JPH06120804A - トライステート形出力回路 - Google Patents

トライステート形出力回路

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JPH06120804A
JPH06120804A JP4267261A JP26726192A JPH06120804A JP H06120804 A JPH06120804 A JP H06120804A JP 4267261 A JP4267261 A JP 4267261A JP 26726192 A JP26726192 A JP 26726192A JP H06120804 A JPH06120804 A JP H06120804A
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JP
Japan
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output
potential
pull
fuse
state
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Pending
Application number
JP4267261A
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English (en)
Inventor
Naohiko Takeshige
直彦 武重
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プルアップ抵抗やプルダウン抵抗の等の電位
設定要素の外付けを行うこと無く出力ポートの論理を固
定でき、かつ、多数のデバイスを接続した場合でもその
合成抵抗値を十分に確保できるトライステート形半導体
装置を提供する。 【構成】 出力ポートの出力状態としてロウレベル,ハ
イレベルあるいは高インピーダンス状態が可能なトライ
ステート形半導体装置であって、プルアップ抵抗Rp等
の電位設定要素と直列にFET等のスイッチ素子51を
設けるとともに、外部電流等の外部からの物理的な入力
で導通、遮断されるヒューズFを設け、このヒューズF
の導通、遮断によりスイッチ素子51のゲート等に印加
される電圧を変更し、電位設定要素を有効、あるいは無
効に選択できるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体集積回路技
術、さらには、論理集積回路の出力回路における高イン
ピーダンス状態の設定方式に適用して特に有効な技術に
関し、例えば、CMOS−LSIにおけるトライステー
ト形出力回路に利用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】出力ポートの出力状態としてロウレベ
ル、ハイレベルあるいは高インピーダンス状態が可能な
トライステート形出力回路を備えた複数の半導体集積回
路から成るボードシステムにあっては、バス方式と称さ
れる接続形式を採用し、部品点数の削減および配線本数
の削減等が図られることがある。このバス方式の接続形
式を採用する出力回路では、図2に示すように、バス7
1の1本の信号線71aに複数のLSI721,722
…,72nのトライステート出力回路TOBを共通に接
続し、いずれか1つのLSI72のトライステート出力
回路TOBのみを有効にする。
【0003】そして、このようなバス方式の接続を可能
にするトライステート形出力回路では、全てのLSI7
2のトライステート出力回路TOBの出力状態が高イン
ピーダンス状態(フローティング状態)になった場合に
バス71の信号線71aの論理レベルが定まらなくなる
ため、外付けのプルアップ抵抗73(あるいはプルダウ
ン抵抗)等の電位設定要素を介して電源電位部Vcc(あ
るいは接地電位部)に接続し、その電位をハイレベル
(あるいはロウレベル)に固定していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た技術には、次のような問題のあることが本発明者らに
よって明かとされた。すなわち、バス方式を採用するト
ライステート形出力回路にあっては、ハードウェアの形
成時にプルアップ抵抗73(あるいはプルダウン抵抗)
等の電位設定要素を外付けしなければならない。このた
め、組立工数の増大、また、プルアップ抵抗73等の接
続箇所の信頼性の低下を招き、さらに、プルアップ抵抗
73等の電位設定要素の配置スペースを確保しなければ
ならずボード上の実装効率が低下するというものであ
る。
【0005】一方、上述した問題は、プルアップ抵抗7
3等の電位設定要素をデバイス形成時に一体に形成して
おくことで解決できると考えられるが、多数の半導体装
置をバス接続した場合等に各プルアップ抵抗73等の電
位設定要素が並列接続となり、合成抵抗値が小さくなる
という不具合を生じ、合成抵抗値が小さいと出力回路に
大電流が流れてしまうとともに、ロウレベルが充分に下
がらないという欠点がある。
【0006】この発明は、上記問題に鑑みてなされたも
ので、組立工数の削減、信頼性の向上、実装効率の改善
が可能で、また、多数の半導体装置をバス接続した場合
でもプルアップ抵抗として十分な抵抗値の確保が可能な
トライステート形出力回路を提供することを目的とす
る。この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特
徴については、本明細書の記述および添付図面から明ら
かになるであろう。
【0007】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、下記の通
りである。すなわち、この発明は、出力ポートの出力状
態としてロウレベル、ハイレベルあるいは高インピーダ
ンス状態が可能なトライステート形出力回路において、
前記出力ポートと所定の電位部あるいは接地電位部との
間を外部からの物理的な入力で導通、遮断可能な電位設
定回路を設け、この電位設定回路による導通、遮断で前
記出力ポートの電位を所定の電位あるいは接地電位に設
定可能に構成した。
【0008】そして、この発明は、出力ポートと電源電
位部あるいは接地電位部との間に電位設定回路と直列に
抵抗要素、いわゆるプルアップ抵抗あるいはプルダウン
抵抗の電位設定要素を設ける態様に構成できる。さら
に、この発明は、また他の態様として、外部電流により
溶断可能なヒューズと、このヒューズの溶断で出力ポー
トを電源電位部あるいは接地電位部に導通可能となるス
イッチ素子と、このスイッチ素子と直列に前記出力ポー
トと前記所定電位部あるいは接地電位部との間に介在さ
れた抵抗要素と、から電位設定回路を提供する。
【0009】
【作用】この発明のトライステート形出力回路は、完成
後等において電位設定回路により外部からの物理的な入
力によって出力ポートと電源電位部あるいは接地電位部
との間を導通あるいは遮断させることで、出力ポートを
電源電位部あるいは接地電位部に導通させて電源電位あ
るいは接地電位に設定できる。このため、外付けの電位
設定要素、すなわちプルアップ抵抗(あるいはプルダウ
ン抵抗)が不要であり、組立工数が削減でき、また、外
付けのプルアップ抵抗の電位設定要素の配置スペースが
不要で高い実装効率が達成できる。そして、多数のデバ
イスをバス接続した場合でも、任意のデバイスの出力ポ
ートを選択的にプルアップさせることができるため、全
てのデバイスにプルアップ抵抗を接続した場合のように
合成抵抗値が低下することもない。
【0010】
【実施例】以下、この発明の好適な実施例を図面を参照
して説明する。図1はこの発明の一実施例に係るトライ
ステート形出力回路を示し、その出力部の回路図であ
る。
【0011】図中、Vccは電源に導通した端子(以下、
電源端子と記す)、Disableは内部回路から供給される
出力状態を制御する制御信号(以下、制御信号Dと記
す)、INは内部回路から供給される出力信号であり
(以下、出力信号INと記す)であり、制御信号Dはト
ライステート出力部30とヒューズ部40とに入力さ
れ、また、出力信号INはトライステート出力部30に
入力されている。後述するように、制御信号Dがロウレ
ベルに変化されると出力端子Doutがフローティング状
態になる。
【0012】トライステート出力部30は、相補形(C
MOS形)のnチャネルFET31,32と、pチャネ
ルFET33,34とを有し、これらFET31,3
2,33,34が電源端子Vccと接地との間に直列に接
続されている。FET31のゲートにはインバータ35
を介して制御信号Dが、同様に、FET34のゲートに
は制御信号Dが印加され、また、FET32,33のゲ
ートには出力信号INが印加されている。そして、イン
バータ35の入力端子側の接続ノードn1がヒューズ部
40に、また、FET32,33間の接続ノードn2が
出力端子Doutに接続されている。
【0013】ヒューズ部40は、3つの抵抗R0,R
1,R2、ダイオード41およびヒューズFを有する。
ダイオード41は電源端子Vccと接地との間に電源端子
Vccに向かう方向を順方向として設けられ、ダイオード
41と電源端子vccとの間に抵抗R1とヒューズFとが
直列に、また、ダイオード41と接地との間に抵抗R2
が接続される。ヒューズFは、ポリシリコン等で形成さ
れ、電源端子間に逆電圧を印加することによって溶断さ
れるように形成する。
【0014】そして、ダイオード41とヒューズFとの
間の接続ノードn3が、抵抗R0を介して上述したイン
バータ35の入力端子側の接続ノードn1に、また、プ
ルアップ抵抗部50に接続される。抵抗R0の抵抗値は
抵抗R1,R2の抵抗値よりも十分に大きく、また、後
述するが、ヒューズFは接地側から電源端子側に向かっ
て通電される電流で溶断され、抵抗R1,R2の合成抵
抗値はこのヒューズ溶断の電流を確保し、かつ規制でき
るような小さな値に設定される。
【0015】なお、電源端子Vccと接地との間にラッチ
アップ防止用のダイオードが逆方向に介装されている半
導体集積回路にあっては、上記抵抗R1,R2およびヒ
ューズFの合成抵抗値よりも大きな抵抗値を有する抵抗
をラッチアップ防止用のダイオードと直列に設けること
が必要である。
【0016】プルアップ抵抗部50は、電源端子Vccと
出力端子Dout(接続ノードn4)との間に、pチャネ
ルFET(スイッチ素子)51とプルアップ抵抗(抵抗
要素)Rpとを直列に接続して構成される。FET51
は、ゲートにロウレベルの制御信号Dが入力する場合に
ソース・ドレイン間が導通、すなわちオンする。このプ
ルアップ抵抗部50とヒューズ部40とが電位設定回路
を構成する。
【0017】この実施例にあっては、ヒューズFが溶断
されない接続状態では電源電圧VccがFET51のゲ
ートに印加されFET51のゲート・ソース間電圧V
GSが0に等しく、FET51がオフ状態を維持する。
したがって、プルアップ抵抗Rpは接続されていない状
態、すなわちプルアップ抵抗として機能せず、多数のデ
バイスをバス接続した場合でもプルアップ抵抗Rp全体
としての合成抵抗値が小さくなることもない。そして、
出力回路にロウレベルの制御信号Dが入力されると、F
ET31,34がオフするためフローティング状態が得
られる。
【0018】一方、ヒューズFが溶断された状態ではF
ET51のゲートが電源端子Vccから遮断され、FET
51は制御信号Dによりゲート電位がロウレベルでオ
ン、ゲート電位がハイレベルでオフ状態になる。このた
め、出力回路にロウレベル、すなわち高インピーダンス
とする制御信号Dが入力すると、FET51はオンして
プルアップ抵抗Rpを電源端子Vccに接続し、プルアッ
プ抵抗Rpが機能する。この結果、出力高インピーダン
ス状態においても出力端子Doutはハイレベルにプルア
ップされる。
【0019】そして、ハイレベルの制御信号Dが入力す
ると、FET51はオフするため、プルアップ抵抗Rp
が機能しない状態になり、また、トライステート出力部
30を構成するFET31とFET34とがオン状態に
される。このため、トライステート出力部30にハイレ
ベルの出力信号INが入力するとFET33がオンして
出力端子Doutがロウレベルに、また、ロウレベルの出
力信号INが入力するとFET32がオンして出力端子
がハイレベルになる。したがって、通常のハイレベル、
ロウレベルの出力は支障無く行え、また、その出力レベ
ルを確定させることができる。
【0020】一方、ヒューズFの溶断はボードに実装す
る前等にユーザ等が必要に応じて行うことができる。そ
して、ヒューズFを溶断する場合は、抵抗R2、ダイオ
ード41、ヒューズFおよび抵抗R1の経路に接地側か
ら電源端子Vcc側に向けて所定値の電流を通電する。こ
の時、接続ノードn3が接続ノードn1に接続している
が、接続ノードn1,n3間の抵抗R0は抵抗値が抵抗
R1,R2に比較して大きいため、接続ノードn1に流
れる電流を極めて少なくできる。また、1パッケージ内
に多数の出力回路が存在する場合でも、抵抗R2により
電流を分散することができる。すなわち、各出力回路毎
に抵抗R1,2の大きさを変えておくことによりヒュー
ズFが順番に溶断されて行くように構成することができ
る。
【0021】なお、述べるまでもないが、この発明は、
シングルチップマイコン、マスクROM、EPROM等
のトライステート出力形式を採用する種々のLSIの出
力回路に適用できる。また、上述した実施例では、プル
アップ抵抗を例示したが、プルダウン側の抵抗について
も本発明が適用できる。さらに、上述した実施例では、
プルアップ抵抗Rpと電源端子Vccとの間にFET51
を介装し、このFET51を制御するヒューズ部40を
設けているが、FET51に代えてヒューズを設けヒュ
ーズ部40を省略するようにしてもよい。
【0022】
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。すなわち、この発明に係るトライステー
ト形出力回路は、出力ポートと電源電位部あるいは接地
電位部との間に物理的に導通、遮断可能な電位設定回路
を介設し、この電位設定回路の導通、遮断で出力ポート
の電位を一定に設定できるように構成した。このため、
外付けのプルアップ抵抗やプルダウン抵抗が不要で組立
が容易となり、また、抵抗との接続部が不要で高い信頼
性が得られ、さらに、プルアップ抵抗等の配置スペース
が不要となり高い実装効率が得られ、またさらに、多数
のデバイスをバス接続してもプルアップ抵抗等の合成抵
抗が低下することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係るトライステート形出
力回路の回路図である。
【図2】従来のトライステート形出力回路を備えた複数
の半導体集積回路をバス接続した場合の回路図である。
【符号の説明】
30 トライステート出力部 40 ヒューズ部 41 ダイオード 50 プルアップ抵抗部 51 FET(スイッチ素子) 99 電位設定回路 D(Disable) 制御信号 IN 出力信号 Vcc 電源端子 F ヒューズ R0,R1,R2 抵抗 Rp プルアップ抵抗(抵抗要素)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 出力ポートの出力状態としてロウレベ
    ル、ハイレベルあるいは高インピーダンス状態が可能な
    トライステート形出力回路において、 前記出力ポートと所定の電位部あるいは接地電位部との
    間を外部からの物理的な入力で導通、遮断可能な電位設
    定回路を設け、この電位設定回路による導通、遮断で前
    記出力ポートの高インピーダンス状態での電位を所定電
    位あるいは接地電位に設定可能としたことを特徴とする
    トライステート形出力回路。
  2. 【請求項2】 前記電位設定回路は、導通時に前記出力
    ポートと前記所定電位部あるいは接地電位部との間に介
    在する抵抗要素を有することを特徴とする請求項1に記
    載のトライステート形出力回路。
  3. 【請求項3】 前記電位設定回路は、外部電流により溶
    断可能なヒューズと、このヒューズの溶断で導通して前
    記出力ポートと前記所定電位部あるいは接地電位部を導
    通するスイッチ素子と、このスイッチ素子と直列に前記
    出力ポートと前記所定電位部あるいは接地電位部との間
    に介在された抵抗要素と、を備えることを特徴とする請
    求項1に記載のトライステート形出力回路。
JP4267261A 1992-10-06 1992-10-06 トライステート形出力回路 Pending JPH06120804A (ja)

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JP4267261A JPH06120804A (ja) 1992-10-06 1992-10-06 トライステート形出力回路

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JP4267261A JPH06120804A (ja) 1992-10-06 1992-10-06 トライステート形出力回路

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JPH06120804A true JPH06120804A (ja) 1994-04-28

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JP4267261A Pending JPH06120804A (ja) 1992-10-06 1992-10-06 トライステート形出力回路

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JP (1) JPH06120804A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0772301A2 (en) * 1995-11-03 1997-05-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Circuit for stabilizing the output of a tri-state circuit
KR100482361B1 (ko) * 1997-09-10 2005-09-14 삼성전자주식회사 오픈드레인및풀업회로

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0772301A2 (en) * 1995-11-03 1997-05-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Circuit for stabilizing the output of a tri-state circuit
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