JPH0685633A - 半導体集積回路における出力バッファ回路 - Google Patents

半導体集積回路における出力バッファ回路

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JPH0685633A
JPH0685633A JP25719492A JP25719492A JPH0685633A JP H0685633 A JPH0685633 A JP H0685633A JP 25719492 A JP25719492 A JP 25719492A JP 25719492 A JP25719492 A JP 25719492A JP H0685633 A JPH0685633 A JP H0685633A
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mos transistor
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Harumi Kono
治美 河野
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Oki Micro Design Miyazaki Co Ltd
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Oki Micro Design Miyazaki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 負荷容量の充放電の際に半導体集積回路内の
接地電位に発生する電源ノイズを抑制し得る出力バッフ
ァ回路を提供する。 【構成】 オープンドレイン回路の出力バッファ回路に
おいて、負荷容量Cを充放電駆動する出力MOSトラン
ジスタ13のゲートに、その出力MOSトランジスタ1
3をオン状態とするための制御電圧をインバータ14を
介して供給する径路として、第1の制御MOSトランジ
スタ17による径路と第2の制御MOSトランジスタ1
8による径路とを設け、これら径路を出力MOSトラン
ジスタ13のゲート電位Gのレベルおよび出力端子12
の電位OUTのレベルに基づいて切り換えるようにし
て、出力MOSトランジスタ13のゲート電位Gのレベ
ルを徐々に変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路におけ
る出力負荷を駆動する出力バッファ回路に関し、特に出
力負荷を高速で駆動するオープンドレイン回路構成の出
力バッファ回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現在、半導体集積回路の高速化に伴い、
データの出力の際に出力バッファ回路が出力負荷を高速
で駆動することが必要とされている。従来、この種の出
力バッファ回路として、図4に示す如きオープンドレイ
ン回路構成のものが使用されている。すなわち、図4に
おいて、出力端子42に接続された負荷容量Cに対して
N型MOSトランジスタからなる出力MOSトランジス
タ43が並列に接続されており、この出力MOSトラン
ジスタ43はインバータ44によって入力端子41に印
加される入力電圧に応じて駆動される構成となってい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体集積
回路においては、パッケージの端子ピン等の寄生インダ
クタンスの発生は避けられなく、したがって、上述した
出力バッファ回路にあっても、出力MOSトランジスタ
43のソースと接地間に接地端子(ピン)の寄生インダ
クタンスLが存在する。このため、高速に負荷容量Cの
放電を行った場合、出力MOSトランジスタ43を通っ
て過渡電流が一気に流れると、寄生インダクタンスLが
存在することによって逆起電力が発生し、出力MOSト
ランジスタ43のソース電位を持ち上げるように作用す
る。これにより、図5に示すように、半導体集積回路内
の接地電位Vssのふらつき、即ち電源ノイズVGが発生
する。そして、この現象が半導体集積回路の誤動作の原
因となる。
【0004】本発明は、上述した点に鑑みてなされたも
のであり、負荷容量の充放電の際に半導体集積回路内の
接地電位に発生する電源ノイズの抑制し得る出力バッフ
ァ回路を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による出力バッフ
ァ回路は、半導体集積回路における出力負荷を駆動する
出力バッファ回路であって、出力端子に接続された負荷
容量を充放電駆動する出力トランジスタと、互いに直列
接続されかつ各制御電極が入力端子に共通接続された逆
導電型の一対のトランジスタからなり、出力トランジス
タを駆動するインバータと、出力トランジスタの制御電
極の電位レベルに基づいてインバータへの電源供給の制
御をなす第1の制御トランジスタと、出力端子の電位レ
ベルに基づいてインバータへの電源供給の制御をなす少
なくとも1個の第2の制御トランジスタとを備えた構成
となっている。
【0006】
【作用】出力トランジスタの制御電極に、その出力トラ
ンジスタをオン状態とするための制御電圧を供給する径
路として、第1の制御トランジスタによる径路と第2の
制御トランジスタによる径路とを設け、これら径路を出
力トランジスタの制御電極の電位レベルおよび出力端子
の電位レベルに基づいて切り換える。これにより、出力
トランジスタの制御電極の電位レベルが徐々に変化する
ことになるため、出力トランジスタを通して流れる過渡
電流を抑えることができる。その結果、寄生インダクタ
ンスに起因して発生する電源ノイズを抑制できる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は、オープンドレイン回路構成の本発
明による出力バッファ回路の一実施例を示す回路図であ
る。図1において、負荷容量Cが接続された出力端子1
2と接地間には、負荷容量Cを充放電駆動するN型MO
Sトランジスタからなる出力MOSトランジスタ13が
接続されている。この出力MOSトランジスタ13のソ
ースと接地間には、接地端子(図示せず)の寄生インダ
クタンスLが存在する。
【0008】出力MOSトランジスタ13は、インバー
タ14によって入力端子11に印加される入力電圧に応
じて駆動される。インバータ14は、互いに直列接続さ
れた一対のP型MOSトランジスタ15およびN型MO
Sトランジスタ16によって構成されている。このイン
バータ14において、P型MOSトランジスタ15およ
びN型MOSトランジスタ16の各ゲート(制御電極)
が入力端子11に共通に接続され、ドレイン共通接続点
が出力MOSトランジスタ13のゲートに接続されてい
る。N型MOSトランジスタ16のソースは接地されて
いる。
【0009】P型MOSトランジスタ15のソースは、
共にP型MOSトランジスタからなる第1の制御MOS
トランジスタ17および第2の制御MOSトランジスタ
18の各ドレインに接続されている。第1の制御MOS
トランジスタ17のゲートは、出力MOSトランジスタ
13のゲートに接続されている。一方、第2の制御MO
Sトランジスタ18のゲートは、出力端子12に接続さ
れている。そして、第1,第2の制御MOSトランジス
タ17,18の各ドレインには電源電圧が印加される。
【0010】次に、上記構成の本発明による出力バッフ
ァ回路における出力端子12の立下がり時の回路動作に
ついて、図2の動作波形図を参照しつつ説明する。先
ず、入力端子11の電位INが“H”レベルにあり、負
荷容量Cが充電されている状態にある場合には、インバ
ータ14のN型MOSトランジスタ16がオン状態、P
型MOSトランジスタ15がオフ状態のため、出力MO
Sトランジスタ13のゲート電位Gは“L”レベルとな
る。これにより、出力MOSトランジスタ13はオフ状
態、第1の制御MOSトランジスタ17はオン状態、第
2の制御MOSトランジスタ18はオフ状態となる。
【0011】この状態から、入力端子11の電位INを
“H”レベルから“L”レベルに変化させると、インバ
ータ14のN型MOSトランジスタ16がオフ状態、P
型MOSトランジスタ15がオン状態になり、出力MO
Sトランジスタ13のゲート電位Gが“L”レベルから
“H”レベルに変化しようとするため、出力MOSトラ
ンジスタ13がオン状態になり始める。これにより、出
力端子12の電位OUTは“H”レベルから“L”レベ
ルに変化を始める。
【0012】しかし、出力MOSトランジスタ13のゲ
ート電位Gが“H”レベルに近づくことにより、第1の
制御MOSトランジスタ17がオフ状態に近づくため、
出力MOSトランジスタ13のゲート電位Gのレベル
は、第1の制御MOSトランジスタ17の径路からだけ
では完全な“H”レベルとはならない(期間t1 )。と
ころが、このとき、出力端子12の電位OUTが“L”
レベルに近づくことにより、第2の制御MOSトランジ
スタ18がオン状態となるため、この径路により、出力
MOSトランジスタ13のゲート電位Gは完全な“H”
レベルとなる(期間t2 )。
【0013】上述したように、オープンドレイン回路構
成の出力バッファ回路において、出力MOSトランジス
タ13のゲートに、その出力MOSトランジスタ13を
オン状態とするための制御電圧を供給する径路として、
第1の制御MOSトランジスタ17による径路と第2の
制御MOSトランジスタ18による径路とを設け、これ
ら径路を出力MOSトランジスタ13のゲート電位Gお
よび出力端子12の電位OUTに基づいて切り換えるよ
うにしたので、出力MOSトランジスタ13のゲート電
位Gのレベルを徐々に変化させることができる。これに
より、負荷容量Cを放電する際に、出力MOSトランジ
スタ13を通して流れる過渡電流を抑えることができる
ため、図2と図5との対比から明らかなように、寄生イ
ンダクタンスLを過渡電流が流れることに起因して発生
する電源ノイズVGを抑制できる。
【0014】なお、上記実施例では、放電時の電源ノイ
ズVGを抑制する場合について説明したが、図3に示す
ように、出力MOSトランジスタとしてP型MOSトラ
ンジスタを、第1の制御MOSトランジスタとしてN型
MOSトランジスタを、第2の制御MOSトランジスタ
としてP型MOSトランジスタをそれぞれ用いたカレン
トフォース出力バッファ回路構成とすることにより、充
電時の電源ノイズを抑制することもできる。さらに、図
1の出力バッファ回路と図3の出力バッファ回路を併用
することにより、充電時の電源ノイズおよび放電時の電
源ノイズを共に抑制できる。
【0015】また、上記実施例においては、出力MOS
トランジスタ13をオン状態とするための制御電圧を供
給する径路として、第1の制御MOSトランジスタ17
による径路と第2の制御MOSトランジスタ18による
径路との2つの径路を設けるとしたが、第2の制御MO
Sトランジスタとして複数個のMOSトランジスタを用
いて径路を複数個設け、これらのMOSトランジスタを
出力端子12の電位OUTのレベルに応じて順にオン状
態にするように構成することも可能である。この構成に
よれば、出力MOSトランジスタ13のゲート電位Gの
レベルをより緩やかに変化させることができるので、電
源ノイズVGをより確実に抑制できる。
【0016】またさらに、上記実施例では、MOSトラ
ンジスタを用いた回路構成の出力バッファ回路に適用し
た場合について説明したが、本発明は、この種の回路構
成への適用に限定されるものではない。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
出力トランジスタの制御電極に、その出力トランジスタ
をオン状態とするための制御電圧を供給する径路とし
て、第1の制御トランジスタによる径路と第2の制御ト
ランジスタによる径路とを設け、これら径路を出力トラ
ンジスタの制御電極の電位レベルおよび出力端子の電位
レベルに基づいて切り換えるようにしたことにより、出
力トランジスタの制御電極の電位レベルが徐々に変化
し、出力トランジスタを通して流れる過渡電流を抑える
ことができるので、負荷容量を充放電する際に寄生イン
ダクタンスに起因して発生する電源ノイズを抑制でき、
その結果、電源ノイズによる半導体集積回路の誤動作を
防止できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】オープンドレイン回路構成の本発明による出力
バッファ回路の一実施例を示す回路図である。
【図2】本発明の回路動作を説明するための動作波形図
である。
【図3】本発明による出力バッファ回路の他の実施例を
示す回路図である。
【図4】出力バッファ回路の従来例を示す回路図であ
る。
【図5】従来例の回路動作を説明するための動作波形図
である。
【符号の説明】
11 入力端子 12 出力端子 13 出力MOSトランジスタ 14 インバータ 17 第1の制御MOSトランジスタ 18 第2の制御MOSトランジスタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体集積回路における出力負荷を駆動
    する出力バッファ回路であって、 出力端子に接続された負荷容量を充放電駆動する出力ト
    ランジスタと、 互いに直列接続されかつ各制御電極が入力端子に共通接
    続された逆導電型の一対のトランジスタからなり、前記
    出力トランジスタを駆動するインバータと、 前記出力トランジスタの制御電極の電位レベルに基づい
    て前記インバータへの電源供給の制御をなす第1の制御
    トランジスタと、 前記出力端子の電位レベルに基づいて前記インバータへ
    の電源供給の制御をなす少なくとも1個の第2の制御ト
    ランジスタとを備えたことを特徴とする半導体集積回路
    における出力バッファ回路。
JP25719492A 1992-08-31 1992-08-31 半導体集積回路における出力バッファ回路 Expired - Fee Related JP3263145B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007266929A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Fujitsu Ltd オープンドレイン出力回路

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