JPH0411410A - 集積回路 - Google Patents

集積回路

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JPH0411410A
JPH0411410A JP2114675A JP11467590A JPH0411410A JP H0411410 A JPH0411410 A JP H0411410A JP 2114675 A JP2114675 A JP 2114675A JP 11467590 A JP11467590 A JP 11467590A JP H0411410 A JPH0411410 A JP H0411410A
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JP
Japan
Prior art keywords
fet
type mos
conductivity type
power supply
turned
Prior art date
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Pending
Application number
JP2114675A
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English (en)
Inventor
Katsuo Takagi
勝雄 高木
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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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] 半導体集積回路における異なる電源間の信号伝達に関す
る。
[従来の技術] 従来の技術において、異なる電源間の信号伝達回路では
、各電源の電圧値の絶対値が、第1電源電圧〉第2電源
電圧〉共通電源電圧である場合、第一導電型MOS−F
ETと第二導電型MOS−FETのしきい値電圧vth
が等しいとき、第1と第2の第一導電型MOS−FET
のゲートソース間電圧Vgθからしきい導電EE v 
t hを減算したV g S −V t hの値が第1
.第2.第3.第4の第二導電型MOS−F、ET17
)Vgs−Vthのより小さ(なる。V g e −V
 t hの値はトランジスタの駆動能力に寄与している
ので、第1と第2の第一導電型MOS−FETの駆動能
力は第1第2.第3.第4の第二導電型MOS−FET
に比べて小さくなってしまう。このため応答速度が遅く
なったり、トランジスタの出力レベルの切す換わる過渡
時間が長くなったりして貫通電流が大きくなっている。
[発明が解決しようとする課M] 従来の方法では第1電源電圧は第2電源電圧よりも大き
いので第一導電型MOS−FETと第二導電型MOS−
FETでV g e −’7 t hの値が異なってき
てしまう。それによって第一導電型MOS−FETと第
二導電型MOS−FETで駆動能力にアンバランスが生
じ、応答速度の低下や貫通電流の増大という問題が起き
ている。またこのような駆動能力のアンバランスを解決
するために駆動能力の低い側のトランジスタサイズを大
きクスるとパターン面積を大きくしなければならないた
め、素子の微細化の妨げとなってしまうという問題を有
する。そこで本発明はこのような問題点を解決するもの
で、その目的とするところは、異なる電源系間の信号伝
達を高速化し、低消費電流とし、パターンの微細化が可
能になる回路を提供するものである。
[課題を解決するための手段] 本発明の半導体装置は、興なる電源系間の信号を伝達す
る回路において、特許請求項で記述されるように、 (1)(α) #通電源にソースが接続された第1の第
一導電型MOS−FICTと Cb)  前記第1の第一導電型MOS−FETのドレ
インにドレインが接続されている第1の第二導電型MO
S−FETと (c) 前記第1の第二導電型MOS−FETのソース
にドレインが接続され、ソースが第7の電源に接続され
ている第2の第二導電型MOS−FETと (d)  共通電源にソースが接続され、ドレインは前
記第2の第二導電型MOS−FETのゲートに接続され
ている第2の第一導電型MOS−FETと (1)  前記第2の第一導電型MOS−FETのドレ
インにドレインが接続されている第5の第二導電型MO
S−FICTと (1)  前記第5の第二導電型MOS−FETのソー
スにドレインが接続され、ソースが第1の電源に接続さ
れゲートは前記第1の第一導電型MOS−1’ETのド
レインに接続されている第4の第二導電型MOS−1F
ETとで構成された信号電位変換回路を具備する集積回
路において、(!1) 入力信号は共通電源と第2の電
源の間の振幅の信号であり、 Xh)  前記入力信号が前記第1の第一導電型MOS
−IFETのゲートと前記第1の第二導電型MOS−F
ETのゲートに入力されており、(j)  前記入力信
号の反転信号が前記第2の第一導電型MoS−FETと
前記第5の第二導電型MOS−FETのゲートに接続さ
れ、()) 前記第1の第一導電型MoS−FETのド
レインと前記第2の第一導電型MOS−FETのドレイ
ンの少なくともいずれか一つが出力となっており、 (&)  前記第1の第一導電型M OS −F E 
Tと前記第2の第一導電型MOS−FETのしきい値電
圧が他の論理回路部の第一導電型MOS−4ETのしき
い値電圧よりも低いことを特徴とする(2) 前記請求
項1の第一導電型MoS−FETを第二導電型MOS−
I’ETに替え、第二導電型MoS−FETを第一導電
型MoS−FETに替えた請求項1の集積回路で、第一
導電型MoS−FETのチャンネル部に不純物を混入さ
せ、しきい値電圧vthを小さ(することを特徴とする
[実施例] 以下に本発明の請求項1の実施例を図面に基づいて説明
する。第1図G夷、本発明の請求項1の実施例における
回路図である。まず入力端107に1(iレベルが入力
されているときを考えると第1の第一導電型MOS−F
ETIOIはPチャンネルなのでオフしている。第1の
第二導電型MOS−FET102はNチャンネルでオン
している。
また第2の第一導電型MoS−FET104のゲートに
はインバータ108により入力端107の論理反転した
LOレベルが入力されるのでオンし、第3の第二導電型
MOS−FET105はNチャンネルなのでオフするは
ずであるが第1電源電圧が第2電源電圧よりも低い(大
きい)ため第2電源系のLoが第1電源系ではHルベル
となってしまい、第3の第二導電型MOS−FFiT1
’05は常にオンし続ける。また、第2の第二導電型M
oS−FET103は出力端109よりHルベルが出力
されてゲートに入っているのでオンしている。第4の第
二導電型MOS−FET i Q (5は出力端110
よりLOレベルが出力されてゲートに入っているのでオ
フしている。この状態より入力端107の入力がHiレ
ベルからLoレベルに変わるときを考える。第1の第一
導電型MOS−1’ET101はオンして出力端110
をHルベルにするのであるが、従来の技術では第1N源
電圧が第2電源電圧よりも低い(大きい)ので第一導電
型MoS−FETと第二導電型MOS−FETのしきい
値電圧vthが等しいならば第一導電型MOS−FET
に第2電源系のLoが入力されてオンしたときのゲート
ソース間電圧Vgθは第二導電型MOS−IFETにH
lが入力されてオンしたときりゲートソース間電圧Vg
sより小さ(なる。そして、トランジスタの駆動能力に
寄与するV gB −V t hの値は第一導電型Mo
S−FETのほうが小さ(なるので第一導電型MOS−
FETの駆動能力は第二導電型MOS−FETに比べる
と小さい。そのため第1の第一導電型MOS−FETI
Qlに第2電源系のLoレベルが入力されてオンしても
トランジスタの駆動能力が小さいので出力レベルがただ
ちにHルベルになりにく(、その出力端110をゲート
入力している第4の第二導電型MoS−FET106も
オンしにくい。そのため第1電源系のLOレベルが第2
の第二導電型MOS−FETl 03のゲートにいかな
いため、第2の第二導電型MOS−1’ET105はオ
フせず、第1の第一導電型MOS−FETlol、第1
の第二導電型MOS−FETIO2も同時にオンしてい
るので貫通電流が流れてしまう。しかし本発明では、第
一導電型MOS−FETのチャンネル部に不純物を混入
して、しきい値電圧vthを小さ(してVce−vth
を大き(することによりトランジスタの駆動能力を向上
させているため、第4の第二導電型MOS−IFET1
06はただちにオンしやすくなり、また第2の第二導電
型MOS−FETi 05もオンしやすくなり、したが
って貫通電流の流れる時間を短(することができる。さ
らに応答速度も向上している。
る。
第2図は、本発明の請求項2の実施例における回路図で
ある。まず入力端207にLOレベルが入力されている
ときを考えると第1の第二導電型MOS−lFET2O
1はNチャンネルなのでオフしている。第1の第一導電
型MOS−FET202はPチャンネルでオンしていτ
。また第2の第二導電型MOS−FET204のゲート
にはインバータ208により入力端207の論理反転し
たHルベルが入力されるのでオンし、第°3の第一導電
型MOS−lFET2O5はPチャンネルなのでオフす
るはずであるが第1電源電−圧が第2電源電圧よりも高
い(大きい)ため第2電源系のHlが第1電源系ではL
Oレベルとなってしまい、第3の第一導電型MOS−I
FET205は常にオンし続ける。また、第2の第一導
電型MOS−FET206は出力端209よりLG+レ
ベルが出力されてゲートに入っているのでオンしている
。第4の第一導電型MOS−FET206は出力端21
0よりHルベルが出力されてゲートに入っているのでオ
フしている。この状態より入力端2070入力がLOレ
ベルからHルベルに変わるときを考える。第1の第二導
電型MOS−FET201はオンして出力端210をL
Oレベルにするのであるが従来の技術では第1電源電圧
が第2電源電圧よりも高い(大きい)ので第一導電型M
OS−FETと第二導電型MOS−FETのしきい値電
圧vthが等しいならば第二導電型MOS−FETに第
2電源系のHlが入力されてオンしたときのゲートソー
ス間電圧V g Bは第一導電型MOS−FF1TにL
Oが入力されてオンしたときのゲートソース間電圧V 
g sより小さ(なる。そしてトランジスタの駆動能力
に寄与するVgθ−Vthの値は第二導電型MOS−F
ETのほうが小さくなるので第二導電型MOS−FET
の駆動能力は第一導電型MOS−IFETに比べると小
さいそのため第1の第二導電型MOS−FE、T2O1
に第2電源系のHルベルが入力されてオンししてもトラ
ンジスタの駆動能力が小さいので出力レベルがただちに
LQレベルになりに(<、その出力端210をゲート入
力している第4の第一導電型MOS−FET206もオ
ンしにくい。そのため第1電源系のHルベルが第2の第
一導電型MOS−IFET 205のゲートにいかな(
・ため、第2の第一導電型MOS−FET2G5はオフ
せず、MOS−FET201.202も同時にオンして
いるので貫通電流が流れてしまう。しかし本発明では、
第二導電型MOS−FETのチャンネル部に不純物を混
入して、しきい値電圧vthを小さくして、vgθ−v
thを大きくすることによりトランジスタの駆動能力を
向上させているので、第4の第一導電型MOS−11c
T206はただちにオンしやすくなり、また第2の第一
導電型MOS−7ET203もオンしやすくなり、した
がって貫通電流の流れる時間を短(することができる。
さらに応答速度も向上している。
[発明の効果コ 以上述べたように発明によれば、異なる電源系間の信号
伝達において第一導電型MOS−FETと第二導電型M
OS−FETとで駆動能力にアンバランスが生じるが、
駆動能力の小さ(なったトランジスタ側のチャンネル部
に不純物を混入させることによって駆動能力を高めるこ
とができる。
それにより、応答速度を向上させたり、貫通電流を減少
させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の請求項1の実施例で、第12の電源の
電位が負極性であり、共通電源の電位がOVである場合
の回路図である。 菫2図は本発明の請求項2の実施例で、第12の電源の
電位が正極性であり、共通電源の電位がOvである場合
の回路図である。 101−・−−一・第一導電型MOS−FET102・
・・・・・−・第二導電型MOS−FET103・・・
・・・・・・第二導電型MOS−FET104・・・−
・・・・第一導電型MOS−FET105・・・・・・
・・・第二導電型MOSFET106・・・・・・・・
・第二導電型MOS−FET107・・・・・・・・・
入力端 108・・・・・・・・・インバータ 109・・・・・・・・・出力端(正論理)110・・
・・・・・・・出力端(負論理)201・・・−・・・
・第二導電型MOS−FET202・・・・・・・・・
第一導電型MOS−FET205 ・・・・・・・・・
第一導電型MOS−FRT204・・・・・・・・・第
二導電型MOS−FET205・・・−・・・・第一導
電型MOSFET206−−・・−−−・第一導電型M
OS−FET207・・・・−・−入力端 208・・・・・・・・・インバータ 209・・・−・・・出力端(正論理)210・・・・
・・・・・出力端(負論理)第1

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(a)共通電源にソースが接続された第1の第一
    導電型MOS−FETと (b)前記第1の第一導電型MOS−FETのドレイン
    にドレインが接続されている第1の第二導電型MOS−
    FETと (c)前記第1の第二導電型MOS−FETのソースに
    ドレインが接続され、ソースが第1の電源に接続されて
    いる第2の第二導電型MOS−FETと (d)共通電源にソースが接続され、ドレインは前記第
    2の第二導電型MOS−FETのゲートに接続されてい
    る第2の第一導電型MOS−FETと (e)前記第2の第一導電型MOS−FETのドレイン
    にドレインが接続されている第5の第二導電型MOS−
    FETと (f)前記第3の第二導電型MOS−FETのソースに
    ドレインが接続され、ソースが第1の電源に接続されゲ
    ートは前記第1の第一導電型MOS−FETのドレイン
    に接続されている第4の第二導電型MOS−FETとで
    構成された信号電位変換回路を具備する集積回路におい
    て、 (g)入力信号は共通電源と第2の電源の間の振幅の信
    号であり、 (h)前記入力信号が前記第1の第一導電型MOS−F
    ETのゲートと前記第1の第二導電型MOS−FETの
    ゲートに入力されており、(i)前記入力信号の反転信
    号が前記第2の第一導電型MOS−FETと前記第3の
    第二導電型MOS−FETのゲートに接続され、 (j)前記第1の第一導電型MOS−FETのドレイン
    と前記第2の第一導電型MOS−FETのドレインの少
    なくともいずれか一つが出力となっており、 (k)前記第1の第一導電型MOS−FETと前記第2
    の第一導電型MOS−FETのしきい値電圧が他の論理
    回路部の第一導電型MOS−FETのしきい値電圧より
    も低いことを特徴とする集積回路。
  2. (2)前記請求項1の第一導電型MOS−FETを第二
    導電型MOS−FETに替え、第二導電型MOS−FE
    Tを第一導電型MOS−FETに替えたことを特徴とす
    る請求項1記載の集積回路。
JP2114675A 1990-04-27 1990-04-27 集積回路 Pending JPH0411410A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59130732A (ja) * 1983-01-18 1984-07-27 Honda Motor Co Ltd 小型車両
JP2006245828A (ja) * 2005-03-01 2006-09-14 Nec Electronics Corp 低振幅差動出力回路及びシリアル伝送インターフェース

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