JPH0595274A - Nmosトライステート回路 - Google Patents

Nmosトライステート回路

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Publication number
JPH0595274A
JPH0595274A JP3256220A JP25622091A JPH0595274A JP H0595274 A JPH0595274 A JP H0595274A JP 3256220 A JP3256220 A JP 3256220A JP 25622091 A JP25622091 A JP 25622091A JP H0595274 A JPH0595274 A JP H0595274A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
emosfet
circuit
input
gate
power supply
Prior art date
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Pending
Application number
JP3256220A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Katanoda
孝一 片野田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electronics Corp filed Critical Matsushita Electronics Corp
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Publication of JPH0595274A publication Critical patent/JPH0595274A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プロセス変化による特性のばらつきがあって
も、高温時などで入出力端子(I/O端子)のリーク電
流が発生しないNMOSトライステート回路を提供する
ことを目的とする。 【構成】 NMOSのNOR回路18、19とEMOSFET9、10
とで構成されるNMOSトライステート回路に、EMOSFET1
1〜16による回路を設け、 入出力端子22を開放と
するイネーブル信号Eを電源VDDのレベルに設定したと
き、 NOR回路18および19の出力によりEMOSFET11
〜14がほぼオフ状態となり、一方、EMOSFET15、1
6がオン状態となって、ノードAとノードBがほぼVSS
レベルまで引き下げられて、入出力端子22は完全に開
放状態となり、 NOR回路18、19がDMOSFETとEMOSFET
で構成された NOR回路であっても、入出力端子22にお
けるリーク電流はなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はNMOSトライステート
回路のリーク電流を低減する手段に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、民生用、産業用としてMOSLS
Iがあらゆる分野に使用され、高い品質が要求されてき
ており、その入出力リーク電流についても同様である。
【0003】以下、従来のNMOSトライステート回路
について図面を参照しながら説明する。図3は従来の最
も一般的なNMOSトライステート回路の構成を回路図
で示す。また、図2は図3に示した回路の一部を論理記
号で置き換えた構成を回路図で示す。図2および図3に
おいて、1〜3はデプレッション型MOSFET(以
下、DMOSFETと称す)、4〜10はエンハンスメ
ント型MOSFET(以下、EMOSFETと称す)で
ある。図2における17はNMOSインバータ回路であ
って、図3におけるDMOSFET1とEMSOFET
4で構成したものである。18はNMOSNOR回路で
あって、図3におけるDMOSFET2とEMOSFE
T5およびEMOSFET7で構成したものである。1
9はNMOSNOR回路であって、図3におけるDMO
SFET3とEMOSFET6およびEMOSFET8
で構成したものある。20はディジタル信号Iの入力端
子、21はイネーブル信号Eの入力端子である。
【0004】以下、上記構成要素の相互関係と動作につ
いて説明する。イネーブル信号Eは入出力端子22の入
力動作と出力動作とを切り換えるイネーブル信号であ
る。すなわち、イネーブル信号入力端子21にVDDレベ
ル(以下、Hレベルと称す)を印加したときは、NOR
回路18および19がVSSレベル(以下、Lレベルと称
す)を出力するので、FET9および10がオフとな
り、入出力端子22は開放となって、前記信号I以外の
信号24が入力回路23に入力する入力端子として働
く。このときは入力信号Iは入出力端子22には出力し
ない。また、イネーブル信号入力端子21にVSSレベル
を印加したときは、入力信号Iのオン・オフに従ってF
ET9または10のいづれか一方がオンとなって、入出
力端子22は入力信号Iが出力する出力端子として働
く。
【0005】イネーブル信号入力端子21をVDDとして
入出力端子22を入力端子として使用する動作では、そ
の端子が完全に開放端であることが要求される。したが
って、図4に示すように、イネーブル信号入力端子21
にHレベルを与えたモードにおいて入力信号IにHレベ
ルを与えても入出力端子22は完全に開放状態にあるこ
とが望ましい。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の入出
力回路では、図4に示すように、入出力端子22にHレ
ベルを与えてリーク電流を測定するとき、外部から加熱
すると温度上昇とともにリーク電流が増大する現象が発
生する場合がある。この原因は出力のEMOSFET1
0を制御しているNOR回路19がDMOSFET3と
EMOSFET6および8で構成され、DMOSFET
3は等価的に抵抗素子であって、ノードBのレベルはE
MOSFET6および8のオン電流の大きさで決まり、
このオン電流が小さいときはノードBのレベルは完全に
SSレベルにまで低下しない。DMOSFETの抵抗値
とEMOSFETのオン電流値の関係は、DMOSFE
TとEMOSFETの素子サイズの比率で決まり、一般
的にノードBのLレベルは完全にVSSレベルにならない
のが現状である。また、前記の比率はプロセスの変動に
よりばらつくので、ノードBのLレベルもばらつき、し
たがって、ノードBのLレベルが高いときには、とくに
高温時にEMOSFET10がオンとなって、ドレイン
からVSSに流れるリーク電流が発生するという問題があ
る。
【0007】本発明は上記の課題を解決するもので、プ
ロセスのばらつきや、デバイス外部の温度変化による影
響を受けてもリーク電流が発生しないNMOSトライス
テート回路を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、信号入力端子と、前記信号の出力端子ま
たは他の信号の入力端子となる入出力端子と、前記入出
力端子を出力端子または入力端子とする切り替えのイネ
ーブル信号を入力するイネーブル信号入力端子とを備
え、前記信号と前記イネーブル信号とを入力するNMO
Sの第1のNOR回路と、前記イネーブル信号と前記第
1のNOR回路出力とを入力するNMOSの第2のNO
R回路と、電源VDDにドレインを接続し、ソースを前記
入出力端子に接続した第1のEMOSFETと、前記入
出力端子にドレインを接続し、ソースを電源VSSに接続
した第2のEMOSFETと、前記第1のEMOSFE
Tのゲートにドレインを接続し、電源VSSにソースを接
続した第3のEMOSFETと、前記第2のEMOSF
ETのゲートにドレインを接続し、ソースを電源VSS
接続した第4のEMOSFETと、電源FDDにドレイン
を接続し、ソースを前記第1のEMOSFETのゲート
に接続した第5のEMOSFETと、前記第1のEMO
SFETのゲートにドレインを接続し、ソースを電源V
SSに接続した第6のEMOSFETと、電源VDDにドレ
インを接続し、ソースを前記第2のEMOSFETのゲ
ートに接続した第7のEMOSFETと、前記第2のE
MOSFETのゲートにドレインを接続し、ソースを電
源VSSに接続した第8のEMOSFETとを設け、前記
第1のNOR回路の出力を前記第5のEMOSFETの
ゲートと前記第8のEMOSFETのゲートに接続し、
前記第2のNOR回路の出力を前記第6のEMOSFE
Tのゲートと前記第7のEMOSFETのゲートに接続
したNMOSトライステート回路である。
【0009】
【作用】本発明は上記の構成において、イネーブル信号
にHレベルを印加して、入出力端子をトライステート状
態にするとき、第5、第6、第7および第8のEMOS
FETが第2のNOR回路出力でほぼ開放状態となり、
第3および第4のEMOSFETによるカレントシンク
により第1および第2のEMOSFETのゲート電位が
ほぼVSSに設定される。したがって、入出力端子は完全
に開放となる。
【0010】
【実施例】(実施例1)以下、本発明の一実施例のNM
OSトライステート回路について図面を参照しながら説
明する。
【0011】図1は本発明の一実施例のNMOSトライ
ステート回路の構成を回路図で示す。図において、NO
R回路18の出力とNOR回路19の出力までは図2に
示した従来の構成と同じであり、説明を省略する。本実
施例では図1におけるNOR回路18の出力とEMOS
FET11のゲートと接続し、EMOSFET11のソ
ースをVDDに接続し、ドレインをEMOSTET12と
接続する。EMOSFET13のソースはVDDに接続
し、ドレインをEMOSFET14のドレインと接続
し、ゲートはNOR回路19の出力と接続する。EMO
SFET14のソースはVSSと接続し、ゲートはNOR
回路18の出力と接続する。EMOSFET15のソー
スはVSSと接続し、ドレインはEMOSFET11、1
2のドレインとEMOSFET9のゲートと接続し、ゲ
ートはイネーブル信号入力端子21と接続する。
【0012】EMOSFET16のソースはVSSと接続
し、ドレインはEMOSFET13、14のドレインと
EMOSFET10のゲートと接続し、ゲートはイネー
ブル信号入力端子21と接続する。EMOSFET9の
ソースはVDDに接続し、EMOSFET10のソースは
SSに接続する。EMOSFET9、10のドレインを
接続した回路である。
【0013】以下、上記構成の入出力回路についてその
動作を説明する。イネーブル信号入力端子21にLレベ
ルを印加すると、EMOSFET15および16はオフ
となり、入力Iの信号が入出力端子I/Oに出力され
る。また、イネーブル信号入力端子21にHレベルを印
加するとNOR回路18および19はLレベルを出力し
てEMOSFET11〜14はほぼ開放状態となる。一
方、EMOSFET15および16がイネーブル信号の
Hレベルによりオンとなているので、ノードAとノード
BはVSSレベルに近い値まて引き下げられる。
【0014】したがって、プロセスばらつきおよびデバ
イス外部の温度変化による影響があったとしてもイネー
ブル信号入力端子21にHレベルを印加している限りは
ノードAとノードBがVSSレベルに近い値になるので、
EMOSFET9および10は完全にオフとなり、リー
ク電流は殆ど流れない。
【0015】なお、この回路を使用してオープンドレイ
ンの入出力端子にも使用することができる。
【0016】
【発明の効果】以上の実施例から明かなように、本発明
は信号入力端子と、前記信号の出力端子または他の信号
の入力端子となる入出力端子と、前記入出力端子を出力
端子または入力端子とする切り替えのイネーブル信号を
入力するイネーブル信号入力端子とを備え、前記信号と
前記イネーブル信号とを入力するNMOSの第1のNO
R回路と、前記イネーブル信号と前記第1のNOR回路
出力とを入力するNMOSの第2のNOR回路と、電源
DDにドレインを接続し、ソースを前記入出力端子に接
続した第1のEMOSFETと、前記入出力端子にドレ
インを接続し、ソースを電源VSSに接続した第2のEM
OSFETと、前記第1のEMOSFETのゲートにド
レインを接続し、電源VSSにソースを接続した第3のE
MOSFETと、前記第2のEMOSFETのゲートに
ドレインを接続し、ソースを電源V SSに接続した第4の
EMOSFETと、電源FDDにドレインを接続し、ソー
スを前記第1のEMOSFETのゲートに接続した第5
のEMOSFETと、前記第1のEMOSFETのゲー
トにドレインを接続し、ソースを電源VSSに接続した第
6のEMOSFETと、電源VDDにドレインを接続し、
ソースを前記第2のEMOSFETのゲートに接続した
第7のEMOSFETと、前記第2のEMOSFETの
ゲートにドレインを接続し、ソースを電源VSSに接続し
た第8のEMOSFETとを設け、前記第1のNOR回
路の出力を前記第5のEMOSFETのゲートと前記第
8のEMOSFETのゲートに接続し、前記第2のNO
R回路の出力を前記第6のEMOSFETのゲートと前
記第7のEMOSFETのゲートに接続したNMOSト
ライステート回路とすることにより、デバイス外部の温
度変化に対してリーク電流をほとんど流れなくすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のNMOSトライステート回
路の構成を示す回路図
【図2】従来の一般的なNMOSトライステート回路の
構成を示す回路図
【図3】図2に示した従来のトライステート回路をトラ
ンジスタレベルで示す回路図
【図4】トライステート回路の入出力端子におけるリー
ク電流を測定する手段を示す回路図
【符号の説明】
9 第1のEMOSFET 10 第2のEMOSFET 11 第5のEMOSFET 12 第6のEMOSFET 13 第7のEMOSFET 14 第8のEMOSFET 15 第3のEMOSFET 16 第4のEMOSFET 18 第1のNMOSのNOR回路 19 第2のNMOSのNOR回路 20 信号入力端子 21 イネーブル信号入力端子 22 入出力端子
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成3年12月4日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、信号入力端子と、前記信号の出力端子ま
たは他の信号の入力端子となる入出力端子と、前記入出
力端子を出力端子または入力端子とする切り替えのイネ
ーブル信号を入力するイネーブル信号入力端子とを備
え、前記信号と前記イネーブル信号とを入力するNMO
Sの第1のNOR回路と、前記イネーブル信号と前記第
1のNOR回路出力とを入力するNMOSの第2のNO
R回路と、電源VDDにドレインを接続し、ソースを前記
入出力端子に接続した第1のEMOSFETと、前記入
出力端子にドレインを接続し、ソースを電源VSSに接続
した第2のEMOSFETと、前記第1のEMOSFE
Tのゲートにドレインを接続し、電源VSSにソースを接
続した第3のEMOSFETと、前記第2のEMOSF
ETのゲートにドレインを接続し、ソースを電源VSS
接続した第4のEMOSFETと、電源DDドレイン
を接続し、ソースを前記第1のEMOSFETのゲート
に接続した第5のEMOSFETと、前記第1のEMO
SFETのゲートにドレインを接続し、ソースを電源V
SSに接続した第6のEMOSFETと、電源VDDにドレ
インを接続し、ソースを前記第2のEMOSFETのゲ
ートに接続した第7のEMOSFETと、前記第2のE
MOSFETのゲートにドレインを接続し、ソースを電
源VSSに接続した第8のEMOSFETとを設け、前記
第1のNOR回路の出力を前記第5のEMOSFETの
ゲートと前記第8のEMOSFETのゲートに接続し、
前記第2のNOR回路の出力を前記第6のEMOSFE
Tのゲートと前記第7のEMOSFETのゲートに接続
したNMOSトライステート回路である。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】
【発明の効果】以上の実施例から明かなように、本発明
は信号入力端子と、前記信号の出力端子または他の信号
の入力端子となる入出力端子と、前記入出力端子を出力
端子または入力端子とする切り替えのイネーブル信号を
入力するイネーブル信号入力端子とを備え、前記信号と
前記イネーブル信号とを入力するNMOSの第1のNO
R回路と、前記イネーブル信号と前記第1のNOR回路
出力とを入力するNMOSの第2のNOR回路と、電源
DDにドレインを接続し、ソースを前記入出力端子に接
続した第1のEMOSFETと、前記入出力端子にドレ
インを接続し、ソースを電源VSSに接続した第2のEM
OSFETと、前記第1のEMOSFETのゲートにド
レインを接続し、電源VSSにソースを接続した第3のE
MOSFETと、前記第2のEMOSFETのゲートに
ドレインを接続し、ソースを電源V SSに接続した第4の
EMOSFETと、電源DDドレインを接続し、ソー
スを前記第1のEMOSFETのゲートに接続した第5
のEMOSFETと、前記第1のEMOSFETのゲー
トにドレインを接続し、ソースを電源VSSに接続した第
6のEMOSFETと、電源VDDにドレインを接続し、
ソースを前記第2のEMOSFETのゲートに接続した
第7のEMOSFETと、前記第2のEMOSFETの
ゲートにドレインを接続し、ソースを電源VSSに接続し
た第8のEMOSFETとを設け、前記第1のNOR回
路の出力を前記第5のEMOSFETのゲートと前記第
8のEMOSFETのゲートに接続し、前記第2のNO
R回路の出力を前記第6のEMOSFETのゲートと前
記第7のEMOSFETのゲートに接続したNMOSト
ライステート回路とすることにより、デバイス外部の温
度変化に対してリーク電流をほとんど流れなくすること
ができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信号入力端子と、前記信号の出力端子ま
    たは他の信号の入力端子となる入出力端子と、前記入出
    力端子を出力端子または入力端子とする切り替えのイネ
    ーブル信号を入力するイネーブル信号入力端子とを備
    え、前記信号と前記イネーブル信号とを入力するNMO
    Sの第1のNOR回路と、前記イネーブル信号と前記第
    1のNOR回路出力とを入力するNMOSの第2のNO
    R回路と、電源VDDにドレインを接続し、ソースを前記
    入出力端子に接続した第1のEMOSFETと、前記入
    出力端子にドレインを接続し、ソースを電源VSSに接続
    した第2のEMOSFETと、前記第1のEMOSFE
    Tのゲートにドレインを接続し、電源VSSにソースを接
    続した第3のEMOSFETと、前記第2のEMOSF
    ETのゲートにドレインを接続し、ソースを電源VSS
    接続した第4のEMOSFETと、電源FDDにドレイン
    を接続し、ソースを前記第1のEMOSFETのゲート
    に接続した第5のEMOSFETと、前記第1のEMO
    SFETのゲートにドレインを接続し、ソースを電源V
    SSに接続した第6のEMOSFETと、電源VDDにドレ
    インを接続し、ソースを前記第2のEMOSFETのゲ
    ートに接続した第7のEMOSFETと、前記第2のE
    MOSFETのゲートにドレインを接続し、ソースを電
    源VSSに接続した第8のEMOSFETとを設け、前記
    第1のNOR回路の出力を前記第5のEMOSFETの
    ゲートと前記第8のEMOSFETのゲートに接続し、
    前記第2のNOR回路の出力を前記第6のEMOSFE
    Tのゲートと前記第7のEMOSFETのゲートに接続
    したNMOSトライステート回路。
JP3256220A 1991-10-03 1991-10-03 Nmosトライステート回路 Pending JPH0595274A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6433594B1 (en) 2000-09-22 2002-08-13 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor integrated circuit and semiconductor integrated circuit system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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