JPH05259876A - プルアップ回路 - Google Patents

プルアップ回路

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JPH05259876A
JPH05259876A JP4337909A JP33790992A JPH05259876A JP H05259876 A JPH05259876 A JP H05259876A JP 4337909 A JP4337909 A JP 4337909A JP 33790992 A JP33790992 A JP 33790992A JP H05259876 A JPH05259876 A JP H05259876A
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JP
Japan
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pull
circuit
chip
terminal
output
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Pending
Application number
JP4337909A
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English (en)
Inventor
Kenneth E Posse
ケニス・イー・ポーセ
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HP Inc
Original Assignee
Hewlett Packard Co
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/01Modifications for accelerating switching
    • H03K19/017Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits
    • H03K19/01707Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits in asynchronous circuits
    • H03K19/01721Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits in asynchronous circuits by means of a pull-up or down element

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Abstract

(57)【要約】 【目的】選択的にイネーブル/ディスエーブルを制御す
るプルアップ回路。 【構成】本発明は、プルアップまたはプルダウンされる
ラインとバイアス電圧(正電圧VDD、負電圧VSS等)間
を接続さえるプルアップ・トランジスタから構成され
る。トランジスタの制御リードはよって外部からアクセ
ス可能である。制御リードをVDDまたはVSSに接続さ
せ、トランジスタによってプルアップをイネーブルまた
はディスエーブルさせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に電子回路集積化
技術に関するものである。より詳細には、ユーザがチッ
プ以外で(off the chip)選択的にイネーブル(enabl
e)、あるいはディスエーブル(disable)させることが
可能なオンチップ・プルアップ/プルダウン回路に関す
る。
【0002】
【従来技術とその問題点】エレクトロニクス分野の技術
進歩において、回路の集積密度も絶えず増大し続けてい
る。ディスクリートな素子は、プリント配線配線基板に
搭載された集積回路(IC)に取って代わられた。IC
は、チップを保護すると共にチップへのI/O(入出
力)信号アクセス手段を与えるパッケージに実装された
シリコン・ダイ(チップ)が含まれている。中規模集積
(MSI)チップは、様々なパッケージの形で製造され
ている(例えば、デュアル・イン・ライン・パッケージ
(DIP)、ピン・グリッド・アレイ、サーディップ
(cerdip) 等)。シリコン・ダイのサイズがさらに小さ
くなり、その結果、大規模集績(LSI)さらには超大
規模集積(VLSI)チップへと集積度が増加したこと
は、ハイブリッドなパッケージ(すなわち、いくつかの
裸シリコン・チップを共通のセラミックまたはシリコン
基板に取り付けたもの)、TAB(テープ式自動ボンデ
ィング)、ASIC及び表面実装技術の開発につながっ
た。
【0003】この分野の現行の技術水準は、集積度をV
LSIをはるかに上回る水準にまで押し上げている。そ
の結果、動作クロック速度が増加して(例えば、109 Hz
に近付きつつある)、複雑な実装上の問題が新たに生じ
るに至った。これがマルチチップ・モジュール(MC
M)の開発につながることになる。MCMは、共通基板
上に複数のシリコン・ダイを実装するウェーハ・サイズ
の集積ハイブリッド技術である。チップ上で相互接続
(電極配線)システムを形成するために用いられるもの
と同様なプロセスを用いて、共通基板上でチップ−チッ
プ間相互接続配線を形成することができる。
【0004】MCMは、より速い入出力速度、I/Oレ
ートとより速い信号処理速度をに対応することができる
よう、より多くのチップを互いにさらに近接させて実装
することができる。これは、薄膜マイクロリソグラフィ
技術によって形成される特有の細線(fine line) 相互接
続配線を用いることによって達成される。プルアップ抵
坑は回路基板上のアナログ・デバイス中で相当大きな割
合を占める。従って、回路サイズをさらに小さくするた
めに、プルアップ抵抗自体を直接チップ上に作り込むこ
とが極めて望ましい。プルアップ抵坑(または単に「プ
ルアップ」)は、バイアス電圧をディジタル回路中のワ
イヤ(例えばバス)へ供給するのに使われる簡単な回路
(例えば抵抗器)である。従来、「プルアップ(pull-u
p) 」という用語は、論理ハイ(HIGH)(例えば、
ある正の電圧)に相当するバイアス電圧を供給するため
の回路を意味している。これに対して、「プルダウン(p
ull-down) 」という用語は、論理ロー(LOW)(例え
ば接地またはある負の電圧)に相当するバイアス電圧を
供給するための回路を意味するものとして使われてい
た。本願明細書においては、「プルアップ」という用語
は、別途明記しない限り、プルアップ回路またはプルダ
ウン回路のどちらかを意味する総称として用いる。
【0005】プルアップ回路は様々な目的のために用い
られる。例えば、オープン・ドレイン型またはオープン
・コレクタ型出力に論理ハイ能力を提供し、トーテム・
ポール型出力へより大きい電流ソース能力を与え、バス
上のノイズによる影響の制御を助け、バスに終端負荷を
与える(すなわち、高周波リンギングを防ぐための減衰
を提供する)等のために用いることができる。プルアッ
プ回路は、抵抗器よりむしろトランジスタ(例えばFE
T)を用いて等価のものをチップ上に容易に作り込むこ
とができる。プルアップ回路をチップ上で入力端子また
は出力端子に接続させることができる。例えば、プルア
ップ回路は、ゲート及びドレイン・リードが正電圧電源
DDに接続され、ソース・リードをプルアップ(pull u
p) すべきI/O端子に接続されたNチャネル・ディプ
リーション・モードMOSFETで構成させることがで
きる。この構成は、トランジスタを定電流源と同じよう
に動作させ、VDDをI/O端子に供給させる。このよう
に、「プルアップ」という用語は、抵抗器のみに限定さ
れず、プルアップ機能を遂行するあらゆる回路を含む総
称である。
【0006】オンチップ・プルアップ回路を設ける場合
の主な問題点は、プルアップが常に必要であるとは限ら
ないことが要因の非融通性(inflexibility) の問題があ
る。例えば、通常バスに接続される(従ってプルアップ
を必要とする)ICは、個別に設計、製造されるもので
はない。従って、全てのICはプルアップ回路を備える
かまたは備えないものとして製造されなければならな
い。バスに接続された各チップ上のプルアップ回路が使
われるとすると、デバイスがバスをローにさせるために
シンクさせなければならない電流が大きく増加し、電流
シンク・トランジスタの制限より大きくなることがあ
る。例えば、バスが6つの出力ドライバと接続し、各ド
ライバが(nominal) 5mAを供給することが可能なオン
チップ・プルアップ回路を含む場合、6つの中の1つの
出力がバスをローにさせ(pull)、30mAをシンクさせ
なければならない。この電流は、シンク型出力ドライバ
の電流処理能力を越えて、出力ドライバがバスをローに
させたり、過大電流によって損傷することがある。
【0007】代替案として、ICチップ毎にプルアップ
回路があるものとプルアップ回路がないものの2種類を
製造する方法があげられる。この方法によれば、例え
ば、上述の6つの中の1つのチップだけをオンチップ・
プルアップ回路を備えることができる。しかしながら、
この方法は煩わしく、費用がかかり、商業ベースでは受
け入れられにくい。従って、選択的にイネーブル/ディ
スエーブルさせることが可能なオンチップ・プルアップ
回路が要望されている。
【0008】
【発明の目的】本発明の目的は、上述の問題点を解消
し、選択的にイネーブル化/ディスエーブル化すること
が可能なオンチップ・プルアップ回路を提供することに
ある。
【0009】
【発明の概要】本発明においては、プルアップ・トラン
ジスタ(例えばMOSFET)をI/O端子に接続さ
せ、ハイにプルアップすることを可能にする。このオン
チップ・プルアップ・トランジスタの制御リードを外部
からアクセス可能にし、プルアップ回路のスイッチのオ
ン/オフさせる。以下、本発明を添付図面に示す実施例
により詳細に説明する。
【0010】
【発明の実施例】本発明の実施例を示す図面では、同等
の構成素子には同様の参照番号を示す。図1及び図2に
は、従来のプルアップ回路を示す。図1では、従来のプ
ルアップ抵坑器R1がバス102と接続している。出力
ドライバ104を有するICチップ100には出力端子
106が設けられる。出力端子106はバス102を駆
動する。出力ドライバ104は、一般に、トーテム・ポ
ール型トランジスタ・ドライバのカスケード・アレイよ
り構成される。ドライバ104は、チップ100の内部
論理によって制御される。ドライバ104は、3状態デ
バイスであってもよい(すなわち、ディスエーブル)。
【0011】論理電源電圧VDDは、抵抗器R1を介して
バス102に印加される。VDDは、負の電圧またはゼロ
ボルト(すなわち接地電圧)であるVSSに対して正の電
圧を供給する。この正電圧はバス102を論理ハイ状態
に駆動させる。このプルアップ回路が供給することがで
きる最大電流は抵抗器R1の値によって制御される。
【0012】図2は、オンチップ・プルアップ回路を有
するICチップ200を示す。チップ100の場合と同
様に、出力ドライバ104が出力端子106を駆動させ
る。バス102は出力端子106と接続される。図1の
抵抗器R1は、トランジスタQ1を用いてチップ200
内に設けられている。トランジスタQ1のソース・リー
ドは出力端子106に結合される。バス102は出力端
子106に接続されている。トランジスタQ1のゲート
及びドレイン・リードは、Q1が定電流源のように動作
するようVDDに結合される。このようにして、プルアッ
プ回路自体がチップ上で実現される。しかしながら、上
に述べたように、このタイプのオンチップ・プルアップ
回路は融通性がなく、使用するのに望ましくないことが
多い。
【0013】以下、本発明の好適な実施例を図3及び図
4に基づいて詳述する。図3は、本発明の一実施例のI
Cチップ300の一部の回路図を示す。前述のチップ1
00の場合と同様に、出力ドライバ104はバス102
を駆動する。プルアップ・トランジスタQ1は、チップ
300内に設けられた出力端子106と接続される。Q
1の導電チャンネル(ドレイン‐ソース)は、VDDと出
力端子との間に接続される。Q1のゲート・リード(す
なわち制御リード)は、制御端子302を介して外部か
らアクセス可能になっている。すなわち、Q1のゲート
・リードは、従来のオンチップ・プルアップのようにV
DDとは接続しておらず、チップ外に引き出される。従っ
て、ユーザは以下に説明するように制御端子302を介
してトランジスタQ1を制御することができる。
【0014】図4は、入力端子404及び内部論理40
2を含むICチップ300全体のブロック図を示す。内
部論理402は出力ドライバ104を制御する。図面に
は示されていないが、プルダウン回路もプルアップ回路
とほぼ同様にして実現することができる。だだし、プル
ダウン回路の場合は、Q1の導電チャンネルはVSSとバ
ス102との間に接続することになる。これによって、
プルダウン回路は、バスが通常時ロー(ハイではない)
にバイアスされるよう、バスをVSS(VDDではない)に
接続することが可能となる。
【0015】本発明に係るプルアップ回路の一実施例で
は、Q1はドレイン・リードがVDDと接続し、ソース・
リードがバス102に接続されたNチャネル・ディプリ
ーションモードMOSFET(MOS電界効果トランジ
スタ)よりなる。この回路で、VDDを端子302に接続
すると、Q1中に導電チャンネルが確立され、プルアッ
プ回路がイネーブルされる。逆に、VSS(例えば接地)
を端子302に接続すると、Q1がオフとなることによ
りプルアップ回路がディスエーブルされ、Q1の導電チ
ャンネルを介してバス102にVDDが供給されなくな
る。同様に、本発明に係るプルダウン回路の一実施例に
おいては、Q1はドレインリードがVSSに接続され、ソ
ース・リードがバス102へ接続されたPチャネル・デ
ィプリーションモードMOSFETを用いて実施され
る。この場合、VSSを端子302に接続すると、Q1中
に導電チャンネルが確立され、プルダウン回路がイネー
ブルされる。逆に、VDDを端子302に接続すると、Q
1がオフになることによってプルダウン回路がディスエ
ーブルされ、VSSがQ1の導電チャンネルを介してバス
102に供給されなくなる。
【0016】上記に説明した本発明の実施例は、例示的
な説明を目的とするものである。他のトランジスタ技術
(例えばJFET、VFET、エンハンスメントモード
MOSFET等)を用いてトランジスタQ1を実際に作
り込むことが可能であるということは当業者にとって自
明のことである。さらに、本発明のプルアップ回路は、
ICチップの出力端子に結合する場合について説明した
が、本発明はICチップの入力端子をプルアップ(また
はプルダウン)するために使用することも可能である。
本発明は、MCMの環境下で使用するのに特に好適であ
るが、他方では、全ての集積回路パッケージにとっても
有用である。以上、本発明をその実施例により詳細に説
明したが、当業者であれば、本発明の要旨及び範囲から
逸脱することなく形態並びに細部について様々な変形態
様が可能であるということは明らかに理解できる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明ではICチ
ップに容易に装備され、回路のオン・オフを選択的に外
部から制御することが可能なプルアップ回路を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のディスクリートなプルアップ抵抗回路の
概略図。
【図2】従来のオンチップ実装のプルアップ抵抗回路の
概略図。
【図3】本発明のー実施例であるプルアップ回路の概略
図。
【図4】本発明のー実施例が実装される集積回路チップ
の概略図。
【符号の説明】
100、200、300:ICチップ 102:バス 104:出力ドライバ 106:出力端子 302:制御端子 402:内部論理 404:入力端子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】集積回路チップに入出力端子にバイアス電
    圧を選択的に供給するプルアップ回路において、 制御リードと導電性チャネルを有するトランジスタから
    構成され、 前記導電性チャネルによってバイアス電圧源と前記集積
    回路チップの入出力端子間を接続させ、 前記制御リードによって集積回路チップとの接続を解除
    させ外部からアクセス可能にすることを特徴とするプル
    アップ回路。
  2. 【請求項2】請求項第2項記載のプルアップ回路におい
    て、前記トランジスタはFETであり、前記導電性チャ
    ネルは前記FETのソース・リートとドレイン・リード
    の間に形成され、前記制御リードは前記FETのゲート
    ・リードであることを特徴とするプルアップ回路。
  3. 【請求項3】通信のための入力端子及び出力端子を有す
    る複数の入出力端子と、前記入力端子から入力信号を受
    信し、応答する出力信号を生成する内部論理と、前記内
    部論理と接続し、前記出力信号を増幅し、前記出力端子
    に前記出力信号を供給する出力ドライバ手段と、前記入
    出力端子のーつと接続し、バイアス電圧を供給しするプ
    ルアップ手段とから成り、前記プルアップ手段は、選択
    的にインエーブル/ディスエーブルさせるためにチップ
    から離れてアクセス可能となる制御リードを有すること
    を特徴とする集積回路チップ。
JP4337909A 1991-11-25 1992-11-25 プルアップ回路 Pending JPH05259876A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/797,613 US5237221A (en) 1991-11-25 1991-11-25 On-chip pull-up circuit which may be selectively disabled
US797,613 1991-11-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05259876A true JPH05259876A (ja) 1993-10-08

Family

ID=25171324

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JP4337909A Pending JPH05259876A (ja) 1991-11-25 1992-11-25 プルアップ回路

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JP (1) JPH05259876A (ja)

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