JPH04160815A - Output buffer circuit - Google Patents

Output buffer circuit

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JPH04160815A
JPH04160815A JP2285784A JP28578490A JPH04160815A JP H04160815 A JPH04160815 A JP H04160815A JP 2285784 A JP2285784 A JP 2285784A JP 28578490 A JP28578490 A JP 28578490A JP H04160815 A JPH04160815 A JP H04160815A
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Abstract

PURPOSE:To convert the level of a small amplitude signal at high speed to output the result by providing a prescribed gate bias the same as that of a current source MOS transistor(TR) of a current mirror type differential amplifier circuit to a MOS TR at the load side so as to supply a prescribed load current to the load. CONSTITUTION:When the output of a 1st differential amplifier circuit 10 is at an intermediate level, the output node N2 of a 1st level conversion circuit 12 is set to an H level close to the level of a Vcc. Moreover, when the output of a 2nd differential amplifier circuit 11 is at an intermediate level, the output node N5 of a 2nd level conversion circuit 13 is set to an L level close to the level of a Vss. During this setting, both switching TRs Q12, Q15 in the level conversion circuits 2, 13 are electrified. During that time a gate voltage of output REs Q19, Q20 is set to each threshold voltage or below when an output terminal 4 is kept to a high impedance state. Thus, the output buffer circuit capable of stable and high speed operation against fluctuation in various parameters is realized.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、半導体集積回路に用いられる出力バッファ回
路に係り、特に半導体メモリ等において小振幅の差動信
号を大振幅レベルに変換して出力する出力バッファ回路
に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an output buffer circuit used in a semiconductor integrated circuit, and in particular, converts a small amplitude differential signal to a large amplitude level in a semiconductor memory, etc. The present invention relates to an output buffer circuit that converts and outputs the converted data.

(従来の技術) DRAM等の半導体メモリは、大容量化に伴うチップ面
積の増大により、メモリセルから読出した信号を出力ピ
ンに転送する間の配線遅延の影響が大きい問題になって
いる。この配線遅延の影響を軽減して高速のデータ転送
を行う方法として、従来のCMOSインバータを用いた
大振幅の信号転送系に代って、差動増幅回路を用いた小
振幅の差動信号系でデータ転送回路を構成することが提
案されている。
(Prior Art) As the chip area of semiconductor memories such as DRAMs increases due to the increase in capacity, wiring delays during transfer of signals read from memory cells to output pins have become a major problem. As a method for reducing the influence of wiring delays and achieving high-speed data transfer, a small-amplitude differential signal system using a differential amplifier circuit is being used instead of the conventional large-amplitude signal transfer system using a CMOS inverter. It has been proposed to configure a data transfer circuit using

ところでMOSトランジスタを用いて構成されたメモリ
では、一般に入出力レベルとしてTTLとのコンパチビ
リティを保証している。したがって上述のように小振幅
の差動信号系でデータ転送回路を構成した場合、出力の
TTL負荷を駆動するために出力バッファ部では小振幅
差動信号を大振幅信号に変換するレベル変換回路が必要
になる。
By the way, in a memory configured using MOS transistors, compatibility with TTL is generally guaranteed as an input/output level. Therefore, when the data transfer circuit is configured with a small amplitude differential signal system as described above, the output buffer section requires a level conversion circuit that converts the small amplitude differential signal into a large amplitude signal in order to drive the output TTL load. It becomes necessary.

第9図はその様な従来の出力バッファ回路の例である。FIG. 9 is an example of such a conventional output buffer circuit.

微小信号RD、FT5をカレントミラー型差動増幅回路
100で受けて、ここである程度の振幅まで増幅し、そ
の出力V。をCMOSインバータ101で増幅する。C
MOSインバータ102.103は、電流駆動能力を高
めるためのバッファ段である。カレントミラー型差動増
幅回路100の出力V。がCMOSインバータ100の
回路しきい値を中心として振幅するように各トランジス
タの寸法等を調整することによって、この回路により電
源電圧までフル振幅する出力信号D outが得られる
The minute signals RD and FT5 are received by the current mirror type differential amplifier circuit 100, where they are amplified to a certain amplitude, and the output V. is amplified by the CMOS inverter 101. C
MOS inverters 102 and 103 are buffer stages for increasing current drive capability. Output V of the current mirror type differential amplifier circuit 100. By adjusting the dimensions of each transistor so that D out swings around the circuit threshold of CMOS inverter 100, this circuit can obtain an output signal D out that swings fully up to the power supply voltage.

しかしこの様な従来の出力バッファ回路には次のような
問題があった。前述のようにこの従来の回路では、カレ
ントミラー型差動増幅回路100の出力振幅の中心をC
MOSインバータ101の回路しきい値付近に設定する
ことが必要である。
However, such conventional output buffer circuits have the following problems. As mentioned above, in this conventional circuit, the center of the output amplitude of the current mirror differential amplifier circuit 100 is set to C.
It is necessary to set it near the circuit threshold of MOS inverter 101.

しかしながら、両者の回路構成は異なるため、トランジ
スタのしきい電圧や電源電位、温度等のパラメータ変動
があった場合、カレントミラー型差動増幅回路100の
出力振幅中心とCMOSインバータ101の回路しきい
値の間にずれが生じる。
However, since the circuit configurations of the two are different, if there is a change in parameters such as transistor threshold voltage, power supply potential, temperature, etc., the output amplitude center of the current mirror differential amplifier circuit 100 and the circuit threshold of the CMOS inverter 101 A gap occurs between the two.

入出力信号系が完全に非同期系であって、常に一方が“
H”レベルで他方が“L”レベルという差動信号が入力
として与えられる場合は、それ程問題はない。ところが
通常のDRAMのように信号転送系を同期系として、差
動信号が到来する前の所定時間、入力信号線をイコライ
ズして同電位に保持する場合、その間差動増幅回路10
0の出力は中間レベルとなる。この中間レベルは丁度C
MOSインバータ101の回路しきい値付近になるため
、インバータの出力は不安定になる。またこの状態では
CMOSインバータに貫通電流が流れるため、消費電力
が増大する。
The input/output signal system is completely asynchronous, and one side is always “
If a differential signal in which one is at "H" level and the other is at "L" level is input, there is not much of a problem.However, if the signal transfer system is a synchronous system like in a normal DRAM, When equalizing the input signal lines and holding them at the same potential for a predetermined period of time, the differential amplifier circuit 10
An output of 0 is an intermediate level. This intermediate level is exactly C
The output of the inverter becomes unstable because it is close to the circuit threshold value of the MOS inverter 101. Furthermore, in this state, a through current flows through the CMOS inverter, which increases power consumption.

(発明が解決しようとする課題) 以上のように従来の出力バッファ回路では、各種パラメ
ータ変動に対して不安定であり、貫通電流も大きい、と
いった問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, the conventional output buffer circuit has the problems of being unstable with respect to various parameter fluctuations and having a large through current.

本発明はこの様な点に鑑みなされたもので、各種パラメ
ータ変動に対して安定で貫通電流が少なく、高速に小振
幅信号をレベル変換して出力することを可能とした出力
バッファ回路を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of these points, and provides an output buffer circuit that is stable against various parameter fluctuations, has low through-current, and is capable of level-converting and outputting a small-amplitude signal at high speed. The purpose is to

[発明の構成コ (課題を解決するための手段) 本発明に係る出力バッファ回路は、カレントミラー型差
動増幅回路と、その出力を受けるCMOS構成のレベル
変換回路を基本とする。カレントミラー型差動増幅回路
は、ソースが共通接続されてそれぞれのゲートを差動入
力端子とする一対の第1導電型ドライバMOSトランジ
スタ、これらドライバMOSトランジスタのドレイン側
に設けられた第2導電型MOSトランジスタからなるカ
レントミラー型負荷、および前記ドライバMOSトラン
ジスタの共通ソース側に設けられてゲートに一定のバイ
アスが与えられた第1導電型の電流源MOSトランジス
タにより構成される。
[Structure of the Invention (Means for Solving the Problems) The output buffer circuit according to the present invention is based on a current mirror type differential amplifier circuit and a CMOS-configured level conversion circuit that receives the output thereof. A current mirror type differential amplifier circuit consists of a pair of first conductivity type driver MOS transistors whose sources are commonly connected and whose respective gates serve as differential input terminals, and a second conductivity type driver MOS transistor provided on the drain side of these driver MOS transistors. It is constituted by a current mirror type load consisting of a MOS transistor, and a first conductivity type current source MOS transistor provided on the common source side of the driver MOS transistor and whose gate is given a constant bias.

レベル変換回路は、CMOS構成ではあるがゲートは共
通ではない。すなわち差動増幅回路の出力がゲートに入
力される第2導電型のドライバMOSトランジスタと、
差動増幅回路の電流源MO5I−ランジスタと同じゲー
トバイアスが与えられた第1導電型の負荷MO9トラン
ジスタによりレベル変換回路が構成される。またこのレ
ベル変換回路は、ドライバMOSトランジスタと負荷M
OSトランジスタの間の負荷MOSトランジスタ側に出
力レベル反転を検出して電流パスを遮断する第1導電型
のスイッチングMOSトランジスタが挿入されている。
Although the level conversion circuit has a CMOS configuration, the gates are not common. That is, a second conductivity type driver MOS transistor whose gate receives the output of the differential amplifier circuit;
A level conversion circuit is constituted by a first conductivity type load MO9 transistor to which the same gate bias as that of the current source MO5I transistor of the differential amplifier circuit is applied. This level conversion circuit also includes a driver MOS transistor and a load M.
A switching MOS transistor of the first conductivity type is inserted on the load MOS transistor side between the OS transistors to detect an output level inversion and cut off a current path.

レベル変換回路の出力にはこれにより駆動される出力M
OSトランジスタが設けられる。
The output of the level conversion circuit is the output M driven by this.
An OS transistor is provided.

(作用) 本発明の出力バッファ回路では、CMOS構成のレベル
変換回路部は負荷側のMOSトランジスタがカレントミ
ラー型差動増幅回路の電流源MOSトランジスタと同じ
一定のゲートバイアスが与えられて、一定の負荷電流が
流れ得る状態になっている。従って、カレントミラー型
差動増幅回路の出力が中間電位にあっても、レベル変換
回路の出力が不安定になることはない。またカレントミ
ラー型差動増幅回路が所定の出力を出し、レベル変換回
路のドライバ側MOSトランジスタがオンすると、これ
を検知してスイッチングMOSトランジスタがオフ制御
されて負荷電流が遮断される。従って無用な貫通電流も
流れない。
(Function) In the output buffer circuit of the present invention, in the CMOS-configured level conversion circuit section, the MOS transistor on the load side is given the same constant gate bias as the current source MOS transistor of the current mirror type differential amplifier circuit, so that the level conversion circuit section has a CMOS configuration. The state is such that load current can flow. Therefore, even if the output of the current mirror type differential amplifier circuit is at an intermediate potential, the output of the level conversion circuit will not become unstable. Further, when the current mirror type differential amplifier circuit outputs a predetermined output and the driver side MOS transistor of the level conversion circuit is turned on, this is detected and the switching MOS transistor is controlled to be off, thereby cutting off the load current. Therefore, no unnecessary through current flows.

(実施例) 以下、本発明の詳細な説明する。(Example) The present invention will be explained in detail below.

第1図は一実施例の出力バッファの等価回路である。図
において、1は電源端子(vCC)、2は接地端子(V
 ss)であり、3は小振幅の差動信号RD、 FT5
’が入る入力端子、4は“H゛レベルV cc、  “
L°レベルがVssまでフル振幅する出力信号D ou
tが得られる出力端子である。入力端子3は、二つのカ
レントミラー型CMOS差動増幅回路10.11に入力
されている。第1のカレントミラー型CMOS差動増幅
回路10は、ソースが共通接続されたPMOSドライバ
・トランジスタQ2.Q3、これらドライバ・トランジ
スタQ2.Q3の共通ソースと電源Vccの間に接続さ
れたPMOS電流源トランジスタQl、およびドライバ
・トランジスタQ2.Q3のドレイン側に設けられたN
MOSl−ランジスタQ4.Q5からなるカレントミラ
ー型負荷により構成されている。
FIG. 1 is an equivalent circuit of an output buffer of one embodiment. In the figure, 1 is the power supply terminal (vCC), 2 is the ground terminal (VCC), and 2 is the ground terminal (VCC).
3 is a small amplitude differential signal RD, FT5
' input terminal, 4 is "H level V cc, "
Output signal D ou whose L° level has full amplitude up to Vss
This is the output terminal from which t is obtained. The input terminal 3 is input to two current mirror type CMOS differential amplifier circuits 10 and 11. The first current mirror type CMOS differential amplifier circuit 10 includes PMOS driver transistors Q2, . . . , whose sources are commonly connected. Q3, these driver transistors Q2. A PMOS current source transistor Ql connected between the common source of Q3 and the power supply Vcc, and driver transistors Q2. N provided on the drain side of Q3
MOSl-transistor Q4. It is composed of a current mirror type load consisting of Q5.

PMOS電流源電流源トランジスタグ1ト端子5には、
このトランジスタQ1を5極管動作させて電流源とする
ため一定のバイアス電圧vapが与えられている。第2
のカレントミラー型CMOS差動増幅回路11は、第1
のカレントミラー型CMOS差動増幅回路10とは相補
的な構成である。すなわち第2のカレントミラー型差動
増幅回路11は、ソースが共通接続されたNMOSドラ
イバ・トランジスタQ7.Q8、それらの共通ソースと
接地VSS間に接続されたNMOS電流源トランジスタ
QB、およびドレイン側に設けられたPMOSトランジ
スタQ9.QIOからなるカレントミラー型負荷により
構成されている。NMOS電流源トランジスタQ6のゲ
ート端子6には、このトランジスタQ6を5極管動作さ
せて電流源とするため一定のバイアス電圧VBNが与え
られている。
PMOS current source current source transistor gate terminal 5 has
A constant bias voltage vap is applied to this transistor Q1 to cause it to operate as a pentode and serve as a current source. Second
The current mirror type CMOS differential amplifier circuit 11 has a first
The current mirror type CMOS differential amplifier circuit 10 has a complementary configuration. That is, the second current mirror type differential amplifier circuit 11 includes NMOS driver transistors Q7. whose sources are commonly connected. Q8, an NMOS current source transistor QB connected between their common source and ground VSS, and a PMOS transistor Q9 provided on the drain side. It is composed of a current mirror type load consisting of QIO. A constant bias voltage VBN is applied to the gate terminal 6 of the NMOS current source transistor Q6 in order to cause the transistor Q6 to operate as a pentode and serve as a current source.

これら第1.第2のカレントミラー型差動増幅回路10
.11の出力ノードNl、N4にはそれぞれ、相補的に
構成されたレベル変換回路12゜13が接続されている
。第1のレベル変換回路12は、第1の差動増幅回路1
0の出力ノードN1にゲートが接続されたNMOSドラ
イノく・トランジスタQ13、第1の差動増幅回路10
の電流源トランジスタQ1と同じゲート・バイアスが与
えられたPMOS負荷トランジスタQll、これらの間
に挿入されたPMOSスイッチング・トランジスタQ1
2により構成されている。このPMOSスイッチング・
トランジスタQ12のゲートは、この第1のレベル変換
回路12の出力ノードN2すなわちNMOSドライバ・
トランジスタQ13のドレイン出力をインバータ14で
反転した信号により制御される。第2のレベル変換回路
13は、第2の差動増幅回路11の出力ノードN4にゲ
ートが接続されたPMOSドライバ・トランジスタ01
B、第2の差動増幅回路11の電流源トランジスタQ6
と同じゲート・バイアスが与えられたNMOS負荷トラ
ンジスタQ 14、これらの間に挿入されたNMOSス
イッチング・トランジスタQ15により構成されている
。このNMOSスイッチング・トランジスタQ15のゲ
ートは、この第2のレベル変換回路13の出力ノードN
5すなわちPMOSドライバ・トランジスタQ1Bのド
レイン出力をインバータ15で反転した信号により制御
される。
These first. Second current mirror type differential amplifier circuit 10
.. Complementarily configured level conversion circuits 12 and 13 are connected to the output nodes Nl and N4 of 11, respectively. The first level conversion circuit 12 is a first differential amplifier circuit 1
an NMOS transistor Q13 whose gate is connected to the output node N1 of the first differential amplifier circuit 10;
A PMOS load transistor Qll with the same gate bias as the current source transistor Q1, and a PMOS switching transistor Q1 inserted between them.
2. This PMOS switching
The gate of the transistor Q12 is connected to the output node N2 of the first level conversion circuit 12, that is, the NMOS driver.
It is controlled by a signal obtained by inverting the drain output of transistor Q13 by inverter 14. The second level conversion circuit 13 includes a PMOS driver transistor 01 whose gate is connected to the output node N4 of the second differential amplifier circuit 11.
B. Current source transistor Q6 of second differential amplifier circuit 11
It consists of an NMOS load transistor Q14 given the same gate bias as , and an NMOS switching transistor Q15 inserted between them. The gate of this NMOS switching transistor Q15 is connected to the output node N of this second level conversion circuit 13.
5, that is, it is controlled by a signal obtained by inverting the drain output of the PMOS driver transistor Q1B by an inverter 15.

ここで、第1の差動増幅回路10のPMOS電流源トラ
ンジスタQl、NMOS負荷ト負荷トランジスタ第5の
レベル変換回路12のPMOS負荷トランジスタQll
、NMOSドライバ・トランジスタQLIの寸法関係は
、Qllの電流駆動能力111とQlの電流駆動能力1
1の比I 11/ I lが、Ql3の電流駆動能力I
 11とQ5の電流駆動能力I5の比113/ I 5
より大きくなるように、すなわち、 111/ I 1 > 113/ I 5    ・・
・(1)を満たすように設計されている。但しここで電
流駆動能力I 1 、  I 5 、  I 11. 
 I 13は、それぞれ、トランジスタQl 、 Q5
 、 Qll、  Ql3の同じゲートバイアスでのド
レイン電流で表している。第2の差動増幅回路11のN
MOS電流源トランジスタQB、PMOS負荷トランジ
スタQIO1第2のレベル変換回路13のNMOS負荷
トランジスタQ14.PMOSドライバ・トランジスタ
Q1Bの寸法関係についても同様に、Q14の電流駆動
能力114とQBの電流駆動能力I6の比114/ I
 6が、QlBの電流駆動能力I 1BとQIOの電流
駆動能力110の比I 1B/ I 10より大きくな
るように、すなわち、 114/ I 6 > 116/ I 10   ・・
・(2)を満たすように設計されている。
Here, the PMOS current source transistor Ql of the first differential amplifier circuit 10, the NMOS load transistor Qll of the fifth level conversion circuit 12
, the dimensional relationship of the NMOS driver transistor QLI is the current drive capacity 111 of Qll and the current drive capacity 1 of Ql.
The ratio I 11/I l of 1 is the current drive capability I of Ql3
11 and the current drive capacity I5 of Q5: 113/I5
so that it becomes larger, that is, 111/ I 1 > 113/ I 5 .
- Designed to satisfy (1). However, the current drive capabilities I 1 , I 5 , I 11 .
I13 are transistors Ql and Q5, respectively
, Qll, and Ql3 are expressed as drain currents at the same gate bias. N of the second differential amplifier circuit 11
MOS current source transistor QB, PMOS load transistor QIO1, NMOS load transistor Q14 of the second level conversion circuit 13. Similarly, regarding the dimensional relationship of the PMOS driver transistor Q1B, the ratio of the current drive capability 114 of Q14 to the current drive capability I6 of QB is 114/I
6 is larger than the ratio I 1B/I 10 of the current drive capability I 1B of QIB and the current drive capability 110 of QIO, that is, 114/I 6 > 116/I 10 .
- Designed to satisfy (2).

第1.第2のレベルへ変換回路12.13の出力ノード
N2.N5はそれぞれ、大容量負荷を駆動するための最
終段のPMOS出力トランジスタQ19.NMOSトラ
ンジスタQ20のゲートに接続されている。これら出力
トランジスタQ19. Q20のゲートにはそれぞれ、
リセット信号i、φ、により制御されるPMOSリセッ
ト・トランジスタQ17.NMOSリセット・トランジ
スタQ1gが設けられている。これらのリセット・トラ
ンジスタQ17.  Qlgは、レベル変換回路12.
13でスイッチング・トランジスタQ12.Q15によ
り負荷電流が遮断された後、これらスイッチング・トラ
ンジスタQI2.  Q15を元の導通状態に復帰させ
るために用いられるものである。
1st. Output node N2. of conversion circuit 12.13 to second level. N5 are the final stage PMOS output transistors Q19 . Connected to the gate of NMOS transistor Q20. These output transistors Q19. Each gate of Q20 has
PMOS reset transistor Q17. controlled by reset signals i, φ. An NMOS reset transistor Q1g is provided. These reset transistors Q17. Qlg is a level conversion circuit 12.
At 13, the switching transistor Q12. After the load current is interrupted by Q15, these switching transistors QI2. This is used to restore Q15 to its original conductive state.

このように構成された出力バッファ回路の動作を、第2
図のタイミング図を参照して説明する。
The operation of the output buffer circuit configured in this way is
This will be explained with reference to the timing diagram shown in the figure.

時刻toにおいては、差動入力信号RD、nはまだ到来
しておらず、入力端子3はイコライズ状態にある。その
レベルは例えば、Vce/2である。
At time to, differential input signal RD,n has not yet arrived, and input terminal 3 is in an equalized state. The level is, for example, Vce/2.

このとき第1.第2の差動増幅回路10.11の出力ノ
ードNl、N4は、それぞれの電流源トランジスタQ1
.Q6と、カレントミラー型負荷を構成するMOSトラ
ンジスタQ4.Q5、Q9゜QIOの寸法で決まる中間
電位になる。ここで、第1の差動増幅回路10のPMO
S電流源トランジスタQi、NMOSドライバトランジ
スタQ5、第1のレベル変換回路12のPMOS負荷ト
ランジスタQll、NMOSドライバ・トランジスタQ
13の寸法関係は、Ql 、 Q5 、 Qll、 Q
13の電流駆動能力の比が前述のように(1)式を満た
すように設定されている。このため、第1の差動増幅回
路10の出力が中間電位のとき、第1のレベル変換回路
12の出力ノードN2は、Vccに近い“H”レベルに
設定される。第2の差動増幅回路11、第2のレベル変
換回路13側も、トランジスタQB 、 Q14. Q
IO,Ql[iの寸法が(2)式を満たすように調整さ
れているため、第2の差動増幅回路11の出力が中間電
位のとき第2のレベル変換回路13の出力ノードN5は
Vssに近い“L”レベルに設定される。この間、レベ
ル変換回路12.13内のスイッチング・トランジスタ
Q12゜Q15は共に導通状態である。またこの間、出
力トランジスタQ19. Q20はゲート電圧がそれぞ
れのしきい値電圧以下であり、したがって出力端子4は
高インピーダンス状態に保持される。
At this time, the first. The output nodes Nl and N4 of the second differential amplifier circuit 10.11 are connected to the respective current source transistors Q1.
.. Q6, and a MOS transistor Q4 that constitutes a current mirror type load. Q5, Q9° becomes an intermediate potential determined by the dimensions of QIO. Here, PMO of the first differential amplifier circuit 10
S current source transistor Qi, NMOS driver transistor Q5, PMOS load transistor Qll of the first level conversion circuit 12, NMOS driver transistor Q
The dimensional relationships of 13 are Ql, Q5, Qll, Q
As described above, the ratio of the current drive capabilities of the transistors 13 and 13 is set so as to satisfy the equation (1). Therefore, when the output of the first differential amplifier circuit 10 is at an intermediate potential, the output node N2 of the first level conversion circuit 12 is set to an "H" level close to Vcc. The second differential amplifier circuit 11 and second level conversion circuit 13 side also include transistors QB, Q14 . Q
Since the dimensions of IO, Ql[i are adjusted to satisfy equation (2), when the output of the second differential amplifier circuit 11 is at an intermediate potential, the output node N5 of the second level conversion circuit 13 is at Vss. It is set to "L" level close to . During this time, switching transistors Q12 and Q15 in the level conversion circuits 12 and 13 are both conductive. During this period, the output transistor Q19. The gate voltage of Q20 is below the respective threshold voltage, so the output terminal 4 is held in a high impedance state.

次に時刻tlで入力端子3に差動信号RD。Next, at time tl, a differential signal RD is applied to input terminal 3.

fmが入力されると(第2図の21)、信号RDが“H
″レベルとき、第1の差動増幅回路1゜の出力ノードN
1の電位が引き上げられる(第2図の22)。これによ
り、第1のレベル変換回路12の出力ノードN2の電位
が引き下げられ(第2図の23)、PMos出カトラン
ジスタQ19がオンすることにより、出力端子4に“H
”レベルの出力D outが得られる(第2図の27)
。このとき、ノードN2のレベルがインバータ14のし
きい値電圧を下回ると、インバータ14の出力ノードN
3が“H”レベルになり、PMOSスイッチング・トラ
ンジスタQ12がオフになる。これにより第1のレベル
変換回路12の負荷トランジスタQllが切り離され、
これ以降節1のレベル変換回路12で貫通電流は流れな
くなる。したがってドライバ・トランジスタQ13によ
ってPMOS出力トランジスタQ19のゲートは高速に
放電されて電位が引き下げられる(第2図の24)。一
方、第2の差動増幅回路11の出力ノードN4は、同じ
入力に対して“H”レベルを出力しく第2図の25)、
これにより第2のレベル変換回路13のPMOSドライ
バ・トランジスタQ16を完全にオフにする。したがっ
て第2のレベル変換回路13の出力ノートN5は′L”
レベルになり(第2図の26) 、NMOS出力トラン
ジスタQ20はオフ状態に保持される。そしてこの出力
D outの“Hルベル状態は、入力信号かイコライズ
状態に戻っても保持される(第2図の29)。そこでリ
セット信号φRを立ち上げることにより(第2図の32
)、強制的にノードN2の電位を引き上げ(第2図の3
0)、第1のレベル変換回路12のスイッチング・トラ
ンジスタQ12を導通状態に戻す。これにより、リセッ
ト信号を解除(第2図の31)した後も、出力端子4の
高インピーダンス状態は保持される。
When fm is input (21 in Fig. 2), signal RD becomes “H”.
'' level, the output node N of the first differential amplifier circuit 1°
1 is raised (22 in FIG. 2). As a result, the potential of the output node N2 of the first level conversion circuit 12 is lowered (23 in FIG. 2), and the PMos output transistor Q19 is turned on, so that the output terminal 4 is set to "H".
"Level output D out is obtained (27 in Figure 2)
. At this time, when the level of the node N2 becomes lower than the threshold voltage of the inverter 14, the output node N2 of the inverter 14
3 becomes "H" level, and the PMOS switching transistor Q12 is turned off. This disconnects the load transistor Qll of the first level conversion circuit 12,
From this point on, no through current flows in the level conversion circuit 12 of node 1. Therefore, the gate of PMOS output transistor Q19 is rapidly discharged by driver transistor Q13, and its potential is lowered (24 in FIG. 2). On the other hand, the output node N4 of the second differential amplifier circuit 11 outputs "H" level in response to the same input (25) in FIG.
This completely turns off the PMOS driver transistor Q16 of the second level conversion circuit 13. Therefore, the output note N5 of the second level conversion circuit 13 is 'L'
level (26 in FIG. 2), and the NMOS output transistor Q20 is held in the off state. This "H level" state of the output D out is maintained even if the input signal returns to the equalized state (29 in FIG. 2).Therefore, by raising the reset signal φR (32 in FIG.
), the potential of node N2 is forcibly raised (3 in Figure 2).
0), returns the switching transistor Q12 of the first level conversion circuit 12 to the conductive state. As a result, even after the reset signal is released (31 in FIG. 2), the high impedance state of the output terminal 4 is maintained.

入力信号RDがL”レベルになって出力端子4に“Lル
ベルが出る場合にも、相補的な2系統の回路動作が逆に
なるだけで、同様に説明される。
Even when the input signal RD goes to the "L" level and the "L level" is output from the output terminal 4, the same explanation can be given, except that the circuit operations of the two complementary systems are reversed.

以上のようにこの実施例の出力バッファ回路では、差動
増幅回路の入力がイコライズされた状態でも従来のよう
に回路が不安定になることはない。
As described above, in the output buffer circuit of this embodiment, even when the inputs of the differential amplifier circuit are equalized, the circuit does not become unstable as in the conventional case.

またレベル変換回路内に挿入されたスイッチング・トラ
ンジスタの働きで貫通電流は効果的に抑制される。
Furthermore, the through current is effectively suppressed by the action of the switching transistor inserted in the level conversion circuit.

第3図は本発明の他の実施例の出力バッファ回路である
。第1図と対応する部分には第1図と同一符号を付して
詳細な説明は省略する。この実施例では、第1.第2の
差動増幅回路10.11の出力リセットを速めるため、
制御信号φR,■1−で制御される短絡用MOSトラン
ジスタQ30゜Q31が設けられている。また第1.第
2のレベル変換回路12.13には、それらの出力ノー
ドN2.N5のレベルを保持するためラッチ回路31.
32が設けられている。これらのラッチ回路31.32
はたとえば、第4図に示すようなラッチ信号φLにより
制御されるクロックドCMOSインバータにより構成さ
れる。クロックドCMOSインバータは良く知られてい
るように、二つのPMOSトランジスタQ40. Q4
1と二つのNMOSトランジスタQ42.  Q43に
より構成される。さらに出力トランジスタQ 19. 
、Q 20のゲート部には、これらのスイッチングを制
御する制御回路33.34が付加されている。一方の制
御回路33は、PMOS出力トランジスタQ19のゲー
トと電源端子Vccの間に設けられて信号φEにより制
御されるPMOSトランジスタQ32、ノードN2とP
MOS出力トランジスタQ19のゲートの間に並列に接
続されてそれぞれ信号φg+ −により制御されるたN
MOSトランジスタQ34とPMOSトランジスタQ3
5により構成されている。
FIG. 3 shows an output buffer circuit according to another embodiment of the present invention. Portions corresponding to those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals as in FIG. 1, and detailed description thereof will be omitted. In this example, the first. In order to speed up the output reset of the second differential amplifier circuit 10.11,
Short-circuiting MOS transistors Q30°Q31 are provided which are controlled by control signals φR and 1-. Also number 1. The second level conversion circuits 12.13 have their output nodes N2. A latch circuit 31. to hold the level of N5.
32 are provided. These latch circuits 31.32
is constituted by, for example, a clocked CMOS inverter controlled by a latch signal φL as shown in FIG. As is well known, a clocked CMOS inverter consists of two PMOS transistors Q40. Q4
1 and two NMOS transistors Q42. It is composed of Q43. Furthermore, output transistor Q19.
, Q 20 are provided with control circuits 33 and 34 for controlling their switching. One control circuit 33 includes a PMOS transistor Q32 provided between the gate of the PMOS output transistor Q19 and the power supply terminal Vcc and controlled by a signal φE, a node N2 and a PMOS transistor Q32, which is controlled by a signal φE.
N is connected in parallel between the gates of the MOS output transistor Q19 and controlled by the signal φg+-, respectively.
MOS transistor Q34 and PMOS transistor Q3
5.

また制御回路34は、NMOS出力トランジスタQ20
のゲートと接地端子Vssの間に設けられて信号Eによ
り制御されるNMOSトランジスタQ33、ノードN5
とNMOS出力トランジスタQ20のゲートの間に並列
に接続されてそれぞれ信号φ82石により制御されるた
NMOSトランジスタQ3BとPMOSトランジスタQ
37により構成されている。
The control circuit 34 also includes an NMOS output transistor Q20.
An NMOS transistor Q33 provided between the gate of the node and the ground terminal Vss and controlled by the signal E, and a node N5
An NMOS transistor Q3B and a PMOS transistor Q are connected in parallel between the gate of the output transistor Q3B and the gate of the NMOS output transistor Q20, and are controlled by the signal φ82, respectively.
37.

この実施例の出力バッファ回路の基本的な入出力動作は
先の実施例と同様である。但し、短絡用トランジスタQ
30. Q31、ラッチ回路31.32および制御回路
33.34の付加によって、特性の改善が図られている
。これを第5図を参照して説明する。
The basic input/output operation of the output buffer circuit of this embodiment is the same as that of the previous embodiment. However, short circuit transistor Q
30. The characteristics are improved by adding Q31, latch circuits 31, 32, and control circuits 33, 34. This will be explained with reference to FIG.

第5図は、この実施例の出力バッファ回路における制御
信号φ3.φ1.φ2と入出力信号RD。
FIG. 5 shows control signals φ3. in the output buffer circuit of this embodiment. φ1. φ2 and input/output signal RD.

[115、D out 、およびレベル変換回路12.
13の出力ノードN2.N5の関係を示している。制御
信号φEはイネーブル信号であり、これが“H”レベル
のときに出力トランジスタQ 19゜Q20のゲートは
それぞれ、制御回路33.34内の転送ゲートQ34.
 Q35. Q3B、 Q37を介してノードN2.N
5に接続される。制御信号φ8が“L”レベルのときは
、制御回路33.34内のトランジスタQ32.033
がオンで、出力トランジスタQ19. Q20のゲート
はそれぞれV ec、  V ssに接続されて強制的
にカットオフとなり、出力端子は高インピーダンス状態
になる。したがって第5図に示すように、制御信号φE
が入力信号到来前に“H”レベルになった場合(51)
、出力端子4には、入力信号RD、[15に応じた出力
信号Doutが得られる。信号入力よりも制御信号φE
の立上がりが遅い場合(52)は、レベル変換回路の出
力ノードN2.N5に信号が得られた後、制御信号φ2
が立ち上がることによって初めて出力信号D outが
得られる。
[115, D out , and level conversion circuit 12.
13 output node N2. It shows the relationship of N5. Control signal φE is an enable signal, and when it is at the "H" level, the gates of output transistors Q19, Q20 are connected to transfer gates Q34, .
Q35. Q3B, node N2. N
Connected to 5. When the control signal φ8 is at “L” level, the transistor Q32.033 in the control circuit 33.34
is on, output transistor Q19. The gates of Q20 are connected to V ec and V ss, respectively, to force cutoff, and the output terminal becomes a high impedance state. Therefore, as shown in FIG.
becomes “H” level before the input signal arrives (51)
, an output signal Dout corresponding to the input signal RD, [15] is obtained at the output terminal 4. Control signal φE than signal input
If the rise of N2. is slow (52), the output node of the level conversion circuit N2. After the signal is obtained at N5, the control signal φ2
The output signal D out is obtained only when D out rises.

ラッチ信号φ、は、入力信号RD、ff5が入った後、
所定時間経過後に“H°レベルになり、次の新たな入力
信号が入るまでその“H″レベル保持される。したがっ
て、入力信号RD、RDがイコライズされた後(54)
でも、再度イネーブル制御信号φ8を立ち上げることに
より(53)、ラッチ回路31.32によりノードN2
.N5に保持されていたデータが出力される。またラッ
チ信号φLの入力により、例えば入力信号RDが“H”
レベルでノードN2が′L”レベルになるとき、このノ
ードN2は第1のレベル変換回路12のドライバ・トラ
ンジスタQ13だけでなく、ラッチ回路31内のトラン
ジスタQ42. Q43によっても放電される。したが
って上述した入力信号イコライズ後の制御信号φ8の立
ち上げに対して、PMOS出力トランジスタQ19のゲ
ート電位を高速に引き下げることができる。NMOS出
力トランジスタQ20のゲート電位引上げの場合も同様
に高速化される。
The latch signal φ, after receiving the input signal RD, ff5,
After a predetermined time has elapsed, it becomes "H° level" and is maintained at "H" level until the next new input signal is input. Therefore, after the input signals RD and RD are equalized (54)
However, by raising the enable control signal φ8 again (53), the latch circuits 31 and 32 cause the node N2
.. The data held in N5 is output. Furthermore, by inputting the latch signal φL, for example, the input signal RD becomes “H”.
When the node N2 becomes 'L' level, this node N2 is discharged not only by the driver transistor Q13 of the first level conversion circuit 12 but also by the transistors Q42 and Q43 in the latch circuit 31. Therefore, as mentioned above, In response to the rise of control signal φ8 after input signal equalization, the gate potential of PMOS output transistor Q19 can be lowered at high speed.The gate potential of NMOS output transistor Q20 can be raised at high speed as well.

以上のような制御信号φEによる出力制御は、例えばD
RAMにおけるカラム・アドレス・ストローブ信号(「
口)に要求される一般的な制御機能を実現するために不
可欠である。
Output control using the control signal φE as described above is performed using, for example, D
Column address strobe signal (“
It is essential to realize the general control functions required for

またこの実施例では、第1.第2の差動増幅回路10.
11にそれぞれ付加した短絡用MOSトランジスタQ3
0. Q31により、それらの出力ノードN2.N5の
リセット時間を短縮することができる。これにより、高
速のデータ切替えが可能になる。
Further, in this embodiment, the first. Second differential amplifier circuit 10.
Short circuit MOS transistor Q3 added to 11 respectively.
0. Q31, their output nodes N2. The reset time of N5 can be shortened. This enables high-speed data switching.

第1図および第3図の出力バッファ回路では、差動増幅
回路部およびレベル変換回路部に貫通電流が流れるが、
その消費電力が問題になる場合には、データ転送時以外
は貫通電流パスを断ち切るようにすればよい。
In the output buffer circuits of FIGS. 1 and 3, a through current flows through the differential amplifier circuit section and the level conversion circuit section.
If power consumption becomes a problem, the through-current path may be cut off except during data transfer.

第6図はその様な実施例を示す。これは、第1図の回路
を基本としてこれに貫通電流パスを断ち切る回路要素を
付加した実施例につき、出力プルダウン側、すなわち第
2の差動増幅回路11側の構成を示している。図に示す
ように、差動増幅回路11のドライバ・トランジスタQ
7.Q8の共通ソースと電流源トランジスタQ6の間に
、NMOSスイッチング・トランジスタQ61が挿入さ
れている。また差動増幅回路11の出力ノードN4と電
源端子間にPMOSスイッチング・トランジスタQ80
が設けられている。これらのスイ・ソチング・トランジ
スタQ60. Q81のゲートは、活性化制御信号φ5
により制御される。
FIG. 6 shows such an embodiment. This shows the configuration of the output pull-down side, that is, the second differential amplifier circuit 11 side, in an embodiment based on the circuit shown in FIG. 1 and added with a circuit element for cutting off the through-current path. As shown in the figure, the driver transistor Q of the differential amplifier circuit 11
7. An NMOS switching transistor Q61 is inserted between the common source of Q8 and current source transistor Q6. In addition, a PMOS switching transistor Q80 is connected between the output node N4 of the differential amplifier circuit 11 and the power supply terminal.
is provided. These switching transistors Q60. The gate of Q81 receives activation control signal φ5.
controlled by

活性化制御信号φSが“H°レベルのとき、差動増幅回
路11のスイッチング・トランジスタQ81はオン、差
動増幅回路11の出力ノードN4のスイッチング・トラ
ンジスタQ60はオフであり、先の実施例と同様にデー
タ転送が行われる。データ転送時以外は活性化制御信号
φ、は“L”レベルとされる。このとき、スイッチング
・トランジスタQ60はオフであるから、差動増幅回路
11の貫通電流パスは遮断される。またこの時、スイッ
チング・トランジスタQ60がオンになって差動増幅回
路11の出力ノードN4は“H”レベルに保たれるため
、レベル変換回路13のPMOSドライバ・トランジス
タ01Bがオフであり、レベル変換回路13での貫通電
流は流れなくなる。この時、レベル変換回路13の出力
ノードN5は“L”レベルに保たれる。
When the activation control signal φS is at the "H° level," the switching transistor Q81 of the differential amplifier circuit 11 is on, and the switching transistor Q60 of the output node N4 of the differential amplifier circuit 11 is off, which is different from the previous embodiment. Data transfer is performed in the same way.The activation control signal φ is set to the "L" level except during data transfer.At this time, since the switching transistor Q60 is off, the through-current path of the differential amplifier circuit 11 is At this time, the switching transistor Q60 is turned on and the output node N4 of the differential amplifier circuit 11 is kept at "H" level, so the PMOS driver transistor 01B of the level conversion circuit 13 is turned off. Therefore, no through current flows in the level conversion circuit 13. At this time, the output node N5 of the level conversion circuit 13 is maintained at the "L" level.

出カブルアツブ側も、同様の回路要素を付加することに
よって、無用な貫通電流をなくすことができる。
By adding similar circuit elements to the output connector side, unnecessary through current can be eliminated.

以上においては、出力段のPMOSトランジスタQ19
とNMOSトランジスタQ20に対して、相補的な構成
の差動増幅回路とレベル変換回路を二系統設ける場合を
説明したが、本発明は、差動増幅回路とレベル変換回路
が一系統のみの場合も有効である。
In the above, the output stage PMOS transistor Q19
Although a case has been described in which two systems of differential amplifier circuits and level conversion circuits with complementary configurations are provided for the NMOS transistor Q20, the present invention also applies to the case where only one system of differential amplifier circuits and level conversion circuits is provided. It is valid.

第7図および第8図はその様な実施例の出力バッファ回
路である。第7図の実施例は、第1図におけるプルダウ
ン側の差動増幅回路11とレベル変換回路13により、
PMOS出力トランジスタQ19およびNMOS出力ト
ランジスタQ20を制御するようにした実施例である。
FIGS. 7 and 8 are output buffer circuits of such embodiments. The embodiment shown in FIG. 7 uses the pull-down side differential amplifier circuit 11 and level conversion circuit 13 in FIG.
This is an embodiment in which a PMOS output transistor Q19 and an NMOS output transistor Q20 are controlled.

第8図の実施例は、第1図におけるプルアップ側の差動
増幅回路10とレベル変換回路12により、PMOS出
力トランジスタQI9およびNMOS出力トランジスタ
Q20を制御するようにした実施例である。
The embodiment shown in FIG. 8 is an embodiment in which the pull-up side differential amplifier circuit 10 and level conversion circuit 12 in FIG. 1 control the PMOS output transistor QI9 and the NMOS output transistor Q20.

これらの実施例の回路は、先の実施例と異なり、2ステ
ート・バッファとなるが、基本的に先の実施例と同様の
効果が得られる。またこれらの実施例の回路は、差動信
号をフル振幅信号に変換するレベル変換回路としても有
用である。そしてフル振幅で動作させれば、後段のCM
O8回路での貫通電流を低減することができる。
The circuits of these embodiments differ from the previous embodiments in that they are two-state buffers, but basically the same effects as in the previous embodiments can be obtained. The circuits of these embodiments are also useful as level conversion circuits that convert differential signals into full amplitude signals. And if it is operated at full amplitude, the subsequent CM
Through current in the O8 circuit can be reduced.

[発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、微小入力信号を扱う
差動増幅回路の出力の振幅中心に対して、レベル変換回
路部の回路しきい値が自動的に適切な値に設定され、各
種パラメータの変動に対して安定でしかも高速動作が可
能な出力バッファ回路が得られる。またレベル変換回路
部には負荷電流遮断用のスイッチング・トランジスタを
挿入することによって、効果的に貫通電流の低減が図ら
れる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the circuit threshold value of the level conversion circuit section is automatically set to an appropriate value with respect to the amplitude center of the output of the differential amplifier circuit that handles minute input signals. An output buffer circuit that is stable against fluctuations in various parameters and capable of high-speed operation is obtained. Further, by inserting a switching transistor for cutting off load current into the level conversion circuit section, the through current can be effectively reduced.

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

第1図は本発明の一実施例の出力バッファ回路を示す図
、 第2図はその動作を説明するためのタイミング図、 第3図は他の実施例の出力バッファ回路を示す図、 第4図は第3図に用いるラッチ回路の構成を示す図、 第5図は第3図の実施例の回路動作を説明するためのタ
イミング図、 第6図は他の実施例の出力バッファ回路の要部構成を示
す図、 第7図はさらに他の実施例の出力バッファ回路を示す図
、 第8図はさらに他の実施例の出力バッファ回路を示す図
、 第9図は従来の出力バッファ回路を示す図である。 1・・・電源端子(Vcc) 、2・・・接地端子(V
 ss)、3・・・入力端子、4・・・出力端子、5.
6・・・制御ゲート端子、10・・・第1のカレントミ
ラー型差動増幅回路、11・・・第2のカレントミラー
型差動増幅回路、12・・・第1のレベル変換回路、1
3・・・第2のレベル変換回路、14.15・・・イン
バータ、Q19・・・NMOS出力トランジスタ、Q2
0・・・PMOS出力トランジスタ、Q12.  Q1
5・・・スイッチング・トランジスタ、Q17. Q1
8・・・リセット・トランジスタ、31.32・・・ラ
ッチ回路、33.34・・・ゲート制御回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1rili 第2 図 第4 図 Tk 6 図 ΦR 第7図
FIG. 1 is a diagram showing an output buffer circuit of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a timing diagram for explaining its operation, FIG. 3 is a diagram showing an output buffer circuit of another embodiment, and FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the latch circuit used in FIG. 3, FIG. 5 is a timing diagram for explaining the circuit operation of the embodiment of FIG. 3, and FIG. 6 is a diagram showing the outline of the output buffer circuit of another embodiment. FIG. 7 is a diagram showing the output buffer circuit of still another embodiment. FIG. 8 is a diagram showing the output buffer circuit of still another embodiment. FIG. 9 is a diagram showing the conventional output buffer circuit. FIG. 1...Power terminal (Vcc), 2...Ground terminal (V
ss), 3...input terminal, 4...output terminal, 5.
6... Control gate terminal, 10... First current mirror type differential amplifier circuit, 11... Second current mirror type differential amplifier circuit, 12... First level conversion circuit, 1
3... Second level conversion circuit, 14.15... Inverter, Q19... NMOS output transistor, Q2
0...PMOS output transistor, Q12. Q1
5...Switching transistor, Q17. Q1
8...Reset transistor, 31.32...Latch circuit, 33.34...Gate control circuit. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue 1st rili Figure 2 Figure 4 Figure Tk 6 Figure ΦR Figure 7

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ソースが共通接続されてそれぞれのゲートを差動
入力端子とする一対の第1導電型ドライバMOSトラン
ジスタ、これらドライバMOSトランジスタのドレイン
側に設けられた第2導電型MOSトランジスタからなる
カレントミラー型負荷、および前記ドライバMOSトラ
ンジスタの共通ソース側に設けられてゲートに一定のバ
イアスが与えられた第1導電型の電流源MOSトランジ
スタにより構成されたカレントミラー型差動増幅回路と
、 前記差動増幅回路の出力がゲートに入力された第2導電
型のドライバMOSトランジスタと前記電流源MOSト
ランジスタと同じゲートバイアスが与えられた第1導電
型の負荷MOSトランジスタを有し、これらドライバM
OSトランジスタと負荷MOSトランジスタの間の負荷
MOSトランジスタ側に出力レベル反転を検出して電流
パスを遮断する第1導電型のスイッチングMOSトラン
ジスタが挿入されたレベル変換回路と、 前記レベル変換回路の出力により駆動される出力MOS
トランジスタと、 を備えたことを特徴とする出力バッファ回路。
(1) A current mirror consisting of a pair of first conductivity type driver MOS transistors whose sources are commonly connected and whose respective gates serve as differential input terminals, and a second conductivity type MOS transistor provided on the drain side of these driver MOS transistors. a current mirror type differential amplifier circuit configured by a first conductivity type current source MOS transistor provided on the common source side of the driver MOS transistor and whose gate is given a constant bias; A driver MOS transistor of a second conductivity type to which the output of the amplifier circuit is input to the gate and a load MOS transistor of a first conductivity type to which the same gate bias as the current source MOS transistor is applied, and these driver M
a level conversion circuit in which a switching MOS transistor of a first conductivity type is inserted on the load MOS transistor side between an OS transistor and a load MOS transistor to detect an output level inversion and cut off a current path; and an output of the level conversion circuit. Driven output MOS
An output buffer circuit comprising a transistor.
(2)ソースが共通接続されてそれぞれのゲートを差動
入力端子とする一対のPMOSドライバ・トランジスタ
、これらPMOSドライバ・トランジスタのドレイン側
に設けられたNMOSトランジスタからなるカレントミ
ラー型負荷、および前記PMOSドライバ・トランジス
タの共通ソース側に設けられてゲートに一定のバイアス
が与えられたPMOS電流源トランジスタにより構成さ
れた第1のカレントミラー型差動増幅回路と、ソースが
共通接続されてそれぞれのゲートを差動入力端子とする
一対のNMOSドライバ・トランジスタ、これらNMO
Sドライバ・トランジスタのドレイン側に設けられたP
MOSトランジスタからなるカレントミラー型負荷、お
よび前記NMOSドライバ、トランジスタの共通ソース
側に設けられてゲートに一定のバイアスが与えられたN
MOS電流源トランジスタにより構成された第2のカレ
ントミラー型差動増幅回路と、 前記第1のカレントミラー型差動増幅回路の出力がゲー
トに入力されたNMOSドライバ・トランジスタと前記
PMOS電流源トランジスタと同じゲートバイアスが与
えられたPMOS負荷トランジスタを有し、これらドラ
イバ・トランジスタと負荷トランジスタの間の負荷トラ
ンジスタ側に出力レベル反転を検出して電流パスを遮断
するPMOSスイッチング・トランジスタが挿入された
第1のレベル変換回路と、 前記第2のカレントミラー型差動増幅回路の出力がゲー
トに入力されたPMOSドライバ・トランジスタと前記
NMOS電流源トランジスタと同じゲートバイアスが与
えられたNMOS負荷トランジスタを有し、これらドラ
イバ・トランジスタと負荷トランジスタの間の負荷トラ
ンジスタ側に出力レベル反転を検出して電流パスを遮断
するNMOSスイッチング・トランジスタが挿入された
第2のレベル変換回路と、 前記第1のレベル変換回路の出力により駆動されるPM
OS出力トランジスタと、 前記第2のレベル変換回路の出力により駆動される、前
記PMOS出力トランジスタと直列接続されたNMOS
出力トランジスタと、 を備えたことを特徴とする出力バッファ回路。
(2) A current mirror type load consisting of a pair of PMOS driver transistors whose sources are commonly connected and whose respective gates serve as differential input terminals, an NMOS transistor provided on the drain side of these PMOS driver transistors, and the PMOS A first current mirror type differential amplifier circuit constituted by a PMOS current source transistor provided on the common source side of the driver transistor and whose gate is given a constant bias; A pair of NMOS driver transistors as differential input terminals, these NMOS
P provided on the drain side of the S driver transistor
A current mirror type load consisting of a MOS transistor, and the NMOS driver, which is provided on the common source side of the transistor and whose gate is given a constant bias.
a second current mirror type differential amplifier circuit constituted by a MOS current source transistor; an NMOS driver transistor whose gate receives the output of the first current mirror type differential amplifier circuit; and the PMOS current source transistor. The first transistor has PMOS load transistors to which the same gate bias is applied, and a PMOS switching transistor is inserted on the load transistor side between these driver transistors and load transistors to detect output level reversal and cut off the current path. a level conversion circuit; a PMOS driver transistor whose gate receives the output of the second current mirror differential amplifier circuit; and an NMOS load transistor to which the same gate bias as the NMOS current source transistor is applied; a second level conversion circuit in which an NMOS switching transistor is inserted on the load transistor side between the driver transistor and the load transistor to detect an output level reversal and cut off a current path; and the first level conversion circuit. PM driven by output
an OS output transistor; and an NMOS connected in series with the PMOS output transistor, which is driven by the output of the second level conversion circuit.
An output buffer circuit comprising: an output transistor;
(3)前記第1のレベル変換回路は、その出力が前記第
1のカレントミラー型差動増幅回路の入力信号対の電位
が等しいときに“H”レベルに設定されるように、第1
のカレントミラー型差動増幅回路のPMOS電流源トラ
ンジスタ、NMOS負荷トランジスタ、第1のレベル変
換回路のPMOS負荷トランジスタおよびNMOSドラ
イバ・トランジスタの寸法関係が設定され、 前記第2のレベル変換回路は、その出力が前記第2のカ
レントミラー型差動増幅回路の入力信号対の電位が等し
いときに“L”レベルに設定されるように、第2のカレ
ントミラー型差動増幅回路のNMOS電流源トランジス
タ、PMOS負荷トランジスタ、第2のレベル変換回路
のNMOS負荷トランジスタおよびPMOSドライバ・
トランジスタの寸法関係が設定されていることを特徴と
する請求項2記載の出力バッファ回路。
(3) The first level conversion circuit is configured such that its output is set to the "H" level when the potentials of the input signal pair of the first current mirror differential amplifier circuit are equal.
The dimensional relationship between the PMOS current source transistor and the NMOS load transistor of the current mirror type differential amplifier circuit, the PMOS load transistor and the NMOS driver transistor of the first level conversion circuit is set, and the second level conversion circuit an NMOS current source transistor of the second current mirror differential amplifier circuit such that the output is set to the "L" level when the potentials of the input signal pair of the second current mirror differential amplifier circuit are equal; PMOS load transistor, NMOS load transistor of the second level conversion circuit and PMOS driver
3. The output buffer circuit according to claim 2, wherein the dimensional relationship of the transistors is set.
(4)前記PMOS出力トランジスタのゲートに、オフ
された前記PMOSスイッチング・トランジスタを強制
的に導通させるためのPMOSリセット・トランジスタ
が設けられ、前記NMOS出力トランジスタのゲートに
、オフされた前記NMOSスイッチング、トランジスタ
を強制的に導通させるためのNMOSリセット、トラン
ジスタが設けられていることを特徴とする請求項2記載
の出力バッファ回路。
(4) A PMOS reset transistor for forcibly conducting the turned-off PMOS switching transistor is provided at the gate of the PMOS output transistor, and a PMOS reset transistor is provided at the gate of the NMOS output transistor, and the turned-off NMOS switching 3. The output buffer circuit according to claim 2, further comprising an NMOS reset transistor for forcing the transistor to conduct.
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