JPH07230348A - 出力回路 - Google Patents

出力回路

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JPH07230348A
JPH07230348A JP6019432A JP1943294A JPH07230348A JP H07230348 A JPH07230348 A JP H07230348A JP 6019432 A JP6019432 A JP 6019432A JP 1943294 A JP1943294 A JP 1943294A JP H07230348 A JPH07230348 A JP H07230348A
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宏 茂原
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昌典 衣笠
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Abstract

(57)【要約】 【目的】出力をフルスイングさせることができ、かつ複
数の出力を接続して使用する場合に異なる値の電源電位
が供給されていても電源間に電流が流れることを防止す
ることができる出力回路を提供することを目的とする。 【構成】出力段がPチャネル及びNチャネルMOSトラ
ンジスタP1、N1で構成され、両MOSトランジスタ
のゲートを駆動するための制御信号を発生する手段がN
ANDゲート、NORゲートNOR1及びインバータI
NV1を用いて構成されている。出力段のPチャネルM
OSトランジスタP1はソースとバックゲートとは電位
的に分離されており、このMOSトランジスタP1のバ
ックゲートとゲートとの間にはPチャネルMOSトラン
ジスタP8のソース、ドレイン間が接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は半導体集積回路におい
て信号を出力する出力回路に関する。
【0002】
【従来の技術】コンピュータ等の電子機器において、信
号は共通のバスライン上を伝達される。図54はバスラ
イン・アプリケーションにおける典型的な接続の一例を
示す回路図である。バスライン 500には出力回路である
2個のトライステート・バッファ 501、 502からそれぞ
れ信号が出力される。上記両トライステート・バッファ
はCMOS構成のものであり、イネーブル信号EN1、
EN2がアクティブにされることにより入力信号IN
1、IN2に応じた信号を上記バスライン 500上に出力
し、イネーブル信号EN1、EN2がインアクティブに
される場合には出力が高インピーダンス状態にされる。
なお、ここで上記両トライステート・バッファ 501、 5
02には値が異なる別々の電源電位Vcc1 、Vcc2 が供給
されているとする。なお、トライステート・バッファ内
では寄生ダイオード 503が図示の極性で電源と出力ノー
ドとの間に挿入されている。
【0003】ところで、上記トライステート・バッファ
としてCMOS構成のものを使用した場合、図55に示
すようにその出力段にはPチャネル及びNチャネルMO
Sトランジスタ 511、 512が設けられる。なお、Pチャ
ネルMOSトランジスタ 511のゲート制御信号は入力信
号INとイネーブル信号ENを反転するインバータ 513
の出力とが供給されるNANDゲート 514によって形成
され、PチャネルMOSトランジスタ 512のゲート制御
信号はイネーブル信号ENと入力信号INとが供給され
るNORゲート 515によって形成される。従って、出力
ノード 516にはPチャネルMOSトランジスタ 511のP
型ドレイン拡散層と、NチャネルMOSトランジスタ 5
12のN型ドレイン拡散層とが接続され、出力ノード 516
とPチャネルMOSトランジスタ 511のバックゲートと
の間には寄生pn接合ダイオード517が形成される。前
記図54中の寄生ダイオード 503はこのpn接合ダイオ
ードを示したものである。
【0004】いま、図54中の一方のトライステート・
バッファ 502が高レベルの信号を出力し、他方のトライ
ステート・バッファ 501は出力が高インピーダンス状態
になっている場合を考える。このとき、上記両電源電位
Vcc1 、Vcc2 と、MOSトランジスタのドレイン拡散
層とバックゲートとの間のpn接合のビルトイン電位V
fとの間にVcc1 <Vcc2 −Vfの関係が成立すると、
上記ダイオード 503が順バイアス状態となり、図54中
に示すようにこのダイオードを介してVcc1 の電源から
Vcc2 の電源に電流Iが流れてしまう。
【0005】このような電流が流れないようにするため
には、出力ノードに接続される出力段をNチャネルMO
Sトランジスタのみで構成することが考えられる。その
例を図56に示す。このトライステート・バッファの出
力段には2個のNチャネルMOSトランジスタ 518、 5
12が設けられる。一方のMOSトランジスタ 518のゲー
ト制御信号はイネーブル信号ENと入力信号INを反転
するインバータ 513の出力とが供給されるNORゲート
519によって形成される。他方のNチャネルMOSトラ
ンジスタ 512のゲート制御信号は、図55の場合と同様
にイネーブル信号ENと入力信号INとが供給されるN
ORゲート 515によって形成される。
【0006】しかしながら、図56のように出力段をN
チャネルMOSトランジスタのみで構成した場合、出力
ノード 516から接地電位を出力することはできるが、電
源電位Vccをそのまま出力することはできずNチャネル
MOSトランジスタのしきい値の分だけ信号レベルが低
下してしまう。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このように従来では、
バスラインを介して複数の出力回路を接続して使用する
とき、出力回路に異なる値の電源電位が供給されている
場合には電源間に電流が流れるという不都合が生じる。
また、このような電流が流れないようにすると、今度は
出力がフルスイングしなくなるという不都合が生じる。
【0008】この発明は上記のような事情を考慮してな
されたものであり、その目的は、出力をフルスイングさ
せることができ、かつ複数の出力を接続して使用する場
合に異なる値の電源電位が供給されていても電源間に電
流が流れることを防止することができる出力回路を提供
することである。
【0009】
【課題を解決するための手段とその作用】この発明の出
力回路は、ソース、ドレイン、ゲート及びバックゲート
を有し、ソースとバックゲートとが電位的に分離された
MOSトランジスタと、上記MOSトランジスタのバッ
クゲートとゲートとの間に挿入されたスイッチ手段とを
具備している。この発明によれば、MOSトランジスタ
のソースとバックゲートとが電位的に分離されているた
め、ドレインにそのソース電位よりも高い電位が供給さ
れる場合でも、ドレインとバックゲートとの間に存在す
る寄生pn接合ダイオードを介してソース側に電流が流
れることがない。また、MOSトランジスタのバックゲ
ートとソースとの間に存在する寄生pn接合ダイオード
により、バックゲートにはソース電位に対しこの寄生p
n接合ダイオードのビルトイン電位に対応した値だけレ
ベルシフトした電位が得られ、この電位がスイッチ手段
を介してMOSトランジスタのゲートに供給される。従
って、MOSトランジスタの外部から信号を供給しなく
てもゲートは電位的に浮遊状態にはならず、そのゲート
電位によってMOSトランジスタをオフ状態にすること
ができる。
【0010】また、この発明の出力回路は、ソース、ド
レイン、ゲート及びバックゲートを有し、ソースとバッ
クゲートとが電位的に分離されたMOSトランジスタ
と、上記MOSトランジスタのソースとバックゲートと
の間に形成される寄生pn接合ダイオードの接合間電圧
にほぼ等しい電圧を発生し、ソース電位に加えるもしく
は減じた電圧を発生する電圧発生手段と、上記電圧発生
手段の出力と上記MOSトランジスタのゲートとの間に
挿入されたスイッチ手段とを具備している。この発明で
は、MOSトランジスタを外部の信号によらずにオフ状
態にするための電圧発生手段を上記MOSトランジスタ
のソースとバックゲートとの間に発生する寄生pn接合
ダイオードを用いずに形成している。
【0011】
【実施例】以下図面を参照してこの発明を実施例により
説明する。図1はこの発明に係る出力回路の第1の実施
例による詳細な回路図である。この出力回路の基本的な
構成は、前記図55に示す従来回路の場合と同様に出力
段がPチャネル及びNチャネルMOSトランジスタで構
成され、両MOSトランジスタのゲートを駆動するため
の制御信号を発生する手段がNANDゲート、NORゲ
ート及びインバータ等を用いて構成されている。出力段
のPチャネルMOSトランジスタ(以下PチャネルMO
SトランジスタをPMOSトランジスタと称する)P1
とNチャネルMOSトランジスタ(以下NチャネルMO
SトランジスタをNMOSトランジスタと称する)N1
のドレインは共に出力端子Yに接続されている。PMO
SトランジスタP1のソースは電源電位(Vcc)ノード
に接続され、NMOSトランジスタN1のソースは接地
電位ノードに接続されている。
【0012】一般的な半導体装置の場合、PMOSトラ
ンジスタのバックゲートはソースと同電位にされる。し
かし、この実施例ではPMOSトランジスタP1のソー
スとバックゲートとは電位的に分離されている。なお、
このPMOSトランジスタP1を含み後述するPMOS
トランジスタも全てソースとバックゲートとが電位的に
分離されており、後述する全てのPMOSトランジスタ
のバックゲートは共通に接続されているものとする。ま
た、NMOSトランジスタN1を含み後述するNMOS
トランジスタの全てはバックゲートとソースとが同電位
にされる。
【0013】PMOSトランジスタTP1とTP2及び
NMOSトランジスタTN1とTN2は、上記PMOS
トランジスタP1のゲート駆動信号を発生するNAND
ゲートを構成している。すなわち、PMOSトランジス
タTP1、TP2のソースは共通に接続され、ドレイン
も共通に接続され、この共通ドレインノードは上記PM
OSトランジスタP1のゲートノードに接続されてい
る。また、上記ゲートノードと接地電位ノードとの間に
はNMOSトランジスタTN1、TN2の各ドレイン、
ソース間が直列に接続されている。また、PMOSトラ
ンジスタTP1のゲートとNMOSトランジスタTN1
のゲートとが共通に接続され、この共通ゲートノードに
はインバータINV1を介してイネーブル信号/ENが
供給される。また、PMOSトランジスタTP2のゲー
トとNMOSトランジスタTN2のゲートとが共通に接
続され、この共通ゲートノードには入力信号/INが供
給される。NORゲートNOR1は上記NMOSトラン
ジスタN1のゲート駆動信号を発生するものであり、イ
ネーブル信号/ENと入力信号/INが供給される。
【0014】上記PMOSトランジスタP1のバックゲ
ートにはPMOSトランジスタP2のドレインとバック
ゲートとが接続されている。このPMOSトランジスタ
P2のソースは電源電位ノードに接続され、ゲートは上
記出力端子Yに接続されている。上記PMOSトランジ
スタTP1、TP2の共通ソースノードにはPMOSト
ランジスタP4のドレインが接続されている。このPM
OSトランジスタP4のソースは電源電位ノードに接続
されている。上記PMOSトランジスタP1のバックゲ
ートと上記出力端子Yとの間には、PMOSトランジス
タP6のソース、ドレイン間が接続されている。このP
MOSトランジスタP6のゲートは電源電位ノードに接
続されている。
【0015】PMOSトランジスタP9とNMOSトラ
ンジスタN2は、上記インバータINV1の出力EN、
接地電位及び上記出力端子Yにおける電位に応じた制御
信号を発生するものであり、PMOSトランジスタP9
のソースは上記出力端子Yに接続され、PMOSトラン
ジスタP9とNMOSトランジスタN2のドレインとゲ
ートは互いに共通接続され、NMOSトランジスタN2
のソースは接地電位ノードに接続されている。
【0016】また、PMOSトランジスタP8のソー
ス、ドレイン間は、上記PMOSトランジスタP1のバ
ックゲートと上記PMOSトランジスタP4のドレイン
との間に接続されている。さらに、PMOSトランジス
タP11のソース、ドレイン間は電源電位ノードと上記
PMOSトランジスタP1のバックゲートとの間に接続
されている。そして、上記PMOSトランジスタP9と
NMOSトランジスタN2の共通ドレインノードの信号
が上記PMOSトランジスタP11、P4の両ゲートに
供給される。また、上記信号ENが上記PMOSトラン
ジスタP8のゲートに供給される。
【0017】ところで、一般にNMOSトランジスタは
P型基板に形成され、PMOSトランジスタはN型基板
に形成される。この実施例回路を単一基板に形成し、集
積回路として構成する場合、ここでは説明の便宜上、図
2に示すようにP型基板を用いるとする。従って、上記
各PMOSトランジスタはP型基板11内のNウエル12に
形成され、NMOSトランジスタはP型基板11に形成さ
れる。前記のように上記出力端子Yには電源電位Vccよ
りも高い電位が印加される可能性がある。このため、通
常、VccにバイアスされるN型基板を使用することはで
きない。なぜなら、N型基板にPMOSトランジスタの
ドレインとなるP型拡散層が形成されており、ドレイン
とN型基板との間には寄生pn接合ダイオードが形成さ
れるから、出力端子YにVccよりも高い電位が印加され
るとこの寄生pn接合ダイオードが順方向にバイアスさ
れて不要な電流が流れるからである。従って、上記図1
中では、PMOSトランジスタP1、P2、P4、P
6、P8、P9、P11、TP1、TP2のバックゲー
トがNウエルであることを示す符号Nwellを付してい
る。また、上記PMOSトランジスタは全て同じNウエ
ルNwell内に形成される必要はなく、互いに電気的に接
続された別々のNウエル内に形成されていてもよい。な
お、上記PMOSトランジスタTP1とTP2のバック
ゲートはPMOSトランジスタP4のドレインに接続す
るようにしてもよい。
【0018】次に上記出力回路の動作を説明する。な
お、説明に当たっては、VccレベルをH、接地レベルを
Lとし、PMOSトランジスタのしきい値電圧をVtp(P
x)(xは1、2、…)で表すものとする。
【0019】まず、イネーブル信号/ENがLにされて
いるイネーブル状態のときの動作を説明する。この場合
には入力信号/INのレベルに応じて出力段のPMOS
トランジスタP1もしくはNMOSトランジスタN1の
いずれかがオン状態となり、出力端子Yの信号はHもし
くはLとなる。また、/ENがLなので、インバータI
NV1の出力ENはHになる。従ってNMOSトランジ
スタN2がオンし、PMOSトランジスタP9はオフす
る。これにより、PMOSトランジスタP11とP4の
ゲートノードがLにされて両MOSトランジスタはオン
する。上記両PMOSトランジスタがオンすることによ
り、PMOSトランジスタのバックゲートNwellはVcc
にプルアップされ、PMOSトランジスタTP1、TP
2の共通ソースノードもVccにプルアップされる。ま
た、PMOSトランジスタP8はオフしている。従っ
て、PMOSトランジスタTP1とTP2及びNMOS
トランジスタTN1とTN2からなるNANDゲートは
動作可能な状態となる。すなわち、イネーブル状態のと
き、この回路は通常のトライステート・バッファと同じ
動作をすることを意味している。
【0020】次にイネーブル信号/ENがHにされてい
るディセーブル状態のときの動作を説明する。この場合
は入力信号/INの状態にかかわらず、出力端子Yは高
インピーダンス状態になる。いま、/ENはHなので、
NORゲートNOR1の出力はLであり、NMOSトラ
ンジスタN1はオフする。また、この出力回路が前記図
60に示すようにバスラインに接続して使用されている
場合、他の出力回路の出力状態に応じて出力端子Yは次
の3つの状態を取り得る。すなわち、第1の状態は出力
端子YがLの場合であり、第2の状態は出力端子YがH
の場合であり、第3の状態は出力端子YがVccよりも高
いレベルにされる場合である。
【0021】まず、第1の状態、すなわち出力端子Yが
Lのときは、出力端子YのLの信号によってPMOSト
ランジスタP2がオンし、PMOSトランジスタのバッ
クゲートNwellはVccにプルアップされる。いま、EN
はLなので、NMOSトランジスタN2はオフし、PM
OSトランジスタP9、P8はオンする。出力端子Yの
電位はPMOSトランジスタP9を介してPMOSトラ
ンジスタP11、P4の共通ゲートノードに伝達される
ので、その電位はVccと接地電位の中間電位となる。従
ってこの電位によっては、PMOSトランジスタP1
1、P4はオンする場合もある。一方、PMOSトラン
ジスタP8もオンしているので、PMOSトランジスタ
のバックゲートNwellの電位は、確実にPMOSトラン
ジスタTP1とTP2の共通ソースノードに伝達され
る。従って、PMOSトランジスタTP1とTP2及び
NMOSトランジスタTN1とTN2からなるNAND
ゲートは動作可能な状態となる。いま、/ENはHであ
り、ENはLであるから、PMOSトランジスタTP1
がオンし、PMOSトランジスタP1のゲートノードは
Vccにプルアップされる。これにより、PMOSトラン
ジスタP1はオフする。また、/ENはHであり、NO
RゲートNOR1の出力はLであるから、NMOSトラ
ンジスタN1もオフしている。従って、出力端子Yは高
インピーダンス状態に保たれる。
【0022】第2の状態、すなわち出力端子YがHのと
き、ENはLであり、NMOSトランジスタN2はオフ
し、PMOSトランジスタP9、P8は共にオンする。
そして、出力端子YのHの信号はPMOSトランジスタ
P9を介してPMOSトランジスタP4、P11の共通
ゲートノードに伝達され、その電位はVccとなる。従っ
て、両PMOSトランジスタP4、P11はオフする。
また、PMOSトランジスタP2も出力端子YのHの信
号によりオフする。このとき、PMOSトランジスタP
1のバックゲートの電位は、ソース電位Vccから、ソー
スとバックゲートとの間に寄生的に発生しているpn接
合ダイオードによるビルトイン電位Vf分だけ低下した
(Vcc−Vf)となる。そして、PMOSトランジスタ
P8がオンすることにより、この電位(Vcc−Vf)が
NANDゲートを構成するPMOSトランジスタTP1
とTP2の共通ソースノードに伝達される。また、EN
がLであるからPMOSトランジスタTP1もオンし、
上記電位(Vcc−Vf)はPMOSトランジスタP1の
ゲートノードに伝達される。ここで、Vtp(P1)>−Vf
の場合、PMOSトランジスタP1には電流が流れる
が、Vtp(P1)を−Vf>Vtp(P1)となるように設定する
ことにより、この電流を十分に小さくすることができ、
出力端子Yは高インピーダンス状態とみなすことができ
る。
【0023】第3の状態、すなわち出力端子YがVccよ
りも高いレベルVyにされるとき、従来では電源間に大
きな値の電流が流れていた。出力端子YにはVccよりも
高いレベルが印加されているので、Vy>Vcc+|Vtp
(P6)|の場合、PMOSトランジスタP6がオンするの
で、PMOSトランジスタのバックゲートNwellの電位
は出力端子Yと同じになる。このバックゲートNwellの
電位は、PMOSトランジスタP8を介してPMOSト
ランジスタP4のドレインのノードに伝達され、さらに
前記同様にPMOSトランジスタTP1を介してPMO
SトランジスタP1のゲートノードに伝達される。ま
た、ENはLなので、NMOSトランジスタN2はオフ
し、PMOSトランジスタP9、P8は共にオンする。
出力端子Yの電位はPMOSトランジスタP9を介して
PMOSトランジスタP11、P4の共通ゲートノード
に伝達される。従って、PMOSトランジスタP1、P
2、P11、P4のゲート、ソース間電圧は零となり、
それぞれオフする。従って、この場合も出力端子Yは高
インピーダンス状態に保たれる。
【0024】このように上記実施例の出力回路は、イネ
ーブル状態のときに出力端子Yは接地電位から電源電位
Vccまでフルスイングでき、ディセーブル状態のとき
は、たとえ出力端子Yが電源電位Vccよりも高い電位に
されても、出力端子Yから電源電位ノードに電流は流れ
込まなくなり、出力端子Yが電源電位Vcc以下の場合も
電源電位ノードから出力端子Yに電流は流れ出なくな
る。すなわち、高インピーダンス状態を維持することが
できる。
【0025】次にこの発明の第2の実施例を図3を用い
て説明する。上記図1の実施例回路において、イネーブ
ル信号/ENがLからHに変化する際の状況として、回
路がイネーブル状態で出力信号YがHにある状態から、
回路がディセーブル状態で出力信号YがHの状態に変化
した場合について考えてみる。回路がイネーブル状態で
出力信号YがHなので、PMOSトランジスタP1のゲ
ートノードはLになっている。回路がイネーブル状態か
らディセーブル状態に変化した場合、PMOSトランジ
スタP1をオフさせるためにそのゲートノードをHにす
る必要がある。ところが、ディセーブル状態で出力信号
YがHにされているため、NMOSトランジスタN2が
オフした直後に、PMOSトランジスタP11とP4の
供給ゲートノードはPMOSトランジスタP9を介して
Hにプルアップされる。すなわち、PMOSトランジス
タP11とP4は急速にオフする。従って、PMOSト
ランジスタP1のゲートノードは、PMOSトランジス
タP8とTP1を経由して前記のように(Vcc−Vf)
の電位までプルアップされる。この電位は前記のように
PMOSトランジスタP1のバックゲートとソースとの
間に寄生的に発生するpn接合ダイオードに電流が流れ
ることによって形成される。しかし、この電流は、Vcc
の電源電位ノードをエミッタ、バックゲートNwellをベ
ース、前記P型基板をコレクタとする寄生バイポーラト
ランジスタのベース電流に相当し、P型基板にエミッタ
・コレクタ電流が流れるので、ラッチアップを引き起こ
すトリガ電流になる可能性がある。
【0026】そこで、この第2の実施例回路では、この
ようなラッチアップが起こらないようにしたものであ
る。図3に示す第2の実施例回路が図1のものと異なっ
ている点は、前記インバータINV1の出力を反転する
インバータINV2と、このインバータINV2の出力
及びイネーブル信号/ENが供給されるNANDゲート
NAND1からなる信号遅延回路を設け、前記インバー
タINV1の出力に替えて、この信号遅延回路の出力を
前記PMOSトランジスタP9とNMOSトランジスタ
N2の共通ゲートノード及び前記PMOSトランジスタ
P8のゲートに供給するようにしたものである。
【0027】このような構成の出力回路において、イネ
ーブル信号/ENがLからHに変化した場合、まず、イ
ンバータINV1の出力ENがHからLに変化し、NM
OSトランジスタTN1がオフし、POSトランジスタ
TP1がオンする。インバータINV2及びNANDゲ
ートNAND1にはゲート遅延時間が存在するため、こ
の時点でNANDゲートNAND1の出力EN′はまだ
Hであり、PMOSトランジスタP11とP4はオンし
ている。さらにPMOSトランジスタP8はオフしてい
る。そして、上記ゲート遅延時間を、PMOSトランジ
スタP4による電流パスでPMOSトランジスタP1の
ゲートノードの電位がLからHにプルアップされる時間
に設定すれば、前記のような寄生ダイオードによる電流
は流れない。そして、上記ゲート遅延時間の後にPMO
SトランジスタP9及びP8がオンし、NMOSトラン
ジスタN2はオフする。
【0028】逆に、イネーブル信号/ENがHからLに
変化した場合、まず、インバータINV1の出力ENが
LからHに変化し、NMOSトランジスタTN1がオン
し、POSトランジスタTP1がオフする。NANDゲ
ートNAND1にはイネーブル信号/ENが入力されて
いるので、信号ENとほぼ同時に信号EN′はLからH
に変化する。従って、NMOSトランジスタN2がオン
し、PMOSトランジスタP9とP8はオフする。これ
により、PMOSトランジスタP11とP4がオンし、
PMOSトランジスタTP1とTP2及びNMOSトラ
ンジスタTN1とTN2からなるNANDゲートは動作
可能状態となり、入力信号/INを受入れ可能な状態に
なる。
【0029】図4はこの発明の第3の実施例による出力
回路の構成を示すものであり、図3の第2の実施例回路
の場合と同様にラッチアップが起こらないようにしたも
のである。この図4に示す第3の実施例回路が図3のも
のと異なっている点は、前記インバータINV2とNA
NDゲートNAND1からなる信号遅延回路に替えて、
直列接続された2個のインバータINV2、INV3で
前記信号遅延回路を構成するようにしたものである。す
なわち、インバータINV2は前記インバータINV1
の出力ENを反転し、インバータINV3はインバータ
INV2の出力を反転して前記信号EN′を得る。
【0030】このように構成された出力回路において、
イネーブル信号/ENがLからHに変化する場合の動作
は図3の実施例の場合と同様である。一方、イネーブル
信号/ENがHからLに変化した場合、信号EN′は信
号ENに対し、インバータINV2、INV3の信号伝
搬遅延時間分だけ遅れてLからHに変化する。従って、
PMOSトランジスタTP1とTP2及びNMOSトラ
ンジスタTN1とTN2からなるNANDゲートは、図
3の実施例の場合とは異なり、インバータ2個分の信号
伝搬遅延時間分だけ遅れて動作可能状態になり、入力信
号/INを受入れ可能な状態になる。
【0031】ところで、上記各実施例では、PMOSト
ランジスタP1のバックゲートの電位をそのゲートに供
給するためのスイッチ制御を行うPMOSトランジスタ
P8の一端をPMOSトランジスタP4のドレインに接
続している。しかし、これは図5の第4の実施例回路に
示すように、PMOSトランジスタP1のゲートに直接
に接続するようにしてもよい。しかし、このような接続
とした場合、イネーブル信号/ENがHからLに変化
し、かつ入力信号/INがHの場合、PMOSトランジ
スタP1のゲートノードがLにプルダウンされるが、P
MOSトランジスタP8がオフする動作が遅いと、この
PMOSトランジスタP8を経由して電源電位ノードか
ら接地電位ノードに一時的に貫通電流が流れる可能性が
ある。なお、この実施例回路では信号遅延回路がインバ
ータINV2とNANDゲートNAND1からなる場合
を示したが、これは図4に示すように2個のインバータ
INV2、INV3で構成することもできる。
【0032】次にこの発明の第5の実施例を図6を用い
て説明する。上記図3の実施例回路において、イネーブ
ル信号/ENがHにされているディセーブル状態のとき
に出力端子Yの電位Vyが、Vcc−|Vtp(P2)|<Vy
<Vccの場合、PMOSトランジスタP2はオフしてい
るので、PMOSトランジスタのバックゲートNwellは
前記のように寄生pn接合ダイオードによって少なくと
も(Vcc−Vf)にプルアップされている。また、PM
OSトランジスタP8とTP1がオンしているので、P
MOSトランジスタP1のゲートも同電位になる。そし
て、−Vf<Vtp(P1)の場合にはPMOSトランジスタ
P1はオンし、ドレイン、ソース間に電流が流れる可能
性がある。さらに、ディセーブル状態のときに出力端子
Yの電位Vyが、Vcc<Vy<Vcc+|Vtp(P6)|の場
合、PMOSトランジスタP6はオフしているので、P
MOSトランジスタのバックゲートNwellは前記のよう
に寄生pn接合ダイオードによって少なくとも(Vy−
Vf)にプルアップされている。また、PMOSトラン
ジスタP8とTP1がオンしているので、PMOSトラ
ンジスタP1のゲートも同電位になる。そして、−Vf
<Vtp(P1)の場合にはPMOSトランジスタP1はオン
し、ドレイン、ソース間に電流が流れる可能性がある。
【0033】そこで、この図6の実施例回路では、出力
端子Yの電位によってPMOSトランジスタP1を経由
して流れる上記の電流が十分に小さくなるようにしたも
のである。図6に示す実施例回路が図3のものと異なっ
ている点は、新たに2個のPMOSトランジスタLP3
とLP7が追加されていることである。上記一方のPM
OSトランジスタLP3のしきい値Vtp(LP3) は前記V
tp(P1)とVtp(P1)≦Vtp(LP3) なる関係を有しており、
ソースは電源電位ノードに接続され、ドレイン、ゲート
及びバックゲートは前記バックゲートNwellに接続され
ている。上記他方のPMOSトランジスタLP7のしき
い値Vtp(LP7) は前記Vtp(P1)とVtp(P1)≦Vtp(LP7)
なる関係を有しており、ソースは出力端子Yに接続さ
れ、ドレイン及びゲートはPMOSトランジスタP4の
ドレインに接続され、バックゲートはバックゲートNwe
llに接続されている。
【0034】このような構成において、イネーブル信号
/ENがHにされているディセーブル状態のときに出力
端子Yの電位Vyが、Vcc−|Vtp(P2)|<Vy<Vcc
の場合、PMOSトランジスタのバックゲートNwellは
(Vcc−Vf)にプルアップされようとする。この場
合、Vtp(P1)≦Vtp(LP3) なる関係があるため、バック
ゲートNwellの電位V(Nwell)は、Vcc−|Vtp(LP
3) |≦V(Nwell)<Vccにすることができる。ま
た、PMOSトランジスタP8とTP1がオンしている
ので、PMOSトランジスタP1のゲートノードもこれ
と同電位になる。従って、PMOSトランジスタP1の
ゲート、ソース間電圧Vgs(P1)はVtp(LP3) と同じにな
り、PMOSトランジスタP1は常にサブスレッショル
ド領域で動作し、前記のような電流は大幅に削減され
る。
【0035】一方、ディセーブル状態のときに出力端子
Yの電位Vyが、Vcc<Vy<Vcc+|Vtp(P6)|の場
合、PMOSトランジスタのバックゲートNwellは少な
くとも(Vy−Vf)にプルアップされようとする。こ
の場合、Vtp(P1)≦Vtp(LP7) なる関係があるため、バ
ックゲートNwellの電位V(Nwell)は、Vy−|Vtp
(LP7) |≦V(Nwell)<Vyにすることができる。ま
た、PMOSトランジスタP8とTP1がオンしている
ので、PMOSトランジスタP1のゲートノードもこれ
と同電位になる。従って、PMOSトランジスタP1の
ゲート、ソース間電圧Vgs(P1)はVtp(LP7) と同じにな
り、PMOSトランジスタP1は常にサブスレッショル
ド領域で動作し、前記のような電流は大幅に削減され
る。また、上記両PMOSトランジスタLP3、LP7
は同一のしきい値を持つPMOSトランジスタとして形
成することが可能である。また、図6では、PMOSト
ランジスタP7の一端をPMOSトランジスタP4のド
レインに接続する場合について説明したが、これはバッ
クゲートNwellに接続しても同じことがいえる。
【0036】図7及び図8はそれぞれこの発明の第6、
第7の各実施例よる回路構成を示している。上記図6の
実施例回路中のPMOSトランジスタLP3はPMOS
トランジスタP1のゲートノードの電位を設定するもの
であるから、その接続位置はバックゲートとゲートとの
間の経路の途中であればどこであってもよい。そこで、
図7の実施例回路ではこのPMOSトランジスタLP3
のドレイン、ゲート及びバックゲートをPMOSトラン
ジスタP4のドレインに接続するようにしたものであ
る。また、図8の実施例回路ではこのPMOSトランジ
スタLP3のドレイン及びバックゲートをPMOSトラ
ンジスタP4のバックゲートに直接に接続するようにし
たものである。なお、この場合、ゲートはPMOSトラ
ンジスタP1のゲートに接続されている。また、上記両
PMOSトランジスタLP3、LP7と同じものを図
4、図5の各実施例回路に設けるように構成してもよ
い。
【0037】また、上記出力端子Yにおける電位Vyが
Vccよりも高いもしくは低い場合に、上記のような電流
がより流れないようにするためには、すなわち、上記の
ような状況が生じるVyの範囲を狭くするためには次の
ようにすればよい。すなわち、Vcc−|Vtp(P2)|<V
y<Vcc及びVcc<Vy<Vcc+|Vtp(P6)|の区間の
ときにPMOSトランジスタP1に電流が流れる可能性
があり、この区間を小さくするにはPMOSトランジス
タP2とP6のしきい値Vtpを大きくする、すなわちP
MOSトランジスタLP3やLP7と同様に、Vtp(P1)
<Vtp(P2)、Vtp(P1)<Vtp(P6)とすればよい。
【0038】図9はこの発明の第8の実施例による回路
構成を示している。この実施例の出力回路では、前記図
6中のPMOSトランジスタLP7を設ける代わりに、
2個のPMOSトランジスタLP12、P12を設ける
ようにしたものである。ここで、一方のPMOSトラン
ジスタLP12のソースは前記出力端子Yに接続され、
ゲート及びドレインは上記他方のPMOSトランジスタ
P12のソースに接続されている。また、PMOSトラ
ンジスタP12のドレインはPMOSトランジスタP1
のゲートに接続され、ゲートには前記信号ENが供給さ
れる。このような出力回路では、イネーブル信号/EN
がHにされているディセーブル状態のときに上記信号E
Nによって上記PMOSトランジスタP12がオン状態
にされ、PMOSトランジスタLP12を介して出力端
子Yの電位がPMOSトランジスタP1のゲートに供給
される。なお、この実施例において、PMOSトランジ
スタLP12とPMOSトランジスタP12の直列接続
の順番を入れ替えても同様の効果を得ることができる。
【0039】図10はこの発明の第9の実施例による回
路構成を示している。この実施例の出力回路では、前記
図6中の実施例回路に対し新たにPMOSトランジスタ
P5を追加するようにしたものである。このPMOSト
ランジスタP5のソース、ドレイン間は出力端子YとP
MOSトランジスタP1のゲートとの間に接続されてお
り、ゲートは電源電位ノードに接続されている。このよ
うな出力回路では、イネーブル信号/ENがHにされて
いるディセーブル状態のときに、出力端子Yの電位Vy
が電源電位よりも高い場合、バックゲートNwellは出力
端子Yの電位Vyにプルアップされる。直流的には、P
MOSトランジスタP5の動作はPMOSトランジスタ
P6と同じであるが、過渡的には若干異なる。すなわ
ち、電位VyがVccよりも高くなったとき、PMOSト
ランジスタP6はバックゲートに直接に接続されている
ので、バックゲート電位を速くVyに追随させることが
できる。このことは、PMOSトランジスタP1に寄生
的に発生するpnp型のバイポーラ・トランジスタのベ
ース電流とエミッタ・コレクタ間電流を減らすために効
果があり、また、p型基板への電流の流れ込みを減少さ
せることができるので、ラッチアップ防止に効果があ
る。バックゲートの電位は、PMOSトランジスタP8
やプリドライバ回路を経由してPMOSトランジスタP
1のゲートに伝達されるので、その抵抗成分がVyへの
追随性を劣化させる。従って、図10の実施例回路で
は、PMOSトランジスタP5をPMOSトランジスタ
P1のゲートに直接に接続し、PMOSトランジスタP
6のみの場合よりも追随性を改善している。
【0040】図11のこの発明の第10の実施例回路で
は、上記PMOSトランジスタP5をPMOSトランジ
スタP4のドレインに接続することで、P6のみの場合
よりも追随性を改善している。図10の実施例回路と、
この図11の実施例回路におけるPMOSトランジスタ
P5の接続の差は、以下のような過渡的な性能差であ
る。すなわち、PMOSトランジスタP5をPMOSト
ランジスタP1のゲートに接続した場合、PMOSトラ
ンジスタP5のソース、ドレインの一方のp型拡散層
は、P1のゲートノードの寄生容量となり、フルスイン
グするP1のゲートノードの充放電時間を長くし、スイ
ッチング・スピードを遅くする一因となる。一方、PM
OSトランジスタP5をPMOSトランジスタP4のド
レインに接続した場合、このノードはフルスイングしな
いので、スピード劣化の原因にはならない。以上の理由
で、直流的には同じ動作をするPMOSトランジスタP
5とP6を両方設けるようにしている。
【0041】図12はこの発明の第11の実施例による
回路構成を示している。前記図5の実施例回路ではイネ
ーブル信号/ENと入力信号/IN1のNAND論理も
しくはNOR論理を取って出力段のPMOSトランジス
タP1及びNMOSトランジスタN1のオン/オフ制御
を行っていたが、この実施例の出力回路では入力信号信
号として/IN1と/IN2の2つの信号を入力するよ
うにしたものである。この実施例において、前記PMO
SトランジスタP4のソースは電源電位ノードに直接接
続されず、このソースと電源電位ノードとの間には新た
に2個のPMOSトランジスタTP3、TP4のソー
ス、ドレイン間が接続される。そして、上記一方のPM
OSトランジスタTP4のゲートにはインバータINV
1の出力である信号ENが入力され、上記他方のPMO
SトランジスタTP3のゲートには入力信号/IN2が
入力される。また、前記PMOSトランジスタTP1の
ゲートには信号ENが入力され、前記PMOSトランジ
スタTP2のゲートには入力信号/IN1が入力され
る。また、前記NMOSトランジスタTN1、TN2か
らなる直列回路に対して新たに、ソース、ドレイン間が
直列接続された2個のNMOSトランジスタTN3、T
N4からなる直列回路が並列に接続される。これらNM
OSトランジスタTN1、TN2、TN3及びTN4の
各ゲートには、信号/IN2、EN、/IN1、ENが
それぞれ供給される。また、NMOSトランジスタN1
のゲートを駆動する前記2入力のNORゲートの代わり
に、上記信号/EN、/IN1、/IN2が入力される
3入力のNORゲートNOR2が設けられる。なお、こ
の実施例回路では前記図10、図11と同様にPMOS
トランジスタP5が設けられている。このような構成で
なる出力回路は、入力信号が2つに増えた点が異なるだ
けであり、基本的な動作は図5の実施例回路の場合と同
様である。また、他の実施例においても同様の変形が可
能であり、さらに上記実施例では3入力について示した
が、3入力以上の多入力の場合の変形も同様に施すこと
ができる。また、NMOSトランジスタTN1とTN2
の接続順序もしくはTN3とTN4の接続順序を変える
ようにしてもよい。さらに、NMOSトランジスタTN
1とTN2との直列接続点と、TN3とTN4との直列
接続点とを相互に接続するようにしてもよい。
【0042】図13はこの発明の第12の実施例による
回路構成を示している。なお、この実施例回路におい
て、前記各実施例と対応する箇所には同じ符号を付して
その説明は省略する。この実施例による出力回路は、P
MOSトランジスタP1のバックゲートとゲートとの間
に前記PMOSトランジスタP8のソース、ドレイン間
を直列に接続すると共に、前記PMOSトランジスタT
P1、TP2及びNMOSトランジスタTN1、TN2
からなるNANDゲートNAND2の出力をPMOSト
ランジスタP1のゲートに直接に供給する代わりにNM
OSトランジスタN3及びPMOSトランジスタP1
5、P16からなるスイッチ回路を介して供給するよう
にしたものである。すなわち、上記スイッチ回路内の各
MOSトランジスタのソース、ドレイン間は上記NAN
DゲートNAND2の出力ノードとPMOSトランジス
タP1のゲートノードとの間に並列に接続され、NMO
SトランジスタN3のゲートには前記NANDゲートN
AND1の出力EN′が、PMOSトランジスタP15
のゲートには前記PMOSトランジスタP9とNMOS
トランジスタN2の共通ドレインノードの電位が、PM
OSトランジスタP16のゲートには出力端子Yの電位
がそれぞれ供給される。この実施例回路において、スイ
ッチ回路内のNMOSトランジスタN3はイネーブル信
号/ENに応じてオン/オフ制御され、PMOSトラン
ジスタP15とP16はイネーブル信号/ENもしくは
出力端子Yの電位に応じてオン/オフ制御される。
【0043】次に、上記第1ないし第12の各実施例回
路及びこれらの実施例を適宜組み合わせた変形例回路に
おいて、ディセーブル時に、出力端子Yに電源電位以上
の電位を印加可能とするための回路の概略的な構成を図
14ないし図34に示す。図14の概略回路は例えば前
記図1に対応しており、図14中の符号は図1のものと
対応している。ここで、制御回路21は前記インバータI
NV1、PMOSトランジスタP9及びNMOSトラン
ジスタN2を含む回路に相当し、プリドライバ回路22は
前記PMOSトランジスタTP1、TP2を含む回路に
相当している。なお、この例ではNMOSトランジスタ
TN1のソースは接地電圧ノードに接続されている状態
を示しているが、実際はNMOSトランジスタTN2を
介して接続されており、NMOSトランジスタTN1の
ソースノードにはこのNMOSトランジスタTN2を介
して接地電位が供給される。図15の概略回路は例えば
前記図12に対応しており、図15中の符号は図12の
ものと対応している。ここで、制御回路21は前記インバ
ータINV1、INVP2、NANDゲートNAND
1、MOSトランジスタP9及びNMOSトランジスタ
N2を含む回路に相当し、プリドライバ回路22は前記P
MOSトランジスタTP1、TP2及びNMOSトラン
ジスタTN1、TN3を含む回路に相当し、挿入回路23
は前記PMOSトランジスタTP3、TP4からなる回
路に相当する。なお、挿入回路24は前記図12中には実
際に存在していないがNMOSトランジスタTN2もし
くはTN4と接地電圧ノードとの間に挿入することがで
きる。
【0044】図16の概略回路は図14の回路からPM
OSトランジスタP11を除いたものであり、この回路
は例えば前記図1に対応している。ここでは、バックゲ
ートとVccとの間の寄生pn接合ダイオードと、バック
ゲートと出力端子Yとの間の寄生pn接合ダイオードに
よるバイアスを仮定している。図17の概略回路は図1
4の回路にPMOSトランジスタLP3を追加したもの
であり、この回路は例えば前記図6に対応している。図
18の概略回路は図17の回路のPMOSトランジスタ
LP3のゲートの接続位置を変更したものであり、この
回路は例えば前記図8に対応している。図19の概略回
路も図17の回路のPMOSトランジスタLP3のゲー
トの接続位置を変更したものであり、この回路は例えば
前記図10に対応している。図20の概略回路は図14
の回路にPMOSトランジスタLP12とP12を追加
したものであり、この回路は例えば前記図9に対応して
いる。なお、PMOSトランジスタP12は図10のよ
うにプリドライバ回路内の回路の一部と兼用するように
してもよい。
【0045】図21の概略回路は図14の回路にPMO
SトランジスタP6を追加したものであり、この回路は
例えば前記図1に対応している。図22の概略回路は、
図15の回路と同様に2入力の信号で出力段を制御する
ようにしたものであり、図中の符号は図12のものと対
応している。また、図15の場合と同様に、制御回路21
は前記インバータINV1、INV2、NANDゲート
NAND1、PMOSトランジスタP9及びNMOSト
ランジスタN2を含む回路に相当し、プリドライバ回路
22は前記PMOSトランジスタTP1、TP2及びNM
OSトランジスタTN3、TN1を含む回路に相当し、
挿入回路23は前記PMOSトランジスタTP3、TP4
からなる回路に相当する。なお、挿入回路24は前記図1
2中には実際に存在していないがNMOSトランジスタ
TN2もしくはTP4と接地電圧ノードとの間に挿入す
ることができる。図23の概略回路は図16の回路にP
MOSトランジスタP6を追加したものであり、この回
路は例えば前記図1に対応している。図24の概略回路
は図21の回路にPMOSトランジスタLP3を追加し
たものであり、この回路は例えば前記図6に対応してい
る。
【0046】図25の概略回路は図21の回路のPMO
SトランジスタLP3のゲートの接続位置を変更したも
のであり、この回路は例えば前記図8に対応している。
図26の概略回路も図21の回路のPMOSトランジス
タLP3のゲートの接続位置を変更したものであり、こ
の回路は例えば前記図10に対応している。図27の概
略回路は図25の回路にPMOSトランジスタLP12
とP12を追加したものであり、この回路は例えば前記
図9に対応している。図28の概略回路は図14の回路
にPMOSトランジスタP5を追加したものであり、こ
の回路は例えば前記図10に対応している。ここで、図
11に示すように、PMOSトランジスタP1のゲート
に接続されたPMOSトランジスタP5の一端を、PM
OSトランジスタP1のゲートからプリドライバ回路か
らPMOSトランジスタP4のドレインに至る経路の途
中に接続してプリドライバ回路の一部と兼用するように
してもよい。
【0047】図29の概略回路は図15の回路にPMO
SトランジスタP5を追加したものであり、図15の回
路と同様に2入力の信号で出力段を制御するようにした
ものである。なお、図中の符号は図12のものと対応し
ている。また、図15の場合と同様に、制御回路21は前
記インバータINV1、INV2、NANDゲートNA
ND1、PMOSトランジスタP9及びNMOSトラン
ジスタN2を含む回路に相当し、プリドライバ回路22は
前記PMOSトランジスタTP1、TP2及びNMOS
トランジスタTN1、TN3を含む回路に相当し、挿入
回路23は前記PMOSトランジスタTP3、TP4から
なる回路に相当し、挿入回路24は図中では実際に存在し
ていないが、前記NMOSトランジスタTN2もしくは
TN4と、接地電位ノードとの間に挿入することができ
る。図30の概略回路は図16の回路にPMOSトラン
ジスタP5を追加したものであり、この回路は例えば前
記図10に対応している。
【0048】図31の概略回路は図30の回路に前記P
MOSトランジスタP11とLP3を追加したものであ
る。図32の概略回路は図31中のPMOSトランジス
タLP3のゲートの接続を変更するようにしたものであ
る。図33の概略回路は図31中のPMOSトランジス
タLP3の挿入位置を変更するようにしたものである。
図34の概略回路は前記図27の回路に対し、PMOS
トランジスタP6を削除し、PMOSトランジスタP5
を追加するようにしたものである。
【0049】ここで、上記各実施例回路、概略回路及び
変形例回路をさらに概略的に示した回路が図35ないし
図49の回路である。
【0050】図35の回路は、前記PMOSトランジス
タP4、P8、P11及びNMOSトランジスタTN1
をそれぞれスイッチSW1、SW2、SW3、SW4と
して表したものであり、スイッチSW3の一端が電源電
位ノードに直接に接続される例である。また、この回路
は前記図5に対応している。
【0051】図36の回路は、図35の回路内のスイッ
チSW3の一端をPMOSトランジスタP1のソースノ
ードに接続するようにしたものである。なお、図5のP
MOSトランジスタP1のソースとPMOSトランジス
タP11のソースは同一電位なので、特に具体的には示
していない。
【0052】上記図35及び図36の回路ではスイッチ
SW1、SW4それぞれの一端は所定の電位のノードに
接続されている。これに対し、図37の回路では図35
の回路内のスイッチSW1、SW4それぞれの一端は電
源電位ノード、接地電位ノードに接続されており、前記
図5に対応している。図38の回路は、上記図37の回
路において、スイッチSW1と電源電位ノードとの間に
前記挿入回路23を設けると共にスイッチSW4と接地電
位ノードとの間に前記挿入回路24を設けるようにしたも
のである。この回路は前記図5と図12の回路の組み合
わせ回路に対応しているが挿入回路24に相当するものは
設けられていない。
【0053】図39の回路は、前記図35の回路におい
てスイッチSW3が無い例である。この場合、PMOS
トランジスタP11は特に示されていないが、寄生pn
接合ダイオードによるバイアスだけでも本発明特有の効
果を得ることができる。なお、PMOSトランジスタP
11はバックゲートを確実にVccににプルアップするた
めに設けられている。
【0054】図40の回路は、図35の回路におけるス
イッチSW2の一端をPMOSトランジスタP1のゲー
トに直接ではなくプリドライバ回路22を介して接続した
例である。図41の回路は、上記図35の回路に対して
PMOSトランジスタLP3のゲートをスイッチSW3
の一端に接続するようにした例である。図42の回路
は、図35の回路に対して前記PMOSトランジスタL
P3を設けるようにした例であり、このPMOSトラン
ジスタLP3のゲートはPMOSトランジスタP1のゲ
ートに接続されている。
【0055】図43の回路は、前記図35の回路に対し
てPMOSトランジスタLP12とスイッチSW5を追
加するようにした例であり、前記図9の回路に対応して
いる。ここで、上記スイッチSW5はPMOSトランジ
スタP12に対応している。さらに、スイッチSW5の
一端をバックゲートに接続するようにしてもよい。ま
た、スイッチSW5をプリドライバ回路の一部と兼用す
るようにしてもよい。
【0056】図44ないし図49の各回路はそれぞれ前
記プリドライバ回路22とPMOSトランジスタP1のゲ
ートとの間にスイッチを設けた場合の例であり、このス
イッチをSW6で示す。なお、これらの回路は前記図1
3に対応はしている。図44の回路は、前記PMOSト
ランジスタP8、P11をそれぞれスイッチSW2、S
W3として表したものであり、スイッチSW3の一端が
電源電位ノードに直接に接続される例である。図45の
回路は、図44の回路内のスイッチSW3の一端をPM
OSトランジスタP1のソースノードに接続するように
したものである。図46の回路は、前記図44の回路に
おいてスイッチSW3が無い例である。図47の回路
は、図44の回路に対して前記PMOSトランジスタL
P3を設けるようにした例であり、このPMOSトラン
ジスタLP3のゲートはPMOSトランジスタP1のバ
ックゲートに接続されている。図48の回路は、上記図
47の回路におけるPMOSトランジスタLP3のゲー
トをPMOSトランジスタP1のゲートに接続するよう
にした例である。図49の回路は、前記図46の回路に
対してPMOSトランジスタLP12とP12を追加す
るようにした例である。上記図35ないし図49の回路
ではPMOSトランジスタP1を用いていたが、これは
NチャネルのMOSトランジスタの場合にも適用するこ
とができる。
【0057】図50は上記各実施例回路、実施例回路の
概略回路もしくは変形例回路の要部を抽出して示す回路
図である。すなわち、この発明の出力回路は図に示すよ
うにPMOSトランジスタ31のバックゲートとソースと
を接続せず、両者を電位的に分離し、かつこのPMOS
トランジスタ31のバックゲートとゲートとをスイッチ32
を介して接続するようにしたものである。このような構
成によれば、スイッチ32が閉じているとき、PMOSト
ランジスタ31のバックゲートとゲートとは同電位に設定
される。PMOSトランジスタ31のバックゲートには、
ソース電位Vsからバックゲートとソースとの間に寄生
的に生じるpn接合ダイオードのビルトイン電位分Vf
だけ低下された電位(Vs−Vf)が発生するため、ス
イッチ32が閉じているときはPMOSトランジスタ31の
ゲートもこの電位に設定される。このとき、−Vfに比
べてPMOSトランジスタ31のしきい値が小さくされて
いるならば、すなわち、−Vf>Vtp(31)(ただしVtp
(31)はPMOSトランジスタ31のしきい値)にされてい
るならば、このMOSトランジスタ31はオフ状態とな
り、ソース、ドレイン間には電流は流れない。
【0058】上記図50の回路では、スイッチ32を閉じ
てPMOSトランジスタ31をオフさせるための電位をP
MOSトランジスタ31自体で発生させていた。しかし、
これは別に上記電位(Vs−Vf)をPMOSトランジ
スタ31とは別に発生させて、スイッチ32を介してPMO
Sトランジスタ31のバックゲートに供給するようにして
もかまわない。図51はこのような考え方に基づく回路
を示している。すなわち、PMOSトランジスタ31のバ
ックゲートはソースと接続せず、両者を電位的に分離す
ることは同じであるが、新たに電位発生回路33が設けら
れ、この電位発生回路33で発生される電位はスイッチ32
を介してPMOSトランジスタ31のゲートに供給され
る。ここで、上記電位発生回路33は、PMOSトランジ
スタ31のバックゲートに発生する前記電位(Vs−V
f)に相当する電位を発生するものであり、この回路は
例えば図52に示すように、上記PMOSトランジスタ
31が形成されるP型基板11内のNウエル12とは別のNウ
エル13と、このNウエル13内に設けられるP型拡散層14
とからなるpn接合ダイオードで構成されている。図5
3に示されるようにNウエル13とP型拡散層14とでPN
接合ダイオードが構成され、PMOSトランジスタ31
のソース電位から上記ビルトイン電圧だけ低下した電位
がスイッチ32を介してPMOSトランジスタ31に供給
される。なお、上記回路ではpn接合ダイオードを設け
る場合を説明したが、これはPMOSトランジスタ31
とは別のPMOSトランジスタのソースまたはドレイン
を構成するP型拡散層を用いるようにしてもよい。
【0059】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明の出力回路
によれば、出力をフルスイングさせることができ、かつ
複数の出力を接続して使用する場合に異なる値の電源電
位が供給されていても電源間に電流が流れることを防止
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例の詳細な回路図。
【図2】第1の実施例回路が形成される基板の断面図。
【図3】第2の実施例の詳細な回路図。
【図4】第3の実施例の詳細な回路図。
【図5】第4の実施例の詳細な回路図。
【図6】第5の実施例の詳細な回路図。
【図7】第6の実施例の詳細な回路図。
【図8】第7の実施例の詳細な回路図。
【図9】第8の実施例の詳細な回路図。
【図10】第9の実施例の詳細な回路図。
【図11】第10の実施例の詳細な回路図。
【図12】第11の実施例の詳細な回路図。
【図13】第12の実施例の詳細な回路図。
【図14】上記各実施例回路及び各実施例を適宜組み合
わせた変形例回路の概略的な構成を示す回路図。
【図15】上記各実施例回路及び各実施例を適宜組み合
わせた変形例回路の概略的な構成を示す回路図。
【図16】上記各実施例回路及び各実施例を適宜組み合
わせた変形例回路の概略的な構成を示す回路図。
【図17】上記各実施例回路及び各実施例を適宜組み合
わせた変形例回路の概略的な構成を示す回路図。
【図18】上記各実施例回路及び各実施例を適宜組み合
わせた変形例回路の概略的な構成を示す回路図。
【図19】上記各実施例回路及び各実施例を適宜組み合
わせた変形例回路の概略的な構成を示す回路図。
【図20】上記各実施例回路及び各実施例を適宜組み合
わせた変形例回路の概略的な構成を示す回路図。
【図21】上記各実施例回路及び各実施例を適宜組み合
わせた変形例回路の概略的な構成を示す回路図。
【図22】上記各実施例回路及び各実施例を適宜組み合
わせた変形例回路の概略的な構成を示す回路図。
【図23】上記各実施例回路及び各実施例を適宜組み合
わせた変形例回路の概略的な構成を示す回路図。
【図24】上記各実施例回路及び各実施例を適宜組み合
わせた変形例回路の概略的な構成を示す回路図。
【図25】上記各実施例回路及び各実施例を適宜組み合
わせた変形例回路の概略的な構成を示す回路図。
【図26】上記各実施例回路及び各実施例を適宜組み合
わせた変形例回路の概略的な構成を示す回路図。
【図27】上記各実施例回路及び各実施例を適宜組み合
わせた変形例回路の概略的な構成を示す回路図。
【図28】上記各実施例回路及び各実施例を適宜組み合
わせた変形例回路の概略的な構成を示す回路図。
【図29】上記各実施例回路及び各実施例を適宜組み合
わせた変形例回路の概略的な構成を示す回路図。
【図30】上記各実施例回路及び各実施例を適宜組み合
わせた変形例回路の概略的な構成を示す回路図。
【図31】上記各実施例回路及び各実施例を適宜組み合
わせた変形例回路の概略的な構成を示す回路図。
【図32】上記各実施例回路及び各実施例を適宜組み合
わせた変形例回路の概略的な構成を示す回路図。
【図33】上記各実施例回路及び各実施例を適宜組み合
わせた変形例回路の概略的な構成を示す回路図。
【図34】上記各実施例回路及び各実施例を適宜組み合
わせた変形例回路の概略的な構成を示す回路図。
【図35】上記各実施例回路、概略回路、変形例回路を
さらに概略的に示した回路図。
【図36】上記各実施例回路、概略回路、変形例回路を
さらに概略的に示した回路図。
【図37】上記各実施例回路、概略回路、変形例回路を
さらに概略的に示した回路図。
【図38】上記各実施例回路、概略回路、変形例回路を
さらに概略的に示した回路図。
【図39】上記各実施例回路、概略回路、変形例回路を
さらに概略的に示した回路図。
【図40】上記各実施例回路、概略回路、変形例回路を
さらに概略的に示した回路図。
【図41】上記各実施例回路、概略回路、変形例回路を
さらに概略的に示した回路図。
【図42】上記各実施例回路、概略回路、変形例回路を
さらに概略的に示した回路図。
【図43】上記各実施例回路、概略回路、変形例回路を
さらに概略的に示した回路図。
【図44】上記各実施例回路、概略回路、変形例回路を
さらに概略的に示した回路図。
【図45】上記各実施例回路、概略回路、変形例回路を
さらに概略的に示した回路図。
【図46】上記各実施例回路、概略回路、変形例回路を
さらに概略的に示した回路図。
【図47】上記各実施例回路、概略回路、変形例回路を
さらに概略的に示した回路図。
【図48】上記各実施例回路、概略回路、変形例回路を
さらに概略的に示した回路図。
【図49】上記各実施例回路、概略回路、変形例回路を
さらに概略的に示した回路図。
【図50】上記各実施例回路、実施例回路の概略回路、
変形例回路の要部を抽出して示す回路図。
【図51】図50の回路の変形例の回路図。
【図52】図51の回路で使用される電位発生回路の構
成を示す断面図。
【図53】図51の回路を電位発生回路の具体的な構成
と共に示す図。
【図54】バスライン・アプリケーションにおける典型
的な接続の一例を示す回路図。
【図55】トライステート・バッファの回路図。
【図56】上記とは異なるトライステート・バッファの
回路図。
【符号の説明】
P1、P2、P4、P5、P6、P8、P9、P11、
P12、TP1、TP2、TP3、TP4、LP3、L
P7、LP12…PMOSトランジスタ(PチャネルM
OSトランジスタ)、N1、N2、TN1、TN2、T
N3、TN4…NMOSトランジスタ(NチャネルMO
Sトランジスタ)、21…制御回路、22…プリドライバ回
路、23,24…挿入回路。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年4月8日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項6
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項7
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項22
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0046
【補正方法】変更
【補正内容】
【0046】図25の概略回路は図21の回路のPMO
SトランジスタLP3のゲートの接続位置を変更したも
のであり、この回路は例えば前記図8に対応している。
図26の概略回路も図21の回路のPMOSトランジス
タLP3のゲートの接続位置を変更したものであり、こ
の回路は例えば前記図10に対応している。図27の概
略回路は図25の回路にPMOSトランジスタLP12
とP12を追加したものであり、この回路は例えば前記
図9に対応している。図28の概略回路は図14の回路
にPMOSトランジスタP5を追加したものであり、こ
の回路は例えば前記図10に対応している。ここで、図
11に示すように、PMOSトランジスタP1のゲート
に接続されたPMOSトランジスタP5の一端を、PM
OSトランジスタP1のゲートからPMOSトランジス
タP4のドレインに至る経路の途中に接続してプリドラ
イバ回路の一部と兼用するようにしてもよい。

Claims (53)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ソース、ドレイン、ゲート及びバックゲ
    ートを有し、ソースとバックゲートとが電位的に分離さ
    れたMOSトランジスタと、 上記MOSトランジスタのバックゲートとゲートとの間
    に挿入されたスイッチ手段とを具備したことを特徴とす
    る出力回路。
  2. 【請求項2】 ソース、ドレイン、ゲート及びバックゲ
    ートを有し、ソースとバックゲートとが電位的に分離さ
    れた第1のMOSトランジスタと、 上記第1のMOSトランジスタのバックゲートとゲート
    との間に挿入された第1のスイッチ手段と、 上記第1のMOSトランジスタのゲートに電位を供給す
    る電位供給回路と、 高電位が印加される第1のノードと、 低電位が印加される第2のノードと、 上記第1のノードと上記電位供給回路との間に挿入され
    た第2のスイッチ手段と、 上記第2のノードと上記電位供給回路との間に挿入され
    た第3のスイッチ手段と、 第1の基準電位が印加される第3のノードと、 上記第1のMOSトランジスタのバックゲートと上記第
    3のノードとの間に挿入された第4のスイッチ手段とを
    具備し、 上記第1のMOSトランジスタのソースとバックゲート
    との間に形成される寄生pn接合ダイオードの接合間電
    圧にほぼ等しい電圧差をソースに対して持つように上記
    第1のMOSトランジスタのバックゲートに発生させ、
    このバックゲートの電位を上記第1のスイッチ手段を介
    して上記第1のMOSトランジスタのゲートに供給する
    ことによって上記第1のMOSトランジスタをサブスレ
    ッショルド領域で動作させるように構成したことを特徴
    とする出力回路。
  3. 【請求項3】 ソース、ドレイン、ゲート及びバックゲ
    ートを有し、ソースとバックゲートとが電位的に分離さ
    れた第1のMOSトランジスタと、 上記第1のMOSトランジスタのバックゲートとゲート
    との間に挿入された第1のスイッチ手段と、 上記第1のMOSトランジスタのゲートに電位を供給す
    る電位供給回路と、 高電位が印加される第1のノードと、 低電位が印加される第2のノードと、 上記第1のノードと上記電位供給回路との間に挿入され
    た第2のスイッチ手段と、 上記第2のノードと上記電位供給回路との間に挿入され
    た第3のスイッチ手段と、 上記第1のMOSトランジスタのバックゲートとソース
    との間に挿入された第4のスイッチ手段とを具備し、 上記第1のMOSトランジスタのソースとバックゲート
    との間に形成される寄生pn接合ダイオードの接合間電
    圧にほぼ等しい電圧差をソースに対して持つように上記
    第1のMOSトランジスタのバックゲートに発生させ、
    このバックゲートの電位を上記第1のスイッチ手段を介
    して上記第1のMOSトランジスタのゲートに供給する
    ことによって上記第1のMOSトランジスタをサブスレ
    ッショルド領域で動作させるように構成したことを特徴
    とする出力回路。
  4. 【請求項4】 ソース、ドレイン、ゲート及びバックゲ
    ートを有し、ソースとバックゲートとが電位的に分離さ
    れた第1のMOSトランジスタと、 上記第1のMOSトランジスタのバックゲートとゲート
    との間に挿入された第1のスイッチ手段と、 上記第1のMOSトランジスタのゲートに電位を供給す
    る電位供給回路と、 高電位が印加される第1のノードと、 低電位が印加される第2のノードと、 上記第1のノードと上記電位供給回路との間に挿入され
    た第2のスイッチ手段と、 上記第2のノードと上記電位供給回路との間に挿入され
    た第3のスイッチ手段とを具備し、 上記第1のMOSトランジスタのソースとバックゲート
    との間に形成される寄生pn接合ダイオードの接合間電
    圧にほぼ等しい電圧差をソースに対して持つように上記
    第1のMOSトランジスタのバックゲートに発生させ、
    このバックゲートの電位を上記第1のスイッチ手段を介
    して上記第1のMOSトランジスタのゲートに供給する
    ことによって上記第1のMOSトランジスタをサブスレ
    ッショルド領域で動作させるように構成したことを特徴
    とする出力回路。
  5. 【請求項5】 ソース、ドレイン、ゲート及びバックゲ
    ートを有し、ソースとバックゲートとが電位的に分離さ
    れた第1のMOSトランジスタと、 上記第1のMOSトランジスタのゲートに電位を供給す
    る電位供給回路と、 上記第1のMOSトランジスタのバックゲートと上記電
    位供給回路内の上記第1のMOSトランジスタのゲート
    に供給すべき電位のノードとの間に挿入された第1のス
    イッチ手段と、 高電位が印加される第1のノードと、 低電位が印加される第2のノードと、 上記第1のノードと上記電位供給回路との間に挿入され
    た第2のスイッチ手段と、 上記第2のノードと上記電位供給回路との間に挿入され
    た第3のスイッチ手段と、 第1の基準電位が印加される第3のノードと、 上記第1のMOSトランジスタのバックゲートと上記第
    3のノードとの間に挿入された第4のスイッチ手段とを
    具備し、 上記第1のMOSトランジスタのソースとバックゲート
    との間に形成される寄生pn接合ダイオードの接合間電
    圧にほぼ等しい電圧差をソースに対して持つように上記
    第1のMOSトランジスタのバックゲートに発生させ、
    このバックゲートの電位を上記第1のスイッチ手段及び
    上記電位供給回路を介して上記第1のMOSトランジス
    タのゲートに供給することによって上記第1のMOSト
    ランジスタをサブスレッショルド領域で動作させるよう
    に構成したことを特徴とする出力回路。
  6. 【請求項6】 ソース、ドレイン、ゲート及びバックゲ
    ートを有し、ソースとバックゲートとが電位的に分離さ
    れた第1のMOSトランジスタと、 上記第1のMOSトランジスタのゲートに電位を供給す
    る電位供給回路と、 上記第1のMOSトランジスタのバックゲートと上記電
    位供給回路内の上記第1のMOSトランジスタのゲート
    に供給すべき電位のノードとの間に挿入された第1のス
    イッチ手段と、 高電位が印加される第1のノードと、 低電位が印加される第2のノードと、 上記第1のノードと上記電位供給回路との間に挿入され
    た第2のスイッチ手段と、 上記第2のノードと上記電位供給回路との間に挿入され
    た第3のスイッチ手段と、 第1の基準電位が印加される第3のノードと、 上記第1のMOSトランジスタのバックゲートとソース
    との間に挿入された第4のスイッチ手段とを具備し、 上記第1のMOSトランジスタのソースとバックゲート
    との間に形成される寄生pn接合ダイオードの接合間電
    圧にほぼ等しい電圧差をソースに対して持つように上記
    第1のMOSトランジスタのバックゲートに発生させ、
    このバックゲートの電位を上記第1のスイッチ手段及び
    上記電位供給回路を介して上記第1のMOSトランジス
    タのゲートに供給することによって上記第1のMOSト
    ランジスタをサブスレッショルド領域で動作させるよう
    に構成したことを特徴とする出力回路。
  7. 【請求項7】 ソース、ドレイン、ゲート及びバックゲ
    ートを有し、ソースとバックゲートとが電位的に分離さ
    れた第1のMOSトランジスタと、 上記第1のMOSトランジスタのゲートに電位を供給す
    る電位供給回路と、 上記第1のMOSトランジスタのバックゲートと上記電
    位供給回路内の上記第1のMOSトランジスタのゲート
    に供給すべき電位のノードとの間に挿入された第1のス
    イッチ手段と、 高電位が印加される第1のノードと、 低電位が印加される第2のノードと、 上記第1のノードと上記電位供給回路との間に挿入され
    た第2のスイッチ手段と、 上記第2のノードと上記電位供給回路との間に挿入され
    た第3のスイッチ手段と、 第1の基準電位が印加される第3のノードととを具備
    し、 上記第1のMOSトランジスタのソースとバックゲート
    との間に形成される寄生pn接合ダイオードの接合間電
    圧にほぼ等しい電圧差をソースに対して持つように上記
    第1のMOSトランジスタのバックゲートに発生させ、
    このバックゲートの電位を上記第1のスイッチ手段及び
    上記電位供給回路を介して上記第1のMOSトランジス
    タのゲートに供給することによって上記第1のMOSト
    ランジスタをサブスレッショルド領域で動作させるよう
    に構成したことを特徴とする出力回路。
  8. 【請求項8】 前記第1のノードと前記第2のスイッチ
    手段との間には第1の回路が挿入されている請求項2な
    いし7のいずれか1つに記載の出力回路。
  9. 【請求項9】 前記第2のノードと前記第3のスイッチ
    手段との間には第2の回路が挿入されている請求項2な
    いし7のいずれか1つに記載の出力回路。
  10. 【請求項10】 前記第1のノードと前記第2のスイッ
    チ手段との間には第1の回路が挿入されており、前記第
    2のノードと前記第3のスイッチ手段との間には第2の
    回路が挿入されている請求項2ないし7のいずれか1つ
    に記載の出力回路。
  11. 【請求項11】 前記第1、第2のスイッチ手段は、前
    記電位供給回路が前記第1のMOSトランジスタのソー
    ス、ゲート間電位差をほぼ零にしてから、前記第1のM
    OSトランジスタをサブスレッショルド領域で動作させ
    るように制御される請求項2ないし7のいずれか1つに
    記載の出力回路。
  12. 【請求項12】 ソースが前記第4のスイッチ手段の一
    端に接続され、ドレイン及びゲートが前記第1のMOS
    トランジスタのバックゲートに接続され、前記第1のM
    OSトランジスタと同一導電型の第2のMOSトランジ
    スタをさらに具備した請求項2ないし7のいずれか1つ
    に記載の出力回路。
  13. 【請求項13】 ソースが前記第4のスイッチ手段の一
    端に接続され、ドレインが前記第1のMOSトランジス
    タのバックゲートに接続され、ゲートが前記第1のMO
    Sトランジスタのゲートに接続され、前記第1のMOS
    トランジスタと同一導電型の第2のMOSトランジスタ
    をさらに具備した請求項2ないし7のいずれか1つに記
    載の出力回路。
  14. 【請求項14】 前記第2のMOSトランジスタのしき
    い値の絶対値が、前記第1のMOSトランジスタのしき
    い値の絶対値に等しいか、もしくは小さくされている請
    求項12もしくは13に記載の出力回路。
  15. 【請求項15】 ソースが前記第1のMOSトランジス
    タのソースに接続されドレイン及びゲートが接続され、
    前記第1のMOSトランジスタと同一導電型の第3のM
    OSトランジスタと、 上記第3のMOSトランジスタのドレイン及びゲートの
    共通接続点と前記第1のMOSトランジスタのゲートと
    の間に挿入された第5のスイッチ手段とをさらに具備し
    た請求項2ないし7のいずれか1つに記載の出力回路。
  16. 【請求項16】 ソース、ドレイン、ゲート及びバック
    ゲートを有し、ソースとバックゲートとが電位的に分離
    された第1のMOSトランジスタと、 上記第1のMOSトランジスタのバックゲートとゲート
    との間に挿入された第1のスイッチ手段と、 上記第1のMOSトランジスタのゲートに電位を供給す
    る電位供給回路と、 上記電位供給回路の出力ノードと上記第1のMOSトラ
    ンジスタのゲートとの間に挿入された第2のスイッチ手
    段と、 第1の基準電位が印加される第1のノードと、 上記第1のMOSトランジスタのバックゲートと上記第
    1のノードとの間に挿入された第3のスイッチ手段とを
    具備し、 上記第1のMOSトランジスタのソースとバックゲート
    との間に形成される寄生pn接合ダイオードの接合間電
    圧にほぼ等しい電圧差をソースに対して持つように上記
    第1のMOSトランジスタのバックゲートに発生させ、
    このバックゲートの電位を上記第1のスイッチ手段を介
    して上記第1のMOSトランジスタのゲートに供給する
    ことによって上記第1のMOSトランジスタをサブスレ
    ッショルド領域で動作させるように構成したことを特徴
    とする出力回路。
  17. 【請求項17】 ソース、ドレイン、ゲート及びバック
    ゲートを有し、ソースとバックゲートとが電位的に分離
    された第1のMOSトランジスタと、 上記第1のMOSトランジスタのバックゲートとゲート
    との間に挿入された第1のスイッチ手段と、 上記第1のMOSトランジスタのゲートに電位を供給す
    る電位供給回路と、 上記電位供給回路の出力ノードと上記第1のMOSトラ
    ンジスタのゲートとの間に挿入された第2のスイッチ手
    段と、 上記第1のMOSトランジスタのバックゲートとソース
    との間に挿入された第3のスイッチ手段とを具備し、 上記第1のMOSトランジスタのソースとバックゲート
    との間に形成される寄生pn接合ダイオードの接合間電
    圧にほぼ等しい電圧差をソースに対して持つように上記
    第1のMOSトランジスタのバックゲートに発生させ、
    このバックゲートの電位を上記第1のスイッチ手段を介
    して上記第1のMOSトランジスタのゲートに供給する
    ことによって上記第1のMOSトランジスタをサブスレ
    ッショルド領域で動作させるように構成したことを特徴
    とする出力回路。
  18. 【請求項18】 ソース、ドレイン、ゲート及びバック
    ゲートを有し、ソースとバックゲートとが電位的に分離
    された第1のMOSトランジスタと、 上記第1のMOSトランジスタのバックゲートとゲート
    との間に挿入された第1のスイッチ手段と、 上記第1のMOSトランジスタのゲートに電位を供給す
    る電位供給回路と、 上記電位供給回路の出力ノードと上記第1のMOSトラ
    ンジスタのゲートとの間に挿入された第2のスイッチ手
    段とを具備し、 上記第1のMOSトランジスタのソースとバックゲート
    との間に形成される寄生pn接合ダイオードの接合間電
    圧にほぼ等しい電圧差をソースに対して持つように上記
    第1のMOSトランジスタのバックゲートに発生させ、
    このバックゲートの電位を上記第1のスイッチ手段を介
    して上記第1のMOSトランジスタのゲートに供給する
    ことによって上記第1のMOSトランジスタをサブスレ
    ッショルド領域で動作させるように構成したことを特徴
    とする出力回路。
  19. 【請求項19】 前記第1及び第2のスイッチ手段は、
    前記電位供給回路が前記第1のMOSトランジスタのソ
    ース、ゲート間電位差をほぼ零にしてから、前記第1の
    MOSトランジスタをサブスレッショルド領域で動作さ
    せるように制御される請求項16、17及び18のいず
    れか1つに記載の出力回路。
  20. 【請求項20】 ソースが前記第3のスイッチ手段の一
    端に接続され、ドレイン及びゲートが前記第1のMOS
    トランジスタのバックゲートに接続され、前記第1のM
    OSトランジスタと同一導電型の第2のMOSトランジ
    スタをさらに具備した請求項16、17及び18のいず
    れか1つに記載の出力回路。
  21. 【請求項21】 ソースが前記第3のスイッチ手段の一
    端に接続され、ドレインが前記第1のMOSトランジス
    タのバックゲートに接続され、ゲートが前記第1のMO
    Sトランジスタのゲートに接続され、前記第1のMOS
    トランジスタと同一導電型の第2のMOSトランジスタ
    をさらに具備した請求項16、17及び18のいずれか
    1つに記載の出力回路。
  22. 【請求項22】 ソースが前記第1のMOSトランジス
    タのソースに接続されドレイン及びゲートが接続され、
    前記第1のMOSトランジスタと同一導電型の第2のM
    OSトランジスタと、 上記第2のMOSトランジスタのドレイン及びゲートの
    共通接続点と前記第1のMOSトランジスタのバックゲ
    ートとの間に挿入された第4のスイッチ手段とをさらに
    具備した請求項16、17及び18のいずれか1つに記
    載の出力回路。
  23. 【請求項23】 前記第2のMOSトランジスタのしき
    い値の絶対値が、前記第1のMOSトランジスタのしき
    い値の絶対値に等しいか、もしくは小さくされている請
    求項20もしくは21に記載の出力回路。
  24. 【請求項24】 第1及び第2の高電位がそれぞれ印加
    される第1及び第2高電位ノードと、 第1の低電位が印加される第1低電位ノードと、 第1、第2及び第3の基準電位がそれぞれ印加される第
    1、第2及び第3基準電位ノードと、 出力端子と、 ソース、ドレイン、ゲート及びバックゲートを有し、ソ
    ースとバックゲートとが電位的に分離され、ソースが上
    記第1高電位ノードに接続され、ドレインが上記出力端
    子に接続されたPチャネルの第1のMOSトランジスタ
    と、 出力ノードが上記第1のMOSトランジスタのゲートに
    接続され、上記第1のMOSトランジスタのゲートを駆
    動するための電位を発生するプリドライバ回路と、 上記第2高電位ノードと上記プリドライバ回路との間に
    挿入された第1のパスゲートと、 上記第1低電位ノードと上記プリドライバ回路との間に
    挿入された第2のパスゲートと、 上記第1のパスゲートと上記プリドライバ回路との間の
    ノードに一端が接続され、上記第1のMOSトランジス
    タのバックゲートに他端が接続された第4のパスゲート
    と、 上記第2及び第3の基準電位及び上記出力端子の電位が
    供給され、制御信号に基づいて上記第1のパスゲートに
    上記出力端子の電位もしくは上記第1のパスゲートが導
    通するために必要な上記第2の基準電位を選択的に供給
    し、上記第1のパスゲートに上記第2の基準電位が供給
    されるときは上記制御信号に基づいて上記第2のパスゲ
    ートに上記第2のパスゲートが導通するために必要な上
    記第3の基準電位を供給し、上記第1のパスゲートに上
    記出力端子の電位が供給されるときは上記制御信号に基
    づいて上記第2のパスゲートに上記第2のパスゲートが
    非導通となるような電位を供給すると共に上記第4のパ
    スゲートの導通を制御する信号を供給する制御回路とを
    具備し、 上記制御回路は、上記出力端子に上記第1の高電位より
    も高い電位が印加されるときは、上記第1のパスゲート
    には上記出力端子の電位を供給し、上記第2のパスゲー
    トにはこの第2のパスゲートが非導通となるような電位
    を供給しかつ上記第4のパスゲートにはこの第4のパス
    ゲートが導通するような電位を供給し、上記第1及び第
    2のパスゲートが共に導通するような電位を供給すると
    きは上記第4のパスゲートにこの第4のパスゲートが非
    導通となるような電位を供給することを特徴とする出力
    回路。
  25. 【請求項25】 前記第1基準電位ノードと前記第1の
    MOSトランジスタのバックゲートとの間に挿入され、
    前記制御回路の制御信号に基づいて導通が制御される第
    3のパスゲートをさらに具備し、 上記第3のパスゲートは、前記第1、第2のパスゲート
    が導通するときには導通し、前記第1のパスゲートに前
    記出力端子の電位が供給されるときは非導通となるよう
    に制御される請求項24に記載の出力回路。
  26. 【請求項26】 前記第2高電位ノードと前記第1のパ
    スゲートとの間には第1の回路が挿入されている請求項
    24もしくは25に記載の出力回路。
  27. 【請求項27】 前記第1低電位ノードと第2のパスゲ
    ートとの間には第2の回路が挿入されている請求項24
    もしくは25に記載の出力回路。
  28. 【請求項28】 前記第2高電位ノードと前記第1のパ
    スゲートとの間には第1の回路が挿入されており、前記
    第1低電位ノードと第2のパスゲートとの間には第2の
    回路が挿入されている請求項24もしくは25に記載の
    出力回路。
  29. 【請求項29】 前記第1及び第2の高電位と第1及び
    第3の基準電位の値が第1の電源電位の値にされ、前記
    第1の低電位と第2の基準電位の値が第2の電源電位の
    値にされかつこの第2の電源電位の値が上記第1の電源
    電位の値よりも低くされている請求項24に記載の出力
    回路。
  30. 【請求項30】 前記第4のパスゲートの一端が前記第
    1のMOSトランジスタのバックゲートに接続され、他
    端が前記第1のパスゲートと前記プリドライバ回路との
    共通ノードから前記第1のMOSトランジスタのゲート
    に至る経路の途中に接続されている請求項24に記載の
    出力回路。
  31. 【請求項31】 前記制御回路から前記第1のパスゲー
    トに前記出力端子の電位が供給され、かつ前記第2のパ
    スゲートにこの第2のパスゲートが非導通となるような
    電位が供給されるときに、前記プリドライバ回路は前記
    第1のMOSトランジスタのソース、ゲート間の電位差
    をほとんど零にし、この後、前記制御回路は前記第1の
    パスゲートに対して前記第2の基準電位に代えて前記出
    力端子の電位を供給し、前記第4のパスゲートが導通す
    るように制御する請求項24に記載の出力回路。
  32. 【請求項32】 ソース、ドレイン及びゲートを有し、
    ソースが前記第1基準電位ノードもしくは前記第1のM
    OSトランジスタのソースに接続され、ドレイン及びゲ
    ートが前記第1のMOSトランジスタのバックゲートに
    接続されたPチャネルの第2のMOSトランジスタをさ
    らに具備した請求項24に記載の出力回路。
  33. 【請求項33】 ソース、ドレイン及びゲートを有し、
    ソースが前記第1基準電位ノードもしくは前記第1のM
    OSトランジスタのソースに接続され、ドレインが前記
    第1のMOSトランジスタのバックゲートに接続され、
    ゲートが前記第1のMOSトランジスタのゲートに接続
    されたPチャネルの第2のMOSトランジスタをさらに
    具備した請求項24に記載の出力回路。
  34. 【請求項34】 ソース、ドレイン及びゲートを有し、
    ソースが前記第1基準電位ノードもしくは前記第1のM
    OSトランジスタのソースに接続され、ドレイン及びゲ
    ートが前記第1のパスゲートと前記プリドライバ回路と
    の共通ノードに接続されたPチャネルの第2のMOSト
    ランジスタをさらに具備した請求項24に記載の出力回
    路。
  35. 【請求項35】 前記第2のMOSトランジスタのしき
    い値の絶対値が前記前記第1のMOSトランジスタのし
    きい値の絶対値に等しいか、もしくは小さくされている
    請求項32、33、34のいずれか1つに記載の出力回
    路。
  36. 【請求項36】 ソース、ドレイン及びゲートを有し、
    ソースが前記出力端子に接続され、ドレイン及びゲート
    が、前記第1のパスゲートと前記プリドライバ回路との
    共通ノードから前記第1のMOSトランジスタのゲート
    に至る経路の途中に接続されたPチャネルの第3のMO
    Sトランジスタをさらに具備した請求項24に記載の出
    力回路。
  37. 【請求項37】 前記第3のMOSトランジスタのしき
    い値の絶対値が前記前記第1のMOSトランジスタのし
    きい値の絶対値に等しいか、もしくは小さくされている
    請求項36に記載の出力回路。
  38. 【請求項38】 前記第1のパスゲート、前記第3のパ
    スゲート及び前記第4のパスゲートがそれぞれPチャネ
    ルのMOSトランジスタで構成されておりかつこれらM
    OSトランジスタのバックゲートは前記第1のMOSト
    ランジスタのバックゲートに共通に接続されており、前
    記第2のパスゲートがNチャネルのMOSトランジスタ
    で構成されている請求項24に記載の出力回路。
  39. 【請求項39】 前記出力端子にドレインが接続され、
    前記第1低電位ノードにソースが接続されたNチャネル
    のMOSトランジスタをさらに具備した請求項24ない
    し38のいずれか1つに記載の出力回路。
  40. 【請求項40】 ソースが前記第1のMOSトランジス
    タのゲートに接続され、ドレインが前記出力端子に接続
    され、ゲートが前記第1基準電位ノードに接続された制
    御用MOSトランジスタをさらに具備した請求項24に
    記載の出力回路。
  41. 【請求項41】 ソースが前記第1のMOSトランジス
    タのバックゲートからゲートに至る経路の途中に接続さ
    れ、ドレインが前記出力端子に接続され、ゲートが前記
    第1基準電位ノードに接続された制御用MOSトランジ
    スタをさらに具備した請求項24に記載の出力回路。
  42. 【請求項42】 ソースが前記第1のMOSトランジス
    タのバックゲートに接続され、ドレインが前記出力端子
    に接続され、ゲートが前記第1基準電位ノードに接続さ
    れた制御用MOSトランジスタをさらに具備した請求項
    24に記載の出力回路。
  43. 【請求項43】 前記制御用MOSトランジスタのしき
    い値の絶対値が前記前記第1のMOSトランジスタのし
    きい値の絶対値に等しいか、もしくは小さくされている
    請求項40ないし42のいずれか1つに記載の出力回
    路。
  44. 【請求項44】 前記制御用MOSトランジスタ、前記
    第1のパスゲート、前記第3のパスゲート及び前記第4
    のパスゲートがそれぞれPチャネルのMOSトランジス
    タで構成されておりかつこれらMOSトランジスタのバ
    ックゲートは前記第1のMOSトランジスタのバックゲ
    ートに共通に接続されており、前記第2のパスゲートが
    NチャネルのMOSトランジスタで構成されている請求
    項24もしくは25に記載の出力回路。
  45. 【請求項45】 前記制御用MOSトランジスタ、前記
    第1のパスゲート及び前記第4のパスゲートがそれぞれ
    PチャネルのMOSトランジスタで構成されておりかつ
    これらMOSトランジスタのバックゲートは前記第1の
    MOSトランジスタのバックゲートに共通に接続されて
    おり、前記第2のパスゲートがNチャネルのMOSトラ
    ンジスタで構成されている請求項24もしくは25に記
    載の出力回路。
  46. 【請求項46】 前記出力端子にドレインが接続され、
    前記第1低電位ノードにソースが接続されたNチャネル
    のMOSトランジスタをさらに具備した請求項24もし
    くは25に記載の出力回路。
  47. 【請求項47】 ソース、ドレイン、ゲート及びバック
    ゲートを有し、ソースとバックゲートとが電位的に分離
    されたMOSトランジスタと、 上記MOSトランジスタのソースとバックゲートとの間
    に形成される寄生pn接合ダイオードの接合間電圧にほ
    ぼ等しい電圧差を上記第1のMOSトランジスタのソー
    ス電位に対して持つような電位を発生する電位発生手段
    と、 上記電位発生手段の出力と上記MOSトランジスタのゲ
    ートとの間に挿入されたスイッチ手段とを具備したこと
    を特徴とする出力回路。
  48. 【請求項48】 ソース、ドレイン、ゲート及びバック
    ゲートを有し、ソースとバックゲートとが電位的に分離
    され、ソースが高電位ノードに接続され、ドレインが出
    力端子に接続されたPチャネルの第1のMOSトランジ
    スタと、 Pチャネル及びNチャネルのMOSトランジスタからな
    り上記第1のMOSトランジスタのゲートに電位を供給
    する電位供給回路と、 ソースが高電位ノードに接続され、ドレインが上記電位
    供給回路に接続され、バックゲートが上記第1のMOS
    トランジスタのバックゲートと接続されたPチャネルの
    第2のMOSトランジスタと、 ソースが低電位ノードに接続され、ドレインが上記電位
    供給回路に接続されたNチャネルの第3のMOSトラン
    ジスタと、 ソース、ドレイン間が上記第1のMOSトランジスタの
    バックゲートと上記第2のMOSトランジスタのドレイ
    ンとの間に接続され、バックゲートが上記第1のMOS
    トランジスタのバックゲートと接続されたPチャネルの
    第4のMOSトランジスタと、 ソース及びドレインを有し、ソースが低電位ノードに接
    続され、ドレインが上記出力端子に接続されたNチャネ
    ルの第5のMOSトランジスタとを具備したことを特徴
    とする出力回路。
  49. 【請求項49】 ソース、ドレイン、ゲート及びバック
    ゲートを有し、ソースとバックゲートとが電位的に分離
    され、ソースが高電位ノードに接続され、ドレインが出
    力端子に接続されたPチャネルの第1のMOSトランジ
    スタと、 Pチャネル及びNチャネルのMOSトランジスタからな
    り上記第1のMOSトランジスタのゲートに電位を供給
    する電位供給回路と、 ソースが高電位ノードに接続され、ドレインが上記電位
    供給回路に接続され、バックゲートが上記第1のMOS
    トランジスタのバックゲートと接続されたPチャネルの
    第2のMOSトランジスタと、 ソースが低電位ノードに接続され、ドレインが上記電位
    供給回路に接続されたNチャネルの第3のMOSトラン
    ジスタと、 ソース、ドレイン間が上記第1のMOSトランジスタの
    バックゲートとゲートとの間に接続され、バックゲート
    が上記第1のMOSトランジスタのバックゲートと接続
    されたPチャネルの第4のMOSトランジスタと、 ソース及びドレインを有し、ソースが低電位ノードに接
    続され、ドレインが上記出力端子に接続されたNチャネ
    ルの第5のMOSトランジスタとを具備したことを特徴
    とする出力回路。
  50. 【請求項50】 ソース、ドレイン及びバックゲートを
    有し、ソースが前記高電位ノードに接続され、ドレイン
    が前記第1のMOSトランジスタのバックゲートに接続
    され、バックゲートが前記第1のMOSトランジスタの
    バックゲートに接続されたPチャネルの第6のMOSト
    ランジスタをさらに具備した請求項48もしくは49に
    記載の出力回路。
  51. 【請求項51】 ソース、ドレイン、ゲート及びバック
    ゲートを有し、ソースが前記第1のMOSトランジスタ
    のバックゲートに接続され、ドレインが前記出力端子に
    接続され、ゲートが前記高電位ノードに接続され、バッ
    クゲートが前記第1のMOSトランジスタのバックゲー
    トに接続されたPチャネルの第6のMOSトランジスタ
    をさらに具備した請求項48もしくは49に記載の出力
    回路。
  52. 【請求項52】 ソース、ドレイン、ゲート及びバック
    ゲートを有し、ソースが前記高電位ノードに接続され、
    ドレインが前記第1のMOSトランジスタのバックゲー
    トに接続され、ゲートが前記出力端子に接続され、バッ
    クゲートが前記第1のMOSトランジスタのバックゲー
    トに接続されたPチャネルの第6のMOSトランジスタ
    をさらに具備した請求項48もしくは49に記載の出力
    回路。
  53. 【請求項53】 ソース、ドレイン、ゲート及びバック
    ゲートを有し、ソースが前記出力端子に接続され、ドレ
    イン及びゲートが前記第2のMOSトランジスタのドレ
    インに接続され、バックゲートが前記第1のMOSトラ
    ンジスタのバックゲートに接続されたPチャネルの第6
    のMOSトランジスタをさらに具備した請求項48もし
    くは49に記載の出力回路。
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