JPH11274901A - 出力回路、パルス幅変調回路および半導体集積回路 - Google Patents
出力回路、パルス幅変調回路および半導体集積回路Info
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Abstract
地配線のインダクタンス成分により信号線にリンギング
が生じるという課題があった。 【解決手段】 負荷容量4を外部電源を通して充電する
のではなく、半導体チップ内部にプリチャージされた第
1の電荷蓄積手段205から充電し、また上記負荷容量
4の電荷を外部接地を通して放電するのではなく、半導
体チップ内部にプリディスチャージされた第2の電荷蓄
積手段305へ放電するように構成したものである。
Description
Cの出力回路、この出力回路を用いたパルス幅変調回路
および半導体集積回路に関するものである。
幅変調回路のブロック図を示すもので、1は入力された
クロック信号に基づいて位相を異にする多種類の波形を
出力する波形生成回路、2は例えば8ビットのデータ信
号および2ビットの制御信号に基づいて上記波形生成回
路1からの波形を選択する波形選択回路、3は上記波形
選択回路2で選択された波形信号を入力信号とし、その
入力信号の極性変化によって、出力端OUTに接続され
た負荷容量4を充放電する出力回路である。
図であり、5はPMOSトランジスタP1とNMOSト
ランジスタN1とからなる半導体チップ、6は半導体チ
ップ5の電源パッド、7は半導体チップ5の接地パッ
ド、L1およびR1は電源パッド6と電源供給端Vcc
間に接続されたリードフレームのインダクタンスおよび
抵抗、L2およびR2は接地パッド7と接地G間に接続
されたPCボードの配線のインダクタンスおよび抵抗、
8は出力端OUTを接続する出力パッド、9は半導体チ
ップ5の入力側に接続した反転回路(インバータ)であ
る。
を入力する波形生成回路1からは図21に示すように位
相を異にする多種類の波形信号が出力される。波形選択
回路2は入力される例えば8ビットのデータ信号と例え
ば2ビットの制御信号に基づいて、入力された波形信号
の中から1つの波形信号を選択して出力回路3に供給す
る。
れた波形信号の第1の極性(例えば立ち上がり極性)で
PMOSトランジスタP1を導通し、NMOSトランジ
スタN1を非導通とし、インダクタンスL1および抵抗
R1、電源パッド6、PMOSトランジスタP1、出力
パッド8を介して負荷容量4を充電する。次いで、入力
波形の極性が反転して第1の極性と異なる第2の極性
(例えば立ち下がり極性)になると、PMOSトランジ
スタP1を非導通、NMOSトランジスタN1を導通と
し、出力パッド8、NMOSトランジスタN1、抵抗R
2およびインダクタンスL2を介して負荷容量4の充電
電荷を放電する。
た波形信号INはインダクタンスL1、L2の成分によ
って同図OUTのようにリンギングを生じる。このリン
ギングの共振周波数をf0、インダクタンス成分をL、
負荷容量をCとすると、 f0=1/2π√LC となる。また、リンギングのレベルをQとし、PMOS
トランジスタP1およびNMOSトランジスタN1のオ
ン抵抗をRとすると、 Q=2πf0・L/R となる。
のように構成されているので、負荷容量4の充放電特性
を急峻にするために、半導体チップ5を構成するPMO
SトランジスタP1およびNMOSトランジスタN1の
電流駆動能力を大きくして高速化する場合、トランジス
タのオン抵抗Rは低下し、図22に示すようにリンギン
グのレベルlは増加する。このリンギングのレベル増加
は信号伝達においてノイズとなり、論理システムを誤動
作させる要因となるとともに、不要幅射の発生により、
他の機器を誤動作させる可能性があるという課題があっ
た。
とが考えられる。しかし、この構成は出力電流を減衰さ
せるため好ましくない。 (2)出力回路の入力波形に特定の傾きをもたせ、入力
波形の時間あたりの電流変化を小さくすることによっ
て、共振回路の振動レベルを小さくする構成(スルーレ
ートコントロール)が考えられる。しかし、この構成で
は出力信号も鈍ってしまい、高速化を図る上で好ましく
ない。
ド6、7に接続された電源接続線、接地接続線のインダ
クタンス成分に起因する。すなわち、負荷容量4ヘの充
電と放電をインダクタンス成分を有する半導体チップ外
の電源接続線、接地接続線を通して行うため必ずリンギ
ングが発生するという課題があった。
めになされたもので、負荷容量ヘの充電と放電をインダ
クタンス成分を有する半導体チップの電源接続線、接地
接続線を通して行なわないようにして、リンギングを低
減した出力回路、この出力回路を用いたパルス幅変調回
路および半導体集積回路を得ることを目的する。
は、入力信号の第1の極性信号に基づいて第1の出力ト
ランジスタの導通、非導通を制御するとともに該第1の
出力トランジスタの導通制御時に内蔵された第1の電荷
蓄積手段の充電電荷によって出力端の負荷容量を充電し
該第1の出力トランジスタの非導通制御時に該第1の電
荷蓄積手段の充電を行う出力充電制御回路と、前記入力
信号の第1の極性信号とは反転極性の第2の極性信号に
基づいて第2の出力トランジスタの導通、非導通を制御
するとともに該第2の出力トランジスタの導通制御時に
前記負荷容量の電荷を内蔵された第2の電荷蓄積手段に
放電し該第2の出力トランジスタの非導通制御時に該第
2の電荷蓄積手段の電荷を放電する出力放電制御回路と
を備えたものである。
積手段の充電電荷とともに負荷容量を充電し、第2の電
荷蓄積手段とともに前記負荷容量の電荷を放電する充放
電回路を備えたものである。
性反転に基づいて充放電回路の放電路と充電路の切り替
え時期に差を設ける貫通電流低減回路を備えたものであ
る。
積手段および第2の電荷蓄積手段としてNMOSトラン
ジスタのゲート容量を用いるものである。
積手段および第2の電荷蓄積手段としてPMOSトラン
ジスタのゲート容量を用いるものである。
性反転に基づく充放電回路の動作時期を、出力充電制御
回路と出力放電制御回路の動作時期より遅らせる遅延回
路を備えたものである。
よび接地接続端間に接続された電荷蓄積手段と並列に電
荷蓄積手段を接続したものである。
1の極性信号に基づいて第1の出力トランジスタの導
通、非導通を制御するとともに該第1の出力トランジス
タの導通制御時に内蔵された第1の電荷蓄積手段の充電
電荷によって負荷容量を充電し該第1の出力トランジス
タの非導通制御時に該第1の電荷蓄積手段の充電を行う
出力充電制御回路と、前記入力信号の第1の極性信号と
は反転極性の第2の極性信号に基づいて第2の出力トラ
ンジスタの導通、非導通を制御するとともに該第2の出
力トランジスタの導通制御時に前記負荷容量の電荷を内
蔵された第2の電荷蓄積手段に放電し該第2の出力トラ
ンジスタの非導通制御時に該第2の電荷蓄積手段の電荷
を放電する出力放電制御回路と、前記第1の電荷蓄積手
段の充電電荷とともに負荷容量を充電し、前記第2の電
荷蓄積手段とともに前記負荷容量の電荷を放電する充放
電回路と、前記入力信号の極性反転に基づいて前記充放
電回路の放電路と充電路の切り替え時期に差を設ける貫
通電流低減回路と、前記入力信号の極性反転に基づく前
記充放電回路の動作時期を、前記出力充電制御回路と出
力放電制御回路の動作時期より遅らせる遅延回路と、電
源接続端と接地接続端間に接続した前記充放電回路と並
列に接続した電荷蓄積手段とを備えたものである。
されたクロック信号に基づいて位相を異にする多種類の
波形信号を出力する波形生成回路と、データ信号および
制御信号に基づいて前記波形生成回路から出力された波
形信号を選択する波形選択回路と、前記波形選択回路で
選択された波形信号を入力信号とする請求項1から請求
項8のうちのいずれか1項記載の出力回路とを備えたも
のである。
1から請求項8のうちのいずれか1項記載の出力回路
と、この出力回路に設けた複数の電源パッドおよび複数
の接地パッドと、この複数の電源パッドおよび複数の接
地パッドと外部端子とをそれぞれ接続する複数のリード
線とを備えたものである。
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1による出
力回路図を示すもので、100は入力信号反転回路(イ
ンバータ)、200は出力充電制御回路であり、入力信
号と前記入力信号反転回路の出力信号を入力とするAN
D回路201、前記AND回路201の出力信号の極性
を反転する反転回路(インバータ)202を有する。2
03はPMOSトランジスタであり、前記AND回路2
01の出力端がゲートに接続され、ソースが電源パッド
6に接続され、ドレインが第1の電荷蓄積手段205に
接続されている。204は第1の出力トランジスタとし
てのPMOSトランジスタであり、前記反転回路202
の出力端がゲートに接続され、ソースが前記第1の電荷
蓄積手段205に接続され、ドレインが出力パッド8を
介して出力端OUTの負荷容量4に接続されている。
号と前記入力信号反転回路100の出力信号を入力とす
るOR回路301、前記OR回路301の出力信号の極
性を反転する反転回路302を有する。303は前記O
R回路301の出力端がゲートに接続され、ソースが接
地パッド7に接続され、ドレインが第2の電荷蓄積手段
305に接続されるNMOSトランジスタ、304は第
2の出力トランジスタとしてのNMOSトランジスタで
あり、前記反転回路302の出力端がゲートに接続さ
れ、ソースが前記第2の電荷蓄積手段305に接続さ
れ、ドレインが出力端OUTの負荷容量4に接続されて
いる。
給端子とを接続するリードフレームのインダクタンス成
分、L2は接地パッド7と接地とを接続するPCボード
配線のインダクタンス成分である。
2の電荷蓄積手段305としては、図示したようなコン
デンサでもよいが、PMOSトランジスタのゲ−トGと
基板間の電荷蓄積機能を利用する。すなわち、PMOS
トランジスタは図2に示すように、P型基板10にn+
のソースSとドレインDを設け、この両者の中間にゲー
ト酸化膜11を介してゲートGを設けたもので、このゲ
ート酸化膜11が電荷蓄積機能を有する。この場合、電
荷蓄積容量Cは、C=εS/dで得られるので、ゲート
Gの面積Sを大きくするか、絶縁物であるゲート酸化膜
11の厚みdを薄くすることにより、希望する電荷蓄積
容量Cを容易に得ることができる。
1、反転回路100、202、302もMOSトランジ
スタの組み合わせで構成することにより、図1に示す出
力回路をすべてMOSトランジスタで構成することがで
きる。
タイミング図に示すように、入力信号が“L”から
“H”に変化すると、入力信号反転回路100の出力端
Bの出力信号は自己の有する遅延時間t1後に“H”か
ら“L”に変化する。この結果、AND回路201の出
力端Cは上記遅延時間t1の間“H”パルスを出力し、
PMOSトランジスタ203を非導通とする。また、反
転回路202は“H”パルスを入力しての出力端Dに
“L”パルスを出力し、PMOSトランジスタ204を
導通させる。このPMOSトランジスタ204の導通に
より、第1の電荷蓄積手段205の充電電荷によって、
負荷容量4を充電する。この結果、出力端子OUTは
“H”レベルまで上昇する。
信号反転回路100の出力信号が“L”になると、AN
D回路201の出力信号が“L”となり、反転回路20
2の出力信号が“H”となる。この結果、PMOSトラ
ンジスタ203は導通し、PMOSトランジスタ204
は非導通となる。このため、電源供給端子Vccを通じ
て外部電源から第1の電荷蓄積手段205を充電(プリ
チャージ)する。
すると、入力信号反転回路100の遅延時間t2の間、
反転回路302の出力信号は“L”から“H”に変化
し、NMOSトランジスタ304を導通させ、第2の電
荷蓄積手段305へ負荷容量4の電荷が放電され、出力
端OUTの電位は“L”レベルまで下降する。一方、O
R回路301の出力信号である“L”パルスは、NMO
Sトランジスタ303を非導通とし、第2の電荷蓄積手
段305と接地端との接続を切断する。
信号反転回路100の出力信号が“L”になると、OR
回路301の出力信号が“L”となり、反転回路302
の出力信号が“H”となる。この結果、NMOSトラン
ジスタ304を非導通とするとともに、NMOSトラン
ジスタ303を導通させる。この結果、導通したNMO
Sトランジスタ303を通じて、第2の電荷蓄積手段3
05に蓄積された電荷を接地端へ放電(プリディスチャ
ージ)する。
ば、負荷容量4を外部電源を通して充電するのではな
く、半導体チップ内部にプリチャージされた第1の電荷
蓄積手段205から充電し、また上記負荷容量4の電荷
を外部接地を通して放電するのではなく、半導体チップ
内部にプリディスチャージされた第2の電荷蓄積手段3
05へ放電するため、リンギングがほとんど発生しない
ものである。
態2による出力回路を示すもので、前記図1に示した実
施の形態1の出力回路にさらに充放電回路400を付加
したものである。この充放電回路400はPMOSトラ
ンジスタ12とNMOSトランジスタ13とで構成され
ており、PMOSトランジスタ12はゲートGが入力信
号反転回路100の出力端に接続され、ソースSが電源
パッド6を介して電源供給端子Vccに接続され、ドレ
インDが出力パッド8を介して出力端OUTに接続され
ている。また、NMOSトランジスタ13はゲートGが
入力信号反転回路100の出力端に接続され、ソースS
が接地パッド7を介して接地Gに接続され、ドレインD
が出力パッド8を介して出力端OUTに接続されてい
る。
OSトランジスタ13の電流駆動能力P2 に対しPMO
Sトランジスタ204およびNMOSトランジスタ30
4の電流駆動能力P1 の比は、P1 >P2 とし、この比
はPMOSトランジスタ12およびNMOSトランジス
タ13によるリンギングレベルと出力端子OUTが電源
電圧Vccまで上昇する時間とのトレードオフで決ま
る。
3のタイミング図に示すように、入力信号が“L”から
“H”に変化すると、入力信号反転回路100の出力端
Bの出力信号は自己の有する遅延時間t1後に“H”か
ら“L”に変化する。この結果、AND回路201の出
力端Cは上記遅延時間t1の間“H”パルスを出力し、
PMOSトランジスタ203を非導通とする。また、反
転回路202は“H”パルスを入力して出力端Dに
“L”パルスを出力し、PMOSトランジスタ204を
導通させる。このPMOSトランジスタ204の導通に
より、第1の電荷蓄積手段205の充電電荷によって、
負荷容量4を充電する。この結果、出力端子OUTは
“H”レベルまで上昇する。
信号反転回路100の出力信号が“L”になると、AN
D回路201の出力信号が“L”となり、反転回路20
2の出力信号が“H”となる。この結果、PMOSトラ
ンジスタ203は導通し、PMOSトランジスタ204
は非導通となる。このため、電源供給端子Vccを通じ
て外部電源から第1の電荷蓄積手段205を充電(プリ
チャージ)する。
積手段205の電荷で行うため、出力端OUTを完全に
電源電圧まで上昇させることができない。そこで、この
不足分を充放電回路400によって行うもので、この充
放電回路400の充電路を構成するPMOSトランジス
タ12が上記PMOSトランジスタ204と同時期に導
通し、該PMOSトランジスタ12を流れる電流で負荷
容量4を充電する。この結果、図5に点線で示すよう
に、出力端子OUTを最終的には電源電圧Vccまで上
昇させることができる。
トランジスタ303はOR回路301の出力信号を受け
て導通しており、第2の電荷蓄積手段305に蓄積され
た電荷は接地へ放電(プリディスチャージ)されてい
る。
すると、入力信号反転回路100の遅延時間t2の間、
反転回路302の出力は“L”から“H”に変化し、N
MOSトランジスタ304を導通させる。一方OR回路
301の出力は“L”パルスを出力し、NMOSトラン
ジスタ303を非導通とするので、接地Gからの供給を
オフし外部接地との接続が切断される。この結果、上記
導通したNMOSトランジスタ304を通じて、第2の
電荷蓄積手段305へ負荷容量4から電荷が放電され、
出力端OUTの電位は下降する。
積手段305に行うため、出力端子OUTを完全に接地
電位まで下降させることができない。そこで、この残留
電荷を充放電回路400を通じて放電するもので、この
充放電回路400の放電路を構成するNMOSトランジ
スタ13が上記NMOSトランジスタ304と同時期に
導通し、該NMOSトランジスタ13を通じて負荷容量
4の電荷を放電する。この結果、図5に一点鎖線aで示
すように、出力端OUTを接地電位まで下降させること
ができる。
ば、負荷容量4を外部電源を通して充電するのではな
く、半導体チップ内部にプリチャージされた第1の電荷
蓄積手段205から充電し、また上記負荷容量4の電荷
を外部接地を通して放電するのではなく、半導体チップ
内部にプリディスチャージされた第2の電荷蓄積手段3
05へ放電するため、リンギングがほとんど発生させる
ことなく、しかも出力端OUTを電源電位Vccまで上
昇させるとともに完全に接地電位まで下降させることが
できる。
態3による出力回路を示すもので、前記図4に示した実
施の形態2の出力回路にさらに貫通電流低減回路(波形
成形回路)500を付加したものである。この貫通電流
低減回路500は反転回路14〜16で構成されてい
る。反転回路14は入力信号反転回路100の出力端に
接続されており、反転回路15は反転回路14の出力端
と充放電回路400の充電路を構成するPMOSトラン
ジスタ12のゲートG間に接続され、反転回路16は反
転回路14の出力端と充放電回路400の放電路を構成
するNMOSトランジスタ13のゲートG間に接続され
ている。
に、それぞれPMOSトランジスタ15PとNMOSト
ランジスタ15N、PMOSトランジスタ16PとNM
OSトランジスタ16Nで構成されている。この場合、
PMOSトランジスタ15Pの電流駆動能力はNMOS
トランジスタ15Nより大、PMOSトランジスタ16
Pの電流駆動能力はNMOSトランジスタ16Nより小
となっている。
の負荷容量4に対する充放電動作は前記実施の形態2と
同じであるから重複説明を省略するが、この充放電時、
充放電回路400を構成するPMOSトランジスタ12
とNMOSトランジスタ13とが導通から非導通あるい
は、非導通から導通にスイッチングするときに、図8に
示すように同時にオンする期間t0 があり、両トランジ
スタを通じて電源電圧Vccの供給端子から接地Gに貫
通電流Iccが流れ、リンギング増加の原因となる。
00の入力側に貫通電流低減回路500を設け、この貫
通電流低減回路500を構成する反転回路15、16の
出力信号によって、PMOSトランジスタ12とNMO
Sトランジスタ13が同時にオンする期間をなくし、貫
通電流Iccの発生を防止したものである。
トランジスタ15PとNMOSトランジスタ15Nは、
PMOSトランジスタ15Pの電流駆動能力がNMOS
トランジスタ15Nより大、反転回路16を構成するP
MOSトランジスタ16PとNMOSトランジスタ16
Nは、PMOSトランジスタ16Pの電流駆動能力がN
MOSトランジスタ16Nより小となっているので、図
9に示すように、信号の立ち上げ時においては反転回路
15の出力信号によってPMOSトランジスタ12を迅
速に立ち上げ、反対に反転回路16の出力信号によって
NMOSトランジスタ13を鈍速に立ち上げる。そし
て、信号の立ち下げ時においては反対に、NMOSトラ
ンジスタ13を迅速に立ち下げ、PMOSトランジスタ
12を鈍速に立ち下げる。
9のAのように、NMOSトランジスタ13は図9のB
のように作動する。このため、出力信号の立ち上がり時
にはPMOSトランジスタ12がオンする時期より遅く
NMOSトランジスタ13がオンし、出力信号の立ち下
がり時にはPMOSトランジスタ12がオフする時期よ
り早くNMOSトランジスタ13がオフすることにな
り、両者が同時に導通しない期間Tが形成され、貫通電
流Iccが流れることはない。
ば、充放電回路400を構成するPMOSトランジスタ
12とNMOSトランジスタ13とを通じて流れる貫通
電流Iccの発生を確実に防止することができる。
形態4による出力回路の一部を示すもので、第1の電荷
蓄積手段205と第2の電荷蓄積手段305をPMOS
トランジスタ205P、305Pとで構成したものであ
る。
ば、電荷蓄積手段としてPMOSトランジスタにて構成
し、半導体チップ内部に大容量を集積可能とすることが
できる。
形態5による出力回路の一部を示すもので、第1の電荷
蓄積手段205と第2の電荷蓄積手段305をNMOS
トランジスタ205N、305Nとで構成したものであ
る。
ば、電荷蓄積手段としてNMOSトランジスタにて構成
し、半導体チップ内部に大容量を集積可能とすることが
できる。
る出力回路を示す回路図であり、前記実施の形態2によ
る出力回路の入力信号反転回路100の出力端と充放電
回路400との間に遅延回路600を付加したものであ
る。
は、入力信号が“H”から“L”あるいは“L”から
“H”に変化する際、PMOSトランジスタ204を通
じて負荷容量4の充電、あるいはNMOSトランジスタ
304を通じての負荷容量4の放電するタイミングと、
充放電回路400から負荷容量4を充電あるいは放電す
るタイミングをずらしたものである。
初めにPMOSトランジスタ204、あるいはNMOS
トランジスタ304が導通して負荷容量4の充電あるい
は放電を行った後、遅延回路600の出力信号を受けて
充放電回路400の充電路を構成するPMOSトランジ
スタ12と放電路を構成するNMOSトランジスタ13
が導通し、引き続いて負荷容量4の充電あるいは放電を
行うことを可能にしたものである。
ば、入力信号レベルの変化時には充放電回路400の充
電路を構成するPMOSトランジスタ12と放電路を構
成するNMOSトランジスタ13から充電あるいは放電
されることを防ぎ、まず、内蔵された第1の電荷蓄積手
段205、第2の電荷蓄積手段305から充電あるいは
放電されるので、遅延回路600の遅延時間τ経過後、
遅延回路600の出力受けて充放電回路400の充電路
を構成するPMOSトランジスタ12と放電路を構成す
るNMOSトランジスタ13が導通し、引き続いて負荷
容量4の充電あるいは放電を行うことにより、図13の
点線bに示すように、負荷容量4を充電および放電させ
ることができる。この結果、入力信号の電位変化の際に
インダクタンス成分を有する電源接続線、接地接続線を
通して、負荷容量4を充電あるいは放電することを確実
に防ぐことができる。
形態7による出力回路の一部の構成を示す図であり、電
源供給端子Vccと接地Gとの間に接続された前記実施
の形態2による出力回路の充放電回路400と並列に電
荷蓄積手段としてPMOSトランジスタ23を接続した
ものである。
ジスタ23は、充放電回路400を構成するのPMOS
トランジスタ12、あるいはNMOSトランジスタ13
が“H”から“L”あるいは“L”から“H”にスイッ
チングするときに発生するノイズを低減するバイパスコ
ンデンサとして機能する。
ば、このPMOSトランジスタ23は半導体はチップ内
部に設けられているため、半導体リードフレームや、ワ
イヤ線等のモールド内部のインダクタンスによるノイズ
を低減するのに有効である。
形態8による出力回路の一部の構成を示す図であり、電
源供給端子Vccと接地Gとの間に接続された前記実施
の形態2による出力回路の充放電回路400と並列に電
荷蓄積手段としてNMOSトランジスタ24を接続した
ものである。なお、他の構成および作用効果は前記実施
の形態7と同一であるから、重複説明を省略する。
形態9による出力回路を示す回路図であり、前記実施の
形態1に出力回路に、実施の形態2の充放電回路400
と、実施の形態3の貫通電流低減回路500と、実施の
形態6の遅延回路600と、実施の形態7または実施の
形態8のPMOSトランジスタ23またはNMOSトラ
ンジスタ24としての電荷蓄積手段を設けた構成であ
り、その各部の動作は各実施の形態で詳述したことと同
じであるので、重複説明は省略する。
ば、内蔵された第1の電荷蓄積手段205の電荷によっ
て負荷容量4を充電することにより、半導体リードフレ
ームや、ワイヤ線等のモールド内部のインダクタンスに
よるノイズを低減する。そして、充放電回路400は、
負荷容量4を確実に電源電圧から接地電圧までレベル変
化させることができるとともに、その変化時、充放電回
路400よりも早く第2の電荷蓄積手段305へ確実に
負荷容量4の電荷を放電する。
を構成するPMOSトランジスタ12またはNMOSト
ランジスタ13が“H”から“L”あるいは、“L”か
ら“H”にスイッチングするときに、この両トランジス
タが同時にオンする期間をなくして、貫通電流Iccの
発生を防止してリンギング低減する。
ンジスタ23またはNMOSトランジスタ24は、充放
電回路400のPMOSトランジスタ12またはNMO
Sトランジスタ13が“H”から“L”あるいは“L”
から“H”にスイッチングするときに発生するノイズを
低減する。
路のブロック図を示すもので、31は入力されたクロッ
ク信号に基づいて位相を異にする多種類の波形を出力す
る波形生成回路、32はデータ信号および制御信号に基
づいて上記波形生成回路31からの波形を選択する波形
選択回路、33は上記波形選択回路32で選択された波
形信号を入力信号とし、その入力信号の極性変化によっ
て負荷容量34を充放電する出力回路である。この出力
回路33は上記実施の形態1から実施の形態9のうちの
いずれかを用いる。
を入力する波形生成回路31からは前記図21に示すよ
うに位相を異にする多種類の波形が出力される。波形選
択回路32は入力される例えば8ビットのデータと2ビ
ットのコントロール信号に基づいて、入力された波形の
中から1つの波形を選択して出力回路33に供給する。
述したように、入力波形の第1の極性(例えば立ち上が
り極性)で第1の内蔵電荷蓄積手段の電荷によって出力
端子に接続された負荷容量34を充電し、入力波形の極
性が反転して第1の極性と異なる第2の極性(例えば立
ち下がり極性)で上記負荷容量34の電荷を第2の内蔵
電荷蓄積手段に放電する。
ば、リンギングの発生を低減した出力回路33を用いた
ことにより、精度のよいパルス幅変調を行うパルス幅変
調回路を得ることができる。
の形態11による半導体集積回路を示す構成図である。
図において、40は半導体チップ、41は半導体チップ
40を装填したもモールド基板、42a〜42n、43
a〜43nはモールド基板41に設けた外部接続端子で
あり、外部接続端子42a〜42nはプリント基板(図
示せず)の電源供給端子Vccに接続され、外部接続端
子43a〜43nはプリント基板の接地線に接続されて
いる。
1から実施の形態9のうちのいずれかの出力回路33が
設けられており、この出力回路33に接続した電源供給
線44と接地線45のそれぞれに複数の電源パッド46
a〜46nと接地パッド47a〜47nが設けられ、こ
れ等各パッドは半導体リードフレーム48a〜48n,
49a〜49nを介して外部接続端子42a〜42nと
外部接続端子43a〜43nに接続されている。
には複数の半導体リードフレーム48a〜48nを介し
て電源供給が行われるとともに、複数の半導体リードフ
レーム49a〜49nを介して接地されるため、1本の
半導体リードフレームによるインダクタンスの値より合
成インダクタンスの値を小さくすることができる。な
お、出力回路33の動作は前記各実施の形態の場合と同
じであるから重複説明を省略する。
ば、出力回路の電源パッド/接地パッドに繋がる半導体
リードフレームを複数設たことにより、外部電源から出
力回路の電源接続パッド/接地接続パッドまでの合成イ
ンダクタンスの値を小さくすることができ、リンギング
の発生を低減することを可能とすることができる。
量を外部電源を通して充電するのではなく、半導体チッ
プ内部のプリチャージされた第1の電荷蓄積手段から充
電し、また上記負荷容量の電荷を外部接地を通して放電
するのではなく、半導体チップ内部のプリディスチャー
ジされた第2の電荷蓄積手段へ放電するように構成した
ので、リンギングがほとんど発生しないという効果があ
る。
出力端子を電源電圧Vccまで上昇させるとともに完全
に接地電圧まで下降させることができるように構成した
ので、出力端に接続された装置を確実に動作あるいは停
止させることができるという効果がある。
PMOSトランジスタとNMOSトランジスタとを通じ
て流れる貫通電流の発生を確実に防止することができる
ように構成したので、この貫通電流の発生によって生じ
るリンギングの発生を防止することができるという効果
がある。
MOSトランジスタあるいはNMOSトランジスタで構
成したので、半導体チップ内部に大容量を集積可能とす
ることができる効果がある。
に充放電回路から充電あるいは放電されないように構成
したので、出力端OUTをインダクタンス成分を有する
電源接続線、接地接続線を通して充電あるいは放電され
ることを確実に防ぐことができ、リンギングの発生を防
止することができるという効果がある。
に接続した充放電回路と並列に電荷蓄積手段を接続構成
したので、上記充放電回路を構成するのPMOSトラン
ジスタ、あるいはNMOSトランジスタが“H”から
“L”あるいは“L”から“H”にスイッチングすると
きに発生するノイズを低減することができるという効果
がある。
通して充電・放電するのではなく、半導体チップ内部の
電荷蓄積手段によって行う出力充電制御回路および出力
放電制御回路と、前記負荷容量の充放電を補助する充放
電回路と、この充放電回路の貫通電流低減回路と、上記
負荷容量に対する充放電を上記充放電回路を上記電荷蓄
積手段より遅らせる遅延回路と、上記充放電回路の電源
側と接地側間に接続した電荷蓄積手段とを有し、上記電
源側と接地側の接続線を複数に構成したので、高速で大
電流を流す場合でも、インダクタンス成分によるリンギ
ング発生を確実に低減することができるという効果があ
る。
減した出力回路を有する構成としたので、精度のよいパ
ルス幅変調を行うパルス幅変調回路を得ることができる
という効果がある。
/接地パッドに繋がる半導体リードフレームを複数設た
ことにより、外部電源から出力回路の電源パッド/接地
パッドまでの合成インダクタンスの値を小さくすること
ができ、リンギングの発生を低減した半導体集積回路を
得ることができる効果がある。
ある。
Sトランジスタの構成図である。
るタイミング図である。
ある。
ある。
路図である。
る。
を用いたこの発明の実施の形態4の回路図である。
を用いたこの発明の実施の形態5の回路図である。
である。
するタイミング図である。
MOSトランジスタを接続したこの発明の実施の形態7
の回路図である。
MOSトランジスタを接続したこの発明の実施の形態8
の回路図である。
である。
変調回路のブロック図である。
積回路の構成図である。
る。
される波形信号を示す図である。
である。
荷蓄積手段)、24NMOSトランジスタ(電荷蓄積手
段)、31 波形生成回路、32 波形選択回路、33
出力回路、46a〜46n 電源パッド、47a〜4
7n 接地パッド、48a〜48n,49a〜49n
半導体リードフレーム(リード線)、200 出力充電
制御回路、204 PMOSトランジスタ(第1の出力
トランジスタ)、205 第1の電荷蓄積手段、205
N,305N NMOSトランジスタ、205P,30
5P PMOSトランジスタ、300 出力放電制御回
路、304 NMOSトランジスタ(第2の出力トラン
ジスタ)、305 第2の電荷蓄積手段、400 充放
電回路、500 貫通電流低減回路、600 遅延回
路。
Claims (10)
- 【請求項1】 入力信号の第1の極性信号に基づいて第
1の出力トランジスタの導通、非導通を制御するととも
に該第1の出力トランジスタの導通制御時に内蔵された
第1の電荷蓄積手段の充電電荷によって出力端の負荷容
量を充電し該第1の出力トランジスタの非導通制御時に
該第1の電荷蓄積手段の充電を行う出力充電制御回路
と、前記入力信号の第1の極性信号とは反転極性の第2
の極性信号に基づいて第2の出力トランジスタの導通、
非導通を制御するとともに該第2の出力トランジスタの
導通制御時に前記負荷容量の電荷を内蔵された第2の電
荷蓄積手段に放電し該第2の出力トランジスタの非導通
制御時に該第2の電荷蓄積手段の電荷を放電する出力放
電制御回路とを備えた出力回路。 - 【請求項2】 第1の電荷蓄積手段の充電電荷とともに
負荷容量を充電し、第2の電荷蓄積手段とともに前記負
荷容量の電荷を放電する充放電回路を備えたことを特徴
とする請求項1記載の出力回路。 - 【請求項3】 入力信号の極性反転に基づいて充放電回
路の放電路と充電路の切り替え時期に差を設ける貫通電
流低減回路を備えた請求項2記載の出力回路。 - 【請求項4】 第1の電荷蓄積手段および第2の電荷蓄
積手段としてNMOSトランジスタのゲート容量を用い
ることを特徴とする請求項1または請求項2記載の出力
回路。 - 【請求項5】 第1の電荷蓄積手段および第2の電荷蓄
積手段としてPMOSトランジスタのゲート容量を用い
ることを特徴とする請求項1または請求項2記載の出力
回路。 - 【請求項6】 入力信号の極性反転に基づく充放電回路
の動作時期を、出力充電制御回路と出力放電制御回路の
動作時期より遅らせる遅延回路を備えたことを特徴とす
る請求項2記載の出力回路。 - 【請求項7】 電源接続端と接地接続端間に接続した充
放電回路と並列に電荷蓄積手段を接続したことを特徴と
する請求項2記載の出力回路。 - 【請求項8】 入力信号の第1の極性信号に基づいて第
1の出力トランジスタの導通、非導通を制御するととも
に該第1の出力トランジスタの導通制御時に内蔵された
第1の電荷蓄積手段の充電電荷によって出力端の負荷容
量を充電し該第1の出力トランジスタの非導通制御時に
該第1の電荷蓄積手段の充電を行う出力充電制御回路
と、前記入力信号の第1の極性信号とは反転極性の第2
の極性信号に基づいて第2の出力トランジスタの導通、
非導通を制御するとともに該第2の出力トランジスタの
導通制御時に前記負荷容量の電荷を内蔵された第2の電
荷蓄積手段に放電し該第2の出力トランジスタの非導通
制御時に該第2の電荷蓄積手段の電荷を放電する出力放
電制御回路と、前記第1の電荷蓄積手段の充電電荷とと
もに負荷容量を充電し、前記第2の電荷蓄積手段ととも
に前記負荷容量の電荷を放電する充放電回路と、前記入
力信号の極性反転に基づいて前記充放電回路の放電路と
充電路の切り替え時期に差を設ける貫通電流低減回路
と、前記入力信号の極性反転に基づく前記充放電回路の
動作時期を、前記出力充電制御回路と出力放電制御回路
の動作時期より遅らせる遅延回路と、電源接続端と接地
接続端間に接続した前記充放電回路と並列に接続した電
荷蓄積手段とを備えた出力回路。 - 【請求項9】 入力されたクロック信号に基づいて位相
を異にする多種類の波形信号を出力する波形生成回路
と、データ信号および制御信号に基づいて前記波形生成
回路から出力された波形信号を選択する波形選択回路
と、前記波形選択回路で選択された波形信号を入力信号
とする請求項1から請求項8のうちのいずれか1項記載
の出力回路とを備えたパルス幅変調回路。 - 【請求項10】 請求項1から請求項8のうちのいずれ
か1項記載の出力回路と、この出力回路に設けた複数の
電源パッドおよび複数の接地パッドと、この複数の電源
パッドおよび複数の接地パッドと外部端子とをそれぞれ
接続する複数のリード線とを備えた半導体集積回路。
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