JPH0477016A - 低雑音cmosドライバー - Google Patents

低雑音cmosドライバー

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JPH0477016A
JPH0477016A JP2229503A JP22950390A JPH0477016A JP H0477016 A JPH0477016 A JP H0477016A JP 2229503 A JP2229503 A JP 2229503A JP 22950390 A JP22950390 A JP 22950390A JP H0477016 A JPH0477016 A JP H0477016A
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JP
Japan
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current
voltage
pull
cmos driver
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP2229503A
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English (en)
Inventor
Byong-Yun Kim
秉潤 金
Yong-Bo Park
朴 用寶
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Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0477016A publication Critical patent/JPH0477016A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C5/00Details of stores covered by group G11C11/00
    • G11C5/06Arrangements for interconnecting storage elements electrically, e.g. by wiring
    • G11C5/063Voltage and signal distribution in integrated semi-conductor memory access lines, e.g. word-line, bit-line, cross-over resistance, propagation delay
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • G11C7/1051Data output circuits, e.g. read-out amplifiers, data output buffers, data output registers, data output level conversion circuits

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  • Logic Circuits (AREA)
  • Dram (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

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〕 この発明は、低雑音CMOSドライバーに関するもので
、特に高集積半導体装置の低雑音CMOSドライバーに
関するものである。
〔従来の技術〕
最近、CMOS半導体装置の高集積及び高速化につれ、
入出カドライバーによるノイズが重大視されている。特
に出力ドライバーの駆動トランジスタは大きい電流駆動
能力を有する。したがって、出力端で発生する大きい電
流変化はチップ内部に帰還され、内部回路の電源線及び
接地線雑音要因に作用され、このため内部回路の誤動作
を起こす問題点があった。
ガバラ(Thaddens Gabara)及びトンプ
ソン(DavidThoITlpson)は、1988
年IEEE l5SCCのダイジェスト88〜89頁に
発表した論文で上述した問題点を指摘している。上記ガ
バラ及びトンプソンの論文では、指摘された問題点を解
決するため、電源電圧の変化による電圧制御信号を発生
させCM[lSドライバーのPMOS及乙e N !J
 [I Sを駆動する技術を開示している。
一方、本願出願人は大韓民国特許出願第89−2060
5号に「低雑音データ出力バッファ」を出願し、この出
願でデータ出力遷移時発生される出力グリッチ(out
put glitch)現象を減少させる技術を開示し
た。
〔発明が解決しようとする課題〕
この発明の目的はこのような従来技術の問題点を解決す
るために電圧・電流リミッタ手段を具備した低雑音CM
OSドライバーを提供するところにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、この発明は、電源電圧と結合
される第1電流電極、出力ノードと結合される第2電流
電極、及び入力を受け入れる制御電極を有するプルアッ
プPMO3トランジスタと、接地電圧と結合される第1
電流電極、前記出力ノードと結合される第2電流電極、
及び反転された入力を受け入れる制御電極を有するプル
ダウンNMGSトランジスタとを具備した低雑音CMO
Sドライバーにおいて、 前記電源電圧と前記プルアップPMOSトランジスタの
第1電流電極の間に連結され、前記プルアップPMOS
 トランジスタのターンオン時前記出力ノードに加えら
れる電!!電圧レベルを所定レベルに降下させ、出力遷
移時前記プルアップPMOSトランジスタを通したピー
ク電流値を減少させるための電圧及び電流リミッタ手段
を具備してなることをその特徴とする。
〔実施例〕
添付した図面を参照してこの発明の望ましい一実施例を
説明する。
第1図は従来のデータ出力バッファの回路図である。
第1図で、データ出力バノファは図示しないセンスアン
プから感知され供給される信号SAS及び■と出カイネ
ーブル信号゛面を入力するノアゲー))ioRl、 N
0R2と、上記ノアゲートN0RIの出力信号とノアゲ
ートN0R2及びインバータlNTlの反転された出力
信号をそれぞれ入力するインバータINT2[NT3の
出力をそれぞれそのゲートに入力する駆動トランジスタ
PM、 NMと、駆動トランジスタP !、l  N 
Mの各ゲートと接地線の間にそれぞれ接続されたMDS
トランジスタC1,C2よりなる。このように構成され
たデータ出力バッファは、駆動トランジスタPM〜Mの
ゲートノードNI、 N2の寄生コンデンサにより出力
ノードN3の出力雑音が帰還され各ゲートノードNl、
 N2にインパルス性の出力グリッチ現象が発生するの
を、上記ゲートノードNl、 N2と接地線の間にMO
S  トランジスタC1,C2をそれぞれ連結すること
によってコンデンサを増大させ出力グリッチ現象を減少
させることができた。また、このように構成されている
ので、電流消費を抑え、出力ドライバーの動作速度を改
善させ、半導体装置の信軸性を増進させることができた
しかし、上記データ出力バッファは、自分自身に帰還さ
れる接地線雑音を減少させることができるが、根本的に
データ出力バッファにより発生する電源線及び接地線雑
音を減少させることはできない。なぜならば、電源線及
び接地線雑音は出力状態遷移時電流変化率に関わるから
である。電流変換率di/dt は、 で表せる。(1]式でdi/dt は、最大電流変化率
であり、Cは負荷コンデンサ、■は電圧スイング幅、そ
してtsは出力バッファの上昇また下降時間を表す。し
たがって、出力雑音νNは、 i 〔VN )ヮ8.≧L× 〔〕 ・ ・ ・ ・(2)
[1t て表せる。(2)式でLは電源線及び接地線のポンディ
ングワイヤー及びリードフレームのインダクタンスを表
す。
したがって、従来のデータ出力バッファは、CMO5出
カドシカドライバーされているので、高出力レベルでは
完全−CCレベルになり、低出力レベルでは接地電位レ
ベルになり電圧スイング幅VはVccVss値を有する
。そのため、出力雑音VNが電源線及び接地線にそのま
ま現れる。
この発明では電圧スインク幅Vを減少させることによっ
て、電源線及び接地線雑音を減少させるたt第2図に示
したように上述した第1図の従来のデータ出力バッファ
において、供給電源線VccとプルアップPIIO5ト
ランジスタP、14のソースの間にPN接合ダイオード
Dを連結してなるものである。
この発明による低雑音CMOSドライバーのプルアップ
PMOSトランジスタPMの断面構造をよくみれば、第
3図に図示した通りである。第3図で、半導体基板10
は大きく三部分に区分される。すなわち、左の方からP
uO2トランジスタ領域20Si子分離のための拡散領
域3Ω、そしてPN接合ダイオード領域40がそれぞれ
フィールド酸化膜50で区分されている。PuO2トラ
ンジスタ領域20は、フィールド酸化膜50a、 50
bの間に限定され、半導体基板10上に絶縁されるよう
に形成されたゲート電極層2I、このゲート電極層2I
の両側の半導体基板If)の表面内に形成されたP゛ 
イオン層22.23、すなわち、ソース/ドレイン電極
層になる。素子分離のための拡散領域30は、フィール
ド酸化膜50b、 50Cの間に限定され、半導体基板
10の表面内に形成されたN。
イオン層31になる。この拡散領域30は、半導体基板
lO内に形成される寄生トランジスタの発生を抑えるた
め、このN゛イオン層31には電源電圧Vccが加えら
れる。上記PN接合ダイオード領域40はフィールド酸
化膜50c、 50dの間に限定され、半導体基板10
にP−ウェル41を形成し、このウェル41が形成され
た半導体基板の表面内の一部分にN゛イオン層42を形
成してなるものである。P−ウェル41には電源電圧V
cc が加えられ、N°イオン層42はPi、105ト
ランジスタPMのソース電極層22と金属配線に連結さ
れる。PN接合ダイオードDの順方向電圧降下VDは、 て知られているし、順方向電流1[1]は10 ocl
s exp(VD/2VT)  ・、 ・(4)て知ら
れている。ここで NO: P−ウェル41の不純物濃度 NA : N・イオン層42の不純物濃度nl:真性キ
ャリヤ濃度 IS:逆方向飽和電流 vr :r/11−6H(Tは絶NmK)をそれぞれ表
す。
したがって、PN接合ダイオードDの順方向電圧降下V
Dは、P−ウェル41とN゛イオン層42の不純物濃度
を適当に調節することによって適正値が得られるし、順
方向電流IDは逆方向飽和電流に比例し、逆方向飽和電
流Isは定まったキャリヤ密度に対して接合面積に比例
するので、順方向電流1[1は接合面積の大きさを調節
することによって適正値を得ることができる。
〔発明の作用及び効果〕
このように構成されたこの発明の作用効果は次の通りで
ある。
第2図の回路で、出力ノードN3の高出力遷移時に瞬間
的にPMOS及びNMOS トランジスタPM、 NM
が同時にターンオンされて電源電圧線から接地線にピー
ク電流が流れる。この時、このピーク電流は、PN接合
ダイオードDによりダイオード順方向電流IQにリミッ
ティングされ制限されるので、ピーク電流を減少させる
ことになる。また、出力ノードN3にはPN接合ダイオ
ードDにより順方向電圧降下VDだけ減少された電圧、
すなわち、Vcc−VDが加えられる。したがって、デ
ータ出力による電源線及び接地線ノイズVNは、上記(
1)、  (2)式に表したように電圧スイング幅Vに
比例するので、(Vcc−VD) /Vccの比率に雑
音が減少される。
たとえば、5v電源電圧でPN接合ダイオードDの電圧
降下を0,6vに調整すれば電圧スイング幅は4.4v
になり、最大限に出力駆動部の高出力レベルを保証しな
がらも電圧降下による雑音減少降下を得ることができる
また、出力遷移時ピーク電流の減少によって第1図の従
来の低雑音データ出力バッファはCMOSコンデンサC
1,C2の同一サイズでより大きな8カグリツチ現象を
抑えられるし、同一効果を得るたtにはMDS  コン
デンサCI、 C2のサイズをより小さくすることがで
きて集積度を向上させつる。そして、出力遷移時ピーク
電流を減少させうるし、電圧スイング幅を所定幅だけ減
らせるので、従来に比べて電力消費を減らせるという効
果がある。
以上のように、この発明では製造工程上の通常の工程技
術でたやすく不純物濃度及びサイズを調整できるPNダ
イオードを採用して、CMOSドライバーの出力遷移時
ピーク電流を減少させ、そして電源線及び接地線雑音を
減少させることができる。
すなわち、半導体装置の高出力レベルは、通常の最低水
準が設定されているので、チップが動作する電源電圧に
よって適切にVD及びIDを調整することによって雑音
も減少させ、高出力レベルも保証することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のデータ出力バッファの回路図、第2図は
この発明による低雑音CMOSドライバーを具備したデ
ータ出力バッファの回路図、第3図は第2図のプルアッ
プPMOSトランジスタ及びPN接合ダイオードの半導
体基板上での構造を示した垂直断面図である。 N0RI、 N0R2:ノアゲート lNTl−1Nフ3コインバータ C1,C2:MDS コンデンサ PM : PMOS ) ランジス9  NM :NM
OS ト5 :/ジスタD:P〜接合ダイオード NI
、 N2. N3 :ノード10:半導体基板 20 : PMOS トランジスタ領域21:ゲート電
極層 22、23二ソ一ス/ドレイン電極層 30:拡散領域     31 : N” イオン層4
0:PN接合ダイオード領域 41:P−ウェル    42 : N” イオン層5
[1(50a 〜5(1d) : 7 、t−ルド酸化
膜11z Vss  or GND

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、電源電圧と結合される第1電流電極、出力ノードと
    結合される第2電流電極、及び入力を受け入れる制御電
    極を有するプルアップPMOSトランジスタと、接地電
    圧と結合される第1電流電極、前記出力ノードと結合さ
    れる第2電流電極、及び反転された入力を受け入れる制
    御電極を有するプルダウンNMOSトランジスタとを具
    備した低雑音CMOSドライバーにおいて、 前記電源電圧と前記プルアップPMOSトランジスタの
    第1電流電極の間に連結され、前記プルアップPMOS
    トランジスタのターンオン時前記出力ノードに加えられ
    る電源電圧レベルを所定レベルに降下させ、出力遷移時
    前記プルアップPMOSトランジスタを通したピーク電
    流値を減少させるための電圧及び電流リミッタ手段を具
    備してなることを特徴とする低雑音CMOSドライバー
    。 2、前記電圧及び電流リミッタ手段は、PN接合ダイオ
    ードであることを特徴とする請求項第1項記載の低雑音
    CMOSドライバー。 3、前記PN接合ダイオードは、高出力レベルを保証す
    る最大限度内での電源電圧を減少させうる順方向電圧降
    下特性を有することを特徴とする請求項第2項記載の低
    雑音CMOSドライバー。 4、前記PN接合ダイオードは、前記出力ノードに許容
    される出力ファンアウトを最大限度に受容する範囲内で
    状態遷移時発生するピーク電流を制限しうる順方向電流
    特性を有することを特徴とする請求項第3項記載の低雑
    音CMOSドライバー。 5、前記順方向電圧降下特性は、PN接合ダイオードの
    キャリヤ密度によって調整されることを特徴とする請求
    項第4項記載の低雑音CMOSドライバー。 6、前記順方向電流特性は、前記キャリヤ密度が定まっ
    た状態で前記PN接合ダイオードの接合面積によって調
    整されることを特徴とする請求項第5項記載の低雑音C
    MOSドライバー。 7、前記プルアップPMOSトランジスタ及びプルダウ
    ンNMOSトランジスタは、それらの各制御電極と接地
    電圧の間にコンデンサをそれぞれ具備することを特徴と
    する請求項第1項記載のCMOSドライバー。
JP2229503A 1990-07-19 1990-08-29 低雑音cmosドライバー Pending JPH0477016A (ja)

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KR1019900010972A KR930003001B1 (ko) 1990-07-19 1990-07-19 저잡음 cmos 드라이버

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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE59209408D1 (de) * 1992-08-27 1998-08-13 Siemens Ag Schaltungsanordnung zum Verstärken und Halten von Daten mit verschiedenen Versorgungsspannungen
US5546036A (en) * 1992-08-27 1996-08-13 Siemens Aktiengesellschaft Circuit array for amplifying and holding data with different supply
DE4233850C1 (de) * 1992-10-08 1994-06-23 Itt Ind Gmbh Deutsche Schaltungsanordnung zur Stromeinstellung eines monolithisch integrierten Padtreibers
CN112350552B (zh) * 2020-10-29 2022-03-04 西安微电子技术研究所 一种输出峰值电流不受电源电压变化影响的mosfet驱动器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62154919A (ja) * 1985-12-27 1987-07-09 Toshiba Corp 出力回路装置
JPS6449419A (en) * 1987-07-27 1989-02-23 Raytheon Co Cmos vlsi output driver with controlled rising and falling time

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5856286B2 (ja) * 1980-12-25 1983-12-14 富士通株式会社 出力バッファ回路
JPH0736272B2 (ja) * 1986-12-24 1995-04-19 株式会社日立製作所 半導体集積回路装置
US4875196A (en) * 1987-09-08 1989-10-17 Sharp Microelectronic Technology, Inc. Method of operating data buffer apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62154919A (ja) * 1985-12-27 1987-07-09 Toshiba Corp 出力回路装置
JPS6449419A (en) * 1987-07-27 1989-02-23 Raytheon Co Cmos vlsi output driver with controlled rising and falling time

Also Published As

Publication number Publication date
DE4027534A1 (de) 1992-01-23
IT1246198B (it) 1994-11-16
FR2665012A1 (fr) 1992-01-24
KR920003640A (ko) 1992-02-29
KR930003001B1 (ko) 1993-04-16
IT9021350A1 (it) 1992-03-02
IT9021350A0 (it) 1990-08-31

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