JPH06314964A - Semiconductor signal output circuit - Google Patents

Semiconductor signal output circuit

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Publication number
JPH06314964A
JPH06314964A JP5102945A JP10294593A JPH06314964A JP H06314964 A JPH06314964 A JP H06314964A JP 5102945 A JP5102945 A JP 5102945A JP 10294593 A JP10294593 A JP 10294593A JP H06314964 A JPH06314964 A JP H06314964A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
power supply
signal output
integrated circuit
output circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP5102945A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaki Miyagi
雅記 宮城
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
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Abstract

PURPOSE:To transmit a signal through the use of a same bus line from a semiconductor integrated circuit device operated by plural different power supply voltages in a CMOS semiconductor integrated circuit device. CONSTITUTION:The semiconductor signal output circuit is constituted of a Schottky diode 6 whose anode electrode connects to a power supply voltage 4, a PMOS transistor(TR) whose drain electrode connects to an output pad electrode 3, whose source electrode and base electrode are connected to a cathode electrode of the Schottky diode 6, and an N-channel MOS TR 8 whose drain electrode connects to the output pad electrode 3 and whose source electrode and base electrode are connected to a ground potential point 5, and a gate electrode of the P-channel MOS TR 7 and a gate electrode of the N- channel MOS TR 8 are controlled by a signal fed to a data signal input node 1 and an output enable signal input node 2. Through the constitution of the semiconductor signal output circuit above, even when a voltage higher than the power supply voltage is applied to the output pad electrode, flowing of a current to the semiconductor integrated circuit device is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、CMOS型集積回路
に係わり、異なる電源電圧で動作する半導体装置の間に
信号を伝達する半導体信号出力回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CMOS integrated circuit, and more particularly to a semiconductor signal output circuit for transmitting a signal between semiconductor devices operating at different power supply voltages.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、CMOS型集積回路において、外
部に信号を出力する回路は、内部の論理回路と同様に電
源電位に直接接続されたソース電極を持つP型MOSト
ランジスタと接地電位に直接接続されたソース電極を持
つN型MOSトランジスタが対になったCMOS回路で
構成されていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a CMOS integrated circuit, a circuit for outputting a signal to the outside is directly connected to a ground potential and a P-type MOS transistor having a source electrode directly connected to the power supply potential as in the internal logic circuit. It is composed of a CMOS circuit in which an N-type MOS transistor having a formed source electrode is paired.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の信号出
力回路を有するCMOS型集積回路を複数の異なる電源
電位で動作させ、その出力を共通のバスラインを使用し
て信号伝達を行った場合一方の高い電源電圧で動作して
いるCMOS型集積回路の高レベルを出力している出力
回路から、他方の低い電源電圧で動作しているCMOS
型集積回路または電源電圧の与えられていないCMOS
型集積回路の出力回路に形成される寄生ダイオードを通
じて電流が流れてしまうために、消費電力が大きくなる
ばかりでなく、誤動作を起こしたりラッチアップによる
集積回路の破壊を引き起こしてしまう可能性があった。
However, when a CMOS type integrated circuit having a conventional signal output circuit is operated at a plurality of different power supply potentials and its output is signal-transmitted using a common bus line. Of the CMOS type integrated circuit operating at the high power supply voltage of the other, the CMOS operating at the other low power supply voltage
Type integrated circuit or CMOS without power supply voltage
Current flows through the parasitic diode formed in the output circuit of the integrated circuit, which not only increases power consumption, but also may cause malfunction or damage to the integrated circuit due to latch-up. .

【0004】また上記課題を解決するために、N型MO
Sトランジスタだけを使用して、信号出力回路を構成す
る方法があるが、この場合は低電圧で集積回路を動作さ
せた場合に充分な振幅電圧を確保できないという問題が
あった。
In order to solve the above problems, an N-type MO
There is a method of forming a signal output circuit using only S transistors, but in this case, there is a problem that a sufficient amplitude voltage cannot be secured when the integrated circuit is operated at a low voltage.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、P型MOSトランジスタとN型MOS
トランジスタと順方向降下電圧の小さい、例えばショッ
トキーダイオードのような整流素子をトランジスタのソ
ース電極と電源電位の間、またはドレイン電極と外部へ
の出力端子電極との間に挿入した信号出力回路を構成し
た。
In order to solve the above problems, the present invention provides a P-type MOS transistor and an N-type MOS transistor.
A signal output circuit is constructed by inserting a rectifier element such as a Schottky diode having a small forward drop voltage between the transistor and the source electrode of the transistor and the power supply potential, or between the drain electrode and the output terminal electrode to the outside. did.

【0006】[0006]

【作用】上記のように構成された信号出力回路を使用す
ることで、異なる電源電圧で動作するCMOS集積回路
を共通のバスラインを使用して、安全にかつ低消費電力
で動作することが可能となる。
By using the signal output circuit configured as described above, it is possible to operate CMOS integrated circuits operating at different power supply voltages safely and with low power consumption by using a common bus line. Becomes

【0007】[0007]

【実施例】以下に、この発明の実施例を図に基づいて説
明する。図1は、本発明に係わるトライステート信号出
力回路の一実施例を示す回路図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a tri-state signal output circuit according to the present invention.

【0008】同図において、トライステート信号出力回
路は、データ信号入力ノード1と出力イネーブル信号入
力ノード2に入力される信号により、ドレイン電極が出
力パッド電極3に接続されソース電極と基板電極がショ
ットキーダイオード6のカソード電極に接続されたP型
MOSトランジスタ7のゲート電極の電位とドレイン電
極が出力パッド電極3に接続されソース電極と基板電極
が接地電位5に接続されたN型MOSトランジスタ8の
ゲート電極の電位が制御され出力パッド電極3に出力さ
れる出力信号の状態がコントロールされる。また、ショ
ットキーダイオード6のアノード電極は、電源電圧電位
4に接続される。
In the figure, in the tri-state signal output circuit, the drain electrode is connected to the output pad electrode 3 and the source electrode and the substrate electrode are shot by a signal input to the data signal input node 1 and the output enable signal input node 2. The potential of the gate electrode and the drain electrode of the P-type MOS transistor 7 connected to the cathode electrode of the key diode 6 are connected to the output pad electrode 3, and the source electrode and the substrate electrode of the N-type MOS transistor 8 are connected to the ground potential 5. The potential of the gate electrode is controlled and the state of the output signal output to the output pad electrode 3 is controlled. The anode electrode of the Schottky diode 6 is connected to the power supply voltage potential 4.

【0009】したがって、無負荷時に出力パッド電極3
に現れる信号の振幅電圧は、 VOUT=(VDD−VF)−VSS (式1) で表される。式1において、VOUTは出力信号の振幅
電圧を、VDDは電源電圧電位を、VFは、ダイオード
の順方向降下電圧を、VSSは接地電圧電位を表す。
Therefore, when there is no load, the output pad electrode 3
The amplitude voltage of the signal appearing at is expressed by VOUT = (VDD-VF) -VSS (Equation 1). In Expression 1, VOUT represents the amplitude voltage of the output signal, VDD represents the power supply voltage potential, VF represents the forward drop voltage of the diode, and VSS represents the ground voltage potential.

【0010】図2は、図1におけるP型サブストレート
上に形成されたショットキーダイオード6とP型MOS
トランジスタ7とN型MOSトランジスタ8の断面構造
図の例である。図3は、本発明に係わるトライステート
信号出力回路の第二の実施例を示す回路図である。
FIG. 2 shows a Schottky diode 6 and a P-type MOS formed on the P-type substrate in FIG.
6 is an example of a cross-sectional structure diagram of a transistor 7 and an N-type MOS transistor 8. FIG. FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the tri-state signal output circuit according to the present invention.

【0011】同図において、ショットキーダイオード6
のアノード電極はP型MOSトランジスタ7のドレイン
電極と直列接続され、上記ショットキーダイオード6の
カソード電極は出力パッド電極3と接続されている。ま
た、P型MOSトランジスタ7のソース電極と基板電極
は電源電圧電位4に接続される。
In the figure, the Schottky diode 6
Is connected in series with the drain electrode of the P-type MOS transistor 7, and the cathode electrode of the Schottky diode 6 is connected with the output pad electrode 3. The source electrode and the substrate electrode of the P-type MOS transistor 7 are connected to the power supply voltage potential 4.

【0012】そのほかの素子は、図1と同様な構成とな
っており、最終的に図3に示すトライステート信号出力
は、図1に示す回路と同様のはたらきをする。図4は、
図3におけるP型サブストレート上に形成されたショッ
トキーダイオード6とP型MOSトランジスタ7とN型
MOSトランジスタ8の断面構造図の例である。
The other elements have the same structure as that shown in FIG. 1, and finally the tristate signal output shown in FIG. 3 functions similarly to the circuit shown in FIG. Figure 4
FIG. 4 is an example of a sectional structural view of a Schottky diode 6, a P-type MOS transistor 7, and an N-type MOS transistor 8 formed on the P-type substrate in FIG. 3.

【0013】図5は、本発明に係わるトライステート信
号出力回路の第三の実施例を示す回路である。同図にお
けるトライステート信号出力回路は、図1におけるトラ
イステート信号出力回路の高レベル出力電流特性を改善
するために、ドレイン電極が電源電圧電位4に接続さ
れ、さらにソース電極が出力パッド電極3に接続され基
板電極が接地電位5に接続されたN型MOSトランジス
タ9が加えられた回路である。
FIG. 5 is a circuit showing a third embodiment of the tri-state signal output circuit according to the present invention. In the tri-state signal output circuit in the same figure, in order to improve the high level output current characteristic of the tri-state signal output circuit in FIG. 1, the drain electrode is connected to the power supply voltage potential 4, and the source electrode is connected to the output pad electrode 3. This is a circuit to which an N-type MOS transistor 9 connected to the substrate electrode and connected to the ground potential 5 is added.

【0014】これら実施例においては、P型サブストレ
ート上に形成される半導体集積回路の例を示したが、本
発明における信号出力回路はこれに限定されるものでは
なくP型MOSトランジスタとN型MOSトランジスタ
とショットキーダイオードの様な整流素子で構成される
信号出力回路すべてに係わる。本発明は、論理振幅の大
きなCMOSICに特に適している。
In these embodiments, the example of the semiconductor integrated circuit formed on the P-type substrate is shown, but the signal output circuit in the present invention is not limited to this, and a P-type MOS transistor and an N-type are provided. It relates to all signal output circuits composed of MOS transistors and rectifying elements such as Schottky diodes. The present invention is particularly suitable for a CMOS IC having a large logic amplitude.

【0015】[0015]

【発明の効果】この発明は、以上説明したようにP型M
OSトランジスタのソース電極と電源電圧電位の間に、
あるいはP型MOSトランジスタのドレイン電極と出力
パッド電極の間に挿入するという構成としたので、出力
が高インピーダンス時に出力パッド電極に電源電圧電位
よりも高い電圧が印加されても、電流が流れ込むことを
防ぐ効果がある。
As described above, the present invention is a P-type M.
Between the source electrode of the OS transistor and the power supply voltage potential,
Alternatively, since the structure is such that it is inserted between the drain electrode of the P-type MOS transistor and the output pad electrode, even if a voltage higher than the power supply voltage potential is applied to the output pad electrode when the output has a high impedance, the current does not flow in. It has a preventive effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明における信号出力回路の第一の実施例の
回路図を示した説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a circuit diagram of a first embodiment of a signal output circuit in the present invention.

【図2】本発明における信号出力回路の第一の実施例の
断面構造図である。
FIG. 2 is a sectional structural view of a first embodiment of a signal output circuit according to the present invention.

【図3】本発明における信号出力回路の第二の実施例の
回路図を示した説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a circuit diagram of a second embodiment of the signal output circuit in the present invention.

【図4】本発明における信号出力回路の第二の実施例の
断面構造図である。
FIG. 4 is a sectional structural view of a second embodiment of the signal output circuit according to the present invention.

【図5】本発明における信号出力回路の第三の実施例の
回路図を示した説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a circuit diagram of a third embodiment of the signal output circuit of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 データ信号入力ノード 2 出力イネーブル信号入力ノード 3 出力パッド電極 4 電源電圧電位 5 接地電圧電位 6 ショットキーダイオード 7 P型MOSトランジスタ 8 N型MOSトランジスタ 9 高レベル出力電流改善用N型MOSトランジスタ 10 P型サブストレート 11 Pウエル 12 Nウエル 13 ショットキー接合 14 P+ 拡散層 15 N+ 拡散層 16 ショットキーダイオードのアノード電極 17 ショットキーダイオードのカソード電極 18 N型MOSトランジスタの基板電極及びソース電
極 19 N型MOSトランジスタのドレイン電極 20 P型MOSトランジスタのドレイン電極 21 P型MOSトランジスタの基板電極及びソース電
1 data signal input node 2 output enable signal input node 3 output pad electrode 4 power supply voltage potential 5 ground voltage potential 6 Schottky diode 7 P-type MOS transistor 8 N-type MOS transistor 9 N-type MOS transistor for improving high level output current 10 P Type substrate 11 P well 12 N well 13 Schottky junction 14 P + diffusion layer 15 N + diffusion layer 16 Schottky diode anode electrode 17 Schottky diode cathode electrode 18 N-type MOS transistor substrate electrode and source electrode 19 N Type MOS transistor drain electrode 20 P type MOS transistor drain electrode 21 P type MOS transistor substrate electrode and source electrode

───────────────────────────────────────────────────── 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 H03K 19/0948 9170−4M H01L 27/08 321 L 8321−5J H03K 19/094 B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical display location H03K 19/0948 9170-4M H01L 27/08 321 L 8321-5J H03K 19/094 B

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 CMOS型集積回路において、P型MO
SトランジスタとN型MOSトランジスタとダイオード
とが直列接続で構成されていることを特徴とするプッシ
ュプル型の半導体信号出力回路。
1. A P-type MO in a CMOS integrated circuit
A push-pull type semiconductor signal output circuit comprising an S transistor, an N-type MOS transistor and a diode connected in series.
JP5102945A 1993-04-28 1993-04-28 Semiconductor signal output circuit Pending JPH06314964A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5102945A JPH06314964A (en) 1993-04-28 1993-04-28 Semiconductor signal output circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5102945A JPH06314964A (en) 1993-04-28 1993-04-28 Semiconductor signal output circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06314964A true JPH06314964A (en) 1994-11-08

Family

ID=14340967

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5102945A Pending JPH06314964A (en) 1993-04-28 1993-04-28 Semiconductor signal output circuit

Country Status (1)

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JP (1) JPH06314964A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009139904A (en) * 2007-12-10 2009-06-25 Richtek Technology Corp Column driving cell of electroluminescent display

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