JPH06140911A - トライステートバッファ - Google Patents

トライステートバッファ

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Publication number
JPH06140911A
JPH06140911A JP4288602A JP28860292A JPH06140911A JP H06140911 A JPH06140911 A JP H06140911A JP 4288602 A JP4288602 A JP 4288602A JP 28860292 A JP28860292 A JP 28860292A JP H06140911 A JPH06140911 A JP H06140911A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
state
signal
enable signal
bipolar transistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4288602A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Matsuda
田 光 司 松
Yoshinori Watanabe
辺 吉 規 渡
Hiroyuki Hara
浩 幸 原
Takayasu Sakurai
井 貴 康 櫻
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.)
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Microelectronics Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP4288602A priority Critical patent/JPH06140911A/ja
Publication of JPH06140911A publication Critical patent/JPH06140911A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 信号出力端子の接続点がHi-Z状態で、その
レベルが「H」であったとしてもプルアップ用のバイポ
ーラトランジスタの破壊を未然に防止することのできる
スリーステートバッファを得る。 【構成】 バイポーラトランジスタ(14)のエミッタ側に
MOSトランジスタ(16)を直列に接続し、出力イネーブ
ル信号(EN)がアクティブのとき、入力信号レベルの変化
に応じてオン、オフの状態が逆転するようにトランジス
タの一方をオン状態に、他方をオフ状態に制御し、出力
イネーブル信号が非アクティブのとき、トランジスタの
両方をオフ状態に制御する場合、バイポーラトランジス
タのベース・エミッタ間に両チャネルトランスファゲー
ト(20)を接続し、出力イネーブル信号(EN)がアクティブ
のとき、両チャネルトランスファゲート(20)をオフ状態
に保持し、出力イネーブル信号(EN)が非アクティブのと
き、両チャネルトランスファゲート(20)をオン状態に保
持するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バイポーラトランジス
タのエミッタ側にMOSトランジスタ(MOSFET)
を直列に接続し、これら両トランジスタの相互接続点を
出力点として、論理レベルの「H」、「L」及びハイ・
インピーダンス(以下、Hi-Zと略記する)の3つの状
態をとらせるスリーステートバッファに関する。
【0002】
【従来の技術】この種の従来のスリーステートバッファ
として図2に示すものがあった。これは、入力信号Aを
加える信号入力端子2、出力イネーブル信号ENを加え
る信号入力端子4を有している。このうち、信号入力端
子2はNANDゲート6の一方の入力端子と、NORゲ
ート10の一方の入力端子とにそれぞれ接続されている。
また、信号入力端子4はNORゲート10の他方の入力端
子と、NOT回路8の入力端子とにそれぞれ接続されて
いる。NOT回路8の出力端子はNANDゲート6の他
方の入力端子に接続されている。また、NANDゲート
6の出力端子はNOT回路12の入力端子に接続されてい
る。NOT回路12の出力端子はNPN形のバイポーラト
ランジスタ14のベースに接続されている。バイポーラト
ランジスタ14は、そのエミッタ側に直列に接続されたN
形MOSトランジスタ16と共に出力段を形成し、このト
ランジスタ直列回路の一端が電源Vccに接続され、他端
が接地されている。そして、これらのトランジスタの相
互接続点が信号出力端子18に接続されている。なお、前
述のNORゲート10の出力端子がN形MOSトランジス
タ16のゲートに接続されている。
【0003】この回路はバイポーラトランジスタとCM
OSとで構成されるため、「Bi ーCMOSトライステ
ートバッファ」として知られるもので、次に、その概略
動作を説明する。
【0004】先ず、信号入力端子4に加えられる出力イ
ネーブル信号ENがアクティブであるとき、すなわち、
「L」であるときNOT回路8の出力は「H」である。
この状態で入力信号Aが「H」であったとすれば、NA
NDゲート6の出力は「L」である。従って、NOT回
路12の出力は「H」となってバイポーラトランジスタ14
をオン状態にする。また、このとき、NORゲート10の
出力は「L」であるから、N形MOSトランジスタ16は
オフ状態を保つ。よって、信号出力端子18には「H」の
出力信号Zが現れる。
【0005】また、出力イネーブル信号ENが「L」で
あるとき、入力信号Aが「L」であったとすれば、NA
NDゲート6の出力は「H」である。従って、NOT回
路12の出力は「L」となってバイポーラトランジスタ14
をオフ状態にする。このとき、NORゲート10の出力は
「H」であるから、N形MOSトランジスタ16はオン状
態となる。よって、信号出力端子18には「L」の出力信
号Zが現れる。
【0006】次に、信号入力端子4に加えられ出力イネ
ーブル信号ENが非アクティブであるとき、すなわち、
「H」であるとき、NOT回路8の出力は「L」で、N
ANDゲート6の出力は「H」であり、NOT回路12の
出力は「L」となってバイポーラトランジスタ14をオフ
状態にする。また、出力イネーブル信号ENが非アクテ
ィブであるとき、NORゲート10の出力は「L」となっ
てN形MOSトランジスタ16をオフ状態にする。かくし
て、直列接続されたバイポーラトランジスタ14及びN形
MOSトランジスタ16の両方がオフ状態になるから、信
号出力端子18が接続されたトランジスタ相互接続点はH
i-Z状態となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述したHi-Z状態
で、信号出力端子18のレベルは「L」である場合と、
「H」である場合とがある。この出力端子レベルが
「L」であれば、バイポーラトランジスタ14のベース及
びエミッタの両方が「L」になっているため、その逆耐
圧VBEを超えることはない。
【0008】しかるに、Hi-Z状態で出力端子レベルが
「H」であれば、バイポーラトランジスタ14のベースが
「L」で、エミッタが「H」になっているため、逆耐圧
BEを超えることが有り得る。このとき、プルアップ用
のバイポーラトランジスタ14が破壊されるという問題が
あった。
【0009】この発明は上記の問題点を解決するために
なされたもので、Hi-Z状態で出力端子レベルが「H」
であったとしてもプルアップ用のバイポーラトランジス
タの破壊を未然に防止することのできるスリーステート
バッファを得ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、バイポーラト
ランジスタのエミッタ側にMOSトランジスタを直列に
接続し、出力イネーブル信号がアクティブのとき、入力
信号レベルの変化に応じてオン、オフの状態が逆転する
ようにトランジスタの一方をオン状態に、他方をオフ状
態に制御し、出力イネーブル信号が非アクティブのと
き、トランジスタの両方をオフ状態に制御するトライス
テートバッファにおいて、バイポーラトランジスタのベ
ース・エミッタ間に接続された両チャネルトランスファ
ゲートと、出力イネーブル信号がアクティブのとき、両
チャネルトランスファゲートをオフ状態に保持し、出力
イネーブル信号が非アクティブのとき、両チャネルトラ
ンスファゲートをオン状態に保持する手段とを備えたこ
とを特徴とするものである。
【0011】
【作用】この発明においては、バイポーラトランジスタ
のベース・エミッタ間に両チャネルトランスファゲート
を接続し、出力イネーブル信号がアクティブのとき、こ
れをオフ状態に保持し、出力イネーブル信号が非アクテ
ィブのとき、これをオン状態に保持するので、バイポー
ラトランジスタのベース・エミッタ間に逆耐電圧を超え
る電圧が印加されることはなくなり、その破壊を未然に
防止することができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例によって詳
細に説明する。図1はこの発明の一実施例の構成を示す
回路図であり、図中、図2と同一の符号を付したものは
それぞれ同一の要素を示している。ここで、NOT回路
12はCMOSで構成され、P形MOSトランジスタ121
とN形MOSトランジスタ122とを直列にして電源に接
続すると共に、P形MOSトランジスタ121 のゲートに
NANDゲート6の出力端子が接続され、N形MOSト
ランジスタ122 のゲートにNORゲート10の出力端子が
接続されており、さらに、両トランジスタの相互接続点
がバイポーラトランジスタ14のベースに接続されてい
る。そして、新たに両チャネルトランスファゲート20
と、P形MOSトランジスタ22とが設けられている。こ
のうち、両チャネルトランスファゲート20はバイポーラ
トランジスタ14のベース・エミッタ間に接続され、これ
を構成するN形MOSトランジスタのゲートが信号入力
端子4に接続され、P形MOSトランジスタのゲートが
NOT回路8の出力端子に接続されている。また、P形
MOSトランジスタ22のソースは電源Vccに、ドレイン
は信号出力端子18にそれぞれ接続され、ゲートがNAN
Dゲート6の出力端子に接続されている。
【0013】上記のように構成された本実施例の動作に
ついて、特に、図2と構成を異にする部分を中心にして
以下に説明する。
【0014】出力イネーブル信号ENが「L」であれ
ば、入力信号Aのレベルに応じて信号出力端子18の出力
信号Zも「L」または「H」になる。出力イネーブル信
号ENが「H」になったとき、入力信号Aのレベルには
関係なく信号出力端子18はHi-Z状態におかれる。この
場合、P形MOSトランジスタ22のゲートにはNAND
ゲート6の出力信号がそのまま加えられているので、バ
イポーラトランジスタ14のオン、オフに併せてオン、オ
フする。したがって、信号出力端子18の出力信号Zをフ
ルスィングさせることができる。
【0015】ところで、バイポーラトランジスタ14のベ
ース・エミッタ間に接続された両チャネルトランスファ
ゲート20のN形MOSトランジスタのゲートは信号入力
端子4に接続され、P形MOSトランジスタのゲートは
NOT回路8の出力端子に接続されている。よって、出
力イネーブル信号ENが「L」であるとき、両方のトラ
ンジスタは共にオフ状態となり、信号出力端子18の出力
信号Zに何等の影響も与えない。しかるに、出力イネー
ブル信号ENが「H」であるときには、両方のトランジ
スタは共にオン状態となってバイポーラトランジスタ14
のベース・エミッタ間を外部で短絡させる。しかして、
出力イネーブル信号ENが「L」から「H」に変化した
ときに、出力信号Zが「H」であったとしても、その電
荷が両チャネルトランスファゲート20を通してベースに
伝搬される。
【0016】この結果、プルアップ用のNPN形バイポ
ーラトランジスタ14のベース・エミッタ間に逆耐圧VBE
を超える電圧が印加されることはなく、その破壊を未然
に防止することができる。
【0017】なお、バイポーラトランジスタ14のベース
・エミッタ間の外部回路での短絡は単一のMOSトラン
ジスタでも可能であるが、本実施例のように、両チャネ
ルトランスファゲートを用いることによって、二つのゲ
ートに加えられる信号レベルの変化に時間差があったと
しても、いずれか早期に変化した側に応答させることが
できるため、バイポーラトランジスタ14をより確実に破
壊から防止することができる。
【0018】なお、上記実施例では、入力信号A及び出
力イネーブル信号ENに対して、NANDゲート6、N
OT回路8、NORゲート10及びNOT回路12に論理演
算を施し、その結果によって出力段を形成するバイポー
ラトランジスタ14、N形MOSトランジスタ16及び両チ
ャネルトランスファゲート20を制御したが、上述したと
同様な動作を行なわせ得るものであれば論理回路の構成
はどのようなものであってもよい。
【0019】また、上記実施例では、NPN形バイポー
ラトランジスタ14とN形MOSトランジスタ16とで出力
段を構成したが、NPN形バイポーラトランジスタ14の
代わりにPNP形バイポーラトランジスタを採用して
も、あるいは、N形MOSトランジスタ16の代わりにP
形MOSトランジスタを用いることも、原理的には可能
である。
【0020】
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、こ
の発明によれば、出力イネーブル信号がアクティブのと
きオフ状態に保持し、非アクティブのときオン状態に保
持する両チャネルトランスファゲートをバイポーラトラ
ンジスタのベース・エミッタ間に接続したので、Hi-Z
状態で懸念されるトランジスタ破壊を未然に防止するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示す回路図。
【図2】従来のスリーステートバッファの構成を示す回
路図。
【符号の説明】
2,4 信号入力端子 6 NANDゲート 8,12 NOT回路 10 NORゲート 14 バイポーラトランジスタ 16 N形MOSトランジスタ 18 信号出力端子 20 両チャネルトランスファゲート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 浩 幸 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式会 社東芝多摩川工場内 (72)発明者 櫻 井 貴 康 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式会 社東芝多摩川工場内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】バイポーラトランジスタのエミッタ側にM
    OSトランジスタを直列に接続し、出力イネーブル信号
    がアクティブのとき、入力信号レベルの変化に応じてオ
    ン、オフの状態が逆転するように前記トランジスタの一
    方をオン状態に、他方をオフ状態に制御し、前記出力イ
    ネーブル信号が非アクティブのとき、前記トランジスタ
    の両方をオフ状態に制御するトライステートバッファに
    おいて、前記バイポーラトランジスタのベース・エミッ
    タ間に接続された両チャネルトランスファゲートと、前
    記出力イネーブル信号がアクティブのとき、前記両チャ
    ネルトランスファゲートをオフ状態に保持し、前記出力
    イネーブル信号が非アクティブのとき、前記両チャネル
    トランスファゲートをオン状態に保持する手段とを備え
    たことを特徴とするスリーステートバッファ。
JP4288602A 1992-10-27 1992-10-27 トライステートバッファ Pending JPH06140911A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4288602A JPH06140911A (ja) 1992-10-27 1992-10-27 トライステートバッファ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4288602A JPH06140911A (ja) 1992-10-27 1992-10-27 トライステートバッファ

Publications (1)

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JPH06140911A true JPH06140911A (ja) 1994-05-20

Family

ID=17732360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4288602A Pending JPH06140911A (ja) 1992-10-27 1992-10-27 トライステートバッファ

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JP (1) JPH06140911A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6313661B1 (en) * 2000-03-31 2001-11-06 Intel Corporation High voltage tolerant I/O buffer

Cited By (1)

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010321