JPH10224202A - バッファ回路、半導体集積回路装置、及び電子回路装置 - Google Patents
バッファ回路、半導体集積回路装置、及び電子回路装置Info
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- JPH10224202A JPH10224202A JP9021317A JP2131797A JPH10224202A JP H10224202 A JPH10224202 A JP H10224202A JP 9021317 A JP9021317 A JP 9021317A JP 2131797 A JP2131797 A JP 2131797A JP H10224202 A JPH10224202 A JP H10224202A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 バッファ回路におけるインピーダンスの電圧
依存性を緩和するための技術を提供することにある。 【解決手段】 プルダウンMOSトランジスタ33がオ
ンされた状態におけるデータ入出力端子24−1のイン
ピーダンス特性をデータ入出力端子の電位レベルに応じ
て補正するためのインピーダンス補正回路41を設け、
データ入出力端子24−1の電位レベルに応じてインピ
ーダンス補正を行うことで、バッファ回路におけるイン
ピーダンスの電圧依存性を緩和する。
依存性を緩和するための技術を提供することにある。 【解決手段】 プルダウンMOSトランジスタ33がオ
ンされた状態におけるデータ入出力端子24−1のイン
ピーダンス特性をデータ入出力端子の電位レベルに応じ
て補正するためのインピーダンス補正回路41を設け、
データ入出力端子24−1の電位レベルに応じてインピ
ーダンス補正を行うことで、バッファ回路におけるイン
ピーダンスの電圧依存性を緩和する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、データ伝送系のマ
ッチング技術、さらにはトランジスタのオン抵抗を利用
して、外部伝送路とのマッチングをとる技術に関し、例
えば複数のLSI(半導体集積回路)が、所定の特性イ
ンピーダンス特性を有する伝送路を介して互いに結合さ
れ、当該伝送路を介してデータ転送が行われる電子回路
装置に適用して有効な技術に関する。
ッチング技術、さらにはトランジスタのオン抵抗を利用
して、外部伝送路とのマッチングをとる技術に関し、例
えば複数のLSI(半導体集積回路)が、所定の特性イ
ンピーダンス特性を有する伝送路を介して互いに結合さ
れ、当該伝送路を介してデータ転送が行われる電子回路
装置に適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】電子回路装置、例えばプリント基板に複
数のLSIを搭載して成る電子回路装置において、複数
のLSI間でのデータ転送が高速に行われる場合には、
信号の反射を抑えるために、データ伝送系のインピーダ
ンスマッチングが重要になる。例えば複数のLSI間で
データのやり取りを行うための伝送路の特性インピーダ
ンスが50Ωに設定されている場合には、そのような伝
送路に結合されるLSIに含まれる入出力バッファの特
性インピーダンスは50Ωに設定される。
数のLSIを搭載して成る電子回路装置において、複数
のLSI間でのデータ転送が高速に行われる場合には、
信号の反射を抑えるために、データ伝送系のインピーダ
ンスマッチングが重要になる。例えば複数のLSI間で
データのやり取りを行うための伝送路の特性インピーダ
ンスが50Ωに設定されている場合には、そのような伝
送路に結合されるLSIに含まれる入出力バッファの特
性インピーダンスは50Ωに設定される。
【0003】インピーダンスのマッチングには、50Ω
などの所定の終端抵抗を付加する場合の他に、トランジ
スタのオン抵抗を利用する場合がある。出力バッファの
MOSトランジスタはデータ入出力端子に常に結合され
ているから、このデータ入出力端子の外部から見たイン
ピーダンスが、出力バッファのトランジスタのオン抵抗
により50Ωになっていれば、終端抵抗は不要とされ
る。オン抵抗は、MOSトランジスタのゲート幅を調整
することによって変えることができる。
などの所定の終端抵抗を付加する場合の他に、トランジ
スタのオン抵抗を利用する場合がある。出力バッファの
MOSトランジスタはデータ入出力端子に常に結合され
ているから、このデータ入出力端子の外部から見たイン
ピーダンスが、出力バッファのトランジスタのオン抵抗
により50Ωになっていれば、終端抵抗は不要とされ
る。オン抵抗は、MOSトランジスタのゲート幅を調整
することによって変えることができる。
【0004】尚、インピーダンスマッチングについて記
載された文献の例としては、「De Hon,A.,et al.,“Aut
omatic Impedance Control,”ISSCC Digest of Technic
al Papers,pp.164-165,Feb.,1993.」がある。
載された文献の例としては、「De Hon,A.,et al.,“Aut
omatic Impedance Control,”ISSCC Digest of Technic
al Papers,pp.164-165,Feb.,1993.」がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、伝送路
とのインピーダンスマッチングをMOSトランジスタの
ゲート幅を調整することで行う方式について本願発明者
が検討したところ、プルダウン側のnチャンネル型MO
Sトランジスタのインピーダンス特性が伝送路の電位変
動に応じて変化してしまい、そのために、例えば伝送路
電位が低いときや、逆に高いときにはMOSトランジス
タのオン抵抗が不所望にずれてしまい、ミスマッチング
を生じているのが確認されている。
とのインピーダンスマッチングをMOSトランジスタの
ゲート幅を調整することで行う方式について本願発明者
が検討したところ、プルダウン側のnチャンネル型MO
Sトランジスタのインピーダンス特性が伝送路の電位変
動に応じて変化してしまい、そのために、例えば伝送路
電位が低いときや、逆に高いときにはMOSトランジス
タのオン抵抗が不所望にずれてしまい、ミスマッチング
を生じているのが確認されている。
【0006】本発明の目的は、バッファ回路におけるイ
ンピーダンスの電圧依存性を緩和するための技術を提供
することにある。また、インピーダンスの電圧依存性が
緩和されたバッファ回路を含む半導体集積回路を提供す
ることにある。さらに、そのような半導体集積回路を搭
載して成る電子回路装置を提供することにある。
ンピーダンスの電圧依存性を緩和するための技術を提供
することにある。また、インピーダンスの電圧依存性が
緩和されたバッファ回路を含む半導体集積回路を提供す
ることにある。さらに、そのような半導体集積回路を搭
載して成る電子回路装置を提供することにある。
【0007】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。
【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
の通りである。
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
の通りである。
【0009】すなわち、プルアップトランジスタ(3
2)と、それに直列接続されたプルダウントランジスタ
(33)とを有する出力バッファ部(40)と、データ
入出力端子(24−1)を介して入力されたデータを取
り込むための入力バッファ部(42)とを含んでバッフ
ァ回路(23−1)が構成されるとき、上記プルダウン
MOSトランジスタがオンされた状態における上記デー
タ入出力端子のインピーダンス特性を上記データ入出力
端子の電位レベルに応じて補正するためのインピーダン
ス補正回路(41)を設ける。
2)と、それに直列接続されたプルダウントランジスタ
(33)とを有する出力バッファ部(40)と、データ
入出力端子(24−1)を介して入力されたデータを取
り込むための入力バッファ部(42)とを含んでバッフ
ァ回路(23−1)が構成されるとき、上記プルダウン
MOSトランジスタがオンされた状態における上記デー
タ入出力端子のインピーダンス特性を上記データ入出力
端子の電位レベルに応じて補正するためのインピーダン
ス補正回路(41)を設ける。
【0010】上記インピーダンス補正回路は、上記プル
ダウントランジスタがオンされた状態における上記デー
タ入出力端子のインピーダンス特性を上記データ入出力
端子の電位レベルに応じて補正し、このことが、バッフ
ァ回路におけるインピーダンスの電圧依存性を緩和す
る。
ダウントランジスタがオンされた状態における上記デー
タ入出力端子のインピーダンス特性を上記データ入出力
端子の電位レベルに応じて補正し、このことが、バッフ
ァ回路におけるインピーダンスの電圧依存性を緩和す
る。
【0011】また、プルアップトランジスタと、それに
直列接続されたプルダウントランジスタとを有する出力
バッファ部と、データ入出力端子を介して入力されたデ
ータを取り込むための入力バッファ部とを含んでバッフ
ァ回路が構成されるとき、上記データ入出力端子の電位
レベルを検出するための検出回路(38,39)と、上
記検出回路の検出結果に基づいて上記プルダウントラン
ジスタに並列接続されることで、上記プルダウンMOS
トランジスタがオンされた状態における上記データ入出
力端子のインピーダンス特性を上記データ入出力端子の
電位レベルに応じて補正するための補正用トランジスタ
(36,37)とを設ける。
直列接続されたプルダウントランジスタとを有する出力
バッファ部と、データ入出力端子を介して入力されたデ
ータを取り込むための入力バッファ部とを含んでバッフ
ァ回路が構成されるとき、上記データ入出力端子の電位
レベルを検出するための検出回路(38,39)と、上
記検出回路の検出結果に基づいて上記プルダウントラン
ジスタに並列接続されることで、上記プルダウンMOS
トランジスタがオンされた状態における上記データ入出
力端子のインピーダンス特性を上記データ入出力端子の
電位レベルに応じて補正するための補正用トランジスタ
(36,37)とを設ける。
【0012】上記補正用トランジスタは、上記プルダウ
ントランジスタがオンされた状態における上記データ入
出力端子のインピーダンス特性を上記データ入出力端子
の電位レベルに応じて補正し、このことが、バッファ回
路におけるインピーダンスの電圧依存性を緩和する。
ントランジスタがオンされた状態における上記データ入
出力端子のインピーダンス特性を上記データ入出力端子
の電位レベルに応じて補正し、このことが、バッファ回
路におけるインピーダンスの電圧依存性を緩和する。
【0013】このとき、同時に双方向のデータ伝送を可
能とするため、上記データ入出力端子を介して上記入力
バッファ部に入力されるデータの論理判定のための基準
電圧レベルを、上記出力バッファ部における現在の出力
論理レベルに応じて切り換えるための切り換え回路(3
4)を設けることができる。
能とするため、上記データ入出力端子を介して上記入力
バッファ部に入力されるデータの論理判定のための基準
電圧レベルを、上記出力バッファ部における現在の出力
論理レベルに応じて切り換えるための切り換え回路(3
4)を設けることができる。
【0014】さらに、上記構成のバッファ回路を含んで
半導体集積回路を構成することができ、そのような半導
体集積回路を含んで電子回路を構成することができる。
半導体集積回路を構成することができ、そのような半導
体集積回路を含んで電子回路を構成することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】図2には本発明にかかる電子回路
装置の一例が示される。
装置の一例が示される。
【0016】図2に示される電子回路装置は、特に制限
されないが、プリント基板に載置されたLSI21,2
2を含み、それらが伝送路25−1〜25−nを介して
互いに信号のやり取りが可能に結合されている。伝送路
25−1〜25−nは、所定の特性インピーダンス(例
えば50Ω)に設定されている。
されないが、プリント基板に載置されたLSI21,2
2を含み、それらが伝送路25−1〜25−nを介して
互いに信号のやり取りが可能に結合されている。伝送路
25−1〜25−nは、所定の特性インピーダンス(例
えば50Ω)に設定されている。
【0017】LSI21は、入出力バッファ23−1〜
23−nを有し、この入出力バッファ23−1〜23−
nが、それぞれデータ入出力端子24−1〜24−nを
介して伝送路25−1〜25−nの一端に結合される。
また、LSI22は、入出力バッファ27−1〜27−
nを有し、この入出力バッファ27−1〜27−nが、
それぞれ端子26−1〜26−nを介して伝送路25−
1〜25−nの他端に結合される。
23−nを有し、この入出力バッファ23−1〜23−
nが、それぞれデータ入出力端子24−1〜24−nを
介して伝送路25−1〜25−nの一端に結合される。
また、LSI22は、入出力バッファ27−1〜27−
nを有し、この入出力バッファ27−1〜27−nが、
それぞれ端子26−1〜26−nを介して伝送路25−
1〜25−nの他端に結合される。
【0018】上記入出力バッファ23−1〜23−n、
27−1〜27−nは、特に制限されないが、基本的に
同一構成とされる。そのため、以下の説明では、入出力
バッファ23−1についてのみ詳細に述べることとす
る。
27−1〜27−nは、特に制限されないが、基本的に
同一構成とされる。そのため、以下の説明では、入出力
バッファ23−1についてのみ詳細に述べることとす
る。
【0019】図1には入出力バッファ23−1の構成例
が代表的に示される。
が代表的に示される。
【0020】図1に示されるように、この入出力バッフ
ァ23−1は、出力バッファ部40、入力バッファ部4
2、及びインピーダンス補正回路41を含む。
ァ23−1は、出力バッファ部40、入力バッファ部4
2、及びインピーダンス補正回路41を含む。
【0021】出力バッファ部40は、プルアップ用のn
チャンネル型MOSトランジスタ(「プルアップMOS
トランジスタ」と称する)32、それに直列接続された
プルダウン用のnチャンネル型MOSトランジスタ
(「プルダウンMOSトランジスタ」と称する)33、
及び入力された信号Dsに応じて上記MOSトランジス
タ32を駆動するためのインバータ31とを含み、それ
らの直列接続ノードN1が、それに対応するデータ入出
力端子24−1に結合されることで、上記直列接続ノー
ドN1からデータの外部出力が可能とされる。プルアッ
プMOSトランジスタ32のドレイン電極は高電位側電
源Vddに結合され、プルダウンMOSトランジスタ3
3のソース電極はグランドGNDに結合される。
チャンネル型MOSトランジスタ(「プルアップMOS
トランジスタ」と称する)32、それに直列接続された
プルダウン用のnチャンネル型MOSトランジスタ
(「プルダウンMOSトランジスタ」と称する)33、
及び入力された信号Dsに応じて上記MOSトランジス
タ32を駆動するためのインバータ31とを含み、それ
らの直列接続ノードN1が、それに対応するデータ入出
力端子24−1に結合されることで、上記直列接続ノー
ドN1からデータの外部出力が可能とされる。プルアッ
プMOSトランジスタ32のドレイン電極は高電位側電
源Vddに結合され、プルダウンMOSトランジスタ3
3のソース電極はグランドGNDに結合される。
【0022】上記入力バッファ部42は、上記出力バッ
ファ部40からデータを出力中であっても、LSI22
から伝達されたデータの取り込みを可能とする(これを
「同時双方向通信」と称する)ため、入力データの論理
判別のための基準電圧の電位レベルを上記インバータ3
1への入力信号Dsの論理レベルに応じて2段階に切り
換え可能なセレクタ34と、上記データ入出力端子24
−1を介して外部から入力されたデータを取り込むため
の入力アンプ35とを含む。この入力アンプ35の一方
の端子には上記セレクタ34によって選択された基準電
位が入力されるようになっており、入力アンプ35で
は、入力された基準電圧に基づいて、他方の入力端子に
入力された信号の論理判別が行われる。
ファ部40からデータを出力中であっても、LSI22
から伝達されたデータの取り込みを可能とする(これを
「同時双方向通信」と称する)ため、入力データの論理
判別のための基準電圧の電位レベルを上記インバータ3
1への入力信号Dsの論理レベルに応じて2段階に切り
換え可能なセレクタ34と、上記データ入出力端子24
−1を介して外部から入力されたデータを取り込むため
の入力アンプ35とを含む。この入力アンプ35の一方
の端子には上記セレクタ34によって選択された基準電
位が入力されるようになっており、入力アンプ35で
は、入力された基準電圧に基づいて、他方の入力端子に
入力された信号の論理判別が行われる。
【0023】伝送路の特性インピーダンスが50Ωとさ
れるとき、プルアップMOSトランジスタ32、及びプ
ルダウンMOSトランジスタ33のオン抵抗が50Ωと
なるようにそれらのゲート幅が調整されている。
れるとき、プルアップMOSトランジスタ32、及びプ
ルダウンMOSトランジスタ33のオン抵抗が50Ωと
なるようにそれらのゲート幅が調整されている。
【0024】ここで、高電位側電源Vddを1.6Vと
した場合の同時双方向通信について説明する。
した場合の同時双方向通信について説明する。
【0025】入力信号Dsがハイレベルとされるとき、
プルアップMOSトランジスタ32はオフされ、プルダ
ウンMOSトランジスタ33はオンされるから、直列接
続ノードN1はローレベルとされ、この入出力バッファ
23−1から入出力バッファ27−1(図2参照)に向
けてローレベルのデータ伝達が行われる。この状態にお
いて、入出力バッファ27−1からハイレベルの信号が
出力されている場合には、直列接続ノードN1の電位は
0.8V(=Vdd/2)とされる。それに対して、入
出力バッファ27−1からローレベルの信号が出力され
ている場合には、直列接続ノードN1の電位は、0.0
Vとされる。この0.8V及び0.0Vをそれぞれロー
レベル及びハイレベルと判断するには、論理しきい値が
0.4Vであればよい。つまり、入出力バッファ23−
1からローレベル出力が行われる場合には、論理しきい
値を0.4Vに設定すれば、入出力バッファ27−1か
らの出力信号の論理判定が可能となる。そこで、セレク
タ34では、入力信号Dsのハイレベルに基づいて基準
電圧0.4Vが選択されて、それが入力アンプ35での
論理判別において参照される。
プルアップMOSトランジスタ32はオフされ、プルダ
ウンMOSトランジスタ33はオンされるから、直列接
続ノードN1はローレベルとされ、この入出力バッファ
23−1から入出力バッファ27−1(図2参照)に向
けてローレベルのデータ伝達が行われる。この状態にお
いて、入出力バッファ27−1からハイレベルの信号が
出力されている場合には、直列接続ノードN1の電位は
0.8V(=Vdd/2)とされる。それに対して、入
出力バッファ27−1からローレベルの信号が出力され
ている場合には、直列接続ノードN1の電位は、0.0
Vとされる。この0.8V及び0.0Vをそれぞれロー
レベル及びハイレベルと判断するには、論理しきい値が
0.4Vであればよい。つまり、入出力バッファ23−
1からローレベル出力が行われる場合には、論理しきい
値を0.4Vに設定すれば、入出力バッファ27−1か
らの出力信号の論理判定が可能となる。そこで、セレク
タ34では、入力信号Dsのハイレベルに基づいて基準
電圧0.4Vが選択されて、それが入力アンプ35での
論理判別において参照される。
【0026】また、入力信号Dsがローレベルとされる
とき、プルアップMOSトランジスタ32はオン、プル
ダウンMOSトランジスタ33はオフされるから、直列
接続ノードN1はハイレベルとされ、この入出力バッフ
ァ23−1から入出力バッファ27−1に向けてハイレ
ベルデータの伝達が行われる。この状態において、入出
力バッファ27−1からハイレベルの信号が出力されて
いる場合には、直列接続ノードN1の電位は1.6V
(=Vdd)とされる。それに対して、入出力バッファ
27−1からローレベルの信号が出力されている場合に
は、直列接続ノードN1の電位は、0.8V(=Vdd
/2)とされる。つまり、入出力バッファ23−1から
ハイレベルの信号が出力されている場合には、論理しき
い値を1.2Vに設定すれば、入出力バッファ27−1
からの出力信号の論理判定が可能となる。そこで、セレ
クタ34では、入力信号Dsのローレベルに基づいて基
準電圧1.2Vが選択されて、それが入力アンプ35で
の論理判別において参照される。
とき、プルアップMOSトランジスタ32はオン、プル
ダウンMOSトランジスタ33はオフされるから、直列
接続ノードN1はハイレベルとされ、この入出力バッフ
ァ23−1から入出力バッファ27−1に向けてハイレ
ベルデータの伝達が行われる。この状態において、入出
力バッファ27−1からハイレベルの信号が出力されて
いる場合には、直列接続ノードN1の電位は1.6V
(=Vdd)とされる。それに対して、入出力バッファ
27−1からローレベルの信号が出力されている場合に
は、直列接続ノードN1の電位は、0.8V(=Vdd
/2)とされる。つまり、入出力バッファ23−1から
ハイレベルの信号が出力されている場合には、論理しき
い値を1.2Vに設定すれば、入出力バッファ27−1
からの出力信号の論理判定が可能となる。そこで、セレ
クタ34では、入力信号Dsのローレベルに基づいて基
準電圧1.2Vが選択されて、それが入力アンプ35で
の論理判別において参照される。
【0027】そのように、データ入出力バッファ23−
1から出力すべきデータの論理に応じて論理しきい値を
切り換えることにより、入出力バッファ23−1からデ
ータ出力が行われている場合でも、入出力バッファ27
−1から出力されたデータを取り込むことができる。
1から出力すべきデータの論理に応じて論理しきい値を
切り換えることにより、入出力バッファ23−1からデ
ータ出力が行われている場合でも、入出力バッファ27
−1から出力されたデータを取り込むことができる。
【0028】図3にはプルダウンMOSトランジスタ3
3単体でのインピーダンス特性が示される。
3単体でのインピーダンス特性が示される。
【0029】図3に示されるように、ドレイン・ソース
間電圧の上昇に従って、MOSトランジスタのオン抵抗
が上昇される。つまり、図1に示される回路構成におい
ては、直列接続ノードN1の電位の変動により、プルダ
ウンMOSトランジスタ33のオン抵抗が大きく変動さ
れてしまう。伝送系とのインピーダンスマッチングのた
めには、例えば伝送系のインピーダンスが50Ωに設定
されているのであれば、プルダウンMOSトランジスタ
33のオン抵抗も50Ωでなければならない。しかしな
がら、上記のようにプルダウンMOSトランジスタにお
けるオン抵抗の電圧依存性により、インピーダンスのミ
スマッチを招来する。
間電圧の上昇に従って、MOSトランジスタのオン抵抗
が上昇される。つまり、図1に示される回路構成におい
ては、直列接続ノードN1の電位の変動により、プルダ
ウンMOSトランジスタ33のオン抵抗が大きく変動さ
れてしまう。伝送系とのインピーダンスマッチングのた
めには、例えば伝送系のインピーダンスが50Ωに設定
されているのであれば、プルダウンMOSトランジスタ
33のオン抵抗も50Ωでなければならない。しかしな
がら、上記のようにプルダウンMOSトランジスタにお
けるオン抵抗の電圧依存性により、インピーダンスのミ
スマッチを招来する。
【0030】そこで、図1に示される構成例では、イン
ピーダンス補正回路41が設けられ、このインピーダン
ス補正回路41により、インピーダンス補正が行われる
ようになっている。インピーダンス補正回路41は、特
に制限されないが、直列接続ノードN1の電位が入力さ
れるインバータ38とそれに直列接続されたインバータ
39と、このインバータ39の出力信号によって駆動さ
れるnチャンネル型MOSトランジスタ37と、このn
チャンネル型MOSトランジスタ37に直列接続された
nチャンネル型MOSトランジスタ36とを含む。nチ
ャンネル型MOSトランジスタ37のドレイン電極は直
列接続ノードN1に結合され、nチャンネル型MOSト
ランジスタ36のソース電極はグランドGNDに結合さ
れる。また、nチャンネル型MOSトランジスタ36の
ゲート電極には、上記プルダウンMOSトランジスタ3
3と同様に、入力信号Dsが入力されるようになってい
る。
ピーダンス補正回路41が設けられ、このインピーダン
ス補正回路41により、インピーダンス補正が行われる
ようになっている。インピーダンス補正回路41は、特
に制限されないが、直列接続ノードN1の電位が入力さ
れるインバータ38とそれに直列接続されたインバータ
39と、このインバータ39の出力信号によって駆動さ
れるnチャンネル型MOSトランジスタ37と、このn
チャンネル型MOSトランジスタ37に直列接続された
nチャンネル型MOSトランジスタ36とを含む。nチ
ャンネル型MOSトランジスタ37のドレイン電極は直
列接続ノードN1に結合され、nチャンネル型MOSト
ランジスタ36のソース電極はグランドGNDに結合さ
れる。また、nチャンネル型MOSトランジスタ36の
ゲート電極には、上記プルダウンMOSトランジスタ3
3と同様に、入力信号Dsが入力されるようになってい
る。
【0031】上記インバータ38の論理しきい値は、特
に制限されないが、1.0Vに設定されている。これ
は、nチャンネル型MOSトランジスタ33の単体での
インピーダンス特性、及び伝送路の特性インピーダンス
から決定される。すなわち、nチャンネル型MOSトラ
ンジスタ33の単体でのインピーダンスが、伝送路の特
性インピーダンスに等しくなる場合のMOSトランジス
タ33のドレイン・ソース間電圧よりも若干高めに設定
される。そうすることにより、MOSトランジスタ33
のインピーダンスが伝送路の特性インピーダンスよりも
若干高くなった時点で、インピーダンス補正回路41に
よるインピーダンス補正機能が発揮されるようになる。
インピーダンス補正回路41は次のように動作される。
に制限されないが、1.0Vに設定されている。これ
は、nチャンネル型MOSトランジスタ33の単体での
インピーダンス特性、及び伝送路の特性インピーダンス
から決定される。すなわち、nチャンネル型MOSトラ
ンジスタ33の単体でのインピーダンスが、伝送路の特
性インピーダンスに等しくなる場合のMOSトランジス
タ33のドレイン・ソース間電圧よりも若干高めに設定
される。そうすることにより、MOSトランジスタ33
のインピーダンスが伝送路の特性インピーダンスよりも
若干高くなった時点で、インピーダンス補正回路41に
よるインピーダンス補正機能が発揮されるようになる。
インピーダンス補正回路41は次のように動作される。
【0032】直列接続ノードN1の電位が1.0Vより
も低い場合には、インバータ38の出力論理はハイレベ
ル、インバータ39の出力論理はローレベルとされるか
ら、nチャンネル型MOSトランジスタ37はオフ状態
とされる。
も低い場合には、インバータ38の出力論理はハイレベ
ル、インバータ39の出力論理はローレベルとされるか
ら、nチャンネル型MOSトランジスタ37はオフ状態
とされる。
【0033】しかし、直列接続ノードN1の電位が1.
0Vを越えた場合には、インバータ38の出力論理がロ
ーレベル、インバータ39の出力論理がハイレベルとさ
れるから、nチャンネル型MOSトランジスタ37がオ
ンされる。このとき、入力信号Dsがハイレベルとされ
た場合には、nチャンネル型MOSトランジスタ36が
オンされるから、nチャンネル型MOSトランジスタ3
6,37の直列接続回路の存在によって、直列接続ノー
ドN1とグランドGND間のインピーダンスが低下され
る。つまり、nチャンネル型MOSトランジスタ37が
オンされることにより、出力バッファ部40におけるプ
ルダウンMOSトランジスタとして、ゲート幅の大きな
MOSトランジスタを適用したことに相当し、出力バッ
ファ部40のインピーダンス特性は、図4に示されるよ
うになる。つまり、伝送路電位が1.0Vを越えて、n
チャンネル型MOSトランジスタ37がオンされた時点
で、MOSトランジスタの合成抵抗値が下がり、出力バ
ッファ部40のインピーダンスが低下され、その低下時
点から再び上昇される。そのような特性が得られること
により、例えば伝送路電位が1.0V前後の所定の電圧
変動範囲内では、インピーダンスの最大値と最小値との
差が小さくなり、出力バッファ部40におけるインピー
ダンスの電圧依存性が緩和される。
0Vを越えた場合には、インバータ38の出力論理がロ
ーレベル、インバータ39の出力論理がハイレベルとさ
れるから、nチャンネル型MOSトランジスタ37がオ
ンされる。このとき、入力信号Dsがハイレベルとされ
た場合には、nチャンネル型MOSトランジスタ36が
オンされるから、nチャンネル型MOSトランジスタ3
6,37の直列接続回路の存在によって、直列接続ノー
ドN1とグランドGND間のインピーダンスが低下され
る。つまり、nチャンネル型MOSトランジスタ37が
オンされることにより、出力バッファ部40におけるプ
ルダウンMOSトランジスタとして、ゲート幅の大きな
MOSトランジスタを適用したことに相当し、出力バッ
ファ部40のインピーダンス特性は、図4に示されるよ
うになる。つまり、伝送路電位が1.0Vを越えて、n
チャンネル型MOSトランジスタ37がオンされた時点
で、MOSトランジスタの合成抵抗値が下がり、出力バ
ッファ部40のインピーダンスが低下され、その低下時
点から再び上昇される。そのような特性が得られること
により、例えば伝送路電位が1.0V前後の所定の電圧
変動範囲内では、インピーダンスの最大値と最小値との
差が小さくなり、出力バッファ部40におけるインピー
ダンスの電圧依存性が緩和される。
【0034】上記した例によれば、以下の作用効果を得
ることができる。
ることができる。
【0035】(1)インピーダンス補正回路41が設け
られることにより、データ入出力端子24−1の電位レ
ベルに応じてインピーダンス補正が行われるため、バッ
ファ回路におけるインピーダンスの電圧依存性を緩和す
ることができる。
られることにより、データ入出力端子24−1の電位レ
ベルに応じてインピーダンス補正が行われるため、バッ
ファ回路におけるインピーダンスの電圧依存性を緩和す
ることができる。
【0036】(2)直列接続ノードN1の電位が1.0
Vよりも低い場合には、インバータ38の出力論理はハ
イレベル、インバータ39の出力論理はローレベルとさ
れるから、nチャンネル型MOSトランジスタ37はオ
フ状態とされるが、直列接続ノードN1の電位が1.0
Vを越えた場合には、インバータ38の出力論理がロー
レベル、インバータ39の出力論理がハイレベルとされ
るから、nチャンネル型MOSトランジスタ37がオン
され、入力信号Dsがハイレベルとされた場合に、nチ
ャンネル型MOSトランジスタ36がオンされるから、
直列接続ノードN1とグランドGNDとの間に、nチャ
ンネル型MOSトランジスタ36,37の直列接続回路
の存在によって、直列接続ノードN1とグランドGND
間のインピーダンスが低下される。そのようにnチャン
ネル型MOSトランジスタ37が制御されることによ
り、例えば伝送路電位が1.0V前後の所定の電圧変動
範囲内では、インピーダンスの最大値と最小値との差が
小さくなり、出力バッファ部40におけるインピーダン
スの電圧依存性が緩和される。
Vよりも低い場合には、インバータ38の出力論理はハ
イレベル、インバータ39の出力論理はローレベルとさ
れるから、nチャンネル型MOSトランジスタ37はオ
フ状態とされるが、直列接続ノードN1の電位が1.0
Vを越えた場合には、インバータ38の出力論理がロー
レベル、インバータ39の出力論理がハイレベルとされ
るから、nチャンネル型MOSトランジスタ37がオン
され、入力信号Dsがハイレベルとされた場合に、nチ
ャンネル型MOSトランジスタ36がオンされるから、
直列接続ノードN1とグランドGNDとの間に、nチャ
ンネル型MOSトランジスタ36,37の直列接続回路
の存在によって、直列接続ノードN1とグランドGND
間のインピーダンスが低下される。そのようにnチャン
ネル型MOSトランジスタ37が制御されることによ
り、例えば伝送路電位が1.0V前後の所定の電圧変動
範囲内では、インピーダンスの最大値と最小値との差が
小さくなり、出力バッファ部40におけるインピーダン
スの電圧依存性が緩和される。
【0037】(3)上記(1),(2)の作用効果によ
り、反射波の発生を抑えることができるから、LSI内
部回路の高速動作及び安定動作を図ることができる。
り、反射波の発生を抑えることができるから、LSI内
部回路の高速動作及び安定動作を図ることができる。
【0038】図5には図1に示される入出力バッファ2
3−1の別の構成例が示される。
3−1の別の構成例が示される。
【0039】図5に示される入出力バッファ23−1
は、複数のインピーダンス補正回路41A,41B,4
1Cが設けられている。この複数のインピーダンス補正
回路41A,41B,41Cの構成は、基本的には図1
に示されるのと等しいが、インバータ38A,38B,
38Cの論理しきい値が互いに異なっている。つまり、
インバータ38A,38B,38Cの順に論理しきい値
が若干高くなっている。それにより、インピーダンス特
性は、図6に示されるように、伝送系の電位によって、
インピーダンスが段階的に変化される特性が得られる。
この特性は、図4に示される特性に比べて、伝送系電圧
レベルの所定の範囲内におけるインピーダンスの最大値
と最小値との差が、さらに小さくなる。
は、複数のインピーダンス補正回路41A,41B,4
1Cが設けられている。この複数のインピーダンス補正
回路41A,41B,41Cの構成は、基本的には図1
に示されるのと等しいが、インバータ38A,38B,
38Cの論理しきい値が互いに異なっている。つまり、
インバータ38A,38B,38Cの順に論理しきい値
が若干高くなっている。それにより、インピーダンス特
性は、図6に示されるように、伝送系の電位によって、
インピーダンスが段階的に変化される特性が得られる。
この特性は、図4に示される特性に比べて、伝送系電圧
レベルの所定の範囲内におけるインピーダンスの最大値
と最小値との差が、さらに小さくなる。
【0040】尚、インピーダンス補正回路の数に制限は
なく、それが多く形成されるほど、インピーダンス補正
効果が大きくなる。
なく、それが多く形成されるほど、インピーダンス補正
効果が大きくなる。
【0041】図7には入出力バッファ23−1における
出力バッファ部40のさらに別の構成例が示される。
出力バッファ部40のさらに別の構成例が示される。
【0042】プルアップMOSトランジスタ32とプル
ダウンMOSトランジスタ33との間にnチャンネル型
MOSトランジスタ71を設け、このnチャンネル型M
OSトランジスタ71に、nチャンネル型MOSトラン
ジスタ72,75を並列接続する。そして、データ入出
力端子24−1の電位が入力されるインバータ74とそ
れに直列接続されたインバータ73が設けられ、このイ
ンバータ73の出力電位がMOSトランジスタ72のゲ
ート電極に伝達されるようになっている。また、データ
入出力端子24−1の電位が入力されるインバータ77
とそれに直列接続されたインバータ76が設けられ、こ
のインバータ76の出力電位がMOSトランジスタ75
のゲート電極に伝達されるようになっている。特に制限
されないが、インバータ74の論理しきい値は1.0V
とされ、インバータ77の論理しきい値はそれよりも若
干高めに設定される。
ダウンMOSトランジスタ33との間にnチャンネル型
MOSトランジスタ71を設け、このnチャンネル型M
OSトランジスタ71に、nチャンネル型MOSトラン
ジスタ72,75を並列接続する。そして、データ入出
力端子24−1の電位が入力されるインバータ74とそ
れに直列接続されたインバータ73が設けられ、このイ
ンバータ73の出力電位がMOSトランジスタ72のゲ
ート電極に伝達されるようになっている。また、データ
入出力端子24−1の電位が入力されるインバータ77
とそれに直列接続されたインバータ76が設けられ、こ
のインバータ76の出力電位がMOSトランジスタ75
のゲート電極に伝達されるようになっている。特に制限
されないが、インバータ74の論理しきい値は1.0V
とされ、インバータ77の論理しきい値はそれよりも若
干高めに設定される。
【0043】データ入出力端子24−1の電位が1.0
Vよりも低い場合には、インバータ74の出力論理はハ
イレベル、インバータ73の出力論理はローレベルとさ
れるから、nチャンネル型MOSトランジスタ72はオ
フ状態とされる。
Vよりも低い場合には、インバータ74の出力論理はハ
イレベル、インバータ73の出力論理はローレベルとさ
れるから、nチャンネル型MOSトランジスタ72はオ
フ状態とされる。
【0044】しかし、データ入出力端子24−1の電位
が1.0Vを越えた場合には、インバータ74の出力論
理がローレベル、インバータ73の出力論理がハイレベ
ルとされるから、nチャンネル型MOSトランジスタ7
2がオンされる。このとき、入力信号Dsがハイレベル
とされた場合には、nチャンネル型MOSトランジスタ
71がオンされるから、その場合のインピーダンスはM
OSトランジスタ71,72,73が合成されたものと
される。つまり、MOSトランジスタ72がオンされる
ことにより、図4に示されるような特性が得られ、イン
ピーダンスの上昇が抑えられる。
が1.0Vを越えた場合には、インバータ74の出力論
理がローレベル、インバータ73の出力論理がハイレベ
ルとされるから、nチャンネル型MOSトランジスタ7
2がオンされる。このとき、入力信号Dsがハイレベル
とされた場合には、nチャンネル型MOSトランジスタ
71がオンされるから、その場合のインピーダンスはM
OSトランジスタ71,72,73が合成されたものと
される。つまり、MOSトランジスタ72がオンされる
ことにより、図4に示されるような特性が得られ、イン
ピーダンスの上昇が抑えられる。
【0045】データ入出力端子24−1の電位がさらに
上昇され、それがインバータ77の論理しきい値を越え
た場合には、インバータ77の出力論理がローレベル、
インバータ76の出力論理がハイレベルとされてMOS
トランジスタ75がオンされることにより、再びインピ
ーダンスの上昇が抑えられる。
上昇され、それがインバータ77の論理しきい値を越え
た場合には、インバータ77の出力論理がローレベル、
インバータ76の出力論理がハイレベルとされてMOS
トランジスタ75がオンされることにより、再びインピ
ーダンスの上昇が抑えられる。
【0046】従って、出力バッファ部を図7に示される
ように構成しても、インピーダンスの電圧依存性を緩和
することができ、上記した例の場合と同様の作用効果を
得ることができる。
ように構成しても、インピーダンスの電圧依存性を緩和
することができ、上記した例の場合と同様の作用効果を
得ることができる。
【0047】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更可能であることは言うまでもない。
形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更可能であることは言うまでもない。
【0048】例えば、セレクタ34を省略して、送信及
び受信を異なるタイミングで行うようにしても良い。
び受信を異なるタイミングで行うようにしても良い。
【0049】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、本発明はそ
れに限定されるものではなく、各種電子回路装置に適用
することができる。
なされた発明をその背景となった利用分野であるバッフ
ァ回路に適用した場合について説明したが、本発明はそ
れに限定されるものではなく、各種電子回路装置に適用
することができる。
【0050】本発明は、少なくともプルダウンMOSト
ランジスタを含むことを条件に適用することができる。
ランジスタを含むことを条件に適用することができる。
【0051】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。
【0052】すなわち、バッファ回路においてインピー
ダンス補正回路が設けられることにより、プルダウンM
OSトランジスタがオンされた状態におけるデータ入出
力端子のインピーダンス特性が上記データ入出力端子の
電位レベルに応じて補正され、それにより、バッファ回
路におけるインピーダンスの電圧依存性が緩和される。
ダンス補正回路が設けられることにより、プルダウンM
OSトランジスタがオンされた状態におけるデータ入出
力端子のインピーダンス特性が上記データ入出力端子の
電位レベルに応じて補正され、それにより、バッファ回
路におけるインピーダンスの電圧依存性が緩和される。
【0053】データ入出力端子を介して上記入力バッフ
ァ部に入力されるデータの論理判定のための基準電圧レ
ベルを、出力バッファにおける現在の出力論理レベルに
応じて切り換えるための切り換え回路を設けることによ
り、同時双方向通信が可能とされ、そのように同時双方
向通信が可能とされるバッファ回路においても、上記イ
ンピーダンス補正回路が設けられ、プルダウンMOSト
ランジスタがオンされた状態におけるデータ入出力端子
のインピーダンス特性が上記データ入出力端子の電位レ
ベルに応じて補正されることにより、バッファ回路にお
けるインピーダンスの電圧依存性が緩和される。
ァ部に入力されるデータの論理判定のための基準電圧レ
ベルを、出力バッファにおける現在の出力論理レベルに
応じて切り換えるための切り換え回路を設けることによ
り、同時双方向通信が可能とされ、そのように同時双方
向通信が可能とされるバッファ回路においても、上記イ
ンピーダンス補正回路が設けられ、プルダウンMOSト
ランジスタがオンされた状態におけるデータ入出力端子
のインピーダンス特性が上記データ入出力端子の電位レ
ベルに応じて補正されることにより、バッファ回路にお
けるインピーダンスの電圧依存性が緩和される。
【0054】また、上記効果を有するバッファ回路を含
む半導体集積回路装置、さらにはそのような半導体集積
回路装置を搭載して成る電子回路装置を提供することが
でき、そのような装置において、反射波の発生が抑えら
れることにより、良好なデータ通信が可能とされる。
む半導体集積回路装置、さらにはそのような半導体集積
回路装置を搭載して成る電子回路装置を提供することが
でき、そのような装置において、反射波の発生が抑えら
れることにより、良好なデータ通信が可能とされる。
【図1】本発明にかかる電子回路装置に含まれる入出力
バッファの構成例回路図である。
バッファの構成例回路図である。
【図2】上記電子回路装置の構成例ブロック図である。
【図3】上記入出力バッファに含まれるプルダウンMO
Sトランジスタ単体でのインピーダンス特性図である。
Sトランジスタ単体でのインピーダンス特性図である。
【図4】上記出力バッファ部のインピーダンス特性図で
ある。
ある。
【図5】上記入出力バッファの別の構成例回路図であ
る。
る。
【図6】図5に示される回路構成でのインピーダンス特
性図である。
性図である。
【図7】上記出力バッファ部の別の構成例回路図であ
る。
る。
25−1〜25−n 伝送路 21,22 LSI 23−1〜23−n,27−1〜27−n 入出力バッ
ファ 32 プルアップMOSトランジスタ 33 プルダウンMOSトランジスタ 34 セレクタ 35 入力アンプ 36,37 nチャンネル型MOSトランジスタ 31,38,39,73,74,76,77 インバー
タ 40 出力バッファ部 41 インピーダンス補正回路 42 入力バッファ部
ファ 32 プルアップMOSトランジスタ 33 プルダウンMOSトランジスタ 34 セレクタ 35 入力アンプ 36,37 nチャンネル型MOSトランジスタ 31,38,39,73,74,76,77 インバー
タ 40 出力バッファ部 41 インピーダンス補正回路 42 入力バッファ部
Claims (5)
- 【請求項1】 プルアップトランジスタと、それに直列
接続されたプルダウントランジスタとを有し、データ入
出力端子を介してデータを出力するための出力バッファ
部と、 上記データ入出力端子を介して入力されたデータを取り
込むための入力バッファ部と、 を含むバッファ回路において、 上記プルダウントランジスタがオンされた状態における
上記データ入出力端子のインピーダンス特性を上記デー
タ入出力端子の電位レベルに応じて補正するためのイン
ピーダンス補正回路を含むことを特徴とするバッファ回
路。 - 【請求項2】 プルアップトランジスタと、それに直列
接続されたプルダウンMOSトランジスタとを有し、上
記プルアップトランジスタと上記プルダウントランジス
タとの直列接続ノードからデータ入出力端子を介してデ
ータを出力するための出力バッファ部と、 上記データ入出力端子を介して入力されたデータを取り
込むための入力バッファ部と、 を含むバッファ回路において、 上記データ入出力端子の電位レベルを検出するための検
出回路と、 上記検出回路の検出結果に基づいて上記プルダウントラ
ンジスタに並列接続されることで、上記プルダウントラ
ンジスタがオンされた状態における上記データ入出力端
子のインピーダンス特性を上記データ入出力端子の電位
レベルに応じて補正するための補正用トランジスタと、 を含むことを特徴とするバッファ回路。 - 【請求項3】 上記データ入出力端子を介して上記入力
バッファ部に入力されるデータの論理判定のための基準
電圧レベルを、上記出力バッファ部における現在の出力
論理レベルに応じて切り換えるための切り換え回路を含
む請求項1又は2記載のバッファ回路。 - 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか1項記載のバ
ッファ回路を含んで1チップ化された半導体集積回路装
置。 - 【請求項5】 複数の半導体集積回路が、所定の特性イ
ンピーダンス特性を有する伝送路を介して互いに信号の
やり取り可能に結合されて成る電子回路装置において、 上記半導体集積回路は、請求項1乃至3のいずれか1項
記載のバッファ回路を含んで成ることを特徴とする電子
回路装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9021317A JPH10224202A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | バッファ回路、半導体集積回路装置、及び電子回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9021317A JPH10224202A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | バッファ回路、半導体集積回路装置、及び電子回路装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10224202A true JPH10224202A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12051788
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9021317A Withdrawn JPH10224202A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | バッファ回路、半導体集積回路装置、及び電子回路装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10224202A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003069411A (ja) * | 2001-08-29 | 2003-03-07 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路 |
-
1997
- 1997-02-04 JP JP9021317A patent/JPH10224202A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003069411A (ja) * | 2001-08-29 | 2003-03-07 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路 |
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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: 20040406 |