JPH0555894A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH0555894A JPH0555894A JP3217055A JP21705591A JPH0555894A JP H0555894 A JPH0555894 A JP H0555894A JP 3217055 A JP3217055 A JP 3217055A JP 21705591 A JP21705591 A JP 21705591A JP H0555894 A JPH0555894 A JP H0555894A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- power supply
- supply voltage
- circuit
- output signal
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【構成】１は本回路に電圧を供給する電源電圧供給源、
２は検出する電源電圧検出回路、３は出力信号を外部に
出力するための出力パッド、４はＶN1［Ｖ］近辺の電源
電圧に対応する出力トランジスタＴｒN1、５は４と同様
でＶN2［Ｖ］型出力トランジスタＴｒN2、６も４と同様
でＶN3［Ｖ］型出力トランジスタＴｒN3、７はＴｒ1Nの
ゲート電圧を制御するＴｒ1Nゲート制御回路、８は７と
同様でＴｒN2ゲート制御回路、９も７と同様でＴｒN3ゲ
ート制御回路、１０は３つの異なる電流駆動能力をもつ
出力トランジスタと出力トランジスタゲート制御回路を
電源電圧検出回路の出力信号によって選択する出力トラ
ンジスタ選択回路。 【効果】広範囲電源電圧対応型出力回路によれば、電源
電圧が振れることに起因する出力部消費電流の増大やド
ライブ能力の低下等を解決し常に安定した信号を外部に
出力することができる。
２は検出する電源電圧検出回路、３は出力信号を外部に
出力するための出力パッド、４はＶN1［Ｖ］近辺の電源
電圧に対応する出力トランジスタＴｒN1、５は４と同様
でＶN2［Ｖ］型出力トランジスタＴｒN2、６も４と同様
でＶN3［Ｖ］型出力トランジスタＴｒN3、７はＴｒ1Nの
ゲート電圧を制御するＴｒ1Nゲート制御回路、８は７と
同様でＴｒN2ゲート制御回路、９も７と同様でＴｒN3ゲ
ート制御回路、１０は３つの異なる電流駆動能力をもつ
出力トランジスタと出力トランジスタゲート制御回路を
電源電圧検出回路の出力信号によって選択する出力トラ
ンジスタ選択回路。 【効果】広範囲電源電圧対応型出力回路によれば、電源
電圧が振れることに起因する出力部消費電流の増大やド
ライブ能力の低下等を解決し常に安定した信号を外部に
出力することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術では、ある固定された狭い範
囲の電源電圧で動作することを前提に設計されたある特
定の電流駆動能力をもつ出力トランジスタを使用するの
みであった。
囲の電源電圧で動作することを前提に設計されたある特
定の電流駆動能力をもつ出力トランジスタを使用するの
みであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】出力トランジスタで消
費される電流Ｉoutは、次式で示される。
費される電流Ｉoutは、次式で示される。
【０００４】ＩOUT＝１／２＊β＊（ＶGS−ＶTH）2 上述式において、電源電圧が大きくなるとＶGSも増え
る。そのためＩoutは電圧の２乗に比例して変化するた
め過大電流が流れる。また電源電圧が小さくなるとＩou
tは減少し出力駆動能力が低下するという問題点を有す
る。（ＶGSに対するＩoutの振る舞いを図１に示す。）
そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは広範囲電源電圧対応型出力回路を
提供することにある。
る。そのためＩoutは電圧の２乗に比例して変化するた
め過大電流が流れる。また電源電圧が小さくなるとＩou
tは減少し出力駆動能力が低下するという問題点を有す
る。（ＶGSに対するＩoutの振る舞いを図１に示す。）
そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは広範囲電源電圧対応型出力回路を
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
ａ）電源電圧を検出する電源電圧検出回路と、ｂ）並列
に接続された複数個の異なる電流駆動能力をもつ出力ト
ランジスタと、ｃ）前記出力トランジスタ各々のゲート
電圧を制御する出力トランジスタゲート制御回路と、
ｄ）前記電源電圧検出回路の出力信号を前記出力トラン
ジスタ制御回路の入力信号としたことをを特徴とする。
ａ）電源電圧を検出する電源電圧検出回路と、ｂ）並列
に接続された複数個の異なる電流駆動能力をもつ出力ト
ランジスタと、ｃ）前記出力トランジスタ各々のゲート
電圧を制御する出力トランジスタゲート制御回路と、
ｄ）前記電源電圧検出回路の出力信号を前記出力トラン
ジスタ制御回路の入力信号としたことをを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明は、以上の構成を有するので電源電圧が
振れた場合、電源電圧検出回路の出力値により複数個の
異なる電流駆動能力をもつ出力トランジスタの中から最
適な駆動能力をもつものを選択できる。そのため、出力
に過大電流が流れることによる消費電流の増大や、駆動
能力の低下による出力信号の不具合などを防止すること
ができる。
振れた場合、電源電圧検出回路の出力値により複数個の
異なる電流駆動能力をもつ出力トランジスタの中から最
適な駆動能力をもつものを選択できる。そのため、出力
に過大電流が流れることによる消費電流の増大や、駆動
能力の低下による出力信号の不具合などを防止すること
ができる。
【０００７】
【実施例】以下に本発明について実施例を用いて詳細に
説明する。図２は本発明の一実施例、広範囲電源電圧対
応３段切り換え型出力回路の動作ブロック図であり、図
３は同実施例の回路図である。１は本回路に電圧を供給
する電源電圧供給源、２は電源電圧供給源の電圧を検出
する電源電圧検出回路、３は出力信号を本半導体装置外
部に出力するための出力パッド、４はＶN1［Ｖ］近辺の
電源電圧に対応する出力トランジスタＴｒN1、５は４と
同様でＶN2［Ｖ］型出力トランジスタＴｒN2、６も４と
同様でＶN3［Ｖ］型出力トランジスタＴｒN3、７は前記
Ｔｒ1Nのゲートのゲート電圧を制御するＴｒ1Nゲート制
御回路、８は７と同様でＴｒN2ゲート制御回路、９も７
と同様でＴｒN3ゲート制御回路、１０は前記３つの異な
る電流駆動能力をもつ出力トランジスタと出力トランジ
スタゲート制御回路を前記電源電圧検出回路の出力信号
によって選択する出力トランジスタ選択回路である。
説明する。図２は本発明の一実施例、広範囲電源電圧対
応３段切り換え型出力回路の動作ブロック図であり、図
３は同実施例の回路図である。１は本回路に電圧を供給
する電源電圧供給源、２は電源電圧供給源の電圧を検出
する電源電圧検出回路、３は出力信号を本半導体装置外
部に出力するための出力パッド、４はＶN1［Ｖ］近辺の
電源電圧に対応する出力トランジスタＴｒN1、５は４と
同様でＶN2［Ｖ］型出力トランジスタＴｒN2、６も４と
同様でＶN3［Ｖ］型出力トランジスタＴｒN3、７は前記
Ｔｒ1Nのゲートのゲート電圧を制御するＴｒ1Nゲート制
御回路、８は７と同様でＴｒN2ゲート制御回路、９も７
と同様でＴｒN3ゲート制御回路、１０は前記３つの異な
る電流駆動能力をもつ出力トランジスタと出力トランジ
スタゲート制御回路を前記電源電圧検出回路の出力信号
によって選択する出力トランジスタ選択回路である。
【０００８】本回路の一実施例であるところの動作電圧
仕様を図４に示す。本半導体装置の仕様電圧範囲を０〜
ＶX［Ｖ］としたとき同回路では０〜ＶA［Ｖ］、ＶA〜
ＶB［Ｖ］、ＶB〜ＶC［Ｖ］の３つの電源電圧範囲に対
応する出力トランジスタＴｒN1、ＴｒN2、ＴｒN3を設定
している。まず前記２の電源電圧検出回路は前記１の電
源電圧供給源より定電圧ＶCを発生し、コンパレータの
基準電圧とする。そしてＶA、ＶBに対応した２通りの分
圧抵抗を持ち、電源電圧がＶA、ＶBにドロップした時に
コンパレータの基準電圧と同じＶC［Ｖ］に分圧するこ
とができる。よってコンパレータの基準電圧ＶCと分圧
電圧を比較する事により、電源電圧が上記３つの電源電
圧範囲のどこに位置しているかを検出することができ
る。図５に電源電圧判定時のコンパレータ出力を示す。
次に４、５、６の出力トランジスタであるが、これらは
トランジスタサイズや不純物濃度が異なり、それぞれＶ
N1、ＶN2、ＶN3［Ｖ］近辺の電圧に対応した出力トラン
ジスタになっている。またこれらの出力トランジスタの
前段には、７、８、９で示すゲート電圧を制御するため
の出力トランジスタゲート制御回路が接続されている。
この回路は内部出力信号と後述する出力トランジスタ選
択回路の出力信号のデコーダとなっていて、選択回路の
出力信号が”０”のときゲートがオンし”１”のときゲ
ートがオフするしくみになっている。そして１０の出力
トランジスタ選択回路は図５に示した電源電圧判定時の
コンパレータ出力信号をデコードして図６に示すように
出力トランジスタを選択することができる。
仕様を図４に示す。本半導体装置の仕様電圧範囲を０〜
ＶX［Ｖ］としたとき同回路では０〜ＶA［Ｖ］、ＶA〜
ＶB［Ｖ］、ＶB〜ＶC［Ｖ］の３つの電源電圧範囲に対
応する出力トランジスタＴｒN1、ＴｒN2、ＴｒN3を設定
している。まず前記２の電源電圧検出回路は前記１の電
源電圧供給源より定電圧ＶCを発生し、コンパレータの
基準電圧とする。そしてＶA、ＶBに対応した２通りの分
圧抵抗を持ち、電源電圧がＶA、ＶBにドロップした時に
コンパレータの基準電圧と同じＶC［Ｖ］に分圧するこ
とができる。よってコンパレータの基準電圧ＶCと分圧
電圧を比較する事により、電源電圧が上記３つの電源電
圧範囲のどこに位置しているかを検出することができ
る。図５に電源電圧判定時のコンパレータ出力を示す。
次に４、５、６の出力トランジスタであるが、これらは
トランジスタサイズや不純物濃度が異なり、それぞれＶ
N1、ＶN2、ＶN3［Ｖ］近辺の電圧に対応した出力トラン
ジスタになっている。またこれらの出力トランジスタの
前段には、７、８、９で示すゲート電圧を制御するため
の出力トランジスタゲート制御回路が接続されている。
この回路は内部出力信号と後述する出力トランジスタ選
択回路の出力信号のデコーダとなっていて、選択回路の
出力信号が”０”のときゲートがオンし”１”のときゲ
ートがオフするしくみになっている。そして１０の出力
トランジスタ選択回路は図５に示した電源電圧判定時の
コンパレータ出力信号をデコードして図６に示すように
出力トランジスタを選択することができる。
【０００９】
【発明の効果】以上述べたように本発明の広範囲電源電
圧対応型出力回路によれば、電源電圧が振れることに起
因する出力部消費電流の増大や駆動能力の低下等を解決
し常に安定した信号を外部に出力することができる。
圧対応型出力回路によれば、電源電圧が振れることに起
因する出力部消費電流の増大や駆動能力の低下等を解決
し常に安定した信号を外部に出力することができる。
【図１】「Ｉout―Ｖgs」の特性図。
【図２】本発明の実施例、広範囲電源電圧対応３段切り
換え型出力回路のブロック図。
換え型出力回路のブロック図。
【図３】本発明の実施例、広範囲電源電圧対応３段切り
換え型出力回路の回路図。
換え型出力回路の回路図。
【図４】本発明の実施例、広範囲電源電圧対応３段切り
換え型出力回路の動作電圧仕様図。
換え型出力回路の動作電圧仕様図。
【図５】電源電圧検出回路における電源電圧判定時のコ
ンパレータ出力値を示す図。
ンパレータ出力値を示す図。
【図６】出力トランジスタ選択回路における電源電圧検
出回路の出力信号によるトランジスタ選択真理値表を示
す図。
出回路の出力信号によるトランジスタ選択真理値表を示
す図。
１・電源電圧供給源 ２・電源電圧検出回路 ３・出力パッド ４・出力トランジスタＴｒN1 ５・出力トランジスタＴｒN2 ６・出力トランジスタＴｒN3 ７・ＴｒN1ゲート制御回路 ８・ＴｒN2ゲート制御回路 ９・ＴｒN3ゲート制御回路 １０・出力トランジスタ制御回路
Claims (1)
- 【請求項１】 ａ）電源電圧を検出する電源電圧検出回
路と、 ｂ）並列に接続された複数個の異なる電流駆動能力をも
つ出力トランジスタと、 ｃ）前記出力トランジスタ各々のゲート電圧を制御する
出力トランジスタゲート制御回路と、 ｄ）前記電源電圧検出回路の出力信号を前記出力トラン
ジスタ制御回路の入力信号を特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3217055A JPH0555894A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3217055A JPH0555894A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0555894A true JPH0555894A (ja) | 1993-03-05 |
Family
ID=16698125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3217055A Pending JPH0555894A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0555894A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009231891A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Nec Electronics Corp | 半導体装置 |
| JP2011508568A (ja) * | 2007-12-31 | 2011-03-10 | サンディスク コーポレイション | プログラマブル電圧出力回路を使用する集積回路の拡張駆動能力 |
| JP2011135329A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Mitsubishi Electric Corp | 電気回路 |
| US9483442B2 (en) | 2013-09-13 | 2016-11-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Matrix operation apparatus |
-
1991
- 1991-08-28 JP JP3217055A patent/JPH0555894A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011508568A (ja) * | 2007-12-31 | 2011-03-10 | サンディスク コーポレイション | プログラマブル電圧出力回路を使用する集積回路の拡張駆動能力 |
| JP2009231891A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Nec Electronics Corp | 半導体装置 |
| US8373453B2 (en) | 2008-03-19 | 2013-02-12 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device |
| JP2011135329A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Mitsubishi Electric Corp | 電気回路 |
| US9483442B2 (en) | 2013-09-13 | 2016-11-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Matrix operation apparatus |
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