JPH04284019A - Output buffer circuit - Google Patents

Output buffer circuit

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JPH04284019A
JPH04284019A JP3048177A JP4817791A JPH04284019A JP H04284019 A JPH04284019 A JP H04284019A JP 3048177 A JP3048177 A JP 3048177A JP 4817791 A JP4817791 A JP 4817791A JP H04284019 A JPH04284019 A JP H04284019A
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current
transistors
node
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Etsuo Arai
悦雄 新井
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Abstract

PURPOSE:To reduce a current change and to reduce noise quantity to be generated by blocking the flow of a through current and additionally suppressing the peak of a driving current low. CONSTITUTION:A transistor N11/P14 diode-connected and inserted between two transistors P1 and N1/P4 and N2 prevents transistors P2 and P4 in an output step from being simultaneously turned on. Then, transistors P3 and N3 connecting diodes and being inserted between the input point and output point of each transistor in an input step suppresses the peak value of the driving current low at the time of driving.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明はデジタル回路の出力バッ
フア回路、特に貫通電流の防止及び駆動電流低減に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an output buffer circuit for a digital circuit, and particularly to prevention of through current and reduction of drive current.

【0002】0002

【従来の技術】従来この種の出力バッフア回路において
は貫通電流の対策を講じたものが各種提案されている。 例えば特開平1−32618号公報に開示されている出
力バッフア回路においては貫通電流が流れ始めるとそれ
を抵抗の電圧降下として検出し、トランジスタをオフに
することにより貫通電流の電流経路を遮断している。ま
た、特開昭63−275223号公報に開示されている
出力バッフア回路においては、出力トランジスタを駆動
する前段のインバータに抵抗を挿入し、そのインバータ
が貫通状態(入力1/2VDD)において抵抗分圧され
た電位を出力トランジスタのVtp(pチャンネルのし
きい値)及びVtn(nチャンネルのしきい値)以下に
設定することによりその目的を達成している。
2. Description of the Related Art Conventionally, various output buffer circuits of this type have been proposed that take measures against through current. For example, in the output buffer circuit disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-32618, when a through current begins to flow, it is detected as a voltage drop across a resistor, and the current path of the through current is cut off by turning off the transistor. There is. In addition, in the output buffer circuit disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 63-275223, a resistor is inserted into the inverter at the previous stage that drives the output transistor, and when the inverter is in the feed-through state (input 1/2 VDD), the resistor divides the voltage. This purpose is achieved by setting the potential of the output transistor below Vtp (p-channel threshold) and Vtn (n-channel threshold).

【0003】また、特開平1−209813号公報及び
特開平1−309414号公報に開示されている出力バ
ッフア回路においては同様に出力トランジスタのオン/
オフのタイミングをずらしているが、ここでは多段のト
ランジスタを使用してその目的を達成している。
[0003] Similarly, in the output buffer circuits disclosed in Japanese Unexamined Patent Publications No. 1-209813 and No. 1-309414, the output transistor is turned on/off.
The off timing is staggered, and this purpose is achieved using multiple stages of transistors.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】特開平1−32618
号公報に開示されている出力バッフア回路のように抵抗
を使用した場合は貫通電流を抑えることはできるが、抵
抗値をトランジスタ特性に合わせ適切に設定する必要が
あり回路設計上の制約となっていた。これ以外にも上述
の先行文献特開昭63−275223号公報等に示され
るように貫通電流を抑える方法はあるが、いずれも論理
素子の使用等多数の半導体素子を必要としていた。また
、これらの従来技術いずれもは貫通電流を抑えることは
できても駆動電流の変化は大きく次に述べる問題点があ
った。
[Problem to be solved by the invention] JP-A-1-32618
If a resistor is used as in the output buffer circuit disclosed in the publication, the through current can be suppressed, but the resistance value must be set appropriately according to the transistor characteristics, which is a constraint on circuit design. Ta. Although there are other methods of suppressing the through current, as shown in the above-mentioned prior art document, JP-A-63-275223, etc., all of them require the use of a large number of semiconductor elements, such as the use of logic elements. Further, in all of these conventional techniques, although the through current can be suppressed, the drive current changes greatly, which is a problem described below.

【0005】従来の出力バッフア回路では、出力トラン
ジスタのゲート電圧はHレベル−Lレベル又はLレベル
−Hレベルへと単調に変化しており、駆動電流の変化は
図4破線に示すように、スイッチング動作の途中で駆動
電流のピークを待っている。このピーク時にスイッチン
グ時の電流変化の最大値が示され、ピーク値が高い程電
流変化が大きくなる。そして、この電流変化が大きいほ
ど電源ラインのノイズが発生し易くなる。
In the conventional output buffer circuit, the gate voltage of the output transistor changes monotonically from H level to L level or from L level to H level, and the change in drive current is caused by switching, as shown by the broken line in FIG. Waiting for the peak of the drive current during operation. The maximum value of the current change during switching is indicated at this peak time, and the higher the peak value, the larger the current change. The larger this current change is, the more likely noise is to occur in the power supply line.

【0006】本発明の目的は、貫通電流が流れるの阻止
するのに半導体素子を多数増やすことなく、また駆動電
流のピーク値を低く抑えることでその電流変化を小さく
してノイズの発生量を低減させることを可能にした出力
バッフア回路を提供することにある。
It is an object of the present invention to prevent the flow of through current without increasing the number of semiconductor elements, and to suppress the peak value of the drive current to a low level to reduce the current change and reduce the amount of noise generated. The object of the present invention is to provide an output buffer circuit that makes it possible to

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の出力バッファ回
路は、互いに相補の関係を有する2つのトランジスタを
有する一対の入力段と、ダイオード接続され入力段の2
つのトランジスタの間に挿入されたトランジスタを有す
る一対の制御部と、互いに相補の関係を有する2つのト
ランジスタを有し、制御部の出力により駆動される出力
段とを有する。また、本発明の他の出力バッファ回路は
、制御部は更に、ダイオード接続され出力段のそれぞれ
のトランジスタの入力点と出力点との間に挿入されたト
ランジスタを有する。
[Means for Solving the Problems] The output buffer circuit of the present invention includes a pair of input stages having two transistors having a complementary relationship with each other, and two input stages that are diode-connected.
The device includes a pair of control sections having a transistor inserted between two transistors, and an output stage having two transistors complementary to each other and driven by the output of the control section. Further, in another output buffer circuit of the present invention, the control section further includes a diode-connected transistor inserted between the input point and the output point of each transistor in the output stage.

【0008】[0008]

【作用】本発明においては、制御部はダイオード接続さ
れ入力段の2つのトランジスタの間に挿入されたトラン
ジスタを有し、これにより出力段のトランジスタの動作
タイミングがずれて同時にON状態になるのが防止され
、その結果、貫通電流が流れるのを防止することができ
る。
[Operation] In the present invention, the control section has a diode-connected transistor inserted between two transistors in the input stage, which prevents the transistors in the output stage from operating at different timings and turning on at the same time. As a result, the through current can be prevented from flowing.

【0009】また、本発明においては、制御部はダイオ
ード接続され入力段のそれぞれのトランジスタの入力点
と出力点との間に挿入されたトランジスタを有し、これ
らにより駆動電流が絞り込まれてスイッチング時の駆動
電流のピーク値が低く抑えられる。その結果、駆動電流
の変化が小さく抑えられ、電源ラインのノイズの発生を
低減できる。
Further, in the present invention, the control section has a diode-connected transistor inserted between the input point and the output point of each transistor in the input stage, and the drive current is narrowed down by these transistors to reduce the current during switching. The peak value of the drive current can be kept low. As a result, changes in drive current can be suppressed to a small level, and noise generation in the power supply line can be reduced.

【0010】また、本発明においては、入力段及び制御
部はそれぞれ一対設けられており、各入力段の端子に入
力する信号を適宜選択することにより双方向バッフアと
して利用することができる。
Furthermore, in the present invention, a pair of input stages and a pair of control sections are provided, and by appropriately selecting a signal to be input to the terminal of each input stage, it can be used as a bidirectional buffer.

【0011】[0011]

【実施例】図1はこの発明の一実施例の出力バッフア回
路の回路図である。この出力回路は、入力段11,12
、制御部13,14及び出力段15から構成されている
。なお、この実施例においてはMOS−FETが使用さ
れているがここでは単にトランジスタと称するものとす
る。入力段11,12はトランジスタP1,N1、P4
,N2から構成され、それぞれ出力データ信号を受け取
る。出力段15はトランジスタP2,N4から構成され
、外部負荷を駆動させる。制御部13,14はトランジ
スタP3,N11、P14,N3から構成され、図示の
ノードND2及びND12を同時にONさせないように
し、駆動電流の一部を出力段15のトランジスタP2,
N4のゲートにフィードバックさせ、かつ定常電流を低
く抑え消費電流を低減させるように機能をする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a circuit diagram of an output buffer circuit according to an embodiment of the present invention. This output circuit has input stages 11 and 12.
, control sections 13 and 14, and an output stage 15. Note that although a MOS-FET is used in this embodiment, it will be simply referred to as a transistor herein. Input stages 11 and 12 are transistors P1, N1, and P4.
, N2, each receiving an output data signal. The output stage 15 is composed of transistors P2 and N4, and drives an external load. The control units 13 and 14 are composed of transistors P3, N11, P14, and N3, and prevent the illustrated nodes ND2 and ND12 from being turned on at the same time, and direct a part of the drive current to the transistors P2 and N3 of the output stage 15.
It feeds back to the gate of N4 and functions to keep the steady current low and reduce current consumption.

【0012】図1の出力バッフア回路において、入力段
11,12の端子GP,GNに出力データが入力しそれ
がHレベルからLレベルに立ち下がったときは、トラン
ジスタP1,P4が共にONし、ノードND2及びノー
ドND12の電位が上がり、出力段15のトランジスタ
P2はOFFになり、その後、トランジスタN4はON
になりLレベルの信号を出力する。出力データがLレベ
ルからHレベルに変化したときには、入力段11,12
のトランジスタN1,N2がONになり、ノードND2
及びノードND12の電位がLレベルになる。そして、
出力トランジスタN4がOFFになり、続いてP2がO
NになってHレベルの信号を出力する。
In the output buffer circuit of FIG. 1, when output data is input to terminals GP and GN of input stages 11 and 12 and falls from H level to L level, transistors P1 and P4 are both turned on. The potentials of nodes ND2 and ND12 rise, transistor P2 of the output stage 15 turns off, and then transistor N4 turns on.
and outputs an L level signal. When the output data changes from L level to H level, input stages 11 and 12
transistors N1 and N2 turn on, and node ND2
And the potential of node ND12 becomes L level. and,
Output transistor N4 turns OFF, then P2 turns OFF.
It becomes N and outputs an H level signal.

【0013】次に、図1の出力バッフア回路の動作の詳
細を、動作タイミング、電流の変化量(di/dt)の
制限及びトランジスタP3,N11及びP14,N3の
サイズについてそれぞれ項を分けて説明する。
Next, the details of the operation of the output buffer circuit shown in FIG. 1 will be explained in separate sections regarding the operation timing, limitations on the amount of change in current (di/dt), and the sizes of transistors P3, N11 and P14, N3. do.

【0014】(1) 動作タイミング 出力段15のトランジスタP2とN4との動作のタイミ
ングをずらすために、入力段11のトランジスタP1と
N1との間及び入力段12のトランジスタP4とN2と
の間にダイオード接続されたトランジスタN11及びP
14がそれぞれ挿入されている。
(1) Operation timing In order to shift the operation timing of transistors P2 and N4 of output stage 15, there is a Diode-connected transistors N11 and P
14 are inserted respectively.

【0015】出力データがLレベルからHレベルに変化
したときは、トランジスタN2のVtnを越えるとトラ
ンジスタN2はONしノードND12の電位は立ち下が
り始めるが、トランジスタP14がダイオードに接続さ
れているのでトランジスタP4からの電流を絞り込む。 このため、ノードND12の電位は瞬時にGNDレベル
に下がり、まず出力段15のトランジスタN4がOFF
になる。
When the output data changes from L level to H level, when it exceeds the Vtn of transistor N2, transistor N2 is turned on and the potential of node ND12 begins to fall, but since transistor P14 is connected to a diode, the transistor Narrow down the current from P4. Therefore, the potential of the node ND12 instantly drops to the GND level, and first the transistor N4 of the output stage 15 is turned off.
become.

【0016】一方、出力データがトランジスタN1のV
tnを越えるとONしてノードND3の電位はGNDレ
ベルとなり、ノードND2とノードND3との電位差が
トランジスタN11のVtnを越えるとトランジスタN
11がONする。そして、トランジスタP1からのソー
ス電流がトランジスタN1にシンクするが、トランジス
タN11によりソース電流が制限されるのでノードND
2の電位の立ち下がり方は遅くなる。
On the other hand, the output data is V of transistor N1.
When the potential difference between the node ND2 and the node ND3 exceeds Vtn of the transistor N11, the transistor N11 is turned on and the potential of the node ND3 becomes GND level.
11 turns on. Then, the source current from transistor P1 sinks to transistor N1, but since the source current is limited by transistor N11, node ND
2, the potential falls more slowly.

【0017】その結果、図2に示すように、ノードND
2の電位(トランジスタP2のゲート電圧)がトランジ
スタP2のVtpを超えた時点とノードND12の電位
(トランジスタN4のゲート電圧)がトランジスタがN
4のVtnを下回った時点との間に時間的なずれが確保
できる。つまり、トランジスタP2とトランジスタN4
とは共にΔt1の間OFF状態になり、同時にONには
ならないため貫通電流を発生させない。
As a result, as shown in FIG.
When the potential of node ND12 (gate voltage of transistor P2) exceeds Vtp of transistor P2 and the potential of node ND12 (gate voltage of transistor N4)
A time lag can be ensured between the time when Vtn falls below Vtn of 4. That is, transistor P2 and transistor N4
Both are in the OFF state for a period of Δt1, and do not become ON at the same time, so no through current is generated.

【0018】出力データがHレベルからLレベルに変化
したときも基本的には上述の場合と同様に動作し、図3
に示すようにトランジスタP2とトランジスタN4とは
共にΔt2の間OFF状態になり、同時にONとはなら
ないため貫通電流を発生させない。
When the output data changes from H level to L level, the operation is basically the same as in the above case, and as shown in FIG.
As shown in FIG. 2, both the transistor P2 and the transistor N4 are in the OFF state for a period of Δt2, and do not become ON at the same time, so that no through current is generated.

【0019】以上のように、トランジスタN1へのシン
ク電流及びトランジスタP4からのソース電流を制限す
ることにより、ノードND2の電位の立ち上がり時間を
短くし立ち下がり時間を長くし、そしてノードND12
の電位の立ち上がり時間を長くし立ち下がり時間を短く
している。その結果、出力段の一方のトランジスタがO
FFになってから他方のトランジスタをONさせている
から、トランジスタP2からN4への貫通電流が発生し
ない。
As described above, by limiting the sink current to the transistor N1 and the source current from the transistor P4, the rise time and fall time of the potential of the node ND2 are shortened and the fall time is lengthened, and the potential of the node ND12 is
The rise time of the potential is lengthened and the fall time is shortened. As a result, one transistor in the output stage becomes O
Since the other transistor is turned on after becoming FF, no through current occurs from transistor P2 to N4.

【0020】(2) 電流の変化量(di/dt)の制
御出力データがLレベルからHレベルに変化して立ち上
がると、トランジスタN1がONするのでノードND2
の電位は立ち下がり、そして、Vtpを越えるとトラン
ジスタP2がONしてノードNDOutの電位が立ち上
がり始める。そして、ノードNDOutとノードND2
との電位差がVtp(トランジスタP3のVt)を越え
るとダイオード接続されたトランジスタP3が飽和領域
となり出力トランジスタP2からの駆動電流の一部をノ
ードND2にフィードバックさせる。この結果、ノード
ND2の単位時間当たりの電位変化(立ち下がり方)が
制御される。このようにしてトランジスタP2の駆動電
流を100%使う事なくノードNDOutを立ち上げる
事ができる。
(2) When the control output data of the amount of change in current (di/dt) changes from L level to H level and rises, transistor N1 turns on, so node ND2
The potential of node NDOut falls, and when it exceeds Vtp, transistor P2 is turned on and the potential of node NDOut begins to rise. Then, node NDOut and node ND2
When the potential difference between the output transistor P2 and the output transistor P3 exceeds Vtp (Vt of the transistor P3), the diode-connected transistor P3 enters the saturation region and feeds back a portion of the drive current from the output transistor P2 to the node ND2. As a result, the potential change (falling manner) of the node ND2 per unit time is controlled. In this way, the node NDOut can be raised without using 100% of the drive current of the transistor P2.

【0021】図4及び図5はこの時の駆動電流及びノー
ドND2の電位(トランジスタP2のゲート電圧)を示
したものである。実線は上記の実施例の特性であり、破
線はトランジスタP3,N3を挿入しなかったとき(従
来方法)の特性である。図4に示されるようにノードN
D2に流れ込む電流のピ−ク値がトランジスタP3,N
3を挿入しなかった場合に比べて押さえられていること
が分かる。また、図5に示すようにトランジスタP2の
ゲート電圧が従来の方法に比べてその降下量が少ないこ
とが分かる。
FIGS. 4 and 5 show the drive current and the potential of node ND2 (gate voltage of transistor P2) at this time. The solid line is the characteristic of the above embodiment, and the broken line is the characteristic when transistors P3 and N3 are not inserted (conventional method). Node N as shown in Figure 4
The peak value of the current flowing into D2 is the transistor P3, N
It can be seen that it is held down more than when 3 was not inserted. Further, as shown in FIG. 5, it can be seen that the amount of drop in the gate voltage of the transistor P2 is smaller than that in the conventional method.

【0022】出力信号がHレベルからLレベルに立ち下
がると、ノードND12の電位は立ち上がり始め、Vt
nを越えるとトランジスタN4がONしてノードNDO
utは立ち下がり始める。ノードNDOutとノードN
D12との電位差がVtn(トランジスタN3のVt)
を越えるとトランジスタN3は飽和状態となり、トラン
ジスタP4からのソース電流の一部をトランジスタN4
にシンクさせる。この結果ノードND12の電位変化(
立ち上がり方)が抑制される。
When the output signal falls from the H level to the L level, the potential of the node ND12 begins to rise and reaches Vt.
When n exceeds, transistor N4 turns on and node NDO
ut begins to fall. Node NDOut and node N
The potential difference with D12 is Vtn (Vt of transistor N3)
When the current is exceeded, transistor N3 becomes saturated, and part of the source current from transistor P4 is transferred to transistor N4.
Sync to. As a result, the potential change of node ND12 (
(how to stand up) is suppressed.

【0023】図6及び図7はこの時の駆動電流及びノー
ドND12の電位(トランジスタN4のゲート電圧)を
示したものである。実線は上記の実施例の特性であり、
破線はトランジスタP3,N3を挿入しなかったとき(
従来方法)の特性である。図6に示されるようにノード
ND12に流れ込む駆動電流のピ−ク値が従来方法に比
べて押さえられていることが分かる。また、図7に示す
ようにトランジスタN4のゲート電圧が従来方法に比べ
てその降下量が少ないことが分かる。
FIGS. 6 and 7 show the drive current and the potential of node ND12 (gate voltage of transistor N4) at this time. The solid line is the characteristic of the above example,
The broken line indicates when transistors P3 and N3 are not inserted (
This is a characteristic of the conventional method). As shown in FIG. 6, it can be seen that the peak value of the drive current flowing into node ND12 is suppressed compared to the conventional method. Further, as shown in FIG. 7, it can be seen that the amount of drop in the gate voltage of the transistor N4 is smaller than that in the conventional method.

【0024】以上のように出力段15のトランジスタの
駆動電流の一部をトランジスタP3,N3の各ゲートに
帰還することにより出力段15のトランジスタをオーバ
ーアクチブさせずに電流変化di/dtを緩和すること
ができる。
As described above, by feeding back a portion of the drive current of the transistor in the output stage 15 to each gate of the transistors P3 and N3, the current change di/dt is alleviated without overactivating the transistor in the output stage 15. be able to.

【0025】また、Hレベルの出力時にはトランジスタ
P3からソースされる帰還電流がトランジスタN11に
より絞られる。また、Lレベルの出力時にはトランジス
タN3を経由する定常電流がトランジスタP14により
絞られる。従って、結果として定常的に消費される電流
が低減できる。
Furthermore, when the output is at H level, the feedback current sourced from transistor P3 is throttled by transistor N11. Furthermore, when the output is at the L level, the steady current passing through the transistor N3 is throttled by the transistor P14. Therefore, as a result, the constant current consumption can be reduced.

【0026】従って、スイッチ動作時における電源電圧
の変動が図8に示すように小さなものとなる。
Therefore, fluctuations in the power supply voltage during switch operation become small as shown in FIG. 8.

【0027】(3) P3とN11及びP14とN3の
サイズ トランジスタP3とN3のサイズは、スイッチング時に
おいて各ゲート及びノード(ND2,ND12)へのフ
ィードバック電流量を規定している。また、トランジス
タP14とN3又はP3とN11とでは小さい方が定常
電流を規定することになる。更に、トランジスタP14
とN3とはそれぞれ電流のソース源とシンク源となって
おり、シンク電流をソース電流と同等にそれ以上に設定
する事によりゲート電圧の変化を任意のレベルで定常化
できる。このときトランジスタN4のゲートで電圧の大
きさはトランジスタP14とN3とのサイズに存在し、
図9に示すように、トランジスタP14が大きいと高く
、小さいと低くなる。この特性によって出力トランジス
タP2,N3のサイズを大きくしてもゲート電圧を低く
設定する事により電流駆動能力を任意な大きさに設計で
きる。
(3) Size of P3 and N11 and P14 and N3 The size of transistors P3 and N3 defines the amount of feedback current to each gate and node (ND2, ND12) during switching. Further, the smaller one of the transistors P14 and N3 or P3 and N11 defines the steady current. Furthermore, transistor P14
and N3 serve as a current source and a sink source, respectively, and by setting the sink current to be equal to or higher than the source current, changes in the gate voltage can be made constant at an arbitrary level. At this time, the magnitude of the voltage at the gate of transistor N4 exists in the size of transistors P14 and N3,
As shown in FIG. 9, the larger the transistor P14, the higher the value, and the smaller the transistor P14, the lower the value. Due to this characteristic, even if the size of the output transistors P2 and N3 is increased, the current drive capability can be designed to an arbitrary size by setting the gate voltage low.

【0028】また、出力段15のトランジスタのサイズ
を変える事なく、トランジスタP3とN11又はP14
とN3のサイズを調節することによりトランジスタP2
、N4へのゲート電圧を自由に設定できるため、静電耐
圧を増すために出力段15のトランジスタのサイズを大
きくしても所定の駆動能力に設定できる。
Furthermore, without changing the size of the transistors in the output stage 15, the transistors P3 and N11 or P14 can be
By adjusting the size of transistor P2 and N3
, N4 can be freely set, so even if the size of the transistor in the output stage 15 is increased to increase the electrostatic withstand voltage, the drive capacity can be set to a predetermined value.

【0029】ところで、上述の実施例は特に貫通電流及
び電流変化の双方に着目した例であるが、貫通電流にの
み着目した場合には制御部13及び14の構成が次のよ
うに変わる。
By the way, the above-mentioned embodiment is an example in which attention is paid to both the through current and current change, but when only the through current is focused, the configurations of the control sections 13 and 14 are changed as follows.

【0030】図10は貫通電流にのみ着目した実施例の
出力バッフア回路の回路図である。この実施例において
は、図1の実施例に対して制御部13のトランジスタP
3及び制御部14のトランジスタN3が省略された構成
になっている。勿論、トランジスタN11,P14はそ
のまま残されているので、出力段15のトランジスタP
2,N4のON/OFFのタイミングは上述の実施例の
場合と同様にずれて貫通電流が発生しない。
FIG. 10 is a circuit diagram of an output buffer circuit of an embodiment focusing only on the through current. In this embodiment, the transistor P of the control section 13 is different from the embodiment of FIG.
3 and the transistor N3 of the control unit 14 are omitted. Of course, since the transistors N11 and P14 are left as they are, the transistor P of the output stage 15
2. The ON/OFF timing of N4 is shifted as in the above embodiment, so that no through current occurs.

【0031】図11は図1又は図9の出力バッファ回路
の適用例を示した回路図及びその等価回路図を示してい
る。この適用例においては、入力段11,12の入力端
子GP及びGNを接続し、図1の出力バッフア回路20
に同一の出力データを供給している例を示している。
FIG. 11 shows a circuit diagram showing an application example of the output buffer circuit of FIG. 1 or 9, and its equivalent circuit diagram. In this application example, the input terminals GP and GN of input stages 11 and 12 are connected, and the output buffer circuit 20 of FIG.
An example is shown in which the same output data is supplied to both.

【0032】図10は図1の出力バッフ回路20を双方
向バッフア回路に適用した回路図及びその等価回路図を
示している。図において、21,22,25はインバー
タ回路であり、23はノア回路、24はナンド回路であ
る。G(−)端子には制御信号が供給され、D(−)端
子には出力データDの反転信号が供給される。
FIG. 10 shows a circuit diagram in which the output buffer circuit 20 of FIG. 1 is applied to a bidirectional buffer circuit and its equivalent circuit diagram. In the figure, 21, 22, and 25 are inverter circuits, 23 is a NOR circuit, and 24 is a NAND circuit. A control signal is supplied to the G(-) terminal, and an inverted signal of output data D is supplied to the D(-) terminal.

【0033】例えばG(−)端子に「0」が供給される
と、ノア回路23の出力にはD(−)端子に供給された
出力データの反転信号即ち出力データDが現れ、また、
ナンド回路24の出力にもD(−)端子に供給された出
力データの反転信号即ち出力データDが現れる。その結
果、出力バッフア回路20の端子GP,GNには出力デ
ータDが供給され、上述の動作により出力端子OUTに
出力データが現れる。
For example, when "0" is supplied to the G(-) terminal, an inverted signal of the output data supplied to the D(-) terminal, that is, output data D, appears at the output of the NOR circuit 23, and
An inverted signal of the output data supplied to the D(-) terminal, that is, output data D also appears at the output of the NAND circuit 24. As a result, the output data D is supplied to the terminals GP and GN of the output buffer circuit 20, and the output data appears at the output terminal OUT by the above-described operation.

【0034】次に、G(−)端子に「1」が供給される
と、D(−)端子に供給される出力データに関係なく、
ノア回路23の出力には「0」が現れ、ナンド回路24
の出力には「1」が現れる。従って、図1を参照すると
、端子GPにLレベルの信号が入力しているのでトラン
ジスタP1がONしてノードND2の電位はHレベルな
りトランジスタP2はOFFになる。また、端子GNに
Hレベルの信号が入力しているのでトランジスタN2が
ONしてノードND12の電位はLレベルになりトラン
ジスタN4はOFFになる。このように出力段15のト
ランジスタP2,N4は共にOFFになるのでインピー
ダンスが実質的に無限大となる。従って、このとき、端
子Y1に信号が供給されると、それは出力バッフア回路
20には取り込まれず、インバータ25を介して端子Y
2から取り出される。
Next, when "1" is supplied to the G(-) terminal, regardless of the output data supplied to the D(-) terminal,
“0” appears at the output of the NOR circuit 23, and the NAND circuit 24
"1" appears in the output. Therefore, referring to FIG. 1, since an L level signal is input to the terminal GP, the transistor P1 is turned on, the potential of the node ND2 is at the H level, and the transistor P2 is turned off. Further, since an H level signal is input to the terminal GN, the transistor N2 is turned on, the potential of the node ND12 becomes L level, and the transistor N4 is turned off. In this way, since both transistors P2 and N4 of the output stage 15 are turned off, the impedance becomes substantially infinite. Therefore, at this time, when a signal is supplied to the terminal Y1, it is not taken into the output buffer circuit 20, but is passed through the inverter 25 to the terminal Y1.
taken out from 2.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ダイオー
ド接続され入力段の2つのトランジスタの間に挿入され
たトランジスタにより出力段のトランジスタのON/O
FFのタイミングをずらすようにしたので、出力段のト
ランジスタが同時にON状態になるのが防止され貫通電
流が発生せず、また、ダイオード接続され、入力段のそ
れぞれのトランジスタの入力点と出力点との間に挿入さ
れたトランジスタによりスイッチング時の駆動電流のピ
ーク値が低く抑えられるようにしたので、電流変化率の
制御が可能となりその結果ノイズが低減でき、また、消
費電流を低減できる。更に、所定の駆動能力を実施しつ
つ静電耐圧の向上が容易に図れる。
As described above, according to the present invention, the transistor in the output stage can be turned on/off by the diode-connected transistor inserted between the two transistors in the input stage.
Since the timing of the FFs is shifted, the transistors in the output stage are prevented from turning on at the same time, and no through current occurs. Also, the input and output points of each transistor in the input stage are connected as diodes. Since the peak value of the drive current during switching can be suppressed to a low level by the transistor inserted between the two, it is possible to control the current change rate, and as a result, noise can be reduced and current consumption can be reduced. Furthermore, the electrostatic withstand voltage can be easily improved while maintaining a predetermined driving capability.

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

【図1】この発明の一実施例の出力バッフア回路の回路
図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of an output buffer circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】立ち上がり時の出力トランジスタのゲート電圧
を示す特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the gate voltage of the output transistor at the time of rising.

【図3】立ち下がり時の出力トランジスタのゲート電圧
を示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the gate voltage of the output transistor at the time of falling.

【図4】立ち上がり時の駆動電流を示した特性図である
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the drive current at rise time.

【図5】立ち上がり時の出力トランジスタのゲート電圧
を示した特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the gate voltage of the output transistor at the time of rising.

【図6】立ち下がり時の駆動電流を示した特性図である
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the drive current at the time of falling.

【図7】立ち下がり時の出力トランジスタのゲート電圧
を示した特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the gate voltage of the output transistor at the time of falling.

【図8】電源電圧の変動を示した特性図である。FIG. 8 is a characteristic diagram showing fluctuations in power supply voltage.

【図9】トランジスタP14の大きさと出力段のトラン
ジスタのゲート電圧との関係を示した特性図である。
FIG. 9 is a characteristic diagram showing the relationship between the size of the transistor P14 and the gate voltage of the output stage transistor.

【図10】本発明の他の実施例の出力バッフア回路の回
路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram of an output buffer circuit according to another embodiment of the present invention.

【図11】本発明の出力バッフア回路の適用例を示す回
路図及びその等価回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing an application example of the output buffer circuit of the present invention and its equivalent circuit diagram.

【図12】本発明の出力バッフア回路の他の適用例を示
す回路図及びその等価回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram showing another application example of the output buffer circuit of the present invention and its equivalent circuit diagram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,12:入力段 13,14:制御部 15:出力段 11, 12: Input stage 13, 14: Control unit 15: Output stage

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  互いに相補の関係を有する2つのトラ
ンジスタを有する一対の入力段と、ダイオード接続され
該入力段の2つのトランジスタの間に挿入されたトラン
ジスタを有する一対の制御部と、互いに相補の関係を有
する2つのトランジスタを有し、該制御部の出力により
駆動される出力段とを有する出力バッファ回路。
Claims: 1. A pair of input stages having two transistors complementary to each other; a pair of control units having a diode-connected transistor inserted between the two transistors of the input stage; An output buffer circuit having two transistors having a relationship with each other and an output stage driven by an output of the control section.
【請求項2】  前記制御部は、更に、ダイオード接続
され前記出力段のそれぞれのトランジスタの入力点と出
力点との間に挿入されたトランジスタを有する請求項1
記載の出力バッファ回路。
2. The control unit further includes a diode-connected transistor inserted between an input point and an output point of each transistor of the output stage.
Output buffer circuit as described.
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Citations (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5336167A (en) * 1976-09-16 1978-04-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Logical operation circuit
JPH01115334U (en) * 1988-01-27 1989-08-03
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