JPH1126598A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

Semiconductor integrated circuit

Info

Publication number
JPH1126598A
JPH1126598A JP9176869A JP17686997A JPH1126598A JP H1126598 A JPH1126598 A JP H1126598A JP 9176869 A JP9176869 A JP 9176869A JP 17686997 A JP17686997 A JP 17686997A JP H1126598 A JPH1126598 A JP H1126598A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
source
gate
depletion
type
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.)
Pending
Application number
JP9176869A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhisa Ogawa
勝久 小川
Tadahiro Omi
忠弘 大見
Sunao Shibata
直 柴田
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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 Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP9176869A priority Critical patent/JPH1126598A/en
Priority to US09/110,011 priority patent/US6127857A/en
Publication of JPH1126598A publication Critical patent/JPH1126598A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate the output offset voltage due to fluctuation in the relative threshold voltage Vth between an NMOS and a PMOS at the time of transmitting a DC voltage. SOLUTION: The semiconductor integrated circuit comprises a first depletion mode N channel MOS transistor 1 where respective gates are connected with the input terminal while respective sources are connected with the output terminal, and a first depletion mode P channel MOS transistor 2. The semiconductor integrated circuit further comprises a second depletion mode N channel MOS transistor 4 of the same W/L as the first depletion mode N channel MOS transistor 1 where the drain is connected with the output terminal while the gate and source are connected together with a low voltage side power supply, and a second depletion mode P channel MOS transistor 3 of the same W/L as the first depletion mode P channel MOS transistor 2 where the drain is connected with the output terminal while the gate and source are connected together with a high voltage side power supply. The 'same W/L' means the value of (channel width)/(channel length) is identical or substantially identical.

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、半導体集積回路に
係わり、特にアナログ信号処理、多値信号処理を行う半
導体集積回路装置に適した出力バッファに関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to an output buffer suitable for a semiconductor integrated circuit device which performs analog signal processing and multi-level signal processing.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のCMOSプロセスを用いて設計さ
れるアナログ信号処理及び多値信号処理用の出力バッフ
ァとしては、NMOSトランジスタとPMOSトランジ
スタを用いた相補型ソースフォロワが、広く用いられて
いた。
2. Description of the Related Art A complementary source follower using an NMOS transistor and a PMOS transistor has been widely used as an output buffer for analog signal processing and multi-level signal processing designed using a conventional CMOS process.

【0003】図5に、従来の相補型ソースフォロアの一
例の回路構成図を示す。NMOSトランジスタ40とP
MOSトランジスタ41の各々のゲート端子が共通接続
されて入力端子5を構成し、各々のソース端子が共通接
続されて出力端子6を構成し、NMOSトランジスタ4
0のドレイン端子は電源電圧7に接続され、PMOSト
ランジスタ41のドレイン端子は接地電位8に接続さ
れ、ドレイン端子からソース端子を通して、負荷駆動電
流が配給される構成を取っている。この構成により入力
端子5は、共にゲート端子である為、高インピーダンス
で前段の信号を受け、出力端子6は、共にソース端子で
あり、低インピーダンスで後段の負荷回路を駆動でき
る。またMOSトランジスタの基板バイアス効果をなく
し、線形な入出力特性を得る為、NMOSトランジスタ
40とPMOSトランジスタ41の各々のサブストレイ
ト端子とソース端子は電気的に接続された構成を取って
いる。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a conventional complementary source follower. NMOS transistor 40 and P
The gate terminals of the MOS transistors 41 are commonly connected to form an input terminal 5, the source terminals are commonly connected to form an output terminal 6, and the NMOS transistor 4
The drain terminal of 0 is connected to the power supply voltage 7, the drain terminal of the PMOS transistor 41 is connected to the ground potential 8, and a load drive current is supplied from the drain terminal to the source terminal. With this configuration, since both the input terminals 5 are gate terminals, a high-impedance signal is received at the preceding stage, and the output terminals 6 are both source terminals and can drive the subsequent load circuit at low impedance. Further, in order to eliminate the substrate bias effect of the MOS transistor and obtain a linear input / output characteristic, each of the substrate terminal and the source terminal of the NMOS transistor 40 and the PMOS transistor 41 is electrically connected.

【0004】図6に、従来の相補型ソースフォロワの他
の回路構成図を示す。NMOSトランジスタ50とPM
OSトランジスタ51の各々のゲート端子が共通接続さ
れて、入力端子5に接続されており、NMOSトランジ
スタ50のドレイン端子は電源電圧7に接続され、ソー
ス端子は定電流源54が接続されると共に、出力ドライ
ブ用のPMOSトランジスタ53のゲート端子に接続さ
れる。PMOSトランジスタ51のドレイン端子は接地
電位8に接続され、ソース端子は定電流源55が接続さ
れると共に、出力ドライブ用のNMOSトランジスタ5
2のゲート端子に接続される。NMOSトランジスタ5
2及びPMOSトランジスタ53の各々のソース端子は
共通接続されて出力端子6となり、容量性負荷を高速に
駆動する。NMOSトランジスタ52のドレイン端子は
電源電圧7に接続され、PMOSトランジスタ53のド
レイン端子は接地電位8に接続され、ドレイン端子から
ソース端子を通して、負荷駆動電流が配給される構成を
取っている。この構成により入力端子5は、共にゲート
端子である為、高インピーダンスで前段の信号を受け、
出力端子6は、共にソース端子であり、低インピーダン
スで後段の負荷回路を駆動できる。PMOSトランジス
タ51,53対とNMOSトランジスタ50,52対の
W/L(W:チャネル幅、L:チャネル長)を同一形状
とし、定電流源54及び55の電流値をIss1,Iss2と
し、Iss=Iss1=Iss2に設定した場合、出力ドライブ
段を構成するNMOSトランジスタ52とPMOSトラ
ンジスタ53を貫通するアイドリング電流IbiasはIss
と等しくなる為、PMOSトランジスタ51,53対と
NMOSトランジスタ50,52対のそれぞれのゲート
・ソース電圧は等しくなる為、入力端子5と出力端子6
の間に直流レベルシフトは、発生しない。またMOSト
ランジスタの基板バイアス効果をなくし、線形な入出力
特性を得る為、NMOSトランジスタ50,52とPM
OSトランジスタ51,53の各々のサブストレイト端
子とソース端子は電気的に接続された構成を取ってい
る。
FIG. 6 shows another circuit configuration diagram of a conventional complementary source follower. NMOS transistor 50 and PM
The gate terminals of the OS transistors 51 are commonly connected and connected to the input terminal 5, the drain terminal of the NMOS transistor 50 is connected to the power supply voltage 7, the source terminal is connected to the constant current source 54, and It is connected to the gate terminal of the output drive PMOS transistor 53. The drain terminal of the PMOS transistor 51 is connected to the ground potential 8, the source terminal is connected to the constant current source 55, and the NMOS transistor 5 for output drive is connected.
2 gate terminals. NMOS transistor 5
The source terminals of the PMOS transistor 2 and the PMOS transistor 53 are commonly connected to form an output terminal 6, which drives the capacitive load at high speed. The drain terminal of the NMOS transistor 52 is connected to the power supply voltage 7, the drain terminal of the PMOS transistor 53 is connected to the ground potential 8, and a load drive current is supplied from the drain terminal to the source terminal. With this configuration, since both input terminals 5 are gate terminals, they receive the signal of the previous stage with high impedance,
The output terminals 6 are both source terminals and can drive a subsequent load circuit with low impedance. The W / L (W: channel width, L: channel length) of the PMOS transistor 51, 53 pair and the NMOS transistor 50, 52 pair have the same shape, the current values of the constant current sources 54 and 55 are Iss1, Iss2, and Iss = When Iss1 = Iss2, the idling current Ibias passing through the NMOS transistor 52 and the PMOS transistor 53 constituting the output drive stage is Iss
Since the gate-source voltages of the PMOS transistors 51 and 53 and the NMOS transistors 50 and 52 are equal, the input terminal 5 and the output terminal 6 are equal.
No DC level shift occurs during the operation. In order to eliminate the substrate bias effect of the MOS transistor and obtain linear input / output characteristics, the NMOS transistors 50 and 52 are
The substrate terminal and the source terminal of each of the OS transistors 51 and 53 are electrically connected.

【0005】また相補型ソースフォロアの特徴として
は、出力端子から負荷に向かって電流が流れる場合、N
MOSトランジスタ52が負荷駆動ソース電流を配給
し、負荷から出力端子に向かって電流が流れる場合、P
MOSトランジスタ53が負荷駆動シンク電流を配給す
ることで、大容量負荷に対して高速な駆動を可能として
いた。
Another characteristic of the complementary source follower is that when a current flows from the output terminal to the load,
When the MOS transistor 52 distributes the load driving source current and the current flows from the load toward the output terminal, P
The MOS transistor 53 distributes the load driving sink current, thereby enabling high-speed driving to a large capacity load.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、相補型
ソースフォロア回路におけるアナログ処理及び多値処理
において、直流電圧の正確な伝送を行おうとした場合、
NMOS−PMOS間の相対的なしきい電圧Vthのバラ
ツキによる出力オフセット電圧の発生の問題があった。
図5の相補型ソースフォロア回路を用いて、この問題を
説明する。この回路の直流動作点はNMOSトランジス
タ40とPMOSトランジスタ41のドレイン電流が等
しい状態でアイドリング電流が決定される。NMOSト
ランジスタ40とPMOSトランジスタ41の各々しき
い値電圧Vthが等しい時、ごく微小なドレイン電流が流
れ、各MOSトランジスタのゲート・ソース電圧Vgsを
0Vにバイアスし、出力オフセット電圧は発生しない。
しかしながら、NMOS−PMOS間に相対的なVthの
バラツキが生じた場合、アイドリング電流であるドレイ
ン電流がNMOSトランジスタ40とPMOSトランジ
スタ41で等しくなる為、両トランジスタ間のVgsは、
Vthの違いにより等しくならない。例えばNMOSトラ
ンジスタ40のVthが大きい場合、アイドル時のNMO
Sトランジスタ40のVgsも大きくなり、出力にはマイ
ナス方向のオフセットが発生し、PMOSトランジスタ
41のVthが大きい場合、アイドル時のPMOSトラン
ジスタ41のVgsが大きくなり、出力にはプラス方向の
オフセットが発生する。CMOSプロセス製造上、NM
OS−PMOS間のVth特性には相対的整合要素が無
く、出力オフセットは製造上のVthバラツキ分だけ変動
する。
However, in the analog processing and the multi-value processing in the complementary source follower circuit, when the accurate transmission of the DC voltage is attempted,
There has been a problem that an output offset voltage is generated due to a variation in a relative threshold voltage Vth between the NMOS and the PMOS.
This problem will be described with reference to the complementary source follower circuit shown in FIG. At the DC operating point of this circuit, the idling current is determined when the drain currents of the NMOS transistor 40 and the PMOS transistor 41 are equal. When the threshold voltage Vth of the NMOS transistor 40 is equal to the threshold voltage Vth of the PMOS transistor 41, a very small drain current flows, and the gate-source voltage Vgs of each MOS transistor is biased to 0V, and no output offset voltage is generated.
However, when a relative variation in Vth occurs between the NMOS and the PMOS, the drain current, which is the idling current, becomes equal between the NMOS transistor 40 and the PMOS transistor 41.
Not equal due to differences in Vth. For example, when the Vth of the NMOS transistor 40 is large, the NMO
When the Vgs of the S transistor 40 also increases, a negative offset occurs in the output. When the Vth of the PMOS transistor 41 is large, the Vgs of the PMOS transistor 41 at the time of idling increases, and a positive offset occurs in the output. I do. NM in manufacturing CMOS process
There is no relative matching element in the Vth characteristic between the OS and the PMOS, and the output offset fluctuates by the Vth variation in manufacturing.

【0007】図6の相補型ソースフォロア回路は、NM
OS−PMOS間のVthの相対バラツキを、理想的には
キャンセルし、出力オフセットを発生しない回路であ
る。NMOSトランジスタ50,52間及びPMOSト
ランジスタ51,53間のW/Lが等しい場合、出力ド
ライブ段を構成するNMOSトランジスタ52とPMO
Sトランジスタ53の間を流れるアイドリング電流Ibi
asはIss(=Iss1=Iss2)と等しくなる為、NMOS
トランジスタ50,52間及びPMOSトランジスタ5
1,53間のVgsも等しくなる。この時、次に示す関係
式が成り立つ。
The complementary source follower circuit shown in FIG.
This circuit ideally cancels the relative variation in Vth between the OS and the PMOS, and does not generate an output offset. When W / L between the NMOS transistors 50 and 52 and between the PMOS transistors 51 and 53 are equal, the NMOS transistor 52 and the PMO
Idling current Ibi flowing between S transistors 53
Since as is equal to Iss (= Iss1 = Iss2), the NMOS
Between the transistors 50 and 52 and the PMOS transistor 5
Vgs between 1 and 53 also become equal. At this time, the following relational expression holds.

【0008】Vgs50(Iss1)+Vgs53(Ibias)=Vg
s51(Iss2)+Vgs52(Ibias) 上記式を満足する限り、NMOS−PMOS間のVthに
相対的なバラツキがあったとしても、出力端子6にオフ
セット電圧は発生しない。しかしながら、Iss1を流す
定電流源54とIss2を流す定電流源55のカレントミ
ラーのミスマッチによりIss1=Iss2とはならず、出力
にオフセット電圧が発生する。さらに図6の相補型ソー
スフォロア回路では、出力ドライブMOSトランジスタ
のほかに、NMOSトランジスタ50と定電流源54で
構成されるNMOSソースフォロアとPMOSトランジ
スタ51と定電流源55で構成されるPMOSソースフ
ォロア及びIss1,Iss2設定用バイアス回路を必要と
し、回路規模が増大する欠点がある。また出力のアイド
リング電流以外にIss1,Iss2及びバイアス回路の電流
が必要となり、消費電流の増大を招くことになってい
た。また回路規模が増大することで、チップレイアウト
面積が増大し、消費電力が増える為、チップ内での温度
勾配が発生しMOSトランジスタのVgsマッチング特性
を悪化させ、出力オフセット温度ドリフトの原因となっ
ていた。この出力オフセットの発生により、アナログ処
理への応用を考えた時、正確な直流結合の信号処理を困
難にさせていた。また電圧モード多値論理回路への応用
を考えた時、バッファでのオフセットの発生は多値信号
処理のノイズマージンを極端に悪化させていた。
Vgs50 (Iss1) + Vgs53 (Ibias) = Vg
s51 (Iss2) + Vgs52 (Ibias) As long as the above expression is satisfied, no offset voltage is generated at the output terminal 6 even if there is a relative variation in Vth between the NMOS and the PMOS. However, the current mirror mismatch between the constant current source 54 for flowing Iss1 and the constant current source 55 for flowing Iss2 does not make Iss1 = Iss2, and an offset voltage is generated at the output. Further, in the complementary source follower circuit of FIG. 6, in addition to the output drive MOS transistor, an NMOS source follower including an NMOS transistor 50 and a constant current source 54, and a PMOS source follower including a PMOS transistor 51 and a constant current source 55 And a bias circuit for setting Iss1 and Iss2 is required, and there is a disadvantage that the circuit scale is increased. Further, in addition to the idling current of the output, currents of Iss1, Iss2 and a bias circuit are required, which leads to an increase in current consumption. In addition, the increase in circuit scale increases the chip layout area and power consumption, which causes a temperature gradient in the chip, degrades the Vgs matching characteristics of the MOS transistor, and causes an output offset temperature drift. Was. Due to the occurrence of the output offset, accurate DC-coupling signal processing has been difficult when applied to analog processing. Further, when considering application to a voltage mode multi-valued logic circuit, occurrence of an offset in a buffer extremely deteriorates a noise margin of multi-level signal processing.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、上記
問題点を解決する為に、入力端子に各々のゲートが接続
され、出力端子に各々のソースが接続された、第一のデ
プレッション型Nチャネル絶縁ゲート型トランジスタと
第一のデプレッション型Pチャネル絶縁ゲート型トラン
ジスタとを有するとともに、前記第一のデプレッション
型Nチャネル絶縁ゲート型トランジスタとW/Lが同一
で、ドレインが前記出力端子に接続され、ゲート及びソ
ースが低圧側電源に共通接続された第二のデプレッショ
ン型Nチャネル絶縁ゲート型トランジスタと、前記第一
のデプレッション型Pチャネル絶縁ゲート型トランジス
タとW/Lが同一で、ドレインが前記出力端子に接続さ
れ、ゲート及びソースが高圧側電源に共通接続された第
二のデプレッション型Pチャネル絶縁ゲート型トランジ
スタと、を有する半導体集積回路を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention provides a first depletion type in which each gate is connected to an input terminal and each source is connected to an output terminal. An N-channel insulated-gate transistor and a first depletion-type P-channel insulated-gate transistor having the same W / L as the first depletion-type N-channel insulated-gate transistor and having a drain connected to the output terminal And a second depletion-type N-channel insulated-gate transistor whose gate and source are commonly connected to a low-voltage side power supply, and the same W / L as the first depletion-type P-channel insulated-gate transistor, and the drain is A second depletion connected to the output terminal and having the gate and source commonly connected to the high-side power supply And type P-channel insulated gate transistor, to provide a semiconductor integrated circuit having a.

【0010】なお、「W/Lが同一」は(チャネル幅)
/(チャネル長)の値が同一または実質的に同一と見な
せる程度に近いことをいう。絶縁ゲート型トランジスタ
はW/Lの値が同一であればよく、W,Lが必ずしも同
一でなくともよい。
"W / L is the same" means (channel width)
It means that the value of / (channel length) is close to a value that can be considered to be the same or substantially the same. Insulated gate transistors need only have the same value of W / L, and W and L need not necessarily be the same.

【0011】すなわち本発明によれば、ゲート・ソース
間が0Vにバイアスされる該第二のデプレッション型N
チャネル絶縁ゲート型MOSトランジスタ(シンク型定
電流源を構成する)のドレイン電流が、出力ドライブ用
の該第一のデプレッション型Nチャネル絶縁ゲート型ト
ランジスタのゲート・ソース電圧を0Vにバイアスし、
また、ゲート・ソース間が0Vにバイアスされた該第二
のデプレッション型Pチャネル絶縁ゲート型トランジス
タ(ソース型定電流源を構成する)のドレイン電流が、
出力ドライブ用の該第一のデプレッション型Pチャネル
絶縁ゲート型トランジスタのゲート・ソース電圧を0V
にバイアスすることにより、出力ドライブ用の該第一の
デプレッション型Nチャネル絶縁ゲート型トランジスタ
及びPチャネル絶縁ゲート型トランジスタのゲート・ソ
ース間が0Vに設定され、入出力間で直流レベルシフト
及びオフセットのない相補型ソースフォロアを実現でき
る。 上述の半導体集積回路により、とても簡単な回路
でオフセットのない相補型ソースフォロアを構成できた
ことにより、チップ面積の減少及びこれに伴い絶縁ゲー
ト型トランジスタの素子特性のマッチング精度をさらに
上げることが可能となった。これによりアナログ信号処
理及び多値信号処理の高精度なバッファ回路が実現で
き、信号処理の精度を著しく向上させることができる。
That is, according to the present invention, the second depletion type N is biased to 0 V between the gate and the source.
The drain current of the channel insulated gate MOS transistor (constituting the sink type constant current source) biases the gate-source voltage of the first depletion type N-channel insulated gate transistor for output drive to 0V,
In addition, the drain current of the second depletion-type P-channel insulated gate transistor (constituting a source-type constant current source) whose gate-source is biased to 0 V is expressed as follows:
The gate-source voltage of the first depletion-type P-channel insulated gate transistor for output drive is set to 0 V
, The voltage between the gate and the source of the first depletion type N-channel insulated gate transistor and the P-channel insulated gate transistor for the output drive is set to 0 V, and the DC level shift and the offset No complementary source follower can be realized. With the above-mentioned semiconductor integrated circuit, a complementary source follower with no offset can be constructed with a very simple circuit, which can reduce the chip area and further increase the matching accuracy of the device characteristics of the insulated gate transistor. It became. As a result, a highly accurate buffer circuit for analog signal processing and multi-level signal processing can be realized, and the accuracy of signal processing can be significantly improved.

【0012】さらに本発明の半導体集積回路は、各絶縁
ゲート型トランジスタのソースが、各々のウェル拡散層
に接続されることで、基板バイアス効果を無くし、線形
な入出力特性を提供する。特に電圧モード多値信号処理
では非線形な入出力特性のバッファを使用すると、多値
信号レベルの信号のノイズマージンを劣化させる原因と
なるが、本発明の半導体集積回路を用いれば、直流オフ
セットの無い線形入出力特性を持ったバッファを用いる
ことで多値信号処理の高精度化を実現ことができる。
Further, in the semiconductor integrated circuit of the present invention, since the source of each insulated gate transistor is connected to each well diffusion layer, a substrate bias effect is eliminated and linear input / output characteristics are provided. In particular, when a buffer having nonlinear input / output characteristics is used in the voltage mode multilevel signal processing, a noise margin of a multilevel signal level signal is deteriorated. However, the use of the semiconductor integrated circuit of the present invention eliminates a DC offset. By using a buffer having linear input / output characteristics, high-precision multi-level signal processing can be realized.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明による実施例について、図面を
参照しつつ詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0014】図1は、本発明の一実施例を示す回路図で
ある。図1において、デプレッション型NMOSトラン
ジスタ1とデプレッション型PMOSトランジスタ2の
各々のゲート端子が共通接続されて、入力端子5に接続
され、各々のソース端子が共通接続されて、出力端子6
に接続され、デプレッション型NMOSトランジスタ1
のドレイン端子は(高圧側電源電圧となる)電源電圧7
に接続され、デプレッション型PMOSトランジスタ2
のドレイン端子は(低圧側電源電位となる)接地電位8
に接続され、ドレイン端子からソース端子を通して、負
荷駆動電流が配給される構成を取っている。この構成に
より入力端子5は、共にゲート端子である為、高インピ
ーダンスで前段の信号を受け、出力端子6は、共にソー
ス端子であり、低インピーダンスで後段の負荷回路を駆
動できる。またMOSトランジスタの基板バイアス効果
をなくし、線形な入出力特性を得る為、デプレッション
型NMOSトランジスタ1とデプレッション型PMOS
トランジスタ2の各々のサブストレイト端子とソース端
子は電気的に接続された構成を取っている。すなわち各
々のMOSトランジスタのソース電位とウェル拡散領域
の電位を等しくすることによって、基板バイアス効果を
キャンセルするのである。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention. In FIG. 1, the gate terminals of a depletion type NMOS transistor 1 and a depletion type PMOS transistor 2 are connected in common, connected to an input terminal 5, each source terminal is connected in common, and an output terminal 6 is connected.
Connected to the depletion type NMOS transistor 1
Has a power supply voltage of 7 (becomes a high-side power supply voltage).
Connected to the depletion type PMOS transistor 2
Has a ground potential 8 (becomes the low-voltage side power supply potential).
And a load driving current is supplied from the drain terminal to the source terminal. With this configuration, since both the input terminals 5 are gate terminals, a high-impedance signal is received at the preceding stage, and the output terminals 6 are both source terminals and can drive the subsequent load circuit at low impedance. In order to eliminate the substrate bias effect of the MOS transistor and obtain a linear input / output characteristic, a depletion type NMOS transistor 1 and a depletion type PMOS transistor are used.
Each of the substrate terminal and the source terminal of the transistor 2 is electrically connected. That is, the substrate bias effect is canceled by making the source potential of each MOS transistor equal to the potential of the well diffusion region.

【0015】さらに、デプレッション型NMOSトラン
ジスタ1とW/Lが同一形状のデプレッション型NMO
Sトランジスタ4のドレイン端子が、出力端子6に接続
され、デプレッション型NMOSトランジスタ4のゲー
ト及びソース端子が接地電位8に共通接続される。デプ
レッション型NMOSトランジスタ4は、ゲート・ソー
ス間を、0Vにバイアスしたデプレッション型NMOS
トランジスタのドレイン端子を出力としたシンク型定電
流源In として動作する。デプレッション型PMOSト
ランジスタ2とW/Lが同一形状のデプレッション型P
MOSトランジスタ3のドレイン端子が出力端子6に接
続され、デプレッション型PMOSトランジスタ3のゲ
ート及びソース端子が電源電圧7に共通接続される。デ
プレッション型PMOSトランジスタ3のゲート・ソー
ス間を、0Vにバイアスしたデプレッション型PMOS
トランジスタのドレイン端子を出力としたソース型定電
流源Ip として動作する。ゲート・ソース間が0Vにバ
イアスされたデプレッション型NMOSトランジスタ4
からなるシンク型定電流源In が、ソースフォロアを構
成する出力ドライブ用のデプレッション型NMOSトラ
ンジスタ1のゲート・ソース電圧を0Vにバイアスし、
ゲート・ソース間が0Vにバイアスされたデプレッショ
ン型PMOSトランジスタ3からなるソース型定電流源
Ipが、ソースフォロアを構成する出力ドライブ用のデ
プレッション型PMOSトランジスタ2のゲート・ソー
ス電圧を0Vにバイアスすることにより、出力ドライブ
用のデプレッション型NMOSトランジスタ1及びデプ
レッション型PMOSトランジスタ2の双方のゲート・
ソース間が0Vにバイアスされる為、入出力間で直流レ
ベルシフト及びオフセットのない相補型ソースフォロア
を構成することが可能となった。
Further, a depletion type NMOS transistor having the same shape as the depletion type NMOS transistor 1 and W / L.
The drain terminal of the S transistor 4 is connected to the output terminal 6, and the gate and source terminals of the depletion type NMOS transistor 4 are commonly connected to the ground potential 8. The depletion type NMOS transistor 4 is a depletion type NMOS transistor whose gate-source is biased to 0V.
The transistor operates as a sink-type constant current source In which outputs the drain terminal of the transistor. The depletion type PMOS transistor W / L has the same shape as the depletion type PMOS transistor 2.
The drain terminal of the MOS transistor 3 is connected to the output terminal 6, and the gate and source terminals of the depletion type PMOS transistor 3 are commonly connected to the power supply voltage 7. A depletion-type PMOS in which the gate and source of the depletion-type PMOS transistor 3 are biased to 0 V
The transistor operates as a source-type constant current source Ip whose output is the drain terminal of the transistor. Depletion type NMOS transistor 4 whose gate-source is biased to 0V
A constant-current source In comprising the source-follower biases the gate-source voltage of the depletion-mode NMOS transistor 1 for output drive to 0 V,
A source-type constant current source Ip comprising a depletion-type PMOS transistor 3 whose gate-source is biased to 0 V biases the gate-source voltage of the output-drive depletion-type PMOS transistor 2 constituting a source follower to 0 V. As a result, the gates of both the depletion type NMOS transistor 1 and the depletion type PMOS transistor 2 for output driving are
Since the voltage between the sources is biased to 0 V, it is possible to configure a complementary source follower having no DC level shift and no offset between the input and output.

【0016】また相補型ソースフォロア構成を用いたこ
とで、出力端子6から負荷に向かって電流が流れる場合
は、NMOSトランジスタ1が負荷駆動ソース電流を配
給し、負荷から出力端子6に向かって電流が流れる場合
は、PMOSトランジスタ2が負荷駆動シンク電流を配
給することで、大容量負荷に対して波形の立ち上がり及
び立ち下がり時の過渡的チャージ電流を配給することが
可能である為、高速な波形駆動を可能とした。
When a current flows from the output terminal 6 toward the load by using the complementary source follower configuration, the NMOS transistor 1 supplies a load driving source current, and the current flows from the load toward the output terminal 6. Flows, the PMOS transistor 2 distributes the load driving sink current, so that the transient charge current at the rise and fall of the waveform can be distributed to a large-capacity load. Drive enabled.

【0017】本実施例におけるNMOS−PMOS間の
しきい値電圧Vthのバラツキを、キャンセルし出力端子
6にオフセットを発生させないメカニズムを、図2
(A),図2(B),図2(C)の特性図を用いて説明
する。本説明におけるNMOSとPMOSのW/Lサイ
ズは、NMOS−PMOSの移動度の違いをW/Lサイ
ズ比で調整し、双方のMOSのgmが等しくなる様に設定
されていると仮定する。むろん本発明は、NMOS−P
MOS間のW/Lサイズ比を限定するものではなく、任
意のW/Lサイズ比で実現できる。
The mechanism of canceling the variation of the threshold voltage Vth between the NMOS and the PMOS and preventing the output terminal 6 from generating an offset in this embodiment is shown in FIG.
This will be described with reference to the characteristic diagrams of FIGS. 2A, 2B, and 2C. In the present description, it is assumed that the W / L size of the NMOS and the PMOS is set so that the difference in mobility between the NMOS and the PMOS is adjusted by the W / L size ratio, and gm of both the MOSs becomes equal. Of course, the present invention uses the NMOS-P
The W / L size ratio between MOSs is not limited, and can be realized with an arbitrary W / L size ratio.

【0018】図2(A)の特性図は、デプレッション型
NMOSトランジスタ1のしきい値電圧Vn1とデプレッ
ション型PMOSトランジスタ2のしきい値電圧Vp1の
絶対値が等しい、|Vn1|=|Vp1|の場合である。デ
プレッション型NMOSトランジスタ4とデプレッショ
ン型PMOSトランジスタ3のゲート・ソース間は、0
Vにバイアスされているので、各々の出力ドレイン電流
は図2(A)に示すIn1=Ip1に設定される。すなわち
出力端子6に付く、シンク型定電流源In はIn1に、ソ
ース型定電流源Ip はIp1に設定され、両電流値は等し
い。In1は、デプレッション型NMOSトランジスタ1
の動作点を決定し、Ip1は、デプレッション型PMOS
トランジスタ2の動作点を決定する。デプレッション型
NMOSトランジスタ1とデプレッション型NMOSト
ランジスタ4のW/Lは同一形状である為、In1でバイ
アスされたデプレッション型NMOSトランジスタ1の
ゲート・ソース電圧は0Vに設定される。デプレッショ
ン型PMOSトランジスタ2とデプレッション型PMO
Sトランジスタ3のW/Lは同一形状である為、Ip1で
バイアスされたデプレッション型PMOSトランジスタ
2のゲート・ソース電圧は0Vに設定される。ゆえに本
実施例における相補型ソース・フォロア回路の入力端子
5と出力端子6の間は0Vにバイアスされる。
The characteristic diagram of FIG. 2A shows that the absolute value of the threshold voltage Vn1 of the depletion type NMOS transistor 1 is equal to the absolute value of the threshold voltage Vp1 of the depletion type PMOS transistor 2, where | Vn1 | = | Vp1 | Is the case. 0 is applied between the gate and source of the depletion type NMOS transistor 4 and the depletion type PMOS transistor 3.
Since they are biased to V, each output drain current is set to In1 = Ip1 shown in FIG. That is, the sink type constant current source In attached to the output terminal 6 is set to In1, and the source type constant current source Ip is set to Ip1, and both current values are equal. In1 is a depletion type NMOS transistor 1
Is determined, and Ip1 is a depletion type PMOS.
The operating point of the transistor 2 is determined. Since the W / L of the depletion type NMOS transistor 1 and the depletion type NMOS transistor 4 have the same shape, the gate-source voltage of the depletion type NMOS transistor 1 biased by In1 is set to 0V. Depletion type PMOS transistor 2 and depletion type PMO
Since the W / L of the S transistor 3 has the same shape, the gate-source voltage of the depletion type PMOS transistor 2 biased by Ip1 is set to 0V. Therefore, the voltage between the input terminal 5 and the output terminal 6 of the complementary source follower circuit in this embodiment is biased to 0V.

【0019】図2(B)の特性図は、デプレッション型
NMOSトランジスタ1のしきい値電圧Vn0の絶対値が
デプレッション型PMOSトランジスタ2のしきい値電
圧Vp1の絶対値よりも小さい、|Vn0|<|Vp1|の場
合である。デプレッション型NMOSトランジスタ4と
デプレッション型PMOSトランジスタ3のゲート・ソ
ース間は、0Vにバイアスされているので、各々の出力
ドレイン電流は図2(B)に示すIn0<Ip1となる。デ
プレッション型NMOSトランジスタ1とデプレッショ
ン型NMOSトランジスタ4のW/Lは同一形状である
為、In0でバイアスされたデプレッション型NMOSト
ランジスタ1のゲート・ソース電圧は0Vに設定され
る。デプレッション型PMOSトランジスタ2とデプレ
ッション型PMOSトランジスタ3のW/Lは同一形状
である為、Ip1でバイアスされたデプレッション型PM
OSトランジスタ2のゲート・ソース電圧は0Vに設定
される。すなわち、NMOS−PMOS間でVthの相対
的バラツキが発生しても、本実施例における相補型ソー
ス・フォロア回路の入力端子5と出力端子6の間は0V
にバイアスされる。
FIG. 2B shows that the absolute value of the threshold voltage Vn0 of the depletion type NMOS transistor 1 is smaller than the absolute value of the threshold voltage Vp1 of the depletion type PMOS transistor 2, | Vn0 | < | Vp1 |. Since the gate and source of the depletion type NMOS transistor 4 and the depletion type PMOS transistor 3 are biased to 0 V, the respective output drain currents become In0 <Ip1 shown in FIG. 2B. Since the W / L of the depletion type NMOS transistor 1 and the depletion type NMOS transistor 4 have the same shape, the gate-source voltage of the depletion type NMOS transistor 1 biased by In0 is set to 0V. Since the W / L of the depletion type PMOS transistor 2 and the depletion type PMOS transistor 3 have the same shape, the depletion type PM transistor biased by Ip1
The gate-source voltage of the OS transistor 2 is set to 0V. That is, even if the relative variation of Vth occurs between the NMOS and the PMOS, the voltage between the input terminal 5 and the output terminal 6 of the complementary source follower circuit in this embodiment is 0 V.
Biased.

【0020】同様に図2(C)に示す通り、|Vn1|>
|Vp0|でIn1>Ip0となっても、In1でバイアスされ
たデプレッション型NMOSトランジスタ1のゲート・
ソース電圧は0Vに設定され、Ip0でバイアスされたデ
プレッション型PMOSトランジスタ2のゲート・ソー
ス電圧は0Vに設定される為、NMOS−PMOS間で
Vthの相対的バラツキが発生しても、本実施例における
相補型ソース・フォロア回路の入力端子5と出力端子6
の間は0Vにバイアスされる。
Similarly, as shown in FIG. 2C, | Vn1 |>
Even if In1> Ip0 at | Vp0 |, the gate of the depletion type NMOS transistor 1 biased at In1
Since the source voltage is set to 0 V and the gate-source voltage of the depletion type PMOS transistor 2 biased by Ip0 is set to 0 V, even if a relative variation of Vth occurs between the NMOS and the PMOS, the present embodiment is used. Input terminal 5 and output terminal 6 of the complementary source follower circuit at
Is biased to 0V during the period.

【0021】この様に本実施例に示す通り、NMOS−
PMOS間の相対的なしきい電圧Vthのバラツキが発生
したとしても、相補型ソースフォロアの出力端子6にオ
フセット電圧は発生せず、直流電圧の正確な伝送を可能
とした。またNMOS−PMOS間のVthバラツキキャ
ンセル機能を有する図6に示した回路の場合、出力ドラ
イブ段を構成するNMOSトランジスタ52と、PMO
Sトランジスタ53間を流れるアイドリング電流Ibias
は、NMOSトランジスタ50とIss1の値を有する定
電流源54で構成されるNMOSソースフォロアとPM
OSトランジスタ51とIss2の値を有する定電流源5
5で構成されるPMOSソースフォロアの両ソースフォ
ロアのソース間の直流電位差により決定される為、アイ
ドリング電流Ibias以外にも、Iss1及びIss2の電流を
必要としたが、本実施例においては、デプレッション型
PMOSトランジスタ3のドレイン端子を出力としたソ
ース型定電流源Ip とデプレッション型NMOSトラン
ジスタ4のドレイン端子を出力としたシンク型定電流源
In が、直接、図1に示した本実施例の回路のアイドリ
ング電流となる為、余計な電流を流す必要がなく、低消
費電力な出力バッファを構成することを可能とした。ま
たデプレッション型PMOSトランジスタ3のドレイン
端子を出力としたソース型定電流源Ip とデプレッショ
ン型NMOSトランジスタ4のドレイン端子を出力とし
たシンク型定電流源In は、デプレッション型MOSト
ランジスタの特徴を利用し、ゲート・ソース間を短絡
(0V)するだけでIn 及びIp が設定でき、専用のバ
イアス回路を必要としない。従来のカレントミラー回路
で構成された電流源の場合、基準となる電流源回路とゲ
ート共通の電流源用MOSトランジスタが必要であった
が、本実施例で採用したデプレッション型MOSの定電
流源は、バイアス回路なしで、わずか1個のトランジス
タで定電流源を構成することができる為、回路素子数を
減少させると共に、さらに低消費電力を実現することが
可能となった。
Thus, as shown in this embodiment, the NMOS-
Even if the relative threshold voltage Vth varies between the PMOSs, no offset voltage is generated at the output terminal 6 of the complementary source follower, and the DC voltage can be accurately transmitted. In the case of the circuit shown in FIG. 6 having the function of canceling the Vth variation between the NMOS and the PMOS, the NMOS transistor 52 forming the output drive stage and the PMO
Idling current Ibias flowing between S transistors 53
Is an NMOS source follower composed of an NMOS transistor 50 and a constant current source 54 having a value of Iss1, and PM
OS transistor 51 and constant current source 5 having the value of Iss2
5 is determined by the DC potential difference between the sources of the two source followers of the PMOS source follower, the currents Iss1 and Iss2 are required in addition to the idling current Ibias. A source-type constant current source Ip having an output from the drain terminal of the PMOS transistor 3 and a sink-type constant current source In having an output from the drain terminal of the depletion type NMOS transistor 4 are directly connected to the circuit of the present embodiment shown in FIG. Since the current becomes an idling current, it is not necessary to supply an extra current, and it is possible to configure an output buffer with low power consumption. The source-type constant current source Ip having the drain terminal of the depletion-type PMOS transistor 3 as an output and the sink-type constant current source In having the drain terminal of the depletion-type NMOS transistor 4 as an output utilize characteristics of the depletion-type MOS transistor. In and Ip can be set only by short-circuiting (0 V) between the gate and the source, and a dedicated bias circuit is not required. In the case of a current source constituted by a conventional current mirror circuit, a current source MOS transistor having a gate common to the current source circuit serving as a reference is required, but the depletion type MOS constant current source employed in this embodiment is Since a constant current source can be constituted by only one transistor without using a bias circuit, the number of circuit elements can be reduced, and further lower power consumption can be realized.

【0022】また回路規模を減少させることで、チップ
レイアウト面積を減少させ、消費電力を抑えることで、
チップ内での素子配置の自由度を上げ、発熱による温度
勾配を減少させ、MOSトランジスタのVgsマッチング
特性を改善し、出力オフセット温度ドリフトも飛躍的に
改善することができる。これにより、アナログ処理への
応用を考えた場合、正確な直流結合の信号処理を安定に
実現でき、また電圧モード多値論理回路への応用を考え
た時、バッファでのオフセットの発生を抑えることで、
多値信号処理のノイズマージンを飛躍的に改善した。
Further, by reducing the circuit scale, the chip layout area is reduced, and the power consumption is suppressed.
The degree of freedom in the arrangement of elements in the chip can be increased, the temperature gradient due to heat generation can be reduced, the Vgs matching characteristics of the MOS transistor can be improved, and the output offset temperature drift can be drastically improved. This makes it possible to stably achieve accurate DC-coupled signal processing when considering application to analog processing, and to suppress the occurrence of offset in buffers when considering application to voltage-mode multi-valued logic circuits. so,
The noise margin of multi-level signal processing has been dramatically improved.

【0023】また本実施例における回路を一つのチップ
上で多数使用する場合、素子数減少によるチップサイズ
の減少はもちろんのこと、低消費電力化ができ、それに
よってチップ内の温度勾配は減少し、素子のマッチング
特性はさらに改善される。この為、製造上のMOSのV
thのバラツキ範囲をカバーし、高歩留まりのチップを製
造することが可能となる。
When a large number of circuits in this embodiment are used on one chip, not only the chip size can be reduced due to the reduction in the number of elements, but also the power consumption can be reduced, and the temperature gradient in the chip can be reduced. In addition, the matching characteristics of the device are further improved. For this reason, the MOS V
It is possible to manufacture chips with high yield, covering the variation range of th.

【0024】図3は、本実施例の回路を構成する半導体
装置の一構成例を示す断面図である。図3において、1
8は第一及び第二のディプレッション型NMOSトラン
ジスタ(Nチャネル絶縁ゲートトランジスタとな
る。)、19は第一及び第二のディプレッション型PM
OSトランジスタ(Pチャネル絶縁ゲートトランジスタ
となる。)、1はN型半導体基板、2はNMOS領域の
Pウェル、3はn+ドレイン拡散領域、4はn+ソース拡
散領域、5はPウェル領域の電位を取るためのP+拡散
領域、22はしきい値調整用のチャネル拡散領域、6は
PMOS領域のフローティングPウェル、7はNウェ
ル、8はP+ドレイン拡散領域、9はP+ソース拡散領
域、10はNウェル領域の電位を取るためのN+拡散領
域、21はしきい値調整用のチャネル拡散領域、11は
各MOSトランジスタのゲート酸化膜、12はNMOS
トランジスタのゲート配線ポリシリコン、20はPMO
Sトランジスタのゲート配線ポリシリコン、17は選択
酸化膜である。
FIG. 3 is a sectional view showing an example of the configuration of a semiconductor device constituting the circuit of this embodiment. In FIG. 3, 1
Reference numeral 8 denotes first and second depletion type NMOS transistors (N-channel insulated gate transistors), and 19 denotes first and second depletion type PM transistors.
OS transistor (to be a P-channel insulated gate transistor), 1 is an N-type semiconductor substrate, 2 is a P well in an NMOS region, 3 is an n + drain diffusion region, 4 is an n + source diffusion region, and 5 is a P well region. P + diffusion region for taking a potential, 22 a channel diffusion region for threshold adjustment, 6 a floating P well of a PMOS region, 7 an N well, 8 a P + drain diffusion region, and 9 a P + source diffusion The region 10 is an N + diffusion region for taking the potential of the N well region, 21 is a channel diffusion region for adjusting a threshold value, 11 is a gate oxide film of each MOS transistor, and 12 is an NMOS.
Transistor gate wiring polysilicon, 20 is PMO
The gate wiring polysilicon of the S transistor, and 17 is a selective oxide film.

【0025】本構成例に用いるNMOSトランジスタ、
PMOSトランジスタは基板バイアス効果をなくす為、
各ソース電位をウェル電位と同電位にする構成を取って
いる。すなわち、NMOSトランジスタ18のソース拡
散領域4とNMOSトランジスタ18を構成するPウェ
ル内のP+拡散領域5をアルミ配線14で接続してい
る。また、PMOSトランジスタ19のソース拡散領域
9とPMOSトランジスタ19を構成するNウェル内の
+拡散領域10をアルミ配線16で接続している。
The NMOS transistor used in this configuration example,
PMOS transistors eliminate the body bias effect,
Each source potential is set to the same potential as the well potential. That is, the source diffusion region 4 of the NMOS transistor 18 and the P + diffusion region 5 in the P well constituting the NMOS transistor 18 are connected by the aluminum wiring 14. The source diffusion region 9 of the PMOS transistor 19 and the N + diffusion region 10 in the N well constituting the PMOS transistor 19 are connected by an aluminum wiring 16.

【0026】図4は、本実施例の回路を構成する半導体
装置の他の構成例を示す断面図である。本構成例は絶縁
面上に設けられた半導体層に回路を形成したものであ
る。図4において、100は絶縁性基板で、基板上にN
MOSトランジスタ112およびPMOSトランジスタ
113が形成される。NMOSトランジスタ112の構
成部において、101,103はN+拡散領域でドレイ
ン・ソース領域を形成し、102はP-シリコンでチャ
ネルを形成し、108はゲート酸化膜、107はゲート
ポリシリコンである。PMOSトランジスタ113の構
成部において、104,106はP+拡散領域でドレイ
ン・ソース領域を形成し、105はN-シリコンでチャ
ネルを形成し、109はゲート酸化膜、110はゲート
ポリシリコンである。111は絶縁膜、114は配線で
ある。絶縁性基板100にはサファイヤ基板、シリコン
酸化膜(SiO2)などが用いられる。
FIG. 4 is a sectional view showing another example of the configuration of the semiconductor device constituting the circuit of this embodiment. In this configuration example, a circuit is formed on a semiconductor layer provided on an insulating surface. In FIG. 4, reference numeral 100 denotes an insulating substrate, and N
A MOS transistor 112 and a PMOS transistor 113 are formed. In the components of the NMOS transistor 112, 101 and 103 are N + diffusion regions forming drain / source regions, 102 is a channel formed of P silicon, 108 is a gate oxide film, and 107 is gate polysilicon. In the components of the PMOS transistor 113, 104 and 106 are P + diffusion regions forming drain / source regions, 105 is a channel formed of N - silicon, 109 is a gate oxide film, and 110 is a gate polysilicon. 111 is an insulating film, and 114 is a wiring. As the insulating substrate 100, a sapphire substrate, a silicon oxide film (SiO 2 ), or the like is used.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
デプレッション型トランジスタで構成された相補型ソー
スフォロア回路の出力端子に、相補型ソースフォロアを
構成しているNチャネル絶縁ゲート型トランジスタ及び
Pチャネル絶縁ゲート型トランジスタとW/Lが同一の
ゲート・ソース間が0Vにバイアスされた定電流源用N
チャネル絶縁ゲート型トランジスタ及びPチャネル絶縁
ゲート型トランジスタを接続することで相補型ソースフ
ォロア回路の入出力間を0Vにバイアスし、直流レベル
シフトの無い、電圧バッファを実現し、直流電圧情報を
正確に伝送できるアナログ信号処理及び多値信号処理回
路を可能とした。
As described above, according to the present invention,
The output terminal of the complementary source follower circuit composed of a depletion type transistor is connected between the gate and source having the same W / L as the N-channel insulated gate transistor and the P-channel insulated gate transistor constituting the complementary source follower. Is a constant current source N biased to 0V.
By connecting a channel insulated gate transistor and a P-channel insulated gate transistor, the input / output of the complementary source follower circuit is biased to 0V, realizing a voltage buffer with no DC level shift, and accurate DC voltage information. Analog signal processing and multi-level signal processing circuits that can be transmitted are made possible.

【0028】さらに、とても簡単な回路で直流レベルシ
フトのない相補型ソースフォロアを構成したことによ
り、チップ面積の減少及び低消費電力化に伴うチップ内
の発熱による温度勾配減少に伴い絶縁ゲート型トランジ
スタの素子特性のマッチング精度をさらに上げることを
可能とし、これによりアナログ信号処理及び多値信号処
理の高精度なバッファ回路が実現でき、信号処理の精度
を著しく向上させることができた。
Further, a complementary source follower having no direct current level shift is constituted by a very simple circuit, so that an insulated gate transistor can be formed in accordance with a reduction in chip area and a decrease in temperature gradient due to heat generation in the chip due to low power consumption. This makes it possible to further improve the matching accuracy of the element characteristics, thereby realizing a high-precision buffer circuit for analog signal processing and multi-level signal processing, and significantly improving the accuracy of signal processing.

【0029】さらに各絶縁ゲート型トランジスタのソー
スと各々のウェル拡散層に接続したことにより、基板バ
イアス効果を無くし、線形な入出力特性を可能とした。
これにより、直流オフセットの無い線形入出力特性を持
ったバッファを用いることで多値信号処理の信号ノイズ
マージンを飛躍的に改善することができた。
Further, the connection to the source of each insulated gate transistor and each well diffusion layer eliminates the substrate bias effect and enables linear input / output characteristics.
As a result, by using a buffer having a linear input / output characteristic without a DC offset, the signal noise margin of the multilevel signal processing can be significantly improved.

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

【図1】図1は本発明の一実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】上記実施例の直流特性の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a DC characteristic of the embodiment.

【図3】上記実施例の回路を構成する半導体装置の一構
成例を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a semiconductor device forming the circuit of the embodiment.

【図4】上記実施例の回路を構成する半導体装置の他の
構成例を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another configuration example of the semiconductor device forming the circuit of the embodiment.

【図5】従来の相補型ソースフォロアの一例の回路構成
図である。
FIG. 5 is a circuit configuration diagram of an example of a conventional complementary source follower.

【図6】従来の相補型ソースフォロワの他の回路構成図
である。
FIG. 6 is another circuit configuration diagram of a conventional complementary source follower.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 デプレッション型NMOSトランジスタ 2 デプレッション型PMOSトランジスタ 3 デプレッション型PMOSトランジスタ 4 デプレッション型NMOSトランジスタ 5 入力端子 6 出力端子 7 電源電圧 8 接地電位 40 NMOSトランジスタ 41 PMOSトランジスタ 50 NMOSトランジスタ 51 PMOSトランジスタ 52 NMOSトランジスタ 53 PMOSトランジスタ 54 定電流源 55 定電流源 Reference Signs List 1 depletion type NMOS transistor 2 depletion type PMOS transistor 3 depletion type PMOS transistor 4 depletion type NMOS transistor 5 input terminal 6 output terminal 7 power supply voltage 8 ground potential 40 NMOS transistor 41 PMOS transistor 50 NMOS transistor 51 PMOS transistor 52 NMOS transistor 53 PMOS transistor 54 Constant current source 55 Constant current source

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大見 忠弘 宮城県仙台市青葉区米ヶ袋2−1−17− 301 (72)発明者 柴田 直 東京都江東区越中島1丁目3番地16−411 号 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Tadahiro Omi 2-1-17-301 Yonegabukuro, Aoba-ku, Sendai, Miyagi Prefecture (72) Inventor Naoshi Shibata 1-3-4-1 Ecchujima, Koto-ku, Tokyo 16-411 issue

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力端子に各々のゲートが接続され、出
力端子に各々のソースが接続された、第一のデプレッシ
ョン型Nチャネル絶縁ゲート型トランジスタと第一のデ
プレッション型Pチャネル絶縁ゲート型トランジスタと
を有するとともに、 前記第一のデプレッション型Nチャネル絶縁ゲート型ト
ランジスタとW/Lが同一で、ドレインが前記出力端子
に接続され、ゲート及びソースが低圧側電源に共通接続
された第二のデプレッション型Nチャネル絶縁ゲート型
トランジスタと、 前記第一のデプレッション型Pチャネル絶縁ゲート型ト
ランジスタとW/Lが同一で、ドレインが前記出力端子
に接続され、ゲート及びソースが高圧側電源に共通接続
された第二のデプレッション型Pチャネル絶縁ゲート型
トランジスタと、を有する半導体集積回路。
1. A first depletion type N-channel insulated gate transistor and a first depletion type P-channel insulated gate transistor each having a gate connected to an input terminal and a source connected to an output terminal. And a second depletion-type transistor having the same W / L as the first depletion-type N-channel insulated-gate transistor, a drain connected to the output terminal, and a gate and a source commonly connected to a low-voltage side power supply. An N-channel insulated-gate transistor having the same W / L as the first depletion-type P-channel insulated-gate transistor, a drain connected to the output terminal, and a gate and a source commonly connected to a high-voltage side power supply And a depletion-type P-channel insulated gate transistor. Circuit.
【請求項2】 前記第一のデプレッション型Nチャネル
絶縁ゲート型トランジスタを、ゲート・ソース電圧が0
Vに設定された前記第二のデプレッション型Nチャネル
絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電流でバイアス
し、 前記第一のデプレッション型Pチャネル絶縁ゲート型ト
ランジスタを、ゲート・ソース電圧が0Vに設定された
前記第二のデプレッション型Pチャネル絶縁ゲート型ト
ランジスタのドレイン電流でバイアスしてなることを特
徴とする請求項1に記載の半導体集積回路。
2. The method according to claim 1, wherein the first depletion type N-channel insulated gate transistor has a gate-source voltage of zero.
Biasing with the drain current of the second depletion-type N-channel insulated-gate transistor set to V, and setting the first depletion-type P-channel insulated-gate transistor to the second depletion-type N-channel insulated-gate transistor whose gate-source voltage is set to 0 V 2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the semiconductor integrated circuit is biased by a drain current of the two depletion-type P-channel insulated gate transistors.
【請求項3】 前記第一及び第二のデプレッション型N
チャネル絶縁ゲート型トランジスタと前記第一及び第二
のディプリーション型Pチャネル絶縁ゲート型トランジ
スタの各々のソースが各々のウェル拡散層に接続されて
いることを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回
路。
3. The first and second depletion type N
2. The semiconductor according to claim 1, wherein respective sources of the channel insulated gate transistor and the first and second depletion-type P-channel insulated gate transistors are connected to respective well diffusion layers. Integrated circuit.
【請求項4】 請求項1に記載の半導体集積回路が絶縁
面上の半導体層に形成されることを特徴とする半導体集
積回路。
4. A semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the semiconductor integrated circuit is formed in a semiconductor layer on an insulating surface.
JP9176869A 1997-07-02 1997-07-02 Semiconductor integrated circuit Pending JPH1126598A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9176869A JPH1126598A (en) 1997-07-02 1997-07-02 Semiconductor integrated circuit
US09/110,011 US6127857A (en) 1997-07-02 1998-07-02 Output buffer or voltage hold for analog of multilevel processing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9176869A JPH1126598A (en) 1997-07-02 1997-07-02 Semiconductor integrated circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1126598A true JPH1126598A (en) 1999-01-29

Family

ID=16021229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9176869A Pending JPH1126598A (en) 1997-07-02 1997-07-02 Semiconductor integrated circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1126598A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007036486A (en) * 2005-07-25 2007-02-08 Fujitsu Ltd Input amplifier
JP2008154020A (en) * 2006-12-19 2008-07-03 Kawasaki Microelectronics Kk Voltage controlled oscillation circuit
JP2009124725A (en) * 2002-02-20 2009-06-04 Mitsubishi Electric Corp Driving circuit
WO2015053022A1 (en) * 2013-10-07 2015-04-16 富士電機株式会社 Semiconductor apparatus

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009124725A (en) * 2002-02-20 2009-06-04 Mitsubishi Electric Corp Driving circuit
JP2007036486A (en) * 2005-07-25 2007-02-08 Fujitsu Ltd Input amplifier
JP4625732B2 (en) * 2005-07-25 2011-02-02 富士通セミコンダクター株式会社 Input amplifier circuit
JP2008154020A (en) * 2006-12-19 2008-07-03 Kawasaki Microelectronics Kk Voltage controlled oscillation circuit
WO2015053022A1 (en) * 2013-10-07 2015-04-16 富士電機株式会社 Semiconductor apparatus
US9412732B2 (en) 2013-10-07 2016-08-09 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor device
JP6008054B2 (en) * 2013-10-07 2016-10-19 富士電機株式会社 Semiconductor device
JPWO2015053022A1 (en) * 2013-10-07 2017-03-09 富士電機株式会社 Semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6885234B2 (en) Resistance load source follower circuit
US6326666B1 (en) DTCMOS circuit having improved speed
US8674745B2 (en) Level conversion circuit and semiconductor integrated circuit device employing the level conversion circuit
US7407843B2 (en) Four-transistor Schmitt trigger inverter
US5434534A (en) CMOS voltage reference circuit
US20100032671A1 (en) Degradation correction for finfet circuits
JP3701942B2 (en) Level conversion circuit
US6127857A (en) Output buffer or voltage hold for analog of multilevel processing
US6737912B2 (en) Resistance division circuit and semiconductor device
JP3406949B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JPH08204536A (en) Interface circuit and level conversion circuit
US20210286394A1 (en) Current reference circuit with current mirror devices having dynamic body biasing
JPH1126598A (en) Semiconductor integrated circuit
JPH1127065A (en) Semiconductor integrated circuit
US6815997B2 (en) Field effect transistor square multiplier
US20020070409A1 (en) Semiconductor integrated circuit
JP2669346B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
US6265925B1 (en) Multi-stage techniques for accurate shutoff of circuit
US6677802B2 (en) Method and apparatus for biasing body voltages
JPH1145946A (en) Semiconductor integrated circuit
JP3316425B2 (en) Semiconductor integrated circuit and manufacturing method thereof
US6850116B1 (en) Accurate, high drive, zero offset voltage buffer
JPH1126596A (en) Semiconductor integrated circuit and fabrication thereof
JP2001024446A (en) Complementary source follower circuit
US6559700B2 (en) Semiconductor integrated circuit