JPH052894A - データ出力回路 - Google Patents

データ出力回路

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JPH052894A
JPH052894A JP3154225A JP15422591A JPH052894A JP H052894 A JPH052894 A JP H052894A JP 3154225 A JP3154225 A JP 3154225A JP 15422591 A JP15422591 A JP 15422591A JP H052894 A JPH052894 A JP H052894A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速サイクルで動作する多ビット出力の半導
体メモリ等に設けられるデータ出力回路において、電源
間に流れる貫通電流や、電源電位VCC及び接地電位V
SS側のノイズ発生を低減する。 【構成】 出力端子Doutに“H”のデータ出力する
場合、PMOS41をオン状態にしてVCCの電荷をキ
ャパシタ51に蓄積しておき、NMOS31をオン状態
にすると同時に、PMOS41をオフさせて、キャパシ
タ51の蓄積電荷を出力端子Doutへ流す。Dout
に“L”のデータを出力する場合、NMOS42をオフ
状態にし、Doutの電荷をキャパシタ52へ蓄積して
おき、NMOS42をオン状態にすると同時にNMOS
32をオフ状態にし、キャパシタ32の蓄積電荷をVS
S側へ放電する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高速サイクルで動作す
る多ビット出力の半導体メモリ等の集積回路(IC)内
に設けられ、貫通電流や電源ノイズを低減するデータ出
力回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のデータ出力回路として
は、例えば図2のようなものがあった。以下、その構成
を説明する。
【0003】図2は、従来のデータ出力回路の一構成例
を示す回路図である。
【0004】このデータ出力回路は、例えば高速サイク
ルで動作する多ビット出力の半導体メモリに設けられて
いるもので、ラッチ回路10を有している。ラッチ回路
10は、アウトプットイネーブル信号OEにより活性化
され、相補的なデータDa,Dbの“H”,“L”の論
理状態を一時保持する回路であり、たすきがけ接続され
た2個のNANDゲート11,12より構成されてい
る。
【0005】ラッチ回路10の二つの出力端子には、出
力バッファ用のインバータ21,22を介して第1,第
2の出力トランジスタ31,32のゲートにそれぞれ接
続されている。第1,第2の出力トランジスタ31,3
2は、例ばNチャネル型MOSFET(以下、NMOS
という)でそれぞれ構成され、それらが電源電位(第1
の電源電位)VCCと接地電位(第2の電源電位)VS
Sとの間に直列接続されている。第1,第2の出力トラ
ンジスタ31,32間には、データ出力用の出力端子D
outが接続されている。
【0006】この種のデータ出力回路では、出力すべき
データDa,Dbがラッチ回路10でラッチされ、その
ラッチ出力がインバータ21,22で反転されて第1,
第2の出力トランジスタ31,32のゲートへそれぞれ
供給される。第1,第2の出力トランジスタ31,32
は、インバータ出力に基づきオン,オフ動作する。例え
ば、インバータ21の出力が“H”で、インバータ22
の出力が“L”の場合、第1の出力トランジスタ31が
オン状態となり、電源電位VCCから出力端子Dout
へ電荷が流れ、“H”のデータが出力される。インバー
タ22の出力が“H”の場合、第2の出力トランジスタ
32がオンし、出力端子Doutから接地電位VSSへ
電荷が流れ、“L”のデータが出力される。
【0007】このデータ出力回路では、出力端子Dou
tから“H”または“L”いずれかのデータを出力した
場合、該出力端子Doutに流れる電流は、直接、電源
電位VCC及び接地電位VSSから供給されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の回路では、次のような課題があった。
【0009】従来のデータ出力回路では、例えば第1,
第2の出力トランジスタ31,32のオン,オフタイミ
ングがずれると、該第1及び第2の出力トランジスタ3
1,32が瞬間的に双方オン状態となり、電源電位VC
Cから接地電位VSSへ貫通電流が流れる。このような
貫通電流が流れると、電源電位VCC及び接地電位VS
S側でノイズが発生する。特に、IC内に図2のような
回路が多数設けられた多ビット出力構成になると、電源
電位VCC及び接地電位VSSで発生するノイズが膨大
な量になる。このような大きなノイズが発生すると、I
Cの内部動作や、該ICが搭載されている装置等が、誤
動作を起こしやすくなり、アクセスタイムも長くなると
いう問題があり、それらを簡単に解決することが困難で
あった。本発明は、前記従来技術が持っていた課題とし
て、データ出力時に貫通電流及び電源ノイズが発生する
点について解決したデータ出力回路を提供するものであ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、半導体メモリ等のIC内に設けられ、第
1及び第2の電源電位間に出力端子を介して直列された
第1及び第2の出力トランジスタを備え、出力すべきデ
ータの論理“H”,“L”に応じて前記第1及び第2の
出力トランジスタをオン,オフ動作させて前記出力端子
からデータを出力するデータ出力回路において、次のよ
うな回路を設けている。
【0011】即ち、本発明では、前記第1の出力トラン
ジスタと前記第1の電源電位との間に接続された第1の
スイッチ手段と、前記第1の出力トランジスタと前記第
2の電源電位との間に接続された第1のキャパシタと、
前記第2の出力トランジスタと前記第2の電源電位との
間に接続された第2のスイッチ手段と、前記第2の出力
トランジスタと前記第1の電源電位との間に接続された
第2のキャパシタとを、設けている。
【0012】
【作用】本発明によれば、以上のようにデータ出力回路
を構成したので、例えば出力端子に“H”のデータを出
力する場合、第1のスイッチ手段をオン状態にして第1
のキャパシタに第1の電源電位からの電荷を蓄積してお
く。そして、出力時には、第1のキャパシタに蓄積れさ
た電荷を第1の出力端子を介して出力端子へ供給する。
また、出力端子に“L”のデータを出力する場合、第2
のスイッチ手段をオフ状態にし、オン状態の第2の出力
トランジスタを介して、出力端子から第2のキャパシタ
へ電荷を蓄積しておく。そして、出力時に、第2のキャ
パシタに蓄積された電荷を第2の電源電位へ放電する。
これにより、瞬間的に流れる貫通電流を減少できると共
に、第1及び第2の電源電位側のノイズ発生の防止が図
れる。従って、前記課題を解決できるのである。
【0013】
【実施例】図1は、本発明の一実施例を示すデータ出力
回路の回路図であり、従来の図2中の要素と共通の要素
には共通の符号が付されている。
【0014】このデータ出力回路は、従来と同様に、例
えば高速サイクルて動作する多ビット出力の半導体メモ
リ内に設けられるもので、出力すべき相補的なデータD
a,Dbをラッチするラッチ回路10と、該ラッチ出力
を駆動するインバータ21,22と、該インバータ出力
によってオン,オフ動作する直列接続の第1,第2の出
力トランジスタ31,32とを備えている。
【0015】本実施例の特徴は、これらの回路に、切換
信号DKbによりオン,オフ動作する第1のスイッチ手
段、例えばPチャネル型MOSFET(以下、PMOS
という)41と、切換信号DKaによりオン,オフ動作
する第2のスイッチ手段、例えばNMOS42と、MO
SFET等で形成される第1,第2のキャパシタ51,
52とを、付加している。
【0016】PMOS41は、第1の出力トランジスタ
31と電源電位VCCとの間に接続され、さらにその第
1の出力トランジスタ31と接地電位VSSとの間に第
1のキャパシタ51が接続されている。NMOS42
は、第2の出力トランジスタ32と接地電位VSSとの
間に接続され、さらにその第2の出力トランジスタ32
と電源電位VCCとの間に第2のキャパシタ52が接続
されている。
【0017】PMOS41及びNMOS42をオン,オ
フ制御するスイッチ制御回路60は、アウトプットイネ
ーブル信号OEを所定時間遅延させる遅延回路61を有
している。遅延回路61は、例えば直列接続された複数
段のインバータ61a,61b,61cで構成されてい
る。この遅延回路61では、各インバータ61a,61
b,61cの出力側に、寄生容量Cがそれぞれ結合して
いる。遅延回路61の出力側には、該遅延回路出力と信
号OEとの否定論理積をとるNANDゲート62が接続
されている。NANDゲート62の出力側には、信号反
転用のインバータ63,64が接続され、該インバータ
64から切換信号DKaが、該インバータ63から切換
信号DKbがそれぞれ出力されるようになっている。こ
の切換信号DKa,DKbは、相補的なパルスである。
【0018】次に、図3及び図4を参照しつつ、動作を
説明する。
【0019】なお、図3は図1の波形図、及び図4はそ
の図3中の時刻t1,t2付近の拡大波形図である。図
3中のHizは、出力端子Doutのハイインピーダン
ス状態を示す。図4中の期間T1は切換信号DKa,D
Kbのタイミングで第1,第2のキャパシタ51,52
に電荷を充電している期間、T2は切換信号DKa,D
Kbのタイミングで充電された第1,第2のキャパシタ
51,52から放電を行う期間、T3は切換信号DK
a,DKbのタイミングで直接、電源電位VCC、接地
電位VSSからの電荷を流す期間である。
【0020】出力端子Doutに、“H”のデ―タを出
力する場合、切換信号DKbを“L”にしてPMOS4
1をオン状態にし、電源電位VCCの電荷を第1のキャ
パシタ51に蓄積しておく。そして、アウトプットイネ
ーブル信号OEのタイミングで、ラッチ回路10のイン
バータ21側の出力端子を“L”にし、その“L”がイ
ンバータ21で反転されて第1の出力トランジスタ31
がオンする。これと同時に、時刻t1で切換信号DKb
を“H”にし、PMOS41をオフ状態にする。する
と、第1の出力トランジスタ31に対して電源電位VC
Cの印加が遮断され、第1のキャパシタ51に蓄積され
た電荷が、該第1の出力トランジスタ31を介して出力
端子Doutへ出力される。これにより、出力端子Do
utへ“H”のデータが出力されることになる。その
後、時刻t2において、切換信号DKbを“L”にし、
PMOS41を再びオン状態にすれば、該PMOS41
及び第1の出力トランジスタ31を介して電源電位VC
Cが出力端子Doutへ供給される。これにより、電源
電位VCC側の電源ノイズを低減できる。
【0021】出力端子Doutに“L”のデータを出力
する場合、データDbを“H”にし、切換信号DKaを
“L”にしてNMOS42をオフ状態にし、出力端子D
outの電荷を第2のキャパシタ32に蓄積しておく。
そして、アウトプットイネーブル信号OEのタイミング
で、切換信号DKaを“H”にしてNMOS42をオン
状態にする。これと同時に、ラッチ回路10のインバー
タ22側の出力端子を“H”にし、それをインバータ2
2で反転して第2の出力トランジスタ32をオフ状態に
する。すると、第2のキャパシタタ52に蓄積された電
荷が、NMOS42を介して接地電位VSSへ放電され
る。これにより、接地電位VSS側に生じるノイズも、
前記と同様に低減することができる。なお、第2の出力
トランジスタ32がオフ状態の時は、第1の出力トラン
ジスタ31もオフ状態のため、出力端子Doutはハイ
インピーダンス状態HiZになっている。
【0022】このように、本実施例では、第1,第2の
キャパシタ51,52の充放電を利用しているので、瞬
間的に流れる電源電位VCC及び接地電位VSS間の貫
通電流を減少できると共に、電源電位VCC及び接地電
位VSS側に生じるノイズも減少できる。従って、この
データ出力回路が形成されたICや、該ICを搭載した
装置等の誤動作を的確に防止し、アクセスタイムの高速
化が図れる。
【0023】なお、本発明は、図示の実施例に限定され
ず、種々の変形が可能である。その変形例としては、例
えば次のようなものがある。
【0024】(i)図1において、第1,第2の出力ト
ランジスタ31,32をPMOSや、バイポラートラン
ジスタ等といった他のトランジスタで構成してもよい。
また、それに応じてラッチ回路10を他の回路で構成し
たり、あるいはそれを省略してもよい。
【0025】(ii)PMOS41及びNMOS42を同
一極性のMOSFETやバイポラートランジスタ等とい
った他のスイッ手段で構成してもよい。また、このスイ
ッチ手段を制御するスイッチ制御回路60は、図示以外
のゲート回路や他の素子で構成することも可能である。
【0026】
【発明の効果】以上詳細に説明しように、本発明によれ
ば、第1,第2のスイッチ手段及び第1,第2のキャパ
シタを設けたので、第1,第2の出力トランジスタに対
して所定のタイミングで第1,第2のスイッチ手段をオ
ン,オフ動作させることにより、予め第1の電源電位か
ら第1のキャパシタに電荷を蓄積しておき、出力時には
該第1のキャパシタに蓄積された電荷を出力端子へ供給
すれば、第1の電源電位側のノイズを減少できる。さら
に、予め出力端子から第2のキャパシタへ電荷を蓄積し
ておき、出力時には第2の電源電位へその蓄積電荷を放
電するようにすれば、第2の電源電位側に生じるノイズ
を減少できる。しかも、タイミングのずれによって第
1,第2の出力トランジスタが同時にオン状態になって
も、第1及び第2の電源電位間に流れる貫通電流を防止
できる。
【0027】従って、本発明のデータ出力回路を、例え
ば高速サイクルで動作する多ビット出力の半導体メモリ
等といったICに設けることにより、該ICの内部動作
や、該ICを搭載する装置等の誤動作を的確に防止で
き、アクセスタイムの高速化等といった効果が期待でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のデータ出力回路の回路図であ
る。
【図2】従来のデータ出力回路の回路図である。
【図3】図1の動作を示す波形図である。
【図4】図3の拡大波形図である。
【符号の説明】
10 ラッチ回路 31,32 第1,第2の出力トランジスタ 41 PMOS(第1のスイッチ手段) 42 NMOS(第2のスイッチ手段) 51,52 第1,第2のキャパシタ 60 スイッチ制御回路 Da,Db データ出力回路 Dout 出力端子

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 集積回路内に設けられ、第1及び第2の
    電源電位間に出力端子を介して直列接続された第1及び
    第2の出力トランジスタを備え、出力すべきデータの論
    理に応じて前記第1及び第2の出力トランジスタをオ
    ン,オフ動作させて前記出力端子からデータを出力する
    データ回路において、前記第1の出力トランジスタと前
    記第1の電源電位との間に接続された第1のスイッチ手
    段と、前記第1の出力トランジスタと前記第2の電源電
    位との間に接続された第1のキャパシタと、前記第2の
    出力トランジスタと前記第2の電源電位との間に接続さ
    れた第2のスイッチ手段と、前記第2の出力トランジス
    タと前記第1の電源電位との間に接続された第2のキャ
    パシタとを、設けたことを特徴とするデータ出力回路。
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