JPH0494213A - 出力回路 - Google Patents

出力回路

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JPH0494213A
JPH0494213A JP2211213A JP21121390A JPH0494213A JP H0494213 A JPH0494213 A JP H0494213A JP 2211213 A JP2211213 A JP 2211213A JP 21121390 A JP21121390 A JP 21121390A JP H0494213 A JPH0494213 A JP H0494213A
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JP
Japan
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output
input
low level
level
control signal
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JP2211213A
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English (en)
Inventor
Yasushi Ozaki
靖 尾崎
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NEC Corp
Original Assignee
NEC 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〕 本発明は、出力回路に関し、特にMOSFETで構成さ
れる出力回路に関する。
〔従来の技術〕
従来この種の回路は、第4図に示すように、Pチャネル
MO8FET32とNチャネルMO3FET31により
構成されるCMOSインバータが一般に用いられている
。ここで高速にスイッチングさせることを考える。MO
SFETの特性を抵抗Rに置き換え、負荷容量をCとお
く。例えば出力をロウレベル(GND)からハイレベル
(VDD)に変化させる時の、出力電圧■。UTは、V
OLIT =Voo(1=E−”CR)T:時刻、E・
自然対数の底 となる。この式により明らかなように、高速に出力容量
を駆動するためには、Rを小さくすればよいことになる
。即ち、MO3FET31.32のゲート幅Wを大きく
する必要があった。
また抵抗Rに流れる電流■8は、 I R= V DD−E−”0R/ Rとなり、T−0
0時IRは最大になり、I RMAX=V DD/ R
となる。このIRがLSIパックーシのリード等に流れ
てノイズになる。この式から明らかなように、ノイズを
減らすためには、Rを大きくすればよいことになる。即
ちMO3FET31.32のゲート幅Wを小さくする必
要があった。
この回路の動作は、入力信号Aがハイレベルの時、Nチ
ャネルMOSFET31のゲート、PチャネルMOSF
ET32のゲートが共にハイレベルになり、Nチャネル
MO3FET31は導通し、PチャネルMOSFET3
2は非導通状態となるため、出力Bは接地電位まで引き
下げられる。
一方、入力信号Aがロウレベルの時、NチャネルMO5
FET31のゲート、PチャネルMOSFET32のゲ
ートが共にロウレベルになり、PチャネルMOSFET
32は導通し、NチャネルMOSFET31は非導通状
態となるなめ、出力Bは電源電位まで引き上げられる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の出力回路では、高速にスイッチングさせ
るためには、MOSFETのデイメンジョンを大きくし
ていた。よって入力信号Aがロウレベルの時、電源電圧
まで引き上げられ、瞬時に入力容量をハイレベルにチャ
ージアップされる。
よって、単位時間当りに流れる出力電流の量は大きくな
り、出力Bに接続されたリードフレーム等のインダクタ
ンスにより出力信号にノイズがのりやすいという欠点が
あり、又入力信号Aがハイレベルの時、接地電位まで引
き下げられ、瞬時に入力容量をロウレベルにディスチャ
ージされる。よって、単位時間当りに流れる出力電流の
量は大きくなり、出力Bに接続されたリードフレーム等
のインダクタンスにより出力信号にノイズがのりやすい
という欠点がある。
しかし一方、ノイズを減らすためには、前述したように
、MOSFETのデイメンジョンを小さ、くすることに
よって、スイッチングスピードを遅くし、単位時間当り
に流れる出力電流を少なくする必要があった。
このように、高速にスイッチングする事と、低ノイズ化
を両立させることは従来のCMOSトランジスタでは困
難であった。
本発明の目的は、スイッチング速度を保ちつつ、低ノイ
ズ化が可能な出力回路を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の出力回路は、入力信号及び出力信号を入力とし
前記出力信号の電圧値に応じた制御信号を発生する制御
信号生成回路と、ソース・ドレイン路が第1の電源と出
力端間に設けられゲートに前記入力信号が供給される一
導電形トランジスタと、ソース・ドレイ路が第2の電源
と前記出力端間に設けられゲートに前記入力信号が供給
される逆導電形トランジスタと、前記第1の電源又は前
記出力端と前記一導電形トランジスタ間の導通を前記制
御信号に応じて制御する手段と、前記第2の電源又は前
記出力端と前記逆導電形トランジスタ間の導通を前記制
御信号に応じて制御する手段と、入力端と前記出力端間
に設けられた反転回路とを有することを特徴とする。
〔実施例〕 本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の第1の実施例の回路図である。本出力
回路の出力は、インバータ16及びM03FET12乃
至14の出力で決定される。インバータ16のデイメン
ジョンはMO3FET11乃至14に比べて小さく設定
されているため、ドライブ能力はMO3FETI 1乃
至14に比べて小さくできている。
第1図に示す出力制御信号生成回路は、入力1、入力2
にそれぞれハイレベルを入力した時、もしくは、それぞ
れロウレベルを入力した時、出力制御信号生成回路の出
力21はロウレベルとなる。また人力1にハイレベル、
入力2にロウレベルを入力した時、もしくは、入力1に
ロウレベル、入力2にハイレベルを入力した時、出力制
御信号生成回路の出力21はハイレベルとなる。
この動作に基づいて、入力信号Aがハイレベルからロウ
レベルに変化した時を考えると、PチャネルMOSFE
TI2.14のゲートは共にロウレベルであるため、そ
れぞれ導通する。一方、NチャネルMOSFETI3は
ゲートがロウレベルなので非導通状態である。又インバ
ータ16の入力はロウレベルなのでこの出力もハイレベ
ルに引き上がる。従って、出力OUTのレベルは第2図
に示すように立上りのスピードは速くハイレベルに引き
上がることになる。
ここで出力制御信号生成回路を構成するゲートの入力2
の論理しきい値を■、とすると、第2図に示す様に、出
力電圧がこの■1を越えたとき、出力制御信号生成回路
の入力1はロウレベル、入力2はハイレベルとみなされ
、出力制御信号はハイレベルとなり、PチャネルMOS
FETI4のゲートがハイレベル、NチャネルMOSF
ETI3のゲートがロウレベルとなり、ともに非導通状
態となる。従って、出力のレベルはインバータ16によ
ってのみ引き上げられるため、出力電圧は7丁から電源
電圧まで徐々に引き上げられることになる。
同様に、入力信号Aがロウレベルからハイレベルに変化
した時を考えると、NチャネルMO8FETII、13
のゲートは共にハイレベルとなるので、それぞれ導通し
、一方、PチャネルMOSFETI1のゲートはハイレ
ベルとなるので非導通状態で、出力信号はロウレベル引
き下がることになる。第2図に示す様に、出力電圧が■
7を下まわった時、出力制御信号生成回路の入力1はハ
イレベル、入力2はロウレベルとみなされ、出力制御信
号はハイレベルとなり、PチャネルMOSFETI4の
ゲートがハイレベル、NチャネルMOSFETI 3の
ゲートがロウレベルになり、共に非導通状態になる。従
って出力のレベルは、インバータ16によってのみ引き
下げられるため、出力電圧は7丁から接地電位まで除々
に引き下げられることになる。
以上説明したように、出力回路が高速にスイッチングす
る時、導通状態になっているMOSFETに瞬時に流れ
る出力電流を必要最低限に抑えることによって出力Bに
接続されたリードフレーム等のインダグタンスによる出
力信号にもたらすノイズを抑えることが出来、高速化と
低ノイズ化を両立出来る。
第3図は本発明の第2の実施例の回路図である。この回
路は、第1図で示した本発明の回路の出力制御信号生成
回路を具体的に論理ゲートで構成した一例である。本実
施例では、第1図の入力1が複合ゲート2AND2NO
R25の入力と2人力N0R26の入力に接続され、入
力2が複合ゲート2AND2NOR25の入力2と2人
力N0R26の入力2に接続され、更に、2人力N0R
26の出力が複合ゲート2AND2NOR25の入力3
に接続され複合ゲート2AND2NOR25の出力が出
力制御信号となる構成になっている。
ここでは、出力制御信号生成回路となる部分の動作を説
明する。入力信号Aがロウレベルからハイレベルに変化
した時を考えると、2人力N0R26の入力1はハイレ
ベル、入力2はハイレベルでロウレベルを出力し、複合
ゲート2AND2NOR25の入力1はハイレベル、入
力2はハイレベル、入力3はロウレベルとなるため出力
はロウレベルとなる。
又、入力信号Aがハイレベルから変化しない時は、2N
OR26の入力1はハイレベル、入力2はロウレベルで
ロウレベルを出力し、複合ゲート2AND2NOR25
の入力1はハイレベル、入力2はロウレベル人力3はロ
イルベルとなるため出力はハイレベルとなる。
同様に、入力信号Aがハイレベルからロウレベルに変化
した時を考えると、2人力N0R26の入力1はロウレ
ベル、入力2はロウレベルでハイレベルを出力し、複合
ゲート2AND2NOR25の出力1はロウレベル、入
力2はロウレベル、入力3はハイレベルとなるため出力
はロウレベルとなる。
又、入力信号Aがロウレベルから変化しない時は、2人
力N0R26の出力1はロウレベル、入力2はハイレベ
ルでロウレベルを出力し、複合ゲート2AND2NOR
25の入力1はロウレベル、入力2はハイレベル、入力
3はロウレベルとなるため出力はハイレベルとなる。
従って、この制御信号は第1の実施例と同じになるため
、回路動作も第1の実施例と同じになり、同効果を得る
ことが出来る。
以上説明した実施例では、NチャネルMO3FET13
とPチャネルMO8FET14から成るCMOSインバ
ータの動作を制御するため、NチャネルMO3FE71
3と接地電位間にNチャネルMO3FETI 1を設け
、PチャネルMO5FET14とVDD間にPチャネル
MO3FETI2を設けていたが、CMOSインバータ
の動作を制御するためであれば、NチャネルMO3FE
T11を出力OUTとNチャネルMO5FET13の間
に設け、PチャネルMO3FET12を出力OUTとP
チャネルMO3FET14の間に設けても同様の効果が
得られる。
又、上述した制御信号により制御されるMOSFETは
実施例のようにPチャネルとNチャネルの組合せとする
必要はなく、例えばNチャネル間O3FETだけ又はP
チャネルMO3FETたけて構成することも可能である
。この場合、インバータ15が不要となる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、従来の出力回路に於て入
力信号と出力信号から出力制御信号を生成しその信号に
より制御される回路を加えたことにより、スイッチング
スピードを保ちつつ、急峻に変化する出力電圧の遷移時
間を抑えることによって、スイッチング時のノイズ量を
減らすことが出来るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例の回路図、第2図は本発
明の詳細な説明するための電圧波形図、第3図は本発明
の第2の実施例の回路図、第4図は従来の出力回路の回
路図である。 VDD・・・電源、GND・・・接地電位、11,13
.31・・・Nチャネル間O3FET、12,14.3
2・・・PチャネルMO8FET、26・・・2人力N
0R115,16・・・インバータ、25・・・複合ゲ
ート2AND2NOR0 y 1  図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、入力信号及び出力信号を入力とし前記出力信号の電
    圧値に応じた制御信号を発生する制御信号生成回路と、
    ソース・ドレイン路が第1の電源と出力端間に設けられ
    ゲートに前記入力信号が供給される一導電形トランジス
    タと、ソース・ドレイ路が第2の電源と前記出力端間に
    設けられゲートに前記入力信号が供給される逆導電形ト
    ランジスタと、前記第1の電源と前記一導電形トランジ
    スタ間の導通を前記制御信号に応じて制御する手段と、
    前記第2の電源と前記逆導電形トランジスタ間の導通を
    前記制御信号に応じて制御する手段と、入力端と前記出
    力端間に設けられた反転回路とを有することを特徴とす
    る出力回路。 2、入力信号及び出力信号を入力とし前記出力信号の電
    圧値に応じた制御信号を発生する制御信号生成回路と、
    ソース・ドレイン路が第1の電源と出力端間に設けられ
    ゲートに前記入力信号が供給される一導電形トランジス
    タと、ソース・ドレイ路が第2の電源と前記出力端間に
    設けられゲートに前記入力信号が供給される逆導電形ト
    ランジスタと、前記出力端と前記一導電形トランジスタ
    間の導通を前記制御信号に応じて制御する手段と、前記
    出力端と前記逆導電形トランジスタ間の導通を前記制御
    信号に応じて制御する手段と、入力端と前記出力端間に
    設けられた反転回路とを有することを特徴とする出力回
    路。
JP2211213A 1990-08-09 1990-08-09 出力回路 Pending JPH0494213A (ja)

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JP2211213A JPH0494213A (ja) 1990-08-09 1990-08-09 出力回路

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ID=16602185

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JP (1) JPH0494213A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6181176B1 (en) * 1998-03-20 2001-01-30 Nec Corporation Output buffer circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6181176B1 (en) * 1998-03-20 2001-01-30 Nec Corporation Output buffer circuit

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