JPH05191256A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH05191256A
JPH05191256A JP4004887A JP488792A JPH05191256A JP H05191256 A JPH05191256 A JP H05191256A JP 4004887 A JP4004887 A JP 4004887A JP 488792 A JP488792 A JP 488792A JP H05191256 A JPH05191256 A JP H05191256A
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JP
Japan
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circuit
signal
semiconductor device
driver circuit
input
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Pending
Application number
JP4004887A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeo Sumi
成生 角
Tatsuji Matsuura
達治 松浦
Koichi Seki
浩一 関
Mitsuru Hiraki
充 平木
Shigeki Imaizumi
栄亀 今泉
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Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Japan Display Inc
Original Assignee
Hitachi Device Engineering Co Ltd
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH05191256A publication Critical patent/JPH05191256A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide the semiconductor device the operation delay time of a bus driver circuit and capable of shortening improving the operating speed of the entire circuit. CONSTITUTION:The semiconductor device provided with plural circuit blocks 1, 2, a signal line 3, and a driver circuit 4 for the signal line 3 and transferring a signal to other circuit block via the driver circuit 4 and the signal line 3 is provided with a means 5 converting a low amplitude signal in a circuit block of a signal sender source into a higher amplitude signal than a power supply voltage of the circuit block and the driver circuit 4. Then the converted said signal is applied to the input to the driver circuit 4.

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、半導体集積回路に係
り、特に低電圧MOS型集積回路の高速化に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to speeding up a low voltage MOS type integrated circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】大規模論理LSIでは、チップ内の複数
の回路ブロック間に多数のバスラインが存在する。例え
ば、図2に示すように、機能ブロック1から機能ブロッ
ク2へ信号を転送する場合、機能ブロック1と機能ブロ
ック2の間をバスライン3で接続し、バスドライバ回路
6により信号を転送していた。このとき、バスラインを
駆動するバスドライバ回路6のトランジスタのゲートに
も回路ブロック内の電位と等しい信号が入力されてい
た。
2. Description of the Related Art In a large-scale logic LSI, many bus lines exist between a plurality of circuit blocks in a chip. For example, as shown in FIG. 2, when a signal is transferred from the functional block 1 to the functional block 2, the functional block 1 and the functional block 2 are connected by a bus line 3 and the signal is transferred by the bus driver circuit 6. It was At this time, a signal equal to the potential in the circuit block was also input to the gate of the transistor of the bus driver circuit 6 that drives the bus line.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】近年、チップの低消費
電力化を目的とし、チップの低電圧化が進んでいる。し
かし、同一プロセスにおいて回路の電源電圧を下げた場
合、消費電力が低減できると同時に、回路の動作速度も
低下する。特に、大きい寄生容量が存在するバスライン
を駆動するバスドライバ回路は、電源電圧が低下したた
めに遅延時間が増大し、回路全体の動作速度に与える影
響は大きい。本発明の目的は、低電圧回路において、バ
スドライバ回路の動作遅延時間を小さくし、回路全体の
動作速度を向上させる半導体装置を提供することにあ
る。
In recent years, with the aim of reducing the power consumption of the chip, the voltage of the chip has been reduced. However, when the power supply voltage of the circuit is lowered in the same process, the power consumption can be reduced, and at the same time, the operating speed of the circuit is reduced. In particular, a bus driver circuit that drives a bus line having a large parasitic capacitance has a long delay time due to a decrease in power supply voltage, and has a large effect on the operating speed of the entire circuit. An object of the present invention is to provide a semiconductor device that reduces the operation delay time of a bus driver circuit in a low voltage circuit and improves the operation speed of the entire circuit.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めには、バスドライバ回路の駆動能力を向上させ、遅延
時間を減少させる必要がある。バスドライバ回路の動作
速度低下の原因は、回路の電源電圧低下にともなうバス
ドライバ回路のゲート印加電圧の低下によるものであ
る。そこで、上記目的を達成するための本発明の半導体
装置は、複数の回路ブロックと、信号線と、信号線のド
ライバ回路を有して、信号の送出元の回路ブロックか
ら、ドライバ回路と信号線を介して他の回路ブロックに
信号を転送する半導体装置において、例えば図1に示す
ように、上記信号の送出元の回路ブロック1内における
低振幅信号を、該回路ブロック1および上記ドライバ回
路4の電源電圧より大きい高振幅信号に変換する手段5
を備えて、変換した該信号を上記ドライバ回路4の入力
に印加することとする。
In order to solve the above problems, it is necessary to improve the driving capability of the bus driver circuit and reduce the delay time. The cause of the decrease in the operating speed of the bus driver circuit is that the gate applied voltage of the bus driver circuit is decreased due to the decrease in the power supply voltage of the circuit. Therefore, a semiconductor device of the present invention for achieving the above object has a plurality of circuit blocks, a signal line, and a driver circuit for the signal line, and the driver circuit and the signal line are transmitted from the circuit block of the signal transmission source. In a semiconductor device that transfers a signal to another circuit block via a circuit, for example, as shown in FIG. 1, a low-amplitude signal in the circuit block 1 from which the signal is transmitted is transferred to the circuit block 1 and the driver circuit 4. Means 5 for converting into a high amplitude signal larger than the power supply voltage
And the converted signal is applied to the input of the driver circuit 4.

【0005】ここで、上記高振幅信号に変換する手段
を、例えば図1のように、集積回路の回路ブロック間に
信号を転送するバスライン3を駆動する場合は、バスド
ライバ回路4への入力に備えるようにすればよい。ある
いは、上記高振幅信号に変換する手段を、例えば図10
のように、論理集積回路31内のクロック生成回路32
から制御対象の回路ブロックにクロック信号を供給する
クロック信号線34を駆動する場合は、クロックドライ
バ回路33への入力に備えることとしてもよい。またあ
るいは、上記高振幅信号に変換する手段を、例えば図1
1のように、演算集積回路内の並列乗算器39のエンコ
ーダ40から出力信号線42を介してデコーダ43に信
号出力を与える出力ドライバ回路41への入力に備える
ようにしてもよい。
Here, when the means for converting to the high-amplitude signal drives the bus line 3 for transferring the signal between the circuit blocks of the integrated circuit as shown in FIG. 1, the input to the bus driver circuit 4 is performed. Be prepared for. Alternatively, the means for converting the signal into the high-amplitude signal may be, for example, as shown in FIG.
, The clock generation circuit 32 in the logic integrated circuit 31
When driving the clock signal line 34 that supplies the clock signal to the circuit block to be controlled from the above, it may be provided for the input to the clock driver circuit 33. Alternatively, a means for converting the signal into the high-amplitude signal is described in, for example, FIG.
As shown in FIG. 1, the input to the output driver circuit 41 that gives a signal output from the encoder 40 of the parallel multiplier 39 in the arithmetic integrated circuit to the decoder 43 via the output signal line 42 may be provided.

【0006】この場合の上記高振幅信号に変換する手段
は、該高振幅信号の電圧レベルを与える電圧電源間に接
続したCMOSインバータ回路を備えるものであり、該
CMOSインバータ回路は、第1導電形MOSトランジ
スタと第2導電形MOSトランジスタの直列構成を含
み、該直列構成は、ゲートを相互に接続して入力とし、
ドレインを相互に接続して出力とする構成と、第1導電
形MOSトランジスタのしきい値電圧を高く、第2導電
形MOSトランジスタのしきい値電圧を低く、または第
1導電形MOSトランジスタのしきい値電圧を低く、第
2導電形MOSトランジスタのしきい値電圧を高く、も
しくは第1導電形MOSトランジスタおよび第2導電形
MOSトランジスタの両方のしきい値電圧を高く設定す
る構成を備えるものとすれば回路も簡単で貫通電流の恐
れもなく好ましい。
In this case, the means for converting to the high-amplitude signal comprises a CMOS inverter circuit connected between voltage power supplies that provide the voltage level of the high-amplitude signal, and the CMOS inverter circuit is of the first conductivity type. A series configuration of a MOS transistor and a second conductivity type MOS transistor, the series configuration having gates connected to each other as an input;
A configuration in which the drains are connected to each other for output, and the threshold voltage of the first conductivity type MOS transistor is high and the threshold voltage of the second conductivity type MOS transistor is low, or the threshold voltage of the first conductivity type MOS transistor is low. And a threshold voltage of the second conductivity type MOS transistor is set to be high, or a threshold voltage of both the first conductivity type MOS transistor and the second conductivity type MOS transistor is set to be high. If so, the circuit is simple and there is no fear of through current, which is preferable.

【0007】さらにこの場合に、上記高振幅信号を入力
に与えて信号線を駆動するドライバ回路は、例えば図9
に示すように、該ドライバ回路の低電圧電源間にMOS
トランジスタを直列につないだ直列構成を含み、該直列
構成は、一方のMOSトランジスタのソースを他方のM
OSトランジスタのドレインに接続して出力とし、両ト
ランジスタのゲート入力には、一方の入力を他方に対し
て反転入力とするとともに、該両入力に上記高振幅信号
を印加するものであることとすれば、ドライバ回路の出
力電圧にトランジスタのしきい値電圧の降下をもたらす
こともなく、信号線の低電圧高速駆動上好ましい。
Further, in this case, the driver circuit for driving the signal line by giving the high amplitude signal to the input is, for example, as shown in FIG.
As shown in FIG.
It includes a series configuration in which transistors are connected in series, and the series configuration includes the source of one MOS transistor and the source of the other M transistor.
It is assumed that the output is connected to the drain of the OS transistor, and one input of the gate inputs of both transistors is an inverting input with respect to the other, and the high amplitude signal is applied to both inputs. For example, it is preferable for driving the signal line at a low voltage and a high speed without causing a drop in the threshold voltage of the transistor in the output voltage of the driver circuit.

【0008】[0008]

【作用】図1に示す高振幅信号8を例えばバスドライバ
回路4に入力する本発明の回路構成を用いた場合、図2
に示す低振幅信号12をバスドライバ回路6に入力する
従来の回路構成の場合に比較し、バスラインを高速化で
きる。例えば、図3に示す回路において、電源電圧が
1.5Vのとき、NMOSトランジスタ10のゲート入
力電圧を1V昇圧し2.5Vにした場合、信号の遅延時
間は約半分になる。このとき、PMOSトランジスタ9
は、従来と同じ低振幅信号12でよい。すなわち本発明
では上記高振幅信号8はドライバ回路のゲートに入力す
るだけであるから電力損失の増加を招かず、高速化をも
たらすことが可能になる。
When the high-amplitude signal 8 shown in FIG. 1 is input to the bus driver circuit 4, for example, when the circuit configuration of the present invention is used,
The bus line can be speeded up as compared with the conventional circuit configuration in which the low-amplitude signal 12 shown in (1) is input to the bus driver circuit 6. For example, in the circuit shown in FIG. 3, when the power supply voltage is 1.5V and the gate input voltage of the NMOS transistor 10 is boosted by 1V to 2.5V, the signal delay time becomes about half. At this time, the PMOS transistor 9
May be the same low amplitude signal 12 as in the prior art. That is, in the present invention, since the high-amplitude signal 8 is only input to the gate of the driver circuit, the power loss is not increased and the speed can be increased.

【0009】集積回路の回路ブロック間に信号を転送す
るバスラインや、論理集積回路内のクロック生成回路か
ら制御対象の回路ブロックにクロック信号を供給するク
ロック信号線や、あるいは、演算集積回路内の並列乗算
器のエンコーダからデコーダへの出力信号線は何れも負
荷容量が大きい。したがって、特に低電圧電源の場合の
これらの信号線のドライバ回路の入力に本発明の手段に
より高振幅信号を印加するようにすれば、低電圧回路に
も拘らず高速化を果たすことが可能になる。
A bus line for transferring a signal between circuit blocks of an integrated circuit, a clock signal line for supplying a clock signal from a clock generation circuit in a logic integrated circuit to a circuit block to be controlled, or a bus line in an arithmetic integrated circuit The output signal line from the encoder of the parallel multiplier to the decoder has a large load capacitance. Therefore, if a high-amplitude signal is applied to the inputs of the driver circuits for these signal lines especially in the case of a low-voltage power supply by the means of the present invention, high speed operation can be achieved despite the low-voltage circuit. Become.

【0010】[0010]

【実施例】本発明の第1の実施例を図1に示す。図1
は、本発明の回路構成による半導体集積回路である。図
1は、機能ブロック1から機能ブロック2へバスライン
3を介して信号を転送するものである。また、機能ブロ
ック1からの出力信号をレベル変換回路5により高電位
の信号に変換しバスドライバ回路4を駆動する回路構成
になっている。図1では、バスドライバ回路4の入力信
号の振幅が機能ブロック1内およびバスドライバ回路の
電源の電位より高くなっている。すなわち、レベル変換
回路5により高い信号振幅の信号に変換し、その信号を
バスドライバ回路4のゲートに入力し、バスドライバ回
路4の駆動能力を上げるものである。これにより、バス
ライン3の遅延時間を短縮できる。また、バスドライバ
のゲート電位のみを昇圧するものであるため、消費電力
の増大にはつながらない。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. Figure 1
Is a semiconductor integrated circuit having the circuit configuration of the present invention. In FIG. 1, a signal is transferred from the functional block 1 to the functional block 2 via the bus line 3. Further, the circuit configuration is such that the output signal from the functional block 1 is converted into a high potential signal by the level conversion circuit 5 to drive the bus driver circuit 4. In FIG. 1, the amplitude of the input signal of the bus driver circuit 4 is higher than the potential of the power source in the functional block 1 and the bus driver circuit. That is, the level conversion circuit 5 converts the signal into a signal having a high signal amplitude, and the signal is input to the gate of the bus driver circuit 4 to increase the driving capability of the bus driver circuit 4. As a result, the delay time of the bus line 3 can be shortened. Moreover, since only the gate potential of the bus driver is boosted, it does not lead to an increase in power consumption.

【0011】図3に第1の実施例で用いられるバスドラ
イバ回路4の具体的な回路例を示す。バスドライバ回路
は、バスラインがプリチャージ方式である場合、NMO
Sトランジスタ10およびプリチャージ用のPMOSト
ランジスタ9で構成される。ここで、具体的に駆動能力
向上の効果を、図3の回路の場合について示す。図3の
各種条件として、低電圧電源7および低振幅信号12が
1.5V、高振幅信号8が2.5V、バスライン3の負
荷容量CLが2pF、プリチャージ用のPMOSトラン
ジスタ9および駆動用のNMOSトランジスタ10のゲ
ート幅(W)が50μmのときの遅延時間は、0.22
nsであり、低振幅信号12をNMOSトランジスタ1
0のゲートに入力した場合の0.54nsに比べ約2倍
高速である。ただし、上記遅延時間の計算値は、計算機
シミュレーションによる値である。
FIG. 3 shows a specific circuit example of the bus driver circuit 4 used in the first embodiment. The bus driver circuit uses an NMO when the bus line is of the precharge type.
It is composed of an S transistor 10 and a PMOS transistor 9 for precharging. Here, the effect of improving the driving capability will be concretely shown in the case of the circuit of FIG. As various conditions in FIG. 3, the low-voltage power supply 7 and the low-amplitude signal 12 are 1.5 V, the high-amplitude signal 8 is 2.5 V, the load capacitance CL of the bus line 3 is 2 pF, the pre-charging PMOS transistor 9 and the driving circuit. When the gate width (W) of the NMOS transistor 10 is 50 μm, the delay time is 0.22
ns, the low amplitude signal 12 is transferred to the NMOS transistor 1
It is about twice as fast as 0.54 ns when input to the 0 gate. However, the calculated value of the delay time is a value obtained by computer simulation.

【0012】図4に第1の実施例で用いられるレベル変
換回路の具体的な回路例を示す。レベル変換回路は、4
個のMOSトランジスタを組み合わせたレベルシフト回
路部およびインバータ17により構成した。レベルシフ
ト回路部のPMOSトランジスタ13、14のソース
は、高電位電源11に接続され、NMOSトランジスタ
15、16のゲートには、低振幅信号12が入力され
る。そして、PMOSトランジスタ14とNMOSトラ
ンジスタ16のドレインから高振幅信号8が出力され、
バスドライバ回路のゲートに入力される。図4の回路
は、トランジスタ13と14のゲートに互いに他方のト
ランジスタのドレインの出力を入力する回路方式として
いるので高速化と貫通電流の低減を図り得る利点があ
る。
FIG. 4 shows a concrete circuit example of the level conversion circuit used in the first embodiment. The level conversion circuit is 4
It is composed of a level shift circuit unit and an inverter 17 in which individual MOS transistors are combined. The sources of the PMOS transistors 13 and 14 of the level shift circuit section are connected to the high potential power source 11, and the low amplitude signal 12 is input to the gates of the NMOS transistors 15 and 16. Then, the high amplitude signal 8 is output from the drains of the PMOS transistor 14 and the NMOS transistor 16,
It is input to the gate of the bus driver circuit. The circuit of FIG. 4 has a circuit system in which the outputs of the drains of the other transistors are input to the gates of the transistors 13 and 14, and therefore, there are advantages that the speedup and the through current can be reduced.

【0013】図5に、本発明の回路構成に用いられる他
のレベル変換回路の具体的な回路例を示す。図5に示す
回路は、ブートストラップ回路であり、PMOSトラン
ジスタ19とNMOSトランジスタ18、20、21お
よびコンデンサ22、23により構成され、低振幅の信
号を高振幅の信号にレベル変換するものである。図6
に、図5に示すブートストラップ回路の動作波形模式図
を示す。図5および図6を用いて回路の動作を説明する
と、まずIN1が”High”から”Low”へ変化す
るとPMOSトランジスタ19が”ON”し、NMOS
トランジスタ21が”OFF”する。これと同時に、I
N2が”High”に変化すると、NMOSトランジス
タ20のゲートに高電圧が印加されるため、NMOSト
ランジスタ20が強く”ON”し、出力端子が低電位電
源7まで上昇する。次に、IN2が”Low”に変化し
NMOSトランジスタ20が”OFF”して、OUTの
ノードが低電位電源7と切断されてからIN3が”Lo
w”から”High”へ変化すると、コンデンサ23の
影響で出力端子の電位がさらに△Vだけ上昇する。この
時の上昇電圧△Vは、コンデンサ23の容量値と出力端
子につながっている負荷容量によって決まる。このた
め、コンデンサ23の容量値が出力端子の負荷容量より
も十分大きい場合は低電位電源7の2倍まで電位が上昇
する。しかし、コンデンサ23の容量値があまり大きす
ぎると、コンデンサ23を充電するために大きな電力が
必要となり、低消費電力化には逆効果となる。このレベ
ル変換された高振幅信号8がバスドライバ回路のゲート
に入力される。
FIG. 5 shows a concrete circuit example of another level conversion circuit used in the circuit configuration of the present invention. The circuit shown in FIG. 5 is a bootstrap circuit, which is composed of PMOS transistors 19, NMOS transistors 18, 20, and 21 and capacitors 23 and 23, and converts a low-amplitude signal into a high-amplitude signal. Figure 6
5 shows a schematic diagram of operation waveforms of the bootstrap circuit shown in FIG. The operation of the circuit will be described with reference to FIGS. 5 and 6. First, when IN1 changes from “High” to “Low”, the PMOS transistor 19 turns “ON” and the NMOS transistor
The transistor 21 turns off. At the same time, I
When N2 changes to "High", a high voltage is applied to the gate of the NMOS transistor 20, so that the NMOS transistor 20 is strongly "ON" and the output terminal rises to the low potential power supply 7. Next, after IN2 changes to "Low", the NMOS transistor 20 turns "OFF", and the OUT node is disconnected from the low potential power supply 7, IN3 changes to "Lo".
When w ”changes to“ High ”, the potential of the output terminal further increases by ΔV due to the influence of the capacitor 23. The rising voltage ΔV at this time is the capacitance value of the capacitor 23 and the load capacitance connected to the output terminal. Therefore, when the capacitance value of the capacitor 23 is sufficiently larger than the load capacitance of the output terminal, the potential rises to twice the low potential power source 7. However, if the capacitance value of the capacitor 23 is too large, A large amount of power is required to charge 23, which is an adverse effect in reducing power consumption.The level-converted high-amplitude signal 8 is input to the gate of the bus driver circuit.

【0014】図7に、本発明の回路構成に用いられる他
のレベル変換回路の具体的な回路構成を示す。図7示す
回路は、CMOSインバータ構成のレベル変換回路であ
り、しきい値電圧Vthの高いPMOSトランジスタ2
4としきい値電圧Vthの低いNMOSトランジスタ2
5から成る。PMOSトランジスタ24のソースは、高
電位電源11に接続する。PMOSトランジスタ24と
NMOSトランジスタ25のゲートには、低振幅信号1
2を入力する。PMOSトランジスタ24のVth、回
路の電源電圧、低振幅信号の振幅を適切に設定すれば、
インバータの出力に、高電位電源11と等しい高振幅信
号8が出力される。例えば、入力される低振幅信号12
の”High”レベルが1.5V、高電位電源11が
2.5Vである場合、PMOSトランジスタ24のVt
hが1V以上であればレベル変換回路として機能する。
ここで、レベル変換回路としてVthの低い通常のCM
OSインバータを用いた場合では、入力の”High”
レベルの電位がPMOSトランジスタのソース電位から
Vth下がった電位よりも低いため、PMOSトランジ
スタが”OFF”せず常時貫通電流が流れ、消費電力が
増大する。しかし、本回路ではPMOSトランジスタ2
4のVthが高く、PMOSトランジスタ24とNMO
Sトランジスタ25が同時に”ON”しないため、貫通
電流を防止することができる。よって、本発明の回路を
用いることにより、少ない素子数でレベル変換回路を構
成できる。ここで図7では、PMOSトランジスタ24
としてVthの高いPMOSトランジスタを用いたが、
NMOSトランジスタ25と同様にVthの低いトラン
ジスタを用いて構成し、基板電位を変えることによりP
MOSトランジスタ24のVthを変える方法も考えら
れる。さらに、Vthの低いPMOSトランジスタ24
を用いた場合でも、図7で示す回路を縦列に多段接続す
ることにより、より高い電位までレベル変換することが
できる。
FIG. 7 shows a specific circuit configuration of another level conversion circuit used in the circuit configuration of the present invention. The circuit shown in FIG. 7 is a level conversion circuit having a CMOS inverter configuration, and the PMOS transistor 2 having a high threshold voltage Vth.
4 and NMOS transistor 2 having a low threshold voltage Vth
It consists of 5. The source of the PMOS transistor 24 is connected to the high potential power supply 11. The low amplitude signal 1 is applied to the gates of the PMOS transistor 24 and the NMOS transistor 25.
Enter 2. By properly setting the Vth of the PMOS transistor 24, the power supply voltage of the circuit, and the amplitude of the low-amplitude signal,
A high-amplitude signal 8 equal to the high-potential power supply 11 is output to the output of the inverter. For example, the input low amplitude signal 12
When the "High" level of the PMOS transistor 24 is 1.5V and the high potential power source 11 is 2.5V, the Vt of the PMOS transistor 24 is
If h is 1 V or more, it functions as a level conversion circuit.
Here, a normal CM having a low Vth is used as the level conversion circuit.
When the OS inverter is used, the input "High"
Since the level electric potential is lower than the electric potential which is Vth lower than the source electric potential of the PMOS transistor, the PMOS transistor does not “OFF” and the through current always flows, and the power consumption increases. However, in this circuit, the PMOS transistor 2
4 has a high Vth, and the PMOS transistor 24 and the NMO
Since the S-transistor 25 does not turn “ON” at the same time, a shoot-through current can be prevented. Therefore, by using the circuit of the present invention, the level conversion circuit can be configured with a small number of elements. Here, in FIG. 7, the PMOS transistor 24
A PMOS transistor with high Vth is used as
Like the NMOS transistor 25, it is configured by using a transistor having a low Vth, and P by changing the substrate potential.
A method of changing the Vth of the MOS transistor 24 can be considered. Further, the PMOS transistor 24 having a low Vth
Even in the case of using, the levels shown in FIG. 7 can be converted to a higher potential by connecting the circuits shown in FIG. 7 in cascade.

【0015】次に、本発明の回路構成に用いられる他の
バスドライバ回路の基本回路構成を図8に示す。図8に
示すバスドライバ回路は、プリチャージ方式ではないバ
スラインに適用できる回路である。ここで、図8に示す
ようなCMOSインバータ回路をバスドライバ回路に用
いた場合、低電位電源7の電位が低いとPMOSトラン
ジスタ26の駆動能力が大幅に低下するという問題が生
じる。これは、電源電圧が低下すると、PMOSトラン
ジスタ26のソース電位と入力信号の”Low”レベル
との電位差が小さくなるため、PMOSトランジスタの
性質上”ON”時の電流駆動能力が低下するからであ
る。この問題は、図9に示すような構成の回路を用いる
ことにより解決できる。図9に示す回路は、NMOSト
ランジスタ29、30の2個を直列に接続した構成を採
る。NMOSトランジスタ29のドレインには、低電圧
電源7を接続する。また、NMOSトランジスタ29の
ゲートを制御するためにインバータ28を配置する。こ
のインバータ28の電源は、高電位電源11に接続す
る。NMOSトランジスタ29、30のゲートにはレベ
ル変換回路より出力された高電位振幅の信号8が入力さ
れる。図9に示す回路を用いることにより高速化できる
理由は、PMOSトランジスタに比べNMOSトランジ
スタの方がキャリアの移動度が約3倍大きいことであ
る。また、NMOSトランジスタのゲートに高電圧を印
加することにより、ゲート−ソース間の電位を大きくす
ることができ、トランジスタを強く”ON”させること
ができるからである。従来、図9に示す回路をバスドラ
イバ回路に用いた場合、NMOSトランジスタのドレイ
ン電位とゲート入力の信号電位が等しいため、回路の出
力電位の”High”レベルは、電源電圧−Vthまで
しか上昇しなかった。そのため、低電圧回路のバスドラ
イバ回路などの出力バッファには信号レベルの低下が生
じるため不適当であった。しかし、本発明の回路構成で
は、NMOSトランジスタ29のゲートに高電位の信号
を入力するため、電源電圧−Vthの電位降下が起こら
ず、低電圧回路用のバスドライバ回路や出力バッファと
して使用可能である。また、従来使用していたCMOS
インバータを用いた場合、低電圧電源の使用により、P
MOSトランジスタのゲート−ソース間の電位が小さく
なり駆動能力低下が問題となったが、図9の回路はNM
OSトランジスタで構成され、ゲートには高電圧が印加
されるためゲート−ソース間の電位差が大きく、電源電
圧低下による駆動能力低下は問題とならない。図9で
は、NMOSトランジスタ29のゲートを制御するため
に、インバータ28を用いたが、NMOSトランジスタ
30をインバータにより制御してもよい。
Next, FIG. 8 shows a basic circuit configuration of another bus driver circuit used in the circuit configuration of the present invention. The bus driver circuit shown in FIG. 8 is a circuit applicable to a bus line that is not of the precharge type. Here, when the CMOS inverter circuit as shown in FIG. 8 is used for the bus driver circuit, there arises a problem that the driving capability of the PMOS transistor 26 is significantly reduced when the potential of the low potential power source 7 is low. This is because the potential difference between the source potential of the PMOS transistor 26 and the “Low” level of the input signal decreases when the power supply voltage decreases, and the current drive capability when the transistor is “ON” decreases due to the nature of the PMOS transistor. .. This problem can be solved by using a circuit configured as shown in FIG. The circuit shown in FIG. 9 has a configuration in which two NMOS transistors 29 and 30 are connected in series. The low voltage power supply 7 is connected to the drain of the NMOS transistor 29. In addition, an inverter 28 is arranged to control the gate of the NMOS transistor 29. The power source of the inverter 28 is connected to the high potential power source 11. The high potential amplitude signal 8 output from the level conversion circuit is input to the gates of the NMOS transistors 29 and 30. The reason why the speed can be increased by using the circuit shown in FIG. 9 is that the carrier mobility of the NMOS transistor is about three times higher than that of the PMOS transistor. Also, by applying a high voltage to the gate of the NMOS transistor, the potential between the gate and the source can be increased, and the transistor can be strongly turned “ON”. Conventionally, when the circuit shown in FIG. 9 is used for a bus driver circuit, since the drain potential of the NMOS transistor and the signal potential of the gate input are equal, the “High” level of the output potential of the circuit rises only up to the power supply voltage −Vth. There wasn't. Therefore, the output buffer such as a bus driver circuit of a low voltage circuit is unsuitable because the signal level is lowered. However, in the circuit configuration of the present invention, since a high-potential signal is input to the gate of the NMOS transistor 29, the potential drop of the power supply voltage -Vth does not occur and it can be used as a bus driver circuit or an output buffer for a low-voltage circuit. is there. Also, the CMOS that was used in the past
When an inverter is used, P
Although the gate-source potential of the MOS transistor becomes small and the driving capability is deteriorated, the circuit of FIG.
Since it is composed of an OS transistor and a high voltage is applied to the gate, the potential difference between the gate and the source is large, and there is no problem in lowering the driving capability due to the lowering of the power supply voltage. In FIG. 9, the inverter 28 is used to control the gate of the NMOS transistor 29, but the NMOS transistor 30 may be controlled by the inverter.

【0016】本発明の第2の実施例を図10に示す。図
10は、論理LSI31の回路構成を示したものであ
る。論理LSI31は、通常多数の機能ブロックにより
構成されている。図10では、多数の機能ブロックとし
て機能ブロック35〜38で示してある。そして、各機
能ブロックは、制御信号としてクロック生成回路32か
らクロック信号が供給されている。このように、クロッ
ク生成回路の出力信号線34には、多数の機能ブロック
が接続されているため、負荷容量が大きい。よって、ク
ロックドライバ回路は負荷容量が大きく、論理LSI3
1全体を低電圧化した場合、クロックドライバ回路33
の遅延により問題が生じる。特に、論理LSIにおける
クロック信号は、LSI全体を制御しており、クロック
信号の動作周波数の低下は、LSI全体の性能の低下に
つながる。ここで、図10に示すようにクロック生成回
路からの出力信号をレベル変換回路5により高い信号振
幅の信号に変換し、その信号をクロックドライバ回路3
3のゲートに入力すれば低電圧時でもクロック信号の動
作周波数の低下を防止することができる。このように、
バスライン以外でも負荷容量が大きい信号線に本発明の
回路を用いれば、低電圧時でも遅延時間を短縮すること
ができる。
A second embodiment of the present invention is shown in FIG. FIG. 10 shows a circuit configuration of the logic LSI 31. The logic LSI 31 is usually composed of many functional blocks. In FIG. 10, functional blocks 35 to 38 are shown as a large number of functional blocks. Then, each functional block is supplied with a clock signal from the clock generation circuit 32 as a control signal. As described above, since a large number of functional blocks are connected to the output signal line 34 of the clock generation circuit, the load capacity is large. Therefore, the clock driver circuit has a large load capacity and the logic LSI 3
When the voltage of the whole 1 is lowered, the clock driver circuit 33
Delay causes problems. In particular, the clock signal in the logic LSI controls the entire LSI, and a reduction in the operating frequency of the clock signal leads to a reduction in the performance of the entire LSI. Here, as shown in FIG. 10, the output signal from the clock generation circuit is converted into a signal having a high signal amplitude by the level conversion circuit 5, and the signal is converted into the clock driver circuit 3.
By inputting to the gate of 3, it is possible to prevent the operating frequency of the clock signal from being lowered even when the voltage is low. in this way,
If the circuit of the present invention is used for a signal line having a large load capacity other than the bus line, the delay time can be shortened even when the voltage is low.

【0017】本発明の第3の実施例を図11に示す。図
11は、2次のブースアルゴリズムを用いた並列型乗算
器39のブースエンコーダ40とブースデコーダ43の
一部分について示したものである。ブースエンコーダ4
0は、入力の2進数を演算のためのコードに変換する回
路である。ブースデコーダ43は、2つの入力信号の間
で部分積を計算する回路である。ここで、8×8ビット
の乗算器を構成した場合について考えると、ブースエン
コーダ40の出力信号線42には最大9個のブースデコ
ーダ回路43が接続される。また、ブースエンコーダ4
0の出力信号線42は、配線長が長いため負荷容量がか
なり大きい。8×8ビット並列型CMOS乗算器の場
合、ブースエンコーダの1信号線当たりの負荷容量は約
1pFにもなる。上記理由により、並列型乗算器39を
低電圧化した場合は、ブースエンコーダ40の信号を出
力する出力ドライバ回路41の遅延が原因となり、乗算
器全体の速度低下が生じる。ここで、図11に示すよう
にブースエンコーダ40からの出力信号を、レベル変換
回路5により高い信号振幅の信号に変換し、その信号を
出力ドライバ回路41のゲートに入力すれば、低電圧時
でも遅延時間を短縮することができる。このように、バ
スライン以外でも負荷容量が大きい信号線に本発明の回
路を用いれば、低電圧時でも遅延時間を短縮することが
できる。
A third embodiment of the present invention is shown in FIG. FIG. 11 shows a part of the Booth encoder 40 and the Booth decoder 43 of the parallel type multiplier 39 using the secondary Booth algorithm. Booth encoder 4
Reference numeral 0 is a circuit for converting an input binary number into a code for calculation. The Booth decoder 43 is a circuit that calculates a partial product between two input signals. Here, considering a case where a multiplier of 8 × 8 bits is configured, a maximum of nine Booth decoder circuits 43 are connected to the output signal line 42 of the Booth encoder 40. Also, booth encoder 4
Since the output signal line 42 of 0 has a long wiring length, the load capacitance is considerably large. In the case of the 8 × 8 bit parallel type CMOS multiplier, the load capacitance per signal line of the Booth encoder is about 1 pF. For the above reason, when the voltage of the parallel type multiplier 39 is lowered, the delay of the output driver circuit 41 which outputs the signal of the Booth encoder 40 causes the speed reduction of the entire multiplier. Here, as shown in FIG. 11, if the output signal from the Booth encoder 40 is converted into a signal of high signal amplitude by the level conversion circuit 5 and the signal is input to the gate of the output driver circuit 41, even at low voltage. The delay time can be shortened. Thus, by using the circuit of the present invention for a signal line having a large load capacitance other than the bus line, the delay time can be shortened even when the voltage is low.

【0018】以上に示した実施例では、回路内の電位4
4およびドライバ回路の入力電位45が図12に示すよ
うに正の電位の場合で、かつ信号の低電位側が何れもG
NDレベルであり、信号の高電位側が異なる場合につい
てのみ説明した。しかし、回路内の電位44およびドラ
イバ回路の入力電位45が上記と異なる場合でも本発明
が適用できる。例えば図13に示すように、回路内の電
位44およびドライバ回路の入力電位45が負の場合
で、かつ信号の高電位側が何れもGNDレベルで、信号
の低電位側が異なる場合においても本発明を適用でき
る。この場合、バスドライバ回路入力電位45の信号
は、PMOSトランジスタのゲートに入力することにな
る。これは、回路内の電位44およびドライバ回路の入
力電位45が何れも負電位であるため、PMOSトラン
ジスタのゲートに負電位の高振幅信号を印加しることに
より、ゲート−ソース間の電位を大きくすることがで
き、トランジスタを強く“ON”させることができるか
らである。また、このような負の電源電圧下でのレベル
変換回路は、トランジスタの極性を逆にすることによ
り、所望の出力を得ることができる。
In the embodiment shown above, the potential 4 in the circuit is
4 and the input potential 45 of the driver circuit is a positive potential as shown in FIG. 12, and the low potential side of the signal is G
Only the case of the ND level and the high potential side of the signal is different has been described. However, the present invention can be applied even when the potential 44 in the circuit and the input potential 45 of the driver circuit are different from the above. For example, as shown in FIG. 13, even when the potential 44 in the circuit and the input potential 45 of the driver circuit are negative, and the high potential side of the signal is at the GND level and the low potential side of the signal is different, the present invention is applied. Applicable. In this case, the signal of the bus driver circuit input potential 45 is input to the gate of the PMOS transistor. Since the potential 44 in the circuit and the input potential 45 of the driver circuit are both negative potentials, the potential between the gate and the source is increased by applying a high amplitude signal of negative potential to the gate of the PMOS transistor. This is because the transistor can be strongly turned on. Further, such a level conversion circuit under a negative power supply voltage can obtain a desired output by reversing the polarities of the transistors.

【0019】その他の電源電圧の設定例として、図14
〜図17が考えられる。図14では、回路内の電位44
およびドライバ回路の入力電位45の高電位側が、GN
Dよりも高い+VDDの電位で一致して、回路内の電位
44は、+VDD〜GNDの範囲で変化し、ドライバ回
路の入力電位45は、+VDD〜−VSSまで変化する
場合について示したものである。この場合では、図13
のときと同様にPMOSトランジスタのゲートに負電位
の高振幅信号を入力するように回路を構成することによ
り発明の効果が得られる。また、図15では、回路内の
電位44およびドライバ回路の入力電位45の低電位側
が−VSSで一致して、回路内の電位44は、−VSS
〜GNDの範囲で変化し、ドライバ回路の入力電位45
は−VSS〜+VDDの範囲で変化する場合について示
したものである。この場合では、本実施例で詳細に示し
たようにNMOSトランジスタのゲートに高振幅の信号
を入力することにより、発明の効果を得ることができ
る。さらに、図16、図17に示すように回路内の電位
44がGND〜+VDDまたは−VSS〜GNDの範囲
で変化するとき、バスドライバ回路の入力電位45を−
VSS〜+VDDHまたは−VSSL〜+VDDまで変
化するように回路を構成すれば、PMOSトランジスタ
およびNMOSトランジスタの両方を強く“ON”させ
ることができるため、CMOS構成のドライバ回路を用
いても本発明の効果を期待できる。このとき、リーク電
流を防止するように、基板の電位はドライバ回路の入力
電位45の中の最高電位または最低電位に設定する必要
がある。
FIG. 14 shows another example of setting the power supply voltage.
~ Fig. 17 can be considered. In FIG. 14, the potential 44 in the circuit
And the high potential side of the input potential 45 of the driver circuit is GN
It is shown that the potential 44 in the circuit changes in the range of + VDD to GND, and the input potential 45 of the driver circuit changes from + VDD to −VSS in agreement with the potential of + VDD higher than D. .. In this case, FIG.
The effect of the present invention can be obtained by configuring the circuit so that a high-amplitude signal of negative potential is input to the gate of the PMOS transistor as in the case of. In FIG. 15, the potential 44 in the circuit and the low potential side of the input potential 45 of the driver circuit match at −VSS, and the potential 44 in the circuit is −VSS.
To GND, the input potential 45 of the driver circuit changes.
Shows the case where it changes in the range of −VSS to + VDD. In this case, the effect of the invention can be obtained by inputting a high-amplitude signal to the gate of the NMOS transistor as described in detail in this embodiment. Further, as shown in FIGS. 16 and 17, when the potential 44 in the circuit changes within the range of GND to + VDD or −VSS to GND, the input potential 45 of the bus driver circuit is changed to −.
If the circuit is configured so as to change from VSS to + VDDH or −VSSL to + VDD, both the PMOS transistor and the NMOS transistor can be strongly turned “ON”. Therefore, even when a CMOS driver circuit is used, the effect of the present invention can be obtained. Can be expected. At this time, the potential of the substrate needs to be set to the highest potential or the lowest potential of the input potentials 45 of the driver circuit so as to prevent the leakage current.

【0020】使用される電源電圧の例を図12〜図17
に示したが、本発明では、回路内の電位よりもバスドラ
イバ回路の入力に高振幅の信号を印加することにより、
何れの場合の電源電圧を使用した場合でも、ドライバ回
路の駆動能力を上げ、信号の遅延時間を低減するもので
ある。
Examples of power supply voltage used are shown in FIGS.
However, in the present invention, by applying a signal with a high amplitude to the input of the bus driver circuit than the potential in the circuit,
Regardless of which case the power supply voltage is used, the driving capability of the driver circuit is increased and the signal delay time is reduced.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明によれば、信号線を駆動するドラ
イバ回路のゲート電位を昇圧することにより、ドライバ
回路の遅延時間を低減する効果がある。例えば、1マシ
ンサイクルで動作する回路群の中で、ドライバ回路の遅
延時間の占める割合が小さい場合では、本発明の回路に
よる速度向上の効果は小さい。しかし、1マシンサイク
ルの中でドライバ回路の遅延時間の占める割合が大きい
場合では、本発明の回路による速度向上の効果は非常に
大きい。
The present invention has the effect of reducing the delay time of the driver circuit by boosting the gate potential of the driver circuit that drives the signal line. For example, when the ratio of the delay time of the driver circuit in the circuit group operating in one machine cycle is small, the effect of improving the speed by the circuit of the present invention is small. However, when the ratio of the delay time of the driver circuit in one machine cycle is large, the effect of speed improvement by the circuit of the present invention is very large.

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

【図1】本発明による半導体装置の第1の実施例を示す
図。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a semiconductor device according to the present invention.

【図2】従来の回路構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a conventional circuit configuration.

【図3】本発明による半導体装置の実施例に使用される
バスドライバ回路の具体的回路構成を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a specific circuit configuration of a bus driver circuit used in an embodiment of a semiconductor device according to the present invention.

【図4】レベル変換回路の具体的回路構成例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a specific circuit configuration example of a level conversion circuit.

【図5】レベル変換回路の他の具体的回路構成例を示す
図。
FIG. 5 is a diagram showing another specific circuit configuration example of the level conversion circuit.

【図6】図5に示すレベル変換回路の動作波形模式図。6 is a schematic diagram of operation waveforms of the level conversion circuit shown in FIG.

【図7】レベル変換回路のもう1つの具体的回路構成を
示す図。
FIG. 7 is a diagram showing another specific circuit configuration of the level conversion circuit.

【図8】従来のバスドライバ回路の具体的回路構成を示
す図。
FIG. 8 is a diagram showing a specific circuit configuration of a conventional bus driver circuit.

【図9】本発明の回路構成に使用されるバスドライバ回
路の具体的回路構成を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing a specific circuit configuration of a bus driver circuit used in the circuit configuration of the present invention.

【図10】本発明による半導体装置の第2の実施例を示
す図。
FIG. 10 is a diagram showing a second embodiment of the semiconductor device according to the present invention.

【図11】本発明による半導体装置の第3の実施例を示
す図。
FIG. 11 is a diagram showing a third embodiment of the semiconductor device according to the present invention.

【図12】本発明による半導体装置の実施例で使用され
る信号振幅の電位を示す図。
FIG. 12 is a diagram showing a potential of a signal amplitude used in an example of a semiconductor device according to the present invention.

【図13】本発明による半導体装置の実施例で使用され
る信号振幅の電位を示す図。
FIG. 13 is a diagram showing a potential of a signal amplitude used in an example of a semiconductor device according to the present invention.

【図14】本発明による半導体装置の実施例で使用され
る信号振幅の電位を示す図。
FIG. 14 is a diagram showing a potential of a signal amplitude used in an example of a semiconductor device according to the present invention.

【図15】本発明による半導体装置の実施例で使用され
る信号振幅の電位を示す図。
FIG. 15 is a diagram showing a potential of a signal amplitude used in an example of a semiconductor device according to the present invention.

【図16】本発明による半導体装置の実施例で使用され
る信号振幅の電位を示す図。
FIG. 16 is a diagram showing a potential of a signal amplitude used in an example of a semiconductor device according to the present invention.

【図17】本発明による半導体装置の実施例で使用され
る信号振幅の電位を示す図。
FIG. 17 is a diagram showing a potential of a signal amplitude used in an example of a semiconductor device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……機能ブロック1 2……機能ブ
ロック2 3……バスライン 4……バスド
ライバ回路 5……レベル変換回路 6……バスド
ライバ回路 7……低電位電源 8……高振幅
信号 9……PMOSトランジスタ 10…NMO
Sトランジスタ 11…高電位電源 12…低振幅
信号 13…PMOSトランジスタ 14…PMO
Sトランジスタ 15…NMOSトランジスタ 16…NMO
Sトランジスタ 17…インバータ 18…NMO
Sトランジスタ 19…PMOSトランジスタ 20…NMO
Sトランジスタ 21…NMOSトランジスタ 22…コンデ
ンサ 23…コンデンサ 24…PMO
Sトランジスタ 25…NMOSトランジスタ 26…PMO
Sトランジスタ 27…NMOSトランジスタ 28…インバ
ータ 29…NMOSトランジスタ 30…NMO
Sトランジスタ 31…論理LSI 32…クロッ
ク生成回路 33…クロックドライバ回路 34…出力信
号線 35…機能ブロック1 36…機能ブ
ロック2 37…機能ブロック3 38…機能ブ
ロック4 39…並列型乗算器 40…ブース
エンコーダ 41…出力ドライバ回路 42…出力信
号線 43…ブースデコーダ 44…回路内
の電位 45…ドライバ回路の入力電位
1 ... Function block 1 2 ... Function block 2 3 ... Bus line 4 ... Bus driver circuit 5 ... Level conversion circuit 6 ... Bus driver circuit 7 ... Low potential power supply 8 ... High amplitude signal 9 ... PMOS transistor 10 ... NMO
S transistor 11 ... High potential power supply 12 ... Low amplitude signal 13 ... PMOS transistor 14 ... PMO
S transistor 15 ... NMOS transistor 16 ... NMO
S transistor 17 ... Inverter 18 ... NMO
S transistor 19 ... PMOS transistor 20 ... NMO
S transistor 21 ... NMOS transistor 22 ... Capacitor 23 ... Capacitor 24 ... PMO
S transistor 25 ... NMOS transistor 26 ... PMO
S transistor 27 ... NMOS transistor 28 ... Inverter 29 ... NMOS transistor 30 ... NMO
S transistor 31 ... Logic LSI 32 ... Clock generation circuit 33 ... Clock driver circuit 34 ... Output signal line 35 ... Functional block 1 36 ... Functional block 2 37 ... Functional block 3 38 ... Functional block 4 39 ... Parallel multiplier 40 ... Booth Encoder 41 ... Output driver circuit 42 ... Output signal line 43 ... Booth decoder 44 ... Potential in circuit 45 ... Input potential of driver circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角 成生 千葉県茂原市早野3681番地 日立デバイス エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 松浦 達治 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 関 浩一 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 平木 充 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 今泉 栄亀 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shigeo Kaku, 3681 Hayano, Mobara-shi, Chiba Hitachi Device Engineering Co., Ltd. In-house (72) Koichi Seki 1-280, Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo, Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor, Mitsuru Hiraki, 1-280, Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo, Hitachi, Central Research Center (72) Inventor Eigame Imaizumi 5-20-1 Kamimizumoto-cho, Kodaira-shi, Tokyo Hiritsu Cho-LS Engineering Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の回路ブロックと、信号線と、信号線
のドライバ回路を有して、信号の送出元の回路ブロック
から、ドライバ回路と信号線を介して他の回路ブロック
に信号を転送する半導体装置において、 上記信号の送出元の回路ブロック内における低振幅信号
を、該回路ブロックおよび上記ドライバ回路の電源電圧
より大きい高振幅信号に変換する手段を備えて、変換し
た該信号を上記ドライバ回路の入力に印加することを特
徴とする半導体装置。
1. A circuit having a plurality of circuit blocks, a signal line, and a driver circuit for the signal line, and transferring a signal from a signal source circuit block to another circuit block via the driver circuit and the signal line. In the semiconductor device according to the present invention, there is provided means for converting a low-amplitude signal in the circuit block that is the source of the signal into a high-amplitude signal that is larger than the power supply voltage of the circuit block and the driver circuit, and the converted signal is the driver. A semiconductor device characterized by being applied to an input of a circuit.
【請求項2】請求項1記載の半導体装置において、上記
高振幅信号に変換する手段を、集積回路の回路ブロック
間に信号を転送するバスラインを駆動するバスドライバ
回路への入力に備えることを特徴とする半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, further comprising means for converting the high-amplitude signal into an input to a bus driver circuit for driving a bus line for transferring a signal between circuit blocks of an integrated circuit. Characteristic semiconductor device.
【請求項3】請求項1記載の半導体装置において、上記
高振幅信号に変換する手段を、論理集積回路内のクロッ
ク生成回路から制御対象の回路ブロックにクロック信号
を供給するクロック信号線を駆動するクロックドライバ
回路への入力に備えることを特徴とする半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the means for converting into the high-amplitude signal drives a clock signal line for supplying a clock signal from a clock generation circuit in a logic integrated circuit to a circuit block to be controlled. A semiconductor device provided for input to a clock driver circuit.
【請求項4】請求項1記載の半導体装置において、上記
高振幅信号に変換する手段を、演算集積回路内の並列乗
算器のエンコーダから出力信号線を介してデコーダに信
号出力を与える出力ドライバ回路への入力に備えること
を特徴とする半導体装置。
4. A semiconductor device according to claim 1, wherein the means for converting into the high-amplitude signal, an output driver circuit for giving a signal output from an encoder of a parallel multiplier in an arithmetic integrated circuit to a decoder via an output signal line. A semiconductor device characterized in that it is prepared for input to.
【請求項5】請求項1から請求項4の何れかに記載の半
導体装置において、上記高振幅信号に変換する手段は、
該高振幅信号の電圧レベルを与える電圧電源間に接続し
たCMOSインバータ回路を備えるものであり、該CM
OSインバータ回路は、第1導電形MOSトランジスタ
と第2導電形MOSトランジスタの直列構成を含み、該
直列構成は、ゲートを相互に接続して入力とし、ドレイ
ンを相互に接続して出力とする構成と、第1導電形MO
Sトランジスタのしきい値電圧を高く、第2導電形MO
Sトランジスタのしきい値電圧を低く、または第1導電
形MOSトランジスタのしきい値電圧を低く、第2導電
形MOSトランジスタのしきい値電圧を高く、もしくは
第1導電形MOSトランジスタおよび第2導電形MOS
トランジスタの両方のしきい値電圧を高く設定する構成
を備えるものであることを特徴とする半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the means for converting into the high-amplitude signal comprises:
A CM inverter circuit connected between voltage power supplies that provide the voltage level of the high-amplitude signal;
The OS inverter circuit includes a series configuration of a first-conductivity-type MOS transistor and a second-conductivity-type MOS transistor, which has a configuration in which gates are connected to each other for input and drains are connected to each other for output. And the first conductivity type MO
The threshold voltage of the S transistor is high, and the second conductivity type MO
The threshold voltage of the S transistor is low, the threshold voltage of the first conductivity type MOS transistor is low, the threshold voltage of the second conductivity type MOS transistor is high, or the first conductivity type MOS transistor and the second conductivity type. Shaped MOS
A semiconductor device comprising a structure in which both threshold voltages of transistors are set high.
【請求項6】請求項1から請求項5の何れかに記載の半
導体装置において、上記高振幅信号を入力に与えて信号
線を駆動するドライバ回路は、該ドライバ回路の低電圧
電源間にMOSトランジスタを直列につないだ直列構成
を含み、該直列構成は、一方のMOSトランジスタのソ
ースを他方のMOSトランジスタのドレインに接続して
出力とし、両トランジスタのゲート入力には、一方の入
力を他方に対して反転入力とするとともに、該両入力に
上記高振幅信号を印加するものであることを特徴とする
半導体装置。
6. The semiconductor device according to claim 1, wherein a driver circuit for driving the signal line by applying the high-amplitude signal to an input is a MOS between low-voltage power supplies of the driver circuit. It includes a series configuration in which transistors are connected in series. The series configuration is configured such that the source of one MOS transistor is connected to the drain of the other MOS transistor to provide an output, and the gate inputs of both transistors have one input to the other. On the other hand, the semiconductor device is characterized in that it has an inverting input and applies the high-amplitude signal to the both inputs.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001211065A (en) * 2000-01-26 2001-08-03 Sanyo Electric Co Ltd Level shift circuit
JP2005189680A (en) * 2003-12-26 2005-07-14 Sony Corp Buffer circuit, circuit for driving display device and display device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001211065A (en) * 2000-01-26 2001-08-03 Sanyo Electric Co Ltd Level shift circuit
JP2005189680A (en) * 2003-12-26 2005-07-14 Sony Corp Buffer circuit, circuit for driving display device and display device

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