JPH06224730A - 出力バッファ回路 - Google Patents

出力バッファ回路

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JPH06224730A
JPH06224730A JP5009638A JP963893A JPH06224730A JP H06224730 A JPH06224730 A JP H06224730A JP 5009638 A JP5009638 A JP 5009638A JP 963893 A JP963893 A JP 963893A JP H06224730 A JPH06224730 A JP H06224730A
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JP
Japan
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output
inverter
node
input
signal
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JP5009638A
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English (en)
Inventor
Yasuhiro Onishi
康広 大西
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH06224730A publication Critical patent/JPH06224730A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】CMOS集積回路装置における大電流駆動出力
バッファのスルーレートコントロール回路における隣接
配線からのノイズの影響を少なくする。 【構成】入力端子101を入力とするインバータ102
および103および遅延回路104,インバータ103
により駆動される小電流の出力駆動用トランジスタ11
1と112、インバータ102の出力と遅延回路104
の出力を入力とするインバータ107、2NANDゲー
ト106の出力を入力とするインバータ108、インバ
ータ107の出力とインバータ108の出力によりそれ
ぞれのゲート端子が駆動される大電流の出力駆動用Pチ
ャネルMOSトランジスタ109およびNチャネルMO
Sトランジスタ110より構成される。 【効果】インバータ107とPチャネルMOSトランジ
スタ109の間の配線や、インバータ108とNチャネ
ルMOSトランジスタ110の間の配線への、隣接配線
からのノイズの影響を少なくする効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、出力バッファ回路に関
し、特にCMOS技術による半導体集積回路に用いられ
る出力バッファ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ICは、その利用分野が広まり、
OA機器をはじめ、家電製品、自動車等の制御など様々
な分野で使用されるようになっている。これら様々なI
Cの用途のうち、制御用のICに要求される機能とし
て、大電流出力可能な出力バッファを内蔵している事が
求められている。
【0003】ところが一方で、制御機能を有しているI
Cに大電流出力のバッファを内蔵させると、ノイズの問
題が大きくなってくる。IC内蔵の大電流駆動出力バッ
ファの出力電圧がハイレベルからローレベルへ、また
は、ローレベルからハイレベルへ変化するときに、一時
的にICに大電流が流れる。このときIC内蔵の出力バ
ッファに瞬間的に流れる電流の最大値をピーク電流と呼
ぶ。特に、IC内蔵の複数の出力バッファが同時に動作
すると、瞬間的に流れる電流はますます大きくなる。そ
のとき、ICの電源やグランドにノイズが生じることか
ら、ICの制御機能上の誤動作を引き起こしたり、制御
用IC以外の周辺回路の誤動作を引き起こしたりする恐
れがある。
【0004】この誤動作を避けるための対策として、出
力バッファの出力駆動用トランジスタの駆動能力を調節
して徐々に電流を流すことにより、短時間内の電流量の
集中を防ぎピーク電流を減らす回路が用いられている。
この回路は、スルーレートコントロール回路と呼ばれて
いる。
【0005】集積回路装置内で使用されるMOSトラン
ジスタの電流供給能の大きさは、チャネル長をLとしチ
ャネル幅をWとすると、W/Lの値の大きさで表され
る。通常、出力駆動用のPチャネルMOSトランジスタ
やNチャネルMOSトランジスタは、集積回路装置内の
他のトランジスタよりも大きなW/Lの値を有してい
る。W/Lの値が大きいトランジスタほど電流供給能力
は高いが、それと同時にピーク電流も大きくなる。
【0006】また一般に、ある回路において、入力信号
が変化した時刻から出力信号が変化するまでの時刻を信
号伝達時間の呼ぶ。信号伝達時間のうち、出力信号ロー
レベルからハイレベルに変化するときの信号伝達時間を
立ち下がり時間と呼ぶ。
【0007】従来の、大電流駆動出力バッファのスルー
レートコントロール回路の一例を図4〜図6を用いて説
明する。図4は、大電流駆動出力バッファのスルーレー
トコントロール回路の一例の回路図で図5は、図4の回
路内の各部の動作電圧波形を表す図である。
【0008】図4に示す出力バッファは、入力端子10
1と、この入力端子101の信号を入力とするインバー
タ402およびインバータ403と、インバータ402
の出力をゲート入力とし出力端子113を駆動する出力
駆動用のPチャネルMOSトランジスタ109と、イン
バータ403の出力をゲート入力とし出力端子113を
駆動する出力駆動用のNチャネルMOSトランジスタ1
10とより構成されている。
【0009】インバータ402を構成しているPチャネ
ルMOSトランジスタのW/L値は大きく、Nチャネル
MOSトランジスタのW/Lの値は小さくなっている。
従って、インバータ402の特性は、ハイレベル出力の
ドライブ能力は高く、ローレベル出力のドライブ能力は
低くなっている。なお図4では、このインバータ402
のW/L値の構成を表現するために、PチャネルMOS
トランジスタを並列接続の複数のMOSトランジスタで
示し、また、NチャネルMOSトランジスタを直列接続
の複数のMOSトランジスタで示している。
【0010】一方、インバータ403は、W/L値の小
さなPチャネルMOSトランジスタW/L値の大きなN
チャネルMOSトランジスタより構成される。この構成
により、インバータ403はハイレベル出力時のドライ
ブ能力は低く、ローレベル出力時のドライブ能力は高く
なっている。
【0011】図4の大電流駆動出力バッファの動作図5
を用いて説明する。図5は、図4における各節点g,
h,i,jの電位の時間的変化を表したものである。ま
ず、節点gの信号の立ち上がり時は、節点iの信号はす
ぐに立ち下がるが節点hの信号はゆっくり立ち下がる。
このため図4の出力駆動用PチャネルMOSトランジス
タ109は徐々にオン状態なり、また、出力駆動用Nチ
ャネルMOSトランジスタ110はただちにオフ状態に
なる。結果として、出力端子113の電圧はゆっくり上
昇する。
【0012】次に、節点gの信号の立ち下がり時は、節
点hの信号はすぐに立ち上がるが節点iの信号はゆっく
り立ち上がる。このため図4の出力駆動用PチャネルM
OSトランジスタ109はただちにオフ状態になり、ま
た、出力駆動用NチャネルMOSトランジスタ110は
徐々にオン状態になる。結果として、出力端子113の
電圧はゆっくり下降する。
【0013】節点hの信号立ち上がり時と節点iの信号
立ち下がり時のそれぞれの波形を急峻とする理由は、出
力駆動用PチャネルMOSトランジスタ109の出力駆
動用NチャネルMOSトランジスタ110とが同時にオ
ン状態となり、電源からグラウンドへ過大な貫通電流が
流れるのを避けるためである。
【0014】このような動作により、従来のスルーレー
トコントロール回路は、図5の節点jの電圧波形のよう
に、ゆるやかな変化の出力波形を実現し、徐々に電流を
流すことでピーク電流を抑えていた。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のスルーレートコントロール回路は、ノイズによ
り、影響を受けやすいという欠点を有している。以下に
その説明を行う。
【0016】上述した従来のスルーレートコントロール
回路をゲートアレイやセルベーストICによって設計す
る場合には、インバータ402と出力駆動用Pチャネル
MOSトランジスタ109との間、及びインバータ40
3と出力駆動用NチャネルMOSトランジスタ110と
の間のチップ上の配線の長さが長くなり、その部分が他
の隣接配線からのノイズに弱くなる。
【0017】図4に示す従来のスルーレートコントロー
ル回路で、節点hや節点iの部分にノイズが乗った場合
の動作例を図6に示す。従来のスルーレートコントロー
ル回路では、インバータ402のローレベル出力インピ
ーダンスと、インバータ403のハイレベル出力インピ
ーダンスが高い。そのため、インバータ402がハイレ
ベルを出力しているときおよびインバータ403がロー
レベルを出力しているときに、特にノイズの影響を受け
易くなる。この結果、出力端子113の出力波形にもノ
イズが乗り、出力端子113に接続されている他の周辺
回路の誤動作を招く恐れがある。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明のスルーレートコ
ントロール回路は、CMOS回路構成の出力バッファ回
路において、小電流駆動能力をもつ第1の出力バッファ
と、大電流駆動能力をもつ第2の出力バッファとを含
み、前記第1の出力バッファ回路は、外部からの入力信
号を入力とする第1のインバータと、前記第1のインバ
ータの出力をゲート入力とする第1の出力駆動用Pチャ
ネルMOSトランジスタおよび第1の出力駆動用Nチャ
ネルMOSトランジスタとより構成され、前記第2の出
力バッファ回路は、前記入力信号を入力とする反転論理
の遅延回路と、前記入力信号を入力とする第2のインバ
ータと、前記遅延回路の出力と前記第2のインバータの
出力を入力とする2入力NORゲートと、前記遅延回路
の出力と前記第2のインバータの出力を入力とする2入
力NANDゲートと、前記2入力NORゲートの出力を
入力とする第3のインバータと、前記2入力NANDゲ
ートの出力を入力とする第4のインバータと、前記第3
のインバータの出力をゲート入力とする第2の出力駆動
用PチャネルMOSトランジスタと、前記第4のインバ
ータの出力をゲート入力とする第2の出力駆動用Nチャ
ネルMOSトランジスタとより構成されることを特徴と
する。
【0019】
【実施例】次に本発明の好適な実施例について図面を参
照して説明する。図1は、本発明の第1の実施例の大電
流出力駆動出力バッファにおけるスルーレートコントロ
ール回路の回路図である。図1を参照すると本実施例
は、入力端子101、出力端子113、入力端子101
からの信号を入力とするインバータ102および10
3、同じく入力端子101からの信号を入力とする遅延
回路104、インバータ102の出力と遅延回路104
の出力をそれぞれ2つの入力とする2入力NORゲート
105と2入力NANDゲート106、2入力NORゲ
ート105の出力を入力とするインバータ107、2入
力NANDゲート106の出力を入力とするインバータ
108、インバータ107の出力をゲート入力とする出
力駆動用PチャネルMOSトランジスタ109、インバ
ータ108の出力をゲート入力とする出力駆動用Nチャ
ネルMOSトランジスタ110、インバータ103の出
力をゲート入力とする出力駆動用PチャネルMOSトラ
ンジスタ111および出力駆動用NチャネルMOSトラ
ンジスタ112より構成される。
【0020】ここで、遅延回路104は、奇数段のイン
バータより構成され、さらに各インバータを構成してい
るトランジスタは遅延時間を大きするために、他のイン
バータ102,103等よりもW/Lの値を小さくして
いる。また、出力駆動用トランジスタ111と112の
W/Lの値は、出力駆動用トランジスタ109と110
のW/Lの値よりも小さな値を持つものとする。
【0021】次に、本実施例の動作を説明する。図2
は、図1に示す第1の実施例の動作を説明するための信
号波形図である。図2中の上部5段の波形は、各節点
a,b,c,d,eでの電圧の波形を表している。ま
た、最下段の波形は、節点eを通過する電流の波形を示
す。
【0022】まず、節点aの信号、すなわち、入力端子
101への入力信号の立ち上がりのときの動作を説明を
する。節点aの信号がローレベルのとき、出力駆動用P
チャネルMOSトランジスタ109と111は共にオフ
の状態で、出力駆動用NチャネルMOSトランジスタ1
10と112は共にオンの状態である。節点aの信号が
立ち上がると、節点cと節点dの電圧の波形がただちに
立ち下がり、出力駆動用NチャネルMOSトランジスタ
110と112は共にオフに、出力駆動用PチャネルM
OSトランジスタ111のみがオン動作となり、節点e
の波形は徐々に上昇する。その後しばらくして、遅延回
路104からの遅れた信号変化により節点bの波形が立
ち下がり、出力駆動用PチャネルMOSトランジスタ1
09もオン動作となり、出力駆動能力が高くなるので図
2の節点eの波形のように段のついた立ち上がり波形と
なる。
【0023】同様に、節点aの信号の立ち下がりのとき
は、変化前では、出力駆動用PチャネルMOSトランジ
スタ109と111は共にオン状態で、出力駆動用Nチ
ャネルMOSトランジスタ110と112は共にオフ状
態である。このとき節点aの信号の立ち下がりにより、
出力駆動用の4つのMOSトランジスタのうち、トラン
ジスタ109,110および111はオフ状態で、Nチ
ャネルMOSトランジスタ112のみがオン状態となり
節点eの波形は徐々に下降する。その後しばらくして、
出力駆動用NチャネルMOSトランジスタ110もオン
動作となり出力駆動能力が高くなるので、図2の節点e
の波形のように段のついた立ち下がり波形となる。
【0024】これらの動作により、図2の節点fの波形
のように、節点eを流れる電流は、立ち上がりと立ち下
がりのそれぞれの動作時に2つのピーク状態が現れ、電
流のピーク値が分散され、スルーレートコントロールの
機能が実現される。
【0025】本実施例では、インバータ103,107
および108の出力インピーダンスの値を小さくするこ
とができるので、従来ではノイズの影響の恐れのあった
節点b,cおよびdの部分の耐ノイズ性を高めることが
できる。
【0026】次に、本発明の第2の実施例について図面
を参照して説明する。図3は、本発明の第2の実施例に
おけるスルーレートコントロール回路の回路図である。
図3に示す本実施例のスルーレートコントロール回路
は、図1に示される第1の実施例の出力バッファ回路に
おける遅延回路104を変更したのもので、3段のイン
バータ304,305,308と、インバータ305の
出力端子とインバータ308の入力端子の間の抵抗30
6,インバータ308の入力端子に接続される負荷容量
307で構成される遅延回路に置き換えたものである。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の出力バッ
ファ回路は、出力駆動用の両チャネルMOSトランジス
タのゲート端子をそれぞれ駆動している2つのインバー
タ107,108の出力インピーダンスを低くすること
ができるスルーレートコントロールを用いている。従っ
て、出力駆動用トランジスタのゲート入力端子とそれを
駆動するインバータ間との配線が長くなるスルーレート
コントロール回路をゲートアレイやセルベーストICの
製品によって設計する場合には、耐ノイズ性を高くする
ことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の回路図である。
【図2】図1に示す回路の各節点における信号波形を表
す図である。
【図3】本発明の第2の実施例の回路図である。
【図4】従来の出力バッファ回路の一例の回路図であ
る。
【図5】図4に示す回路の各節点における信号波形を表
す図である。
【図6】図4に示す回路において、外部からノイズが混
入した場合の各節点の信号波形を示す図である。
【符号の説明】
101 入力端子 102,103,107,108 インバータ 104 遅延回路 105 NORゲート 106 NANDゲート 109,111 PチャネルMOSトランジスタ 110,112 NチャネルMOSトランジスタ 113 出力端子 304,305,308 インバータ 306 抵抗 307 キャパシタ 402,403 インバータ a,b,c,d,e,g,h,i 節点

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CMOS回路構成の出力バッファ回路に
    おいて、 小電流駆動能力をもつ第1の出力バッファと、大電流駆
    動能力をもつ第2の出力バッファとを含み、 前記第1の出力バッファは、外部からの入力信号を入力
    とする第1のインバータと、前記第1のインバータの出
    力をゲート入力とする第1の出力駆動用PチャネルMO
    Sトランジスタおよび第1の出力駆動用NチャネルMO
    Sトランジスタとより構成され、 前記第2の出力バッファは、前記入力信号を入力とする
    反転論理の遅延回路と、前記入力信号を入力とする第2
    のインバータと、前記遅延回路の出力と前記第2のイン
    バータの出力を入力とする2入力NORゲートと、前記
    遅延回路の出力と前記第2のインバータの出力を入力と
    する2入力NANDゲートと、前記2入力NORゲート
    の出力を入力とする第3のインバータと、前記2入力N
    ANDゲートの出力を入力とする第4のインバータと、
    前記第3のインバータの出力をゲート入力とする第2の
    出力駆動用PチャネルMOSトランジスタと、前記第4
    のインバータの出力をゲート入力とする第2の出力駆動
    用NチャネルMOSトランジスタとより構成されること
    を特徴とする出力バッファ回路。
JP5009638A 1993-01-25 1993-01-25 出力バッファ回路 Pending JPH06224730A (ja)

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100457343B1 (ko) * 1997-11-15 2005-04-06 삼성전자주식회사 저소비 전류의 더블 버퍼 회로
KR100511901B1 (ko) * 1999-06-29 2005-09-02 주식회사 하이닉스반도체 노이즈 감쇄 회로
WO2005083886A1 (ja) * 2004-02-27 2005-09-09 Rohm Co., Ltd インバータ駆動回路、及びそれを備えたcmos出力回路並びにスイッチングレギュレータ
JP2008022133A (ja) * 2006-07-11 2008-01-31 Fujifilm Corp 出力ドライブ回路及びこれを備えたデジタルカメラ
JP2008035071A (ja) * 2006-07-27 2008-02-14 Fujifilm Corp 出力ドライブ回路及びこれを備えたデジタルカメラ
JP2011027548A (ja) * 2009-07-24 2011-02-10 Toppan Printing Co Ltd 半導体評価回路
US8140224B2 (en) 2006-11-08 2012-03-20 Denso Corporation Diagnosis apparatus for passenger protection system
CN115694140A (zh) * 2022-12-28 2023-02-03 西安水木芯邦半导体设计有限公司 一种应用于降压型dc-dc转换器的驱动电路

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100457343B1 (ko) * 1997-11-15 2005-04-06 삼성전자주식회사 저소비 전류의 더블 버퍼 회로
KR100511901B1 (ko) * 1999-06-29 2005-09-02 주식회사 하이닉스반도체 노이즈 감쇄 회로
WO2005083886A1 (ja) * 2004-02-27 2005-09-09 Rohm Co., Ltd インバータ駆動回路、及びそれを備えたcmos出力回路並びにスイッチングレギュレータ
JP2008022133A (ja) * 2006-07-11 2008-01-31 Fujifilm Corp 出力ドライブ回路及びこれを備えたデジタルカメラ
JP2008035071A (ja) * 2006-07-27 2008-02-14 Fujifilm Corp 出力ドライブ回路及びこれを備えたデジタルカメラ
US8140224B2 (en) 2006-11-08 2012-03-20 Denso Corporation Diagnosis apparatus for passenger protection system
JP2011027548A (ja) * 2009-07-24 2011-02-10 Toppan Printing Co Ltd 半導体評価回路
CN115694140A (zh) * 2022-12-28 2023-02-03 西安水木芯邦半导体设计有限公司 一种应用于降压型dc-dc转换器的驱动电路

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