JPH09148909A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

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JPH09148909A
JPH09148909A JP7299679A JP29967995A JPH09148909A JP H09148909 A JPH09148909 A JP H09148909A JP 7299679 A JP7299679 A JP 7299679A JP 29967995 A JP29967995 A JP 29967995A JP H09148909 A JPH09148909 A JP H09148909A
Authority
JP
Japan
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circuit
mos transistor
gate control
channel mos
control voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP7299679A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiro Takahashi
敏郎 高橋
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent malfunction owing to the sudden change of current without delaying an output signal by controlling the change speed of gate control voltage when a MOS transistor is switched from 'off' to 'on' in a semiconductor integrated circuit having a digital output buffer circuit by means of the MOS transistor. SOLUTION: When an input signal Din changes from L to H, the respective gate control voltages Vgp and Vgn of the MOS transistors P3 and N3 with p/n channels in an output stage 3 pulled down/driven from H to L by the MOS circuits 21 and 22 and are switched from L to H by turning on/off P3 and N3. Vgp of P3 pulling up the output signal Dout to H becomes less than a threshold level, a switch S1 is turned off and R1 is laid between P11 and N11. The pull-down driving of Vgp is suppressed and moderate rise is executed. Thus, the start of the rise of Dout becomes rapid, time is shortened, time is set to be moderat after rise and the sudden change of output voltage is suppressed.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置、さらには多数のデジタル出力バッファ回路を内蔵す
る半導体集積回路装置に適用して有効な技術に関するも
のであって、たとえばマイクロプロセッサやゲートアレ
イなどのVLSI(超大規模集積回路装置)に利用して
有効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique effective when applied to a semiconductor integrated circuit device, and further to a semiconductor integrated circuit device having a large number of digital output buffer circuits built therein, for example, a microprocessor or a gate array. The present invention relates to a technology effectively used for VLSI (Very Large Scale Integrated Circuit Device) such as.

【0002】[0002]

【従来の技術】マイクロプロセッサやゲートアレイなど
のVLSIでは、外部とのデジタル信号のやりとりのた
めに多数の入力バッファ回路および出力バッファ回路が
形成される。出力バッファ回路は、端子パッドおよび端
子リードを介して外部の負荷をH(高レベル)またはL
(低レベル)に論理駆動するためのデジタル信号を出力
するが、複数の出力バッファ回路の出力論理が同方向に
一斉に変化したときに、半導体集積回路装置に流れる電
源電流の大きさが急激に変化し、この急激な電流変化に
伴って発生するノイズが入力バッファ回路などの他の回
路に回り込んで誤動作を生じさせることがある。
2. Description of the Related Art In a VLSI such as a microprocessor or a gate array, a large number of input buffer circuits and output buffer circuits are formed for exchanging digital signals with the outside. The output buffer circuit applies an external load to H (high level) or L via the terminal pad and the terminal lead.
A digital signal for logically driving (low level) is output, but when the output logics of a plurality of output buffer circuits change in the same direction all at once, the magnitude of the power supply current flowing through the semiconductor integrated circuit device suddenly increases. The noise may change and the noise generated due to this abrupt change in current may flow into other circuits such as the input buffer circuit to cause malfunction.

【0003】そこで、従来においては、出力バッファ回
路での出力電圧の変化速度いわゆるスルーレートを抑制
することで、出力論理が一斉に変化したときの電源電流
の変化を緩和させ、これにより電流の急激変化に伴うノ
イズの発生を抑えることが行なわれていた。この場合の
スルーレート抑制は、出力バッファ回路の前段回路を形
成するMOSトランジスタのサイズ(W/L:ゲート幅
/長)を小さく設定するか、あるいは前段回路に電流制
限抵抗を介在させることにより行なわれていた。
Therefore, in the prior art, the change rate of the output voltage in the output buffer circuit, so-called slew rate, is suppressed to alleviate the change in the power supply current when the output logic changes all at once. The generation of noise accompanying changes has been suppressed. In this case, the slew rate is suppressed by setting the size (W / L: gate width / length) of the MOS transistor forming the pre-stage circuit of the output buffer circuit to be small or by interposing a current limiting resistor in the pre-stage circuit. It was

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た技術には、次のような問題のあることが本発明者らに
よってあきらかとされた。
However, it has been clarified by the present inventors that the above-described technology has the following problems.

【0005】すなわち、上述した従来の半導体集積回路
装置では、電流の急激な変化に起因する誤動作を防止す
るには有効かも知れないが、そのために行なわれる前段
回路でのスルーレート抑制により、出力信号の遅延が大
きくなってしまうという問題が生じる。
That is, the above-described conventional semiconductor integrated circuit device may be effective in preventing malfunction due to a sudden change in current, but the slew rate is suppressed in the preceding circuit for that purpose, so that the output signal is suppressed. However, there is a problem that the delay becomes large.

【0006】本発明の目的は、上述した背反を解消する
ことにあり、具体的には、MOSトランジスタによるデ
ジタル出力バッファ回路を有する半導体集積回路装置に
あって、出力信号の遅延をそれほど拡大させることな
く、電流の急激な変化に起因する誤動作を防止できるよ
うにする、という技術を提供することにある。
An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned trade-off, and more specifically, in a semiconductor integrated circuit device having a digital output buffer circuit using MOS transistors, to greatly increase the delay of the output signal. It is another object of the present invention to provide a technique capable of preventing a malfunction caused by a rapid change in current.

【0007】本発明の前記ならびにそのほかの目的と特
徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらかにな
るであろう。
The above and other objects and characteristics of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0009】すなわち、半導体集積回路装置においてデ
ジタル出力バッファ回路の出力段をなすMOSトランジ
スタをオフからオンに切り換えるときのゲート制御電圧
の変化速度を、そのMOSトランジスタのしきい値レベ
ルを境に、高速から低速に切り換えるスルーレート制御
を行なわせる、というものである。
That is, in the semiconductor integrated circuit device, the change speed of the gate control voltage when the MOS transistor forming the output stage of the digital output buffer circuit is switched from OFF to ON is high at the threshold level of the MOS transistor. The slew rate control is performed to switch from low speed to low speed.

【0010】上述した手段によれば、デジタル出力バッ
ファ回路の出力論理が変化するときの電源電流の急激な
変化を抑えつつ、入力信号の論理が切り替わってから出
力バッファ回路のMOSトランジスタがオン/オフされ
るまでの遅延だけを選択的に短縮させることができる。
According to the above-mentioned means, the MOS transistor of the output buffer circuit is turned on / off after the logic of the input signal is switched while suppressing the sudden change of the power supply current when the output logic of the digital output buffer circuit is changed. It is possible to selectively reduce only the delay until it is done.

【0011】これにより、MOSトランジスタによるデ
ジタル出力バッファ回路を有する半導体集積回路装置に
あって、出力信号の遅延をそれほど拡大させることな
く、電流の急激な変化に起因する誤動作を防止する、と
いう目的が達成される。
Thus, in a semiconductor integrated circuit device having a digital output buffer circuit using MOS transistors, the purpose is to prevent malfunction due to a sudden change in current without significantly increasing the delay of the output signal. To be achieved.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例を図
面を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】なお、図において、同一符号は同一あるい
は相当部分を示すものとする。
In the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

【0014】図1は本発明の技術が適用された半導体集
積回路装置の要部における一実施例を示したものであっ
て、1はデジタル出力バッファ回路、2は前段回路、3
は出力段、4はスルーレート制御回路、5は端子パッ
ド、Dinは入力信号、Doutは出力信号、Vddは
正側の電源電位、Vssは負側の電源電位(基準電位)
である。
FIG. 1 shows an embodiment of a main part of a semiconductor integrated circuit device to which the technique of the present invention is applied. 1 is a digital output buffer circuit, 2 is a pre-stage circuit, and 3 is a circuit.
Is an output stage, 4 is a slew rate control circuit, 5 is a terminal pad, Din is an input signal, Dout is an output signal, Vdd is a positive power supply potential, and Vss is a negative power supply potential (reference potential).
It is.

【0015】前段回路2は、pチャンネルMOSトラン
ジスタP11とnチャンネルMOSトランジスタN11
による第1のCMOS回路(インバータ)21と、pチ
ャンネルMOSトランジスタP21とnチャンネルMO
SトランジスタN21による第2のCMOS回路(イン
バータ)22により構成される。各CMOS回路21,
22はそれぞれに入力信号Dinを位相反転して伝達す
る。
The pre-stage circuit 2 includes a p-channel MOS transistor P11 and an n-channel MOS transistor N11.
A first CMOS circuit (inverter) 21, a p-channel MOS transistor P21 and an n-channel MO
It is configured by a second CMOS circuit (inverter) 22 including an S transistor N21. Each CMOS circuit 21,
22 respectively inverts the phase of the input signal Din and transmits it.

【0016】出力段3は、第1のCMOS回路21の出
力によってゲート制御電圧Vgpがプルダウン/プルア
ップ駆動されるpチャンネルMOSトランジスP3と、
第2のCMOS回路22によってゲート制御電圧Vgn
がプルアップ/プルダウン駆動されるnチャンネルMO
SトランジスタN3とをCMOS接続したものであっ
て、入力信号Dinと同相の論理信号Doutを端子パ
ッド5に出力する。
The output stage 3 is a p-channel MOS transistor P3 in which the gate control voltage Vgp is pull-down / pull-up driven by the output of the first CMOS circuit 21, and
The second CMOS circuit 22 controls the gate control voltage Vgn.
N-channel MO with pull-up / pull-down drive
The S-transistor N3 is CMOS-connected and outputs a logic signal Dout in phase with the input signal Din to the terminal pad 5.

【0017】スルーレート制御回路4は、第1のCMO
S回路21からpチャンネルMOSトランジスタP3に
与えられるゲート制御電圧Vgpの変化速度を制御する
第1の制御回路部41と、第2のCMOS回路22から
nチャンネルMOSトランジスタN3に与えられるゲー
ト制御電圧Vgnの変化速度を制御する第2の制御回路
部42とにより構成されている。
The slew rate control circuit 4 includes a first CMO.
The first control circuit unit 41 that controls the changing speed of the gate control voltage Vgp applied to the p-channel MOS transistor P3 from the S circuit 21, and the gate control voltage Vgn applied to the n-channel MOS transistor N3 from the second CMOS circuit 22. And a second control circuit unit 42 for controlling the changing speed of the.

【0018】第1の制御回路部41は、第1のCMOS
回路21の出力ノードとnチャンネルMOSトランジス
タN11の間に直列に介在することによりpチャンネル
MOSトランジスタP3のゲート制御電圧VgpのHか
らLへの立下り変化(プルダウン駆動)を抑制する第1
の抵抗R1と、この第1の抵抗R1に対して電流バイパ
ス路を形成する第1のスイッチ回路S1と、上記ゲート
制御電圧Vgpが上記MOSトランジスタP3をオフか
らオンに切り換えるしきい値レベル以下(<Vthp)
になったかどうかを検出する第1のしきい値検出回路4
11とを有し、このしきい値検出回路411の出力によ
って上記スイッチ回路S1をオン/オフ制御させるよう
になっている。
The first control circuit section 41 includes a first CMOS
By interposing in series between the output node of the circuit 21 and the n-channel MOS transistor N11, a first change (pull-down drive) of the gate control voltage Vgp of the p-channel MOS transistor P3 from H to L is suppressed.
Resistor R1, a first switch circuit S1 forming a current bypass path for the first resistor R1, and the gate control voltage Vgp below a threshold level for switching the MOS transistor P3 from off to on ( <Vthp)
First threshold detection circuit 4 for detecting whether or not
11 and the switch circuit S1 is controlled to be turned on / off by the output of the threshold value detection circuit 411.

【0019】第2の制御回路部42は、第2のCMOS
回路22の出力ノードとpチャンネルMOSトランジス
タP21の間に直列に介在することによりnチャンネル
MOSトランジスタN3のゲート制御電圧VgnのLか
らHへの立上り変化(プルアップ駆動)を抑制する第2
の抵抗R2と、この第2の抵抗R2に対して電流バイパ
ス路を形成する第2のスイッチ回路S2と、上記ゲート
制御電圧Vgnが上記MOSトランジスタN3をオフか
らオンに切り換えるしきい値レベル以上(>Vthn)
になったかどうかを検出する第2のしきい値検出回路4
21とを有し、このしきい値検出回路421の出力によ
って上記スイッチ回路S2をオン/オフ制御させるよう
になっている。
The second control circuit section 42 includes a second CMOS
The second interposition between the output node of the circuit 22 and the p-channel MOS transistor P21 in series suppresses the rising change (pull-up drive) of the gate control voltage Vgn of the n-channel MOS transistor N3 from L to H.
Resistor R2, a second switch circuit S2 forming a current bypass path with respect to the second resistor R2, and the gate control voltage Vgn above the threshold level for switching the MOS transistor N3 from off to on ( > Vthn)
Second threshold detection circuit 4 for detecting whether or not
21 and the ON / OFF control of the switch circuit S2 is performed by the output of the threshold detection circuit 421.

【0020】図2は、図1に示したデジタル出力回路1
の要部における動作例を波形チャートで示したものであ
る。なお、同図において、実線は本発明の技術により得
られる動作波形を示し、破線は本発明の技術によらない
場合の動作波形を示す。
FIG. 2 shows the digital output circuit 1 shown in FIG.
3 is a waveform chart showing an operation example in the main part of FIG. In the figure, the solid line shows the operation waveform obtained by the technique of the present invention, and the broken line shows the operation waveform when the technique of the present invention is not used.

【0021】図1および図2において、まず、入力信号
DinがLからHに変化するとき、出力段3のpチャン
ネルMOSトランジスタP3とnチャンネルMOSトラ
ンジスタN3の各ゲート制御電圧Vgp,Vgnはそれ
ぞれ、前段回路2のCMOS回路21,22によって、
HからLにプルダウン駆動される。このプルダウン駆動
は各CMOS回路21,22のnチャンネルMOSトラ
ンジスタN11,N21のオン動作により行なわれる。
In FIGS. 1 and 2, when the input signal Din changes from L to H, the gate control voltages Vgp and Vgn of the p-channel MOS transistor P3 and the n-channel MOS transistor N3 of the output stage 3 are respectively set as follows. By the CMOS circuits 21 and 22 of the front stage circuit 2,
Pulled down from H to L. This pull-down driving is performed by turning on the n-channel MOS transistors N11 and N21 of the CMOS circuits 21 and 22, respectively.

【0022】ここで、出力段3のpチャンネルMOSト
ランジスタP3は、そのゲート制御電圧Vgpがしきい
値レベルVthp以下にプルダウン駆動されることによ
りオフからオンに切り換えられるが、ゲート制御電圧V
gpがしきい値Vthp以下になると同時に、スイッチ
回路S1がオンからオフに切り換えられる。すると、そ
のゲート制御電圧Vgpをプルダウン駆動する第1のC
MOS回路21の出力ノードとnチャンネルMOSトラ
ンジスタN11の間には抵抗R1が直列に介在するよう
になり、この抵抗R1の介在により、ゲート制御電圧V
gpのプルダウン駆動が抑制されるようになる。つま
り、出力段3のpチャンネルMOSトランジスタP3を
オフからオンに切り換えるときのゲート制御電圧Vgp
の変化速度は、その出力段MOSトランジスタP3のし
きい値レベルVthpを境にして、高速から低速に切り
換えられる。
Here, the p-channel MOS transistor P3 of the output stage 3 is switched from off to on by pulling down its gate control voltage Vgp to a threshold level Vthp or less, but the gate control voltage Vgp
At the same time that gp becomes equal to or lower than the threshold value Vthp, the switch circuit S1 is switched from on to off. Then, the first C for pulling down the gate control voltage Vgp is driven.
A resistor R1 is interposed in series between the output node of the MOS circuit 21 and the n-channel MOS transistor N11. Due to the resistor R1 interposed, the gate control voltage V
The gp pull-down drive is suppressed. That is, the gate control voltage Vgp when the p-channel MOS transistor P3 of the output stage 3 is switched from off to on.
The speed of change of is switched from high speed to low speed with the threshold level Vthp of the output stage MOS transistor P3 as a boundary.

【0023】他方、nチャンネルMOSトランジスタN
3については、そのゲート制御電圧Vgnがしきい値V
thn以下にプルダウン駆動されることにより、pチャ
ンネルMOSトランジスタP3とは反対に、オンからオ
フに切り換えられるが、そのプルダウン駆動は、第2の
CMOS回路22のnチャンネルMOSトランジスタN
21にて、抵抗R2を介在することなく高速で行なわれ
る。
On the other hand, the n-channel MOS transistor N
3, the gate control voltage Vgn is the threshold value V
By pull-down driving below thn, it is switched from on to off, contrary to the p-channel MOS transistor P3. The pull-down driving is performed by the n-channel MOS transistor N of the second CMOS circuit 22.
At 21, it is performed at high speed without interposing the resistor R2.

【0024】これにより、出力信号Doutは、出力段
3でのpチャンネルMOSトランジスタP3のオンとn
チャンネルMOSトランジスタN3のオフによりLから
Hに切り換えられるが、その出力信号DoutをHにプ
ルアップ駆動するpチャンネルMOSトランジスタP3
のゲート制御電圧Vgpは、上述したように、そのMO
SトランジスタP3のしきい値レベルVthpを境に変
化が抑制される。つまり、出力信号DoutをLからH
に切換駆動するときのpチャンネルMOSトランジスタ
P3のゲート制御電圧Vgpは、そのpチャンネルMO
SトランジスタP3がオンに切り換えられた後では、比
較的緩やかに立上げられるが、それまでの間は急速に立
上げられる。
As a result, the output signal Dout is turned on and off when the p-channel MOS transistor P3 in the output stage 3 is turned on.
Although the channel MOS transistor N3 is switched off from L to H, the output signal Dout is pulled up to H and the p-channel MOS transistor P3 is driven.
As described above, the gate control voltage Vgp of
The change is suppressed at the threshold level Vthp of the S transistor P3. That is, the output signal Dout changes from L to H.
The gate control voltage Vgp of the p-channel MOS transistor P3 when the switching drive is performed to
After the S-transistor P3 is switched on, it rises relatively slowly, but until then, it rises rapidly.

【0025】これにより、図2中に示すように、入力信
号DinがLからHに切り替わってから出力信号Dou
tがLからHに立上りはじめるまでの遅延時間TdH1
を短縮させることができるとともに、出力信号Dout
が立上りはじめた後の出力電圧の変化すなわちスルーレ
ートを抑制させることができる。なお、TdH2は上述
したスルーレート制御を行なわない場合の立上り遅延時
間を示す。
As a result, as shown in FIG. 2, after the input signal Din is switched from L to H, the output signal Dou is output.
Delay time TdH1 until t starts to rise from L to H
And the output signal Dout
It is possible to suppress the change in the output voltage after the start of rising, that is, the slew rate. Note that TdH2 represents the rising delay time when the above-mentioned slew rate control is not performed.

【0026】次に、上述の場合とは反対に、入力信号D
inがHからLに変化するときについて説明する。この
場合、出力段3のpチャンネルMOSトランジスタP3
とnチャンネルMOSトランジスタN3の各ゲート制御
電圧Vgp,Vgnはそれぞれ、前段回路2のCMOS
回路21,22によって、LからHにプルアップ駆動さ
れる。このプルアップ駆動は各CMOS回路21,22
のpチャンネルMOSトランジスタP11,P21のオ
ン動作により行なわれる。
Next, contrary to the above case, the input signal D
A case where in changes from H to L will be described. In this case, the p-channel MOS transistor P3 of the output stage 3
And the gate control voltages Vgp and Vgn of the n-channel MOS transistor N3 are respectively the CMOS of the pre-stage circuit 2.
Pulled up from L to H by the circuits 21 and 22. This pull-up drive is performed for each CMOS circuit 21, 22.
This is performed by turning on the p-channel MOS transistors P11 and P21.

【0027】ここで、nチャンネルMOSトランジスタ
N3は、そのゲート制御電圧Vgnがしきい値レベルV
thn以上にプルアップ駆動されることによりオフから
オンに切り換えられるが、ゲート制御電圧Vgnがしき
い値Vthn以上になると同時に、スイッチ回路S2が
オンからオフに切り換えられる。すると、そのゲート制
御電圧Vgnをプルアップ駆動する第2のCMOS回路
22の出力ノードとpチャンネルMOSトランジスタP
21の間には抵抗R2が直列に介在するようになり、こ
の抵抗R2の介在により、ゲート制御電圧Vgnのプル
アップ駆動が抑制されるようになる。つまり、nチャン
ネルMOSトランジスタN3をオフからオンに切り換え
るときのゲート制御電圧Vgnの変化速度は、その出力
MOSトランジスタN3のしきい値レベルVthnを境
にして、高速から低速に切り換えられる。
Here, the gate control voltage Vgn of the n-channel MOS transistor N3 has a threshold level V
Although it is switched from OFF to ON by being pulled up to thn or more, the switch circuit S2 is switched from ON to OFF at the same time when the gate control voltage Vgn becomes equal to or higher than the threshold value Vthn. Then, the output node of the second CMOS circuit 22 that pulls up the gate control voltage Vgn and the p-channel MOS transistor P
A resistor R2 is interposed in series between 21 and the pull-up driving of the gate control voltage Vgn is suppressed by the resistor R2. That is, the change speed of the gate control voltage Vgn when the n-channel MOS transistor N3 is switched from off to on is switched from high speed to low speed with the threshold level Vthn of the output MOS transistor N3 as a boundary.

【0028】他方、pチャンネルMOSトランジスタP
3については、そのゲート制御電圧Vgpがしきい値V
thp以上にプルアップ駆動されることにより、nチャ
ンネルMOSトランジスタN3とは反対に、オンからオ
フに切り換えられるが、そのプルアップ駆動は、第1の
CMOS回路21のpチャンネルMOSトランジスタP
11にて、抵抗R1を介在することなく高速で行なわれ
る。
On the other hand, p-channel MOS transistor P
3, the gate control voltage Vgp is the threshold value V
The pull-up driving is switched from on to off, contrary to the n-channel MOS transistor N3, by pull-up driving more than thp. The pull-up driving is performed by the p-channel MOS transistor P of the first CMOS circuit 21.
At 11, it is performed at high speed without interposing the resistor R1.

【0029】これにより、出力信号Doutは、出力段
3でのnチャンネルMOSトランジスタN3のオンとp
チャンネルMOSトランジスタP3のオフにより、Hか
らLに切り換えられるが、その出力信号DoutをLに
プルダウン駆動するnチャンネルMOSトランジスタN
3のゲート制御電圧Vgnは、上述したように、そのM
OSトランジスタN3のしきい値レベルVthnを境に
変化が抑制される。つまり、出力信号DoutをHから
Lに切換駆動するときのnチャンネルMOSトランジス
タN3のゲート制御電圧Vgnは、そのnチャンネルM
OSトランジスタN3がオンに切り換えられた後では、
比較的緩やかに立上げられるが、それまでの間は急速に
立上げられる。
As a result, the output signal Dout is set to p when the n-channel MOS transistor N3 in the output stage 3 is turned on.
When the channel MOS transistor P3 is turned off, it is switched from H to L, but an n-channel MOS transistor N that pulls down its output signal Dout to L.
As described above, the gate control voltage Vgn of
The change is suppressed at the threshold level Vthn of the OS transistor N3. That is, the gate control voltage Vgn of the n-channel MOS transistor N3 when switching the output signal Dout from H to L is the n-channel M
After the OS transistor N3 is switched on,
It will be started up relatively slowly, but will be started up rapidly until then.

【0030】これにより、図2中に示すように、入力信
号DinがHからLに切り替わってから出力信号Dou
tがHからLに立下りはじめるまでの遅延時間TdL1
も短縮させることができる。これとともに、出力信号D
outが立下りはじめた後の出力電圧の変化すなわちス
ルーレートも抑制させることができる。なお、TdL2
は上述したスルーレート制御を行なわない場合の立下り
遅延時間を示す。
As a result, as shown in FIG. 2, after the input signal Din is switched from H to L, the output signal Dou is output.
Delay time TdL1 from when t starts to fall from H to L
Can also be shortened. Along with this, the output signal D
It is also possible to suppress a change in the output voltage after out has started to fall, that is, a slew rate. In addition, TdL2
Indicates the fall delay time when the above slew rate control is not performed.

【0031】以上のようにして、デジタル出力バッファ
回路1の出力論理が変化するときの電源電流の急激な変
化を抑えつつ、入力信号の論理が切り替わってから出力
段のMOSトランジスタがオン/オフされるまでの遅延
時間だけを選択的に短縮させることができる。
As described above, the MOS transistor in the output stage is turned on / off after the logic of the input signal is switched while suppressing the rapid change of the power supply current when the output logic of the digital output buffer circuit 1 is changed. It is possible to selectively reduce only the delay time until the start.

【0032】これにより、MOSトランジスタによるデ
ジタル出力バッファ回路を有する半導体集積回路装置に
あって、出力信号の遅延をそれほど拡大させることな
く、電流の急激な変化に起因する誤動作を防止させるこ
とができる。
As a result, in a semiconductor integrated circuit device having a digital output buffer circuit using MOS transistors, it is possible to prevent malfunction due to a sudden change in current without increasing the delay of the output signal so much.

【0033】図3は、本発明の他の実施例の要部を示
す。
FIG. 3 shows the essential parts of another embodiment of the present invention.

【0034】同図に示す実施例では、図1に示したデジ
タル出力バッファ回路1を基本にしてトライステート・
バッファ回路を構成している。
In the embodiment shown in the figure, a tristate circuit based on the digital output buffer circuit 1 shown in FIG.
It constitutes a buffer circuit.

【0035】図1に示した構成との相違点ついて説明す
ると、前段回路2を構成する第1および第2のCMOS
回路21,22にトライステート制御のためのpチャン
ネルMOSトランジスタP12,P22およびnチャン
ネルMOSトランジスタN12,N22が介在させられ
ているとともに、そのトランジスタP12,P22,N
12,N22をイネーブル信号ENでオン/オフ制御す
るためのインバータ11が設けられている。
Differences from the configuration shown in FIG. 1 will be described. First and second CMOSs constituting the pre-stage circuit 2.
The circuits 21 and 22 have p-channel MOS transistors P12 and P22 and n-channel MOS transistors N12 and N22 for tri-state control interposed, and the transistors P12, P22 and N22 are provided.
An inverter 11 for controlling ON / OFF of 12, N22 with an enable signal EN is provided.

【0036】6はデジタル入力バッファ回路であって、
その入力は端子パッド5に接続されている。端子パッド
5は入力用と出力用を兼ねている。
6 is a digital input buffer circuit,
Its input is connected to the terminal pad 5. The terminal pad 5 serves both as an input and an output.

【0037】また、pチャンネルMOSトランジスタP
41、抵抗R41、およびインバータ412は、第1の
しきい値検出回路411を構成している。同様に、nチ
ャンネルMOSトランジスタN42、抵抗R42、およ
びインバータ422は、第2のしきい値検出回路421
を構成している。
In addition, a p-channel MOS transistor P
41, the resistor R41, and the inverter 412 form a first threshold value detection circuit 411. Similarly, the n-channel MOS transistor N42, the resistor R42, and the inverter 422 are connected to the second threshold detection circuit 421.
Is composed.

【0038】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例にもとづき具体的に説明したが、本発明は上記実施
例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
The invention made by the present inventor has been specifically described above based on the embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

【0039】たとえば、ゲート制御電圧Vgp,Vgn
の変化を制御するための抵抗R1,R2はMOSトラン
ジスタで構成することができる。
For example, gate control voltages Vgp and Vgn
The resistors R1 and R2 for controlling the change of the can be composed of MOS transistors.

【0040】以上の説明では主として、本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野であるデジ
タル用のCMOS型半導体集積回路装置に適用した場合
について説明したが、それに限定されるものではなく、
たとえばBi−CMOS型の半導体集積回路装置にも適
用できる。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to the CMOS type semiconductor integrated circuit device for digital use which is the background field of the invention has been described, but the invention is not limited thereto. Without
For example, it can be applied to a Bi-CMOS type semiconductor integrated circuit device.

【0041】[0041]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。
The following is a brief description of an outline of typical inventions among the inventions disclosed in the present application.

【0042】すなわち、MOSトランジスタによるデジ
タル出力バッファ回路を有する半導体集積回路装置にあ
って、出力信号の遅延をそれほど拡大させることなく、
電流の急激な変化に起因する誤動作を防止することがで
きる、という効果が得られる。
That is, in a semiconductor integrated circuit device having a digital output buffer circuit using MOS transistors, the delay of the output signal is not increased so much,
It is possible to obtain an effect that it is possible to prevent a malfunction caused by a rapid change in current.

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

【図1】本発明の要部における第1の実施例を示す回路
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a main part of the present invention.

【図2】本発明の要部における動作例を示す波形チャー
FIG. 2 is a waveform chart showing an operation example of a main part of the present invention.

【図3】本発明の要部における他の実施例を示す回路図FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of the essential part of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 デジタル出力バッファ回路 2 前段回路 3 出力段 4 スルーレート制御回路 41 第1の制御回路部 42 第2の制御回路部 411,412 しきい値検出回路 S1,S2 スイッチ回路 5 端子パッド 6 デジタル入力バッファ回路 Din 入力信号 Dout 出力信号 P11,P12,P21,P22,P41 pチャンネ
ルMOSトランジスタ N11,N12,N21,N22,N41 nチャンネ
ルMOSトランジスタ P3 pチャンネルMOSトランジスタ N4 nチャンネルMOSトランジスタ 21 第1のCMOS回路(インバータ) 22 第2のCMOS回路(インバータ) Vgp,Vgn ゲート制御電圧 R1,R2 抵抗 Vthp,Vthn しきい値レベル
1 Digital Output Buffer Circuit 2 Previous Stage Circuit 3 Output Stage 4 Slew Rate Control Circuit 41 First Control Circuit Section 42 Second Control Circuit Section 411, 412 Threshold Detection Circuit S1, S2 Switch Circuit 5 Terminal Pad 6 Digital Input Buffer Circuit Din input signal Dout output signal P11, P12, P21, P22, P41 p-channel MOS transistor N11, N12, N21, N22, N41 n-channel MOS transistor P3 p-channel MOS transistor N4 n-channel MOS transistor 21 First CMOS circuit ( Inverter 22 Second CMOS circuit (inverter) Vgp, Vgn Gate control voltage R1, R2 Resistance Vthp, Vthn Threshold level

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 MOSトランジスタによるデジタル出力
バッファ回路を有する半導体集積回路装置であって、上
記出力バッファ回路の出力段をなすMOSトランジスタ
をオフからオンに切り換えるときのゲート制御電圧の変
化速度を、そのMOSトランジスタのしきい値レベルを
境に、高速から低速に切り換えるスルーレート制御回路
を備えたことを特徴とする半導体集積回路装置。
1. A semiconductor integrated circuit device having a digital output buffer circuit including MOS transistors, wherein a rate of change of a gate control voltage when switching a MOS transistor forming an output stage of the output buffer circuit from off to on A semiconductor integrated circuit device comprising a slew rate control circuit for switching from high speed to low speed at a threshold level of a MOS transistor.
【請求項2】 スルーレート制御回路は、出力段MOS
トランジスタのゲート制御電圧の変化を抑制する抵抗
と、この抵抗に対して電流バイパス路を形成するスイッ
チ回路と、上記ゲート制御電圧が上記出力段MOSトラ
ンジスタをオフからオンに切り換えるしきい値レベルに
なったかどうかを検出するしきい値検出回路とを有し、
このしきい値検出回路の出力によって上記スイッチ回路
をオン/オフ制御させるようにしたことを特徴とする請
求項1に記載の半導体集積回路装置。
2. The slew rate control circuit includes an output stage MOS.
A resistor that suppresses a change in the gate control voltage of the transistor, a switch circuit that forms a current bypass path for the resistor, and the gate control voltage has a threshold level that switches the output stage MOS transistor from off to on. And a threshold detection circuit for detecting whether or not
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the switch circuit is controlled to be turned on / off by the output of the threshold detection circuit.
【請求項3】 デジタル出力バッファ回路は、pチャン
ネルMOSトランジスタとnチャンネルMOSトランジ
スタによって形成されるCMOS出力段と、上記pチャ
ンネルMOSトランジスタのゲート制御電圧を入力信号
に応じてプルダウン/プルアップ駆動する第1のCMO
S回路と、上記nチャンネルMOSトランジスタのゲー
ト制御電圧を入力信号に応じてプルアップ/プルダウン
駆動する第2のCMOS回路とを有し、スルーレート制
御回路は、第1のCMOS回路によるプルダウン駆動電
流を制限する第1の抵抗と、第2のCMOS回路による
プルアップ駆動電流を制限する第2の抵抗と、第1の抵
抗に並列に接続する第1のスイッチ回路と、第2の抵抗
に並列に接続する第2のスイッチ回路と、上記pチャン
ネルMOSトランジスタのゲート制御電圧がそのMOS
トランジスタのしきい値レベルにプルダウンされるまで
の間、上記第1のスイッチ回路をオンさせる第1のしき
い値検出回路と、上記出力nチャンネルMOSトランジ
スタのゲート制御電圧がそのMOSトランジスタのしき
い値レベルにプルアップされるまでの間、上記第2のス
イッチ回路をオンさせる第2のしきい値検出回路を備え
たことを特徴とする請求項1または2に記載の半導体集
積回路装置。
3. The digital output buffer circuit pulls down / pulls up a CMOS output stage formed by a p-channel MOS transistor and an n-channel MOS transistor, and a gate control voltage of the p-channel MOS transistor according to an input signal. First CMO
The slew rate control circuit has an S circuit and a second CMOS circuit that pulls up / down pulls down the gate control voltage of the n-channel MOS transistor according to an input signal. The slew rate control circuit includes a pull-down drive current by the first CMOS circuit. And a first resistor that limits the pull-up drive current of the second CMOS circuit, a first switch circuit that is connected in parallel to the first resistor, and a second resistor that is parallel to the second resistor. The second switch circuit connected to the MOS transistor and the gate control voltage of the p-channel MOS transistor
The first threshold value detection circuit for turning on the first switch circuit and the gate control voltage of the output n-channel MOS transistor are controlled by the threshold value of the MOS transistor until it is pulled down to the threshold level of the transistor. 3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, further comprising a second threshold value detection circuit that turns on the second switch circuit until it is pulled up to a value level.
【請求項4】 デジタル出力バッファ回路がトライステ
ート・バッファ回路として構成されていることを特徴と
する請求項1から3のいずれかに記載の半導体集積回路
装置。
4. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the digital output buffer circuit is configured as a tri-state buffer circuit.
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