V/10nsとした場合、1T ビットの外部バス端子がアクティブになった瞬間に流れ
る電流1はおよそ、 =300pF*(4V/1010n5)=120となる
。
300 ppの付加容量CLがあり、スルーレート−を
4V/10nsとした場合、1T ビットの外部バス端子がアクティブになった瞬間に流れ
る電流1はおよそ、 =300pF*(4V/1010n5)=120となる
。
従って、8ビツトの外部バスが瞬時にアクティブになっ
た場合の総電流は、 120mA、*8ビットー960mA となり、電源の電圧変動は、電圧布線抵抗RLに対して
第1表のようになる。
た場合の総電流は、 120mA、*8ビットー960mA となり、電源の電圧変動は、電圧布線抵抗RLに対して
第1表のようになる。
このため、この正及び負の電源の電圧変動により、内部
回路の論理が反転し、回路が誤動作する可能性がある。
回路の論理が反転し、回路が誤動作する可能性がある。
本発明のバス出力回路は、外部回路駆動用回路と、内部
バス信号と前記外部回路駆動用回路の出力を制御する出
力制御信号を入力とし、前記外部回路駆動用回路が出力
状態を示す出力検出信号を出力とする前記外部回路駆動
用回路を制御する制御回路から構成されるバス出力回路
を最小単位構成とし、他の内部バス信号に対して前記同
様のバス出力回路を複数個繰り返す構成を取り、バス出
力回路の検出信号を次段の出力制御信号とすることによ
り、上述の課題を解決するものである。
バス信号と前記外部回路駆動用回路の出力を制御する出
力制御信号を入力とし、前記外部回路駆動用回路が出力
状態を示す出力検出信号を出力とする前記外部回路駆動
用回路を制御する制御回路から構成されるバス出力回路
を最小単位構成とし、他の内部バス信号に対して前記同
様のバス出力回路を複数個繰り返す構成を取り、バス出
力回路の検出信号を次段の出力制御信号とすることによ
り、上述の課題を解決するものである。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例である。ENBLは出力回路
をアクティブにする出力制御信号、IBOは内部バス、
EBOは外部バスである。11は外部回路駆動用の0M
O8,12は出力制御信号ENBLを反転するインバー
タ、13は内部バスIBOと制御信号ENBLの反転信
号とのNANDゲート、14は内部バスIBOと出力制
御信号ENBLとのNORゲート、15.16は前記N
AND13及び前記NOR14の出力に接続する2段の
インバータ群で、インバータ群15は前記− 0MO811のPチャネル型MO8)ランジスタのゲー
ト端に接続し、インバータ群16は前記CMO8IIの
Nチャネル型MO8)ランジスタのゲート端に接続して
いる。また、インバータ群15.16の出力は17の排
他的論理和(以下EXORと略す)にも接続して、この
EXO’Rの出力が次段の出力制御信号として入力され
ている。
をアクティブにする出力制御信号、IBOは内部バス、
EBOは外部バスである。11は外部回路駆動用の0M
O8,12は出力制御信号ENBLを反転するインバー
タ、13は内部バスIBOと制御信号ENBLの反転信
号とのNANDゲート、14は内部バスIBOと出力制
御信号ENBLとのNORゲート、15.16は前記N
AND13及び前記NOR14の出力に接続する2段の
インバータ群で、インバータ群15は前記− 0MO811のPチャネル型MO8)ランジスタのゲー
ト端に接続し、インバータ群16は前記CMO8IIの
Nチャネル型MO8)ランジスタのゲート端に接続して
いる。また、インバータ群15.16の出力は17の排
他的論理和(以下EXORと略す)にも接続して、この
EXO’Rの出力が次段の出力制御信号として入力され
ている。
以下、バスの数だけ同様の回路構成のノく入出力回路が
繰り返されている。
繰り返されている。
次に、本発明の詳細な説明する。まず出力制御信号EN
B LがHIGHレベルの時には、内部ノ(スIBOの
状態に関係なくCMO8IIのPチャネル型MO8)ラ
ンジスタのゲート端がHIGHレベルとなりPチャネル
型MO8)ランジスタはOFFし、Nチャネル型MO8
)ランジスタのゲート端はLOWレベルとなりNチャネ
ル型MOSトランジスタもOFFするため、外部ノくス
EBOはハイインピーダンス状態となる。またインノく
一タ群15の出力がHICHIC用で、インノく一タ群
16の出力がLOWレベルなのでEXOR17一 はHI G Hレベルになり、次段以降のバス出力回路
の外部バスEBI〜EB7も同様にノ・イインピーダン
スとなる。
B LがHIGHレベルの時には、内部ノ(スIBOの
状態に関係なくCMO8IIのPチャネル型MO8)ラ
ンジスタのゲート端がHIGHレベルとなりPチャネル
型MO8)ランジスタはOFFし、Nチャネル型MO8
)ランジスタのゲート端はLOWレベルとなりNチャネ
ル型MOSトランジスタもOFFするため、外部ノくス
EBOはハイインピーダンス状態となる。またインノく
一タ群15の出力がHICHIC用で、インノく一タ群
16の出力がLOWレベルなのでEXOR17一 はHI G Hレベルになり、次段以降のバス出力回路
の外部バスEBI〜EB7も同様にノ・イインピーダン
スとなる。
次に出力制御信号ENBLがLOWレベルに変化すると
、NANDl 3とNOR14は内部バスIBOを入力
とするとインバータと等価になる。
、NANDl 3とNOR14は内部バスIBOを入力
とするとインバータと等価になる。
内部バスIBOがHIGHレベルの時は、インバータ群
15とインバータ群16は共にLOWレベルとなり、0
MO811のPチャネル型MOSトランジスタがONし
て外部バスEBOがHI G Hノベルになり、また、
内部バスIBOがL OW +〜ルベル時は、0MO8
11のNチャネル型MOSトランジスタがONして外部
バスEBOがL OWレベルになり、内部バスIBOの
信号が出力される。このとき、EXOR17はLOWレ
ベルに変化し、次段のバス出力回路の出力制御信号とし
゛C入力され、NAND23とN0R24がインバータ
と等価になり、内部バスIB1の信号が外部バスFBI
に出力される。以下、出力の制御信号である前段のEX
ORが順次LOWレベルに変化1〜て内部バスの信号が
外部バスに出力される。この時のタイミンクチャートを
第2図に示す。ゲートの遅延があるため、出力制御信号
E N B T、がLOWレベルに変化してからEXO
R17がLOWレベルニ変化するまで[EXOR17と
NAND 13とインバータ群15、または、EXOR
1フインバータ22とN0R1,4とインバータ群16
のゲートの伝搬遅延時間がかかる。そのため外部バスE
BOとE131は同時に変化せず、ゲートの伝搬遅延時
間差をもって変化する。同様に全ての外部バスが、この
伝搬遅延時間差をもって変化する。
15とインバータ群16は共にLOWレベルとなり、0
MO811のPチャネル型MOSトランジスタがONし
て外部バスEBOがHI G Hノベルになり、また、
内部バスIBOがL OW +〜ルベル時は、0MO8
11のNチャネル型MOSトランジスタがONして外部
バスEBOがL OWレベルになり、内部バスIBOの
信号が出力される。このとき、EXOR17はLOWレ
ベルに変化し、次段のバス出力回路の出力制御信号とし
゛C入力され、NAND23とN0R24がインバータ
と等価になり、内部バスIB1の信号が外部バスFBI
に出力される。以下、出力の制御信号である前段のEX
ORが順次LOWレベルに変化1〜て内部バスの信号が
外部バスに出力される。この時のタイミンクチャートを
第2図に示す。ゲートの遅延があるため、出力制御信号
E N B T、がLOWレベルに変化してからEXO
R17がLOWレベルニ変化するまで[EXOR17と
NAND 13とインバータ群15、または、EXOR
1フインバータ22とN0R1,4とインバータ群16
のゲートの伝搬遅延時間がかかる。そのため外部バスE
BOとE131は同時に変化せず、ゲートの伝搬遅延時
間差をもって変化する。同様に全ての外部バスが、この
伝搬遅延時間差をもって変化する。
このように時間差をもってバスが変化することにより、
ある瞬間に電源ラインに流れる電流を小さくできる為、
電源ラインの電圧変動を小さく抑えることが出来る。こ
の実施例を用いると、瞬間的に流れる電流量は、1/8
となり、電圧変動を1/8に抑えることが出来る。
ある瞬間に電源ラインに流れる電流を小さくできる為、
電源ラインの電圧変動を小さく抑えることが出来る。こ
の実施例を用いると、瞬間的に流れる電流量は、1/8
となり、電圧変動を1/8に抑えることが出来る。
次に、第3図に本発明の第二の実施例を示す。
なお、第1図の同一の部分については同一の符号を付し
て、回路の詳細な説明は省略する。
て、回路の詳細な説明は省略する。
まず、第3図に示す第二の実施例の第1図の第一の実施
例との相違点は、第一の実施例では第1ビツトに出力制
御信号ENBLを入力し、以降のビットの制御信号とし
ては前のビットの外部駆動用の0MO8のPチャネル型
MO8)ランジスタのゲート端への入力信号とNチャネ
ル型MO3)ランジスタのゲート端への入力信号のEX
ORを使用しているのに対し、第二の実施例では第1ビ
ツトと第2ビツトの出力の制御信号として出力制御信号
ENBLを使用し、次の2ビツトへの出力制御信号とし
ては第2ビツトの外部駆動用の0MO821のPチャネ
ル型MO8)ランジスタのゲート端への入力信号とNチ
ャネル型MOSトランジスタのゲート端への入力信号の
EXOR27を使用している点である。この時のタイミ
ングチャートを第4図に示す。外部バスEBOとEBl
が同時に変化し、その徒弟−の実施例と同様のゲート伝
搬遅延時間差をもって外部バスEB2とEB3が同時に
変化する。以下同様にこの時間差をもって、外部バスは
2ビツトずつ変化していく。
例との相違点は、第一の実施例では第1ビツトに出力制
御信号ENBLを入力し、以降のビットの制御信号とし
ては前のビットの外部駆動用の0MO8のPチャネル型
MO8)ランジスタのゲート端への入力信号とNチャネ
ル型MO3)ランジスタのゲート端への入力信号のEX
ORを使用しているのに対し、第二の実施例では第1ビ
ツトと第2ビツトの出力の制御信号として出力制御信号
ENBLを使用し、次の2ビツトへの出力制御信号とし
ては第2ビツトの外部駆動用の0MO821のPチャネ
ル型MO8)ランジスタのゲート端への入力信号とNチ
ャネル型MOSトランジスタのゲート端への入力信号の
EXOR27を使用している点である。この時のタイミ
ングチャートを第4図に示す。外部バスEBOとEBl
が同時に変化し、その徒弟−の実施例と同様のゲート伝
搬遅延時間差をもって外部バスEB2とEB3が同時に
変化する。以下同様にこの時間差をもって、外部バスは
2ビツトずつ変化していく。
9
このように外部バスを2ビツトずつ変化させることによ
り、全てのバスの状態が決まるまでの遅延を第一の実施
例の半分にすることができるため、全てのバスの状態が
決まるまでの遅延を小さくして、かつ第一の実施例と同
様電源ラインの電圧変動を小さくすることができるとい
う利点がある。
り、全てのバスの状態が決まるまでの遅延を第一の実施
例の半分にすることができるため、全てのバスの状態が
決まるまでの遅延を小さくして、かつ第一の実施例と同
様電源ラインの電圧変動を小さくすることができるとい
う利点がある。
したがって、この第二の実施例は特にバス幅の大きな回
路に対して有効である。この第二の実施例を用いると、
従来例に対して瞬間的な電流を1/4に抑えることがで
き、すなわち、電源変動を1/4に抑えられる。
路に対して有効である。この第二の実施例を用いると、
従来例に対して瞬間的な電流を1/4に抑えることがで
き、すなわち、電源変動を1/4に抑えられる。
以上説明したように本発明は、複数のバス出力回路にお
いて、出力の制御信号がアクティブになってから、ゲー
トの遅延を利用してバスをある時間差をもって順に変化
させることによって、外部回路を駆動する電流が一時に
流れることを防ぎ、LSI内部の電源ラインの電圧変動
を小さくすることができる。このため、電源ラインの電
圧変動による内部回路の誤動作を防ぐことができるとい
10 う効果がある。
いて、出力の制御信号がアクティブになってから、ゲー
トの遅延を利用してバスをある時間差をもって順に変化
させることによって、外部回路を駆動する電流が一時に
流れることを防ぎ、LSI内部の電源ラインの電圧変動
を小さくすることができる。このため、電源ラインの電
圧変動による内部回路の誤動作を防ぐことができるとい
10 う効果がある。
4
第1図は本発明の第一の実施例の回路図、第2図は第一
の実施例のタイミングチャート図、第3図は本発明の第
二の実施例の回路図、第4図は第二の実施例のタイミン
グチャート図、第5図は従来例の回路図、第6図は従来
例のタイミングチャート図である。 VDD・・・・・・正の電源、ENBL・・・・・・出
力制御信号、IBO〜IB7・・・・・・内部バス、E
BO〜EB7・・・・・・外部バス、11,21..8
1・・・・・・外部回路駆動用相補性MO8)ランジス
タ、12,22.32・・・・・・制御信号反転用イン
バータ、13,23.83・・・・・・NAND、14
,24.84・・・・・・NOR,15゜16.25,
26,85.86・・・・・・2段のインバータ群。
の実施例のタイミングチャート図、第3図は本発明の第
二の実施例の回路図、第4図は第二の実施例のタイミン
グチャート図、第5図は従来例の回路図、第6図は従来
例のタイミングチャート図である。 VDD・・・・・・正の電源、ENBL・・・・・・出
力制御信号、IBO〜IB7・・・・・・内部バス、E
BO〜EB7・・・・・・外部バス、11,21..8
1・・・・・・外部回路駆動用相補性MO8)ランジス
タ、12,22.32・・・・・・制御信号反転用イン
バータ、13,23.83・・・・・・NAND、14
,24.84・・・・・・NOR,15゜16.25,
26,85.86・・・・・・2段のインバータ群。
Claims (1)
- 駆動回路と、出力すべきデータ信号および出力活性化信
号を受け前記出力活性化信号がアクティブレベルのとき
に前記データ信号を前記駆動回路に供給する手段と、前
記駆動回路が動作状態を示す検出信号を発生する手段と
を有する出力単位回路を複数段備え、前段の出力単位回
路からの前記検出信号を次段の出力単位回路へ前記出力
活性化信号として供給することを特徴とする出力回路。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31987189 | 1989-12-08 | ||
JP1-319871 | 1989-12-08 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03223918A true JPH03223918A (ja) | 1991-10-02 |
JP2639207B2 JP2639207B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=18115169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2284864A Expired - Lifetime JP2639207B2 (ja) | 1989-12-08 | 1990-10-23 | 出力回路 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5194763A (ja) |
EP (1) | EP0431624B1 (ja) |
JP (1) | JP2639207B2 (ja) |
DE (1) | DE69013301T2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5404056A (en) * | 1992-04-28 | 1995-04-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor integrated circuit device with independently operable output buffers |
US5331228A (en) * | 1992-07-31 | 1994-07-19 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Output driver circuit |
EP0586207B1 (en) * | 1992-08-31 | 1997-03-26 | STMicroelectronics, Inc. | Integrated circuit output driver |
DE4422784C2 (de) * | 1994-06-29 | 1999-05-27 | Texas Instruments Deutschland | Schaltungsanordnung mit wenigstens einer Schaltungseinheit wie einem Register, einer Speicherzelle, einer Speicheranordnung oder dergleichen |
KR0143578B1 (ko) * | 1995-05-24 | 1998-08-17 | 김주용 | 멀티비트 집적회로의 출력 버퍼 동작 제어 회로 |
JPH0981289A (ja) * | 1995-09-20 | 1997-03-28 | Fujitsu Ltd | データ伝送方式及びデータ伝送回路 |
US5874833A (en) * | 1997-02-03 | 1999-02-23 | International Business Machines Corporation | True/complement output bus for reduced simulataneous switching noise |
US6380770B1 (en) * | 1998-10-08 | 2002-04-30 | National Semiconductor Corporation | Low ground bounce and low power supply bounce output driver with dual, interlocked, asymmetric delay lines |
US8030968B1 (en) * | 2010-04-07 | 2011-10-04 | Intel Corporation | Staged predriver for high speed differential transmitter |
Citations (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5723356B2 (ja) * | 1973-07-24 | 1982-05-18 | ||
JPS594234A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-11 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置 |
NL8203148A (nl) * | 1982-08-10 | 1984-03-01 | Philips Nv | Geintegreerde logische schakeling met snelle aftastbesturing. |
JPS59148426A (ja) * | 1983-02-15 | 1984-08-25 | Nec Corp | 同時動作タイミング制御回路 |
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