JPH0653430A - Cmos output circuit - Google Patents

Cmos output circuit

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Publication number
JPH0653430A
JPH0653430A JP4225181A JP22518192A JPH0653430A JP H0653430 A JPH0653430 A JP H0653430A JP 4225181 A JP4225181 A JP 4225181A JP 22518192 A JP22518192 A JP 22518192A JP H0653430 A JPH0653430 A JP H0653430A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
transistors
inverter
channel mos
nmos
Prior art date
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Pending
Application number
JP4225181A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Terumasa Fukuda
照正 福田
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH0653430A publication Critical patent/JPH0653430A/en
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To ensure stabilized operation by connecting P-channel and N-channel transistors so that the gate potentials are shifted from each other thereby lowering the peak of noise or charge/discharge current. CONSTITUTION:Resistors 13, 14 are inserted between the gates of P-channel MOS transistors 1, 3 and N-channel MOS transistors 2, 4 constituting a first output inverter and second and subsequent output inverters, respectively. P- channel MOS transistors 21, 22 and N-channel transistors 23, 24 for shifting the gate potential are also connected between the transistors 1, 3, 2, 4. These transistors 21-24 suppresses through current of the output inverters. This constitution lowers peak of charge/discharge current of stray capacitance at each part and ensures stabilized operation.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路装置に関
し、特にCMOS構造の出力バッファ回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and more particularly to a CMOS structure output buffer circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体集積回路は高密度化、及び
大規模化してきており、特に論理回路においては入力及
び出力信号が増大する傾向にある。この出力信号の増加
に伴って、電源配線及び接地配線の浮遊容量に対する充
放電電流の大きな過渡電流により大きな雑音が発生さ
れ、この雑音により半導体集積回路装置の誤動作を引き
起こすという問題がある。この充放電電流の最大値を小
さくするためには、出力信号の立ち上がり、立ち下がり
の変化時間を大きくする必要がある。このような対策を
施した従来のCMOS型出力回路の一例を図3に示す。
2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor integrated circuits have become higher in density and larger in scale, and in particular in logic circuits, input and output signals tend to increase. As this output signal increases, a large noise is generated due to a large transient current of the charging / discharging current with respect to the stray capacitance of the power supply wiring and the ground wiring, and this noise causes a malfunction of the semiconductor integrated circuit device. In order to reduce the maximum value of this charging / discharging current, it is necessary to increase the change time of the rise and fall of the output signal. FIG. 3 shows an example of a conventional CMOS type output circuit in which such measures are taken.

【0003】同図において、PチャネルMOSトランジ
スタ(以下、PMOSと略称する)1とNチャネルMO
Sトランジスタ(以下、NMOSと略称する)2とで、
相補型MOS回路(以下、CMOSと称する)を構成す
る。そして、PMOS9と抵抗とで前記PMOS1を駆
動する第1のインバータ11を構成し、NMOS10と
抵抗8とで前記NMOS2を駆動する第2のインバータ
12を構成している。尚、101は入力端子、102は
出力端子である。
In FIG. 1, a P-channel MOS transistor (hereinafter abbreviated as PMOS) 1 and an N-channel MO transistor are shown.
S transistor (hereinafter, abbreviated as NMOS) 2
A complementary MOS circuit (hereinafter referred to as CMOS) is configured. The PMOS 9 and the resistor form a first inverter 11 that drives the PMOS 1, and the NMOS 10 and the resistor 8 form a second inverter 12 that drives the NMOS 2. Incidentally, 101 is an input terminal and 102 is an output terminal.

【0004】図4にその動作波形を示す。第1のインバ
ータ11の出力波形、即ちPMOS1の入力波形G1
と、第2のインバータ12の出力波形、即ちNMOS2
の入力波形G2とでPMOS1とNMOS2を別々に駆
動することにより、貫通電流を減らし、電源及び接地配
線に発生する雑音を小さくすることができる。一方、第
1のインバータ11の抵抗7,及び第2のインバータ1
2の抵抗8を大きくすることにより、CMOS回路のP
MOS1,NMOS2のターンオンを遅くし、浮遊容量
による充放電電流の最大値を小さくしている。
FIG. 4 shows the operation waveform. The output waveform of the first inverter 11, that is, the input waveform G1 of the PMOS1
And the output waveform of the second inverter 12, that is, NMOS2
By separately driving the PMOS 1 and the NMOS 2 with the input waveform G2, the through current can be reduced and the noise generated in the power supply and the ground wiring can be reduced. On the other hand, the resistance 7 of the first inverter 11 and the second inverter 1
By increasing the resistance 8 of 2
The turn-on of MOS1 and NMOS2 is delayed, and the maximum value of the charging / discharging current due to the stray capacitance is reduced.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
PMOS1及びNMOS2のターンオンを遅くすると、
それだけ速度が遅くなるという問題がある。尚、抵抗7
をNMOSで構成し、抵抗8をPMOSで構成したCM
OS型インバータの場合でも、速度が遅くなる問題は同
じである。本発明の目的は、このような速度の低下を生
じることなく雑音や充放電電流の最大値を低減して安定
動作を保証したCMOS型出力回路を提供することにあ
る。
However, if the turn-on of these PMOS1 and NMOS2 is delayed,
There is a problem that the speed becomes slower. In addition, resistance 7
CM consisting of NMOS and resistor 8 consisting of PMOS
Even in the case of the OS type inverter, the problem that the speed becomes slow is the same. An object of the present invention is to provide a CMOS type output circuit in which stable operation is ensured by reducing the maximum value of noise and charge / discharge current without causing such a decrease in speed.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、CMOS型の
出力インバータを2個以上有し、第1の出力インバータ
と第2以降の出力インバータを構成するそれぞれのPチ
ャネルMOSトランジスタとNチャネルMOSトランジ
スタの各ゲート間に抵抗を介挿するとともに、各トラン
ジスタのゲート間にゲート電位をずらすためのPチャネ
ルMOSトランジスタとNチャネルMOSトランジスタ
を接続している。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has two or more CMOS type output inverters, and each P-channel MOS transistor and N-channel MOS transistor constituting a first output inverter and a second and subsequent output inverters. A resistor is inserted between the gates of the transistors, and a P-channel MOS transistor and an N-channel MOS transistor for shifting the gate potential are connected between the gates of the transistors.

【0007】[0007]

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例のCMOS型出力回路であ
る。図において、101は入力端子、102は出力端子
であり、これらの間にはPMOS1とNMOS2で構成
する第1の出力インバータと、PMOS3とNMOS4
で構成する第2の出力インバータが接続される。即ち、
PMOS1,3のドレインとNMOS2,4のドレイン
は出力端子102に接続され、CMOSインバータを構
成している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a CMOS type output circuit of an embodiment of the present invention. In the figure, 101 is an input terminal, 102 is an output terminal, and between these are a first output inverter composed of PMOS1 and NMOS2, and PMOS3 and NMOS4.
Is connected to the second output inverter. That is,
The drains of the PMOSs 1 and 3 and the drains of the NMOSs 2 and 4 are connected to the output terminal 102 to form a CMOS inverter.

【0008】また、前記入力端子101はPMOS2
1,22及びNMOS23,24のゲートに接続され
る。PMOS21のドレインはNMOS24のドレイン
とPMOS22のソースに接続され、更にPMOS1の
ゲートに接続されると同時に抵抗13を介してPMOS
3のゲートに接続される。一方、NMOS23のドレイ
ンはPMOS22のドレインとNMOS24のソースに
接続され、更にNMOS2のゲートに接続されると同時
に抵抗14を介してNMOS4のゲートに接続される。
The input terminal 101 is a PMOS 2
1, 22 and the gates of the NMOSs 23, 24. The drain of the PMOS 21 is connected to the drain of the NMOS 24 and the source of the PMOS 22, and further connected to the gate of the PMOS 1, and at the same time, the PMOS is connected via the resistor 13.
3 gate. On the other hand, the drain of the NMOS 23 is connected to the drain of the PMOS 22 and the source of the NMOS 24, further connected to the gate of the NMOS 2, and at the same time connected to the gate of the NMOS 4 via the resistor 14.

【0009】このCMOS型出力回路の動作は、PMO
S22よりPMOS21のサイズ比(W/L,W:ゲー
ト幅,L:ゲート長))を大きくし、またNMOS24
よりNMOS23のサイズ比を大きくすることにより、
それぞれの出力波形、即ちPMOS1とNMOS2の入
力波形G1,G2を図4に示すようなずれの生じた動作
波形とすることができる。これにより、PMOS1とN
MOS2で構成する第1の出力インバータと、PMOS
3とNMOS4で構成する第2の出力インバータの貫通
電流を無くすことができる。一方、第2の出力インバー
タのPMOS3とNMOS4は抵抗13,14を介して
駆動されるため、入力波形が鈍化され、ターンオンが大
きくなる。換言すると、充放電電流の最大値が小さくな
る。ただし、第1の出力インバータのPMOS1とNM
OS2には抵抗が介挿されていないため、入力波形が鈍
化されることはなく、高速動作が保証される。
The operation of this CMOS type output circuit is performed by the PMO.
The size ratio (W / L, W: gate width, L: gate length) of the PMOS 21 is increased from S22, and the NMOS 24
By increasing the size ratio of the NMOS 23,
The respective output waveforms, that is, the input waveforms G1 and G2 of the PMOS1 and the NMOS2 can be set to the operation waveforms in which the deviations are generated as shown in FIG. This allows PMOS1 and N
A first output inverter composed of MOS2, and a PMOS
It is possible to eliminate the shoot-through current of the second output inverter constituted by 3 and the NMOS 4. On the other hand, since the PMOS 3 and the NMOS 4 of the second output inverter are driven via the resistors 13 and 14, the input waveform is blunted and turn-on becomes large. In other words, the maximum value of charge / discharge current becomes small. However, PMOS1 and NM of the first output inverter
Since no resistor is inserted in OS2, the input waveform is not blunted, and high-speed operation is guaranteed.

【0010】また、第1の出力インバータより第2の出
力インバータの駆動能力を大きくしておくことより充放
電電流の最大値をより小さくすることができる。ひいて
は出力同時動作時の過渡電流を小さくすることができ
る。なお、第1のインバータは高速動作のために抵抗に
よる入力波形の遅れを行っていないが、高速動作が要求
されなければゲートに抵抗を設けてもよい。
Further, the maximum value of the charging / discharging current can be made smaller by making the driving capability of the second output inverter larger than that of the first output inverter. As a result, the transient current during simultaneous output operation can be reduced. Although the first inverter does not delay the input waveform due to the resistance for high speed operation, a resistance may be provided in the gate if high speed operation is not required.

【0011】図2は本発明の第2実施例を示すCMOS
型出力回路である。この実施例では、図1の回路にPM
OS5とNMOS6からなる第3のインバータを接続す
るとともに、抵抗15,16を接続した構成とされてい
る。入力波形を鈍化させるために抵抗15は抵抗13と
PMOS5のゲートの間に設けられ、抵抗16は抵抗1
4とNMOS16のゲートの間に介挿されている。この
回路では、第3の出力インバータの入力波形は第2の出
力インバータより鈍化されているため、第3の出力イン
バータのターンオンはより大きくなり、充放電電流は第
2の出力インバータより小さくされる。
FIG. 2 is a CMOS showing a second embodiment of the present invention.
It is a type output circuit. In this embodiment, PM is added to the circuit of FIG.
The configuration is such that the third inverter composed of the OS 5 and the NMOS 6 is connected, and the resistors 15 and 16 are connected. The resistor 15 is provided between the resistor 13 and the gate of the PMOS 5, and the resistor 16 is provided to reduce the input waveform.
4 and the gate of the NMOS 16 are inserted. In this circuit, since the input waveform of the third output inverter is slower than that of the second output inverter, the turn-on of the third output inverter is larger and the charge / discharge current is smaller than that of the second output inverter. .

【0012】[0012]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、2個以上
の出力インバータのゲート間に抵抗を介挿してターンオ
ン時間をずらすことで充放電電流の最大値を小さくし、
かつ各ゲート間にPMOSとNMOSを接続してゲート
電位にずれを生じさせて貫通電流を抑制することによ
り、半導体集積回路の同時動作時の雑音を小さく抑える
ことができる、半導体集積回路の安定動作を保証する効
果がある。
As described above, according to the present invention, the maximum value of the charging / discharging current is reduced by inserting a resistor between the gates of two or more output inverters and shifting the turn-on time.
In addition, stable operation of the semiconductor integrated circuit can be suppressed by connecting the PMOS and the NMOS between the respective gates to generate a shift in the gate potential and suppress the through current, thereby suppressing noise during simultaneous operation of the semiconductor integrated circuit. Has the effect of guaranteeing.

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

【図1】本発明の第1実施例の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施例の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a second embodiment of the present invention.

【図3】従来のCMOS出力回路の一例の回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram of an example of a conventional CMOS output circuit.

【図4】各部の波形を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a waveform of each part.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,3,5,9,21,22 PMOS 2,4,6,10,23,24 NMOS 7,8,13〜16 抵抗 1,3,5,9,21,22 PMOS 2,4,6,10,23,24 NMOS 7,8,13-16 resistance

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 CMOS型の出力インバータを2個以上
有し、第1の出力インバータと第2以降の出力インバー
タを構成するそれぞれのPチャネルMOSトランジスタ
とNチャネルMOSトランジスタの各ゲート間に抵抗を
介挿するとともに、前記各トランジスタのゲート間にゲ
ート電位をずらすためのPチャネルMOSトランジスタ
とNチャネルMOSトランジスタを接続したことを特徴
とするCMOS型出力回路。
1. A resistance value is provided between the gates of P-channel MOS transistors and N-channel MOS transistors forming the first output inverter and the second and subsequent output inverters, respectively. A CMOS-type output circuit, characterized in that a P-channel MOS transistor and an N-channel MOS transistor for connecting the gate potentials of the respective transistors are connected to each other while being interposed.
JP4225181A 1992-07-31 1992-07-31 Cmos output circuit Pending JPH0653430A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014195241A (en) * 2013-02-28 2014-10-09 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014195241A (en) * 2013-02-28 2014-10-09 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
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