JPH05290572A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

Semiconductor integrated circuit

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JPH05290572A
JPH05290572A JP4115426A JP11542692A JPH05290572A JP H05290572 A JPH05290572 A JP H05290572A JP 4115426 A JP4115426 A JP 4115426A JP 11542692 A JP11542692 A JP 11542692A JP H05290572 A JPH05290572 A JP H05290572A
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JP
Japan
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power supply
threshold value
stage
external input
line
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JP4115426A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Takai
康浩 高井
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

PURPOSE:To reduce the source voltage dependency of the threshold value of an external input first stage circuit and to enlarge a margin to a TTL interface on a system sharing source voltages 5V+ or -10% and 3.3V+ or -0.3V. CONSTITUTION:MOSFETs Q3, Q4 regarding an external input signal and a constant voltage signal as gates respectively are connected between an output nodal point and a grounded line in series to the external input first stage circuit consisting of the MOSFETs Q1 and Q2. The MOSFETs Q5, Q6, Q7 are diode- connected in series to a constant voltage signal nodal point between with a power source line and a resistance element is connected between the grounded line and the nodal point. Since the Q4 is turned on when source voltage is high, a first stage threshold value becomes low and when source voltage becomes low and Q4 is turned off, the threshold value becomes high. Further, the constant voltage is signal nodal point is set by resistance-division.

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、半導体集積回路に関
し、特にTTLインターフェースを保証する外部信号入
力回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to an external signal input circuit that guarantees a TTL interface.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の半導体集積回路は、外部信号入力
回路としてインバータのP型MOS電界効果トランジス
タ(以下、FETという)とN型MOSFETのトラン
ジスタとの能力比を変えることにより、TTLインター
フェースを保証していた。
2. Description of the Related Art A conventional semiconductor integrated circuit guarantees a TTL interface by changing the capacity ratio between a P-type MOS field effect transistor (hereinafter referred to as FET) of an inverter and an N-type MOSFET transistor as an external signal input circuit. Was.

【0003】図6は、従来例の半導体集積回路である。
Q1 はP型MOSFET、Q2 はN型MOSFET、I
Nは外部入力節点、NOはトランジスタQ1 ,Q2 から
なる外部信号入力初段回路の出力節点である。
FIG. 6 shows a conventional semiconductor integrated circuit.
Q1 is a P-type MOSFET, Q2 is an N-type MOSFET, I
N is an external input node, and NO is an output node of the external signal input first stage circuit composed of the transistors Q1 and Q2.

【0004】たとえば、汎用品であるダイナミック・ラ
ンダム・アクセス・メモリ(以下、DRAMという)
は、規格として電源電圧Vccは5V±10%、ハイ・レ
ベル入力電圧V1Hは最小2.4V、ロウ・レベル入力電
圧V1Lは最大0.8Vと標準化されている。
For example, a dynamic random access memory (hereinafter referred to as DRAM) which is a general-purpose product
Are standardized such that the power supply voltage Vcc is 5V ± 10%, the high level input voltage V1H is a minimum of 2.4V, and the low level input voltage V1L is a maximum of 0.8V.

【0005】外部信号入力初段回路は、上の規格を満足
するために、トランジスタQ1 とQ2 の電流能力の比較
を変えて、しきい値を変えている。
In the external signal input first stage circuit, the threshold value is changed by changing the comparison of the current capabilities of the transistors Q1 and Q2 in order to satisfy the above standard.

【0006】以下に、その原理を説明する。まず、トラ
ンジスタQ1 とQ2 の能力が等しい場合、電源電圧5V
のとき入力節点INが2.5VでトランジスタQ1 とQ
2 のオン抵抗が等しくなり、出力節点NOは2.5Vと
なる。すなわち、このときの入力しきい値は2.5Vで
ある。
The principle will be described below. First, if the transistors Q1 and Q2 have the same capability, the power supply voltage is 5V.
When the input node IN is 2.5V, the transistors Q1 and Q
The ON resistances of 2 become equal, and the output node NO becomes 2.5V. That is, the input threshold value at this time is 2.5V.

【0007】次に、接地線側につながるトランジスタQ
2 の能力がQ1 に対し大きい場合には、電源電圧5Vで
入力節点INを2.5Vとしたとき、トランジスタQ2
のオン抵抗がQ1 のそれに対し小さくなるので、出力節
点NOは2.5Vより低くなる。
Next, a transistor Q connected to the ground line side
When the capacity of 2 is larger than that of Q1, when the power supply voltage is 5V and the input node IN is 2.5V, the transistor Q2
Since the on resistance of is smaller than that of Q1, the output node NO becomes lower than 2.5V.

【0008】CMOSインバータの入出力特性から明ら
かなように、しきい値付近での出力レベルは入力レベル
の変化と比較し大きく変化する。すなわち、出力節点N
Oの2.5Vよりの変位は入力節点での変位より大き
く、次段出力はほぼ完全にCMOSレベル、すなわち電
源線レベルまたは接地線レベルになる。
As is clear from the input / output characteristics of the CMOS inverter, the output level near the threshold value greatly changes compared with the change of the input level. That is, the output node N
The displacement of O from 2.5 V is larger than the displacement at the input node, and the output of the next stage is almost completely at the CMOS level, that is, the power supply line level or the ground line level.

【0009】したがって、この場合、入力節点INのレ
ベルを2.5Vより下げると、出力節点NOが2.5V
となる。つまり、入力しきい値は2.5Vより低くな
る。以上のように、初段の出力節点と接地線を接続する
トランジスタの能力を上げることで、初段の入力しきい
値を下げている。
Therefore, in this case, if the level of the input node IN is lowered below 2.5V, the output node NO becomes 2.5V.
Becomes That is, the input threshold is lower than 2.5V. As described above, the input threshold of the first stage is lowered by increasing the ability of the transistor that connects the output node of the first stage and the ground line.

【0010】なお、トランジスタのスレッショルド電圧
は半導体製造プロセスでばらつき易く、また内部動作に
伴うノイズにより電源線レベルや接地線レベルが変動し
たとき、それぞれ初段のしきい値および見かけ上のしき
い値が大きく変動する。
The threshold voltage of the transistor is likely to vary in the semiconductor manufacturing process, and when the power supply line level and the ground line level are changed due to the noise due to the internal operation, the threshold value of the first stage and the apparent threshold value are respectively changed. It fluctuates greatly.

【0011】したがって、設計に当っては、電源電圧5
V±10%でしきい値を0.8Vと2.4Vの間に安定
に設定するために、電源電圧5Vのときしきい値がほぼ
1.6Vとなるようにトランジスタの能力比を決定し、
ハイ・レベル、ロウ・レベルに対する動作マージンを等
しくする。
Therefore, in designing the power supply voltage 5
In order to stably set the threshold between 0.8V and 2.4V at V ± 10%, the transistor capacity ratio is determined so that the threshold becomes approximately 1.6V when the power supply voltage is 5V. ,
Make the operating margin equal for high and low levels.

【0012】なお、図6において初段回路としてインバ
ータを例にしているが、たとえばスタンバイ時に初段の
貫流電流をおさえるために、ナンド、もしくはノアを用
い、もう一方の入力をスタンバイ時に初段出力節点を電
源レベルもしくは接地レベルに固定するような内部制御
信号とする場合も多い。しかし、ここでは述べるだけに
とどめる。
Although an inverter is used as an example of the first-stage circuit in FIG. 6, a NAND or NOR is used to suppress the first-stage flow-through current during standby, and the other input is used as a power source for the first-stage output node during standby. In many cases, the internal control signal is fixed to the level or the ground level. However, I will only mention it here.

【0013】最近の電子機器の技術動向として、システ
ムの消費電力を低減させるために、電源の低電圧化があ
げられる。すなわち、電源電圧5V±10%の単一電源
から、次の世代として3.3V±0.3V単一電源の規
格が決められ、一部の機器から移行しはじめている。
As a recent technical trend of electronic equipment, lowering of the voltage of the power supply is mentioned in order to reduce the power consumption of the system. That is, the standard of 3.3V ± 0.3V single power supply is determined as the next generation from the single power supply of power supply voltage 5V ± 10%, and some devices are starting to shift.

【0014】また、新たなシステムとして、同一電子機
器上において、電源電圧5Vで高速動作を行うモード
と、3.3Vで低速だが低消費電力で動作するモードと
を切り替える方式も開発されつつある。
Further, as a new system, a method of switching between a mode in which high speed operation is performed at a power supply voltage of 5 V and a mode in which low speed but low power consumption is performed at 3.3 V is being developed on the same electronic device.

【0015】この場合、TTLインターフェースを保証
するために、電源電圧3.0Vから5.5Vの範囲で初
段しきい値が0.8Vから2.4Vの範囲に入れること
になる。図7に、3.3Vと5Vを共用するシステムに
使用される半導体集積回路の外部信号入力初段回路の初
段しきい値の電源電圧依存性の設計例を示す。前述した
ように、しきい値は電源電圧にほぼ比例した形で、単調
に増加する。
In this case, in order to guarantee the TTL interface, the first stage threshold value is set within the range of 0.8V to 2.4V in the range of power supply voltage 3.0V to 5.5V. FIG. 7 shows a design example of the power supply voltage dependency of the initial stage threshold value of the external signal input initial stage circuit of the semiconductor integrated circuit used in the system sharing 3.3V and 5V. As described above, the threshold value increases monotonically in a manner substantially proportional to the power supply voltage.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】この従来の半導体集積
回路は、外部入力初段回路を構成するP型MOSFET
とN型MOSFETの2個のトランジスタ能力比によっ
て入力しきい値を設定しているため、特に電源電圧3.
3Vと5Vを共用するシステムに使用される場合、電源
電圧3.0Vから5.5Vまでの幅広い電源電圧範囲で
TTLインターフェース、すなわちハイ・レベル入力電
圧2.4V、ロウ・レベル入力電圧0.8Vを保証する
ためには、製造範囲のマージンが小さすぎるという欠点
があった。
This conventional semiconductor integrated circuit is a P-type MOSFET forming an external input first stage circuit.
Since the input threshold value is set by the ratio of the two transistors, N-type MOSFET and N-type MOSFET, the power supply voltage is set to 3.
When used in a system sharing 3V and 5V, TTL interface in a wide power supply voltage range from 3.0V to 5.5V, that is, high level input voltage 2.4V, low level input voltage 0.8V In order to guarantee the above, there was a drawback that the margin of the manufacturing range was too small.

【0017】すなわち、内部動作に伴うノイズによる電
源線レベルや接地線レベルの変動による見かけ上のしき
い値の変動に弱く、また、その対策としてトランジスタ
のスレッショルド電圧等の製造条件のばらつきを小さく
する必要があり、そのために製造コストが高くなるとい
う欠点があった。
That is, it is vulnerable to the fluctuation of the apparent threshold value due to the fluctuation of the power supply line level or the ground line level due to the noise due to the internal operation, and as a countermeasure against this, the fluctuation of the manufacturing conditions such as the threshold voltage of the transistor is reduced. However, there is a drawback that the manufacturing cost becomes high.

【0018】本発明の目的は、外部入力初段回路のしき
い値の電源電圧依存性を軽減した半導体集積回路を提供
することにある。
An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit in which the power supply voltage dependency of the threshold value of the external input first stage circuit is reduced.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る半導体集積回路は、外部入力信号をゲ
ートとし、出力節点と第1の電源線の間に接続される第
1のMOS電界効果トランジスタと、外部入力信号をゲ
ートとし、該出力節点と第2の電源線の間に接続される
第2のMOS電界効果トランジスタとからなる外部入力
初段回路を有し、外部入力信号をゲートとする第3のM
OS電界効果トランジスタと定電圧信号線をゲートとす
る第4のMOS電界効果トランジスタとを該入力初段回
路の出力節点と第2の電源線の間に直列に接続したもの
である。
In order to achieve the above-mentioned object, a semiconductor integrated circuit according to the present invention has a first MOS which uses an external input signal as a gate and is connected between an output node and a first power supply line. An external input first-stage circuit including a field-effect transistor and a second MOS field-effect transistor that has an external input signal as a gate and is connected between the output node and a second power supply line, and gates the external input signal And the third M
An OS field effect transistor and a fourth MOS field effect transistor having a constant voltage signal line as a gate are connected in series between the output node of the input first stage circuit and the second power supply line.

【0020】また、前記半導体集積回路の定電圧信号線
は、第1の電源線との間に複数個のMOS電界効果トラ
ンジスタが直列にダイオード接続され、第2の電源線と
の間に抵抗素子もしくはMOS電界効果トランジスタに
よる抵抗を接続したものである。
The constant voltage signal line of the semiconductor integrated circuit has a plurality of MOS field effect transistors connected in series with the first power supply line in a diode connection, and has a resistance element between the second power supply line and the constant voltage signal line. Alternatively, a resistor formed by a MOS field effect transistor is connected.

【0021】また、前記半導体集積回路の定電圧信号線
は、第1の電源線との間に抵抗素子もしくはMOS電界
効果トランジスタによる抵抗、第2の電源線との間に抵
抗素子もしくはMOS電界効果トランジスタによる抵抗
を接続したものである。
The constant voltage signal line of the semiconductor integrated circuit is connected to the first power supply line by a resistance element or a resistance by a MOS field effect transistor, and is connected to the second power supply line by a resistance element or a MOS field effect. It is a resistor connected by a transistor.

【0022】[0022]

【作用】それぞれ外部入力信号および定電圧信号をゲー
トとし、入力初段回路の出力節点と接地線の間に直列に
接続される2個のMOSFETと、前記定電圧信号節点
は、電源線との間に直列にダイオード接続される複数の
MOSFET、または抵抗素子もしくはMOSFETに
よる抵抗、および接地線との間に抵抗素子もしくはMO
SFETによる抵抗とを備えている。これにより、初段
しきい値の電源電圧依存性が軽減される。
With the external input signal and the constant voltage signal as gates, two MOSFETs connected in series between the output node of the input first stage circuit and the ground line, and the constant voltage signal node between the power line and Of a plurality of MOSFETs connected in series with a diode, or a resistance element or a resistance of the MOSFET, and a resistance element or MO between the ground line and
The resistance by SFET is provided. As a result, the dependency of the first-stage threshold value on the power supply voltage is reduced.

【0023】[0023]

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

【0024】(実施例1)図1は、本発明の実施例1を
示す回路図である。なお、以下前述した図6の従来の半
導体集積回路と同一の部分には同一の符号を付して説明
する。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a circuit diagram showing Embodiment 1 of the present invention. In the following description, the same parts as those of the conventional semiconductor integrated circuit of FIG.

【0025】図1において、本実施例では、P型MOS
FETQ1 、N型MOSFETQ2に対し、外部入力信
号節点INの入力初段信号をゲートとするN型MOSF
ETQ3 と、定電圧信号線N1 をゲートとするN型MO
SFETQ4 と、出力節点N0 と接地線の間に直列に接
続している。
In FIG. 1, in this embodiment, a P-type MOS is used.
N-type MOSF whose gate is the input first stage signal of the external input signal node IN with respect to the FET Q1 and the N-type MOSFET Q2
ETQ3 and N-type MO with constant voltage signal line N1 as a gate
It is connected in series between the SFET Q4, the output node N0 and the ground line.

【0026】定電圧信号線N1 は、電源線との間に3個
のN型MOSFETQ5 ,Q6 ,Q7 を直列にダイオー
ド接続し、接地線との間に抵抗値の高い抵抗素子R1 を
接続することにより、定電圧を発生する。
The constant voltage signal line N1 is formed by connecting three N-type MOSFETs Q5, Q6 and Q7 in series with a power supply line in a diode connection, and connecting a resistance element R1 having a high resistance value with a ground line. Generate a constant voltage.

【0027】図2は、図1に示した外部入力初段回路の
初段しきい値の電源電圧依存性である。また、図3は、
図1に示した定電圧信号線N1 の電位の電源電圧依存性
である。
FIG. 2 shows the power supply voltage dependency of the first stage threshold value of the external input first stage circuit shown in FIG. In addition, FIG.
This is the power supply voltage dependency of the potential of the constant voltage signal line N1 shown in FIG.

【0028】N型MOSFETQ4 ,Q5 ,Q6 ,Q7
のスレッショルド電圧をVThとする。厳密に言うと、M
OSFETのスレッショルド電圧には、バックバイアス
電圧依存性およびソース・ドレイン間電圧依存性がある
が、本特許の原理には直接関わらないので、同一の記号
VThで代表させる。また、VTh=0.8Vとする。
N-type MOSFETs Q4, Q5, Q6, Q7
The threshold voltage of Vth is VTh. Strictly speaking, M
The threshold voltage of the OSFET has a back bias voltage dependency and a source-drain voltage dependency, but since it does not directly relate to the principle of this patent, it is represented by the same symbol VTh. In addition, VTh = 0.8V.

【0029】まず、電源電圧Vccが十分高いとき、MO
SFETQ5 ,Q6 ,Q7 のオン抵抗と比較し抵抗素子
R1 の抵抗値が十分大きければ、節点N1 のレベルはV
cc−3VThとなる。たとえば、Vcc=5.5Vのとき、
節点N1 のレベルが3.1Vになる。
First, when the power supply voltage Vcc is sufficiently high, the MO
If the resistance value of the resistance element R1 is sufficiently larger than the on resistances of the SFETs Q5, Q6 and Q7, the level of the node N1 is V
It becomes cc-3VTh. For example, when Vcc = 5.5V,
The level of the node N1 becomes 3.1V.

【0030】このとき、定電圧信号線N1 をゲートとし
ているMOSFETQ4 はオンしている。そのため、出
力節点NOはMOSFETQ2 だけでなく、MOSFE
TQ3 とQ4 の直列回路を通しても接地線と電気的に接
続されている。
At this time, the MOSFET Q4 whose gate is the constant voltage signal line N1 is on. Therefore, the output node NO is not only the MOSFET Q2 but also the MOSFET.
It is also electrically connected to the ground wire through a series circuit of TQ3 and Q4.

【0031】すなわち、MOSFETQ2 だけの場合よ
り、出力節点NOと接地線を接続するトランジスタ能力
が上がることに相当するため、初段のしきい値は低い。
That is, the threshold value of the first stage is lower than that of the MOSFET Q2 alone because it corresponds to an increase in the transistor capacity for connecting the output node NO and the ground line.

【0032】次に電源電圧を徐々に下げていくと、定電
圧信号線N1 のレベルはVcc−3VThに従って下がるた
め、MOSFETQ4 の能力は急激に下がる。すなわ
ち、出力節点NOと接地線を接続するトランジスタ能力
が下がることに相当するため、初段のしきい値は電源電
圧の下がり方とは比較して下がらず、一定電圧となる。
さらに電源電圧を下げると、逆にしきい値は上がる。
Next, when the power supply voltage is gradually lowered, the level of the constant voltage signal line N1 is lowered according to Vcc-3VTh, so that the capacity of the MOSFET Q4 is sharply lowered. That is, since the transistor ability to connect the output node NO and the ground line is lowered, the threshold value of the first stage is not lower than the lowering of the power supply voltage but is a constant voltage.
When the power supply voltage is further lowered, the threshold value rises.

【0033】Vcc=4VTh、すなわち出力節点NOの電
位Vcc−3VThがVThとなると、ついにMOSFETQ
4 はオフする(Vcc=VOFF )。このとき、出力節点N
Oと接地線は電気的にMOSFETQ2 のみにより接続
されているため、しきい値は高くなるため、電源電圧依
存性は極大を示す。さらに電源電圧を下げると、しきい
値は電源電圧の下がり方と同様に下がっていく。
When Vcc = 4VTh, that is, when the potential Vcc-3VTh of the output node NO becomes VTh, finally the MOSFET Q
4 turns off (Vcc = VOFF). At this time, the output node N
Since the O and the ground line are electrically connected only by the MOSFET Q2, the threshold value becomes high, and therefore the power supply voltage dependency shows a maximum. When the power supply voltage is further lowered, the threshold value is lowered in the same manner as the power supply voltage is lowered.

【0034】以上のように、初段しきい値の電源電圧依
存性は極大および極小を示すため、電源電圧が3.0V
から5.5Vの広い範囲においてTTLインターフェー
スに対しマージンが大きくなる。
As described above, the power supply voltage dependency of the first stage threshold value has a maximum and a minimum, so that the power supply voltage is 3.0 V.
In the wide range from 1 to 5.5V, the margin becomes large for the TTL interface.

【0035】以上の例ではVThが0.8Vのプロセスの
場合について述べたが、VThが異なるプロセスでも定電
圧信号線N1 がVThを切る電源電圧VOFF がほぼ3.5
Vから4.0V程度になるように、定電圧発生回路の直
列MOSFETの個数を調整することで設計できる。
In the above example, the process in which VTh is 0.8 V is described, but the power supply voltage VOFF at which the constant voltage signal line N1 cuts VTh is approximately 3.5 even in the process in which VTh is different.
It can be designed by adjusting the number of series MOSFETs of the constant voltage generation circuit so that the voltage becomes about 4.0V from V.

【0036】また、抵抗素子R1 は、ゲートを電源レベ
ルとしたN型MOSFETでも代用できる。
Further, the resistance element R1 can be replaced with an N-type MOSFET having a gate as a power supply level.

【0037】(実施例2)図4は、本発明の実施例2を
示す回路図である。なお、以下前述した図1の本発明の
実施例1に係る半導体集積回路と同一の部分には同一の
符号を付して説明する。
(Second Embodiment) FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention. The same parts as those of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described with the same reference numerals.

【0038】本実施例では、定電圧信号線N1 は、電源
線との間に抵抗素子R2 ,接地線との間に抵抗素子R1
を接続することにより、定電圧を発生する。
In this embodiment, the constant voltage signal line N1 is connected to the power source line by a resistance element R2, and is connected to the ground line by a resistance element R1.
A constant voltage is generated by connecting.

【0039】図5は、図4に示した定電圧信号線N1 の
電位の電源電圧依存性である。
FIG. 5 shows the power supply voltage dependence of the potential of the constant voltage signal line N1 shown in FIG.

【0040】抵抗素子R1 ,R2 の抵抗値をそれぞれR
1 ,R2 とすると、 R1 /(R1 +R2 )=VTh/VOFF なる関係式に従うように、R1 ,R2 を設定する。この
とき、電源電圧がVOFFより高い場合、定電圧信号線N1
、すなわちN型MOSFETQ4 のゲート電位はVTh
以上であり、MOSFETQ4 はオンするため、初段し
きい値は低い。電源電圧がVOFF より低くなると、MO
SFETQ4 はゲート電位がVTh以下となりオフするた
め初段しきい値は高くなる。
The resistance values of the resistance elements R1 and R2 are respectively R
When R1 and R2 are set, R1 and R2 are set so as to follow the relational expression of R1 / (R1 + R2) = VTh / VOFF. At this time, if the power supply voltage is higher than VOFF, the constant voltage signal line N1
, That is, the gate potential of the N-type MOSFET Q4 is VTh
As described above, since the MOSFET Q4 is turned on, the first stage threshold value is low. If the power supply voltage becomes lower than VOFF, MO
Since the gate potential of SFET Q4 becomes VTh or less and is turned off, the threshold voltage of the first stage becomes high.

【0041】図8,図9は、本発明の実施例による初段
しきい値の電源電圧依存性をSPICE回路シミュレー
ションによって求めたものである。本発明の実施例の特
性は、図8の実線で示しており、回路定数は図9に示し
てある。MOSFETはゲート幅WP ,WN (単位:μ
m)で表記しており、P型およびN型MOSFETの電
流能力はWP =WN =10μm換算でそれぞれβP =1
50μS/V,βN =300μS/Vを仮定している。
従来例の特性は、図8の破線で示しており、回路定数は
WP =10μm,WN =30μmである。
FIGS. 8 and 9 show the dependence of the threshold voltage of the first stage on the power supply voltage according to the embodiment of the present invention, obtained by a SPICE circuit simulation. The characteristics of the embodiment of the present invention are shown by the solid line in FIG. 8, and the circuit constants are shown in FIG. MOSFETs have gate widths WP and WN (unit: μ
m), the current capability of the P-type and N-type MOSFETs is β P = 1 in terms of WP = W N = 10 μm.
It is assumed that 50 μS / V and β N = 300 μS / V.
The characteristic of the conventional example is shown by the broken line in FIG. 8, and the circuit constants are WP = 10 .mu.m and WN = 30 .mu.m.

【0042】図から明らかなように、本発明により電源
電圧が3.0Vから5.5Vの範囲における初段しきい
値の最小および最大値の幅が大幅に小さくなっている。
As is apparent from the figure, the width of the minimum and maximum values of the first-stage threshold value in the power supply voltage range of 3.0 V to 5.5 V is significantly reduced by the present invention.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、それぞれ
外部入力信号および定電圧信号をゲートとし、入力初段
回路の出力節点と接地線の間に直列に接続される2個の
MOSFETとを有し、前記定電圧信号節点は、電源線
との間に直列にダイオード接続される複数のMOSFE
T、または抵抗素子もしくはMOSFETによる抵抗、
および接地線との間に抵抗素子もしくはMOSFETに
よる抵抗とを備えたので、初段しきい値の電源電圧依存
性は軽減されるため、電源線レベルや接地線レベルの変
動による見かけ上のしきい値の変動に強く、またトラン
ジスタのスレッショルド電圧等の製造条件のばらつきを
許容でき、製造コストが低減されるという効果を有す
る。
As described above, the present invention has two MOSFETs each having an external input signal and a constant voltage signal as a gate and connected in series between the output node of the input first stage circuit and the ground line. The constant voltage signal node has a plurality of MOSFEs diode-connected in series with the power supply line.
T, or resistance by a resistance element or MOSFET,
Since the resistance element or the resistance by MOSFET is provided between the power supply line and the ground line, the power supply voltage dependency of the first-stage threshold is reduced, so that the apparent threshold value due to the fluctuation of the power supply line level or the ground line level is reduced. Of the transistor, variation in manufacturing conditions such as the threshold voltage of the transistor can be tolerated, and the manufacturing cost can be reduced.

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

【図1】本発明の実施例1に係る外部入力初段回路を示
す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an external input first stage circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した外部入力初段回路の初段しきい値
の電源電圧依存性を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a power supply voltage dependency of a first stage threshold value of the external input first stage circuit shown in FIG.

【図3】図1に示した外部入力初段回路のN1 節点電位
の電源電圧依存性を示す図である。
3 is a diagram showing the power supply voltage dependency of the N1 node potential of the external input first-stage circuit shown in FIG.

【図4】本発明の実施例2に係る外部入力初段回路を示
す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an external input first stage circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図5】図4に示した外部入力初段回路のN1 節点電位
の電源電圧依存性を示す図である。
5 is a diagram showing the power supply voltage dependency of the N1 node potential of the external input first stage circuit shown in FIG.

【図6】従来例の外部入力初段回路を示す回路図であ
る。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional external input first-stage circuit.

【図7】図6に示した外部入力初段回路の初段しきい値
の電源電圧依存性を示す図である。
7 is a diagram showing power supply voltage dependence of a first stage threshold value of the external input first stage circuit shown in FIG.

【図8】SPICE回路シミュレーションによる外部入
力初段回路の初段しきい値の電源電圧依存性を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram showing the power supply voltage dependency of the initial stage threshold value of the external input initial stage circuit by SPICE circuit simulation.

【図9】回路定数を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing circuit constants.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Q1 ,Q8 ,Q9 ,Q10,Q11,Q12 P型MOSFE
T Q2 ,Q3 ,Q4 ,Q5 ,Q6 ,Q7 N型MOSFE
T R1 ,R2 抵抗 IN 外部入力信号節点 NO 出力節点 N1 定電圧信号線
Q1, Q8, Q9, Q10, Q11, Q12 P-type MOSFE
T Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, Q7 N-type MOSFE
TR1, R2 resistance IN External input signal node NO output node N1 Constant voltage signal line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 7377−4M H01L 29/78 301 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location 7377-4M H01L 29/78 301

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部入力信号をゲートとし、出力節点と
第1の電源線の間に接続される第1のMOS電界効果ト
ランジスタと、外部入力信号をゲートとし、該出力節点
と第2の電源線の間に接続される第2のMOS電界効果
トランジスタとからなる外部入力初段回路を有し、 外部入力信号をゲートとする第3のMOS電界効果トラ
ンジスタと定電圧信号線をゲートとする第4のMOS電
界効果トランジスタとを該入力初段回路の出力節点と第
2の電源線の間に直列に接続したことを特徴とする半導
体集積回路。
1. A first MOS field effect transistor having an external input signal as a gate and connected between an output node and a first power supply line, and an external input signal as a gate, the output node and a second power supply. A third MOS field effect transistor having a second MOS field effect transistor connected between the lines and having a second MOS field effect transistor, and a fourth MOS field effect transistor having an external input signal as a gate and a constant voltage signal line as a gate; And the MOS field effect transistor of 1) are connected in series between the output node of the input first-stage circuit and the second power supply line.
【請求項2】 前記半導体集積回路の定電圧信号線は、
第1の電源線との間に複数個のMOS電界効果トランジ
スタが直列にダイオード接続され、第2の電源線との間
に抵抗素子もしくはMOS電界効果トランジスタによる
抵抗を接続したものであることを特徴とする請求項1に
記載の半導体集積回路。
2. The constant voltage signal line of the semiconductor integrated circuit comprises:
A plurality of MOS field effect transistors are diode-connected in series with the first power supply line, and a resistance element or a resistance by a MOS field effect transistor is connected with the second power supply line. The semiconductor integrated circuit according to claim 1.
【請求項3】 前記半導体集積回路の定電圧信号線は、
第1の電源線との間に抵抗素子もしくはMOS電界効果
トランジスタによる抵抗、第2の電源線との間に抵抗素
子もしくはMOS電界効果トランジスタによる抵抗を接
続したものであることを特徴とする請求項1に記載の半
導体集積回路。
3. The constant voltage signal line of the semiconductor integrated circuit comprises:
7. A resistance element or a resistance by a MOS field effect transistor is connected to the first power supply line, and a resistance element or a resistance by a MOS field effect transistor is connected to the second power supply line. 1. The semiconductor integrated circuit according to 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0945086A (en) * 1995-07-22 1997-02-14 Lg Semicon Co Ltd Input buffer circuit of semiconductor memory
US5894244A (en) * 1995-11-16 1999-04-13 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor potential supply device and semiconductor memory apparatus using the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0945086A (en) * 1995-07-22 1997-02-14 Lg Semicon Co Ltd Input buffer circuit of semiconductor memory
US5894244A (en) * 1995-11-16 1999-04-13 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor potential supply device and semiconductor memory apparatus using the same

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