JPH06283980A - レベルコンバータ及び半導体集積回路 - Google Patents

レベルコンバータ及び半導体集積回路

Info

Publication number
JPH06283980A
JPH06283980A JP5072223A JP7222393A JPH06283980A JP H06283980 A JPH06283980 A JP H06283980A JP 5072223 A JP5072223 A JP 5072223A JP 7222393 A JP7222393 A JP 7222393A JP H06283980 A JPH06283980 A JP H06283980A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
level
circuit
gate
input
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.)
Granted
Application number
JP5072223A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3335700B2 (ja
Inventor
Satoru Masaki
悟 正木
Akinori Yamamoto
明典 山本
Fusao Seki
扶佐夫 関
Fumitaka Asami
文孝 浅見
Kazuo Ono
和男 大野
Masao Imai
正夫 今井
Shinya Uto
真也 鵜戸
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.)
Fujitsu VLSI Ltd
Kyushu Fujitsu Electronics Ltd
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu VLSI Ltd
Kyushu Fujitsu Electronics Ltd
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=13483048&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH06283980(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Fujitsu VLSI Ltd, Kyushu Fujitsu Electronics Ltd, Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu VLSI Ltd
Priority to JP07222393A priority Critical patent/JP3335700B2/ja
Priority to KR1019940006468A priority patent/KR0156601B1/ko
Publication of JPH06283980A publication Critical patent/JPH06283980A/ja
Priority to US08/653,973 priority patent/US5680064A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3335700B2 publication Critical patent/JP3335700B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/353Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/356Bistable circuits
    • H03K3/356104Bistable circuits using complementary field-effect transistors
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/353Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/356Bistable circuits
    • H03K3/356104Bistable circuits using complementary field-effect transistors
    • H03K3/356165Bistable circuits using complementary field-effect transistors using additional transistors in the feedback circuit

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)
  • Dram (AREA)
  • Microcomputers (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はレベルコンバータ及び半導体集積回
路に関し、異種電源駆動の回路系間に設けられるレベル
変換回路の構成を改良し、また、それを同一チップ内に
集積化する場合に、その配置及びその電源供給方法を工
夫して、回路動作の高速化を図ること、及び、消費電流
の低減化を図ることを目的とする。 【構成】 入力トランジスタ回路11と、第1〜第4の
トランジスタT1〜T4とを具備し、該回路11が駆動
電源系VDD1,GNDと入力部INとに接続され、かつ、
該回路11がトランジスタT2,T4の各ゲートに接続
され、トランジスタT1,T2が直列接続されて駆動電
源系VDD2,GNDに接続され、かつ、トランジスタT
3,T4が直列接続されて駆動電源系VDD2,GNDに接
続され、トランジスタT1のゲートがトランジスタT
3,T4の直列接続点となる出力部OUT2に接続され、
トランジスタT3のゲートがトランジスタT1,T2の
直列接続点となる出力部OUT1に接続され、該回路11
が入力信号Sinをラッチ出力するラッチ回路11Aから成
ることを含み構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 〔目次〕 産業上の利用分野 従来の技術(図68) 発明が解決しようとする課題(図69,70) 課題を解決するための手段(図1〜9) 作用 実施例 (1)第1の実施例の説明(図10〜12) (2)第2の実施例の説明(図13〜16) (3)第3の実施例の説明(図17〜19) (4)第4の実施例の説明(図20〜22) (5)第5の実施例の説明(図23〜25) (6)第6の実施例の説明(図26) (7)第7の実施例の説明(図27(A)) (8)第8の実施例の説明(図27(B)) (9)第9の実施例の説明(図28(A)) (10)第10の実施例の説明(図28(B)) (11)第11の実施例の説明(図29〜31) (12)第12の実施例の説明(図32) (13)第13の実施例の説明(図33〜35) (14)第14の実施例の説明(図36〜38) (15)第15の実施例の説明(図39) (16)第16の実施例の説明(図40) (17)第17の実施例の説明(図41〜43) (18)第18の実施例の説明(図44) (19)第19の実施例の説明(図45〜47) (20)第20の実施例の説明(図48) (21)第21の実施例の説明(図49) (22)第22の実施例の説明(図50) (23)第23の実施例の説明(図51) (24)第24の実施例の説明(図52) (25)第25の実施例の説明(図53(A)) (26)第26の実施例の説明(図53(B)) (27)第27の実施例の説明(図54(A)) (28)第28の実施例の説明(図54(B)) (29)第29の実施例の説明(図55(A)) (30)第30の実施例の説明(図55(B)) (31)第31の実施例の説明(図56,57) (32)第32の実施例の説明(図58,59) (33)第33の実施例の説明(図60〜63) (34)第34の実施例の説明(図64〜67) 発明の効果
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は、レベルコンバータ及び
半導体集積回路に関するものであり、更に詳しく言え
ば、駆動電源が異なる回路系間で信号レベルを変換する
インターフェース回路及びその集積回路の改善に関する
ものである。近年,超微細加工,高集積化技術の発達に
伴い2〜3〔V〕程度の低電圧で駆動可能な半導体集積
回路装置(以下ICという)が開発製造されている。ま
た、現在使用されているマイクロコンピュータを中心と
するCMOS集積回路は5V駆動系が中心である。一
方、市場では電池から駆動電源を供給する携帯用電子機
器の要求があり、IC単体としても、低消費電力化が必
須条件となっている。
【0003】しかしながら、5〔V〕駆動系のICと2
〜3〔V〕駆動系のICとを共存させるめには、入出力
電圧のインタフェースの変換を行うレベルコンバータが
必要になる。これによれば、例えば、3〔V〕駆動系の
ICと5〔V〕駆動系のICとを用いて、信号処理回路
を構成する場合、個々のICをプリント基板に個別に実
装しなくてはならず、携帯用電子機器のコンパクト化の
妨げとなっている。
【0004】また、レベルコンバータは3〔V〕駆動系
の電源線と接地線間に接続されたインバータ素子と、5
〔V〕駆動系の電源線と接地線間に接続された4つのト
ランジスタとにより、その基本回路が構成される。この
ため、入力部の信号遷移時に2つのトランジスタ間に貫
通電流が流れ、その回路消費電力が多くなったり、出力
部の電位,例えば、「H」(ハイ)レベルから「L」
(ロー)レベルに立ち下がる時間の遅れから回路動作の
高速化の妨げとなっている。
【0005】さらに、3〔V〕駆動系の信号処理回路と
5〔V〕駆動系の信号処理回路と、レベルコンバータと
を混在させて、同一チップ内に集積化する要求があった
場合に、そのレベル変換回路の電源線,接地線の供給端
子や信号の入力部,出力部の端子位置を考慮すると、そ
の配置が制限されるという問題がある。そこで、異種電
源駆動回路系間に設けられるレベル変換回路の構成を工
夫し、また、それを同一チップ内に集積化する場合に、
その配置及びその電源供給方法を工夫して、回路動作の
高速化を図ること、及び、消費電流の低減化を図ること
ができる回路及びその集積回路が望まれている。
【0006】
【従来の技術】図68〜70は、従来例に係る説明図であ
る。図68は従来例に係るレベルコンバータ及び半導体集
積回路の説明図であり、図69は従来例に係る問題点を説
明するレベルコンバータの等価回路図及び信号波形図で
ある。また、図70は従来例に係る問題点を説明するレベ
ルコンバータの配置及び電源配線図である。
【0007】例えば、3〔V〕駆動系の半導体集積回路
装置(以下ICという)1と5〔V〕駆動系のIC2と
を用いて信号処理回路を構成する場合、図68(A)のシ
ステム構成図において、IC1とIC2との間にレベル
コンバータ用IC3を接続する。なお、レベルコンバー
タ用IC3は、3〔V〕駆動系のIC1で信号処理され
た信号レベルを5〔V〕駆動系のIC2で信号処理可能
な電位レベルに変換するインターフェース機能を有して
いる。
【0008】また、図68(B)はレベルコンバータの回
路構成図であり、レベルコンバータ用IC3を構成する
1系統の信号変換回路を示している。図68(B)におい
て、レベルコンバータは、インバータ素子INVと、2
個のp型電界効果トランジスタ(以下単にトランジスタ
という)TP1,TP2と、2個のn型電界効果トランジス
タ(以下単にトランジスタという)TN1,TN2から成
る。
【0009】インバータ素子INVは、例えば、接地線
GND=0〔V〕と電源線VDD1=3〔V〕との間に接続
され、また、それが入力部INとトランジスタTN2のゲ
ートに接続される。また、トランジスタTP1とTN1とが
直列接続され、その共通ドレインがトランジスタTP2の
ゲートに接続されて出力部OUT1に接続され、トランジ
スタTP1のソースが電源線VDD2=5〔V〕に接続さ
れ、トランジスタTN1のソースが接地線GND=0〔V〕
に接続される。
【0010】同様に、トランジスタTP2とTN2とが直列
接続され、その共通ドレインがトランジスタTP1のゲー
トに接続されて出力部OUT2に接続され、トランジスタ
TP2のソースが電源線VDD2=5〔V〕に接続され、ト
ランジスタTN2のソースが接地線GND=0〔V〕に接続
される。なお、トランジスタTN1のゲートがインバータ
素子INVの入力部INに接続され、トランジスタTN2
のゲートがインバータ素子INVの出力部に接続され
る。
【0011】当該レベルコンバータの動作は、図69
(A)において、例えば、入力部INが「H」レベルと
なる定常時には、トランジスタTN1,TP2がON動作を
し、トランジスタTN2,TP1がOFF動作をし、出力部O
UT1=「L」レベル,OUT2=「H」レベルにする。ま
た、逆に、入力部INが「L」レベルとなる定常時に
は、トランジスタTN1,TP2がOFF動作をし、トランジ
スタTN2,TP1がON動作をし、出力部OUT1=「H」
レベル,OUT2=「L」レベルにする。
【0012】さらに、図69(B)において、例えば、入
力部INが「L」→「H」レベルなる遷移時には、トラ
ンジスタTN1,TP2がOFF→ON動作をし、トランジス
タTN2,TP1がON→OFF動作をし、出力部OUT1=
「H」→「L」レベル,OUT2=「L」→「H」レベル
に遷移する。また、逆に、入力部INが「H」→「L」
レベルとなる遷移時には、トランジスタTN2,TP1がO
FF→ON動作をし、トランジスタTN1,TP2がON→O
FF動作をし、出力部OUT1=「L」→「H」レベル,O
UT2=「H」→「L」レベルに遷移する。これにより、
駆動電源系VDD1,GNDで処理された信号レベルを駆動
電源系VDD2,GNDで信号処理可能な電位レベルに変換
することができる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来例のレ
ベルコンバータ(以下レベル変換回路ともいう)及び半
導体集積回路によれば、次のような問題がある。 例えば、3〔V〕駆動系のIC1と5〔V〕駆動系
のIC2とを用いて、信号処理回路を構成する場合、図
68(A)に示すように、IC1とIC2との間にレベル
コンバータ用IC3を接続しなくてはならない。このた
め、個々のIC1〜IC3をプリント基板に個別に実装
しなくてはならず、特に、電池駆動電源に依存する携帯
用電子機器のコンパクト化の妨げとなったり、デジタル
/アナログ処理回路が混在する電子機器のIC実装面積
が大きくなる。
【0014】 また、レベルコンバータは図68(B)
に示すように、例えば、3〔V〕駆動系の電源線VDD1
と接地線GND間に接続されたインバータ素子INVと、
5〔V〕駆動系の電源線VDD2と接地線GND間に接続さ
れたトランジスタTP1,TN1と、トランジスタTP2,T
N2から成っている。このため、入力部INの状態遷移時
にトランジスタTP1,TN1やトランジスタTP2,TN2間
に貫通電流が流れ、その回路消費電力が多くなったり、
出力部OUT1,2の「H」→「L」レベルの立ち下がり
時間の遅れから回路動作が遅くなる。
【0015】すなわち、図68(C)の信号波形図におい
て、例えば、出力部OUT1が「H」レベルから「L」レ
ベルに変化する状態に注目すると、まず、トランジスタ
TP1がOFF動作に遷移する場合、それ以前に、トランジ
スタTP2をON動作させる必要がある。この際に、トラ
ンジスタTP2がON動作をする条件は、出力部OUT1の
電圧レベルがトランジスタTP2の閾値電圧Vth以上にな
ることである。
【0016】ここで、入力部INが「L」→「H」レベ
ルに変化する状態遷移時の出力部OUT1の電圧レベル
は、トランジスタTP2,TN2のON抵抗の比により決定
される。これは、出力部OUT1が「H」→「L」レベル
に遷移する際にトランジスタTP1,TN1とが共にON動
作をする状態となることから、トランジスタTP2のON
抵抗が出力部OUT1を「L」レベルに下げようとするト
ランジスタTN1の負荷(トランジスタTN2のON抵抗値
に依存)となるためである。
【0017】このため、トランジスタTP2のON抵抗と
トランジスタTN2のON抵抗との比によっては、出力部
OUT1の電圧レベルが回路動作スピードに大きく現れて
くる。従って、トランジスタTP1やTP2のON抵抗を大
きくするように、トランジスタサイズを小さく設計する
が、あまりON抵抗を大きく設計すると、次段回路を性
能良く駆動することができなくなり、その設計サイズに
制限が課せられる。
【0018】これにより、回路スピードが抑えられた
り、トランジスタTP1やTP2が完全にOFF動作するまで
の間に、電源線VDD2と接地線GNDとの間に消費電流が
流れる。なお、スピードが抑えられた分だけ、消費電流
が多くなる。以上のことは、出力部OUT2を「H」レベ
ルから「L」レベルに変化させる状態についても言え
る。
【0019】 さらに、3〔V〕駆動系の信号処理回
路と5〔V〕駆動系の信号処理回路と、レベルコンバー
タとを混在させて、同一チップ内に集積化する要求があ
った場合に、レベルコンバータの配置位置が制限される
という問題がある。すなわち、図70に示した問題点を説
明するレベルコンバータの配置図において、例えば、半
導体チップ4にレベル変換回路6を配置する場合、その
中央に設けられたセル部分7の入出力部分にレベル変換
回路6を配置し、それらの周辺にI/Oインターフェー
ス回路5を配置する方法が考えられる。これは、レベル
変換回路6の電源線VDD1,VDD2,接地線GNDの供給
端子や信号の入力部,出力部の端子制限を考慮したため
である。
【0020】しかし、レベル変換回路6に隣接するI/
Oインターフェース回路5との間では、信号配線距離が
短くなることから、その信号伝達の高速化を図ることが
できるが、レベル変換回路6から離れたI/Oインター
フェース回路5との間では、信号配線距離が長くなるこ
とから、その信号伝達に遅れを生ずる原因となる。な
お、図70(B)に示すように、従来例に係るゲートアレ
イ方式では、例えば、奇数列のセル9に電源線VDD1が
供給され、偶数列のセル10に電源線VDD2が供給され
る。このため、従来例に係る電源供給方法では、同じセ
ル列に異種電源を混在させることができず、電源線VDD
1,VDD2及び接地線GNDの3つを必要とするレベルコ
ンバータを組み込んだ信号処理回路のゲートアレイ化の
妨げとなったり、電源配線の引回しを原因として、無駄
な電力消費を招く恐れがある。
【0021】本発明は、かかる従来例の問題点に鑑み創
作されたものであり、異種電源駆動の回路系間に設けら
れるレベル変換回路の構成を改良し、また、それを同一
チップ内に集積化する場合に、その配置位置及びその電
源供給方法を工夫して、回路動作の高速化を図ること、
及び、消費電流の低減化を図ることが可能となるレベル
コンバータ及び半導体集積回路の提供を目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】図1〜8は、本発明に係
るレベルコンバータの原理図(その1〜8)であり、図
9は、本発明に係るび半導体集積回路の原理図をそれぞ
れ示している。本発明の第1のレベルコンバータは図1
(A)に示すように、入力トランジスタ回路11と、第
1〜第4のトランジスタT1〜T4とを具備し、前記入
力トランジスタ回路11が第1の駆動電源系VDD1,G
NDと入力部INとに接続され、かつ、該入力トランジス
タ回路11が第2,第4のトランジスタT2,T4の各
ゲートに接続され、前記第1,第2のトランジスタT
1,T2が直列接続されて第2の駆動電源系VDD2,G
NDに接続され、かつ、前記第3,第4のトランジスタT
3,T4が直列接続されて第2の駆動電源系VDD2,G
NDに接続され、前記第1のトランジスタT1のゲートが
前記第3,第4のトランジスタT3,T4の直列接続点
となる第2の出力部OUT2に接続され、前記第3のトラ
ンジスタT3のゲートが前記第1,第2のトランジスタ
T1,T2の直列接続点となる第1の出力部OUT1に接
続され、前記入力トランジスタ回路11が入力信号Sin
をラッチ出力する第1のラッチ回路11Aから成ることを
特徴とする。
【0023】また、本発明の第2のレベルコンバータは
第1のレベルコンバータに、図2(A)に示すように第
1,第2の負荷素子R1,R2と、第5,第6のトラン
ジスタT5,T6とが具備され、前記第1のトランジス
タT1のゲートと第2の出力部OUT2との間に第2の負
荷素子R2が接続され、前記第1のトランジスタT1の
ゲートと第2の負荷素子R2との接続点に第6のトラン
ジスタT6のドレインが接続され、前記第6のトランジ
スタT6のゲートが第4のトランジスタT4のゲートに
接続され、前記第3のトランジスタT3のゲートと第1
の出力部OUT1との間に第1の負荷素子R1が接続さ
れ、前記第3のトランジスタT3のゲートと第1の負荷
素子R1との接続点に第5のトランジスタT5のドレイ
ンが接続され、前記第5のトランジスタT5のゲートが
第2のトランジスタT2のゲートに接続され、前記第
5,第6のトランジスタT5,T6のソースが電源線G
NDに接続され、前記第2,第5のトランジスタT2,T
5のゲート接続点と、前記第4,第6のトランジスタT
4,T6のゲート接続点とが入力トランジスタ回路11
に接続されることを特徴とする。
【0024】さらに、本発明の第3のレベルコンバータ
は第1のレベルコンバータに、図2(B)に示すような
第5〜第8のトランジスタT5〜T8が具備され、前記
第1のトランジスタT1のゲートと第2の出力部OUT2
との間に第8のトランジスタT8が接続され、前記第1
のトランジスタT1と第8のトランジスタT8との接続
点に第6のトランジスタT6のドレインが接続され、前
記第6のトランジスタT6のゲートが第4,第8のトラ
ンジスタT4,T8のゲートに接続され、前記第3のト
ランジスタT3のゲートと第1の出力部OUT1との間に
第7のトランジスタT7が接続され、前記第3のトラン
ジスタT3と第7のトランジスタT7との接続点に第5
のトランジスタT5のドレインが接続され、前記第5の
トランジスタT5のゲートが第2,第7のトランジスタ
T2,T7のゲートに接続され、前記第2,第4,第5
及び第6のトランジスタT2,T4,T5,T6のソー
スが電源線GNDに接続され、前記第2,第5及び第7の
トランジスタT2,T5,T7のゲート接続点と、前記
第4,第6,第8のトランジスタT4,T6,T8のゲ
ート接続点とが入力トランジスタ回路11に接続される
ことを特徴とする。
【0025】なお、本発明の第1〜第3のレベルコンバ
ータにおいて、前記第1のラッチ回路11Aが図1(B)
に示すようにインバータ素子INVと第1,第2の二入
力NOR回路NOR1,NOR2から成り、前記インバータ
素子INVの入力部INが第2の二入力NOR回路NOR
2の一方の入力部in1に接続され、前記インバータ素
子INVの出力部outが第1の二入力NOR回路NOR1
の一方の入力部in1に接続され、前記第1の二入力N
OR回路NOR1の他方の入力部in2が第2の二入力N
OR回路NOR2の出力部out2に接続され、前記第2の
二入力NOR回路NOR2の他方の入力部in2が第1の
二入力NOR回路NOR1の出力部out1に接続され、前
記第1,第2の二入力NOR回路NOR1,NOR2の相補
性の制御信号IND ,IND が本発明の第1のレベルコンバ
ータの第2のトランジスタT2のゲートと第4のトラン
ジスタT4のゲートとに供給され、又は、前記相補性の
制御信号IND ,IND が本発明の第2のレベルコンバータ
の第2,第5のトランジスタT2,T5のゲート接続点
及び第4,第6のトランジスタT4,T6のゲート接続
点にそれぞれ供給され、又は、前記相補性の制御信号IN
D ,IND が本発明の第3のレベルコンバータの第2,第
5,第7のトランジスタT2,T5,T7のゲート接続
点及び第4,第6,第8のトランジスタT4,T6,T
8のゲート接続点にそれぞれ供給されることを特徴とす
る。
【0026】また、本発明の第4のレベルコンバータは
図3(A)に示すように第2,第4,第5,第6のトラ
ンジスタT2,T4,T5,T6の各ゲートが入力トラ
ンジスタ回路11に個別に接続されることを特徴とす
る。さらに、本発明の第5のレベルコンバータは、第
1,第2のレベルコンバータに、図3(B)に示すよう
に、第9,第10のトランジスタT9,T10が具備され、
前記第9のトランジスタT9のドレインと第2のトラン
ジスタT2のソースとが接続され、前記第9のトランジ
スタT9のゲートが入力トランジスタ回路11に接続さ
れ、前記第10のトランジスタT10のドレインと第4のト
ランジスタT4のソースが接続され、前記第10のトラン
ジスタT10のゲートが入力トランジスタ回路11に接続
され、前記第9のトランジスタT9のソースと第10のト
ランジスタT10のソースとが電源線GNDに接続されるこ
とを特徴とする。
【0027】また、本発明の第4,第5のレベルコンバ
ータにおいて、前記入力トランジスタ回路11が、図4
(A)に示すように、第1〜第5のインバータ素子 INV
1〜INV5と第1,第2の二入力NOR回路NOR1,NO
R2とが接続された第2のラッチ回路11Bから成り、前
記第1,第2のインバータ素子 INV1, INV2が直列接
続されて第1の二入力NOR回路NOR1の出力部out1
に接続され、前記第3,第4のインバータ素子 INV3,
INV4が直列接続されて第2の二入力NOR回路NOR2
の出力部out2に接続され、前記第5のインバータ素子
INV5の入力部INが第2の二入力NOR回路NOR2の
一方の入力部in1に接続され、前記第5のインバータ
素子 INV5の出力部outが第1の二入力NOR回路NOR
1の一方の入力部in1に接続され、前記第1の二入力
NOR回路NOR1の他方の入力部in2が、第4のイン
バータ素子 INV4の出力部outに接続され、前記第2の
二入力NOR回路NOR2の他方の入力部in2が第2の
インバータ素子 INV2の出力部outに接続され、前記第
1,第2の二入力NOR回路NOR1,NOR2から出力さ
れる相補性の制御信号IN1,IN1が本発明の第4のレベ
ルコンバータの第5,第6のトランジスタT5,T6の
ゲート又は本発明の第5のレベルコンバータの第2,第
4,第5,第6のトランジスタT2,T4,T5,T6
のゲートに供給され、前記第2,第4のインバータ素子
INV2, INV4から出力される相補性の遅延制御信号IN
2,IN2が本発明の第4のレベルコンバータの第2,第
4のトランジスタT2,T4のゲート又は本発明の第5
のレベルコンバータの第9,第10のトランジスタT9,
T10のゲートに供給されることを特徴とする。
【0028】本発明の第6のレベルコンバータは図5
(A)に示すように、入力トランジスタ回路12と、第
1〜第6のトランジスタT1〜T6と、第1,第2の負
荷素子R1,R2とを具備し、前記入力トランジスタ回
路12が第1,第2の電源線VDD1,GNDと入力部IN
とに接続され、かつ、該入力トランジスタ回路12が第
2,第4のトランジスタT2,T4の各ゲートに接続さ
れ、前記第1,第2のトランジスタT1,T2が直列接
続されて第2,第3の電源線GND,VDD2に接続され、
かつ、前記第3,第4のトランジスタT3,T4が直列
接続されて第2,第3の電源線GND,VDD2に接続さ
れ、前記第1のトランジスタT1のゲートが前記第5の
トランジスタT5のソースに接続され、前記第3のトラ
ンジスタT3のゲートが前記第6のトランジスタT6の
ソースに接続され、前記第5のトランジスタT5のドレ
インが第6のトランジスタT6のゲートに接続されて第
3,第4のトランジスタT3,T4のドレイン接続点と
なる第2の出力部OUT2に接続され、前記第6のトラン
ジスタT6のドレインが第5のトランジスタT5のゲー
トに接続されて第1,第2のトランジスタT1,T2の
ドレイン接続点となる第1の出力部OUT2に接続され、
前記第1の負荷素子R1が第1,第5のトランジスタT
1,T5のゲート・ソース接続点と第3の電源線VDD2
との間に接続され、前記第2の負荷素子R2が第3,第
6のトランジスタT3,T6のゲート・ソース接続点と
第3の電源線VDD2との間に接続されることを特徴とす
る。
【0029】また、本発明の第7のレベルコンバータは
図5(B)に示すように、入力トランジスタ回路13
と、第1〜第8のトランジスタT1〜T8とを具備し、
前記入力トランジスタ回路13が第1,第2の電源線V
DD1,GNDと入力部INとに接続され、かつ、該入力ト
ランジスタ回路13が第2,第4のトランジスタT4の
各ゲートに接続され、前記第1,第2のトランジスタT
1,T2が直列接続されて第2,第3の電源線GND,V
DD2に接続され、かつ、前記第3,第4のトランジスタ
T3,T4が直列接続されて第2,第3の電源線GND,
VDD2に接続され、前記第1のトランジスタT1のゲー
トが前記第5のトランジスタT5のソースに接続され、
前記第3のトランジスタT3のゲートが前記第6のトラ
ンジスタT6のソースに接続され、前記第5のトランジ
スタT5のドレインが第6のトランジスタT6のゲート
に接続されて第3,第4のトランジスタT3,T4のド
レイン接続点となる第2の出力部OUT2に接続され、前
記第6のトランジスタT6のドレインが第5のトランジ
スタT5のゲートに接続されて第1,第2のトランジス
タT1,T2のドレイン接続点となる第1の出力部OUT
2に接続され、前記第7のトランジスタT7が第1,第
5のトランジスタT1,T5のゲート・ソース接続点と
第3の電源線VDD2との間に接続され、前記第7のトラ
ンジスタT7のゲートが第2の電源線GNDに接続され、
前記第8のトランジスタT8が第3,第6のトランジス
タT3,T6のゲート・ソース接続点と第3の電源線V
DD2との間に接続され、前記第8のトランジスタT8の
ゲートが第2の電源線GNDに接続されることを特徴とす
る。
【0030】なお、本発明の第8のレベルコンバータ
は、第6,第7のレベルコンバータにおいて、図6
(A)に示すように、奇数個の第1,第2のインバータ
素子 INV1,NV2が設けられ、前記奇数個の第1のイン
バータ素子 INV1が本発明の第6,第7のレベルコンバ
ータの第6のトランジスタT6のゲートと第1の出力部
OUT1との間に接続され、前記奇数個の第2のインバー
タ素子 INV2が本発明の第6,第7のレベルコンバータ
の第5のトランジスタT5のゲートと第2の出力部OUT
2との間に接続されることを特徴とする。
【0031】さらに、本発明の第9のレベルコンバータ
は、第6,第7のレベルコンバータにおいて、図6
(B)に示すように、偶数個の第1,第2のインバータ
素子 INV1,NV2が設けられ、前記偶数個の第2のイン
バータ素子 INV2が直列接続され、該直列接続された第
2のインバータ素子列が本発明の第6,第7のレベルコ
ンバータの第5のトランジスタT5のゲートと第1の出
力部OUT1との間に接続され、前記偶数個の第1のイン
バータ素子 INV1が直列接続され、該直列接続された第
1のインバータ素子列が本発明の第6,第7のレベルコ
ンバータの第6のトランジスタT6のゲートと第2の出
力部OUT2との間に接続されることを特徴とする。
【0032】本発明の第10のレベルコンバータは、本発
明の第8,第9のレベルコンバータにおいて、図7
(A)に示すように、前記第3,第4の負荷素子R3,
R4と、第1,第2の静電容量C1,C2とが具備さ
れ、前記第3の負荷素子R3が第5のトランジスタT5
のゲートと第1の出力部OUT1との間に接続され、第1
の静電容量C1が第1の出力部OUT2と第2の電源線G
NDとの間に接続され、前記第4の負荷素子R4が第6の
トランジスタT6のゲートと第2の出力部OUT2との間
に接続され、第2の静電容量C2が第2の出力部OUT2
と第2の電源線GNDとの間に接続されることを特徴とす
る。
【0033】本発明の第11のレベルコンバータは第7〜
10のレベルコンバータにおいて、図7(B)に示すよう
に、第1,第2のインバータ素子 INV1,NV2又は第
1,第2のインバータ素子列の前段に積分回路CR1,
CR2が接続されることを特徴とする。なお、本発明の
第6〜第11のレベルコンバータにおいて、前記入力トラ
ンジスタ回路12,13が、インバータ素子INV又は
図1(B)に示すような本発明の第1〜第3のレベルコ
ンバータで採用する第1のラッチ回路11Aから成ること
を特徴とする。
【0034】本発明の第12のレベルコンバータは、図8
(A)に示すように 入力信号Sinに基づいてワンショ
ットパルス信号を発生するパルス発生回路14と、前記
ワンショットパルス信号をラッチする信号出力回路15
とを具備し、前記パルス発生回路14が第1の駆動電源
系VDD1,GNDと入力部INとに接続され、前記信号出
力回路15が第2の駆動電源系VDD2,GNDに接続され
ることを特徴とする。
【0035】なお、本発明の第1〜第12のレベルコンバ
ータは、第2の電源線GNDの電位レベルを基準にして、
第1,第3の電源線VDD1,VDD2が高電位又は低電位
の電源供給方式のトランジスタ構成回路に適用されるこ
とを特徴とする(図4(B),図8(B)参照)。ま
た、本発明の第1の半導体集積回路は図9(A)に示す
ように、第1の電圧レベルに基づいて駆動をする第1の
回路系16と、前記第1の回路系16の出力信号のレベ
ル変換をするレベル変換回路17と、前記レベル変換さ
れた入力信号を第2の電圧レベルに基づいて駆動をする
第2の回路系18とを具備し、前記レベル変換回路17
が本発明の第1〜第21のレベルコンバータから成ること
を特徴とする。
【0036】なお、本発明の第1の半導体集積回路にお
いて、前記第1,第2の回路系16,18及びレベル変
換回路17が同一の半導体チップ内に設けられることを
特徴とする。さらに、本発明の第2の半導体集積回路は
前記第1の回路系16及びレベル変換回路17が同一の
半導体チップ内に設けられることを特徴とする。
【0037】また、本発明の第3の半導体集積回路は前
記レベル変換回路17及び第2の回路系18が同一の半
導体チップ内に設けられることを特徴とする。また、本
発明の第4の半導体集積回路は図9(B)に示すよう
に、第1の電圧レベルに基づいて駆動をする第1の回路
系19又は第2の電圧レベルに基づいて駆動をする第2
の回路系21に双方向性のレベル変換回路20と、前記
双方向性のレベル変換回路20及び第1〜第3の電源線
VDD1,GND,VDD2に接続された信号制御手段22と
を具備し、前記信号制御手段22が第1,第3の電源線
VDD1,VDD2の投入順序に基づいて双方向性のレベル
変換回路20の信号方向を決定することを特徴とする。
【0038】なお、本発明の第4の半導体集積回路にお
いて、前記双方向性のレベル変換回路20が第1の回路
系19又は第2の回路系21の入出力部分毎に設けられ
ることを特徴とする。また、本発明の第4の半導体集積
回路において、前記第1の回路系19又は第2の回路系
21と、双方向性のレベル変換回路20と、信号制御手
段22とが同一の半導体チップ内に設けられることを特
徴とする。
【0039】なお、本発明の第4の半導体集積回路にお
いて、前記双方向性のレベル変換回路20が図9(C)
に示すように、出力レベル変換部20Aと入力レベル変換
部20Bから成り、前記出力レベル変換部20Aと入力レベ
ル変換部20Bに、本発明の第1〜第12のレベルコンバー
タが含まれることを特徴とする。また、本発明の第5の
半導体集積回路は、第1〜5の半導体集積回路におい
て、前記第1の回路系16,19,第2の回路系18,
21,レベル変換回路17,双方向性のレベル変換回路
20及び信号制御手段22に接続される第1〜第3の電
源線VDD1,GND,VDD2が半導体チップ内で格子状に
配線されることを特徴とし、上記目的を達成する。
【0040】
【作 用】本発明の第1のレベルコンバータによれば、
図1(A)に示すように、入力トランジスタ回路11及
び第1〜第4のトランジスタT1〜T4が具備され、該
入力トランジスタ回路11が入力信号Sinをラッチ出力
する第1のラッチ回路11Aから成る。
【0041】例えば、図1(B)に示すようなインバー
タ素子INV,第1,第2の二入力NOR回路NOR1,
NOR2を設けた第1のラッチ回路11Aから相補性の制御
信号IND ,IND (上線を省略する)が第2のトランジス
タT2のゲートと第4のトランジスタT4のゲートとに
供給される。すなわち、入力部INが「H」から「L」
レベルに遷移する際に、第1のラッチ回路11Aから第2
のトランジスタT2のゲートに、電位「H」から「L」
レベルに遷移する制御信号IND が供給され、また、第4
のトランジスタT4のゲートに、電位「L」から「H」
レベルに遷移する制御信号IND が供給される。このた
め、第1のトランジスタT1のON動作状態と第2のト
ランジスタT2のON動作状態とをずらすことができ
る。
【0042】逆に、入力部INが「L」から「H」レベ
ルに遷移する際に、第1のラッチ回路11Aから第2のト
ランジスタT2のゲートに、電位「L」から「H」レベ
ルに遷移する非反転制御信号IND が供給され、また、第
4のトランジスタT4のゲートに、「H」から「L」レ
ベルに遷移する制御信号IND (上線を省略する)が供給
される。
【0043】このため、入力部INが「L」から「H」
レベルに変化する際にも、第3のトランジスタT3のO
N動作状態と第4のトランジスタT4のON動作状態と
をずらすことができる。これにより、第2の駆動電源系
VDD2,GNDに接続されたトランジスタT1,T2間の
貫通電流やトランジスタT3,T4間の貫通電流を無く
すことが可能となる。このことから、当該レベルコンバ
ータの回路消費電力の低減化を図ることが可能となる。
【0044】また、本発明の第2のレベルコンバータに
よれば、図2(A)に示すように第1のレベルコンバー
タに、第1,第2の負荷素子R1,R2及び第5,第6
のトランジスタT5,T6が具備され、第1のラッチ回
路11Aから第2,第5のトランジスタT2,T5のゲー
ト接続点及び第4,第6のトランジスタT4,T6のゲ
ート接続点に相補性の制御信号IND ,IND (上線を省略
する)がそれぞれ供給される。
【0045】このため、入力部INが「H」から「L」
レベルに遷移する際に、出力部OUT1の電位を「L」か
ら「H」レベルに急峻に立ち上げること、及び、出力部
OUT2の電位を「H」から「L」レベルに急峻に立ち下
げることができる。また、入力部INが「L」から
「H」レベルに遷移する際には、出力部OUT1の電位を
「H」から「L」レベルに急峻に立ち下げること、及
び、出力部OUT2の電位を「L」から「H」レベルに急
峻に立ち上げることが可能となる。
【0046】例えば、入力部INが「H」から「L」レ
ベルに遷移する際に、第1のラッチ回路11Aから第2,
第5のトランジスタT2,T5のゲートに、電位を
「H」から「L」レベルに遷移する制御信号IND が供給
され、また、第4,第6のトランジスタT4,T6のゲ
ートに、「L」から「H」レベルに遷移する制御信号IN
Dが供給される。このため、第2のトランジスタT2の
ONからOFF動作に次いで第2のトランジスタT2を早
くOFFからON動作に遷移させることができ、出力部O
UT1の電位を「L」から「H」レベルに急峻に立ち上げ
ることが可能となる。
【0047】これは、第1のトランジスタT1のゲート
電圧がトランジスタT3のON抵抗Rpと負荷素子R2
との合成抵抗に対するトランジスタT6のON抵抗Rn
の比(Rp+R2)/Rnによりスイッチング速度が決
定されるためである。なお、第4のトランジスタT4の
ONからOFF動作に次いで第3のトランジスタT3を早
くOFFからON動作に遷移させることができ、出力部O
UT2の電位を「L」から「H」レベルに急峻に立ち上げ
ることが可能となる。
【0048】逆に、入力部INが「L」から「H」レベ
ルに遷移する際には、第1のラッチ回路11Aから第2,
第5のトランジスタT2,T5のゲートに、電位を
「L」から「H」レベルに遷移する制御信号IND が供給
され、また、第4,第6のトランジスタT4,T6のゲ
ートに、「H」から「L」レベルに遷移する制御信号が
供給される。
【0049】このため、入力部INが「L」から「H」
レベルに遷移する際にも、第4のトランジスタT4のO
FF動作に次いで第3のトランジスタT3を早くON動作
に遷移させることができ、出力部OUT2の電位を「L」
から「H」レベルに急峻に立ち上げることが可能とな
る。これは、第3のトランジスタT3のゲート電圧がト
ランジスタT1のON抵抗と負荷素子R1との合成抵抗
に対するトランジスタT5のON抵抗の比(Rp+R
1)/Rnによりスイッチング速度が決定されるためで
ある。
【0050】なお、入力部INが「L」→「H」レベル
に遷移する際に、第2のトランジスタT2のOFFからO
N動作に次いで第1のトランジスタT1を早くONから
OFF動作に遷移させることができ、出力部OUT1の電位
を「H」から「L」レベルに急峻に立ち下げることが可
能となる。これにより、従来例のような第2の駆動電源
系VDD2,GNDに接続されたトランジスタT1,T2間
の貫通電流やトランジスタT3,T4間の貫通電流を無
くすことが可能となる。このことから、当該レベルコン
バータの回路消費電力の低減化を図ること、及び、第1
のレベルコンバータに比べて回路動作の高速化を図るこ
とが可能となる。
【0051】さらに、本発明の第3のレベルコンバータ
によれば、図2(B)に示すように第5〜第8のトラン
ジスタT5〜T8が具備され、第2のレベルコンバータ
の負荷素子R1,R2に代わり、第7,第8のトランジ
スタT7,T8が接続され、第2,第5,第7のトラン
ジスタT2,T5,T7のゲート接続点及び第4,第
6,第8のトランジスタT4,T6,T8のゲート接続
点に相補性の制御信号IN D ,IND がそれぞれ供給され
る。
【0052】このため、第2のレベルコンバータと同様
に、入力部INが「H」から「L」レベルに遷移する際
に、出力部OUT1の電位を「L」から「H」レベルに急
峻に立ち上げること、及び、出力部OUT2の電位を
「H」から「L」レベルに急峻に立ち下げることができ
る。また、入力部INが「L」から「H」レベルに遷移
する際に、出力部OUT1の電位を「H」から「L」レベ
ルに急峻に立ち下げること、及び、出力部OUT2の電位
を「L」から「H」レベルに急峻に立ち上げることが可
能となる。
【0053】これにより、第2のレベルコンバータと同
様に、第2の駆動電源系VDD2,GNDに接続されたトラ
ンジスタT1,T2間の貫通電流やトランジスタT3,
T4間の貫通電流を無くすことが可能となる。このこと
から、当該レベルコンバータの回路消費電力の低減化を
図ること、及び、第2のレベルコンバータと同様に回路
動作の高速化を図ることが可能となる。
【0054】また、本発明の第4のレベルコンバータに
よれば、図3(A)に示すような第2,第4,第5,第
6のトランジスタT2,T4,T5,T6の各ゲート
が、入力トランジスタ回路11を構成する図4(A)に
示すような第2のラッチ回路11Bに個別に接続される。
例えば、第2のラッチ回路11Bの第1の二入力NOR回
路NOR1から第5のトランジスタT5のゲートに非反転
制御信号IN1が出力され、第2のインバータ素子 INV2
から第2のトランジスタT2のゲートに非反転遅延信号
IN1が出力される。また、第2の二入力NOR回路NOR
2から第6のトランジスタT6のゲートに反転制御信号
IN1(上線を省略する)が出力され、第4のインバータ
素子 INV4から第4のトランジスタT4のゲートに反転
遅延信号IN2(上線を省略する)が出力される。
【0055】このため、第2,第3のレベルコンバータ
と同様に、入力部INが「H」から「L」レベルに遷移
する際に、出力部OUT1の電位を「L」から「H」レベ
ルに急峻に立ち上げること、及び、出力部OUT2の電位
を「H」から「L」レベルに急峻に立ち下げることがで
きる。また、入力部INが「L」から「H」レベルに遷
移する際に、出力部OUT1の電位を「H」から「L」レ
ベルに急峻に立ち下げること、及び、出力部OUT2の電
位を「L」から「H」レベルに急峻に立ち上げることが
可能となる。
【0056】これにより、第2,第3のレベルコンバー
タと同様に、第2の駆動電源系VDD2,GNDに接続され
たトランジスタT1,T2間の貫通電流やトランジスタ
T3,T4間の貫通電流を無くすことが可能となる。こ
のことから、当該レベルコンバータの回路消費電力の低
減化を図ること、及び、第2,第3のレベルコンバータ
と同様に回路動作の高速化を図ることが可能となる。
【0057】さらに、本発明の第5のレベルコンバータ
によれば、第2のレベルコンバータに、図3(B)に示
すような第9,第10のトランジスタT9,T10が接続さ
れ、そのゲートが図4(A)に示すような第2のラッチ
回路11Bに個別に接続される。例えば、第2のラッチ回
路11Bの第1の二入力NOR回路NOR1から第2,第5
のトランジスタT2,T5のゲート接続点に非反転制御
信号IN1が出力され、第2のインバータ素子 INV2から
第9のトランジスタT9のゲートに非反転遅延信号IN1
が出力される。また、第2の二入力NOR回路NOR2か
ら第4,第6のトランジスタT4,T6のゲートに反転
制御信号IN1(上線を省略する)が出力され、第4のイ
ンバータ素子 INV4から第10のトランジスタT10のゲー
トに反転遅延信号IN2(上線を省略する)が出力され
る。
【0058】このため、第2〜第4のレベルコンバータ
と同様に、入力部INが「H」から「L」レベルに遷移
する際に、出力部OUT1の電位を「L」から「H」レベ
ルに急峻に立ち上げること、及び、出力部OUT2の電位
を「H」から「L」レベルに急峻に立ち下げることがで
きる。また、入力部INが「L」から「H」レベルに遷
移する際に、出力部OUT1の電位を「H」から「L」レ
ベルに急峻に立ち下げること、及び、出力部OUT2の電
位を「L」から「H」レベルに急峻に立ち上げることが
可能となる。
【0059】これにより、第2〜第4のレベルコンバー
タと同様に、第2の駆動電源系VDD2,GNDに接続され
たトランジスタT1,T2間の貫通電流やトランジスタ
T3,T4間の貫通電流を無くすことが可能となる。こ
のことから、当該レベルコンバータの回路消費電力の低
減化を図ること、及び、第2〜第4のレベルコンバータ
と同様に回路動作の高速化を図ることが可能となる。
【0060】なお、本発明の第1〜第5のレベルコンバ
ータは、第2の電源線GNDの電位レベルを基準にして、
第1,第3の電源線VDD1,VDD2が高電位電源に接続
されるが、図4(B)に示すように、第2の電源線GND
の電位レベルを基準にして、第1,第3の電源線VDD
1,VDD2を低電位電源に接続するトランジスタ回路を
構成した場合にも、同様に、電源線VDD,GND2に接続
されたトランジスタT1,T2間の貫通電流やトランジ
スタT3,T4間の貫通電流を無くすことが可能とな
る。
【0061】これにより、第1〜第5のレベルコンバー
タと同様に、当該レベルコンバータの回路消費電力の低
減化を図ること、及び、第1〜第5のレベルコンバータ
と同様に回路動作の高速化を図ることが可能となる。さ
らに、本発明の第6のレベルコンバータによれば、図5
(A)に示すように、入力トランジスタ回路12と、第
1〜第6のトランジスタT1〜T6と、第1,第2の負
荷素子R1,R2とを具備し、入力トランジスタ回路1
2がインバータ素子又は、図1(B)に示すような本発
明の第1〜第3のレベルコンバータで採用する第1のラ
ッチ回路11Aから成る。
【0062】例えば、入力部INが「H」から「L」レ
ベルに遷移する際に、入力トランジスタ回路12から第
2のトランジスタT2のゲートに、電位を「H」から
「L」レベルに遷移する制御信号IND が供給され、ま
た、第4のトランジスタT4のゲートに、電位を「L」
から「H」レベルに遷移する制御信号IND が供給され
る。これにより、第2,第3,第5のトランジスタT
2,T3,T5がON→OFF動作に遷移し、第1,第
4,第6のトランジスタT1,T4,T6がOFF→ON
動作に遷移する。この際に、出力部OUT2の電位レベル
は抵抗R1と第4のトランジスタT4のON抵抗の比で
決まる。すなわち、第5のトランジスタT5がOFF動作
をし、第1のトランジスタT1のゲート電圧が抵抗R1
により「H」レベルに設定され、第6のトランジスタT
6をON動作させ、抵抗R2により「H」レベルが出力
部OUT1に伝達され、出力部OUT1が高速に「L」から
「H」レベルに遷移する。
【0063】逆に、入力部INが「L」から「H」レベ
ルに遷移する際に、入力トランジスタ回路12から第2
のトランジスタT2のゲートに、電位を「L」から
「H」レベルに遷移する制御信号IND が供給され、ま
た、第4のトランジスタT4のゲートに、電位を「H」
から「L」レベルに遷移する制御信号が供給される。こ
れにより、第2,第3,第5のトランジスタT2,T
3,T5がOFF→ON動作に遷移し、第1,第4,第6
のトランジスタT1,T4,T6がON→OFF動作に遷
移する。この際に、出力部OUT1の電位レベルは抵抗R
2と第2のトランジスタT2のON抵抗の比で決まる。
【0064】すなわち、第6のトランジスタT6がON
→OFF動作に遷移し、第3のトランジスタT3のゲート
電圧が抵抗R2により「H」レベルに設定され、第5の
トランジスタT5をON動作させ、抵抗R1により
「H」レベルが出力部OUT2に伝達され、該出力部OUT
2が高速に「L」から「H」レベルに遷移する。これに
より、第2の駆動電源系VDD2,GNDに接続されたトラ
ンジスタT1,T2間の貫通電流やトランジスタT3,
T4間の貫通電流を無くすことが可能となる。このこと
から、当該レベルコンバータの回路消費電力の低減化を
図ること、及び、第1〜第5のレベルコンバータに比べ
て回路動作の高速化を図ることが可能となる。
【0065】また、本発明の第7のレベルコンバータに
よれば、図5(B)に示すように、入力トランジスタ回
路13と、第1〜第8のトランジスタT1〜T8とを具
備し、第7,第8のトランジスタT7,T8が第6のレ
ベルコンバータの負荷素子R1,R2の接続位置に置き
換えられる。このため、第7,第8のトランジスタT
7,T8のノーマリON抵抗により第6のレベルコンバ
ータの負荷素子R1,R2の機能を肩代わりすることが
でき、入力部INが「H」から「L」レベルに遷移する
際や、「L」から「H」レベルに遷移する際に、出力部
OUT1が高速に「L」から「H」レベルに遷移するこ
と、及び、出力部OUT2を高速に「L」から「H」レベ
ルに遷移させることができる。
【0066】これにより、第6のレベルコンバータと同
様に、第2の駆動電源系VDD2,GNDに接続されたトラ
ンジスタT1,T2間の貫通電流やトランジスタT3,
T4間の貫通電流を無くすことが可能となる。このこと
から、回路消費電力の低減化及び回路動作の高速化を図
ることが可能となる。また、本発明の第8のレベルコン
バータによれば、図6(A)に示すように、奇数個の第
1,第2のインバータ素子 INV1, INV2が設けられ、
奇数個の第1のインバータ素子 INV1が第5のトランジ
スタT5のゲートと第2の出力部OUT2との間に接続さ
れ、奇数個の第2のインバータ素子 INV2が第6のトラ
ンジスタT6のゲートと第1の出力部OUT1との間に接
続される。
【0067】このため、第2の出力部OUT2の電位レベ
ルの遅延信号を第5のトランジスタT5のゲートに供給
することができ、また、第1の出力部OUT1の電位レベ
ルの遅延信号を第6のトランジスタT6のゲートに供給
することができ、第6,第7のレベルコンバータと同様
に、入力部INが「H」から「L」レベルに遷移する際
や、「L」から「H」レベルに遷移する際に、出力部O
UT1が高速に「L」から「H」レベルに遷移すること、
及び、出力部OUT2を高速に「L」から「H」レベルに
遷移させることができる。
【0068】これにより、第6,第7のレベルコンバー
タと同様に、第2の駆動電源系VDD2,GNDに接続され
たトランジスタT1,T2間の貫通電流やトランジスタ
T3,T4間の貫通電流を無くすことが可能となる。こ
のことから、回路消費電力の低減化及び回路動作の高速
化を図ることが可能となる。さらに、本発明の第9のレ
ベルコンバータによれば、図6(B)に示すように、偶
数個の第1,第2のインバータ素子 INV1,INV 2が設
けられ、直列接続された第1のインバータ素子列が第5
のトランジスタT5のゲートと第1の出力部OUT1との
間に接続され、直列接続された第2のインバータ素子列
が第6のトランジスタT6のゲートと第2の出力部OUT
2との間に接続される。
【0069】例えば、入力部INが「H」から「L」レ
ベルに遷移する際に、第2のトランジスタT2のゲート
に、電位を「H」から「L」レベルに遷移する制御信号
INDが供給され、また、第4のトランジスタT4のゲー
トに、電位を「L」から「H」レベルに遷移する制御信
号が供給される。これにより、第2,第3,第5のトラ
ンジスタT2,T3,T5がON→OFF動作に遷移し、
第1,第4,第6のトランジスタT1,T4,T6がO
FF→ON動作に遷移する。この際に、出力部OUT2の電
位レベルは抵抗R1と第4のトランジスタT4のON抵
抗の比で決まる。
【0070】すなわち、第1のインバータ素子列のディ
レイ時間を経て第5のトランジスタT5がOFF動作を
し、第1のトランジスタT1のゲート電圧が抵抗R1に
より「H」レベルに設定され、第6のトランジスタT6
をON動作させ、抵抗R2により「H」レベルが出力部
OUT1に伝達される。このとき、第4のトランジスタT
4→出力部OUT2→第1のトランジスタT1→出力部O
UT1→第1のインバータ素子列→第5のトランジスタT
5→抵抗R1→第1のトランジスタT1を循環する第1
の信号伝達経路と、第4のトランジスタT4→出力部O
UT2→第2のインバータ素子列→第6のトランジスタT
6→抵抗R2→出力部OUT1を循環する第2の信号伝達
径路が構成される。
【0071】このため、第1の信号伝達経路により、出
力部OUT1を「L」から「H」レベルに高速に遷移させ
ることができ、該第1の信号伝達経路で立ち上がった後
に、第2の信号伝達経路により、その電位を保持し、又
は継続して状態遷移させることが可能となり、出力部O
UT1が高速に「L」から「H」レベルに遷移する。逆
に、入力部INが「L」から「H」レベルに遷移する際
に、入力トランジスタ回路12から第2のトランジスタ
T2のゲートに、電位を「L」から「H」レベルに遷移
する制御信号IND が供給され、また、第4のトランジス
タT4のゲートに、電位を「H」から「L」レベルに遷
移する制御信号が供給される。
【0072】これにより、第2,第3,第5のトランジ
スタT2,T3,T5がOFF→ON動作に遷移し、第
1,第4,第6のトランジスタT1,T4,T6がON
→OFF動作に遷移する。この際に、出力部OUT1の電位
レベルは抵抗R2と第2のトランジスタT2のON抵抗
の比で決まるすなわち、第6のトランジスタT6が第2
のインバータ素子列のディレイ時間を経てON→OFF動
作に遷移し、第3のトランジスタT3のゲート電圧が抵
抗R2により「H」レベルに設定され、第5のトランジ
スタT5をON動作させ、抵抗R1により「H」レベル
が出力部OUT2に伝達される。
【0073】このとき、第2のトランジスタT2→出力
部OUT1→第3のトランジスタT3→出力部OUT2→第
2のインバータ素子列→第6のトランジスタT6→抵抗
R2→第3のトランジスタT3を循環する第1の信号伝
達経路と、第2のトランジスタT2→出力部OUT1→第
1のインバータ素子列→第5のトランジスタT5→抵抗
R1→出力部OUT2を循環する第2の信号伝達径路が構
成される。
【0074】このため、第1の信号伝達経路により、出
力部OUT1を「L」から「H」レベルに高速に遷移させ
ることができ、該第1の信号伝達経路で立ち上がった後
に、第2の信号伝達経路により、その電位を保持し、又
は継続して状態遷移させることが可能となり、出力部O
UT2が高速に「L」から「H」レベルに遷移する。これ
により、第6〜第8のレベルコンバータと同様に、第2
の駆動電源系VDD2,GNDに接続されたトランジスタT
1,T2間の貫通電流やトランジスタT3,T4間の貫
通電流を無くすことが可能となる。このことから、回路
消費電力の低減化を図ること、及び、回路動作の高速化
を図ることが可能となる。
【0075】本発明の第10のレベルコンバータによれ
ば、図7(A)に示すように、第3,第4の負荷素子R
3,R4と、第1,第2の静電容量C1,C2とが具備
される。このため、第2の出力部OUT2の電位レベルを
第4の負荷素子R4と第2の静電容量C2により遅延し
たゲート制御信号を第5のトランジスタT5のゲートに
供給することができ、また、第1の出力部OUT1の電位
レベルを第3の負荷素子R3と第1の静電容量C1によ
り遅延したゲート制御信号を第6のトランジスタT6の
ゲートに供給することができ、第6〜第9のレベルコン
バータと同様に、入力部INが「H」から「L」レベル
に遷移する際や、「L」から「H」レベルに遷移する際
に、出力部OUT1が高速に「L」から「H」レベルに遷
移すること、及び、出力部OUT2を高速に「L」から
「H」レベルに遷移させることができる。
【0076】これにより、第6〜第9のレベルコンバー
タと同様に、第2の駆動電源系VDD2,GNDに接続され
たトランジスタT1,T2間の貫通電流やトランジスタ
T3,T4間の貫通電流を無くすことが可能となる。こ
のことから、回路消費電力の低減化及び回路動作の高速
化を図ることが可能となる。本発明の第11のレベルコン
バータによれば、図7(B)に示すように、第1,第2
のインバータ素子 INV1, INV2又は第1,第2のイン
バータ素子列の前段に積分回路CR1,CR2が接続さ
れる。
【0077】このため、第2の出力部OUT2の電位レベ
ルを積分回路CR2と第2のインバータ素子列とにより
遅延したゲート制御信号を第5のトランジスタT5のゲ
ートに供給することができ、また、第1の出力部OUT1
の電位レベルを積分回路CR1と第1のインバータ素子
列とにより遅延したゲート制御信号を第6のトランジス
タT6のゲートに供給することができ、第6〜第10のレ
ベルコンバータと同様に、入力部INが「H」から
「L」レベルに遷移する際や、「L」から「H」レベル
に遷移する際に、出力部OUT1が高速に「L」から
「H」レベルに遷移すること、及び、出力部OUT2を高
速に「L」から「H」レベルに遷移させることができ
る。
【0078】これにより、第6〜第10のレベルコンバー
タと同様に、第2の駆動電源系VDD2,GNDに接続され
たトランジスタT1,T2間の貫通電流やトランジスタ
T3,T4間の貫通電流を無くすことが可能となる。こ
のことから、回路消費電力の低減化及び回路動作の高速
化を図ることが可能となる。なお、本発明の第6〜第11
のレベルコンバータは、第2の電源線GNDの電位レベル
を基準にして、第1,第3の電源線VDD1,VDD2が高
電位電源に接続されるが、図8(B)に示すように、第
2の電源線GNDの電位レベルを基準にして、第1,第3
の電源線VDD1,VDD2を低電位電源に接続するトラン
ジスタ回路を構成した場合にも、同様に、電源線VDD,
GND2に接続されたトランジスタT1,T2間の貫通電
流やトランジスタT3,T4間の貫通電流を無くすこと
が可能となる。
【0079】これにより、第1〜第11のレベルコンバー
タにおいて、従来例のように第1,第3のトランジスタ
T1,T3のON抵抗を大きくする必要が無くなり、そ
れらのp型電界効果トランジスタサイズを他のn型電界
効果トランジスタのサイズと同等に設計することがで
き、レベルコンバータを含めた各種信号処理回路のゲー
トアレイ(CMOS集積回路)化に寄与するところが大
きい。
【0080】また、本発明の第12のレベルコンバータに
よれば、図8(A)に示すように、パルス発生回路14
及び信号出力回路15が具備され、該パルス発生回路1
4が第1の駆動電源系と入力部INとに接続され、信号
出力回路15が第2の駆動電源系に接続される。例え
ば、第1の駆動電源系で処理された入力信号Sinがパル
ス発生回路14に供給されると、該入力信号Sinに基づ
いてワンショットパルス信号が発生され、ワンショット
パルス信号に基づいてレベル変換された第2の駆動電源
系用の出力信号が信号出力回路15からラッチ出力され
る。
【0081】このため、第1の駆動電源系と第2の駆動
電源系との電圧切り換えをワンショットパルス信号に基
づいて瞬間的に行うことができ、電流消費を伴うカレン
トミラー回路を主要部とするレベルコンバータに比較し
て、回路消費電力の低減化を図ることが可能となる。さ
らに、本発明の第1の半導体集積回路によれば、図9
(A)に示すように、第1の回路系16,レベル変換回
路17及び第2の回路系18が具備され、該レベル変換
回路17が本発明の第1〜第12のレベルコンバータから
成り、例えば、第1,第2の回路系16,18及びレベ
ル変換回路17が同一の半導体チップ内に設けられる。
【0082】このため、低電圧駆動系の集積回路と高電
圧駆動系の集積回路を用いて複合集積回路,例えば、デ
ジタル/アナログ処理回路を構成する場合に、本発明の
第1〜第12のレベルコンバータをレベル変換回路17に
適用することにより、低消費電力化及び信号動作の高速
化に寄与され、従来例のように個々のICをプリント基
板に個別に実装する必要が無くなる。
【0083】これにより、電子機器のIC実装面積を小
さく抑えることが可能となる。また、電池駆動電源に依
存する携帯用電子機器のコンパクト化を図ることが可能
となる。本発明の第2の半導体集積回路によれば、第1
の回路系16及びレベル変換回路17が同一の半導体チ
ップ内に設けられる。
【0084】このため、低電圧駆動系の集積回路と高電
圧駆動系の集積回路とを共存させる場合に、低電圧駆動
系の集積回路の入出力インターフェース部分に、本発明
の第1〜第12のレベルコンバータを適用することによ
り、低消費電力化及び信号動作の高速化に寄与され、従
来例に比べICの単位面積当たりの実装個数を示す実装
率を改善することが可能となる。
【0085】これにより、第1の半導体集積回路と同様
に、電子機器のIC実装面積を小さく抑えることが可能
となり、携帯用電子機器のコンパクト化を図ることが可
能となる。本発明の第3の半導体集積回路によれば、レ
ベル変換回路17及び第2の回路系18が同一の半導体
チップ内に設けられる。
【0086】このため、低電圧駆動系の集積回路と高電
圧駆動系の集積回路とを共存させる場合に、高電圧駆動
系の集積回路の入出力インターフェース部分に、本発明
の第1〜第12のレベルコンバータを適用することによ
り、第2の半導体集積回路と同様に、低消費電力化及び
信号動作の高速化に寄与され、ICの実装効率を改善す
ることが可能となる。
【0087】これにより、第1,第2の半導体集積回路
と同様に、電子機器のIC実装面積を小さく抑えること
が可能となり、携帯用電子機器のコンパクト化を図るこ
とが可能となる。本発明の第4の半導体集積回路によれ
ば、図9(B)に示すように、第1の回路系19又は第
2の回路系21に双方向性のレベル変換回路20と、信
号制御手段22が具備され、例えば、第1の回路系19
又は第2の回路系21の入出力部分毎に双方向性のレベ
ル変換回路20が設けられ、それらが同一の半導体チッ
プ内に設けられる。
【0088】このため、第1,第3の電源線VDD1,V
DD2の投入順序に基づいて信号制御手段22ではレベル
コンバータの動作方向を決定する制御信号CTLが発生
され、その信号CTLを各双方向性のレベル変換回路2
0に出力することができる。例えば、図9(C)におい
て、第1の電源線VDD1の投入が先で第2の電源線VDD
2の投入が後の場合には、出力レベル変換部20Aに非反
転制御信号CTL=「H」レベルが供給され、入力レベ
ル変換部20Bに反転制御信号CTL=「L」レベルが供
給される。これにより、出力レベル変換部20Aが動作状
態にされ、入力レベル変換部20Bが非動作状態にされ、
当該半導体集積回路の出力方向を自動決定することが可
能となる。
【0089】逆に、第2の電源線VDD2の投入が先で第
1の電源線VDD1の投入が後の場合には、出力レベル変
換部20Aに非反転制御信号CTL=「L」レベルが供給
され、入力レベル変換部20Bに反転制御信号CTL=
「H」レベルが供給される。これにより、出力レベル変
換部20Aが非動作状態にされ、入力レベル変換部20Bが
動作状態にされ、当該半導体集積回路の入力方向を自動
決定することが可能となる。
【0090】このことから、ワンチップマイクロコンピ
ュータ等の入出力部の端子数を極力削減することが可能
となる。また、本発明の第5の半導体集積回路によれ
ば、第1〜4の半導体集積回路において、第1〜第3の
電源線VDD1,GND,VDD2が半導体チップ内で格子状
に配線される。
【0091】このため、従来例のようにセル列によって
低電圧と高電圧とを分離することなく、例えば、チップ
上の電源配線を縦・横方向から各々のセル列に供給する
ことにより、必要に応じて縦・横方向から各セルに電源
を供給することができる。このことから、同一セル内に
低・高電圧を混在させること及び無駄な電力消費の削減
化を図ることが可能となり、電源線VDD1,VDD2,接
地線GND等の供給端子や信号の入出力部を有するレベル
変換回路6の配置に自由度を持たせることが可能とな
る。
【0092】これにより、第1の回路系16,19,第
2の回路系18,21,レベル変換回路17,双方向性
のレベル変換回路20及び信号制御手段22を、同一チ
ップ内に混在させたCMOS集積回路(ゲートアレイ)
を構成することが可能となる。また、従来例に比べて入
出力信号の迂回配線を低減することができ、回路動作の
高速化に寄与する。
【0093】
【実施例】次に、図を参照しながら本発明の各実施例に
ついて説明をする。図10〜67は、本発明の実施例に係る
レベルコンバータ及び半導体集積回路を説明する図であ
る。 (1)第1の実施例の説明 図10は、本発明の第1の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図及び動作波形図であり、図11はその動作(定常
時)を説明する等価回路図であり、図12はその動作(遷
移時)の等価回路図をそれぞれ示している。
【0094】本発明の第1のレベルコンバータは、図10
(A)において、入力ラッチ回路11Aと、4つのトラン
ジスタTP1,TP2,TN1,TN2から成る。すなわち、入
力ラッチ回路(第1のラッチ回路)11Aは入力トランジ
スタ回路11の一例であり、第1の駆動電源系となる電
源線VDD1(駆動電圧VD1=3〔V〕程度),接地線G
ND(0〔V〕)との間に接続される。
【0095】入力ラッチ回路11Aは、インバータ素子I
NVと二入力NOR回路NOR1,NOR2から成る。イン
バータ素子INVの入力部INは二入力NOR回路NOR
2の一方の入力部in1に接続され、その出力部outは
二入力NOR回路NOR1の一方の入力部in1に接続さ
れる。また、二入力NOR回路NOR1の他方の入力部i
n2が二入力NOR回路NOR2の出力部out2に接続さ
れ、二入力NOR回路NOR2の他方の入力部in2が二
入力NOR回路NOR1の出力部out1に接続される。こ
れにより、入力ラッチ回路11Aにより、入力信号Sinが
ラッチされ、その二入力NOR回路NOR1,NOR2から
トランジスタTN1のゲートとトランジスタTN2のゲート
とに相補性の出力制御信号IND ,IND (上線を省略す
る)がそれぞれ供給される。
【0096】ここで、入力信号Sinの反転信号となる
「L」から「H」レベルに遷移する制御信号IND は、入
力信号Sinの非反転信号「H」から「L」レベルに遷移
する制御信号IND に遅れてトランジスタTN2に出力され
る。表1に入力ラッチ回路11Aの動作状態表を示す。
【0097】
【表1】
【0098】トランジスタTP1は第1のトランジスタT
1の一例であり、p型電界効果トランジスタ(以下単に
トランジスタという)から成る。トランジスタTP1のソ
ースは第2の駆動電源系となる電源線VDD2(駆動電圧
VD2=5〔V〕程度)に接続され、そのドレインが出力
部OUT1とトランジスタTN1のドレインに接続(以下単
に直列接続ともいう)され、そのゲートが出力部OUT2
にそれぞれ接続される。
【0099】トランジスタTP2は第3のトランジスタT
3の一例であり、p型電界効果トランジスタから成る。
トランジスタTP2のソースは電源線VDD2に接続され、
そのドレインが出力部OUT2とトランジスタTN2のドレ
インに接続され、そのゲートが出力部OUT1にそれぞれ
接続される。トランジスタTN1は第2のトランジスタT
2の一例であり、n型電界効果トランジスタ(以下単に
トランジスタという)から成る。トランジスタTN1のソ
ースは接地線GNDに接続され、そのドレインが出力部O
UT1とトランジスタTP1のドレインに接続され、そのゲ
ートが入力ラッチ回路11Aの二入力NOR回路NOR2の
出力部out2に接続される。
【0100】トランジスタTN2はトランジスタT4の一
例であり、n型電界効果トランジスタから成る。トラン
ジスタTN2のソースは接地線GNDに接続され、そのドレ
インが出力部OUT2とトランジスタTP2のドレインに接
続され、そのゲートが入力ラッチ回路11Aの二入力NO
R回路NOR1の出力部out1に接続される。次に、当該
レベルコンバータの動作について、図10(B),図11,
図12を参照しながら説明をする。図10(B)において、
例えば、入力部INが「H」レベルとなる定常時には、
入力ラッチ回路11AからトランジスタTN1のゲートに、
制御信号IND =「H」レベルが供給され、また、トラン
ジスタTN2のゲートに、制御信号IND =「L」レベルが
供給される。これにより、図11(A)の等価回路に示す
ように、トランジスタTN1,TP2がON動作状態とな
り、トランジスタTN2,TP1がOFF動作状態となって、
出力部OUT1が「L」レベル,出力部OUT2が「H」レ
ベルとなる。
【0101】逆に、入力部INが「L」レベルとなる定
常時には、入力ラッチ回路11AからトランジスタTN1の
ゲートに、図10(B)に示すような制御信号IND
「L」レベルが供給され、また、トランジスタTN2のゲ
ートに、制御信号IND =「H」レベルが供給される。こ
れにより、図11(B)の等価回路に示すように、トラン
ジスタTN2,TP1がON動作状態となり、トランジスタ
TN1,TP2がOFF動作状態となって、出力部OUT1が
「H」レベル,出力部OUT2が「L」レベルとなる。
【0102】さらに、入力部INが「H」→「L」レベ
ルとなる遷移時には、入力ラッチ回路11Aからトランジ
スタTN1のゲートに、制御信号IND =「H」→「L」レ
ベルが供給され、また、トランジスタTN2のゲートに、
制御信号IND =「L」→「H」レベルが供給される。こ
れにより、図12(A)の等価回路に示すように、トラン
ジスタTN1,TP2がON→OFF動作状態となり、トラン
ジスタTN2,TP1がOFF→ON動作状態に遷移し、出力
部OUT1が「L」→「H」レベルに立ち上がり、出力部
OUT2が「H」→「L」レベルに立ち下がる。
【0103】逆に、入力部INが「L」→「H」レベル
となる定常時には、入力ラッチ回路11Aからトランジス
タTN1のゲートに、制御信号IND =「L」→「H」レベ
ルが供給され、また、トランジスタTN2のゲートに、制
御信号IND =「H」→「L」レベルが供給される。これ
により、図12(B)の等価回路に示すように、トランジ
スタTN2,TP1がON→OFF動作状態となり、トランジ
スタTN1,TP2がOFF→ON動作状態に遷移し、出力部
OUT1が「H」→「L」レベルに立ち下がり、出力部O
UT2が「L」→「H」レベルに立ち上がる。
【0104】この繰り返し動作により、3〔V〕駆動系
で信号処理された信号レベルを5〔V〕駆動系の信号処
理可能な電位レベルに変換することができる。このよう
にして、本発明の第1の実施例に係るレベルコンバータ
によれば、図10(A)に示すように、入力ラッチ回路11
A及びトランジスタTP1,TP2,TN1,TN2が具備さ
れ、該入力ラッチ回路11AからトランジスタTN1のゲー
トとトランジスタTN2のゲートとに相補性の制御信号IN
D ,IND が供給される。
【0105】このため、入力部INが「H」から「L」
レベルに遷移する際に、第1のトランジスタTP1のON
動作状態と第2のトランジスタTN1のON動作状態とを
ずらすことができる。逆に、入力部INが「L」から
「H」レベルに遷移する際にも、トランジスタTP2のO
N動作状態とトランジスタTN2のON動作状態とをずら
すことができる。
【0106】これにより、第2の駆動電源系VDD2,G
NDに接続されたトランジスタTP1,TN1間の貫通電流や
トランジスタTP2,TN2間の貫通電流を無くすことが可
能となる。このことから、従来例に比べて当該レベルコ
ンバータの回路消費電力の低減化を図ることが可能とな
る。 (2)第2の実施例の説明 図13は、本発明の第2の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図及び動作波形図であり、図14はその動作(定常
時)を説明する等価回路図であり、図15はその動作(遷
移時)の等価回路図をそれぞれ示している。
【0107】本発明の第2の実施例では第1の実施例の
レベルコンバータに、抵抗素子R1,R2と、トランジ
スタTN3,TN4とが接続されるものである。すなわち、
抵抗素子R1は第1の負荷素子の一例であり、トランジ
スタTP2のゲートと出力部OUT1との間に接続され、ト
ランジスタTP2のON抵抗によるが、数〔KΩ〕程度の
抵抗値を持つ。抵抗素子R2は第2の負荷素子の一例で
あり、トランジスタTP1のゲートと出力部OUT2との間
に接続され、トランジスタTP1のON抵抗によるが、数
〔KΩ〕程度の抵抗値を持つ。
【0108】トランジスタTN3は第5のトランジスタT
5の一例であり、n型電界効果トランジスタ(以下単に
トランジスタという)から成る。トランジスタTN3のド
レインは抵抗素子R1とトランジスタTP2のゲートとの
接続点q1に接続され、そのソースが接地線GNDに接続
される。また、トランジスタTN3のゲートがトランジス
タTN1のゲートに接続されて、入力ラッチ回路11Aに接
続される。
【0109】トランジスタTN4は第6のトランジスタT
6の一例であり、n型電界効果トランジスタ(以下単に
トランジスタという)から成る。トランジスタTN4のド
レインは抵抗素子R2とトランジスタTP1のゲートとの
接続点q2に接続され、そのソースが接地線GNDに接続
される。また、トランジスタTN4のゲートがトランジス
タTN2のゲートに接続されて、入力ラッチ回路11Aに接
続される。
【0110】これにより、入力ラッチ回路11Aからトラ
ンジスタTN1,TN3のゲート接続点及びトランジスタT
N2,TN4のゲート接続点に相補性の出力制御信号IND
INDがそれぞれ供給される。なお、その他の構成は第1
の実施例と同様であるため、その説明を省略する。次
に、当該レベルコンバータの動作について、図13
(B),図14〜図16を参照しながら説明をする。
【0111】例えば、図13(B)において、入力部IN
が「H」レベルとなる定常時には、入力ラッチ回路11A
からトランジスタTN1,TN3のゲートに、制御信号IND
=「H」レベルが供給され、また、トランジスタTN2,
TN4のゲートに、制御信号IN D =「L」レベルが供給さ
れる。これにより、図14(A)の等価回路に示すよう
に、トランジスタTN1,TN3,TP2がON動作状態とな
り、トランジスタTN2,TN4,TP1がOFF動作状態とな
って、出力部OUT1が「L」レベル,出力部OUT2が
「H」レベルとなる。
【0112】逆に、入力部INが「L」レベルとなる定
常時には、入力ラッチ回路11AからトランジスタTN1,
TN3のゲートに、図13(B)に示すような制御信号IND
=「L」レベルが供給され、また、トランジスタTN2,
TN4のゲートに、制御信号IN D =「H」レベルが供給さ
れる。これにより、図14(B)の等価回路に示すよう
に、トランジスタTN2,TN4,TP1がON動作状態とな
り、トランジスタTN1,TN3,TP2がOFF動作状態とな
って、出力部OUT1が「H」レベル,出力部OUT2が
「L」レベルとなる。
【0113】さらに、入力部INが「H」→「L」レベ
ルに遷移する場合には、入力ラッチ回路11Aからトラン
ジスタTN1,TN3のゲートに、図13(B)に示すような
制御信号IND =「H」→「L」レベルが供給され、ま
た、トランジスタTN2,TN4のゲートに、制御信号IND
=「L」→「H」レベルが供給される。ここで、「L」
→「H」レベルに遷移する制御信号IND は、第1の実施
例と同様に、「H」→「L」レベルに遷移する制御信号
IND (上線を省略する)に遅れてトランジスタTN2,T
N4に出力される。
【0114】これにより、図15(A)に示すようなトラ
ンジスタTN2のOFF→ON動作に次いでトランジスタT
P1が早くOFF→ON動作に遷移し、出力部OUT1の電位
が「L」→「H」レベルに急峻に立ち上がる。また、ト
ランジスタTN1のON→OFF動作に次いでトランジスタ
TP2が早くON→OFF動作に遷移し、出力部OUT2の電
位が「H」→「L」レベルに急峻に立ち下がる。
【0115】逆に、入力部INが「L」→「H」レベル
に遷移する場合には、入力ラッチ回路11Aからトランジ
スタTN1,TN3のゲートに、図13(B)に示すような制
御信号IND =「L」→「H」レベルが供給され、また、
トランジスタTN2,TN4のゲートに、制御信号IND
「H」→「L」レベルが供給される。ここで、「L」→
「H」レベルに遷移する制御信号IND は、「H」→
「L」レベルに遷移する制御信号IND (上線を省略す
る)に遅れてトランジスタTN1,TN3に出力される。
【0116】これにより、図15(B)に示すように、ト
ランジスタTN1のOFF→ON動作に次いでトランジスタ
TP2が早くOFF→ON動作に遷移し、出力部OUT2の電
位が「L」→「H」レベルに急峻に立ち上がる。また、
トランジスタTN2のON→OFF動作に次いでトランジス
タTP1が早くON→OFF動作に遷移し、出力部OUT2の
電位が「H」→「L」レベルに急峻に立ち下がる。
【0117】この繰り返し動作により、第1の実施例と
同様に、3〔V〕駆動系で信号処理された信号レベルを
5〔V〕駆動系の信号処理可能な電位レベルに変換する
ことができる。このようにして、本発明の第2の実施例
に係るレベルコンバータによれば、図13(A)に示すよ
うに、抵抗素子R1,R2及びトランジスタTN3,TN4
が具備され、入力ラッチ回路11AからトランジスタTN
1,TN3のゲート接続点及びトランジスタTN2,TN4の
ゲート接続点に相補性の制御信号IND ,IND (上線を省
略する)がそれぞれ供給される。
【0118】このため、入力部INが「H」→「L」レ
ベルに遷移する際に、出力部OUT1の電位を「L」→
「H」レベルに急峻に立ち上げること、及び、出力部O
UT2の電位を「H」→「L」レベルに急峻に立ち下げる
ことができる。また、入力部INが「L」→「H」レベ
ルに遷移する際には、出力部OUT1の電位を「H」→
「L」レベルに急峻に立ち下げること、及び、出力部O
UT2の電位を「L」→「H」レベルに急峻に立ち上げる
ことが可能となる。
【0119】すなわち、図13(B)において、入力部I
Nが「H」→「L」レベルに遷移する場合には、入力ラ
ッチ回路11AからトランジスタTN1,TN3のゲートに、
制御信号IND =「H」→「L」レベルが供給され、ま
た、トランジスタTN2,TN4のゲートに、制御信号IND
=「L」→「H」レベルが供給される。このため、図15
(A)に示すようにトランジスタTN1のON→OFF動作
に次いでトランジスタTN1を早くOFF→ON動作に遷移
させることができ、出力部OUT1の電位を「H」→
「L」レベルに急峻に立ち上げることが可能となる。こ
れは、図16(A)の等価回路図において、トランジスタ
TP1のゲート電圧はトランジスタTP2のON抵抗RP2
抵抗素子R2との合成抵抗に対するトランジスタTN4の
ON抵抗RN4の比(RP2+R2)/RN4によりスイッチ
ング速度が決定されるためである。
【0120】なお、図16(A)において、入力部INが
「L」→「H」レベルに遷移する際に、トランジスタT
P2のON抵抗RP2と抵抗素子R2との合成抵抗に依存し
てゲート電圧vgが急峻に立ち下がり、それ以降はトラ
ンジスタTN4のON抵抗RN4に依存して緩やかに波形が
接地線レベルに収束する。ここで、抵抗R1を大きく設
計すると、トランジスタTN4のON動作スピードとトラ
ンジスタTP1のON動作と等しくすることができ、従来
例に比べて、トランジスタTP1のON動作期間を短くす
ることができ、トランジスタTP2を高速にOFF動作させ
ることができる。
【0121】逆に、入力部INが「L」→「H」レベル
に遷移する場合には、入力ラッチ回路11Aからトランジ
スタTN1,TN3のゲートに、図13(B)に示すような制
御信号IND =「L」→「H」レベルが供給され、また、
トランジスタTN2,TN4のゲートに、制御信号IND
「H」→「L」レベルが供給される。このため、入力部
INが「L」→「H」レベルに遷移する際にも、図15
(B)の等価回路に示すように、トランジスタTN2のO
FF動作に次いでトランジスタTP2を早くON動作に遷移
させることができ、出力部OUT2の電位を「L」→
「H」レベルに急峻に立ち上げることが可能となる。こ
れは、トランジスタTP2のゲート電圧がトランジスタT
P1のON抵抗RP1と抵抗素子R1との合成抵抗に対する
トランジスタTN3のON抵抗RN3の比(RP1+R1)/
N3により決定され、スイッチング速度が決まるためで
ある。
【0122】これにより、図16(C)に示すように、例
えば、変化点q1の電位レベルに急峻に立ち下げること
ができるので、従来例に比べて出力部OUT2→q2→ト
ランジスタTP1→出力部OUT1→q1→トランジスタT
P2の信号伝達の流れを早くすることができる。なお、従
来例ではトランジスタTP1のゲートG電圧がトランジス
タTP2のON抵抗RP2とトランジスタTN2のON抵抗R
N2との比のみで決められていたために、トランジスタT
P2を小さくする設計する必要があった。しかし、本発明
の実施例では、トランジスタTP1やTP2のON抵抗を大
きくする必要が無くなり、トランジスタTP1やTP2のト
ランジスタサイズを他のトランジスタサイズと同等に設
計することができ、レベルコンバータを含めた各種信号
処理回路のゲートアレイ(CMOS集積回路)化が容易
になる。
【0123】これらのことから、従来例のような駆動電
源系VDD2,GNDに接続されたトランジスタTP1,TN1
間の貫通電流やトランジスタTP2,TN2間の貫通電流を
無くすことが可能となる。これにより、当該レベルコン
バータの回路消費電力の低減化を図ること、及び、第1
の実施例に比べて回路動作の高速化を図ることが可能と
なる。
【0124】(3)第3の実施例の説明 図17は、本発明の第3の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図及び動作波形図であり、図18はその動作(定常
時)を説明する等価回路図であり、図19はその動作(遷
移時)の等価回路図をそれぞれ示している。本発明の第
3の実施例では第2の実施例に係るレベルコンバータと
異なり、抵抗素子R1,R2に代えてトランジスタTP
3,TP4が設けられる。
【0125】すなわち、トランジスタTP3は第7のトラ
ンジスタT7の一例であり、p型電界効果トランジスタ
(以下単にトランジスタという)から成る。トランジス
タTP3のソースは、トランジスタTP2のゲートと出力部
OUT1との間に接続され、トランジスタTP2のON抵抗
によるが、数〔KΩ〕程度のON抵抗を持つ。また、ト
ランジスタTP3のゲートは、トランジスタTN1,TN3の
ゲートに接続されて、入力ラッチ回路11Aに接続され
る。
【0126】トランジスタTP4は第8のトランジスタT
8の一例であり、p型電界効果トランジスタ(以下単に
トランジスタという)から成る。トランジスタTP4はト
ランジスタTP2のゲートと出力部OUT2との間に接続さ
れ、トランジスタTP1のON抵抗によるが、数〔KΩ〕
程度のON抵抗を持つ。また、トランジスタTP4のゲー
トは、トランジスタTN2,TN4のゲートに接続されて、
入力ラッチ回路11Aに接続される。
【0127】これにより、入力ラッチ回路11Aからトラ
ンジスタTN1,TP3,TN3のゲート接続点及びトランジ
スタTN2,TP4,TN4のゲート接続点に相補性の出力制
御信号IND ,IND がそれぞれ供給される。なお、その他
の構成は第1,第2の実施例と同様であるため、その説
明を省略する。次に、当該レベルコンバータの動作につ
いて、図17〜図19を参照しながら説明をする。例えば、
入力部INが「H」レベルとなる定常時には、入力ラッ
チ回路11AからトランジスタTN1,TP3,TN3のゲート
に、制御信号IND =「H」レベルが供給され、また、ト
ランジスタTN2,TP4,TN4のゲートに、制御信号IND
=「L」レベルが供給される。これにより、図18(A)
の等価回路に示すように、トランジスタTN1,TN3,T
P2,TP4がON動作状態となり、トランジスタTN2,T
N4,TP1,TP3がOFF動作状態となって、出力部OUT1
が「L」レベル,出力部OUT2が「H」レベルとなる。
【0128】逆に、入力部INが「L」レベルとなる定
常時には、入力ラッチ回路11AからトランジスタTN1,
TP3,TN3のゲートに、制御信号IND =「L」レベルが
供給され、また、トランジスタTN2,TP4,TN4のゲー
トに、制御信号IND =「H」レベルが供給される。これ
により、図18(B)の等価回路に示すように、トランジ
スタTN2,TN4,TP1,TP4がON動作状態となり、ト
ランジスタTN1,TN3,TP2,TP4がOFF動作状態とな
って、出力部OUT1が「H」レベル,出力部OUT2が
「L」レベルとなる。
【0129】さらに、入力部INが「H」→「L」レベ
ルに遷移する場合には、入力ラッチ回路11Aからトラン
ジスタTN1,TN3,TP3のゲートに、制御信号IND
「H」→「L」レベルが供給され、また、トランジスタ
TN2,TN4,TP4のゲートに、制御信号IND =「L」→
「H」レベルが供給される。ここで、「L」→「H」レ
ベルに遷移する制御信号IND は、第1の実施例と同様
に、「H」→「L」レベルに遷移する制御信号IND (上
線を省略する)に遅れてトランジスタTN2,TN4,TP4
に出力される。
【0130】これにより、図19(A)に示すように、ト
ランジスタTN1,TN3のON→OFF動作,トランジスタ
TP3のOFF→ON動作に次いでトランジスタTP1が早く
OFF→ON動作に遷移し、出力部OUT1の電位が「L」
→「H」レベルに急峻に立ち上がる。また、トランジス
タTN2,TN4のOFF→ON動作,トランジスタTP4のO
N→OFF動作に次いでトランジスタTP2が早くON→O
FF動作に遷移し、出力部OUT1の電位が「H」→「L」
レベルに急峻に立ち下がる。
【0131】逆に、入力部INが「L」→「H」レベル
に遷移する場合には、入力ラッチ回路11Aからトランジ
スタTN1,TN3,TP3のゲートに、制御信号IND
「L」→「H」レベルが供給され、また、トランジスタ
TN2,TN4,TP4のゲートに、制御信号IND =「H」→
「L」レベルが供給される。ここで、「L」→「H」レ
ベルに遷移する制御信号IND は、「H」→「L」レベル
に遷移する制御信号IND (上線を省略する)に遅れてト
ランジスタTN1,TN3,TP3に出力される。
【0132】これにより、図19(B)に示すように、ト
ランジスタTN2,TN4のON→OFF動作,トランジスタ
TP4のOFF→ON動作に次いでトランジスタTP2が早く
OFF→ON動作に遷移し、出力部OUT2の電位が「L」
→「H」レベルに急峻に立ち上がる。また、トランジス
タTN1,TN3のOFF→ON動作,トランジスタTP3のO
N→OFF動作に次いでトランジスタTP1が早くON→O
FF動作に遷移し、出力部OUT1の電位が「H」→「L」
レベルに急峻に立ち下がる。
【0133】この繰り返し動作により、第1の実施例と
同様に、3〔V〕駆動系で信号処理された信号レベルを
5〔V〕駆動系の信号処理可能な電位レベルに変換する
ことができる。このようにして、本発明の第3の実施例
に係るレベルコンバータによれば、図17に示すように、
第2の実施例に係るレベルコンバータに接続されていた
抵抗素子R1,R2に代えて、トランジスタTP3,TP4
が接続され、入力ラッチ回路11AからトランジスタTN
1,TP3,TN3のゲート接続点及びトランジスタTN2,
TN4,TP4のゲート接続点に相補性の制御信号IND ,IN
D がそれぞれ供給される。
【0134】このため、入力部INが「H」→「L」レ
ベルに遷移する際の出力部OUT1のスイッチング速度を
改善することができる。すなわち、トランジスタTP1の
ゲート電圧はトランジスタTP2のON抵抗RP2とトラン
ジスタTP4のON抵抗RP4との合成抵抗に対するトラン
ジスタTN4のON抵抗RN4の比(RP2+RP4)/RN4
より決定される。これにより、出力部OUT1の電位を
「L」→「H」レベルに急峻に立ち上げること、及び、
出力部OUT2の電位を「H」→「L」レベルに急峻に立
ち下げることができる。
【0135】また、入力部INが「L」→「H」レベル
に遷移する際の出力部OUT2は、同様に、トランジスタ
TP1のON抵抗RP1とトランジスタTP3のON抵抗RP3
との合成抵抗に対するトランジスタTN3のON抵抗RN3
の比(RP1+RP3)/RN3により決定される。これによ
り、出力部OUT2の電位を「L」→「H」レベルに急峻
に立ち上げること、及び、出力部OUT1の電位を「H」
→「L」レベルに急峻に立ち下げることができる。
【0136】このことから、第1,第2の実施例と同様
に、駆動電源系VDD2,GNDに接続されたトランジスタ
TP1,TN1間の貫通電流やトランジスタTP2,TN2間の
貫通電流を無くすことが可能となる。これにより、当該
レベルコンバータの回路消費電力の低減化を図ること、
及び、第1,第2の実施例と同様に、回路動作の高速化
を図ることが可能となる。
【0137】(4)第4の実施例の説明 図20は、本発明の第4の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図であり、図21はその動作(定常時)を説明する
等価回路図であり、図21はその動作(遷移時)の等価回
路図をそれぞれ示している。本発明の第4の実施例で
は、第2の実施例に係るレベルコンバータと異なり、2
種類の相補性の制御信号IN1,IN2,IN1,IN2(上線
を省略する)を出力する入力ラッチ回路11Bが設けら
れ、トランジスタTN1〜TN4の各ゲートが入力ラッチ回
路11Bに個別に接続される。
【0138】すなわち、図20において、入力ラッチ回路
11Bは第2のラッチ回路11Bの一例であり、駆動電源系
VDD1,接地線GNDに接続された5つのインバータ素子
INV1〜 INV5と、2つの二入力NOR回路NOR1,N
OR2から成る。インバータ素子 INV1, INV2は直列接
続されて二入力NOR回路NOR1の出力部out1に接続
され、インバータ素子 INV3, INV4が直列接続されて
二入力NOR回路NOR2の出力部out2に接続される。
【0139】また、インバータ素子 INV5の入力部IN
が二入力NOR回路NOR2の一方の入力部in1に接続
され、その出力部outが二入力NOR回路NOR1の一方
の入力部in1に接続される。二入力NOR回路NOR1
の他方の入力部in2はインバータ素子 INV4の出力部
outに接続され、その他方の入力部in2がインバータ
素子 INV2の出力部outに接続される。
【0140】これにより、二入力NOR回路NOR1から
トランジスタTN1のゲートに非反転制御信号(以下単に
制御信号という)IN1が出力され、二入力NOR回路N
OR2からトランジスタTN4のゲートに反転制御信号IN1
(上線を省略する)が出力される。また、インバータ素
子 INV2からトランジスタTN1のゲートに非反転遅延制
御信号(以下単に制御信号という)IN2が出力され、イ
ンバータ素子 INV4からトランジスタTN2のゲートに反
転遅延制御信号IN2(上線を省略する)が出力される。
表2に入力ラッチ回路11Bの動作状態表を示す。
【0141】
【表2】
【0142】なお、その他の構成は第2の実施例と同様
であるため、その説明を省略する。次に、当該レベルコ
ンバータの動作について図21, 図22の等価回路図を参照
しながら説明をする。例えば、入力部INが「H」レベ
ルとなる定常時には、入力ラッチ回路11Bからトランジ
スタTN3のゲートに、制御信号IN1=「H」レベルが供
給され、トランジスタTN4のゲートに、制御信号IN1=
「L」レベルが供給される。また、入力ラッチ回路11B
からトランジスタTN1のゲートに、制御信号IN2=
「H」レベルが供給され、トランジスタTN2のゲートに
制御信号IN2=「L」レベルが供給される。これによ
り、第2の実施例と同様に図21(A)において、トラン
ジスタTN1,TN3,TP2がON動作状態となり、トラン
ジスタTN2,TN4,TP1がOFF動作状態となって、出力
部OUT1が「L」レベル,出力部OUT2が「H」レベル
となる。
【0143】逆に、入力部INが「L」レベルとなる定
常時には、入力ラッチ回路11BからトランジスタTN3の
ゲートに、制御信号IN1=「L」レベルが供給され、ト
ランジスタTN4のゲートに、制御信号IN1=「H」レベ
ルが供給される。また、入力ラッチ回路11Bからトラン
ジスタTN1のゲートに、制御信号IN2=「L」レベルが
供給され、トランジスタTN2のゲートに制御信号IN2=
「H」レベルが供給される。これにより、図21(B)の
等価回路に示すように、トランジスタTN2,TN4,TP1
がON動作状態となり、トランジスタTN1,TN3,TP2
がOFF動作状態となって、出力部OUT1が「H」レベ
ル,出力部OUT2が「L」レベルとなる。
【0144】さらに、入力部INが「H」→「L」レベ
ルに遷移する場合には、入力ラッチ回路11Bからトラン
ジスタTN3のゲートに、制御信号IN1=「H」→「L」
レベルが供給され、トランジスタTN4のゲートに、制御
信号IN1=「L」→「H」レベルが供給される。また、
入力ラッチ回路11BからトランジスタTN1のゲートに、
制御信号IN2=「H」→「L」レベルが供給され、トラ
ンジスタTN2のゲートに、制御信号IN2=「L」→
「H」レベルが供給される。
【0145】これにより、図22(A)において、トラン
ジスタTN3がTN1に比べて先にON→OFF動作し、トラ
ンジスタTN4がTN2に比べて先にOFF→ON動作する。
次いで、トランジスタTP1が早くOFF→ON動作に遷移
し、出力部OUT1の電位が「L」→「H」レベルに急峻
に立ち上がる。また、トランジスタTN1のON→OFF動
作に次いでトランジスタTP2が早くON→OFF動作に遷
移し、出力部OUT2の電位が「H」→「L」レベルに急
峻に立ち下がる。
【0146】逆に、入力部INが「L」→「H」レベル
に遷移する場合には、入力ラッチ回路11Bからトランジ
スタTN4のゲートに、制御信号IN1=「H」→「L」レ
ベルが供給され、トランジスタTN2のゲートに、制御信
号IN2=「L」→「H」レベルが供給される。また、入
力ラッチ回路11BからトランジスタTN3のゲートに、制
御信号IN1=「L」→「H」レベルが供給され、トラン
ジスタTN1のゲートに、制御信号IN2=「H」→「L」
レベルが供給される。
【0147】これにより、図22(B)において、トラン
ジスタTN4がTN2に比べて先にON→OFF動作し、トラ
ンジスタTN4がTN2に比べて先にOFF→ON動作する。
次いで、トランジスタTP2が早くOFF→ON動作に遷移
し、出力部OUT2の電位が「L」→「H」レベルに急峻
に立ち上がる。また、トランジスタTN2のON→OFF動
作に次いでトランジスタTP1が早くON→OFF動作に遷
移し、出力部OUT1の電位が「H」→「L」レベルに急
峻に立ち下がる。
【0148】この繰り返し動作により、第1の実施例と
同様に、3〔V〕駆動系で信号処理された信号レベルを
5〔V〕駆動系の信号処理可能な電位レベルに変換する
ことができる。このようにして、本発明の第4の実施例
に係るレベルコンバータによれば、図20に示すように、
トランジスタTN1〜TN4の各ゲートが、入力ラッチ回路
11Bに個別に接続される。
【0149】このため、入力部INが「H」→「L」レ
ベルに遷移する場合には、トランジスタTN3に、制御信
号IN1=「H」→「L」レベルが供給され、トランジス
タTN4に、制御信号IN1=「L」→「H」レベルが供給
される。また、トランジスタTN1に、制御信号IN2=
「H」→「L」レベルが供給され、トランジスタTN2
に、制御信号IN2=「L」→「H」レベルが供給され
る。
【0150】また、入力部INが「L」→「H」レベル
に遷移する場合には、トランジスタTN4に、制御信号IN
1=「H」→「L」レベルが供給され、トランジスタT
N2に、制御信号IN2=「L」→「H」レベルが供給され
る。また、トランジスタTN3に、制御信号IN1=「L」
→「H」レベルが供給され、トランジスタTN1に、制御
信号IN2=「H」→「L」レベルが供給される。
【0151】このことから、第2の実施例と同様に、入
力部INが「H」→「L」レベルに遷移する際に、出力
部OUT1の電位を「L」→「H」レベルに急峻に立ち上
げること、及び、出力部OUT2の電位を「H」→「L」
レベルに急峻に立ち下げることができる。また、入力部
INが「L」→「H」レベルに遷移する際に、出力部O
UT1の電位を「H」→「L」レベルに急峻に立ち下げる
こと、及び、出力部OUT2の電位を「L」→「H」レベ
ルに急峻に立ち上げることが可能となる。
【0152】これにより、第2,第3の実施例と同様
に、駆動電源系VDD2,GNDに接続されたトランジスタ
TP1,TN1間の貫通電流やトランジスタTP2,TN2間の
貫通電流を無くすことが可能となる。このことから、当
該レベルコンバータの回路消費電力の低減化を図るこ
と、及び、第2,第3の実施例と同様に回路動作の高速
化を図ることが可能となる。
【0153】(5)第5の実施例の説明 図23は、本発明の第5の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図及び動作波形図であり、図24はその動作(定常
時)を説明する等価回路図であり、図25はその動作(遷
移時)の等価回路図をそれぞれ示している。第5の実施
例では、第2の実施例のレベルコンバータと異なり、ト
ランジスタTN1,TN2の低電位側にトランジスタTN5,
TN6が接続され、第4の実施例に示した入力ラッチ回路
11BによりトランジスタTN1,TN3と、トランジスタT
N5と、トランジスタTN2,TN4とトランジスタTN6とを
個別に制御するものである。
【0154】すなわち、トランジスタTN5は第9のトラ
ンジスタT9の一例であり、n型電界効果トランジスタ
(以下単にトランジスタという)から成る。トランジス
タTN5のドレインはトランジスタTN1のソースに接続さ
れ、トランジスタTN5のソースが接地線GNDに接続され
る。トランジスタTN6は第10のトランジスタT10の一例
であり、n型電界効果トランジスタ(以下単にトランジ
スタという)から成る。トランジスタTN6のドレインは
トランジスタTN2のソースに接続され、トランジスタT
N6のソースが接地線GNDに接続される。なお、トランジ
スタTN5,TN6の各ゲートが入力ラッチ回路11Bに接続
される。
【0155】また、トランジスタTN1,TN3の各ゲート
が接続されて入力ラッチ回路11Bに接続され、同様に、
トランジスタTN2,TN4の各ゲートが接続されて入力ラ
ッチ回路11Bに接続される。これにより、トランジスタ
TN1,TN3のゲートに非反転制御信号(以下単に制御信
号という)IN1が出力され、トランジスタTN2,TN4の
ゲートに反転制御信号IN1(上線を省略する)が出力さ
れる。
【0156】また、トランジスタTN5のゲートに非反転
遅延制御信号(以下単に制御信号という)IN2が出力さ
れ、トランジスタTN6のゲートに反転遅延制御信号IN2
(上線を省略する)が出力される。なお、その他の構成
は第2の実施例と同様であるため、その説明を省略す
る。次に、当該レベルコンバータの動作について図24,
図25の等価回路図を参照しながら説明をする。例えば、
入力部INが「H」レベルとなる定常時には、入力ラッ
チ回路11BからトランジスタTN1,TN3のゲートに、制
御信号IN1=「H」レベルが供給され、トランジスタT
N2,TN4のゲートに、制御信号IN1=「L」レベルが供
給される。また、入力ラッチ回路11Bからトランジスタ
TN5のゲートに、制御信号IN2=「H」レベルが供給さ
れ、トランジスタTN6のゲートに制御信号IN2=「L」
レベルが供給される。これにより、第2の実施例と同様
に図24(A)において、トランジスタTN1,TN3,TN
5,TP2がON動作状態となり、トランジスタTN2,TN
4,TN6,TP1がOFF動作状態となって、出力部OUT1
が「L」レベル,出力部OUT2が「H」レベルとなる。
【0157】逆に、入力部INが「L」レベルとなる定
常時には、入力ラッチ回路11BからトランジスタTN1,
TN3のゲートに、制御信号IN1=「L」レベルが供給さ
れ、トランジスタTN5のゲートに、制御信号IN1=
「L」レベルが供給される。また、入力ラッチ回路11B
からトランジスタTN2,TN4のゲートに、制御信号IN2
=「H」レベルが供給され、トランジスタTN6のゲート
に制御信号IN2=「H」レベルが供給される。これによ
り、図24(B)の等価回路に示すように、トランジスタ
TN1,TN3,TN5,TP2がOFF動作状態となり、トラン
ジスタTN2,TN4,TN6,TP1がON動作状態となっ
て、出力部OUT1が「H」レベル,出力部OUT2が
「L」レベルとなる。
【0158】さらに、入力部INが「H」→「L」レベ
ルに遷移する場合には、トランジスタTN1,TN3のゲー
トに、制御信号IN1=「H」→「L」レベルが供給さ
れ、トランジスタTN2,TN4のゲートに、制御信号IN1
=「L」→「H」レベルが供給される。また、トランジ
スタTN5のゲートに、制御信号IN2=「H」→「L」レ
ベルが供給され、トランジスタTN6のゲートに、制御信
号IN2=「L」→「H」レベルが供給される。
【0159】これにより、図25(A)において、トラン
ジスタTN3,TN1がTN5に比べて先にON→OFF動作
し、トランジスタTN4,TN2がTN6に比べて先にOFF→
ON動作する。次いで、トランジスタTP1が早くOFF→
ON動作に遷移し、出力部OUT1の電位が「L」→
「H」レベルに急峻に立ち上がる。また、トランジスタ
TN5のON→OFF動作に次いでトランジスタTP2が早く
ON→OFF動作に遷移し、出力部OUT2の電位が「H」
→「L」レベルに急峻に立ち下がる。
【0160】逆に、入力部INが「L」→「H」レベル
に遷移する場合には、トランジスタTN1,TN3のゲート
に、制御信号IN1=「L」→「H」レベルが供給され、
トランジスタTN5のゲートに、制御信号IN2=「L」→
「H」レベルが供給される。また、トランジスタTN2,
TN4のゲートに、制御信号IN1=「H」→「L」レベル
が供給され、トランジスタTN6のゲートに、制御信号IN
2=「H」→「L」レベルが供給される。
【0161】これにより、図25(B)において、トラン
ジスタTN4,TN2がTN6に比べて先にON→OFF動作
し、トランジスタTN1,TN3がTN5に比べて先にOFF→
ON動作する。次いで、トランジスタTP2が早くOFF→
ON動作に遷移し、出力部OUT2の電位が「L」→
「H」レベルに急峻に立ち上がる。また、トランジスタ
TN2のON→OFF動作に次いでトランジスタTP1が早く
ON→OFF動作に遷移し、出力部OUT1の電位が「H」
→「L」レベルに急峻に立ち下がる。
【0162】この繰り返し動作により、第1の実施例と
同様に、3〔V〕駆動系で信号処理された信号レベルを
5〔V〕駆動系の信号処理可能な電位レベルに変換する
ことができる。このようにして、本発明の第5の実施例
に係るレベルコンバータによれば、図23に示すように、
トランジスタTN1,TN2の低電位側にトランジスタTN
5,TN6が接続され、第4の実施例に示した入力ラッチ
回路11BからトランジスタTN1,TN3の各ゲートに非反
転制御信号IN1が供給され、トランジスタTN5のゲート
に非反転遅延制御信号IN2が供給され、トランジスタT
N2,TN4の各ゲートに反転制御信号IN1が供給され、ト
ランジスタTN6のゲートに反転遅延制御信号IN2が供給
される。
【0163】このため、第2〜第4のレベルコンバータ
と同様に、入力部INが「H」から「L」レベルに遷移
する際に、出力部OUT1の電位を「L」から「H」レベ
ルに急峻に立ち上げること、及び、出力部OUT2の電位
を「H」から「L」レベルに急峻に立ち下げることがで
きる。また、入力部INが「L」から「H」レベルに遷
移する際に、出力部OUT1の電位を「H」から「L」レ
ベルに急峻に立ち下げること、及び、出力部OUT2の電
位を「L」から「H」レベルに急峻に立ち上げることが
可能となる。
【0164】これにより、第2〜第4の実施例と同様
に、駆動電源系VDD2,GNDに接続されたトランジスタ
TP1,TN1間の貫通電流やトランジスタTP2,TN2間の
貫通電流を無くすことが可能となる。このことから、当
該レベルコンバータの回路消費電力の低減化を図るこ
と、及び、第2〜第4の実施例と同様に回路動作の高速
化を図ることが可能となる。
【0165】なお、本発明の第1〜第5の実施例では、
接地線GNDの電位レベルを基準にして、その零電位より
も高い電源線VDD1,VDD2により駆動されるレベルコ
ンバータについて説明をしたが、第6〜第10の実施例で
は、接地線GNDの電位レベルを基準にして、その零電位
よりも低い電源線GND1,GND2 により駆動されるレベ
ルコンバータについて、その構成を簡単に説明する。
【0166】(6)第6の実施例の説明 図26は、本発明の第6の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図及び動作波形図である。なお、本発明の第1〜
第5の実施例と異なるは第6の実施例に係るレベルコン
バータは、共通の電源線VDDの電位レベルを基準にし
て、該電源線VDDの電位レベルよりも低い電源線GND
1,GND2により駆動されるものである。
【0167】すなわち、本発明の第6のレベルコンバー
タは、図26(A)において、入力ラッチ回路11Cと、4
つのトランジスタTP1,TP2,TN1,TN2から成る。す
なわち、入力ラッチ回路11Cは入力トランジスタ回路1
1の他の一例であり、第1の駆動電源系となる電源線G
ND1(駆動電圧−VS1=−3〔V〕程度),共通の接地
線GND(0〔V〕)との間に接続される。
【0168】なお、入力ラッチ回路11Cは入力信号Sin
をラッチし、トランジスタTP1のゲートとトランジスタ
TP2のゲートとに相補性の出力制御信号IND ,IND (上
線を省略する)をそれぞれ供給する。入力ラッチ回路11
Cの内部構成については、第1の実施例と同様であるた
め、それ参照されたい。トランジスタTP1は第1のトラ
ンジスタT1の一例であり、p型電界効果トランジスタ
(以下単にトランジスタという)から成る。トランジス
タTP1のソースは第2の駆動電源系となる共通の電源線
VDDに接続され、そのドレインが出力部OUT1とトラン
ジスタTN1のドレインに接続され、そのゲートが出力部
OUT2にそれぞれ接続される。
【0169】トランジスタTP2は第3のトランジスタT
3の一例であり、p型電界効果トランジスタから成る。
トランジスタTP2のソースは電源線GND2(駆動電圧=
−VS2=−5〔V〕程度)に接続され、そのドレインが
出力部OUT2とトランジスタTN2のドレインに接続さ
れ、そのゲートが出力部OUT1にそれぞれ接続される。
トランジスタTN1は第2のトランジスタT2の一例であ
り、n型電界効果トランジスタ(以下単にトランジスタ
という)から成る。トランジスタTN1のソースは接地線
GNDに接続され、そのドレインが出力部OUT1とトラン
ジスタTP1のドレインに接続され、そのゲートが入力ラ
ッチ回路11Cに接続される。
【0170】トランジスタTN2はトランジスタT4の一
例であり、n型電界効果トランジスタから成る。トラン
ジスタTN2のソースは接地線GNDに接続され、そのドレ
インが出力部OUT2とトランジスタTP2のドレインに接
続され、そのゲートが入力ラッチ回路11Cに接続され
る。次に、当該レベルコンバータの動作について、図26
(B)を参照しながら説明をする。図26(B)におい
て、例えば、入力部INが「H」レベルとなる定常時に
は、入力ラッチ回路11CからトランジスタTP1のゲート
に、制御信号IND =「L」レベルが供給され、また、ト
ランジスタTP2のゲートに、制御信号IND =「H」レベ
ルが供給される。これにより、トランジスタTP1,TN2
がON動作状態となり、トランジスタTP2,TN1がOFF
動作状態となって、出力部OUT1が「H」レベル,出力
部OUT2が「L」レベルとなる。
【0171】逆に、入力部INが「L」レベルとなる定
常時には、入力ラッチ回路11CからトランジスタTP1の
ゲートに、制御信号IND =「H」レベルが供給され、ま
た、トランジスタTP2のゲートに、制御信号IND
「L」レベルが供給される。これにより、トランジスタ
TP2,TN1がON動作状態となり、トランジスタTP1,
TN2がOFF動作状態となって、出力部OUT1が「L」レ
ベル,出力部OUT2が「H」レベルとなる。
【0172】さらに、入力部INが「H」→「L」レベ
ルとなる遷移時には、トランジスタTP1のゲートに、制
御信号IND =「L」→「H」レベルが供給され、また、
トランジスタTP2のゲートに、制御信号IND =「H」→
「L」レベルが供給される。これにより、トランジスタ
TP1,TN2がON→OFF動作状態となり、トランジスタ
TP2,TN1がOFF→ON動作状態に遷移し、出力部OUT
1が「H」→「L」レベルに立ち下がり、出力部OUT2
が「L」→「H」レベルに立ち上がる。
【0173】逆に、入力部INが「L」→「H」レベル
となる定常時には、入力ラッチ回路11Cからトランジス
タTP1のゲートに、制御信号IND =「H」→「L」レベ
ルが供給され、また、トランジスタTP2のゲートに、制
御信号IND =「L」→「H」レベルが供給される。これ
により、トランジスタTP2,TN1がON→OFF動作状態
となり、トランジスタTP1,TN2がOFF→ON動作状態
に遷移し、出力部OUT1が「L」→「H」レベルに立ち
上がり、出力部OUT2が「H」→「L」レベルに立ち下
がる。
【0174】この繰り返し動作により、−3〔V〕駆動
系で信号処理された信号レベルを−5〔V〕駆動系の信
号処理可能な電位レベルに変換することができる。この
ようにして、本発明の第6の実施例に係るレベルコンバ
ータによれば、図26(A)に示すように、電源線VDDの
電位レベルを基準にして、電源線GND1,GND2に接続
するレベル変換回路を構成した場合にも、第1〜第5の
実施例と同様に、電源線VDD,GND2に接続されたトラ
ンジスタTP1,TN1間の貫通電流やトランジスタTP2,
TN2間の貫通電流を無くすことが可能となる。
【0175】これにより、第1〜第5の実施例と同様に
当該レベルコンバータの回路消費電力の低減化を図るこ
と、及び、第1〜第5の実施例と同様に回路動作の高速
化を図ることが可能となる。 (7)第7の実施例の説明 図27(A)は、本発明の第7の実施例に係るレベルコン
バータの構成図である。なお、第6の実施例と異なるの
は第7の実施例では、抵抗素子R1,R2と、トランジ
スタTP3,TP4とが接続されるものである。すなわち、
抵抗素子R1はトランジスタTN2のゲートと出力部OUT
1との間に接続され、トランジスタTN1のON抵抗によ
るが、数〔KΩ〕程度の抵抗値を持つ。抵抗素子R2は
トランジスタTN1のゲートと出力部OUT2との間に接続
され、トランジスタTN2のON抵抗によるが、数〔K
Ω〕程度の抵抗値を持つ。
【0176】トランジスタTP3は第5のトランジスタT
5の一例であり、p型電界効果トランジスタ(以下単に
トランジスタという)から成る。トランジスタTP3のド
レインは抵抗素子R1とトランジスタTN2のゲートとの
接続点q1に接続され、そのソースが接地線VDDに接続
される。また、トランジスタTP3のゲートがトランジス
タTP1のゲートに接続されて、入力ラッチ回路11Cに接
続される。
【0177】トランジスタTP4は第6のトランジスタT
6の一例であり、p型電界効果トランジスタ(以下単に
トランジスタという)から成る。トランジスタTP4のド
レインは抵抗素子R2とトランジスタTN1のゲートとの
接続点q2に接続され、そのソースが接地線VDDに接続
される。また、トランジスタTP4のゲートがトランジス
タTP2のゲートに接続されて、入力ラッチ回路11Cに接
続される。なお、その他の構成は第6の実施例と同様で
あるため、その説明を省略する。
【0178】このようにして、本発明の第7の実施例に
係るレベルコンバータによれば、図27(A)に示すよう
に、抵抗素子R1,R2及びトランジスタTP3,TP4が
具備され、入力ラッチ回路11CからトランジスタTP1,
TP3のゲート接続点及びトランジスタTP2,TP4のゲー
ト接続点に相補性の制御信号IND ,IND (上線を省略す
る)がそれぞれ供給される。
【0179】このため、第2の実施例と同様に、電源線
VDD,GND2に接続されたトランジスタTP1,TN1間の
貫通電流やトランジスタTP2,TN2間の貫通電流を無く
すことが可能となる。これにより、第1〜第6の実施例
と同様に当該レベルコンバータの回路消費電力の低減化
を図ること、及び、第2の実施例と同様に回路動作の高
速化を図ることが可能となる。
【0180】(8)第8の実施例の説明 図27(B)は、本発明の第8の実施例に係るレベルコン
バータの構成図である。なお、第7の実施例と異なるの
は第8の実施例では、抵抗素子R1,R2に代えて、ト
ランジスタTN3,TN4が接続されるものである。すなわ
ち、トランジスタTN3は第7のトランジスタT7の一例
であり、n型電界効果トランジスタ(以下単にトランジ
スタという)から成る。トランジスタTN3のソースは、
トランジスタTN2のゲートと出力部OUT1との間に接続
され、トランジスタTN1のON抵抗によるが、数〔K
Ω〕程度のON抵抗を持つ。また、トランジスタTN3の
ゲートは、トランジスタTP1,TP3のゲートに接続され
て、入力ラッチ回路11Cに接続される。
【0181】トランジスタTN4は第8のトランジスタT
8の一例であり、n型電界効果トランジスタ(以下単に
トランジスタという)から成る。トランジスタTN4はト
ランジスタTN1のゲートと出力部OUT2との間に接続さ
れ、トランジスタTN2のON抵抗によるが、数〔KΩ〕
程度のON抵抗を持つ。また、トランジスタTN4のゲー
トは、トランジスタTP2,TP4のゲートに接続されて、
入力ラッチ回路11Cに接続される。なお、その他の構成
は第6の実施例と同様であるため、その説明を省略す
る。
【0182】このようにして、本発明の第8の実施例に
係るレベルコンバータによれば、図27(B)に示すよう
に、抵抗素子R1,R2及びトランジスタTN3,TN4が
具備され、入力ラッチ回路11CからトランジスタTP1,
TP3,TN3のゲート接続点及びトランジスタTP2,TP
4,TN4のゲート接続点に相補性の出力制御信号IND ,I
ND がそれぞれ供給される。
【0183】このため、第7の実施例と同様に、電源線
VDD,GND2に接続されたトランジスタTP1,TN1間の
貫通電流やトランジスタTP2,TN2間の貫通電流を無く
すことが可能となる。これにより、第1〜第6の実施例
と同様に当該レベルコンバータの回路消費電力の低減化
を図ること、及び、第2の実施例と同様に回路動作の高
速化を図ることが可能となる。
【0184】(9)第9の実施例の説明 図28(A)は、本発明の第9の実施例に係るレベルコン
バータの構成図である。なお、第8の実施例と異なるの
は第9の実施例では、2種類の相補性の制御信号IN1,
IN2,IN1,IN2(上線を省略する)を出力する入力ラ
ッチ回路11Dが設けられ、トランジスタTN1〜TN4の各
ゲートが入力ラッチ回路11Dに個別に接続される。
【0185】すなわち、図28(A)において、入力ラッ
チ回路11Dは第2のラッチ回路11Bの一例であり、駆動
電源系VDD,接地線GND1に接続される。入力ラッチ回
路11Dは入力信号Sinをラッチし、トランジスタTP3,
TP4のゲートに相補性の出力制御信号IN1,IN1(上線
を省略する)を供給する。また、トランジスタTP1,T
P2のゲートに相補性の出力遅延制御信号IN2,IN2(上
線を省略する)を供給する。入力ラッチ回路11Dの内部
構成については、第4の実施例と同様であるため、それ
参照されたい。その他の構成は第7の実施例と同様であ
るため、その説明を省略する。
【0186】このようにして、本発明の第9の実施例に
係るレベルコンバータによれば、図28(A)に示すよう
に、トランジスタTP1〜TP4の各ゲートが、入力ラッチ
回路11Dに個別に接続される。このため、入力部INが
「H」→「L」レベルに遷移する場合には、トランジス
タTP3に、制御信号IN1=「L」→「H」レベルが供給
され、トランジスタTP4に、制御信号IN1=「H」→
「L」レベルが供給される。また、トランジスタTP1
に、制御信号IN2=「L」→「H」レベルが供給され、
トランジスタTP2に、制御信号IN2=「H」→「L」レ
ベルが供給される。
【0187】また、入力部INが「L」→「H」レベル
に遷移する場合には、トランジスタTP4に、制御信号IN
1=「L」→「H」レベルが供給され、トランジスタT
P2に、制御信号IN2=「H」→「H」レベルが供給され
る。また、トランジスタTP3に、制御信号IN1=「H」
→「L」レベルが供給され、トランジスタTP1に、制御
信号IN2=「L」→「H」レベルが供給される。
【0188】このことから、第7の実施例と同様に、入
力部INが「H」→「L」レベルに遷移する際に、出力
部OUT1の電位を「L」→「H」レベルに急峻に立ち上
げること、及び、出力部OUT2の電位を「H」→「L」
レベルに急峻に立ち下げることができる。また、入力部
INが「L」→「H」レベルに遷移する際に、出力部O
UT1の電位を「H」→「L」レベルに急峻に立ち下げる
こと、及び、出力部OUT2の電位を「L」→「H」レベ
ルに急峻に立ち上げることが可能となる。
【0189】これにより、第7の実施例と同様に、駆動
電源系VDD,GND2に接続されたトランジスタTP1,T
N1間の貫通電流やトランジスタTP2,TN2間の貫通電流
を無くすことが可能となる。このことから、当該レベル
コンバータの回路消費電力の低減化を図ること、及び、
第6,第7の実施例と同様に回路動作の高速化を図るこ
とが可能となる。
【0190】(10)第10の実施例の説明 図28(B)は、本発明の第10の実施例に係るレベルコン
バータの構成図である。なお、第9の実施例と異なるの
は第10の実施例では、トランジスタTP1,TP2の高電位
側にトランジスタTP5,TP6が接続され、第9の実施例
で採用した入力ラッチ回路11D(第4の実施例参照)に
よりトランジスタTP1及びTP3と、トランジスタTP5
と、トランジスタTP2及びTP4と、トランジスタTP6と
を個別に制御するものである。
【0191】すなわち、トランジスタTP5は第9のトラ
ンジスタT9の一例であり、p型電界効果トランジスタ
(以下単にトランジスタという)から成る。トランジス
タTP5のドレインはトランジスタTP1のソースに接続さ
れ、トランジスタTP5のソースが電源線VDDに接続され
る。トランジスタTP6は第10のトランジスタT10の一例
であり、p型電界効果トランジスタ(以下単にトランジ
スタという)から成る。トランジスタTP6のドレインは
トランジスタTP2のソースに接続され、トランジスタT
P6のソースが電源線VDDに接続される。なお、トランジ
スタTP5,TP6の各ゲートが入力ラッチ回路11Dに接続
される。
【0192】また、トランジスタTP1,TP3の各ゲート
が接続されて入力ラッチ回路11Dに接続され、同様に、
トランジスタTP2,TP4の各ゲートが接続されて入力ラ
ッチ回路11Dに接続される。なお、その他の構成は第7
の実施例と同様であるため、その説明を省略する。この
ようにして、本発明の第10の実施例に係るレベルコンバ
ータによれば、図28(B)に示すように、トランジスタ
TP1,TP2の高電位側にトランジスタTP5,TP6が接続
され、第9の実施例に示した入力ラッチ回路11Dからト
ランジスタTP1,TP3のゲートに反転制御信号(上線を
省略する)IN1が出力され、トランジスタTP2,TP4の
ゲートに非反転制御信号IN1が出力される。また、トラ
ンジスタTP5のゲートに反転遅延制御信号IN2(上線を
省略する)が出力され、トランジスタTP6のゲートに非
反転遅延制御信号IN2が出力される。
【0193】このため、第9の実施例と同様に、入力部
INが「H」から「L」レベルに遷移する際に、出力部
OUT1の電位を「L」から「H」レベルに急峻に立ち上
げること、及び、出力部OUT2の電位を「H」から
「L」レベルに急峻に立ち下げることができる。また、
入力部INが「L」から「H」レベルに遷移する際に、
出力部OUT1の電位を「H」から「L」レベルに急峻に
立ち下げること、及び、出力部OUT2の電位を「L」か
ら「H」レベルに急峻に立ち上げることが可能となる。
【0194】これにより、第6〜第9の実施例と同様
に、駆動電源系VDD,GND2に接続されたトランジスタ
TP1,TN1間の貫通電流やトランジスタTP2,TN2間の
貫通電流を無くすことが可能となる。このことから、接
地線GNDの電位レベルを基準にして、その零電位よりも
低い電源線GND1,GND2 により駆動されるレベルコン
バータの回路消費電力の低減化を図ること、及び、第6
〜第9の実施例と同様に回路動作の高速化を図ることが
可能となる。
【0195】(11)第11の実施例の説明 図29は、本発明の第11の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図及び動作波形図であり、図30はその動作(定常
時)の等価回路図であり、図31はその動作(状態遷移
時)の等価回路図をそれぞれ示している。本発明の第11
のレベルコンバータは、第1の実施例と異なり、図29
(A)に示すように、インバータ素子INV ,トランジス
タTN1,TN2,TP1〜TP4及び抵抗素子R1,R2から
成る。また、トランジスタTP3,TP4及び抵抗素子R
1,R2の接続方法が異なる。
【0196】すなわち、インバータ素子INV は入力トラ
ンジスタ回路12の一例であり、第1の駆動電源系とな
る電源線VDD1(駆動電圧VD1=3〔V〕程度),接地
線GND(0〔V〕)との間に接続される。なお、インバ
ータ素子INV に代えて、第1の実施例で採用する図10
(A)に示すような入力ラッチ回路11Aを用いても良
い。
【0197】トランジスタTP1は第1のトランジスタT
1の一例であり、p型電界効果トランジスタ(以下単に
トランジスタという)から成る。トランジスタTP1のソ
ースは電源線VDD2に接続され、そのドレインがトラン
ジスタTN1のドレインに接続(以下直列接続ともいう)
されて、出力部OUT1に接続される。トランジスタTP1
のゲートは抵抗素子R1の一端とトランジスタTP3のゲ
ート・ソース接続点q2に接続される。
【0198】トランジスタTN1は第2のトランジスタT
2の一例であり、n型電界効果トランジスタ(以下単に
トランジスタという)から成る。トランジスタTN1のソ
ースは接地線GNDに接続され、そのゲートがインバータ
素子INV の入力部INに接続される。トランジスタTP2
は第3のトランジスタT3の一例であり、p型電界効果
トランジスタから成る。トランジスタTP2のソースは電
源線VDD2に接続され、そのドレインがトランジスタT
N2のドレインに接続されて、出力部OUT2に接続され
る。トランジスタTP2のゲートは抵抗素子R2の一端と
トランジスタTP4のゲート・ソース接続点q1に接続さ
れる。
【0199】トランジスタTN2は第4のトランジスタT
4の一例であり、n型電界効果トランジスタから成る。
トランジスタTN2のソースは接地線GNDに接続され、そ
のゲートがインバータ素子INV に出力部outに接続され
る。トランジスタTP3は第5のトランジスタT5の一例
であり、トランジスタTP4は第6のトランジスタT6の
一例であり、いずれも、p型電界効果トランジスタから
成る。トランジスタTP3のドレインはトランジスタTP4
のゲートに接続されて、出力部OUT2に接続される。ト
ランジスタTP3のゲートはトランジスタTP4のドレイン
に接続されて出力部OUT1に接続される。
【0200】抵抗素子R1はゲート・ソース接続点q2
と電源線VDD2との間に接続され、トランジスタTP2の
ON抵抗によるが、数〔KΩ〕程度の抵抗値を持つ。抵
抗素子R2がゲート・ソース接続点q1と電源線VDD2
との間に接続され、トランジスタTP1のON抵抗による
が、数〔KΩ〕程度の抵抗値を持つ。次に、当該レベル
コンバータの動作について、図29(B),図30,31を参
照しながら説明をする。
【0201】例えば、図29(B)において、入力部IN
が「H」レベルとなる定常時には、トランジスタTN1の
ゲートに、入力信号SIN=「H」レベルが供給され、ま
た、トランジスタTN2のゲートに、入力反転信号SIN=
「L」レベルが供給される。これにより、図30(A)の
等価回路に示すように、トランジスタTN1,TP3,TP2
がON動作状態となり、トランジスタTN2,TP1,TP4
がOFF動作状態となって、出力部OUT2が「H」レベ
ル,出力部OUT1が「L」レベルとなる。
【0202】逆に、入力部INが「L」レベルとなる定
常時には、トランジスタTN2のゲートに、図30(B)に
示すような入力信号SIN=「H」レベルが供給され、ま
た、トランジスタTN2のゲートに、入力信号SIN=
「L」レベルが供給される。これにより、図30(B)の
等価回路に示すように、トランジスタTN2,TP1,TP4
がON動作状態となり、トランジスタTN1,TP2,TP3
がOFF動作状態となって、出力部OUT1が「H」レベ
ル,出力部OUT2が「L」レベルとなる。
【0203】さらに、入力部INが「H」→「L」レベ
ルに遷移する場合には、トランジスタTN1のゲートに、
図29(B)に示すような入力信号SIN=「H」→「L」
レベルが供給され、また、トランジスタTN2のゲート
に、入力信号SIN=「L」→「H」レベルが供給され
る。これにより、図31(A)に示すようにトランジスタ
TN2のOFF→ON動作に次いでトランジスタTP1が早く
OFF→ON動作に遷移し、出力部OUT1の電位が「L」
→「H」レベルに急峻に立ち上がる。また、トランジス
タTN1のON→OFF動作に次いでトランジスタTP2が早
くON→OFF動作に遷移し、出力部OUT2の電位が
「H」→「L」レベルに急峻に立ち下がる。
【0204】逆に、入力部INが「L」→「H」レベル
に遷移する場合には、トランジスタTN1のゲートに、図
29(B)に示すような入力信号SIN=「L」→「H」レ
ベルが供給され、また、トランジスタTN2のゲートに、
入力信号SIN=「H」→「L」レベルが供給される。こ
れにより、図31(B)に示すように、トランジスタTN1
のOFF→ON動作に次いでトランジスタTP2が早くOFF
→ON動作に遷移し、出力部OUT2の電位が「L」→
「H」レベルに急峻に立ち上がる。また、トランジスタ
TN2のON→OFF動作に次いでトランジスタTP1が早く
ON→OFF動作に遷移し、出力部OUT1の電位が「H」
→「L」レベルに急峻に立ち下がる。
【0205】この繰り返し動作により、第1〜第5の実
施例と同様に、3〔V〕駆動系で信号処理された信号レ
ベルを5〔V〕駆動系の信号処理可能な電位レベルに変
換することができる。このようにして、本発明の11の実
施例に係るレベルコンバータによれば、図29(A)に示
すように、インバータ素子INV ,トランジスタTN1,T
N2,TP1〜TP4,抵抗素子R1,R2が具備される。
【0206】このため、入力部INが「H」→「L」レ
ベルに遷移する際に、トランジスタTN1,TP2,TP3が
ON→OFF動作に遷移し、トランジスタTP1,TN2,T
P4がOFF→ON動作に遷移する。この際に、出力部OUT
2の電位レベルは抵抗R1とトランジスタTN2のON抵
抗の比で決まる。例えば、トランジスタTP1の閾値電圧
Vthより低くなるようにON抵抗の比を設定をすると、
トランジスタTP3がOFF動作をし、トランジスタTP1の
ゲート電圧が抵抗R1により「H」レベルに設定され
る。また、トランジスタTP4がON動作をし、抵抗R2
により「H」レベルが出力部OUT1に伝達され、出力部
OUT1が高速に「L」→「H」レベルに遷移する。
【0207】逆に、入力部INが「L」→「H」レベル
に遷移する際に、トランジスタTN1,TP2,TP3がOFF
→ON動作に遷移し、トランジスタTP1,TN2,TP4が
ON→OFF動作に遷移する。この際に、出力部OUT1の
電位レベルは抵抗R2とトランジスタTN1のON抵抗の
比で決まる。例えば、トランジスタTP2の閾値電圧Vth
より低くなるようにON抵抗の比を設定をすると、トラ
ンジスタTP4がON→OFF動作に遷移し、トランジスタ
TP2のゲート電圧が抵抗R2により「H」レベルに設定
される。また、トランジスタTP3がON動作をし、抵抗
R1により「H」レベルが出力部OUT2に伝達され、該
出力部OUT2が高速に「L」→「H」レベルに遷移す
る。
【0208】これにより、駆動電源系VDD2,GNDに接
続されたトランジスタTP1,TN1間の貫通電流やトラン
ジスタTP2,TN2間の貫通電流を無くすことが可能とな
る。このことから、当該レベルコンバータの回路消費電
力の低減化を図ること、及び、第1〜5の実施例に比べ
て回路動作の高速化を図ることが可能となる。 (12)第12の実施例の説明 図32(A),(A)は、本発明の第12の実施例に係るレ
ベルコンバータの構成図及び等価回路図をそれぞれ示し
ている。
【0209】第12の実施例では第11の実施例と異なり、
図32(A)に示すように、トランジスタTP5,TP6が設
けられ、インバータ素子INV に代えて入力ラッチ回路11
Aを設けたものである。すなわち、トランジスタTP5は
第7のトランジスタT7の一例であり、p型電界効果ト
ランジスタから成る。トランジスタTP5は第11の実施例
に係る抵抗素子R1の接続位置に設けられる。トランジ
スタTP5はゲート・ソース接続点q2と電源線VDD2と
の間に接続され、そのゲートが接地線GNDに接続され
る。トランジスタTP5はトランジスタTP2のON抵抗に
よるが、数〔KΩ〕程度のON抵抗値を持つ。
【0210】トランジスタTP6は第8のトランジスタT
8の一例であり、p型電界効果トランジスタから成る。
トランジスタTP6はゲート・ソース接続点q1と電源線
VDD2との間に接続され、そのゲートが接地線GNDに接
続される。なお、トランジスタTP6はトランジスタTP1
のON抵抗によるが、数〔KΩ〕程度のON抵抗値を持
つ。
【0211】また、入力ラッチ回路11Aは入力トランジ
スタ回路13の一例であり、第2の実施例で採用した回
路を適用し、それが第1の駆動電源線VDD1,GND間に
接続される。その相補性の制御信号IND ,IND がトラン
ジスタTN1,TN2のゲートに接続される。その他の構成
及び動作は第2,第11の実施例と同様であるため、その
説明を省略する。
【0212】このようにして、本発明の第12の実施例に
係るレベルコンバータによれば、図32(B)に示すよう
に、入力ラッチ回路11A,トランジスタTN1,TN2,T
P1〜TP6が具備され、トランジスタTP5,TP6が第11の
実施例に係るレベルコンバータの抵抗素子R1,R2の
接続位置に置き換えられる。このため、トランジスタT
P5,TP6のノーマリON抵抗RP5,RP6により第11の実
施例に係るレベルコンバータの抵抗素子R1,R2の機
能を代替することができる。例えば、入力部INが
「H」→「L」レベルに遷移する際に、トランジスタT
N1,TP2,TP3がON→OFF動作に遷移し、トランジス
タTP1,TN2,TP4がOFF→ON動作に遷移する。この
際に、出力部OUT2の電位レベルはトランジスタTP5の
ノーマリON抵抗RP5とトランジスタTN2のON抵抗の
比で決まる。
【0213】例えば、トランジスタTP1の閾値電圧Vth
より低くなるようにノーマリON抵抗RP5を設定し、回
路のON抵抗の比を設定すると、トランジスタTP3がO
FF動作をし、トランジスタTP1のゲート電圧がノーマリ
ON抵抗RP5により「H」レベルに設定される。また、
トランジスタTP4がON動作をし、トランジスタTP6の
ノーマリON抵抗RP6により「H」レベルが出力部OUT
1に伝達され、出力部OUT1が高速に「L」→「H」レ
ベルに遷移する。
【0214】逆に、入力部INが「L」→「H」レベル
に遷移する際に、トランジスタTN1,TP2,TP3がOFF
→ON動作に遷移し、トランジスタTP1,TN2,TP4が
ON→OFF動作に遷移する。この際に、出力部OUT1の
電位レベルはノーマリON抵抗RP6とトランジスタTN1
のON抵抗の比で決まる。例えば、トランジスタTP2の
閾値電圧Vthより低くなるようにノーマリON抵抗RP6
を設定し、回路のON抵抗の比を設定すると、トランジ
スタTP4がON→OFF動作に遷移し、トランジスタTP2
のゲート電圧がノーマリON抵抗RP6により「H」レベ
ルに設定される。
【0215】また、トランジスタTP3がON動作をし、
ノーマリON抵抗RP5により「H」レベルが出力部OUT
2に伝達され、該出力部OUT2が高速に「L」→「H」
レベルに遷移する。これにより、第11の実施例と同様
に、駆動電源系VDD2,GNDに接続されたトランジスタ
TP1,TN1間の貫通電流やトランジスタTP2,TN2間の
貫通電流を無くすことが可能となる。このことから、回
路消費電力の低減化及び回路動作の高速化を図ることが
可能となる。
【0216】(13)第13の実施例の説明 図33は、本発明の第13の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図及び動作波形図であり、図34はその動作(定常
時)の等価回路図であり、図35はその動作(状態遷移
時)の等価回路図をそれぞれ示している。第13の実施例
では第11の実施例と異なり、図33(A)に示すように、
奇数個のインバータ素子 INV1,INV 2が設けられるも
のである。
【0217】例えば、奇数個のインバータ素子 INVの一
例となる1個のインバータ素子 INV1がトランジスタT
P4のゲートと出力部OUT1との間に接続される。インバ
ータ素子 INV1は電源線VDD2,接地線GNDに接続さ
れ、出力部OUT1の電位レベルを遅延してトランジスタ
TP4のゲート制御をする。同様に、1個のインバータ素
子 INV2はトランジスタTP3のゲートと出力部OUT2と
の間に接続される。インバータ素子 INV2は電源線VDD
2,接地線GNDに接続され、出力部OUT2の電位レベル
を遅延してトランジスタTP3のゲート制御をする。な
お、その他の構成は第11の実施例と同様であるため、そ
の説明を省略する。
【0218】次に、当該レベルコンバータの動作につい
て、図33(B),図34,図35を参照しながら説明をす
る。例えば、図33(B)において、入力部INが「H」
レベルとなる定常時には、トランジスタTN1のゲート
に、入力信号SIN=「H」レベルが供給され、また、ト
ランジスタTN2のゲートに、入力反転信号SIN=「L」
レベルが供給される。これにより、図34(A)の等価回
路に示すように、トランジスタTN1,TP3,TP2がON
動作状態となり、トランジスタTN2,TP1,TP4がOFF
動作状態となって、出力部OUT2が「H」レベル,出力
部OUT2が「L」レベルとなる。
【0219】逆に、入力部INが「L」レベルとなる定
常時には、トランジスタTN2のゲートに、図34(B)に
示すような入力信号SIN=「H」レベルが供給され、ま
た、トランジスタTN1のゲートに、入力信号SIN=
「L」レベルが供給される。これにより、図34(B)の
等価回路に示すように、トランジスタTN2,TP1,TP4
がON動作状態となり、トランジスタTN1,TP2,TP3
がOFF動作状態となって、出力部OUT1が「H」レベ
ル,出力部OUT2が「L」レベルとなる。
【0220】さらに、入力部INが「H」→「L」レベ
ルに遷移する場合には、トランジスタTN1のゲートに、
図33(B)に示すような入力信号SIN=「H」→「L」
レベルが供給され、また、トランジスタTN2のゲート
に、入力信号SIN=「L」→「H」レベルが供給され
る。これにより、図35(A)に示すようにトランジスタ
TN2のOFF→ON動作に次いでトランジスタTP1が早く
OFF→ON動作に遷移し、出力部OUT1の電位が「L」
→「H」レベルに急峻に立ち上がる。
【0221】この際に、出力部OUT1の「L」→「H」
レベルがインバータ素子 INV1により遅延され、そのゲ
ート制御信号SGP4がトランジスタTP4に供給され、そ
れがOFF→ON動作に遷移する。また、トランジスタT
N1のON→OFF動作に次いでトランジスタTP2が早くO
N→OFF動作に遷移し、出力部OUT2の電位が「H」→
「L」レベルに急峻に立ち下がる。
【0222】逆に、入力部INが「L」→「H」レベル
に遷移する場合には、トランジスタTN1のゲートに、図
33(B)に示すような入力信号SIN=「L」→「H」レ
ベルが供給され、また、トランジスタTN2のゲートに、
入力信号SIN=「H」→「L」レベルが供給される。こ
れにより、図35(B)に示すように、トランジスタTN1
のOFF→ON動作に次いでトランジスタTP2が早くOFF
→ON動作に遷移し、出力部OUT2の電位が「L」→
「H」レベルに急峻に立ち上がる。
【0223】この際に、出力部OUT2の「L」→「H」
レベルがインバータ素子 INV2により遅延され、そのゲ
ート制御信号SGP3がトランジスタTP3に供給され、そ
れがOFF→ON動作に遷移する。また、トランジスタT
N2のON→OFF動作に次いでトランジスタTP1が早くO
N→OFF動作に遷移し、出力部OUT2の電位が「H」→
「L」レベルに急峻に立ち下がる。
【0224】この繰り返し動作により、第11の実施例と
同様に、3〔V〕駆動系で信号処理された信号レベルを
5〔V〕駆動系の信号処理可能な電位レベルに変換する
ことができる。このようにして、本発明の第13の実施例
に係るレベルコンバータによれば、図33(A)に示すよ
うに、奇数個のインバータ素子 INV1,INV 2が設けら
れ、インバータ素子 INV1がトランジスタTP3のゲート
と出力部OUT2との間に接続され、インバータ素子 INV
2がトランジスタTP4のゲートと出力部OUT1との間に
接続される。
【0225】このため、入力部INが「H」→「L」レ
ベルに遷移する際に、出力部OUT1の「L」→「H」レ
ベルをインバータ素子 INV1により遅延し、そのゲート
制御信号SGP4をトランジスタTP4に供給することがで
き、トランジスタTP4をOFF→遅れてON動作に遷移さ
せることができる。また、入力部INが「L」→「H」
レベルに遷移する際に、出力部OUT2の「L」→「H」
レベルをインバータ素子 INV2により遅延し、そのゲー
ト制御信号SGP3をトランジスタTP3に供給することが
でき、トランジスタTP3をOFF→遅れON動作に遷移さ
せることができる。
【0226】これにより、第11の実施例に比べて、入力
部INが「H」から「L」レベルに遷移する際や、
「L」から「H」レベルに遷移する際に、出力部OUT1
が高速に「L」から「H」レベルに遷移すること、及
び、出力部OUT2を高速に「L」から「H」レベルに遷
移させることができる。これにより、第11の実施例と同
様に、駆動電源系VDD2,GNDに接続されたトランジス
タTP1,TN1間の貫通電流やトランジスタTP2,TN2間
の貫通電流を無くすことが可能となる。このことから、
回路消費電力の低減化及び回路動作の高速化を図ること
が可能となる。
【0227】(14)第14の実施例の説明 図36は、本発明の第14の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図及び動作波形図であり、図37はその動作(定常
時)の等価回路図であり、図38はその動作(状態遷移
時)の等価回路図をそれぞれ示している。第14の実施例
では第13の実施例と異なり、図36(A)に示すように、
偶数個のインバータ素子 INV1, INV2が設けられるも
のである。
【0228】例えば、偶数個のインバータ素子 INVの一
例となる2個のインバータ素子 INV1がトランジスタT
P3のゲートと出力部OUT1との間に接続され、インバー
タ素子列 INV11を構成する。インバータ素子 INV1は電
源線VDD2,接地線GNDに接続され、第13の実施例と異
なり、出力部OUT1の電位レベルを遅延してトランジス
タTP3のゲート制御をする。同様に、2個のインバータ
素子 INV2はトランジスタTP4のゲートと出力部OUT2
との間に接続され、インバータ素子列 INV21を構成す
る。インバータ素子 INV2は電源線VDD2,接地線GND
に接続され、第13の実施例と異なり、出力部OUT2の電
位レベルを遅延してトランジスタTP4のゲート制御をす
る。
【0229】なお、インバータ素子列 INV11, INV21
は、出力部OUT1,OUT2に接続される負荷(インバー
タ回路等)に応じて段数を調整する。例えば、負荷回路
の閾値電圧に至る波形立ち上がり時間に等しくなるよう
にディレイ時間を調整する。これにより、高速に次段に
信号を伝達することが可能となる。その他の構成は第11
の実施例と同様であるため、その説明を省略する。
【0230】次に、当該レベルコンバータの動作につい
て、図36(B),図37,図38を参照しながら説明をす
る。例えば、図36(B)において、入力部INが「H」
レベルとなる定常時には、トランジスタTN1のゲート
に、入力信号SIN=「H」レベルが供給され、また、ト
ランジスタTN2のゲートに、入力反転信号SIN=「L」
レベルが供給される。これにより、図37(A)の等価回
路に示すように、トランジスタTN1,TP3,TP2がON
動作状態となり、トランジスタTN2,TP1,TP4がOFF
動作状態となって、出力部OUT2が「H」レベル,出力
部OUT2が「L」レベルとなる。
【0231】逆に、入力部INが「L」レベルとなる定
常時には、トランジスタTN2のゲートに、図37(B)に
示すような入力信号SIN=「H」レベルが供給され、ま
た、トランジスタTN1のゲートに、入力信号SIN=
「L」レベルが供給される。これにより、図37(B)の
等価回路に示すように、トランジスタTN2,TP1,TP4
がON動作状態となり、トランジスタTN1,TP2,TP3
がOFF動作状態となって、出力部OUT1が「H」レベ
ル,出力部OUT2が「L」レベルとなる。
【0232】さらに、入力部INが「H」→「L」レベ
ルに遷移する場合には、トランジスタTN1のゲートに、
図36(B)に示すような入力信号SIN=「H」→「L」
レベルが供給され、また、トランジスタTN2のゲート
に、入力信号SIN=「L」→「H」レベルが供給され
る。これにより、図38(A)に示すようにトランジスタ
TN2のOFF→ON動作に次いでトランジスタTP1が早く
OFF→ON動作に遷移し、出力部OUT1の電位が「L」
→「H」レベルに急峻に立ち上がる。
【0233】この際に、出力部OUT1の「L」→「H」
レベルがインバータ素子 INV1により遅延され、そのゲ
ート制御信号SGP3がトランジスタTP3に供給され、そ
れがON→OFF動作に遷移する。また、出力部OUT2の
「H」→「L」レベルがインバータ素子 INV2により遅
延され、そのゲート制御信号SGP4がトランジスタTP4
に供給され、それがOFF→ON動作に遷移する。これに
より、トランジスタTN1のON→OFF動作に次いでトラ
ンジスタTP2が早くON→OFF動作に遷移し、出力部O
UT1の電位が「L」→「H」レベルに急峻に立ち下が
る。
【0234】逆に、入力部INが「L」→「H」レベル
に遷移する場合には、トランジスタTN1のゲートに、図
36(B)に示すような入力信号SIN=「L」→「H」レ
ベルが供給され、また、トランジスタTN2のゲートに、
入力信号SIN=「H」→「L」レベルが供給される。こ
れにより、図38(B)に示すように、トランジスタTN1
のOFF→ON動作に次いでトランジスタTP2が早くOFF
→ON動作に遷移し、出力部OUT1の電位が「L」→
「H」レベルに急峻に立ち上がる。
【0235】この際に、出力部OUT1の「H」→「L」
レベルがインバータ素子 INV1により遅延され、そのゲ
ート制御信号SGP3がトランジスタTP3に供給され、そ
れがOFF→ON動作に遷移する。また、出力部OUT2の
「L」→「H」レベルがインバータ素子 INV2により遅
延され、そのゲート制御信号SGP4がトランジスタTP4
に供給され、それがON→OFF動作に遷移する。これに
より、トランジスタTN2のON→OFF動作に次いでトラ
ンジスタTP1が早くON→OFF動作に遷移し、出力部O
UT1の電位が「H」→「L」レベルに急峻に立ち下が
る。
【0236】この繰り返し動作により、第11の実施例と
同様に、3〔V〕駆動系で信号処理された信号レベルを
5〔V〕駆動系の信号処理可能な電位レベルに変換する
ことができる。このようにして、本発明の第14の実施例
に係るレベルコンバータによれば、図36に示すように、
偶数個のインバータ素子 INV1, INV2が設けられ、そ
の直列接続されたインバータ素子列 INV11がトランジス
タTP3のゲートと出力部OUT1との間に接続され、イン
バータ素子列 INV21がトランジスタTP4のゲートと出力
部OUT2との間に接続される。
【0237】このため、入力部INが「H」→「L」レ
ベルに遷移する際に、インバータ素子列 INV11のディレ
イ時間を経てトランジスタTP3がOFF動作をし、トラン
ジスタTP1のゲート電圧が抵抗R1により「H」レベル
に設定される。これにより、トランジスタTP4がON動
作し、抵抗R2により「H」レベルが出力部OUT1に伝
達される。
【0238】このとき、トランジスタTN2→出力部OUT
2→トランジスタTP1→出力部OUT1→インバータ素子
列 INV11→トランジスタTP3→抵抗R1→トランジスタ
TP1を循環する第1の信号伝達経路と、トランジスタT
N2→出力部OUT2→インバータ素子列 INV21→トランジ
スタTP4→抵抗R2→出力部OUT1を循環する第2の信
号伝達径路が構成される。
【0239】この第1の信号伝達経路により、出力部O
UT1を「L」→「H」レベルに高速に遷移させることが
でき、該信号伝達経路で立ち上がった後に、第2の信号
伝達経路により、その電位を保持し、遷移状態を継続さ
せることが可能となり、出力部OUT1が高速に「L」→
「H」レベルに遷移する。逆に、入力部INが「L」→
「H」レベルに遷移する際に、トランジスタTP4がイン
バータ素子列 INV22のディレイ時間を経てON→OFF動
作に遷移し、トランジスタTP2のゲート電圧が抵抗R2
により「H」レベルに設定され、トランジスタTP3をO
N動作させ、抵抗R1により「H」レベルが出力部OUT
2に伝達される。
【0240】このとき、トランジスタTN1→出力部OUT
1→トランジスタTP2→出力部OUT2→インバータ素子
列 INV21→トランジスタTP4→抵抗R2→トランジスタ
TP2を循環する第3の信号伝達経路と、トランジスタT
N1→出力部OUT1→インバータ素子列 INV11→トランジ
スタTP3→抵抗R1→出力部OUT2を循環する第4の信
号伝達径路が構成される。
【0241】このため、第3の信号伝達経路により、出
力部OUT1を「L」→「H」レベルに高速に遷移させる
ことができ、該信号伝達経路で立ち上がった後に、第4
の信号伝達経路により、その電位を保持し、遷移状態を
継続させることことが可能となり、出力部OUT2が高速
に「L」→「H」レベルに遷移する。これにより、イン
バータ素子列 INV11やINV21 により信号伝達時間に遅延
を持たせ、そのディレイ期間にトランジスタTP1,TP2
をON動作させることにより、出力部OUT1,出力部O
UT2 を「L」から「H」レベルに立ち上げる時間を早く
することが可能となり、第11〜第13の実施例に比べて、
回路動作の高速化を図ることが可能となる。また、駆動
電源系VDD2,GNDに接続されたトランジスタTP1,T
N1間の貫通電流やトランジスタTP2,TN2間の貫通電流
を一層低減することが可能となる。このことから、回路
消費電力の低減化を図ることが可能となる。
【0242】(15)第15の実施例の説明 図39(A),(B)は、本発明の第15の実施例に係るレ
ベルコンバータの構成図及び等価回路図をそれぞれ示し
ている。第15の実施例では第13の実施例のレベルコンバ
ータに図39(A)に示すような、トランジスタTP5,T
P6が設けられ、第13の実施例に係る抵抗素子R1,R2
の機能を持たせるものである。すなわち、トランジスタ
TP5は第7のトランジスタT7の一例であり、p型電界
効果トランジスタから成る。トランジスタTP5は第13の
実施例に係る抵抗素子R1の接続位置に設けられる。ト
ランジスタTP5はゲート・ソース接続点q2と電源線V
DD2との間に接続され、そのゲートが接地線GNDに接続
される。トランジスタTP5はトランジスタTP2のON抵
抗によるが、数〔KΩ〕程度のON抵抗値を持つ。
【0243】トランジスタTP6は第8のトランジスタT
8の一例であり、p型電界効果トランジスタから成る。
トランジスタTP6はゲート・ソース接続点q1と電源線
VDD2との間に接続され、そのゲートが接地線GNDに接
続される。なお、トランジスタTP6はトランジスタTP1
のON抵抗によるが、数〔KΩ〕程度のON抵抗値を持
つ。その他の構成は第13の実施例と同様であるため、そ
の説明を省略する。
【0244】このようにして、本発明の第15の実施例に
係るレベルコンバータによれば、図39(A)に示すよう
に、トランジスタTP5,TP6が設けられ、抵抗素子R
1,R2の機能を持たせている。このため、入力部IN
が「H」→「L」レベルに遷移する際に、図39(B)に
示すように、出力部OUT1の「L」→「H」レベルをイ
ンバータ素子 INV1により遅延し、そのゲート制御信号
SGP4をトランジスタTP4に供給することができ、トラ
ンジスタTP4をOFF→遅れてON動作に遷移させること
ができる。この際に、出力部OUT2の電位レベルはトラ
ンジスタTP5のノーマリON抵抗RP5とトランジスタT
N2のON抵抗の比で決まる。
【0245】また、入力部INが「L」→「H」レベル
に遷移する際に、出力部OUT2の「L」→「H」レベル
をインバータ素子 INV2により遅延し、そのゲート制御
信号SGP3をトランジスタTP3に供給することができ、
トランジスタTP3をOFF→遅れON動作に遷移させるこ
とができる。出力部OUT1の電位レベルはノーマリON
抵抗RP6とトランジスタTN1のON抵抗の比で決まる。
【0246】これにより、第14の実施例と同様に、入力
部INが「H」から「L」レベルに遷移する際や、
「L」から「H」レベルに遷移する際に、出力部OUT1
が高速に「L」から「H」レベルに遷移すること、及
び、出力部OUT2を高速に「L」から「H」レベルに遷
移させることができる。これにより、第14の実施例と同
様に、駆動電源系VDD2,GNDに接続されたトランジス
タTP1,TN1間の貫通電流やトランジスタTP2,TN2間
の貫通電流を無くすことが可能となる。このことから、
回路消費電力の低減化及び回路動作の高速化を図ること
が可能となる。
【0247】(16)第16の実施例の説明 図40(A),(B)は、本発明の第16の実施例に係るレ
ベルコンバータの構成図及び等価回路図をそれぞれ示し
ている。第16の実施例では第14の実施例のレベルコンバ
ータに図40(A)に示すようななトランジスタTP5,T
P6が設けられ、第14の実施例に係る抵抗素子R1,R2
の機能を持たせるものである。すなわち、トランジスタ
TP5は第7のトランジスタT7の一例であり、p型電界
効果トランジスタから成る。トランジスタTP5は第14の
実施例に係る抵抗素子R1の接続位置に設けられる。ト
ランジスタTP5はゲート・ソース接続点q2と電源線V
DD2との間に接続され、そのゲートが接地線GNDに接続
される。トランジスタTP5はトランジスタTP2のON抵
抗によるが、数〔KΩ〕程度のON抵抗値を持つ。
【0248】トランジスタTP6は第8のトランジスタT
8の一例であり、p型電界効果トランジスタから成る。
トランジスタTP6はゲート・ソース接続点q1と電源線
VDD2との間に接続され、そのゲートが接地線GNDに接
続される。なお、トランジスタTP6はトランジスタTP1
のON抵抗によるが、数〔KΩ〕程度のON抵抗値を持
つ。その他の構成は第14の実施例と同様であるため、そ
の説明を省略する。
【0249】このようにして、本発明の第16の実施例に
係るレベルコンバータによれば、図40に示すように、ト
ランジスタTP5,TP6が第14の実施例に係るレベルコン
バータの抵抗素子R1,R2の接続位置に置き換えられ
る。このため、図40(A)において、入力部INが
「H」→「L」レベルに遷移する際に、インバータ素子
列 INV11のディレイ時間を経てトランジスタTP3がOFF
動作をし、トランジスタTP1のゲート電圧がトランジス
タTP5のノーマリON抵抗RP5により「H」レベルに設
定される。これにより、トランジスタTP4がON動作
し、トランジスタTP6のノーマリON抵抗RP6により
「H」レベルが出力部OUT1に伝達される。
【0250】このとき、トランジスタTN2→出力部OUT
2→トランジスタTP1→出力部OUT1→インバータ素子
列 INV11→トランジスタTP3→ON抵抗RP5→トランジ
スタTP1を循環する第1の信号伝達経路と、トランジス
タTN2→出力部OUT2→インバータ素子列 INV21→トラ
ンジスタTP4→ON抵抗RP6→出力部OUT1を循環する
第2の信号伝達径路が構成される。
【0251】この第1の信号伝達経路により、出力部O
UT1を「L」→「H」レベルに高速に遷移させることが
でき、該信号伝達経路で立ち上がった後に、第2の信号
伝達経路により、その電位を保持し、遷移状態を継続さ
せることが可能となり、出力部OUT1が高速に「L」→
「H」レベルに遷移する。逆に、入力部INが「L」→
「H」レベルに遷移する際に、トランジスタTP4がイン
バータ素子列 INV22のディレイ時間を経てON→OFF動
作に遷移し、トランジスタTP2のゲート電圧がON抵抗
P6により「H」レベルに設定され、トランジスタTP3
をON動作させ、ON抵抗RP5により「H」レベルが出
力部OUT2に伝達される。
【0252】このとき、トランジスタTN1→出力部OUT
1→トランジスタTP2→出力部OUT2→インバータ素子
列 INV21→トランジスタTP4→ON抵抗RP6→トランジ
スタTP2を循環する第3の信号伝達経路と、トランジス
タTN1→出力部OUT1→インバータ素子列 INV11→トラ
ンジスタTP3→ON抵抗RP5→出力部OUT2を循環する
第4の信号伝達径路が構成される。
【0253】このため、第3の信号伝達経路により、出
力部OUT1を「L」→「H」レベルに高速に遷移させる
ことができ、該信号伝達経路で立ち上がった後に、第4
の信号伝達経路により、その電位を保持し、遷移状態を
継続させることことが可能となり、出力部OUT2が高速
に「L」→「H」レベルに遷移する。これにより、イン
バータ素子列 INV11やINV21 により信号伝達時間に遅延
を持たせ、そのディレイ期間にトランジスタTP1,TP2
をON動作させることにより、第14の実施例と同様に、
出力部OUT1,出力部OUT2 を「L」から「H」レベル
に立ち上げる時間を早くすることが可能となり、第11〜
第13の実施例に比べて、回路動作の高速化を図ることが
可能となる。また、駆動電源系VDD2,GNDに接続され
たトランジスタTP1,TN1間の貫通電流やトランジスタ
TP2,TN2間の貫通電流を一層低減することが可能とな
る。このことから、回路消費電力の低減化を図ることが
可能となる。
【0254】(17)第17の実施例の説明 図41(A),(B)は、本発明の第17の実施例に係るレ
ベルコンバータの構成図及び動作波形図であり、図42は
その動作(定常時)の等価回路図であり、図43はその動
作(状態遷移時)の等価回路図をそれぞれ示している。
第17の実施例では、第11の実施例のレベルコンバータ
に、図41(A)に示すような抵抗素子R3,R4及びコ
ンデンサC1,C2が設けられる。
【0255】すなわち、抵抗素子R3は第3の負荷素子
の一例であり、はトランジスタTP3のゲートと出力部O
UT1との間に接続される。抵抗素子R3はトランジスタ
TP3のON動作にもよるが、数〔KΩ〕程度の抵抗値を
設定する。抵抗素子R4は第4の負荷素子の一例であ
り、トランジスタTP4のゲートと出力部OUT2との間に
接続される。抵抗素子R4はトランジスタTP4のON動
作にもよるが、数〔KΩ〕程度の抵抗値を設定する。
【0256】コンデンサC1は第1の静電容量C1の一
例であり、出力部OUT1と接地線GNDとの間に接続され
る。コンデンサC2は第2の静電容量C2の一例であ
り、出力部OUT2と接地線GNDとの間に接続される。な
お、抵抗素子R3,コンデンサC1は、積分回路を構成
し、出力部OUT1の電位レベルを遅延してトランジスタ
TP3のゲートにその遅延信号を出力する。同様に、抵抗
素子R4,コンデンサC2は、積分回路を構成し、出力
部OUT2の電位レベルを遅延してトランジスタTP4のゲ
ートにその遅延信号を出力する。
【0257】積分回路の時定数は出力部OUT1,OUT2
に接続される負荷(インバータ回路等)に応じて調整す
る。例えば、負荷回路の閾値電圧に至る波形立ち上がり
時間に等しくなるように時定数を調整する。これによ
り、高速に次段に信号を伝達することが可能となる。な
お、その他の構成は第11の実施例と同様であるため、そ
の説明を省略する。
【0258】次に、当該レベルコンバータの動作につい
て、図41(B),図42,43を参照しながら説明をする。
例えば、図41(B)において、入力部INが「H」レベ
ルとなる定常時には、トランジスタTN1のゲートに、入
力信号SIN=「H」レベルが供給され、また、トランジ
スタTN2のゲートに、入力反転信号SIN=「L」レベル
が供給される。これにより、図42(A)の等価回路に示
すように、トランジスタTN1,TP3,TP2がON動作状
態となり、トランジスタTN2,TP1,TP4がOFF動作状
態となって、出力部OUT2が「H」レベル,出力部OUT
1が「L」レベルとなる。
【0259】逆に、入力部INが「L」レベルとなる定
常時には、トランジスタTN2のゲートに、図42(B)に
示すような入力信号SIN=「H」レベルが供給され、ま
た、トランジスタTN2のゲートに、入力信号SIN=
「L」レベルが供給される。これにより、図42(B)の
等価回路に示すように、トランジスタTN2,TP1,TP4
がON動作状態となり、トランジスタTN1,TP2,TP3
がOFF動作状態となって、出力部OUT1が「H」レベ
ル,出力部OUT2が「L」レベルとなる。
【0260】さらに、入力部INが「H」→「L」レベ
ルに遷移する場合には、トランジスタTN1のゲートに、
図41(B)に示すような入力信号SIN=「H」→「L」
レベルが供給され、また、トランジスタTN2のゲート
に、入力信号SIN=「L」→「H」レベルが供給され
る。これにより、図43(A)に示すようにトランジスタ
TN2のOFF→ON動作に次いでトランジスタTP1が早く
OFF→ON動作に遷移し、出力部OUT1の電位が「L」
→「H」レベルに急峻に立ち上がる。また、トランジス
タTN1のON→OFF動作に次いでトランジスタTP2が早
くON→OFF動作に遷移し、出力部OUT2の電位が
「H」→「L」レベルに急峻に立ち下がる。この際に、
出力部OUT1の「L」→「H」レベルが抵抗素子R3と
コンデンサC1とにより遅延され、そのゲート制御信号
SGP3がトランジスタTP3に供給され、それがON→O
FF動作に遷移する。また、トランジスタTN1のON→O
FF動作に次いでトランジスタTP2が早くON→OFF動作
に遷移し、出力部OUT2の電位が「H」→「L」レベル
に急峻に立ち下がる。
【0261】逆に、入力部INが「L」→「H」レベル
に遷移する場合には、トランジスタTN1のゲートに、図
41(B)に示すような入力信号SIN=「L」→「H」レ
ベルが供給され、また、トランジスタTN2のゲートに、
入力信号SIN=「H」→「L」レベルが供給される。こ
れにより、図43(B)に示すように、トランジスタTN1
のOFF→ON動作に次いでトランジスタTP2が早くOFF
→ON動作に遷移し、出力部OUT2の電位が「L」→
「H」レベルに急峻に立ち上がる。
【0262】この際に、出力部OUT2の「L」→「H」
レベルが抵抗素子R4とコンデンサC2とにより遅延さ
れ、そのゲート制御信号SGP4がトランジスタTP4に供
給され、それがON→OFF動作に遷移する。また、トラ
ンジスタTN2のON→OFF動作に次いでトランジスタT
P1が早くON→OFF動作に遷移し、出力部OUT1の電位
が「H」→「L」レベルに急峻に立ち下がる。
【0263】この繰り返し動作により、第11〜第16の実
施例と同様に、3〔V〕駆動系で信号処理された信号レ
ベルを5〔V〕駆動系の信号処理可能な電位レベルに変
換することができる。このようにして、本発明の第17の
実施例に係るレベルコンバータによれば、図43に示すよ
うに、抵抗素子R3,R4,コンデンサC1,C2が具
備される。
【0264】このため、出力部OUT1の電位レベルを抵
抗素子R3とコンデンサC1により遅延したゲート制御
信号SGP3をトランジスタTP3のゲートに供給すること
ができる。また、出力部OUT2の電位レベルを抵抗素子
R4とコンデンサC2により遅延したゲート制御信号S
P4をトランジスタTP4のゲートに供給することができ
る。
【0265】このことから、第14,第16の実施例と同様
に、入力部INが「H」から「L」レベルに遷移する際
や、「L」から「H」レベルに遷移する際に、出力部O
UT1が高速に「L」から「H」レベルに遷移すること、
及び、出力部OUT2を高速に「L」から「H」レベルに
遷移させることができる。これにより、第11〜第16のレ
ベルコンバータと同様に、第2の駆動電源系VDD2,G
NDに接続されたトランジスタTP1,TN1間の貫通電流や
トランジスタTP2,TN2間の貫通電流を無くすことが可
能となる。このことから、回路消費電力の低減化及び回
路動作の高速化を図ることが可能となる。
【0266】(18)第18の実施例の説明 図44(A),(B)は、本発明の第18の実施例に係るレ
ベルコンバータの構成図及び等価回路図をそれぞれ示し
ている。第18の実施例では第17の実施例のレベルコンバ
ータに図44(A)に示すように、トランジスタTP5,T
P6が設けられ、第14の実施例に係る抵抗素子R1,R2
の機能を持たせるものである。すなわち、トランジスタ
TP5は第14の実施例に係る抵抗素子R1の接続位置に設
けられる。トランジスタTP5はゲート・ソース接続点q
2と電源線VDD2との間に接続され、そのゲートが接地
線GNDに接続される。トランジスタTP5はトランジスタ
TP2のON抵抗によるが、数〔KΩ〕程度のON抵抗値
を持つ。
【0267】トランジスタTP6はゲート・ソース接続点
q1と電源線VDD2との間に接続され、そのゲートが接
地線GNDに接続される。なお、トランジスタTP6はトラ
ンジスタTP1のON抵抗によるが、数〔KΩ〕程度のO
N抵抗値を持つ。その他の構成は第14,第17の実施例と
同様であるため、その説明を省略する。このようにし
て、本発明の第18の実施例に係るレベルコンバータによ
れば、図39(A)に示すように、トランジスタTP5,T
P6が設けられ、抵抗素子R1,R2の機能を持たせてい
る。
【0268】このため、入力部INが「H」→「L」レ
ベルに遷移する際には、図44(B)に示すように、出力
部OUT1の「L」→「H」レベルを抵抗素子R3とコン
デンサC1により遅延し、そのゲート制御信号SGP3
トランジスタTP3のゲートに供給することができ、トラ
ンジスタTP3をON→遅れてOFF動作に遷移させること
ができる。この際に、出力部OUT2の電位レベルはトラ
ンジスタTP5のノーマリON抵抗RP5とトランジスタT
N2のON抵抗の比で決まる。
【0269】また、入力部INが「L」→「H」レベル
に遷移する際に、出力部OUT2の「L」→「H」レベル
を抵抗素子R4とコンデンサC2により遅延し、そのゲ
ート制御信号SGP4をトランジスタTP4のゲートに供給
することができ、トランジスタTP4をON→遅れてOFF
動作に遷移させることができる。この際に、出力部OUT
1の電位レベルはノーマリON抵抗RP6とトランジスタ
TN1のON抵抗の比で決まる。
【0270】これにより、第14の実施例と同様に、入力
部INが「H」から「L」レベルに遷移する際や、
「L」から「H」レベルに遷移する際に、出力部OUT1
が高速に「L」から「H」レベルに遷移すること、及
び、出力部OUT2を高速に「L」から「H」レベルに遷
移させることができる。これにより、第14の実施例と同
様に、駆動電源系VDD2,GNDに接続されたトランジス
タTP1,TN1間の貫通電流やトランジスタTP2,TN2間
の貫通電流を無くすことが可能となる。このことから、
回路消費電力の低減化及び回路動作の高速化を図ること
が可能となる。
【0271】(19)第19の実施例の説明 図45(A),(B)は、本発明の第19の実施例に係るレ
ベルコンバータの構成図及び動作波形図であり、図45は
その動作(定常時)の等価回路図であり、図46はその動
作(状態遷移時)の等価回路図をそれぞれ示している。
第19の実施例では、第15の実施例のレベルコンバータ
に、図45(A)に示すような積分回路CR1,CR2が設け
られる。
【0272】すなわち、積分回路CR1はインバータ素子
INV1と出力部OUT1との間に接続され、抵抗素子R3
とコンデンサC1から成る。その機能は、出力部OUT1
の電位レベルを遅延してインバータ素子 INV1に遅延信
号を出力する。なお、抵抗素子R3はインバータ素子 I
NV1の入力部と出力部OUT1との間に接続され、コンデ
ンサC1はその接続点と接地線GNDとの間に接続され
る。
【0273】同様に、積分回路CR2はインバータ素子 I
NV2と出力部OUT2との間に接続され、抵抗素子R4と
コンデンサC2から成る。その機能は、出力部OUT2の
電位レベルを遅延してインバータ素子 INV2にその遅延
信号を出力する。なお、抵抗素子R4はインバータ素子
INV2の入力部と出力部OUT2との間に接続され、コン
デンサC2はその接続点と接地線GNDとの間に接続され
る。
【0274】また、積分回路CR1,CR2の時定数は出力
部OUT1,OUT2に接続される負荷(インバータ回路
等)に応じて調整する。例えば、負荷回路の閾値電圧に
至る波形立ち上がり時間に等しくなるように時定数を調
整する。これにより、高速に次段に信号を伝達すること
が可能となる。その他の構成は第11の実施例と同様であ
るため、その説明を省略する。
【0275】次に、当該レベルコンバータの動作につい
て、図45(B),図46,47を参照しながら説明をする。
例えば、図45(B)において、入力部INが「H」レベ
ルとなる定常時には、トランジスタTN1のゲートに、入
力信号SIN=「H」レベルが供給され、また、トランジ
スタTN2のゲートに、入力反転信号SIN=「L」レベル
が供給される。これにより、図46(A)の等価回路に示
すように、トランジスタTN1,TP3,TP2がON動作状
態となり、トランジスタTN2,TP1,TP4がOFF動作状
態となって、出力部OUT2が「H」レベル,出力部OUT
1が「L」レベルとなる。
【0276】逆に、入力部INが「L」レベルとなる定
常時には、トランジスタTN2のゲートに、図46(B)に
示すような入力信号SIN=「H」レベルが供給され、ま
た、トランジスタTN2のゲートに、入力信号SIN=
「L」レベルが供給される。これにより、図46(B)の
等価回路に示すように、トランジスタTN2,TP1,TP4
がON動作状態となり、トランジスタTN1,TP2,TP3
がOFF動作状態となって、出力部OUT1が「H」レベ
ル,出力部OUT2が「L」レベルとなる。
【0277】さらに、入力部INが「H」→「L」レベ
ルに遷移する場合には、トランジスタTN1のゲートに、
図45(B)に示すような入力信号SIN=「H」→「L」
レベルが供給され、また、トランジスタTN2のゲート
に、入力信号SIN=「L」→「H」レベルが供給され
る。これにより、図47(A)に示すようにトランジスタ
TN2のOFF→ON動作に次いでトランジスタTP1が早く
OFF→ON動作に遷移し、出力部OUT1の電位が「L」
→「H」レベルに急峻に立ち上がる。また、トランジス
タTN1のON→OFF動作に次いでトランジスタTP2が早
くON→OFF動作に遷移し、出力部OUT2の電位が
「H」→「L」レベルに急峻に立ち下がる。この際に、
出力部OUT1の「L」→「H」レベルが積分回路CR1に
より遅延され、そのゲート制御信号SGP4がトランジス
タTP4に供給され、それがOFF→ON動作に遷移する。
また、トランジスタTN1のON→OFF動作に次いでトラ
ンジスタTP2が早くON→OFF動作に遷移し、出力部O
UT2の電位が「H」→「L」レベルに急峻に立ち下が
る。
【0278】逆に、入力部INが「L」→「H」レベル
に遷移する場合には、トランジスタTN1のゲートに、図
45(B)に示すような入力信号SIN=「L」→「H」レ
ベルが供給され、また、トランジスタTN2のゲートに、
入力信号SIN=「H」→「L」レベルが供給される。こ
れにより、図47(B)に示すように、トランジスタTN1
のOFF→ON動作に次いでトランジスタTP2が早くOFF
→ON動作に遷移し、出力部OUT2の電位が「L」→
「H」レベルに急峻に立ち上がる。
【0279】この際に、出力部OUT2の「L」→「H」
レベルが積分回路CR2により遅延され、そのゲート制御
信号SGP3がトランジスタTP3に供給され、それがOFF
→ON動作に遷移する。また、トランジスタTN2のON
→OFF動作に次いでトランジスタTP1が早くON→OFF
動作に遷移し、出力部OUT1の電位が「H」→「L」レ
ベルに急峻に立ち下がる。
【0280】この繰り返し動作により、第11〜第18の実
施例と同様に、3〔V〕駆動系で信号処理された信号レ
ベルを5〔V〕駆動系の信号処理可能な電位レベルに変
換することができる。このようにして、本発明の第19の
実施例に係るレベルコンバータによれば、図45に示すよ
うに、インバータ素子 INV1, INV2の前段に積分回路
CR1,CR2が接続される。
【0281】このため、入力部INが「H」→「L」レ
ベルに遷移する際や、「L」→「H」レベルに遷移する
際に、出力部OUT1の電位レベルを積分回路CR1とイン
バータ素子 INV1とにより遅延したゲート制御信号SG
P4をトランジスタTP4のゲートに供給することができ、
出力部OUT2の電位レベルを積分回路CR2とインバータ
素子 INV2とにより遅延したゲート制御信号SGP3をト
ランジスタTP3のゲートに供給することができる。この
ことから、出力部OUT1を高速に「L」から「H」レベ
ルに遷移すること、及び、出力部OUT2を高速に「L」
から「H」レベルに遷移させることができる。
【0282】これにより、第11〜第18のレベルコンバー
タと同様に、第2の駆動電源系VDD2,GNDに接続され
たトランジスタTP1,TN1間の貫通電流やトランジスタ
TP2,TN2間の貫通電流を無くすことが可能となる。こ
のことから、回路消費電力の低減化及び回路動作の高速
化を図ることが可能となる。 (20)第20の実施例の説明 図48(A),(B)は、本発明の第20の実施例に係るレ
ベルコンバータの構成図及び等価回路図をそれぞれ示し
ている。
【0283】第20の実施例では第19の実施例のレベルコ
ンバータに図44(A)に示すように、トランジスタTP
5,TP6が設けられ、第14の実施例に係る抵抗素子R
1,R2の機能を持たせるものである。トランジスタT
P5は第14の実施例に係る抵抗素子R1の接続位置に設け
られる。すなわち、トランジスタTP5はゲート・ソース
接続点q2と電源線VDD2との間に接続され、そのゲー
トが接地線GNDに接続される。トランジスタTP5はトラ
ンジスタTP2のON抵抗によるが、数〔KΩ〕程度のO
N抵抗値を持つ。
【0284】トランジスタTP6はゲート・ソース接続点
q1と電源線VDD2との間に接続され、そのゲートが接
地線GNDに接続される。なお、トランジスタTP6はトラ
ンジスタTP1のON抵抗によるが、数〔KΩ〕程度のO
N抵抗値を持つ。その他の構成は第14,第19の実施例と
同様であるため、その説明を省略する。このようにし
て、本発明の第20の実施例に係るレベルコンバータによ
れば、図48(A)に示すように、トランジスタTP5,T
P6が設けられ、抵抗素子R1,R2の機能を持たせてい
る。
【0285】このため、入力部INが「H」→「L」レ
ベルに遷移する際には、図48(B)に示すように、出力
部OUT1の「L」→「H」レベルを積分回路CR1により
遅延し、そのゲート制御信号SGP4をトランジスタTP4
のゲートに供給することができ、トランジスタTP4をO
FF→遅れてON動作に遷移させることができる。この際
に、出力部OUT2の電位レベルはトランジスタTP5のノ
ーマリON抵抗RP5とトランジスタTN2のON抵抗の比
で決まる。
【0286】また、入力部INが「L」→「H」レベル
に遷移する際に、出力部OUT2の「L」→「H」レベル
を積分回路CR2により遅延し、そのゲート制御信号SG
P3をトランジスタTP3のゲートに供給することができ、
トランジスタTP3をON→遅れてOFF動作に遷移させる
ことができる。この際に、出力部OUT1の電位レベルは
ノーマリON抵抗RP6とトランジスタTN1のON抵抗の
比で決まる。
【0287】これにより、第14の実施例と同様に、入力
部INが「H」から「L」レベルに遷移する際や、
「L」から「H」レベルに遷移する際に、出力部OUT1
が高速に「L」から「H」レベルに遷移すること、及
び、出力部OUT2を高速に「L」から「H」レベルに遷
移させることができる。これにより、第14,第19の実施
例と同様に、駆動電源系VDD2,GNDに接続されたトラ
ンジスタTP1,TN1間の貫通電流やトランジスタTP2,
TN2間の貫通電流を無くすことが可能となる。このこと
から、回路消費電力の低減化及び回路動作の高速化を図
ることが可能となる。
【0288】以上説明をした第11〜第20の実施例に係る
レベルコンバータでは、接地線GNDの電位レベルを基準
にして、電源線VDD1,VDD2が高電位電源に接続され
るが、次に説明する本発明の第21〜第30の実施例に係る
レベルコンバータでは電源線GNDの電位レベルを基準に
して、電源線GND1,GND2を低電位電源に接続するト
ランジスタ回路の構成を示している。
【0289】(21)第21の実施例の説明 図49(A),(B)は、本発明の第21の実施例に係るレ
ベルコンバータの構成図及び動作波形図をそれぞれ示し
ている。本発明の第21のレベルコンバータは、図49
(A)に示すように、インバータ素子INV ,トランジス
タTN1〜TN3,TP1,TP2及び抵抗素子R1,R2が具
備され、それらの電源接続方法が第11〜第20の実施例と
異なる。
【0290】すなわち、インバータ素子INV は第1の駆
動電源系となる電源線VDD(0〔V〕),接地線(駆動
電圧−VS1=−3〔V〕程度)GND1との間に接続され
る。なお、インバータ素子INV に代えて、第1の実施例
で採用する図10(A)に示すような入力ラッチ回路11A
を用いても良い。トランジスタTP1は第1のトランジス
タT1の一例であり、p型電界効果トランジスタ(以下
単にトランジスタという)から成る。トランジスタTP1
のソースは電源線VDDに接続され、そのドレインがトラ
ンジスタTN1のドレインに接続(以下直列接続ともい
う)されて、出力部OUT1に接続される。トランジスタ
TP1のゲートはインバータ素子INV の入力部INに接続
される。
【0291】トランジスタTN1は第2のトランジスタT
2の一例であり、n型電界効果トランジスタ(以下単に
トランジスタという)から成る。トランジスタTN1のソ
ースは接地線(駆動電圧−VS2=−5〔V〕程度)GND
2に接続され、そのゲートが抵抗素子R1の一端とトラ
ンジスタTN3のゲート・ソース接続点q2に接続され
る。
【0292】トランジスタTP2は第3のトランジスタT
3の一例であり、p型電界効果トランジスタから成る。
トランジスタTP2のソースは電源線VDDに接続され、そ
のドレインがトランジスタTN2のドレインに接続され
て、出力部OUT2に接続される。トランジスタTP2のゲ
ートはインバータ素子INV に出力部outに接続される。
トランジスタTN2は第4のトランジスタT4の一例であ
り、n型電界効果トランジスタから成る。トランジスタ
TN2のソースは接地線GND2に接続され、そのゲートが
抵抗素子R2の一端とトランジスタTN4のゲート・ソー
ス接続点q1に接続される。
【0293】トランジスタTN3は第5のトランジスタT
5の一例であり、トランジスタTN4は第6のトランジス
タT6の一例であり、いずれも、n型電界効果トランジ
スタから成る。トランジスタTN3のドレインはトランジ
スタTN4のゲートに接続されて、出力部OUT2に接続さ
れる。トランジスタTN3のゲートはトランジスタTN4の
ドレインに接続されて出力部OUT1に接続される。
【0294】抵抗素子R1はゲート・ソース接続点q2
と電源線VDDとの間に接続され、トランジスタTP2のO
N抵抗によるが、数〔KΩ〕程度の抵抗値を持つ。抵抗
素子R2がゲート・ソース接続点q1と電源線VDDとの
間に接続され、トランジスタTP1のON抵抗によるが、
数〔KΩ〕程度の抵抗値を持つ。その他の構成は第11の
実施例と同様であるため、その説明を省略する。
【0295】このようにして、本発明の21の実施例に係
るレベルコンバータによれば、図49(A)に示すよう
に、インバータ素子INV ,トランジスタTN1〜TN4,T
P1,TP2,抵抗素子R1,R2が具備される。このた
め、入力信号SINが「L」→「H」レベルに遷移する際
に、トランジスタTN1,TP2,TN3がON→OFF動作に
遷移し、トランジスタTP1,TN2,TN4がOFF→ON動
作に遷移する。この際に、出力部OUT2の電位レベルは
抵抗R1とトランジスタTN2のON抵抗の比で決まる。
【0296】例えば、トランジスタTP1の閾値電圧Vth
より低くなるようにON抵抗の比を設定をすると、トラ
ンジスタTN3がOFF動作をし、トランジスタTP1のゲー
ト電圧が抵抗R1により「H」レベルに設定される。ま
た、トランジスタTN4がON動作をし、抵抗R2により
「H」レベルが出力部OUT1に伝達され、出力部OUT1
が高速に「L」→「H」レベルに遷移する。
【0297】逆に、入力信号SINが「H」→「L」レベ
ルに遷移する際に、トランジスタTN1,TP2,TN3がO
FF→ON動作に遷移し、トランジスタTP1,TN2,TN4
がON→OFF動作に遷移する。この際に、出力部OUT1
の電位レベルは抵抗R2とトランジスタTN1のON抵抗
の比で決まる。例えば、トランジスタTP2の閾値電圧V
thより低くなるようにON抵抗の比を設定をすると、ト
ランジスタTN4がON→OFF動作に遷移し、トランジス
タTP2のゲート電圧が抵抗R2により「H」レベルに設
定される。また、トランジスタTN3がON動作をし、抵
抗R1により「H」レベルが出力部OUT2に伝達され、
該出力部OUT2が高速に「L」→「H」レベルに遷移す
る。
【0298】これにより、−3〔V〕駆動系で信号処理
されたECL信号レベルを−5〔V〕駆動系の信号処理
可能な電位レベルに変換することができる。また、駆動
電源系VDD,GND2に接続されたトランジスタTP1,T
N1間の貫通電流やトランジスタTP2,TN2間の貫通電流
を無くすことが可能となる。このことから、当該レベル
コンバータの回路消費電力の低減化を図ること、及び、
第11の実施例と同様に回路動作の高速化を図ることが可
能となる。
【0299】(22)第22の実施例の説明 図50(A),(B)は、本発明の第22の実施例に係るレ
ベルコンバータの構成図及び動作波形図をそれぞれ示し
ている。第22の実施例では第21の実施例と異なり、図50
(A)に示すように、トランジスタTN5,TN6が設けら
れ、インバータ素子INV に代えて入力ラッチ回路11Aを
設けたものである。
【0300】すなわち、トランジスタTN5は第7のトラ
ンジスタT7の一例であり、n型電界効果トランジスタ
から成る。トランジスタTN5は第21の実施例に係る抵抗
素子R1の接続位置に設けられる。トランジスタTN5は
ゲート・ソース接続点q2と電源線VDDとの間に接続さ
れ、そのゲートが接地線GND2に接続される。トランジ
スタTN5はトランジスタTP2のON抵抗によるが、数
〔KΩ〕程度のON抵抗値を持つ。
【0301】トランジスタTN6は第8のトランジスタT
8の一例であり、n型電界効果トランジスタから成る。
トランジスタTN6はゲート・ソース接続点q1と電源線
VDDとの間に接続され、そのゲートが接地線GND2に接
続される。なお、トランジスタTN6はトランジスタTP1
のON抵抗によるが、数〔KΩ〕程度のON抵抗値を持
つ。その他の構成は第21の実施例と同様であるため、そ
の説明を省略する。
【0302】このようにして、本発明の第22の実施例に
係るレベルコンバータによれば、図50(A)に示すよう
に、トランジスタTN1〜TN6,TP1,TP2が具備され、
トランジスタTN5,TN6が第21の実施例に係るレベルコ
ンバータの抵抗素子R1,R2の接続位置に置き換えら
れる。このため、トランジスタTN5,TN6のノーマリO
N抵抗RN5,RN6により第21の実施例に係るレベルコン
バータの抵抗素子R1,R2の機能を代替することがで
きる。例えば、図50(B)に示すように、入力信号SIN
が「L」→「H」レベルに遷移する際に、トランジスタ
TN1,TP2,TN3がOFF→ON動作に遷移し、トランジ
スタTP1,TN2,TN4がON→OFF動作に遷移する。こ
の際に、出力部OUT2の電位レベルはトランジスタTN5
のノーマリON抵抗RN5とトランジスタTN2のON抵抗
の比で決まる。
【0303】つまり、トランジスタTP1の閾値電圧Vth
より低くなるようにノーマリON抵抗RN5を設定し、回
路のON抵抗の比を設定すると、トランジスタTN3がO
FF動作をし、トランジスタTP1のゲート電圧がノーマリ
ON抵抗RN5により「H」レベルに設定される。また、
トランジスタTN4がON動作をし、トランジスタTN6の
ノーマリON抵抗RN6により「L」レベルが出力部OUT
1に伝達され、出力部OUT1が高速に「H」→「L」レ
ベルに遷移する。
【0304】逆に、入力信号SINが「H」→「L」レベ
ルに遷移する際に、トランジスタTN1,TP2,TN3がO
FF→ON動作に遷移し、トランジスタTP1,TN2,TN4
がOFF→ON動作に遷移する。この際に、出力部OUT1
の電位レベルはノーマリON抵抗RP6とトランジスタT
N1のON抵抗の比で決まる。例えば、トランジスタTP2
の閾値電圧Vthより低くなるようにノーマリON抵抗R
N6を設定し、回路のON抵抗の比を設定すると、トラン
ジスタTN4がON→OFF動作に遷移し、トランジスタT
P2のゲート電圧がノーマリON抵抗RN5により「L」レ
ベルに設定される。
【0305】また、トランジスタTN3がON動作をし、
ノーマリON抵抗RN5により「H」レベルが出力部OUT
2に伝達され、該出力部OUT2が高速に「L」→「H」
レベルに遷移する。これにより、第21の実施例と同様
に、駆動電源系VDD,GND2に接続されたトランジスタ
TP1,TN1間の貫通電流やトランジスタTP2,TN2間の
貫通電流を無くすことが可能となる。このことから、回
路消費電力の低減化及び回路動作の高速化を図ることが
可能となる。
【0306】(23)第23の実施例の説明 図51(A),(B)は、本発明の第23の実施例に係るレ
ベルコンバータの構成図及び動作波形図をそれぞれ示し
ている。第23の実施例では第21の実施例と異なり、図51
(A)に示すように、奇数個のインバータ素子 INV1,
INV 2が設けられるものである。
【0307】例えば、奇数個のインバータ素子 INVの一
例となる1個のインバータ素子 INV1がトランジスタT
P4のゲートと出力部OUT1との間に接続される。インバ
ータ素子 INV1は電源線VDD,接地線GND2に接続さ
れ、出力部OUT1の電位レベルを遅延してトランジスタ
TN4のゲート制御をする。同様に、1個のインバータ素
子 INV2はトランジスタTN3のゲートと出力部OUT2と
の間に接続される。インバータ素子 INV2は電源線VD
D,接地線GND2に接続され、出力部OUT2の電位レベ
ルを遅延してトランジスタTN3のゲート制御をする。な
お、その他の構成は第21の実施例と同様であるため、そ
の説明を省略する。
【0308】このようにして、本発明の第23の実施例に
係るレベルコンバータによれば、図51(A)に示すよう
に、奇数個のインバータ素子 INV1,INV 2が設けら
れ、インバータ素子 INV1がトランジスタTN3のゲート
と出力部OUT2との間に接続され、インバータ素子 INV
2がトランジスタTN4のゲートと出力部OUT1との間に
接続される。
【0309】このため、入力信号SINが「L」→「H」
レベルに遷移する際に、図51(B)に示すように、出力
部OUT1の「H」→「L」レベルをインバータ素子 INV
1により遅延し、そのゲート制御信号SGN4をトランジ
スタTN4に供給することができ、トランジスタTN4をO
FF→遅れてON動作に遷移させることができる。また、
入力信号SINが「H」→「L」レベルに遷移する際に、
出力部OUT2の「H」→「L」レベルをインバータ素子
INV2により遅延し、そのゲート制御信号SGN3をトラ
ンジスタTN3に供給することができ、トランジスタTN3
をOFF→遅れON動作に遷移させることができる。
【0310】これにより、第21の実施例に比べて、入力
信号SINが「L」から「H」レベルに遷移する際や、
「H」から「L」レベルに遷移する際に、出力部OUT1
が高速に「L」から「H」レベルに遷移すること、及
び、出力部OUT2を高速に「H」から「L」レベルに遷
移させることができる。これにより、第21の実施例と同
様に、駆動電源系VDD,GND2に接続されたトランジス
タTP1,TN1間の貫通電流やトランジスタTP2,TN2間
の貫通電流を無くすことが可能となる。このことから、
回路消費電力の低減化及び回路動作の高速化を図ること
が可能となる。
【0311】(24)第24の実施例の説明 図52(A),(B)は、本発明の第24の実施例に係るレ
ベルコンバータの構成図及び動作波形図をそれぞれ示し
ている。第24の実施例では第23の実施例と異なり、図52
(A)に示すように、偶数個のインバータ素子 INV1,
INV2が設けられるものである。
【0312】例えば、偶数個のインバータ素子 INVの一
例となる2個のインバータ素子 INV1がトランジスタT
N3のゲートと出力部OUT1との間に接続され、インバー
タ素子列 INV12を構成する。インバータ素子 INV1は電
源線VDD,接地線GND2に接続され、第23の実施例と異
なり、出力部OUT1の電位レベルを遅延してトランジス
タTN3のゲート制御をする。同様に、2個のインバータ
素子 INV2はトランジスタTN4のゲートと出力部OUT2
との間に接続され、インバータ素子列 INV22を構成す
る。インバータ素子 INV2は電源線VDD,接地線GND2
に接続され、第13の実施例と異なり、出力部OUT2の電
位レベルを遅延してトランジスタTN4のゲート制御をす
る。
【0313】なお、インバータ素子列 INV12, INV22
は、出力部OUT1,OUT2に接続される負荷(インバー
タ回路等)に応じて段数を調整する。例えば、負荷回路
の閾値電圧に至る波形立ち上がり時間に等しくなるよう
にディレイ時間を調整する。これにより、高速に次段に
信号を伝達することが可能となる。その他の構成は第21
の実施例と同様であるため、その説明を省略する。
【0314】このようにして、本発明の第24の実施例に
係るレベルコンバータによれば、図52(A)に示すよう
に、偶数個のインバータ素子 INV1, INV2が設けら
れ、その直列接続されたインバータ素子列 INV12がトラ
ンジスタTN3のゲートと出力部OUT1との間に接続さ
れ、インバータ素子列 INV22がトランジスタTN4のゲー
トと出力部OUT2との間に接続される。
【0315】このため、図52(B)に示すように入力信
号SINが「L」→「H」レベルに遷移する際に、インバ
ータ素子列 INV12のディレイ時間を経てトランジスタT
N3がOFF動作をし、トランジスタTP1のゲート電圧が抵
抗R1により「L」レベルに設定される。これにより、
トランジスタTN4がON動作し、抵抗R2により「L」
レベルが出力部OUT1に伝達される。
【0316】このとき、トランジスタTN2→出力部OUT
2→トランジスタTP1→出力部OUT1→インバータ素子
列 INV12→トランジスタTN3→抵抗R1→トランジスタ
TP1を循環する第1の信号伝達経路と、トランジスタT
N2→出力部OUT2→インバータ素子列 INV22→トランジ
スタTN4→抵抗R2→出力部OUT1を循環する第2の信
号伝達径路が構成される。
【0317】この第1の信号伝達経路により、出力部O
UT1を「L」→「H」レベルに高速に遷移させることが
でき、該信号伝達経路で立ち上がった後に、第2の信号
伝達経路により、その電位を保持し、遷移状態を継続さ
せることが可能となり、出力部OUT1が高速に「L」→
「H」レベルに遷移する。逆に、入力信号SINが「H」
→「L」レベルに遷移する際に、トランジスタTN4がイ
ンバータ素子列 INV22のディレイ時間を経てON→OFF
動作に遷移し、トランジスタTP2のゲート電圧が抵抗R
2により「H」レベルに設定され、トランジスタTN3を
ON動作させ、抵抗R1により「L」レベルが出力部O
UT2に伝達される。
【0318】このとき、トランジスタTN1→出力部OUT
1→トランジスタTP2→出力部OUT2→インバータ素子
列 INV22→トランジスタTN4→抵抗R2→トランジスタ
TP2を循環する第3の信号伝達経路と、トランジスタT
N1→出力部OUT1→インバータ素子列 INV12→トランジ
スタTN3→抵抗R1→出力部OUT2を循環する第4の信
号伝達径路が構成される。
【0319】このため、第3の信号伝達経路により、出
力部OUT1を「L」→「H」レベルに高速に遷移させる
ことができ、該信号伝達経路で立ち上がった後に、第4
の信号伝達経路により、その電位を保持し、遷移状態を
継続させることことが可能となり、出力部OUT2が高速
に「L」→「H」レベルに遷移する。これにより、イン
バータ素子列 INV12やINV22 により信号伝達時間に遅延
を持たせ、そのディレイ期間にトランジスタTP1,TP2
をON動作させることにより、出力部OUT1,出力部O
UT2 を「L」から「H」レベルに立ち上げる時間を早く
することが可能となり、第21〜第23の実施例に比べて、
回路動作の高速化を図ることが可能となる。また、駆動
電源系VDD,GND2に接続されたトランジスタTP1,T
N1間の貫通電流やトランジスタTP2,TN2間の貫通電流
を一層低減することが可能となる。このことから、回路
消費電力の低減化を図ることが可能となる。
【0320】(25)第25の実施例の説明 図53(A)は、本発明の第25の実施例に係るレベルコン
バータの構成図をそれぞれ示している。第25の実施例で
は第23の実施例のレベルコンバータに図53(A)に示す
ような、トランジスタTN5,TN6が設けられ、第23の実
施例に係る抵抗素子R1,R2の機能を持たせるもので
ある。すなわち、トランジスタTN5は第7のトランジス
タT7の一例であり、n型電界効果トランジスタから成
る。トランジスタTN5は第23の実施例に係る抵抗素子R
1の接続位置に設けられる。トランジスタTN5はゲート
・ソース接続点q2と電源線VDDとの間に接続され、そ
のゲートが接地線GND2に接続される。トランジスタT
N5はトランジスタTP2のON抵抗によるが、数〔KΩ〕
程度のON抵抗値を持つ。
【0321】トランジスタTN6は第8のトランジスタT
8の一例であり、n型電界効果トランジスタから成る。
トランジスタTN6はゲート・ソース接続点q1と電源線
VDDとの間に接続され、そのゲートが接地線GND2に接
続される。なお、トランジスタTN6はトランジスタTP1
のON抵抗によるが、数〔KΩ〕程度のON抵抗値を持
つ。その他の構成は第23の実施例と同様であるため、そ
の説明を省略する。
【0322】このようにして、本発明の第25の実施例に
係るレベルコンバータによれば、図39(A)に示すよう
に、トランジスタTN5,TN6が設けられ、抵抗素子R
1,R2の機能を持たせている。このため、入力信号S
INが「L」→「H」レベルに遷移する際に、出力部OUT
1の「L」→「H」レベルをインバータ素子 INV1によ
り遅延し、そのゲート制御信号SGN4をトランジスタT
N4に供給することができ、トランジスタTN4をOFF→遅
れてON動作に遷移させることができる。この際に、出
力部OUT2の電位レベルはトランジスタTN5のノーマリ
ON抵抗RN5とトランジスタTN2のON抵抗の比で決ま
る。
【0323】また、入力信号SINが「L」→「H」レベ
ルに遷移する際に、出力部OUT2の「L」→「H」レベ
ルをインバータ素子 INV2により遅延し、そのゲート制
御信号SGN3をトランジスタTN3に供給することがで
き、トランジスタTN3をOFF→遅れON動作に遷移させ
ることができる。出力部OUT1の電位レベルはノーマリ
ON抵抗RN6とトランジスタTN1のON抵抗の比で決ま
る。
【0324】これにより、第24の実施例と同様に、入力
信号SINが「L」から「H」レベルに遷移する際や、
「H」から「L」レベルに遷移する際に、出力部OUT1
が高速に「L」から「H」レベルに遷移すること、及
び、出力部OUT2を高速に「L」から「H」レベルに遷
移させることができる。これにより、第24の実施例と同
様に、駆動電源系VDD,GND2に接続されたトランジス
タTP1,TN1間の貫通電流やトランジスタTP2,TN2間
の貫通電流を無くすことが可能となる。このことから、
回路消費電力の低減化及び回路動作の高速化を図ること
が可能となる。
【0325】(26)第26の実施例の説明 図53(B)は、本発明の第26の実施例に係るレベルコン
バータの構成図を示している。第26の実施例では第24の
実施例のレベルコンバータに図53(B)に示すようなな
トランジスタTN5,TN6が設けられ、第24の実施例に係
る抵抗素子R1,R2の機能を持たせるものである。す
なわち、トランジスタTN5は第7のトランジスタT7の
一例であり、n型電界効果トランジスタから成る。トラ
ンジスタTN5は第24の実施例に係る抵抗素子R1の接続
位置に設けられる。トランジスタTN5はゲート・ソース
接続点q2と電源線VDDとの間に接続され、そのゲート
が接地線GND2に接続される。トランジスタTN5はトラ
ンジスタTP2のON抵抗によるが、数〔KΩ〕程度のO
N抵抗値を持つ。
【0326】トランジスタTN6は第8のトランジスタT
8の一例であり、n型電界効果トランジスタから成る。
トランジスタTN6はゲート・ソース接続点q1と電源線
VDDとの間に接続され、そのゲートが接地線GND2に接
続される。なお、トランジスタTN6はトランジスタTP1
のON抵抗によるが、数〔KΩ〕程度のON抵抗値を持
つ。その他の構成は第24の実施例と同様であるため、そ
の説明を省略する。
【0327】このようにして、本発明の第26の実施例に
係るレベルコンバータによれば、図53(B)に示すよう
に、トランジスタTN5,TN6が第24の実施例に係るレベ
ルコンバータの抵抗素子R1,R2の接続位置に置き換
えられる。このため、入力信号SINが「L」→「H」レ
ベルに遷移する際に、インバータ素子列 INV12のディレ
イ時間を経てトランジスタTN3がOFF動作をし、トラン
ジスタTP1のゲート電圧がトランジスタTN5のノーマリ
ON抵抗RN5により「H」レベルに設定される。これに
より、トランジスタTN4がON動作し、トランジスタT
N6のノーマリON抵抗RN6により「H」レベルが出力部
OUT1に伝達される。
【0328】このとき、トランジスタTN2→出力部OUT
2→トランジスタTP1→出力部OUT1→インバータ素子
列 INV12→トランジスタTN3→ON抵抗RN5→トランジ
スタTP1を循環する第1の信号伝達経路と、トランジス
タTN2→出力部OUT2→インバータ素子列 INV22→トラ
ンジスタTN4→ON抵抗RN6→出力部OUT1を循環する
第2の信号伝達径路が構成される。
【0329】この第1の信号伝達経路により、出力部O
UT1を「L」→「H」レベルに高速に遷移させることが
でき、該信号伝達経路で立ち上がった後に、第2の信号
伝達経路により、その電位を保持し、遷移状態を継続さ
せることが可能となり、出力部OUT1が高速に「L」→
「H」レベルに遷移する。逆に、入力信号SINが「L」
→「H」レベルに遷移する際に、トランジスタTN4がイ
ンバータ素子列 INV22のディレイ時間を経てON→OFF
動作に遷移し、トランジスタTP2のゲート電圧がON抵
抗RN6により「H」レベルに設定され、トランジスタT
N3をON動作させ、ON抵抗RN5により「H」レベルが
出力部OUT2に伝達される。
【0330】このとき、トランジスタTN1→出力部OUT
1→トランジスタTP2→出力部OUT2→インバータ素子
列 INV22→トランジスタTN4→ON抵抗RN6→トランジ
スタTP2を循環する第3の信号伝達経路と、トランジス
タTN1→出力部OUT1→インバータ素子列 INV12→トラ
ンジスタTN3→ON抵抗RN5→出力部OUT2を循環する
第4の信号伝達径路が構成される。
【0331】このため、第3の信号伝達経路により、出
力部OUT1を「L」→「H」レベルに高速に遷移させる
ことができ、該信号伝達経路で立ち上がった後に、第4
の信号伝達経路により、その電位を保持し、遷移状態を
継続させることことが可能となり、出力部OUT2が高速
に「L」→「H」レベルに遷移する。これにより、イン
バータ素子列 INV12やINV22 により信号伝達時間に遅延
を持たせ、そのディレイ期間にトランジスタTP1,TP2
をON動作させることにより、第24の実施例と同様に、
出力部OUT1,出力部OUT2 を「L」から「H」レベル
に立ち上げる時間を早くすることが可能となり、第21〜
第23の実施例に比べて、回路動作の高速化を図ることが
可能となる。また、駆動電源系VDD,GND2に接続され
たトランジスタTP1,TN1間の貫通電流やトランジスタ
TP2,TN2間の貫通電流を一層低減することが可能とな
る。このことから、回路消費電力の低減化を図ることが
可能となる。
【0332】(27)第27の実施例の説明 図54(A)は、本発明の第27の実施例に係るレベルコン
バータの構成図を示している。第27の実施例では、第21
の実施例のレベルコンバータに、図54(A)に示すよう
な抵抗素子R3,R4及びコンデンサC1,C2が設け
られる。すなわち、抵抗素子R3(第3の抵抗素子)は
トランジスタTN3のゲートと出力部OUT1との間に接続
される。抵抗素子R3はトランジスタTN3のON動作に
もよるが、数〔KΩ〕程度の抵抗値を設定する。
【0333】抵抗素子R4(第4の抵抗素子)はトラン
ジスタTN4のゲートと出力部OUT2との間に接続され
る。抵抗素子R4はトランジスタTN4のON動作にもよ
るが、数〔KΩ〕程度の抵抗値を設定する。コンデンサ
C1は第1の静電容量C1の一例であり、出力部OUT1
と電源線VDDとの間に接続される。コンデンサC2は第
2の静電容量C2の一例であり、出力部OUT2と電源線
VDDとの間に接続される。なお、抵抗素子R3,コンデ
ンサC1は、積分回路を構成し、出力部OUT1の電位レ
ベルを遅延してトランジスタTN3のゲートにその遅延信
号を出力する。同様に、抵抗素子R4,コンデンサC2
は、積分回路を構成し、出力部OUT2の電位レベルを遅
延してトランジスタTN4のゲートにその遅延信号を出力
する。
【0334】積分回路の時定数は出力部OUT1,OUT2
に接続される負荷(インバータ回路等)に応じて調整す
る。例えば、負荷回路の閾値電圧に至る波形立ち上がり
時間に等しくなるように時定数を調整する。これによ
り、高速に次段に信号を伝達することが可能となる。な
お、その他の構成は第21の実施例と同様であるため、そ
の説明を省略する。
【0335】このようにして、本発明の第27の実施例に
係るレベルコンバータによれば、図54(A)に示すよう
に、抵抗素子R3,R4,コンデンサC1,C2が具備
される。このため、出力部OUT1の電位レベルを抵抗素
子R3とコンデンサC1により遅延したゲート制御信号
SGN3をトランジスタTN3のゲートに供給することがで
きる。また、出力部OUT2の電位レベルを抵抗素子R4
とコンデンサC2により遅延したゲート制御信号SGN4
をトランジスタTN4のゲートに供給することができる。
このことから、第24,第26の実施例と同様に、入力信号
SINが「H」から「L」レベルに遷移する際や、「L」
から「H」レベルに遷移する際に、出力部OUT1が高速
に「L」から「H」レベルに遷移すること、及び、出力
部OUT2を高速に「L」から「H」レベルに遷移させる
ことができる。
【0336】これにより、第21〜第26のレベルコンバー
タと同様に、第2の駆動電源系VDD,GND2に接続され
たトランジスタTP1,TN1間の貫通電流やトランジスタ
TP2,TN2間の貫通電流を無くすことが可能となる。こ
のことから、回路消費電力の低減化及び回路動作の高速
化を図ることが可能となる。 (28)第28の実施例の説明 図54(B)は、本発明の第28の実施例に係るレベルコン
バータの構成図を示している。第28の実施例では第27の
実施例のレベルコンバータに図54(B)に示すように、
トランジスタTN5,TN6が設けられ、第24の実施例に係
る抵抗素子R1,R2の機能を持たせるものである。ト
ランジスタTN5は第24の実施例に係る抵抗素子R1の接
続位置に設けられる。すなわち、トランジスタTN5はゲ
ート・ソース接続点q2と電源線VDDとの間に接続さ
れ、そのゲートが接地線GND2に接続される。トランジ
スタTN5はトランジスタTP2のON抵抗によるが、数
〔KΩ〕程度のON抵抗値を持つ。
【0337】トランジスタTN6はゲート・ソース接続点
q1と電源線VDDとの間に接続され、そのゲートが接地
線GND2に接続される。なお、トランジスタTN6はトラ
ンジスタTP1のON抵抗によるが、数〔KΩ〕程度のO
N抵抗値を持つ。その他の構成は第24,第27の実施例と
同様であるため、その説明を省略する。このようにし
て、本発明の第28の実施例に係るレベルコンバータによ
れば、図54(B)に示すように、トランジスタTN5,T
N6が設けられ、抵抗素子R1,R2の機能を持たせてい
る。
【0338】このため、入力信号SINが「L」→「H」
レベルに遷移する際には、出力部OUT1の「L」→
「H」レベルを抵抗素子R3とコンデンサC1により遅
延し、そのゲート制御信号SGN3をトランジスタTN3の
ゲートに供給することができ、トランジスタTN3をON
→遅れてOFF動作に遷移させることができる。この際
に、出力部OUT2の電位レベルはトランジスタTN5のノ
ーマリON抵抗RN5とトランジスタTN2のON抵抗の比
で決まる。
【0339】また、入力信号SINが「L」→「H」レベ
ルに遷移する際に、出力部OUT2の「L」→「H」レベ
ルを抵抗素子R4とコンデンサC2により遅延し、その
ゲート制御信号SGN4をトランジスタTN4のゲートに供
給することができ、トランジスタTN4をON→遅れてO
FF動作に遷移させることができる。この際に、出力部O
UT1の電位レベルはノーマリON抵抗RN6とトランジス
タTN1のON抵抗の比で決まる。
【0340】これにより、第24の実施例と同様に、入力
信号SINが「L」から「H」レベルに遷移する際や、
「H」から「L」レベルに遷移する際に、出力部OUT1
が高速に「L」から「H」レベルに遷移すること、及
び、出力部OUT2を高速に「L」から「H」レベルに遷
移させることができる。これにより、第24の実施例と同
様に、駆動電源系VDD,GND2に接続されたトランジス
タTP1,TN1間の貫通電流やトランジスタTP2,TN2間
の貫通電流を無くすことが可能となる。このことから、
回路消費電力の低減化及び回路動作の高速化を図ること
が可能となる。
【0341】(29)第29の実施例の説明 図55(A)は、本発明の第29の実施例に係るレベルコン
バータの構成図を示している。第29の実施例では、第25
の実施例のレベルコンバータに、図55(A)に示すよう
な積分回路CR1,CR2が設けられる。すなわち、積分回
路CR1はインバータ素子 INV1と出力部OUT1との間に
接続され、抵抗素子R3とコンデンサC1から成る。そ
の機能は、出力部OUT1の電位レベルを遅延してインバ
ータ素子 INV1に遅延信号を出力する。なお、抵抗素子
R3はインバータ素子 INV1の入力部と出力部OUT1と
の間に接続され、コンデンサC1はその接続点と接地線
GND2との間に接続される。
【0342】同様に、積分回路CR2はインバータ素子 I
NV2と出力部OUT2との間に接続され、抵抗素子R4と
コンデンサC2から成る。その機能は、出力部OUT2の
電位レベルを遅延してインバータ素子 INV2にその遅延
信号を出力する。なお、抵抗素子R4はインバータ素子
INV2の入力部と出力部OUT2との間に接続され、コン
デンサC2はその接続点と接地線GND2との間に接続さ
れる。
【0343】また、積分回路CR1,CR2の時定数は出力
部OUT1,OUT2に接続される負荷(インバータ回路
等)に応じて調整する。例えば、負荷回路の閾値電圧に
至る波形立ち上がり時間に等しくなるように時定数を調
整する。これにより、高速に次段に信号を伝達すること
が可能となる。その他の構成は第21の実施例と同様であ
るため、その説明を省略する。
【0344】このようにして、本発明の第29の実施例に
係るレベルコンバータによれば、図55(A)に示すよう
に、インバータ素子 INV1, INV2の前段に積分回路C
R1,CR2が接続される。このため、入力信号SINが
「L」→「H」レベルに遷移する際や、「H」→「L」
レベルに遷移する際に、出力部OUT1の電位レベルを積
分回路CR1とインバータ素子 INV1とにより遅延したゲ
ート制御信号SGN4をトランジスタTN4のゲートに供給
することができ、出力部OUT2の電位レベルを積分回路
CR2とインバータ素子 INV2とにより遅延したゲート制
御信号SGN3をトランジスタTN3のゲートに供給するこ
とができる。このことから、出力部OUT1を高速に
「L」から「H」レベルに遷移すること、及び、出力部
OUT2を高速に「L」から「H」レベルに遷移させるこ
とができる。
【0345】これにより、第21〜第28のレベルコンバー
タと同様に、第2の駆動電源系VDD,GND2に接続され
たトランジスタTP1,TN1間の貫通電流やトランジスタ
TP2,TN2間の貫通電流を無くすことが可能となる。こ
のことから、回路消費電力の低減化及び回路動作の高速
化を図ることが可能となる。 (30)第30の実施例の説明 図55(B)は、本発明の第30の実施例に係るレベルコン
バータの構成図を示している。第30の実施例では第29の
実施例のレベルコンバータに図55(B)に示すように、
トランジスタTN5,TN6が設けられ、第24の実施例に係
る抵抗素子R1,R2の機能を持たせるものである。ト
ランジスタTN5は第14の実施例に係る抵抗素子R1の接
続位置に設けられる。すなわち、トランジスタTN5はゲ
ート・ソース接続点q2と電源線VDDとの間に接続さ
れ、そのゲートが接地線GND2に接続される。トランジ
スタTN5はトランジスタTP2のON抵抗によるが、数
〔KΩ〕程度のON抵抗値を持つ。
【0346】トランジスタTN6はゲート・ソース接続点
q1と電源線VDDとの間に接続され、そのゲートが接地
線GND2に接続される。なお、トランジスタTN6はトラ
ンジスタTP1のON抵抗によるが、数〔KΩ〕程度のO
N抵抗値を持つ。その他の構成は第29の実施例と同様で
あるため、その説明を省略する。このようにして、本発
明の第30の実施例に係るレベルコンバータによれば、図
48(A)に示すように、トランジスタTN5,TN6が設け
られ、抵抗素子R1,R2の機能を持たせている。
【0347】このため、入力信号SINが「L」→「H」
レベルに遷移する際には、図48(B)に示すように、出
力部OUT1の「L」→「H」レベルを積分回路CR1によ
り遅延し、そのゲート制御信号SGN4をトランジスタT
N4のゲートに供給することができ、トランジスタTN4を
OFF→遅れてON動作に遷移させることができる。この
際に、出力部OUT2の電位レベルはトランジスタTN5の
ノーマリON抵抗RN5とトランジスタTN2のON抵抗の
比で決まる。
【0348】また、入力信号SINが「H」→「L」レベ
ルに遷移する際に、出力部OUT2の「L」→「H」レベ
ルを積分回路CR2により遅延し、そのゲート制御信号S
N3をトランジスタTN3のゲートに供給することがで
き、トランジスタTN3をON→遅れてOFF動作に遷移さ
せることができる。この際に、出力部OUT1の電位レベ
ルはノーマリON抵抗RN6とトランジスタTN1のON抵
抗の比で決まる。
【0349】これにより、第14の実施例と同様に、入力
信号SINが「L」から「H」レベルに遷移する際や、
「H」から「L」レベルに遷移する際に、出力部OUT1
が高速に「L」から「H」レベルに遷移すること、及
び、出力部OUT2を高速に「L」から「H」レベルに遷
移させることができる。これにより、第24,第29の実施
例と同様に、駆動電源系VDD,GND2に接続されたトラ
ンジスタTP1,TN1間の貫通電流やトランジスタTP2,
TN2間の貫通電流を無くすことが可能となる。このこと
から、回路消費電力の低減化及び回路動作の高速化を図
ることが可能となる。
【0350】以上説明をした第1〜第30の実施例に係る
レベルコンバータでは従来例に比べ、トランジスタTP
1,TP2を他のトランジスタサイズと同等にしても、
「H」→「L」レベルになる立ち上がり時間を高速にす
ることが可能となる。 (31)第31の実施例の説明 図56は、本発明の第31の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図であり、図57はその動作波形図をそれぞれ示し
ている。
【0351】第31の実施例では第1〜第30の実施例のレ
ベルコンバータと異なり、図56に示すように、インバー
タ素子23A,ワンショットタイマ回路24,波形整形回
路23B及び出力ラッチ回路25から成る。すなわち、イ
ンバータ素子23Aは第1の駆動電源系となる電源線VDD
1(駆動電圧VD2=3〔V〕程度),接地線GND(0
〔V〕)との間に接続され、入力信号Sinを反転出力す
るものである。
【0352】ワンショットタイマ回路24はパルス発生
回路14の一例であり、第1の駆動電源系VDD1,GND
に接続される。ワンショットタイマ回路24はインバー
タ素子 INV10〜INV13 , INV21〜INV23 及び二入力NA
ND回路NA1,NA2から成る。4つのインバータ素子 I
NV10〜INV13 は従属接続されてインバータ素子23Aの出
力部と二入力NAND回路NA1の第2の入力部in2に接
続され、インバータ素子 INV10の出力部が二入力NAN
D回路NA1の第1の入力部in1に接続される。
【0353】また、インバータ素子 INV21〜INV23 は従
属接続されてインバータ素子23Aの出力部と二入力NA
ND回路NA1の第2の入力部in2に接続され、インバー
タ素子23Aの出力部が二入力NAND回路NA2の第1の
入力部in1に接続される。ワンショットタイマ回路24
の機能は入力信号Sinに基づき、ワンショットパルス信
号を発生し、それを波形整形回路23Bに出力する波形整
形回路23Bはインバータ素子 INV14,INV24 から成り、
第1の駆動電源系VDD1,GNDに接続される。インバー
タ素子 INV14は二入力NAND回路NA1から出力された
NAND論理信号(以下ワンショットパルス信号とい
う)を出力ラッチ回路25に反転出力する。同様に、イ
ンバータ素子 INV24は二入力NAND回路NA2から出力
されたワンショットパルス信号を出力ラッチ回路25に
反転出力する。
【0354】出力ラッチ回路25は信号出力回路15の
一例であり、第2の駆動電源系となる電源線VDD2(駆
動電圧VD2=5〔V〕程度),接地線GND(0〔V〕)
との間に接続される。出力ラッチ回路25は二入力NO
R回路NR1,NR2から成る。二入力NOR回路NR1の第
1の入力部in1がインバータ素子 INV14に接続され、そ
の第2の入力部in2が二入力NOR回路NR1の出力部に
接続される。また、二入力NOR回路NR2の第1の入力
部in1がインバータ素子 INV24に接続され、その第2の
入力部in2が二入力NOR回路NR2の出力部に接続され
る。これにより、出力ラッチ回路25からレベル変換さ
れた出力信号がラッチ出力される。
【0355】このようにして、本発明の第31の実施例に
係るレベルコンバータによれば、図56に示すように、イ
ンバータ素子23A,ワンショットタイマ回路24,波形
整形回路23B及び出力ラッチ回路25が具備され、該タ
イマ回路24が第1の駆動電源系に接続され、出力ラッ
チ回路25が第2の駆動電源系に接続される。例えば、
図57に示すように、第1の駆動電源系で処理された入力
信号Sinが「H」レベルから「L」レベルに遷移する場
合、その信号立ち下がりに遅れて出力信号S1がインバ
ータ素子 INV10から二入力NOR回路NR1に出力され
る。また、二入力NAND回路NA1の出力信号S2は
「H」レベルを維持し、従属接続されたインバータ素子
INV11〜INV13 のディレイ時間によって変化をする。こ
の変化によって、インバータ INV14から出力信号S3が
立ち下がり、その信号S3が出力ラッチ回路25に出力
される。
【0356】一方、二入力NAND回路NA2の出力信号
S4は入力信号Sinの立ち下がりに基づいて「H」→
「L」→「H」レベルに変化をし、それがワンショット
パルス信号となって、インバータ INV24により反転出力
され、その出力信号S5が出力ラッチ回路25に出力さ
れる。このため、二入力NOR回路NR2では出力信号S
5と出力部から帰還する信号Sout とのNOR論理が採
られ、その出力信号S6が「H」レベルから「L」レベ
ルに立ち下がる。このことで、二入力NOR回路NR2で
は出力信号S3と出力信号S6とのNOR論理が採ら
れ、その結果を第2の駆動電源系で信号処理可能な出力
信号Sout として出力ラッチ回路25から出力すること
ができる。
【0357】これにより、第1の駆動電源系と第2の駆
動電源系との電圧切り換えをワンショットパルス信号に
基づいて瞬間的に行うことができ、電流消費を伴うカレ
ントミラー回路を主要部とするレベルコンバータに比較
して、回路消費電力の低減化を図ることが可能となる。 (32)第32の実施例の説明 図58は、本発明の第32の実施例に係る半導体集積回路の
構成図であり、図59は、そのD/Aコンバータ回路の内
部構成図をそれぞれ示している。
【0358】例えば、情報処理装置とアナログ処理機器
との間で信号変換処理をする半導体集積回路は、図58に
おいて、同一半導体チップ100 内に、3〔V〕駆動回路
系26,レベルコンバータ27A,27B及び5〔V〕駆動
回路系28が具備される。すなわち、3〔V〕駆動回路
系26は第1の回路系16の一実施例であり、第1の電
圧レベル,例えば、電源線VDD1=3〔V〕,接地線G
ND(0〔V〕)に基づいて駆動をする信号処理回路であ
る。また、3〔V〕駆動回路系26の例としては、アド
レスデコーダ26A,デジタル処理部26B及びI/Oポー
ト部26Cから成り、中央演算処理装置(以下CPUとい
う)から出力されるデータSOUT に基づいてデジタル/
アナログ変換をしたり、5〔V〕駆動回路系28に制御
信号を出力する。さらに、5〔V〕駆動回路系28で処
理されたアナログ/デジタル変換信号は出力データSOU
T としてCPUに出力される。
【0359】レベルコンバータ27A,27Bはレベル変換
回路17の一実施例であり、3〔V〕駆動回路系26の
出力信号を5〔V〕駆動回路系28で処理可能な信号に
レベル変換をするものである。例えば、レベルコンバー
タ27Aは回路系26でデジタル/アナログ処理された入
力データSINを回路系28で処理可能な信号に変換をす
る。また、レベルコンバータ27Bは回路系26のI/O
ポート回路26Cから出力される制御信号を回路系28で
処理可能な制御信号に変換をする。なお、レベルコンバ
ータ27A,27Bが本発明の第1〜第30の実施例のレベル
コンバータから成ることを特徴とする。
【0360】5〔V〕駆動回路系28は第2の回路系1
8の一実施例であり、レベル変換された各種信号を第2
の電圧レベル,例えば、電源線VDD2=5〔V〕,接地
線GND(0〔V〕)に基づいて駆動をする信号処理回路
である。また、5〔V〕駆動回路系28の例としては、
I/Oセル部28A,アナログスイッチ部28B及びアナロ
グ処理部28Cから成り、各種アナログ処理機器から出力
されるアナログ入力信号ASin をサンプリング処理した
り、その結果を回路系26に出力する。
【0361】なお、図59は本発明の第32の実施例に係る
半導体集積回路の一部を構成するD/Aコンバータの内
部構成例であり、入力データSINが8ビット(D1〜D
8)の場合を示している。図59において、D/Aコンバ
ータ回路は、デジタル信号3〔V〕系に接続される9つ
のレジスタRE1〜RE9と、レベルコンバータ27Aや27B
を構成する10個のレベル変換部L1〜L10と、アナログ
信号5〔V〕系を処理するD/Aアナログセル28Dと、
その他、出力バッファ部28E,インバータ素子 INV及び
NOR回路NRとを具備する。
【0362】当該D/Aコンバータ回路の機能は、デジ
タル信号3〔V〕系で信号処理されたデジタル入力デー
タD1〜D8がレジスタRE1〜RE9に保持され、それが
レベル変換部L1〜L8により、アナログ信号5〔V〕
系で処理可能な信号にレベル変換され、該信号がD/A
アナログセル28Dによりデジタル/アナログ変換され
る。この際に、デジタル信号3〔V〕系から出力される
デジタル制御データD01がレジスタRE9に保持され、イ
ンバータ素子 INVやNOR回路NRを介して、2個のレ
ベル変換部L9,L10に出力され、該レベル変換部L
9,L10ではアナログ信号5〔V〕系で処理可能な制御
信号にレベル変換され、該信号がD/Aアナログセル28
DとI/Oセル部28Aに出力される。これにより、出力
バッファ28Eからアナログ出力信号ASoutが出力され
る。
【0363】このようにして、本発明の第32の実施例に
係る半導体集積回路によれば、図58に示すように、同一
半導体チップ100 内に、3〔V〕駆動回路系26,レベ
ルコンバータ27A,27B及び5〔V〕駆動回路系28が
具備され、本発明の第1〜第30の実施例に係るレベルコ
ンバータが適用される。このため、情報処理装置とアナ
ログ処理機器との間で信号変換処理をする半導体集積回
路の低消費電力化及び信号動作の高速化を図ることがで
きる。また、同一半導体チップ100 内に、各信号処理回
路が混在されることから、従来例のように個々のICを
プリント基板に個別に実装する必要が無くなる。また、
2〜3〔V〕の低電圧駆動集積回路と既存の5〔V〕駆
動系集積回路を用いてハイブリッド(複合)集積回路を
容易に構成することが可能となる。
【0364】これにより、電子機器のIC実装面積を小
さく抑えることが可能となり、また、電池駆動電源に依
存する携帯用電子機器のコンパクト化及び使用継続時間
の改善を図ることが可能となる。 (33)第33の実施例の説明 図60は、本発明の第33の実施例に係る半導体集積回路の
構成図であり、図61は、その双方向性レベルコンバータ
の構成図であり、図62はそのタイミング発生回路の構成
図をそれぞれ示している。
【0365】例えば、3〔V〕駆動回路系の入出力イン
ターフェス部に適用した半導体集積回路は図60におい
て、同一の半導体チップ内に、双方向性レベルコンバー
タ30,内部回路29及びタイミング発生回路32が設
けられて成る。すなわち、内部回路29は第1の回路系
19の一実施例であり、第1の駆動電源系となる電源線
VDD1(駆動電圧VD2=3〔V〕程度),接地線GND
(0〔V〕)との間に接続される回路である。例えば、
内部回路29はI/Oポート部29A,ROM(読出し専
用メモリ)29B,CPU29C及びRAM(随時書込み/
読出し可能なメモリ)29D等から成る。
【0366】双方向性レベルコンバータ30は双方向性
のレベル変換回路20の一実施例であり、出力レベルコ
ンバータ30A及び入力レベルコンバータ30Bから成る。
出力レベルコンバータ30Aはレベルコンバータ301 及び
出力バッファ302 から成り、制御信号CTLに基づいて3
〔V〕駆動系の内部回路29の出力信号を5〔V〕駆動
回路系で処理可能な信号にレベル変換をする。なお、双
方向性レベルコンバータ30は入出力端子33毎に設け
られる。
【0367】例えば、レベルコンバータ301 には本発明
の第1〜第30の実施例に係るレベルコンバータを適用
し、出力バッファ302 は図61に示すように、p型電界効
果トランジスタTP11 , TP12 及びn型電界効果トラン
ジスタTN11 , TN12 から構成する。なお、トランジス
タTP12 ,TP11 , TN11 , TN12 が直列に接続され
て、電源線VDD2と接地線GNDとの間に接続され、トラ
ンジスタTP11 , TN11 の共通ゲートがレベルコンバー
タ301 に接続され、その共通ドレインが入出力端子33
に接続される。また、トランジスタTP12 のゲートに反
転制御信号CTL(上線を省略する)が供給され、トラン
ジスタTN12 のゲートに制御信号CTLが供給される。
【0368】入力レベルコンバータ30Bはレベルコンバ
ータ303 及び入力バッファ304 から成り、制御信号CTL
に基づいて5〔V〕駆動回路系で処理された信号を3
〔V〕駆動系の内部回路29で処理可能な出力にレベル
変換する。例えば、レベルコンバータ303 には本発明の
第1〜第30の実施例に係るレベルコンバータを適用し、
出力バッファ304 は図61に示すように、p型電界効果ト
ランジスタTP13 , TP14 及びn型電界効果トランジス
タTN13 , TN14 から構成する。なお、トランジスタT
P14 ,TP13 , TN13 , TN14 が直列に接続されて、電
源線VDD1と接地線GNDとの間に接続され、トランジス
タTP13 , TN13 の共通ゲートがレベルコンバータ303
に接続され、その共通ドレインがI/Oポート部29Aと
レベルコンバータ301 との接続点Pに接続される。ま
た、トランジスタTP14 のゲートに制御信号CTLが供給
され、トランジスタTN14 のゲートに反転制御信号CTL
(上線を省略する)が供給される。
【0369】タイミング発生回路32は信号制御手段22
の一実施例であり、電源線VDD1,VDD2のの投入順序
に基づいて制御信号CTLを発生する回路である。例え
ば、タイミング発生回路32は、図62(A)に示すよう
に、インバータ素子 INV1〜 INV3,p型電界効果トラ
ンジスタTP21 〜TP24 及びn型電界効果トランジスタ
TN21 , TN24 から構成する。
【0370】なお、インバータ素子 INV1が電源線VDD
1,接地線GNDとの間に接続され、その入力部が電源線
VDD1に接続される。トランジスタTP22 ,TP21 , T
N21は直列に接続されて、電源線VDD2と接地線GNDと
の間に接続される。トランジスタTP21 , TN21 の共通
ゲートはインバータ素子 INV1に接続され、その共通ド
レインがトランジスタTN22 のドレインと、トランジス
タTP24 ,TN24 のゲートに接続されて出力部OUT1に
接続される。
【0371】また、インバータ素子 INV2が電源線VDD
2,接地線GNDとの間に接続され、その入力部が電源線
VDD2に接続される。トランジスタTP24 ,TP23 , T
N23は直列に接続されて、電源線VDD1と接地線GNDと
の間に接続される。トランジスタTP23 , TN23 の共通
ゲートはインバータ素子 INV2に接続され、その共通ド
レインがトランジスタTN22 のドレインと、トランジス
タTP22 ,TN22 のゲートに接続される。インバータ素
子 INV2は出力部OUT1と出力部OUT2との間に接続さ
れる。
【0372】これにより、タイミング発生回路32の出力
部OUT1から出力バッファ302 のトランジスタTN12 の
ゲート及び入力バッファ304 のトランジスタTP14 のゲ
ートに非反転制御信号CTLが供給され、その出力部OUT
2から出力バッファ302 のトランジスタTP12 のゲート
及び入力バッファ304 のトランジスタTN14 ゲートに反
転制御信号CTL(上線を省略する)が供給される。
【0373】このようにして、本発明の第33の実施例に
係る半導体集積回路によれば、図63に示すように、同一
の半導体チップ内に、双方向性レベルコンバータ30,
内部回路29及びタイミング発生回路32が具備され、
該双方向性レベルコンバータ30が入出力端子毎に設け
られ、そのレベルコンバータ301 ,303 に本発明の第1
〜第30の実施例に係るレベルコンバータが適用される。
【0374】このため、電源線VDD1,VDD2の投入順
序に基づいてタイミング発生回路32により制御信号C
TLを発生し、その信号CTLを各双方向性レベルコンバー
タ30に出力することにより、その動作方向を決定する
ことができる。例えば、図62(B)において、電源線V
DD1の投入が先で電源線VDD2の投入が後の場合には、
出力レベルコンバータ30AのトランジスタTN12 のゲー
トに非反転制御信号CTL=「H」レベルが供給され、そ
のトランジスタTP12 のゲートに反転制御信号CTL=
「L」レベルが供給される。また、入力レベルコンバー
タ30BのトランジスタTP14 のゲートに非反転制御信号
CTL=「L」レベルが供給され、トランジスタTN14 の
ゲートに反転制御信号CTL=「H」レベルが供給され
る。
【0375】これにより、出力レベルコンバータ30Aが
動作状態にされ、入力レベルコンバータ30Bが非動作状
態にされ、図63(A)に示すように、3〔V〕駆動系の
ICから5〔V〕駆動系のICへの出力方向を自動決定
することが可能となる。逆に、電源線VDD2の投入が先
で電源線VDD1の投入が後の場合には、出力レベルコン
バータ30AのトランジスタTN12 のゲートに非反転制御
信号CTL=「L」レベルが供給され、そのトランジスタ
TP12 のゲートに反転制御信号CTL=「H」レベルが供
給される。また、入力レベルコンバータ30Bのトランジ
スタTP14 のゲートに非反転制御信号CTL=「H」レベ
ルが供給され、トランジスタTN14 のゲートに反転制御
信号CTL=「L」レベルが供給される。
【0376】これにより、出力レベルコンバータ30Aが
非動作状態にされ、入力レベルコンバータ30Bが動作状
態にされ、5〔V〕駆動回路系200 のICから3〔V〕
駆動回路系201 のICへの入力方向を自動決定すること
が可能となる。このことから、信号入出力方向を制御信
号として外部供給に依存することなく、電源投入順序で
決定することができ、無駄な入出力端子が削減される。
また、ワンチップマイクロコンピュータ等の入出力端子
数を極力削減することが可能となる。
【0377】なお、図63(B)に示すように、双方向性
レベルコンバータ30,タイミング発生回路32及び第
2の回路系19の一例となる5〔V〕駆動回路系201 を
同一の半導体チップ内に設け、それを集積化しても良
い。これにより、自分自身の駆動電源電圧と、外部接続
されている他のICの駆動電源電圧との高低を特に判別
すること無く自由に使用することが可能となる。
【0378】例えば、双方向性レベルコンバータ30を
3,4〔V〕駆動系又は5〔V〕駆動系のどちらかのI
Cに取込み込むことにより、それに接続されるICが
3,4〔V〕駆動系又は5〔V〕駆動系のICでも、共
通に使用することが可能となる。つまり、当該IC自身
が5〔V〕駆動系であって、外部に接続されたICが4
〔V〕駆動系の場合,及び、当該IC自身が3〔V〕駆
動系であって、外部に接続されたICが5〔V〕駆動系
の場合においても、同一ICを共用することが可能とな
る。
【0379】また、本発明の第33の実施例に係る半導体
集積回路によれば、双方向性レベルコンバータ30,タ
イミング発生回路32が3〔V〕駆動回路系200 や5
〔V〕駆動回路系201 と同一の半導体チップ内に設けら
れることから、従来例に比べICの実装効率を改善する
ことが可能となる。 (34)第34の実施例の説明 図64は、本発明の第34の実施例に係る半導体集積回路の
電源配線図であり、図65は、そのレベルコンバータの構
成図である。また、図66はそのレベルコンバータの電源
配線図であり、図67は本発明の第34の実施例に係る半導
体集積回路の構成図をそれぞれ示している。
【0380】例えば、本発明の第33の実施例に係る半導
体集積回路をCMOS集積化し、その電源配線をする場
合、図64において、まず、半導体チップ34にI/Oセ
ル部35,セルアレイ部36を配置する。ここで、セル
アレイ部36には、本発明の第1〜第30の実施例に係る
レベルコンバータを含む第32の実施例の3〔V〕駆動回
路系200 又は5〔V〕駆動回路系201 が配置される。
【0381】また、I/Oセル部35やセルアレイ部3
6に供給する電源線を格子状に配線する。例えば、5
〔V〕電源配線LDD2や3〔V〕電源配線LDD1は周辺
のI/Oセル部35とセルアレイ部36との間におい
て、リング状に配置され、そのリング状配線からセルア
レイ部36に対して格子状に配置する。なお、図65にセ
ルアレイ部内に配置するレベルコンバータセルの構成図
を示している。図65において、例えば、m×n個のレベ
ルコンバータセルはセルアレイ部36のX方向にm〔m
=1〜m〕個のレベルコンバータセルL11〜Lm1が配置
され、それがY方向にn個〔n=1〜n〕並設される。
また、m×n個のレベルコンバータセルに対して、5
〔V〕電源配線LDD2や3〔V〕電源配線LDD1がリン
グ状配線から格子状に配線される。
【0382】具体的には、図66に示すように、半導体チ
ップ内に配置されたI/Oセル部35に、5〔V〕電源
配線LDD2や3〔V〕電源配線LDD1を配線し、セルア
レイ部36の3〔V〕駆動セル36Aに電源配線LDD1を
接続し、その5〔V〕駆動セル36Bに電源配線LDD2を
接続する。これにより、レベルコンバータの配置に自由
度を持たせることが可能となる。
【0383】このようにして、本発明の第34の実施例に
係る半導体集積回路によれば、図64〜図66に示すよう
に、5〔V〕電源配線LDD2や3〔V〕電源配線LDD1
が半導体チップ34内で格子状に配線される。このた
め、従来例のようにセル列によって低電圧源と高電圧源
とを分離することなく、例えば、図67に示すように、半
導体チップ37上の電源配線LDD2,LDD1を縦・横方
向から各々のセル列にリング状(格子状)に、必要に応
じて配線するこにより、縦・横方向から各セルに自由に
高・低電圧を供給することができる。
【0384】このことから、図67に示すように、同一セ
ル内にI/Oポート部38,RAM,ROM,乗算セル
部39及びその他のマクロセル部41 が配置され、3
〔V〕駆動回路系26,レベルコンバータ27A,27B及
び5〔V〕駆動回路系28を含むワンチップマイクロプ
ロセッサ等の無駄な電力消費の削減化を図ることが可能
となる。また、レベルコンバータの配置が自由となるこ
とから、従来例に比べて入出力信号の迂回配線を低減す
ることができ、回路動作の高速化が図られる。
【0385】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の第1のレ
ベルコンバータによれば、入力トランジスタ回路及び第
1〜第4のトランジスタが具備され、該入力トランジス
タ回路が第1のラッチ回路から成る。このため、入力レ
ベル遷移時に第1のラッチ回路から第2,第4のトラン
ジスタに相補性の制御信号を供給することにより、第
1,第2のトランジスタのON動作状態をずらすこと、
及び、第3,第4のトランジスタT2のON動作状態を
ずらすことができる。
【0386】本発明の第2のレベルコンバータによれ
ば、第1のレベルコンバータに、第1,第2の抵抗素子
及び第5,第6のトランジスタが具備され、第2,第5
のトランジスタのゲート接続点及び第4,第6のトラン
ジスタのゲート接続点に相補性の制御信号がそれぞれ供
給される。このため、第3,第4のトランジスタのON
抵抗や第1,第2の抵抗素子の合成抵抗に対する第5,
第6のトランジスタのON抵抗の比によりスイッチング
速度が改善でき、入力レベル遷移時に、一方の出力部の
電位を「L」から「H」レベルに急峻に立ち上げるこ
と、及び、他方の出力部の電位を「H」から「L」レベ
ルに急峻に立ち下げることができる。
【0387】本発明の第3のレベルコンバータによれ
ば、第1のレベルコンバータに、第5〜第8のトランジ
スタが具備され、第2,第5,第7のトランジスタのゲ
ート接続点及び第4,第6,第8のトランジスタのゲー
ト接続点に相補性の制御信号がそれぞれ供給される。こ
のため、第1のラッチ回路から上記のゲート接続点に相
補性の制御信号を供給することにより、第2のレベルコ
ンバータと同様に、入力レベル遷移時に、一方の出力部
の電位を「L」から「H」レベルに急峻に立ち上げるこ
と、及び、他方の出力部の電位を「H」から「L」レベ
ルに急峻に立ち下げることができる。
【0388】本発明の第4のレベルコンバータによれ
ば、入力トランジスタ回路が第2のラッチ回路により構
成される。このため、第2のラッチ回路から第5,第6
のトランジスタに相補性の制御信号が供給され、第2,
第4のトランジスタに相補性の遅延制御信号が供給され
る。このことから、第2,第3のレベルコンバータと同
様に、入力レベル遷移時に、一方の出力部の電位を
「L」から「H」レベルに急峻に立ち上げること、及
び、他方の出力部の電位を「H」から「L」レベルに急
峻に立ち下げることができる。
【0389】本発明の第5のレベルコンバータによれ
ば、第2のレベルコンバータに、第9,第10のトランジ
スタが接続される。このため、第2のラッチ回路から第
2,第5のトランジスタ及び第4,第6のトランジスタ
に相補性の制御信号が供給され、第9,第10のトランジ
スタに相補性の遅延制御信号が供給される。このことか
ら、第2〜第4のレベルコンバータと同様に、入力レベ
ル遷移時に、一方の出力部の電位を「L」から「H」レ
ベルに急峻に立ち上げること、及び、他方の出力部の電
位を「H」から「L」レベルに急峻に立ち下げることが
できる。
【0390】本発明の第6のレベルコンバータによれ
ば、入力トランジスタ回路,第1〜第6のトランジスタ
及び第1,第2の抵抗素子を具備し、入力トランジスタ
回路が第1のラッチ回路から成る。このため、第5,第
6のトランジスタのON抵抗や第1,第2の抵抗素子の
合成抵抗に対する第2,第4のトランジスタのON抵抗
の比によりスイッチング速度が改善でき、入力レベル遷
移時に、一方の出力部の電位を「L」から「H」レベル
に急峻に立ち上げること、及び、他方の出力部の電位を
「H」から「L」レベルに急峻に立ち下げることができ
る。
【0391】本発明の第7のレベルコンバータによれ
ば、入力トランジスタ回路及び第1〜第8のトランジス
タ〜T8が具備され、第7,第8のトランジスタが第
1,第2の抵抗素子の接続位置に置き換えられる。この
ため、第7,第8のトランジスタのノーマリON抵抗に
より第6のレベルコンバータと同様にスイッチング速度
が改善でき、入力レベル遷移時に、一方の出力部の電位
を「L」から「H」レベルに急峻に立ち上げること、及
び、他方の出力部の電位を「H」から「L」レベルに急
峻に立ち下げることができる。
【0392】本発明の第8のレベルコンバータによれ
ば、奇数個の第1,第2のインバータ素子が設けられ、
第1のインバータ素子が第5のトランジスタと出力部と
の間に接続され、第2のインバータ素子が第6のトラン
ジスタと出力部との間に接続される。このため、出力部
の電位レベルを遅延した信号を第5のトランジスタや第
6のトランジスタに帰還することができ、第6,第7の
レベルコンバータと同様に、入力レベル遷移時に、一方
の出力部の電位を「L」から「H」レベルに急峻に立ち
上げること、及び、他方の出力部の電位を「H」から
「L」レベルに急峻に立ち下げることができる。
【0393】本発明の第9のレベルコンバータによれ
ば、偶数個の第1,第2のインバータ素子が設けられ、
第1のインバータ素子列が第5のトランジスタと出力部
との間に接続され、第2のインバータ素子列が第6のト
ランジスタと出力部との間に接続される。このため、入
力レベル遷移時に、第1,第2のインバータ素子列によ
り第5,第6のトランジスタを制御することができる。
このとき、第4のトランジスタ→出力部→第1のトラン
ジスタ→出力部→第1のインバータ素子列→第5のトラ
ンジスタ→抵抗素子→第1のトランジスタを循環する第
1の信号伝達経路と、第4のトランジスタ→出力部→第
2のインバータ素子列→第6のトランジスタ→抵抗素子
→出力部を循環する第2の信号伝達径路が構成される。
【0394】このため、第1の信号伝達経路により、一
方の出力部を高速に遷移させることができ、該第1の信
号伝達経路で立ち上がった後に、第2の信号伝達経路に
より、その電位を保持し、又は継続して状態遷移させる
ことが可能となり、他方の出力部を高速に遷移させるこ
とが可能となる。本発明の第10のレベルコンバータによ
れば、第3,第4の抵抗素子,第1,第2の静電容量が
接続される。
【0395】このため、出力部の電位レベルを第3の抵
抗素子と第1の静電容量又は第4の抵抗素子と第1の静
電容量とにより遅延したゲート制御信号を第5のトラン
ジスタや第6のトランジスタに供給することができ、第
6〜第9のレベルコンバータと同様に、入力遷移時に、
一方の出力部を高速に「L」から「H」レベルに遷移す
ること、及び、他方の出力部を高速に「L」から「H」
レベルに遷移させることができる。
【0396】本発明の第11のレベルコンバータによれ
ば、第1,第2のインバータ素子又は第1,第2のイン
バータ素子列の前段に積分回路が接続される。このた
め、出力部の電位レベルを積分回路と第1又は第2のイ
ンバータ素子列とにより遅延したゲート制御信号を第
5,第6のトランジスタに供給することができ、第6〜
第10のレベルコンバータと同様に、入力遷移時に、一方
の出力部を高速に「L」から「H」レベルに遷移するこ
と、及び、他方の出力部を高速に「L」から「H」レベ
ルに遷移させることができる。
【0397】これにより、本発明の第1〜第11のレベル
コンバータにおいて、第2の電源線の電位レベルを基準
にして、第1,第3の電源線が高電位電源に接続する場
合や、第2の電源線の電位レベルを基準にして、第1,
第3の電源線を低電位電源に接続するトランジスタ回路
を構成した場合に、従来例のような相補型トランジスタ
間の貫通電流を極力低減することが可能となる。
【0398】また、第1〜第11のレベルコンバータにお
いて、従来例のように第1,第3のトランジスタのON
抵抗を大きくする必要が無くなり、それらのp型電界効
果トランジスタサイズを他のn型電界効果トランジスタ
のサイズと同等に設計することができ、レベルコンバー
タを含めた各種信号処理回路のゲートアレイ(CMOS
集積回路)化に寄与するところが大きい。
【0399】さらに、本発明の第12のレベルコンバータ
によれば、パルス発生回路及び信号出力回路が具備さ
れ、該パルス発生回路が第1の駆動電源系と入力部とに
接続され、信号出力回路が第2の駆動電源系に接続され
る。このため、第1の駆動電源系と第2の駆動電源系と
の電圧切り換えをワンショットパルス信号に基づいて瞬
間的に行うことができ、電流消費を伴うカレントミラー
回路を主要部とするレベルコンバータに比較して、回路
消費電力の低減化を図ることが可能となる。
【0400】また、本発明の第1〜第3の半導体集積回
路によれば、第1の回路系,レベル変換回路及び第2の
回路系が具備され、該レベル変換回路が本発明の第1〜
第12のレベルコンバータから成る。このため、低電圧駆
動系の集積回路と高電圧駆動系の集積回路を用いて複合
集積回路を構成する場合に、本発明の第1〜第12のレベ
ルコンバータを適用することにより、低消費電力化及び
信号動作の高速化が図られる。また、従来例のように第
1の回路系,レベル変換回路及び第2の回路系を個々に
集積化したICをプリント基板に個別に実装する必要が
無くなる。
【0401】これにより、電子機器のIC実装面積を小
さく抑えることが可能となる。また、電池駆動電源に依
存する携帯用電子機器のコンパクト化を図ることが可能
となる。さらに、本発明の第4の半導体集積回路によれ
ば、第1の回路系又は第2の回路系に双方向性のレベル
変換回路及び信号制御手段が具備され、それらが同一の
半導体チップ内に設けられる。
【0402】このため、第1,第3の電源線の投入順序
に基づいて信号制御手段により、レベルコンバータの動
作方向を決定する制御信号が発生され、その信号を各双
方向性のレベル変換回路に出力することができる。これ
により、出力レベル変換部や入力レベル変換部を非動
作,動作状態に制御することができ、当該半導体集積回
路の入出力方向を自動決定することが可能となる。
【0403】このことから、ワンチップマイクロコンピ
ュータ等の入出力部の端子数を極力削減することが可能
となる。また、本発明の第5の半導体集積回路によれ
ば、第1〜4の半導体集積回路において、第1〜第3の
電源線が半導体チップ内で格子状に配線される。このた
め、従来例のようにセル列によって低電圧と高電圧とを
分離することなく、必要に応じて縦・横方向から各セル
に電源を供給することができる。このことから、同一セ
ル内に低・高電圧を混在させること及び無駄な電力消費
の削減化を図ることが可能となる。また、レベル変換回
路の配置に自由度を持たせることが可能となる。
【0404】これにより、駆動電源が異なる回路系間で
信号レベルを高速変換する半導体集積回路装置の提供、
及び、その応用回路装置の提供に寄与するところが大き
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るレベルコンバータの原理図(その
1)である。
【図2】本発明に係るレベルコンバータの原理図(その
2)である。
【図3】本発明に係るレベルコンバータの原理図(その
3)である。
【図4】本発明に係るレベルコンバータの原理図(その
4)である。
【図5】本発明に係るレベルコンバータの原理図(その
5)である。
【図6】本発明に係るレベルコンバータの原理図(その
6)である。
【図7】本発明に係るレベルコンバータの原理図(その
7)である。
【図8】本発明に係るレベルコンバータの原理図(その
8)である。
【図9】本発明に係る半導体集積回路の原理図である。
【図10】本発明の第1の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図及び動作波形図である。
【図11】本発明の第1の実施例に係る動作(定常時)を
説明する等価回路図である。
【図12】本発明の第1の実施例に係る動作(遷移時)を
説明する等価回路図である。
【図13】本発明の第2の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図及び動作波形図である。
【図14】本発明の第2の実施例に係る動作(定常時)を
説明する等価回路図である。
【図15】本発明の第2の実施例に係る動作(遷移時)を
説明する等価回路図である。
【図16】本発明の第2の実施例に係るレベルコンバータ
の補足説明図である。
【図17】本発明の第3の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図である。
【図18】本発明の第3の実施例に係る動作(定常時)を
説明する等価回路図である。
【図19】本発明の第3の実施例に係る動作(遷移時)を
説明する等価回路図である。
【図20】本発明の第4の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図である。
【図21】本発明の第4の実施例に係る動作(定常時)を
説明する等価回路図である。
【図22】本発明の第4の実施例に係る動作(遷移時)を
説明する等価回路図である。
【図23】本発明の第5の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図である。
【図24】本発明の第5の実施例に係る動作(定常時)を
説明する等価回路図である。
【図25】本発明の第5の実施例に係る動作(遷移時)を
説明する等価回路図である。
【図26】本発明の第6の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図及び動作波形図である。
【図27】本発明の第7,第8の実施例に係るレベルコン
バータの構成図である。
【図28】本発明の第9,第10の実施例に係るレベルコン
バータの構成図である。
【図29】本発明の第11の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図及び動作波形図である。
【図30】本発明の第11の実施例に係る動作(定常時)を
説明する等価回路図である。
【図31】本発明の第11の実施例に係る動作(遷移時)を
説明する等価回路図である。
【図32】本発明の第12の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図及び等価回路図である。
【図33】本発明の第13の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図及び動作波形図である。
【図34】本発明の第13の実施例に係る動作(定常時)を
説明する等価回路図である。
【図35】本発明の第13の実施例に係る動作(遷移時)を
説明する等価回路図である。
【図36】本発明の第14の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図及び動作波形図である。
【図37】本発明の第14の実施例に係る動作(定常時)を
説明する等価回路図である。
【図38】本発明の第14の実施例に係る動作(遷移時)を
説明する等価回路図である。
【図39】本発明の第15の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図及び等価回路図である。
【図40】本発明の第16の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図及び等価回路図である。
【図41】本発明の第17の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図及び動作波形図である。
【図42】本発明の第17の実施例に係る動作(定常時)を
説明する等価回路図である。
【図43】本発明の第17の実施例に係る動作(遷移時)を
説明する等価回路図である。
【図44】本発明の第18の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図及び等価回路図である。
【図45】本発明の第19の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図及び動作波形図である。
【図46】本発明の第19の実施例に係る動作(定常時)を
説明する等価回路図である。
【図47】本発明の第19の実施例に係る動作(遷移時)を
説明する等価回路図である。
【図48】本発明の第20の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図及び等価回路図である。
【図49】本発明の第21の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図及び動作波形図である。
【図50】本発明の第22の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図及び等価回路図である。
【図51】本発明の第23の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図及び動作波形図である。
【図52】本発明の第24の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図及び動作波形図である。
【図53】本発明の第25,第26の実施例に係るレベルコン
バータの構成図である。
【図54】本発明の第27,第28の実施例に係るレベルコン
バータの構成図である。
【図55】本発明の第29,第30の実施例に係るレベルコン
バータの構成図である。
【図56】本発明の第31の実施例に係るレベルコンバータ
の構成図である。
【図57】本発明の第31の実施例に係るレベルコンバータ
の動作波形図である。
【図58】本発明の第32の実施例に係る半導体集積回路の
構成図である。
【図59】本発明の第32の実施例に係るD/Aコンバータ
回路の構成図である。
【図60】本発明の第33の実施例に係る半導体集積回路の
構成図である。
【図61】本発明の第33の実施例に係る双方向性レベルコ
ンバータの構成図である。
【図62】本発明の第33の実施例に係るタイミング発生回
路の構成図及び動作波形図である。
【図63】本発明の第33の実施例に係る半導体集積回路の
構成図である。
【図64】本発明の第34の実施例に係る半導体集積回路の
電源配線図である。
【図65】本発明の第34の実施例に係るレベルコンバータ
セルの構成図である。
【図66】本発明の第34の実施例に係るレベルコンバータ
セルの電源配線図である。
【図67】本発明の第34の実施例に係る半導体集積回路の
構成図である。
【図68】従来例に係るレベルコンバータの説明図であ
る。
【図69】従来例に係る問題点を説明するレベルコンバー
タの等価回路図及び信号波形図である。
【図70】従来例に係る問題点を説明するレベルコンバー
タの配置及び電源配線図である。
【符号の説明】
11,12,13…入力トランジスタ回路、 11A,11B…第1,第2のラッチ回路、 14…パルス発生回路、 15…信号出力回路、 16,19…第1の回路系、 17…レベル変換回路、 18,21…第2の回路系、 20…双方向性のレベル変換回路、 20A…出力レベル変換回路、 20B…入力レベル変換回路、 21…信号制御手段、 T1〜T10…第1〜第10のトランジスタ、 R1〜R4…第1〜第4の抵抗素子、 C1,C2…第1,第2の静電容量、 CR1,CR2…第1,第2の積分回路、 INV , INV1〜 INV5…インバータ素子、 VDD1…第1の電源線、 GND…第2の電源線、 VDD2…第3の電源線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03M 1/76 9065−5J (72)発明者 山本 明典 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 関 扶佐夫 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 浅見 文孝 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 大野 和男 愛知県春日井市高蔵寺町2丁目1844番2 富士通ヴィエルエスアイ株式会社内 (72)発明者 今井 正夫 愛知県春日井市高蔵寺町2丁目1844番2 富士通ヴィエルエスアイ株式会社内 (72)発明者 鵜戸 真也 鹿児島県薩摩郡入来町副田5950番地 株式 会社九州富士通エレクトロニクス内

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力トランジスタ回路(11)と、第1
    〜第4のトランジスタ(T1〜T4)とを具備し、 前記入力トランジスタ回路(11)が第1の駆動電源系
    (VDD1,GND)と入力部(IN)とに接続され、か
    つ、該入力トランジスタ回路(11)が第2,第4のト
    ランジスタ(T2,T4)の各ゲートに接続され、 前記第1,第2のトランジスタ(T1,T2)が直列接
    続されて第2の駆動電源系(VDD2,GND)に接続さ
    れ、かつ、前記第3,第4のトランジスタ(T3,T
    4)が直列接続されて第2の駆動電源系(VDD2,GN
    D)に接続され、 前記第1のトランジスタ(T1)のゲートが前記第3,
    第4のトランジスタ(T3,T4)の直列接続点となる
    第2の出力部(OUT2)に接続され、前記第3のトラン
    ジスタ(T3)のゲートが前記第1,第2のトランジス
    タ(T1,T2)の直列接続点となる第1の出力部(O
    UT1)に接続され、 前記入力トランジスタ回路(11)が入力信号(Sin)
    をラッチ出力する第1のラッチ回路(11A)から成るこ
    とを特徴とするレベルコンバータ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のレベルコンバータにおい
    て、第1,第2の負荷素子(R1,R2)と、第5,第
    6のトランジスタ(T5,T6)とが具備され、 前記第1のトランジスタ(T1)のゲートと第2の出力
    部(OUT2)との間に第2の負荷素子(R2)が接続さ
    れ、 前記第1のトランジスタ(T1)のゲートと第2の負荷
    素子(R2)との接続点に第6のトランジスタ(T6)
    のドレインが接続され、前記第6のトランジスタ(T
    6)のゲートが第4のトランジスタ(T4)のゲートに
    接続され、 前記第3のトランジスタ(T3)のゲートと第1の出力
    部(OUT1)との間に第1の負荷素子(R1)が接続さ
    れ、 前記第3のトランジスタ(T3)のゲートと第1の負荷
    素子(R1)との接続点に第5のトランジスタ(T5)
    のドレインが接続され、前記第5のトランジスタ(T
    5)のゲートが第2のトランジスタ(T2)のゲートに
    接続され、前記第5,第6のトランジスタ(T5,T
    6)のソースが電源線(GND)に接続され、前記第2,
    第5のトランジスタ(T2,T5)のゲート接続点と、
    前記第4,第6のトランジスタ(T4,T6)のゲート
    接続点とが入力トランジスタ回路(11)に接続される
    ことを特徴とするレベルコンバータ。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のレベルコンバータにおい
    て、第5〜第8のトランジスタ(T5〜T8)が具備さ
    れ、 前記第1のトランジスタ(T1)のゲートと第2の出力
    部(OUT2)との間に第8のトランジスタ(T8)が接
    続され、 前記第1のトランジスタ(T1)と第8のトランジスタ
    (T8)との接続点に第6のトランジスタ(T6)のド
    レインが接続され、前記第6のトランジスタ(T6)の
    ゲートが第4,第8のトランジスタ(T4,T8)のゲ
    ートに接続され、 前記第3のトランジスタ(T3)のゲートと第1の出力
    部(OUT1)との間に第7のトランジスタ(T7)が接
    続され、 前記第3のトランジスタ(T3)と第7のトランジスタ
    (T7)との接続点に第5のトランジスタ(T5)のド
    レインが接続され、前記第5のトランジスタ(T5)の
    ゲートが第2,第7のトランジスタ(T2,T7)のゲ
    ートに接続され、前記第2,第4,第5及び第6のトラ
    ンジスタ(T2,T4,T5,T6)のソースが電源線
    (GND)に接続され、前記第2,第5及び第7のトラン
    ジスタ(T2,T5,T7)のゲート接続点と、前記第
    4,第6,第8のトランジスタ(T4,T6,T8)の
    ゲート接続点とが入力トランジスタ回路(11)に接続
    されることを特徴とするレベルコンバータ。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3記載のレベルコンバータに
    おいて、前記第1のラッチ回路(11A)がインバータ素
    子(INV)と第1,第2の二入力NOR回路(NOR
    1,NOR2)から成り、 前記インバータ素子(INV)の入力部(IN)が第2
    の二入力NOR回路(NOR2)の一方の入力部(in
    1)に接続され、 前記インバータ素子(INV)の出力部(out)が第1
    の二入力NOR回路(NOR1)の一方の入力部(in
    1)に接続され、前記第1の二入力NOR回路(NOR
    1)の他方の入力部(in2)が第2の二入力NOR回
    路(NOR2)の出力部(out2)に接続され、前記第2
    の二入力NOR回路(NOR2)の他方の入力部(in
    2)が第1の二入力NOR回路(NOR1)の出力部(o
    ut1)に接続され、 前記第1,第2の二入力NOR回路(NOR1,NOR2)
    の相補性の制御信号(IND ,IND )が前記第2のトラン
    ジスタ(T2)のゲートと第4のトランジスタ(T4)
    のゲートとに供給され、 又は、前記相補性の制御信号(IND ,IND )が前記第
    2,第5のトランジスタ(T2,T5)のゲート接続点
    及び第4,第6のトランジスタ(T4,T6)のゲート
    接続点にそれぞれ供給され、 又は、前記相補性の制御信号(IND ,IND )が前記第
    2,第5,第7のトランジスタ(T2,T5,T7)の
    ゲート接続点及び第4,第6,第8のトランジスタ(T
    4,T6,T8)のゲート接続点にそれぞれ供給される
    ことを特徴とするレベルコンバータ。
  5. 【請求項5】 請求項2記載のレベルコンバータにおい
    て、第2,第4,第5,第6のトランジスタ(T2,T
    4,T5,T6)の各ゲートが入力トランジスタ回路
    (11)に個別に接続されることを特徴とするレベルコ
    ンバータ。
  6. 【請求項6】 請求項2記載のレベルコンバータにおい
    て、第9,第10のトランジスタ(T9,T10)が具備さ
    れ、 前記第9のトランジスタ(T9)のドレインと第2のト
    ランジスタ(T2)のソースとが接続され、前記第9の
    トランジスタ(T9)のゲートが入力トランジスタ回路
    (11)に接続され、前記第10のトランジスタ(T10)
    のドレインと第4のトランジスタ(T4)のソースが接
    続され、前記第10のトランジスタ(T10)のゲートが入
    力トランジスタ回路(11)に接続され、 前記第9のトランジスタ(T9)のソースと第10のトラ
    ンジスタ(T10)のソースとが電源線(GND)に接続さ
    れることを特徴とするレベルコンバータ。
  7. 【請求項7】 請求項5,6記載のレベルコンバータに
    おいて、前記入力トランジスタ回路(11)が、第1〜
    第5のインバータ素子( INV1〜 INV5)と第1,第2
    の二入力NOR回路(NOR1,NOR2)とが接続された
    第2のラッチ回路(11B)から成り、 前記第1,第2のインバータ素子( INV1, INV2)が
    直列接続されて第1の二入力NOR回路(NOR1)の出
    力部(out1)に接続され、前記第3,第4のインバー
    タ素子( INV3, INV4)が直列接続されて第2の二入
    力NOR回路(NOR2)の出力部(out2)に接続さ
    れ、 前記第5のインバータ素子( INV5)の入力部(IN)
    が第2の二入力NOR回路(NOR2)の一方の入力部
    (in1)に接続され、 前記第5のインバータ素子( INV5)の出力部(out)
    が第1の二入力NOR回路(NOR1)の一方の入力部
    (in1)に接続され、 前記第1の二入力NOR回路(NOR1)の他方の入力部
    (in2)が、第4のインバータ素子( INV4)の出力
    部(out)に接続され、前記第2の二入力NOR回路
    (NOR2)の他方の入力部(in2)が第2のインバー
    タ素子( INV2)の出力部(out)に接続され、 前記第1,第2の二入力NOR回路(NOR1,NOR2)
    から出力される相補性の制御信号(IN1,IN1)が前記
    第5,第6のトランジスタ(T5,T6)のゲート又は
    前記第2,第4,第5,第6のトランジスタ(T2,T
    4,T5,T6)のゲートに供給され、前記第2,第4
    のインバータ素子( INV2, INV4)から出力される相
    補性の遅延制御信号(IN2,IN2)が前記第2,第4の
    トランジスタ(T2,T4)のゲート又は前記第9,第
    10のトランジスタ(T9,T10)のゲートに供給される
    ことを特徴とするレベルコンバータ。
  8. 【請求項8】 入力トランジスタ回路(12)と、第1
    〜第6のトランジスタ(T1〜T6)と、第1,第2の
    負荷素子(R1,R2)とを具備し、 前記入力トランジスタ回路(12)が第1,第2の電源
    線(VDD1,GND)と入力部(IN)とに接続され、か
    つ、該入力トランジスタ回路(12)が第2,第4のト
    ランジスタ(T2,T4)の各ゲートに接続され、 前記第1,第2のトランジスタ(T1,T2)が直列接
    続されて第2,第3の電源線(GND,VDD2)に接続さ
    れ、かつ、前記第3,第4のトランジスタ(T3,T
    4)が直列接続されて第2,第3の電源線(GND,VDD
    2)に接続され、 前記第1のトランジスタ(T1)のゲートが前記第5の
    トランジスタ(T5)のソースに接続され、前記第3の
    トランジスタ(T3)のゲートが前記第6のトランジス
    タ(T6)のソースに接続され、 前記第5のトランジスタ(T5)のドレインが第6のト
    ランジスタ(T6)のゲートに接続されて第3,第4の
    トランジスタ(T3,T4)のドレイン接続点となる第
    2の出力部(OUT2)に接続され、 前記第6のトランジスタ(T6)のドレインが第5のト
    ランジスタ(T5)のゲートに接続されて第1,第2の
    トランジスタ(T1,T2)のドレイン接続点となる第
    1の出力部(OUT2)に接続され、 前記第1の負荷素子(R1)が第1,第5のトランジス
    タ(T1,T5)のゲート・ソース接続点と第3の電源
    線(VDD2)との間に接続され、 前記第2の負荷素子(R2)が第3,第6のトランジス
    タ(T3,T6)のゲート・ソース接続点と第3の電源
    線(VDD2)との間に接続されることを特徴とするレベ
    ルコンバータ。
  9. 【請求項9】 入力トランジスタ回路(13)と、第1
    〜第8のトランジスタ(T1〜T8)とを具備し、 前記入力トランジスタ回路(13)が第1,第2の電源
    線(VDD1,GND)と入力部(IN)とに接続され、か
    つ、該入力トランジスタ回路(13)が第2,第4のト
    ランジスタ(T4)の各ゲートに接続され、 前記第1,第2のトランジスタ(T1,T2)が直列接
    続されて第2,第3の電源線(GND,VDD2)に接続さ
    れ、かつ、前記第3,第4のトランジスタ(T3,T
    4)が直列接続されて第2,第3の電源線(GND,VDD
    2)に接続され、 前記第1のトランジスタ(T1)のゲートが前記第5の
    トランジスタ(T5)のソースに接続され、前記第3の
    トランジスタ(T3)のゲートが前記第6のトランジス
    タ(T6)のソースに接続され、 前記第5のトランジスタ(T5)のドレインが第6のト
    ランジスタ(T6)のゲートに接続されて第3,第4の
    トランジスタ(T3,T4)のドレイン接続点となる第
    2の出力部(OUT2)に接続され、 前記第6のトランジスタ(T6)のドレインが第5のト
    ランジスタ(T5)のゲートに接続されて第1,第2の
    トランジスタ(T1,T2)のドレイン接続点となる第
    1の出力部(OUT2)に接続され、 前記第7のトランジスタ(T7)が第1,第5のトラン
    ジスタ(T1,T5)のゲート・ソース接続点と第3の
    電源線(VDD2)との間に接続され、前記第7のトラン
    ジスタ(T7)のゲートが第2の電源線(GND)に接続
    され、 前記第8のトランジスタ(T8)が第3,第6のトラン
    ジスタ(T3,T6)のゲート・ソース接続点と第3の
    電源線(VDD2)との間に接続され、前記第8のトラン
    ジスタ(T8)のゲートが第2の電源線(GND)に接続
    されることを特徴とするレベルコンバータ。
  10. 【請求項10】 請求項8,9記載のレベルコンバータに
    おいて、入力信号(Sin)を遅延し反転出力する遅延回
    路( INV1, INV2)がそれぞれ第6のトランジスタ
    (T6)のゲートと第1の出力部(OUT1)との間、前
    記第5のトランジスタ(T5)のゲートと第2の出力部
    (OUT2)との間に接続されることを特徴とするレベル
    コンバータ。
  11. 【請求項11】 請求項8,9記載のレベルコンバータに
    おいて、入力信号(Sin)を遅延し反転出力する遅延回
    路( INV1, INV2)がそれぞれ第5のトランジスタ
    (T5)のゲートと第1の出力部(OUT1)との間、前
    記第6のトランジスタ(T6)のゲートと第2の出力部
    (OUT2)との間に接続されることを特徴とするレベル
    コンバータ。
  12. 【請求項12】 入力信号(Sin)に基づいてワンショッ
    トパルス信号を発生するパルス発生回路(14)と、前
    記ワンショットパルス信号をラッチする信号出力回路
    (15)とを具備し、前記パルス発生回路(14)が第
    1の駆動電源系(VDD1,GND)と入力部(IN)とに
    接続され、前記信号出力回路(15)が第2の駆動電源
    系(VDD2,GND)に接続されることを特徴とするレベ
    ルコンバータ。
  13. 【請求項13】 第1の電圧レベルに基づいて駆動をする
    第1の回路系(16)と、前記第1の回路系(16)の
    出力信号のレベル変換をするレベル変換回路(17)
    と、前記レベル変換された入力信号を第2の電圧レベル
    に基づいて駆動をする第2の回路系(18)とを具備
    し、前記レベル変換回路(17)が請求項1〜12記載の
    レベルコンバータから成ることを特徴とする半導体集積
    回路。
  14. 【請求項14】 第1の電圧レベルに基づいて駆動をする
    第1の回路系(19)又は第2の電圧レベルに基づいて
    駆動をする第2の回路系(21)に双方向性のレベル変
    換回路(20)と、前記双方向性のレベル変換回路(2
    0)及び第1〜第3の電源線(VDD1,GND,VDD2)
    に接続された信号制御手段(22)とを具備し、 前記信号制御手段(22)が第1,第3の電源線(VDD
    1,VDD2)の投入順序に基づいて双方向性のレベル変
    換回路(20)の信号方向を決定することを特徴とする
    半導体集積回路。
  15. 【請求項15】 請求項14記載の半導体集積回路におい
    て、前記双方向性のレベル変換回路(20)が出力レベ
    ル変換部(20A)と入力レベル変換部(20B)から成
    り、前記出力レベル変換部(20A)と入力レベル変換部
    (20B)に、請求項1〜12記載のレベルコンバータが含
    まれることを特徴とする半導体集積回路。
  16. 【請求項16】 請求項13〜15記載の半導体集積回路にお
    いて、前記第1の回路系(16,19),第2の回路系
    (18,21),レベル変換回路(17),双方向性の
    レベル変換回路(20)及び信号制御手段(22)に接
    続される第1〜第3の電源線(VDD1,GND,VDD2)
    が半導体チップ内で格子状に配線されることを特徴とす
    る半導体集積回路。
JP07222393A 1993-03-30 1993-03-30 レベルコンバータ及び半導体集積回路 Expired - Lifetime JP3335700B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07222393A JP3335700B2 (ja) 1993-03-30 1993-03-30 レベルコンバータ及び半導体集積回路
KR1019940006468A KR0156601B1 (ko) 1993-03-30 1994-03-30 레벨컨버터 및 반도체 집적회로
US08/653,973 US5680064A (en) 1993-03-30 1996-05-28 Level converter for CMOS 3V to from 5V

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07222393A JP3335700B2 (ja) 1993-03-30 1993-03-30 レベルコンバータ及び半導体集積回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06283980A true JPH06283980A (ja) 1994-10-07
JP3335700B2 JP3335700B2 (ja) 2002-10-21

Family

ID=13483048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP07222393A Expired - Lifetime JP3335700B2 (ja) 1993-03-30 1993-03-30 レベルコンバータ及び半導体集積回路

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5680064A (ja)
JP (1) JP3335700B2 (ja)
KR (1) KR0156601B1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1014334A3 (en) * 1998-12-21 2002-10-02 Sony Corporation Data driver comprising a digital/analog converter for a liquid crystal display device
JP2006101146A (ja) * 2004-09-29 2006-04-13 Ricoh Co Ltd レベルシフト回路
JP2007259011A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Oki Electric Ind Co Ltd レベルシフト回路
WO2007129557A1 (ja) * 2006-05-10 2007-11-15 Thine Electronics, Inc. 半導体集積回路
US7636056B2 (en) 2007-05-22 2009-12-22 Panasonic Corporation Delta sigma modulator operating with different power source voltages

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69528085T2 (de) 1994-01-19 2003-01-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Intergrierte Halbleiterschaltung mit zwei Versorgungsspannungen
JP3705880B2 (ja) * 1996-11-28 2005-10-12 富士通株式会社 レベルコンバータ及び半導体装置
US6232818B1 (en) 1998-05-20 2001-05-15 Xilinx, Inc. Voltage translator
KR100430095B1 (ko) * 1998-09-15 2004-07-27 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치의잔상제거장치및그방법
IT1304060B1 (it) * 1998-12-29 2001-03-07 St Microelectronics Srl Variatore di livello per circuiteria a tensione d'alimentazionemultipla
JP2002190572A (ja) * 2000-12-20 2002-07-05 Fujitsu Ltd 半導体装置、レイアウトデータ設計装置、及び記録媒体
US6388499B1 (en) 2001-01-19 2002-05-14 Integrated Device Technology, Inc. Level-shifting signal buffers that support higher voltage power supplies using lower voltage MOS technology
US20020175729A1 (en) * 2001-05-25 2002-11-28 Infineon Technologies North America Corp. Differential CMOS controlled delay unit
US6545521B2 (en) 2001-06-29 2003-04-08 International Business Machines Corporation Low skew, power sequence independent CMOS receiver device
US6717452B2 (en) * 2002-05-30 2004-04-06 International Business Machines Corporation Level shifter
JP4389787B2 (ja) * 2002-11-06 2009-12-24 日本電気株式会社 レベル変換回路
US6842043B1 (en) 2003-03-11 2005-01-11 Xilinx, Inc. High-speed, low current level shifter circuits for integrated circuits having multiple power supplies
US6724224B1 (en) 2003-04-07 2004-04-20 Pericom Semiconductor Corp. Bus relay and voltage shifter without direction control input
DE10349464B4 (de) * 2003-10-23 2009-07-30 Qimonda Ag Pegelumsetz-Einrichtung
US7034572B2 (en) * 2004-06-14 2006-04-25 Micron Technology, Inc. Voltage level shifting circuit and method
KR100678458B1 (ko) * 2004-12-24 2007-02-02 삼성전자주식회사 레벨 쉬프트 회로 및 이의 동작 방법
WO2007048447A1 (fr) * 2005-10-27 2007-05-03 Semtech Neuchâtel SA Circuit de conversion de niveau de tension
US10715209B2 (en) 2006-11-18 2020-07-14 RF Micron, Inc. Computing device for processing environmental sensed conditions
US11817637B2 (en) 2006-11-18 2023-11-14 Rfmicron, Inc. Radio frequency identification (RFID) moisture tag(s) and sensors with extended sensing via capillaries
US10149177B2 (en) 2006-11-18 2018-12-04 Rfmicron, Inc. Wireless sensor including an RF signal circuit
US12073272B2 (en) 2006-11-18 2024-08-27 Rfmicron, Inc. Generating a response by a radio frequency identification (RFID) tag within a field strength shell of interest
US7855575B1 (en) * 2009-09-25 2010-12-21 Intel Corporation Wide voltage range level shifter with symmetrical switching
US8421516B2 (en) * 2009-10-23 2013-04-16 Arm Limited Apparatus and method providing an interface between a first voltage domain and a second voltage domain
WO2013095500A1 (en) * 2011-12-22 2013-06-27 Intel Corporation High-voltage level-shifter
US10746682B2 (en) 2014-10-08 2020-08-18 Rfmicron, Inc. Wireless sensor with multiple sensing options

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51122721A (en) * 1975-04-21 1976-10-27 Hitachi Ltd Boosting circuit
US4150308A (en) * 1977-10-25 1979-04-17 Motorola, Inc. CMOS level shifter
JPS5516539A (en) * 1978-07-20 1980-02-05 Nec Corp Level shifter circuit
US4561702A (en) * 1984-05-09 1985-12-31 Texas Instruments Incorporated CMOS Address buffer circuit
JPH01109824A (ja) * 1987-10-22 1989-04-26 Nec Corp レベル変換回路
JPH01226218A (ja) * 1988-03-07 1989-09-08 Canon Inc レベルシフト用集積回路
US4978870A (en) * 1989-07-19 1990-12-18 Industrial Technology Research Institute CMOS digital level shifter circuit
US5204557A (en) * 1991-10-15 1993-04-20 National Semiconductor Corporation Digital signal level translator
JP2752839B2 (ja) * 1992-04-14 1998-05-18 シャープ株式会社 複合論理回路
US5300835A (en) * 1993-02-10 1994-04-05 Cirrus Logic, Inc. CMOS low power mixed voltage bidirectional I/O buffer
US5381062A (en) * 1993-10-28 1995-01-10 At&T Corp. Multi-voltage compatible bidirectional buffer
US5521531A (en) * 1993-12-13 1996-05-28 Nec Corporation CMOS bidirectional transceiver/translator operating between two power supplies of different voltages

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1014334A3 (en) * 1998-12-21 2002-10-02 Sony Corporation Data driver comprising a digital/analog converter for a liquid crystal display device
KR100743214B1 (ko) * 1998-12-21 2007-07-26 소니 가부시끼 가이샤 샘플링 래치 회로 및 이를 탑재한 액정 표시 장치
KR100746572B1 (ko) * 1998-12-21 2007-08-06 소니 가부시끼 가이샤 래치 회로 및 이를 탑재한 액정 표시 장치
KR100750975B1 (ko) * 1998-12-21 2007-08-22 소니 가부시끼 가이샤 디지털/아날로그 변환기 회로를 포함하는 액정 표시 장치
JP2006101146A (ja) * 2004-09-29 2006-04-13 Ricoh Co Ltd レベルシフト回路
JP4502767B2 (ja) * 2004-09-29 2010-07-14 株式会社リコー レベルシフト回路
JP2007259011A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Oki Electric Ind Co Ltd レベルシフト回路
WO2007129557A1 (ja) * 2006-05-10 2007-11-15 Thine Electronics, Inc. 半導体集積回路
JP2007306219A (ja) * 2006-05-10 2007-11-22 Thine Electronics Inc 半導体集積回路
US7636056B2 (en) 2007-05-22 2009-12-22 Panasonic Corporation Delta sigma modulator operating with different power source voltages

Also Published As

Publication number Publication date
JP3335700B2 (ja) 2002-10-21
US5680064A (en) 1997-10-21
KR940023029A (ko) 1994-10-22
KR0156601B1 (ko) 1998-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3335700B2 (ja) レベルコンバータ及び半導体集積回路
US4713557A (en) Bidirectional buffer amplifier
US7372314B2 (en) Voltage level conversion circuit
JP3386602B2 (ja) 出力回路装置
US4813020A (en) Semiconductor device
JPH1084274A (ja) 半導体論理回路および回路レイアウト構造
JPH10336007A (ja) レベルコンバータ、出力回路及び入出力回路
JP3984222B2 (ja) 信号レベル変換回路
JP3436400B2 (ja) 半導体集積回路装置
JPH08330935A (ja) 入出力バッファ回路、出力バッファ回路及びそれらを用いた電子機器
JP2000174610A (ja) レベルシフタ回路およびそれを用いた半導体装置
JP3928938B2 (ja) 電圧変換回路および半導体装置
JPH08265127A (ja) ゲート回路,及びディジタル集積回路
JP2011004313A (ja) 半導体集積回路装置
KR100964791B1 (ko) 전압레벨 변환기
KR100228839B1 (ko) 준안정성에 대해 높은 면역성을 갖는 전자회로
JPS62111526A (ja) バイナリ・グレイ変換回路
JPH09162722A (ja) パストランジスタ論理回路
JPS62231521A (ja) 半導体集積回路
JP2001119290A (ja) 半導体集積回路
JPH01192220A (ja) ドライバ回路
JPH0522107A (ja) 信号レベル変換回路
JPH01192219A (ja) ドライバ回路
JPH064161A (ja) レベル変換回路
JPH06176599A (ja) デコーダ回路及び半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20020723

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080802

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090802

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090802

Year of fee payment: 7

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090802

Year of fee payment: 7

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090802

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100802

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110802

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110802

Year of fee payment: 9

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110802

Year of fee payment: 9

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110802

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120802

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130802

Year of fee payment: 11