JPH0964717A - Cmisバッファ回路、半導体装置及び電子装置 - Google Patents

Cmisバッファ回路、半導体装置及び電子装置

Info

Publication number
JPH0964717A
JPH0964717A JP7213420A JP21342095A JPH0964717A JP H0964717 A JPH0964717 A JP H0964717A JP 7213420 A JP7213420 A JP 7213420A JP 21342095 A JP21342095 A JP 21342095A JP H0964717 A JPH0964717 A JP H0964717A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
buffer circuit
transfer gate
transistor
pmos transistor
gate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP7213420A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyohiko Kikuchi
清彦 菊地
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP7213420A priority Critical patent/JPH0964717A/ja
Publication of JPH0964717A publication Critical patent/JPH0964717A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Logic Circuits (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】インターフェイス設計を容易にする。 【構成】CMOS出力バッファ回路13は、電源供給線
Vddとグランド線との間にトランスファーゲート14と
トランスファーゲート15とが直列接続されている。ト
ランスファーゲート14のオン抵抗を略一定にするため
に、そのpMOSトランジスタ14P及びnMOSトラ
ンジスタ14Nの設計パラメータは、pMOSトランジ
スタ14Pのピンチオフ電圧とnMOSトランジスタ1
4Nのピンチオフ電圧とが互いに略等しくなり、かつ、
pMOSトランジスタ14Pの直線領域の傾きとnMO
Sトランジスタ14Nの直線領域の傾きとが互いに略等
しくなるように定められる。トランスファーゲート15
についてもトランスファーゲート14同様である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CMIS(Complement
ary Metal Insulater Semiconductor)バッファ回路並
びにこれを用いた半導体装置及び電子回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図4(A)は、半導体集積回路10にお
けるCMOS出力バッファ回路11の出力端と、半導体
集積回路20におけるCMOS入力バッファ回路21の
入力端との間が、30で接続され、CMOS入力バッフ
ァ回路21の入力端と電源供給線Vccとの間に、抵抗R
が外付けされている状態を示す。CMOS出力バッファ
回路11には、これより小サイズの、プリドライバーと
してのCMOSインバータ12の出力が供給される。C
MOS入力バッファ回路21の出力はTTL回路22に
供給され、CMOS入力バッファ回路21により、CM
OSレベルがTTLレベルに変換される。半導体集積回
路10及び20の電源電圧をそれぞれVdd及びVccとす
る。
【0003】CMOS出力バッファ回路11の入力が高
レベルでnMOSトランジスタ11Nがオン、pMOS
トランジスタ11Pがオフの場合、CMOS出力バッフ
ァ回路11の出力電位Voが低レベル電位VoLとなり、
nMOSトランジスタ11Nのオン抵抗をRnとする
と、Vo=VoLは、 VoH={Rn/(Rn+R)}Vcc ・・・(1) となる。図4(B)は、この場合の、電位Voに対する
nMOSトランジスタ11Nのドレイン電流Idsnの関
係の概略を示す。
【0004】CMOS出力バッファ回路11の入力が低
レベルでnMOSトランジスタ11Nがオフ、pMOS
トランジスタ11Pがオンの場合、CMOS出力バッフ
ァ回路11の出力電位Voが高レベル電位Vohとなり、
pMOSトランジスタ11Pのオン抵抗をRpとする
と、Vo=VoHは、 VoH=(R・Vdd+Rp・Vcc)/(Rp+R)・・・(2) となる。図4(C)は、この場合の、電位Voに対する
pMOSトランジスタ11Pのドレイン電流Idspの関
係の概略を示す。
【0005】nMOSトランジスタ11Nがオンのと
き、Vo<Vponなる直線領域を用い、pMOSトランジ
スタ11Pがオンのとき、Vdd−Vpop<Voなる直線領
域を用いる場合には、MOSトランジスタのオン抵抗R
n及びRpが略一定であるので、上式(1)及び(2)に
より電位VoL及びVoHを容易に計算することができる。
ここに、Vpon及びVpopはそれぞれnMOSトランジス
タ11N及びpMOSトランジスタ11Pのピンチオフ
電圧である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、配線30の容
量が比較的大きいので高速動作のためにCMOS出力バ
ッファ回路11の出力電流を大きくする必要があり、n
MOSトランジスタ11NがオンのときもpMOSトラ
ンジスタ11Pがオンのときも、飽和領域が用いられ
る。このため、MOSトランジスタのオン抵抗Rn及び
Rpが電源電圧Vcc及び外付け抵抗Rの値に依存し、電
位VoL及びVoHを半導体集積回路20側で要求される許
容範囲内にするための適当な抵抗Rの値を容易に計算す
ることができず、インターフェイス設計が容易でない。
この問題は、高集積化に伴って電源電圧が低くなるほど
ノイズマージンが狭くなるので著しくなる。
【0007】本発明の目的は、このような問題点に鑑
み、インターフェイス設計が容易になるCMISバッフ
ァ回路、半導体装置及び電子装置を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段及びその作用効果】第1発
明のCMISバッファ回路では、第1pMOSトランジ
スタと第1nMOSトランジスタとが互いに並列接続さ
れ、一端が高電位側電源供給線に接続された第1トラン
スファーゲートと、第2pMOSトランジスタと第2n
MOSトランジスタとが互いに並列接続され、一端が低
電位側電源供給線に接続され、他端が該第1トランスフ
ァーゲートの他端に接続された第2トランスファーゲー
トと、該第1pMOSトランジスタのゲート及び該第2
nMOSトランジスタのゲートに第1信号を供給し、該
第1nMOSトランジスタのゲート及び該第2pMOS
トランジスタのゲートに該第1信号の論理値を反転した
第2信号を供給する論理回路とを有し、該第1トランス
ファーゲートのオン抵抗が、該第1pMOSトランジス
タの飽和領域の所定範囲で略一定であり、かつ、該第2
トランスファーゲートのオン抵抗が、該第2nMOSト
ランジスタの飽和領域の所定範囲で略一定である。この
第1発明によれば、該第1及び第2のトランスファーゲ
ートのオン抵抗が該所定範囲で略一定となるので、該C
MISバッファ回路の出力を受ける回路のインターフェ
イス設計が容易になるという効果を奏する。
【0009】第1発明の第1態様では、上記第1トラン
スファーゲートは、上記第1pMOSトランジスタと上
記第1nMOSトランジスタのピンチオフ電圧が互いに
略等しく、かつ、該第1pMOSトランジスタと該第1
nMOSトランジスタのドレイン電圧/ドレイン電流特
性の直線領域の傾きが互いに略等しく、上記第2トラン
スファーゲートは、上記第2pMOSトランジスタと上
記第2nMOSトランジスタのピンチオフ電圧が互いに
略等しく、かつ、該第2pMOSトランジスタと該第2
nMOSトランジスタのドレイン電圧/ドレイン電流特
性の直線領域の傾きが互いに略等しい。
【0010】この第1態様によれば、第1及び第2のト
ランスファーゲートのオン抵抗がいずれも、そのトラン
スファーゲートを構成するpMOSトランジスタの直線
領域とnMOSトランジスタの直線領域との略全領域に
おいて略一定になるという効果を奏する。第2発明の半
導体装置では、上記いずれかのCMISバッファ回路を
有する。
【0011】第3発明の電子装置では、上記いずれかの
CMISバッファ回路を出力バッファ回路として備えた
第1半導体装置と、高入力インピーダンスの入力バッフ
ァ回路を備え、該入力バッファ回路の入力端が信号線を
介し該出力バッファ回路の出力端に接続された第2半導
体装置と、該第1半導体装置側又は該第2半導体装置側
の高電位側電源配線と該信号線との間に接続された外付
け抵抗とを有する。
【0012】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。図1は、図4(A)に対応しており、本実施例
では、図4(A)のCMOS出力バッファ回路11の替
わりにCMOS出力バッファ回路13が用いられてい
る。
【0013】CMOS出力バッファ回路13は、電源供
給線Vddとグランド線との間にトランスファーゲート1
4とトランスファーゲート15とが直列接続されてい
る。トランスファーゲート14は、pMOSトランジス
タ14PとnMOSトランジスタ14Nとが並列接続さ
れ、トランスファーゲート15は、pMOSトランジス
タ15PとnMOSトランジスタ15Nとが並列接続さ
れている。pMOSトランジスタ14Pのゲート及びn
MOSトランジスタ15Nのゲートは、インバータ12
の出力端に接続され、nMOSトランジスタ14Nのゲ
ート及びpMOSトランジスタ15Pのゲートは、イン
バータ12の入力端に接続されている。他の点は、図4
(A)と同一である。
【0014】上記構成において、インバータ12の入力
が低レベルの場合、インバータ12の出力が高レベルと
なり、トランスファーゲート14がオフ、トランスファ
ーゲート15がオンになる。この場合の、nMOSトラ
ンジスタ15N、pMOSトランジスタ15P及びトラ
ンスファーゲート15の電位Voに対するドレイン電流
の概略をそれぞれ、図2(A)〜(C)に示す。図中、
Idsn、Idsp及びIdsはそれぞれ、nMOSトランジス
タ15N、pMOSトランジスタ15P及びトランスフ
ァーゲート15のドレイン電流である。
【0015】nMOSトランジスタ15N及びpMOS
トランジスタ15Pの設計パラメータは、図2におい
て、nMOSトランジスタ15Nのピンチオフ電圧Vpo
n1とpMOSトランジスタ15Pのピンチオフ電圧Vpo
p1とが互いに略等しくなり、かつ、Vo<Vpon1なるn
MOSトランジスタ15Nの直線領域の傾きと、Vpop1
<VoなるpMOSトランジスタ15Pの直線領域の傾
きとが、互いに略等しくなるように定められる。これに
より、トランスファーゲート15の電位Voに対するド
レイン電流Idsは、図2(C)に示す如く略直線で表さ
れ、トランスファーゲート15のオン抵抗が電位Voに
よらず略一定となる。
【0016】上記と逆に、インバータ12の入力が高レ
ベルの場合、インバータ12の出力が低レベルとなり、
トランスファーゲート14がオン、トランスファーゲー
ト15がオフになる。この場合の、pMOSトランジス
タ14P、nMOSトランジスタ14N及びトランスフ
ァーゲート14の電位Voに対するドレイン電流の概略
をそれぞれ、図3(A)〜(C)に示す。図中、Ids
p、Idsn及びIdsはそれぞれ、pMOSトランジスタ1
4P、nMOSトランジスタ14N及びトランスファー
ゲート14のドレイン電流である。
【0017】pMOSトランジスタ14P及びnMOS
トランジスタ14Nの設計パラメータは、図3におい
て、pMOSトランジスタ14Pのピンチオフ電圧Vpo
p2とnMOSトランジスタ14Nのピンチオフ電圧Vpo
n2とが互いに略等しくなり、かつ、Vdd−Vpop2<Vo
なるpMOSトランジスタ14Pの直線領域の傾きと、
V<Vdd−Vpon2なるnMOSトランジスタ14Nの直
線領域の傾きとが、互いに略等しくなるように定められ
る。これにより、トランスファーゲート14の電位Vo
に対するIdsは、図3(C)に示す如く略直線で表さ
れ、トランスファーゲート14のオン抵抗が電位Voに
よらず略一定となる。
【0018】本実施例によれば、トランスファーゲート
14及び15のオン抵抗が出力電位Voによらず略一定
となるので、半導体集積回路20側で要求される高レベ
ル電位VoH及び低レベル電位VoLの許容範囲に応じた適
当な抵抗Rの値を容易に計算することができ、インター
フェイス設計が容易になる。なお、上記実施例では、図
2及び図3に示すように、トランスファーゲートのオン
抵抗がトランスファーゲートを構成するpMOSトラン
ジスタの直線領域とnMOSトランジスタの直線領域と
の略全領域において略一定になる好ましい場合を説明し
たが、pMOSトランジスタ14P及びnMOSトラン
ジスタ15Nの各々について、その飽和領域の、少なく
ともオン時に通常使用する所定範囲において、トランス
ファーゲートのオン抵抗が略一定であればよい。
【0019】また、上記実施例では、CMOS出力バッ
ファ回路13を出力バッファ回路として用いた好適な場
合を説明したが、本発明は、半導体集積回路10Aの内
部においてレベル変換する回路にも適用可能であり、こ
の場合にも前記効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の半導体集積回路間接続を示
す図である。
【図2】図1中のトランスファーゲート15の特性説明
図である。
【図3】図1中のトランスファーゲート14の特性説明
図である。
【図4】従来の半導体集積回路間接続及びMOSトラン
ジスタの特性を示す図である。
【符号の説明】
10、10A、20 半導体集積回路 11、13 CMOS出力バッファ回路 12 インバータ 11P、14P、15P、21P pMOSトランジス
タ 11N、14N、15N、21N nMOSトランジス
タ 14、15 転送ゲート 21 CMOS入力バッファ回路 22 TTL回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1pMOSトランジスタと第1nMO
    Sトランジスタとが互いに並列接続され、一端が高電位
    側電源供給線に接続された第1トランスファーゲート
    と、 第2pMOSトランジスタと第2nMOSトランジスタ
    とが互いに並列接続され、一端が低電位側電源供給線に
    接続され、他端が該第1トランスファーゲートの他端に
    接続された第2トランスファーゲートと、 該第1pMOSトランジスタのゲート及び該第2nMO
    Sトランジスタのゲートに第1信号を供給し、該第1n
    MOSトランジスタのゲート及び該第2pMOSトラン
    ジスタのゲートに該第1信号の論理値を反転した第2信
    号を供給する論理回路とを有し、該第1トランスファー
    ゲートのオン抵抗が、該第1pMOSトランジスタの飽
    和領域の所定範囲で略一定であり、かつ、該第2トラン
    スファーゲートのオン抵抗が、該第2nMOSトランジ
    スタの飽和領域の所定範囲で略一定であることを特徴と
    するCMISバッファ回路。
  2. 【請求項2】 前記第1トランスファーゲートは、前記
    第1pMOSトランジスタと前記第1nMOSトランジ
    スタのピンチオフ電圧が互いに略等しく、かつ、該第1
    pMOSトランジスタと該第1nMOSトランジスタの
    ドレイン電圧/ドレイン電流特性の直線領域の傾きが互
    いに略等しく、 前記第2トランスファーゲートは、前記第2pMOSト
    ランジスタと前記第2nMOSトランジスタのピンチオ
    フ電圧が互いに略等しく、かつ、該第2pMOSトラン
    ジスタと該第2nMOSトランジスタのドレイン電圧/
    ドレイン電流特性の直線領域の傾きが互いに略等しいこ
    とを特徴とする請求項1記載のCMISバッファ回路。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載のCMISバッファ
    回路を有することを特徴とする半導体装置。
  4. 【請求項4】 請求項1又は2記載のCMISバッファ
    回路を出力バッファ回路として備えた第1半導体装置
    と、 高入力インピーダンスの入力バッファ回路を備え、該入
    力バッファ回路の入力端が信号線を介し該出力バッファ
    回路の出力端に接続された第2半導体装置と、 該第1半導体装置側又は該第2半導体装置側の高電位側
    電源配線と該信号線との間に接続された外付け抵抗とを
    有することを特徴とする電子装置。
JP7213420A 1995-08-22 1995-08-22 Cmisバッファ回路、半導体装置及び電子装置 Withdrawn JPH0964717A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7213420A JPH0964717A (ja) 1995-08-22 1995-08-22 Cmisバッファ回路、半導体装置及び電子装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7213420A JPH0964717A (ja) 1995-08-22 1995-08-22 Cmisバッファ回路、半導体装置及び電子装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0964717A true JPH0964717A (ja) 1997-03-07

Family

ID=16638936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7213420A Withdrawn JPH0964717A (ja) 1995-08-22 1995-08-22 Cmisバッファ回路、半導体装置及び電子装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0964717A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4096398A (en) MOS output buffer circuit with feedback
US6459322B1 (en) Level adjustment circuit and data output circuit thereof
JP2922028B2 (ja) 半導体集積回路の出力回路
US7830177B2 (en) Low power output driver
JPH04355298A (ja) 高い出力利得を得るデータ出力ドライバー
KR19990067849A (ko) 허용 전압 출력 버퍼
JPH0563555A (ja) マルチモード入力回路
US5095230A (en) Data output circuit of semiconductor device
EP0068883A2 (en) A level converter circuit
JPH10154924A (ja) Cmosヒステリシス回路
KR0142001B1 (ko) 반도체 집적회로 장치
US5057714A (en) BiCMOS integrated circuit device utilizing Schottky diodes
US4977338A (en) High speed bipolar-MOS logic circuit including a series coupled arrangement of a bipolar transistor and a logic block having a MOSFET
JPH0677804A (ja) 出力回路
JPH0964717A (ja) Cmisバッファ回路、半導体装置及び電子装置
US6269042B1 (en) I/O circuit of semiconductor integrated device
JP2001251176A (ja) レベルシフト回路
JP2998329B2 (ja) 半導体集積回路
KR100243263B1 (ko) Rc 오실레이터용 슈미트트리거 회로
JP2570050B2 (ja) ディジタル回路
JPH04242319A (ja) Cmos集積回路
JPH05136683A (ja) 出力バツフア回路
US5926039A (en) Active load for an N channel logic network
JPS62208704A (ja) 定電流回路
JPS63275223A (ja) 出力バツフア−回路

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20021105