JPH05136682A - 半導体集積回路における信号出力回路 - Google Patents
半導体集積回路における信号出力回路Info
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Abstract
力抵抗を持ち、出力静止時にはDC仕様だけから決まる
相対的に大きな値の出力抵抗を持ち、出力変化時の電源
電位や接地電位の変動が出力ノードに影響し難く、出力
ノイズが抑制される出力バッファ回路を提供することを
目的とする。 【構成】出力ノードが信号出力端子11に共通に接続され
たDCバッファ回路12及びACバッファ回路13と、上記
DCバッファ回路12の出力の変化時にはACバッファ回
路13を駆動し、DCバッファ回路12の出力の静止時には
ACバッファ回路13の出力を高インピーダンス状態に制
御するACバッファ制御回路15とを具備することを特徴
としている。
Description
ける信号出力回路に係り、特に出力信号のレベル変化時
に発生する電源ノイズを抑制し得ると共に電源ノイズの
出力ノードへの漏れを抑制し得る信号出力回路に関す
る。
回路の出力を変化させる時に、電源線や接地線のインダ
クタンスLと出力電流の変化率di/dtとの積L×d
i/dtにより決まる誘導起電圧によって電源電位の上
昇や低下、接地電位の上昇や低下が発生する。これらの
電位変動は電源ノイズとなり、また、出力バッファ回路
のトランジスタを介して出力ノードに出力ノイズとして
現れる。特に、複数の出力バッファが同時にスイッチン
グする際にはノイズが大きくなり、問題になる。このと
きのノイズは同時スイッチングノイズ(SSN)と呼ば
れる。
速化が進むにつれて、上記電位変動が大きくなると、同
じ集積回路内の回路の誤動作や、上記出力が入力する他
の集積回路の入力回路の誤動作を引き起こすという問題
が生じている。特に、同じ集積回路内の複数の出力バッ
ファ回路の出力が同時に変化する場合には、電位変動の
発生量が特に大きくなるので、非常に大きな問題にな
る。
るために、前記Lを小さくするように努力したり、前記
di/dtを小さくするように努力している。しかし、
前記Lは、集積回路のパッケージのリードフレームや接
続配線の長さで決まり、それを小さくすることは容易で
はない。また、通常、設計仕様として、出力信号の速度
(立上り時間trや立下り時間tf)、信号伝搬経路の
伝搬遅延時間tpdが規定されており、前記di/dt
を小さくすると、trやtf、ひいては、tpdが大き
くなり、仕様値を満たすことが不可能になる。換言すれ
ば、出力信号を高速化すれば、出力バッファ回路の出力
電流値を大きくする必要があり、出力信号の速度が決ま
れば、前記di/dtの下限が決まってしまうので、単
純に前記di/dtを小さくすることはできず、前記電
位変動を小さくすることが困難であった。
流値の仕様としては、AC仕様(出力信号の速度に応じ
て決まる。)とDC仕様(出力静止時の吐き出し電流I
OHや吸い込み電流IOL)とがあり、高速仕様の集積回路
では、出力電流値をAC仕様で決めると、DC仕様は自
動的に満足されてしまうことが多い。このようにして、
出力バッファ回路のDC仕様の出力電流値(IOH、IO
L)がAC仕様から自動的に決まれば、出力静止時の出
力抵抗(オン抵抗RON)も自動的に決まることになる。
(Pチャネル及びNチャネルのMOSトランジスタを使
用した構成)からなるインバータである場合を想定して
考えると、例えばVccレベル(高電位側電源電位)の入
力信号によりPチャネルのMOSトランジスタがオフ、
NチャネルのMOSトランジスタがオンしている時の
“L”レベル出力電位VOLと吸い込み電流IOLとからN
チャネルMOSトランジスタのRON(=VOL/IOL)が
決定される。また、Vssレベル(低電位側電源電位;接
地電位)の入力信号によりNチャネルMOSトランジス
タがオフ、PチャネルMOSトランジスタがオンしてい
る時の“H”レベル出力電位VOHと吐き出し電流IOHと
からPチャネルMOSトランジスタのRON(={Vcc−
VOH}/IOH)が決定される。
た時の出力ノイズのレベルは、電源電位や接地電位の変
動(バウンス)量ΔEB が信号出力回路のオン抵抗RON
と出力ノードの負荷インピーダンスZとの比率で分割さ
れて現れる。ここで、負荷インピーダンスZが容量性
(つまり、キャパシタンスCL )の場合、“L”レベル
出力時の出力ノイズVOLP は、ほぼΔEB /(1+S・
CL ・RON)となり、RONが大きいほどVOLP は小さく
なる。即ち、上記したようにRONが出力バッファ回路の
AC仕様から自動的に決まるということは、出力信号の
速度が決まれば、VOLP の下限が決まってしまうことを
意味する。また、“H”レベル出力時の出力ノイズVOH
V についても同じことがいえる。
の信号出力回路は、そのAC仕様から自動的に決まる出
力抵抗RONがDC仕様だけから決まる場合に比べて小さ
く、出力変化時の電源電位や接地電位の変動が出力ノー
ドに影響し易く、出力ノイズVOLP やVOHV が大きくな
るという問題があった。
れたもので、出力変化時にはAC仕様から自動的に決ま
る出力抵抗を持ち、出力静止時にはDC仕様だけから決
まる相対的に大きな値の出力抵抗を持ち、出力変化時の
電源電位や接地電位の変動が出力ノードに影響し難く、
出力ノイズが抑制される出力バッファ回路を提供するこ
とを目的とする。
回路は、各出力ノードがワイヤードオア接続された第1
の出力バッファ回路および第2の出力バッファ回路と、
制御信号に基づいて上記第1及び第2の出力バッファ回
路の各出力ノードを高インピーダンス状態に制御すると
共に上記第1の出力バッファ回路の出力レベルの変化時
には前記第2の出力バッファ回路を駆動し、上記第1の
出力バッファ回路の出力の静止時には前記第2の出力バ
ッファ回路の出力を高インピーダンス状態に制御する制
御回路とを具備することを特徴とする。
まる出力抵抗を持たせ、2つの出力バッファ回路が同時
に駆動される場合にはAC仕様を満たすように第2の出
力バッファ回路の特性を設定しておくと、出力変化時に
は2つの出力バッファ回路が同時に駆動されてAC仕様
を満たすようになり、第1の出力バッファ回路の出力静
止時には、第1の出力バッファ回路のみ駆動されてDC
仕様を満たすようになる。これにより、出力変化時の電
源電位や接地電位の変動は従来と変わらなくても、出力
静止時の出力抵抗が従来よりも大きいので、電源電位や
接地電位の変動が出力ノードに影響し難く、出力ノイズ
が抑制されるようになる。
する。
ロック図である。
出力ノードが上記信号出力端子11に接続された第1の出
力バッファ回路(以下、DCバッファ回路と称する)12
と、出力ノードが上記信号出力端子11に接続された第2
の出力バッファ回路(以下、ACバッファ回路と称す
る)13と、上記DCバッファ回路12を制御する第1の制
御回路(以下、トライステート制御回路と称する)14
と、上記ACバッファ回路13を制御する第2の制御回路
(以下、ACバッファ制御回路と称する)15とから構成
されている。
電位Vccが供給される電源ノードにソースが接続され、
ドレインが出力ノードである上記信号出力端子11に接続
されたPチャネルMOSトランジスタP1と、ソースが
0Vの基準である接地電位Vssが供給される接地ノード
に接続され、ドレインが上記信号出力端子11に接続され
たNチャネルMOSトランジスタN1とから構成されて
いる。そして、このDCバッファ回路12では、信号出力
回路全体のDC仕様だけから決まる出力抵抗RONを持つ
ようにPチャネル及びNチャネルMOSトランジスタの
特性が設定されている。
ノードに接続され、ドレインが上記信号出力端子11に接
続されたPチャネルMOSトランジスタP2と、ソース
が接地ノードに接続され、ドレインが上記信号出力端子
11に接続されたNチャネルMOSトランジスタN2とか
ら構成されている。このACバッファ回路13では、上記
DCバッファ回路12と同時に駆動される場合に信号出力
回路全体のAC仕様を満たすようにPチャネル及びNチ
ャネルMOSトランジスタの特性が設定されている。
信号DATA及び出力を高インピーダンス状態に制御す
るための制御信号ENABLEが入力される2入力のN
ANDゲート16と、データ信号DATA及び上記制御信
号ENABLEの反転信号/ENABLEが入力される
2入力のNORゲート17とから構成されている。そし
て、上記NANDゲート16の出力信号は上記Pチャネル
MOSトランジスタP1のゲートに供給され、上記NO
Rゲート17の出力信号は上記NチャネルMOSトランジ
スタN1のゲートに供給される。
ァ回路13内のPチャネルMOSトランジスタP2を制御
するためのPチャネル側ACバッファ制御回路18と、A
Cバッファ回路13内のNチャネルMOSトランジスタN
2を制御するためのNチャネル側ACバッファ制御回路
19とで構成されている。この両制御回路18、19は、信号
出力端子11の信号の論理レベルが変化する出力状態遷移
時にのみ上記ACバッファ回路13内のPチャネルMOS
トランジスタP2もしくはNチャネルMOSトランジス
タN2が一時的にオンするように制御するものである。
路18には上記制御信号ENABLE、上記NANDゲー
ト16の出力信号及び信号出力端子11の信号が入力され、
このPチャネル側ACバッファ制御回路18の出力信号は
上記PチャネルMOSトランジスタP2のゲートに供給
される。上記Nチャネル側ACバッファ制御回路19には
上記反転信号/ENABLE、上記NORゲート17の出
力信号及び信号出力端子11の信号が入力され、このNチ
ャネル側ACバッファ制御回路19の出力信号は上記Nチ
ャネルMOSトランジスタN2のゲートに供給される。
る。制御信号ENABLEが“H”レベルで、制御信号
/ENABLEが“L”レベルのときにこの信号出力回
路は動作可能なイネーブル状態となる。このイネーブル
状態のときにデータ信号DATAの論理レベルが変化
し、DCバッファ回路12内のPチャネルMOSトランジ
スタP1またはNチャネルMOSトランジスタN1がD
Cバッファ制御回路14により駆動され、DCバッファ回
路12の出力信号が変化すると、ACバッファ制御回路15
によりACバッファ回路13内のPチャネルMOSトラン
ジスタP2またはNチャネルMOSトランジスタN2が
同時もしくはほぼ同時に駆動され、AC仕様を満たすよ
うになる。
路12の出力信号も静止し、ACバッファ制御回路15によ
りACバッファ回路13内のPMOSトランジスタP2お
よびNMOSトランジスタN2がそれぞれ高抵抗状態あ
るいはオフ状態に制御され、ACバッファ回路13の出力
は高インピーダンス状態に制御される。この出力静止時
には、DCバッファ回路12のみ駆動されてDC仕様を満
たすようになる。これにより、出力変化時の電源電位V
ccや接地電位Vssの変動は従来と変わらなくても、出力
静止時の出力抵抗RONが従来よりも大きいので、電源電
位Vccや接地電位Vssの変動が信号出力端子11に影響し
難くくなり、出力ノイズが抑制されるようになる。
ACバッファ回路13の制御の仕方の多様な例について説
明する。
回路13の出力を“H”レベル(Vcc電位)の状態から
“L”レベル(Vss電位)に変化させ、再び“H”レベ
ルに変化させる際のPチャネルMOSトランジスタP2
のゲートノードG1およびNチャネルMOSトランジス
タN2のゲートノードG2の接続の変化(制御)の一例
を示している。なお、この時、DCバッファ回路12も出
力を“H”レベルから“L”レベルに変化させ、再び
“H”レベルに変化させる。
止している時には、図2(a)に示すように、ゲートノ
ードG1を信号出力端子11に接続してPチャネルMOS
トランジスタP2をオフ状態、ゲートノードG2をVss
電位に接続してNチャネルMOSトランジスタN2をオ
フ状態にし、ACバッファ回路13の出力を高インピーダ
ンス状態にしている。
“L”レベルに変化させる時には、データ信号DATA
を“H”レベルの状態から“L”レベルに変化させると
同時に、図2(b)に示すように、ゲートノードG1を
Vcc電位に接続してPチャネルMOSトランジスタP2
をオフ状態にし、さらに、図2(c)に示すように、ゲ
ートノードG2をVcc電位に接続してNチャネルMOS
トランジスタN2をオン状態にして信号出力端子11の電
流吸い込み能力を大きくする。この場合、Vcc電位とV
ss電位との間の貫通電流の発生およびそれによる動作速
度の低下を許容するならば、DCバッファ回路12の出力
により信号出力端子11が“L”レベルに変化する途中ま
で、あるいは、上記NチャネルMOSトランジスタN2
により信号出力端子11を“L”レベルに変化させる途中
までゲートノードG1を図2(a)の状態のままにして
PチャネルMOSトランジスタP2の一時的なオン状態
を許容し、最終的にゲートノードG1をVcc電位に接続
してPチャネルMOSトランジスタP2をオフ状態にし
てもよい。
レベルへの変化の途中あるいは変化後に、図2(d)に
示すように、ゲートノードG2を信号出力端子11に接続
してNチャネルMOSトランジスタN2をオフ状態にす
る。従って、信号出力端子11が“L”レベルで静止して
いる時には、図2(d)に示すように、ゲートノードG
1をVcc電位に接続してPチャネルMOSトランジスタ
P2をオフ状態、ゲートノードG2を信号出力端子11に
接続してNチャネルMOSトランジスタN2をオフ状態
にし、ACバッファ回路13の出力を高インピーダンス状
態にしている。
態から“H”レベルに変化させる時には、データ信号D
ATAを“L”レベルの状態から“H”レベルに変化さ
せると同時に、図2(e)に示すように、ゲートノード
G2をVss電位に接続してNチャネルMOSトランジス
タN2をオフ状態にし、さらに、図2(f)に示すよう
に、ゲートノードG1をVss電位に接続してPチャネル
MOSトランジスタP2をオン状態にして信号出力端子
11の電流吐き出し能力を大きくする。この場合、Vcc電
位とVss電位との間の貫通電流の発生およびそれによる
動作速度の低下を許容するならば、DCバッファ回路12
の出力により信号出力端子11が“H”レベルに変化する
途中まで、あるいは、上記PチャネルMOSトランジス
タP2により信号出力端子11を“H”レベルに変化させ
る途中までゲートノードG2を図2(d)の状態のまま
にしてNチャネルMOSトランジスタN2の一時的なオ
ン状態を許容し、最終的にゲートノードG2をVss電位
に接続してNチャネルMOSトランジスタN2をオフ状
態にしてもよい。
“H”レベルへの変化の途中あるいは変化後に、図2
(a)に示すように、ゲートノードG1を信号出力端子
11に接続してPチャネルMOSトランジスタP2をオフ
状態にする。従って、信号出力端子11が“H”レベルで
静止している時には、図2(a)に示すように、ゲート
ノードG1を信号出力端子11に接続してPチャネルMO
SトランジスタP2をオフ状態、ゲートノードG2をV
ss電位に接続してNチャネルMOSトランジスタN2を
オフ状態にし、ACバッファ回路13の出力を高インピー
ダンス状態にしている。
は“H”レベルで静止している状態(ACバッファ回路
13の出力が高インピーダンス状態)の時に、DCバッフ
ァ回路12により信号出力端子11がVcc電位側またはVss
電位側に振れても、ACバッファ回路13内のPチャネル
MOSトランジスタP2やNチャネルMOSトランジス
タN2はダイオード接続になっていて逆バイアス状態に
なっているので、信号出力端子11のレベルに影響を与え
ない。また、Vcc電位やVss電位の変動がPチャネルM
OSトランジスタP2の基板(N型)とP型不純物領域
との接合ダイオードあるいはNチャネルMOSトランジ
スタN2の基板(P型)とN型不純物領域との接合ダイ
オードを介して信号出力端子11に伝わる恐れについて
は、その時には上記電位変動がDCバッファ回路12を介
して信号出力端子11に伝わってそのレベルを少し変化さ
せていて前記基板との接合ダイオードが順バイアスにな
らないので、問題は生じない。
電位のアンダーシュートは、その振幅がACバッファ回
路13内のPチャネルMOSトランジスタP2やNチャネ
ルMOSトランジスタN2の閾値の絶対値を越えない限
り信号出力端子11に伝わる恐れがない。
とVss電位との差(VOL)がACバッファ回路13内のN
チャネルMOSトランジスタN2の閾値以下、Vcc電位
と信号出力端子11の“H”レベル電位との差(Vcc−V
OH)がACバッファ回路13内のPチャネルMOSトラン
ジスタP2の閾値の絶対値以下であれば、DCバッファ
回路12のみにより出力電流が決まる。信号出力端子11の
“L”レベル電位とVss電位との差(VOL)がACバッ
ファ回路13内のNチャネルMOSトランジスタN2の閾
値以上、Vcc電位と信号出力端子11の“H”レベル電位
との差(Vcc−VOH)がACバッファ回路13内のPチャ
ネルMOSトランジスタP2の閾値の絶対値以上の時は
ACバッファ回路13も動作するので、信号出力端子11へ
のノイズ入力に対しても強い。
回路13の出力を“H”レベルの状態から“L”レベルに
変化させ、再び“H”レベルに変化させる際のPチャネ
ルMOSトランジスタP2のゲートノードG1およびN
チャネルMOSトランジスタN2のゲートノードG2の
接続の変化(制御)の他の例を示している。なお、この
時、DCバッファ回路12でも出力を“H”レベルから
“L”レベルに変化させ、再び“H”レベルに変化させ
る。
(a)ないし(f)と異なる点は、図3(a)の状態の
時にゲートノードG1と信号出力端子11との間にソース
・ゲート相互が接続されたPチャネルMOSトランジス
タP3を挿入し、図3(d)の状態の時に信号出力端子
11とゲートノードG2との間にゲート・ソース相互が接
続されたNチャネルMOSトランジスタN3を挿入して
いることである。
すれば、低電源電圧下での使用に際して効果的であり、
その理由を以下に述べる。即ち、図2(d)の状態にな
る時には、信号出力端子11の電位が“L”レベル方向に
低下するにつれてNチャネルMOSトランジスタN2の
駆動力が低下するが、図3(d)の状態になる時には、
信号出力端子11の電位が“L”レベル方向に低下する
際、少なくともNチャネルMOSトランジスタN3の閾
値電圧分だけゲートノードG2の電位が高くなり、Nチ
ャネルMOSトランジスタN2の駆動力が維持される。
号出力端子11の電位が“H”レベル方向に上昇するにつ
れてPチャネルMOSトランジスタP2の駆動力が低下
するが、図3(a)の状態になる時には、信号出力端子
11の電位が“H”レベル方向に上昇する際、少なくとも
PチャネルMOSトランジスタP3の閾値電圧の絶対値
分だけゲートノードG1の電位が低くなり、Pチャネル
MOSトランジスタP2の駆動力が維持される。
(a)ないし(f)のうちの図2(a)のみを図3
(a)に示すように変更したり、図2(a)ないし
(f)のうちの図2(d)のみを図3(d)に示すよう
に変更してもよい。
た制御例では、図2(c)の状態の時にゲートノードG
2をVcc電位に接続したが、この時に上記Vcc電位に代
えて別の電位に接続してNチャネルMOSトランジスタ
N2をオン状態にしてもよく、また、図2(f)の状態
の時にゲートノードG1をVss電位に接続したが、この
時に上記Vss電位に代えて別の電位に接続してPチャネ
ルMOSトランジスタP2をオン状態にしてもよい。上
記別の電位として信号出力端子11の電位を用いる場合に
は、図2(b)の状態から図2(d)の状態に移行し、
図2(e)の状態から図2(a)の状態に移行するよう
になり、この場合の回路状態の変化を図4(a)ないし
(d)に示している。
した制御例では、図3(c)の状態の時にゲートノード
G2をVcc電位に接続したが、この時に上記Vcc電位に
代えて別の電位に接続してNチャネルMOSトランジス
タN2をオン状態にしてもよく、また、図3(f)の状
態の時にゲートノードG1をVss電位に接続したが、こ
の時に上記Vss電位に代えて別の電位に接続してPチャ
ネルMOSトランジスタP2をオン状態にしてもよい。
上記別の電位として信号出力端子11の電位を用いる場合
には、図3(b)の状態から図3(d)の状態に移行
し、図3(e)の状態から図3(a)の状態に移行する
ようになり、この場合の回路状態の変化を図5(a)な
いし(f)に示している。
“L”への変化時およびその逆の変化時にそれぞれ出力
抵抗を小さくするようにしたが、出力の“H”から
“L”への変化時のみ出力抵抗を小さくすればよい場合
には、信号出力端子11とVss電位との間に接続されたN
チャネルMOSトランジスタN2からなるACバッファ
回路を用いると共に上記NチャネルMOSトランジスタ
N2のみを制御するようにACバッファ制御回路を構成
すればよい。また、出力の“L”から“H”への変化時
のみ出力抵抗を小さくすればよい場合には、Vcc電位と
信号出力端子11との間に接続されたPチャネルMOSト
ランジスタP2からなるACバッファ回路を用いると共
に上記PチャネルMOSトランジスタP2のみを制御す
るようにACバッファ制御回路を構成すればよい。
ト相互が接続されたPチャネルMOSトランジスタP3
はダイオード素子として作用するものであるから、この
PチャネルMOSトランジスタP3の代わりにそれぞれ
次のように制御してよい。
1を設けるようにしたものである。
続されたNPNトランジスタQ11を設けるようにしたも
のである。
続されたPNPトランジスタQ12を設けるようにしたも
のである。
ス間が接続されたNチャネルMOSトランジスタN3も
ダイオード素子として作用するものであるから、このN
チャネルMOSトランジスタN3の代わりにそれぞれ次
のように制御してよい。
2を設けるようにしたものである。
続されたPNPトランジスタQ13を設けるようにしたも
のである。
続されたNPNトランジスタQ14を設けるようにしたも
のである。
力端子11とVss電位との間に接続されたNチャネルMO
SトランジスタN2を用いる場合におけるNチャネルM
OSトランジスタN2のゲートノードG2の制御例を、
図6(a)〜(c)および図7(a)〜(c)に示す。
(a),(c),(d)に対応しており、図7(a)、
(b)、(c)は前記図3(a)、(c)、(d)に対
応している。
と信号出力端子11との間に接続されたPチャネルMOS
トランジスタP2を用いる場合におけるPチャネルMO
SトランジスタP2のゲートノードG1の制御例を、図
8(a)〜(c)および図9(a)〜(c)に示す。図
8(a)、(b)、(c)は前記図2(f)、(a)、
(b)に対応しており、図9(a)、(b)、(c)は
前記図3(f)、(a)、(b)に対応している。
示したように制御するACバッファ制御回路15、すなわ
ちPチャネル側ACバッファ制御回路18とNチャネル側
ACバッファ制御回路19の具体例をDCバッファ回路1
2、ACバッファ回路13及びDCバッファ制御回路14と
共に示した、この発明の第1の実施例の回路図である。
4個のPチャネルMOSトランジスタP11〜P14、1個
のNチャネルMOSトランジスタN11、信号遅延回路2
1、インバータ22及び2入力NORゲート23から構成さ
れている。
ソース・ドレイン間は前記PチャネルMOSトランジス
タP2のゲートノードと接地電位Vssとの間に挿入され
ている。上記2個のPチャネルMOSトランジスタP1
1、P12のソース・ドレイン間は信号出力端子11と上記
PチャネルMOSトランジスタP2のゲートノードとの
間に直列に挿入されている。上記2個のPチャネルMO
SトランジスタP13、P14のソース・ドレイン間は上記
PチャネルMOSトランジスタP2のゲートノードと電
源電位Vccとの間に並列に挿入されている。
ト16の出力が供給される。この信号遅延回路21の出力は
上記インバータ22に供給される。このインバータ22の出
力は前記NANDゲート16の出力と共に上記NORゲー
ト23に供給される。そして、このNORゲート23の出力
が上記PチャネルMOSトランジスタP11、P14及びN
11の各ゲートに供給される。また、上記PチャネルMO
SトランジスタP12のゲートには前記NANDゲート16
の出力が、PチャネルMOSトランジスタP13のゲート
には前記制御信号ENABLEがそれぞれ供給される。
4個のNチャネルMOSトランジスタN21〜P24、1個
のPチャネルMOSトランジスタP21、信号遅延回路2
4、インバータ25及び2入力NANDゲート26から構成
されている。
ソース・ドレイン間は前記NチャネルMOSトランジス
タN2のゲートノードと電源電位Vccとの間に挿入され
ている。上記2個のNチャネルMOSトランジスタN2
1、N22のソース・ドレイン間は信号出力端子11と上記
NチャネルMOSトランジスタN2のゲートノードとの
間に直列に挿入されている。上記2個のNチャネルMO
SトランジスタN23、N24のソース・ドレイン間は上記
NチャネルMOSトランジスタN2のゲートノードと接
地電位Vssとの間に並列に挿入されている。
17の出力が供給される。この信号遅延回路24の出力は上
記インバータ25に供給される。このインバータ25の出力
は前記NORゲート17の出力と共に上記NANDゲート
26に供給される。そして、このNANDゲート26の出力
が上記NチャネルMOSトランジスタN21、N24及びP
21の各ゲートに供給される。また、上記NチャネルMO
SトランジスタN22のゲートには前記NORゲート17の
出力が、NチャネルMOSトランジスタN23のゲートに
は前記制御信号/ENABLEがそれぞれ供給される。
前記図2(a)ないし(f)に示したように、信号出力
端子11を“H”レベルから“L”レベルに変化させ、再
び“H”レベルに変化させる際のACバッファ制御回路
15の動作について、図11のタイミングチャートを参照
しながら説明する。
“H”レベル(制御信号/ENABLEが“L”レベ
ル)にされているとする。ここで、データ信号DATA
が“H”レベルで静止しているとき、DCバッファ制御
回路14内のNANDゲート16及びNORゲート17の出力
が共に“L”レベルであり、DCバッファ回路12内では
PチャネルMOSトランジスタP1がオンし、Nャネル
MOSトランジスタN1がオフしているので、信号出力
端子11は“H”レベルで静止している。
Rゲート23の出力が“L”レベルに、NANDゲート26
の出力が“H”レベルになっている。この状態では、N
ORゲート23の出力によりPチャネルMOSトランジス
タP11がオンしており、NANDゲート16の出力により
PチャネルMOSトランジスタP12もオンしているた
め、信号出力端子11の“H”レベルが上記両MOSトラ
ンジスタP11、P12を介してPチャネルMOSトランジ
スタP2のゲートノードに供給される。従って、このM
OSトランジスタP2はオフしている。なお、このとき
PチャネルMOSトランジスタP14もオンしている。
ャネルMOSトランジスタN21はオンしているが、NO
Rゲート17の出力によりNチャネルMOSトランジスタ
N22はオフしている。また、NANDゲート26の出力に
よりNチャネルMOSトランジスタN24がオンし、Pチ
ャネルMOSトランジスタP21はオフしているため、M
OSトランジスタN24を介してVssレベルがNチャネル
MOSトランジスタN2のゲートノードに供給される。
従って、この状態のときは前記図2(a)に示すような
回路状態が形成されている。
の状態から“L”レベルに変化させると、DCバッファ
制御回路14内のNANDゲート16及びNORゲート17の
出力が共に“L”レベルから“H”レベルに反転する。
これにより、DCバッファ回路ではPチャネルMOSト
ランジスタP1がオフし、NチャネルMOSトランジス
タN1がオンし、信号出力端子11が“L”レベルに反転
する。
Rゲート23の出力は“L”レベルのまま変化しないた
め、PチャネルMOSトランジスタP14がオンしたまま
であり、前記図2(b)に示すように、PチャネルMO
SトランジスタP2のゲートノードG1がVccに接続さ
れる。また、NANDゲート26の出力が“H”レベルか
ら“L”レベルに反転して、PチャネルMOSトランジ
スタP21がオンする。従って前記図2(c)に示すよう
に、NチャネルMOSトランジスタN2のゲートノード
G2がVccに接続される。
バータ25の出力が“L”レベルに、NANDゲート26の
出力が“H”レベルに反転し、これによりNチャネルM
OSトランジスタN21がオンし、PチャネルMOSトラ
ンジスタP21がオフする。このとき、予めNチャネルM
OSトランジスタN22はNORゲート17の出力によりオ
ンしている。このため、図2(d)に示すような回路状
態が形成される。
の状態から“H”レベルに変化させると、再びNAND
ゲート16及びNORゲート17の出力が共に“L”レベル
になり、PチャネルMOSトランジスタP1がオンし、
NャネルMOSトランジスタN1がオフして、信号出力
端子11が“L”レベルに反転する。
チャネルMOSトランジスタN22がオフし、図2(e)
に示すようにNチャネルMOSトランジスタN2のゲー
トノードがMOSトランジスタN22を介してVssに接続
される。
ネルMOSトランジスタP14がオフし、NチャネルMO
SトランジスタN11がオンし、PチャネルMOSトラン
ジスタP2のゲートノードがVssに接続され、図(f)
に示すような回路状態が形成される。
ータ22の出力が“H”レベルに、NORゲート13の出力
が“L”レベルに反転し、NチャネルMOSトランジス
タN11がオフして、図2(a)に示すような回路状態が
形成される。
号出力回路の構成を示す回路図であり、前記ACバッフ
ァ制御回路15の具体例をDCバッファ回路12、ACバッ
ファ回路13及びDCバッファ制御回路14と共に示してい
る。
っている点は、前記NチャネルMOSトランジスタN11
のソースと接地電位Vssとの間にNチャネルMOSトラ
ンジスタN12のソース・ドレイン間が挿入され、前記P
チャネルMOSトランジスタP2111のソースと電源電位
Vccとの間にPチャネルMOSトランジスタP22のソー
ス・ドレイン間が挿入され、さらに前記NORゲート23
及びNANDゲート26の代わりにインバータ27、28が設
けられていることである。
16の出力が供給される。このインバータ27の出力は前記
遅延回路21に供給される。この遅延回路21の出力は前記
インバータ22に供給される。そして、上記インバータ27
の出力は前記PチャネルMOSトランジスタP14及びN
チャネルMOSトランジスタN11の各ゲートに供給さ
れ、上記インバータ22の出力は前記PチャネルMOSト
ランジスタP11のゲート及び上記NチャネルMOSトラ
ンジスタN12のゲートに供給される。さらに上記インバ
ータ28には前記NORゲート17の出力が供給される。こ
のインバータ28の出力は前記遅延回路24に供給される。
この遅延回路24の出力は前記インバータ25に供給され
る。そして、上記インバータ28の出力は前記Nチャネル
MOSトランジスタN24及びPチャネルMOSトランジ
スタP21の各ゲートに供給され、上記インバータ25の出
力は前記NチャネルMOSトランジスタN21のゲート及
び上記PチャネルMOSトランジスタP22のゲートに供
給される。
御信号ENABLEが“H”レベルであり、データ信号
DATAが“H”レベルから“L”レベルに変化した場
合の概略的な動作を、図13の等価回路図及び図14の
波形図を用いて説明する。
で安定しているときは、NANDゲート16及びNORゲ
ート17の出力信号は共に“L”レベルである。一方、こ
のとき、PチャネルMOSトランジスタP2のゲートが
信号出力端子11に接続され、NチャネルMOSトランジ
スタN2のゲートが接地電位Vssに接続される。従っ
て、この状態のときの図12の回路の等価回路は図13
(a)のようになる。このとき、PチャネルMOSトラ
ンジスタP1のみがオンし、信号出力端子11の信号は、
図14中の領域(a)に示すように“H”レベルにな
る。
ら“L”レベルに変化すると、NANDゲート16及びN
ORゲート17の出力信号が共に“H”レベルに反転す
る。これにより、PチャネルMOSトランジスタP1が
オンからオフへ、NチャネルMOSトランジスタN1が
オフからオンへ反転動作する。このとき、PチャネルM
OSトランジスタP2のゲートノードはVccに切り替わ
るが、このMOSトランジスタP2はオフのまま変化し
ない。一方、NチャネルMOSトランジスタN2は依然
としてオフしたままであり、信号出力端子11はNチャネ
ルMOSトランジスタN1のみにより放電が行われる。
従って、この状態のときの図12の回路の等価回路は図
13(b)のようになり、信号出力端子11の信号は、図
14中の領域(b)に示すように“H”レベルから
“L”レベルに向かって低下し始める。
おいて、NチャネルMOSトランジスタN1とNチャネ
ルMOSトランジスタN2のディメンジョンの和に相当
する大きなディメンジョンを持つNチャネルMOSトラ
ンジスタにより、出力を“H”レベルから“L”レベル
へと変えるようにしている。従って、従来ではこの領域
(b)における電流変化率di/dtが大きくなり、グ
ランドバウンスが大きくなっていた。しかし、この実施
例回路の場合には、NチャネルMOSトランジスタN1
のみで信号出力端子11の放電が行なわれるため、グラン
ドバウンスを抑制することができる。
変化してから所定時間が経過すると、接地電位Vssに接
続されていたNチャネルMOSトランジスタN2のゲー
トが信号出力端子11に切り替わる。このため、信号出力
端子11はNチャネルMOSトランジスタN1とN2によ
り放電が行われる。従って、この状態のときの図12の
回路の等価回路は図13(c)のようになり、信号出力
端子11は、図14中の領域(c)に示すように急激に
“H”レベルから“L”レベルに向かって低下する。
近ずくにつれてNチャネルMOSトランジスタN2がオ
ンからオフの状態に移行する。従って、この状態のとき
の図12の回路の等価回路は図13(d)のようにな
り、信号出力端子11は、図14中の領域(d)に示すよ
うに穏やかに“L”レベルに近ずいていく。
チャネルMOSトランジスタN1とN2のディメンジョ
ンの和に相当する大きなディメンジョンを持つNチャネ
ルMOSトランジスタにより、出力を“H”レベルから
“L”レベルへと変えるようにしている。従って、従来
ではこの領域(d)における出力波形のスルーレートが
大きくなり、大きなアンダーシュートを発生させてい
た。しかし、この実施例回路の場合には、NチャネルM
OSトランジスタN1のみで信号出力端子11の放電が行
なわれるため、出力波形のスルーレートは小さなものと
なり、アンダーシュートノイズを抑制することができ
る。
ATAが“L”レベルから“H”レベルへと変化した場
合も同様に説明できるが、重複する部分が大部分なので
ここでは省略する。
るが、図12の回路において制御信号ENABLEが
“L”レベルで、制御信号/ENABLEが“H”レベ
ルの非イネーブル時では、PチャネルMOSトランジス
タP13がオンすることによってPチャネルMOSトラン
ジスタP2のゲートノードがVcc電位に設定され、Nチ
ャネルMOSトランジスタN23がオンすることによって
NチャネルMOSトランジスタN2のゲートノードがV
ss電位に設定される。従って、データ信号DATAのレ
ベルにかかわらずにPチャネルMOSトランジスタP2
及びNチャネルMOSトランジスタN2がオフし、AC
バッファ回路13の出力ノードは高インピーダンス状態と
なる。この非イネーブル時では、DCバッファ回路12の
出力ノードももちろん高インピーダンス状態となる。
変形例を示しており、それぞれの動作は前述した図10
の回路の動作とほぼ同様であるので、その説明を省略す
る。
回路と比べて、PチャネルMOSトランジスタP11とN
チャネルMOSトランジスタN21を省略した点が異な
り、その他は同じであるので図10中と同一符号を付し
ている。
回路と比べて、NチャネルMOSトランジスタN11のソ
ースを接地電位Vssに接続する代わりに前記NANDゲ
ート16の出力である信号VPを接続し、さらにPチャネ
ルMOSトランジスタP21のソースを電源電位Vccに接
続する代わりに前記NORゲート17の出力である信号V
Nを接続した点が異なり、その他は同じであるので図1
0中と同一符号を付している。
回路と比べて、PチャネルMOSトランジスタP11とN
チャネルMOSトランジスタN21を省略すると共に、N
チャネルMOSトランジスタN11のソースを接地電位V
ssに接続する代わりに前記NANDゲート16の出力であ
る信号VPに接続し、さらにPチャネルMOSトランジ
スタP21のソースを電源電位Vccに接続する代わりに前
記NORゲート17の出力である信号VNに接続した点が
異なり、その他は同じであるので図10中と同一符号を
付している。
回路と比べて、PチャネルMOSトランジスタP12のゲ
ートの接続をPチャネルMOSトランジスタP2のゲー
トノードに変更し、NチャネルMOSトランジスタN22
のゲートの接続をNチャネルMOSトランジスタN2の
ゲートノードに変更した点が異なり、その他は同じであ
るので図10中と同一符号を付している。
回路と比べて、PチャネルMOSトランジスタP11とN
チャネルMOSトランジスタN21を省略すると共に、P
チャネルMOSトランジスタP12のゲートの接続をPチ
ャネルMOSトランジスタP2のゲートノードに変更
し、NチャネルMOSトランジスタN22のゲートの接続
をNチャネルMOSトランジスタN2のゲートノードに
変更した点が異なり、その他は同じであるので図10中
と同一符号を付している。
回路と比べて、PチャネルMOSトランジスタP12のゲ
ートの接続をPチャネルMOSトランジスタP2のゲー
トノードに変更し、NチャネルMOSトランジスタN22
のゲートの接続をNチャネルMOSトランジスタN2の
ゲートノードに変更すると共に、NチャネルMOSトラ
ンジスタN11のソースを接地電位Vssに接続する代わり
に前記NANDゲート16の出力である信号VPに接続
し、さらにPチャネルMOSトランジスタP21のソース
を電源電位Vccに接続する代わりに前記NORゲート17
の出力である信号VNに接続した点が異なり、その他は
同じであるので図10中と同一符号を付している。
回路と比べて、PチャネルMOSトランジスタP11とN
チャネルMOSトランジスタN21を省略し、Pチャネル
MOSトランジスタP12のゲートの接続をPチャネルM
OSトランジスタP2のゲートノードに変更し、Nチャ
ネルMOSトランジスタN22のゲートの接続をNチャネ
ルMOSトランジスタN2のゲートノードに変更すると
共に、NチャネルMOSトランジスタN11のソースを接
地電位Vssに接続する代わりに前記NANDゲート16の
出力である信号VPに接続し、さらにPチャネルMOS
トランジスタP21のソースを電源電位Vccに接続する代
わりに前記NORゲート17の出力である信号VNに接続
した点が異なり、その他は同じであるので図10中と同
一符号を付している。
回路と比べて、NチャネルMOSトランジスタN11のソ
ースを接地電位Vssに接続する代わりに信号出力端子11
に接続し、さらにPチャネルMOSトランジスタP21の
ソースを電源電位Vccに接続する代わりに信号出力端子
11に接続した点が異なり、その他は同じであるので図1
0中と同一符号を付している。
回路と比べて、PチャネルMOSトランジスタP11とN
チャネルMOSトランジスタN21を省略すると共に、N
チャネルMOSトランジスタN11のソースを接地電位V
ssに接続する代わりに信号出力端子11に接続し、さらに
PチャネルMOSトランジスタP21のソースを電源電位
Vccに接続する代わりに信号出力端子11に接続した点が
異なり、その他は同じであるので図10中と同一符号を
付している。
回路と比べて、PチャネルMOSトランジスタP12のゲ
ートの接続をPチャネルMOSトランジスタP2のゲー
トノードに変更し、NチャネルMOSトランジスタN22
のゲートの接続をNチャネルMOSトランジスタN2の
ゲートノードに変更すると共に、NチャネルMOSトラ
ンジスタN11のソースを接地電位Vssに接続する代わり
に信号出力端子11に接続し、さらにPチャネルMOSト
ランジスタP21のソースを電源電位Vccに接続する代わ
りに信号出力端子11に接続した点が異なり、その他は同
じであるので図10中と同一符号を付している。
回路と比べて、PチャネルMOSトランジスタP11とN
チャネルMOSトランジスタN21を省略し、Pチャネル
MOSトランジスタP12のゲートの接続をPチャネルM
OSトランジスタP2のゲートノードに変更し、Nチャ
ネルMOSトランジスタN22のゲートの接続をNチャネ
ルMOSトランジスタN2のゲートノードに変更すると
共に、NチャネルMOSトランジスタN11のソースを接
地電位Vssに接続する代わりに信号出力端子11に接続
し、さらにPチャネルMOSトランジスタP21のソース
を電源電位Vccに接続する代わりに信号出力端子11に接
続した点が異なり、その他は同じであるので図10中と
同一符号を付している。
変形例を示しており、それぞれの動作は前述した図12
の回路の動作とほぼ同様であるので、その説明を省略す
る。図26の変形例回路は前記図12の実施例回路と比
べて、PチャネルMOSトランジスタP11とNチャネル
MOSトランジスタN21を省略した点が異なり、その他
は同じであるので図12中と同一符号を付している。
回路と比べて、NチャネルMOSトランジスタN11のソ
ースを接地電位Vssに接続する代わりに前記NANDゲ
ート16の出力である信号VPを接続し、さらにPチャネ
ルMOSトランジスタP21のソースを電源電位Vccに接
続する代わりに前記NORゲート17の出力である信号V
Nを接続した点が異なり、その他は同じであるので図1
2中と同一符号を付している。
回路と比べて、PチャネルMOSトランジスタP11とN
チャネルMOSトランジスタN21を省略すると共に、N
チャネルMOSトランジスタN11のソースを接地電位V
ssに接続する代わりに前記NANDゲート16の出力であ
る信号VPに接続し、さらにPチャネルMOSトランジ
スタP21のソースを電源電位Vccに接続する代わりに前
記NORゲート17の出力である信号VNに接続した点が
異なり、その他は同じであるので図12中と同一符号を
付している。
回路と比べて、PチャネルMOSトランジスタP12のゲ
ートの接続をPチャネルMOSトランジスタP2のゲー
トノードに変更し、NチャネルMOSトランジスタN22
のゲートの接続をNチャネルMOSトランジスタN2の
ゲートノードに変更した点が異なり、その他は同じであ
るので図12中と同一符号を付している。
回路と比べて、PチャネルMOSトランジスタP11とN
チャネルMOSトランジスタN21を省略すると共に、P
チャネルMOSトランジスタP12のゲートの接続をPチ
ャネルMOSトランジスタP2のゲートノードに変更
し、NチャネルMOSトランジスタN22のゲートの接続
をNチャネルMOSトランジスタN2のゲートノードに
変更した点が異なり、その他は同じであるので図12中
と同一符号を付している。
回路と比べて、PチャネルMOSトランジスタP12のゲ
ートの接続をPチャネルMOSトランジスタP2のゲー
トノードに変更し、NチャネルMOSトランジスタN22
のゲートの接続をNチャネルMOSトランジスタN2の
ゲートノードに変更すると共に、NチャネルMOSトラ
ンジスタN11のソースを接地電位Vssに接続する代わり
に前記NANDゲート16の出力である信号VPに接続
し、さらにPチャネルMOSトランジスタP21のソース
を電源電位Vccに接続する代わりに前記NORゲート17
の出力である信号VNに接続した点が異なり、その他は
同じであるので図12中と同一符号を付している。
回路と比べて、PチャネルMOSトランジスタP11とN
チャネルMOSトランジスタN21を省略し、Pチャネル
MOSトランジスタP12のゲートの接続をPチャネルM
OSトランジスタP2のゲートノードに変更し、Nチャ
ネルMOSトランジスタN22のゲートの接続をNチャネ
ルMOSトランジスタN2のゲートノードに変更すると
共に、NチャネルMOSトランジスタN11のソースを接
地電位Vssに接続する代わりに前記NANDゲート16の
出力である信号VPに接続し、さらにPチャネルMOS
トランジスタP21のソースを電源電位Vccに接続する代
わりに前記NORゲート17の出力である信号VNに接続
した点が異なり、その他は同じであるので図12中と同
一符号を付している。
回路と比べて、NチャネルMOSトランジスタN11のソ
ースを接地電位Vssに接続する代わりに信号出力端子11
に接続し、さらにPチャネルMOSトランジスタP21の
ソースを電源電位Vccに接続する代わりに信号出力端子
11に接続した点が異なり、その他は同じであるので図1
2中と同一符号を付している。
回路と比べて、PチャネルMOSトランジスタP11とN
チャネルMOSトランジスタN21を省略すると共に、N
チャネルMOSトランジスタN11のソースを接地電位V
ssに接続する代わりに信号出力端子11に接続し、さらに
PチャネルMOSトランジスタP21のソースを電源電位
Vccに接続する代わりに信号出力端子11に接続した点が
異なり、その他は同じであるので図12中と同一符号を
付している。
回路と比べて、PチャネルMOSトランジスタP12のゲ
ートの接続をPチャネルMOSトランジスタP2のゲー
トノードに変更し、NチャネルMOSトランジスタN22
のゲートの接続をNチャネルMOSトランジスタN2の
ゲートノードに変更すると共に、NチャネルMOSトラ
ンジスタN11のソースを接地電位Vssに接続する代わり
に信号出力端子11に接続し、さらにPチャネルMOSト
ランジスタP21のソースを電源電位Vccに接続する代わ
りに信号出力端子11に接続した点が異なり、その他は同
じであるので図12中と同一符号を付している。
回路と比べて、PチャネルMOSトランジスタP11とN
チャネルMOSトランジスタN21を省略し、Pチャネル
MOSトランジスタP12のゲートの接続をPチャネルM
OSトランジスタP2のゲートノードに変更し、Nチャ
ネルMOSトランジスタN22のゲートの接続をNチャネ
ルMOSトランジスタN2のゲートノードに変更すると
共に、NチャネルMOSトランジスタN11のソースを接
地電位Vssに接続する代わりに信号出力端子11に接続
し、さらにPチャネルMOSトランジスタP21のソース
を電源電位Vccに接続する代わりに信号出力端子11に接
続した点が異なり、その他は同じであるので図12中と
同一符号を付している。
号出力回路の詳細な構成を示す回路図である。この実施
例回路では、ACバッファ制御回路15内に前記図10の
実施例回路と同様にPチャネルMOSトランジスタP11
〜P14、P21及びNチャネルMOSトランジスタN11、
N21〜N24が設けられると共に、前記図10の実施例回
路内の遅延回路21、24、インバータ22、25及びNORゲ
ート23、26の代わりにインバータ29〜32が設けられてい
る。なお、この場合は図16と同様にNチャネルMOS
トランジスタN11のソースにはNANDゲート16の出力
VPが接続され、PチャネルMOSトランジスタP21の
ソースにはNORゲート17の出力VNが接続されてい
る。
16の出力が供給され、このインバータ29の出力は前記M
OSトランジスタP14のゲートに供給される。上記イン
バータ30には前記NORゲート17の出力が供給され、こ
のインバータ30の出力は前記MOSトランジスタN24の
ゲートに供給される。上記インバータ31には信号出力端
子11の信号OUTPUTが供給され、このインバータ31
の出力は前記MOSトランジスタP11とN11の各ゲート
に供給される。上記インバータ32にも信号出力端子11の
信号OUTPUTが供給され、このインバータ32の出力
は前記MOSトランジスタN21とP21の各ゲートに供給
される。なお、前記MOSトランジスタP12及びMOS
トランジスタP13の各ゲートには図16の場合と同様に
NANDゲート16の出力及び制御信号ENABLEがそ
れぞれ供給され、前記MOSトランジスタN22及びMO
SトランジスタN23の各ゲートには図16の場合と同様
にNORゲート17の出力及び制御信号/ENABLEが
それぞれ供給される。
DATAに基づいてMOSトランジスタP11、N11、N
21、P21の制御を行っていたのに対し、この実施例回路
ではこれらのMOSトランジスタの制御を信号出力端子
11の信号を用いて行うように変更したものである。
変形例を示している。
ータ31、32のうち1個のインバータ32のみを設け、この
インバータ32の出力を前記MOSトランジスタP11とN
11の各ゲートにも供給するようにしたものである。
OSトランジスタN11のソースと接地電位Vssとの間に
NチャネルMOSトランジスタN12のソース・ドレイン
間を挿入し、このMOSトランジスタN12のゲートに前
記インバータ29の出力を供給すると共に、前記Pチャネ
ルMOSトランジスタP21のソースと電源電位Vccとの
間にPチャネルMOSトランジスタP22のソース・ドレ
イン間を挿入し、このMOSトランジスタP22のゲート
に前記インバータ30の出力を供給するようにしたもので
ある。
ータ31、32のうち1個のインバータ32のみを設け、この
インバータ32の出力を前記MOSトランジスタP11とN
11の各ゲートに供給し、前記NチャネルMOSトランジ
スタN11のソースと接地電位Vssとの間にNチャネルM
OSトランジスタN12のソース・ドレイン間を挿入し、
このMOSトランジスタN12のゲートに前記インバータ
29の出力を供給すると共に、前記PチャネルMOSトラ
ンジスタP21のソースと電源電位Vccとの間にPチャネ
ルMOSトランジスタP22のソース・ドレイン間を挿入
し、このMOSトランジスタP22のゲートに前記インバ
ータ30の出力を供給するようにしたものである。
OSトランジスタP12のゲートをPチャネルMOSトラ
ンジスタP2のゲートノードに接続すると共にNチャネ
ルMOSトランジスタN22のゲートをNチャネルMOS
トランジスタN2のゲートノードに接続するように変更
したものである。
ータ31、32のうち1個のインバータ32のみを設け、この
インバータ32の出力を前記MOSトランジスタP11とN
11の各ゲートに供給し、さらに前記PチャネルMOSト
ランジスタP12のゲートをPチャネルMOSトランジス
タP2のゲートノードに接続すると共にNチャネルMO
SトランジスタN22のゲートをNチャネルMOSトラン
ジスタN2のゲートノードに接続するように変更したも
のである。
OSトランジスタN11のソースと接地電位Vssとの間に
NチャネルMOSトランジスタN12のソース・ドレイン
間を挿入し、このMOSトランジスタN12のゲートに前
記インバータ29の出力を供給すると共に、前記Pチャネ
ルMOSトランジスタP21のソースと電源電位Vccとの
間にPチャネルMOSトランジスタP22のソース・ドレ
イン間を挿入し、このMOSトランジスタP22のゲート
に前記インバータ30の出力を供給し、さらに前記Pチャ
ネルMOSトランジスタP12のゲートをPチャネルMO
SトランジスタP2のゲートノードに接続すると共にN
チャネルMOSトランジスタN22のゲートをNチャネル
MOSトランジスタN2のゲートノードに接続するよう
に変更したものである。
のインバータ31、32のうち1個のインバータ32のみを設
け、このインバータ32の出力を前記MOSトランジスタ
P11とN11の各ゲートにも供給するようにしたものであ
る。
ータ31、32及びPチャネルMOSトランジスタP11とN
チャネルMOSトランジスタN21を省略し、前記Nチャ
ネルMOSトランジスタN11のソース及びPチャネルM
OSトランジスタP21のソースを信号出力端子11に接続
すると共に、NチャネルMOSトランジスタN11ゲート
に前記インバータ29の出力を、PチャネルMOSトラン
ジスタP21のゲートに前記インバータ30の出力をそれぞ
れ供給するようにしたものである。
チャネルMOSトランジスタP12のゲートをPチャネル
MOSトランジスタP2のゲートノードに接続し、Nチ
ャネルMOSトランジスタN22のゲートをNチャネルM
OSトランジスタN2のゲートノードに接続するように
したものである。
路13がMOSトランジスタで構成されている場合を説明
したが、バイポーラトランジスタを用いて構成してもよ
い。即ち、図47に示す実施例回路では、電源電位Vcc
と信号出力端子11との間にPNPトランジスタQ21のエ
ミッタ・コレクタ間が、信号出力端子11と接地電位Vss
との間にはNPNトランジスタQ22のコレクタ・エミッ
タ間がそれぞれ挿入され、PNPトランジスタQ21のベ
ースには前記Pチャネル側ACバッファ制御回路18の出
力が、NPNトランジスタQ22のベースには前記Nチャ
ネル側ACバッファ制御回路19の出力がそれぞれ供給さ
れる。また、図48に示す実施例回路のようにPNPト
ランジスタQ21のみを設け、図49に示す実施例回路の
ようにNPNトランジスタQ22のみを設けることもでき
る。
出力変化時にはAC仕様から自動的に決まる出力抵抗を
持ち、出力静止時にはDC仕様だけから決まる相対的に
大きな値の出力抵抗を持ち、出力変化時の電源電位や接
地電位の変動が出力ノードに影響し難く、出力ノイズが
抑制される半導体集積回路における信号出力回路を実現
することができる。
御順序の一例を示す回路図。
御順序の他の例を示す回路図。
回路の制御順序の一例を示す回路図。
回路の制御順序の他の例を示す回路図。
るACバッファ回路の制御順序の一例を示す回路図。
るACバッファ回路の制御順序の一例を示す回路図。
るACバッファ回路の制御順序の一例を示す回路図。
るACバッファ回路の制御順序の一例を示す回路図。
発明の第1の実施例の信号出力回路の一例を示す回路
図。
ート。
の回路図。
ッファ回路の制御順序の一例を示す回路図。
の回路図。
の回路図。
の回路図。
の回路図。
バッファ回路)、13…第2の出力バッファ回路(ACバ
ッファ回路)、14…第1の制御回路(トライステート制
御回路)、15…第2の制御回路(ACバッファ制御回
路)、16,26…NANDゲート、17,23…NORゲー
ト、18…Pチャネル側ACバッファ制御回路、19…Nチ
ャネル側ACバッファ制御回路、P1,P2,P11〜P
14,P21,P22…PチャネルMOSトランジスタ、N
1,N2,N11,N12,N21〜N24…NチャネルMOS
トランジスタ、21,24…遅延回路、22,24,27〜32…イ
ンバータ、Q21…PNPトランジスタ、Q22…NPNト
ランジスタ。
Claims (12)
- 【請求項1】 信号出力端子と、 各出力ノードが上記信号出力端子に共通に接続された第
1及び第2の出力バッファ回路と、 制御信号に基づいて上記第1及び第2の出力バッファ回
路の各出力ノードを高インピーダンス状態に制御すると
共に上記第1の出力バッファ回路の出力の変化時には上
記第2の出力バッファ回路を駆動し、上記第1の出力バ
ッファ回路の出力の静止時には上記第2の出力バッファ
回路の出力を高インピーダンス状態に制御する制御回路
とを具備したことを特徴とする半導体集積回路における
信号出力回路。 - 【請求項2】 前記第2の出力バッファ回路はMOSト
ランジスタまたはバイポーラトランジスタからなること
を特徴とする請求項1記載の半導体集積回路における信
号出力回路。 - 【請求項3】 前記制御回路は、前記第1の出力バッフ
ァ回路あるいはそれより前段の入力信号または前記出力
ノードのレベルに基ずいて前記第2の出力バッファ回路
を制御することを特徴とする請求項1記載の半導体集積
回路における信号出力回路。 - 【請求項4】 前記第2の出力バッファ回路は、高電位
側電源と第1の出力バッファ回路の出力ノードとの間に
接続されたPチャネルのMOS型またはPNP型の電流
吐き出し用のトランジスタからなり、 前記制御回路は、上記出力ノードが“L”レベルから
“H”レベルに変化する時に前記電流吐き出し用のトラ
ンジスタを一時的にオン状態にし、上記出力ノードが
“H”レベルで静止している時には上記電流吐き出し用
のトランジスタの制御電極を上記出力ノードに接続し、
上記出力ノードが“H”レベルから“L”レベルに変化
する時に前記電流吐き出し用のトランジスタの制御電極
を上記高電位側電源に接続するように構成されているこ
とを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載
の半導体集積回路における信号出力回路。 - 【請求項5】 前記第2の出力バッファ回路は、第1の
出力バッファ回路の出力ノードと低電位側電源との間に
接続されたNチャネルのMOS型またはNPN型の電流
吸い込み用のトランジスタからなり、 前記制御回路は、上記出力ノードが“H”レベルから
“L”レベルに変化する時に前記電流吸い込み用のトラ
ンジスタを一時的にオン状態にし、上記出力ノードが
“L”レベルで静止している時には上記電流吸い込み用
のトランジスタの制御電極を上記出力ノードに接続し、
上記出力ノードが“L”レベルから“H”レベルに変化
する時に前記電流吸い込み用のトランジスタの制御電極
を上記低電位側電源に接続するように構成されているこ
とを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載
の半導体集積回路における信号出力回路。 - 【請求項6】 前記第2の出力バッファ回路は、高電位
側電源と第1の出力バッファ回路の出力ノードとの間に
接続されたPチャネルのMOS型またはPNP型の電流
吐き出し用のトランジスタおよび上記出力ノードと低電
位側電源との間に接続されたNチャネルのMOS型また
はNPN型の電流吸い込み用のトランジスタからなり、 前記制御回路は、上記出力ノードが“L”レベルから
“H”レベルに変化する時に前記電流吐き出し用のトラ
ンジスタを一時的にオン状態にすると共に前記電流吸い
込み用のトランジスタの制御電極を上記低電位側電源に
接続し、上記出力ノードが“H”レベルで静止している
時には前記電流吐き出し用のトランジスタの制御電極を
上記出力ノードに接続し、上記出力ノードが“H”レベ
ルから“L”レベルに変化する時に前記電流吸い込み用
のトランジスタを一時的にオン状態にすると共に前記電
流吐き出し用のトランジスタの制御電極を上記高電位側
電源に接続するように構成されていることを特徴とする
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の半導体集積回
路における信号出力回路。 - 【請求項7】 前記制御回路は、前記電流吐き出し用の
トランジスタを一時的にオン状態にする時は、この電流
吐き出し用のトランジスタの制御電極を低電位側電源あ
るいは前記出力ノードに接続することを特徴とする請求
項4または6記載の半導体集積回路における信号出力回
路。 - 【請求項8】 前記制御回路は、前記出力ノードが
“H”レベルに設定されている状態の時には、ダイオー
ド素子を介して前記電流吐き出し用のトランジスタの制
御電極を前記出力ノードに接続することを特徴とする請
求項4または6または7記載の半導体集積回路における
信号出力回路。 - 【請求項9】 前記制御回路は、前記高電位側電源と電
流吐き出し用のトランジスタの制御電極との間に接続さ
れた第1のスイッチ素子と、上記電流吐き出し用のトラ
ンジスタの制御電極と出力ノードの間に接続された第2
のスイッチ素子と、上記電流吐き出し用のトランジスタ
の制御電極と低電位側電源あるいは出力ノードとの間に
接続された第3のスイッチ素子とを有し、これらの各ス
イッチ素子を所定の順序で制御することを特徴とする請
求項4または6または7または8記載の半導体集積回路
における信号出力回路。 - 【請求項10】 前記制御回路は、前記電流吸い込み用
のトランジスタを一時的にオン状態にする時は、この電
流吸い込み用のトランジスタの制御電極を高電位側電源
あるいは前記出力ノードに接続することを特徴とする請
求項5または6記載の半導体集積回路における信号出力
回路。 - 【請求項11】 前記制御回路は、前記出力ノードが
“L”レベルに設定されている状態の時には、ダイオー
ド素子を介して前記電流吸い込み用のトランジスタの制
御電極を前記出力ノードに接続することを特徴とする請
求項5または6または10記載の半導体集積回路におけ
る信号出力回路。 - 【請求項12】 前記制御回路は、前記電流吸い込み用
のトランジスタの制御電極と低電位側電源との間に接続
された第4のスイッチ素子と、上記電流吸い込み用のト
ランジスタの制御電極と出力ノードの間に接続された第
5のスイッチ素子と、前記高低電位側電源あるいは出力
ノードと上記電流吸い込み用のトランジスタの制御電極
との間に接続された第6のスイッチ素子とを有し、これ
らの各スイッチ素子を所定の順序で制御することを特徴
とする請求項5または6または10または11記載の半
導体集積回路における信号出力回路。
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