JPS6066520A - 半導体回路 - Google Patents

半導体回路

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JPS6066520A
JPS6066520A JP58174112A JP17411283A JPS6066520A JP S6066520 A JPS6066520 A JP S6066520A JP 58174112 A JP58174112 A JP 58174112A JP 17411283 A JP17411283 A JP 17411283A JP S6066520 A JPS6066520 A JP S6066520A
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JP
Japan
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voltage
transistor
source
drain
turned
Prior art date
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Pending
Application number
JP58174112A
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English (en)
Inventor
Yutaka Kumagai
豊 熊谷
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.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP58174112A priority Critical patent/JPS6066520A/ja
Publication of JPS6066520A publication Critical patent/JPS6066520A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/08Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
    • H03K19/094Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors
    • H03K19/0944Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET
    • H03K19/0948Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET using CMOS or complementary insulated gate field-effect transistors

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) この発明は、半導体メモリなどの大規模集積回路装置に
使用される半導体回路に関する。
(従来技術) 第1図に従来の半導体回路の一例として相補型MOSイ
ンバータを示す。なお、ここで用いられるトランジスタ
はすべてエンハンスメント型電界効果トランジスタであ
り、矢印がP−)側に向いているものはNタイプ、反対
のものはPタイfを表わす。インバータはトランジスタ
TI、T2J:り成り、出力点Bは入力点Aの情報のレ
ベルを反転して出力する。
現在、半導体集積回路などで構成される電子機器に一般
に使用されている電源電圧は5vであり、したがって集
積回路を構成するトランジスタも5Vで駆動されること
になる。
しかしながら、半導体回路装置の藁集積化にともない、
MOS)ランソスタ素子の微測化が進むと、これまでに
問題とならなかった諸物理現象がトランジスタ・デバイ
スの特性に悪い影響を及はすようになる。
たとえば、いま、第1図のインパーク回路の人力点Aが
L(接地)レベルとすると、トランジスタT1がオンし
、iた、トランジスタT2がオフし、出力点BはH(電
源電圧、たとえば5V)レベルとなる。
このとき、オフしているトランジスタT2のソース・ド
レイン間に社、電源電圧と接地電圧との差分が直接印加
されることになり、トランジスタの微細化にともない、
耐圧の低下、パンチスル−現象などを生じさせる。
また、入力点AがH(電源電圧、たとえば5V)レベル
のときも同様にトランジスタT1のソース番ドレイン間
に電源電圧と接地電圧との差分が印加され、同様に耐圧
の低下、パンチスルー現象などを生じさせることになる
これらの影響を防ぐための一つの手段として電源電圧を
低下させることが考えられている。
しかしながら、システム側において従来からのTTLレ
ベルを保証しなければならないことや、電源の種類を増
やしたくないなどの理由により、電源電圧は5vに制約
されているのが現状である。
したがって、外部電源電圧は従来の5vのままに保ち半
導体回路装置の中で、上述したような物理現象が影響を
及はさない程度の電圧で内部回路を駆動させる新たな半
導体回路の駆動方式が必要と々る。
(発明の目的) この発明は、上記の点に鑑みなされたもので、従来の電
源電圧を使用しながら半導体回路の実質的にトランジス
タのソース・ドレイン間の電圧を減少させることのでき
る半導体回路を提供することを目白りとする。
(発明の構成) この発明の半導体回路は、相補型MOSイン・f−夕の
少なくとも一端に出力点の期待レベルに合わせてこの相
補型MOSインバータのオフしているトランジスタのソ
ース囃ドレイン間の印加電圧を制御する回路を接続した
ものである。
(実施例) 以下、この発明の半導体回路の実施例について図面に基
づき説明する。第2図はその第1の実施例の回路図でお
る。この第2図において、第1図と同一部分には同一符
号を付して述べることにする。
この第1の実施例では、第1図のインノ々−夕に新たに
トランジスタT3とT4 、T5とr6とによる供給電
圧制御用として付加したものである。
すなわち、トランジスタTl、T3.T6はPチャネル
トランジスタ、また、トランジスタT2゜T4.T5は
Nチャネルトランジスタである。
トランジスタT1〜T6のダートは入力点Aに接続され
、トランジスタT1とT4のドレインは電源に接続され
、トランジスタT5とT6のソースは接地されている。
トランジスタT3とT4のソースはトランジスタT1の
ドレインに接続され、トランジスタT1のソースとトラ
ンジスタT2のドレインは出力点Bに接続され、トラン
ジスタT2のソースはトランジスタT5.T6のドレイ
ンに接続されている。
このように構成された半導体回路において、いまインバ
ータ回路への入力点AのレベルがL(接地)レベルとす
ると、トランジスタT3.TIがオンし、1トランソス
タT2.T5およびT4がオフとなρ、出力点Bにはト
ランジスタT3.Tl全通して電源電圧レベル(たとえ
ば5V)が出力される。
このとき、PチャネルトランソスタT6は飽和領域でオ
ンしているためトランジスタT6とT2+ +?+、w
y JJl、、、b 八I+ L 3 +/ −+y 
−z J m c tr+ h謹k l ゴ]脣圧より
しきい値I VTP l だけ低い電圧に保持される。
したがって、オンしているトランジスタT2のソース・
ドレイン間には電源電圧とトランジスタT2のダート電
圧よ、Q I VTP + だけ低い電圧との差分が印
加されることになる。
一方インパータ回路への入力点Aのレベルが■(電源電
圧、たとえば5V)レベルとすると、今度はトランジス
タT2.T5がオンし、トランジスタT3.TIおよび
T6がオフと々り、出力点Bには接地レベルが出力され
る。
このとき、NチャネルトランソスタT4は飽和領域でオ
ンしているため、トランジスタT1とT4との接地点P
はP−)入力電圧よりトランジスタT4のしきい値I 
VTN l だけ低い電圧に保持される。
したがって、オフしているトランジスタTIのソース・
ドレイン間には電源電圧とトランジスタT4のダート電
圧よ5+vTN+ だけ低い電圧との差分が印加される
ことになる。
以上説明したように、この発明による第1の実施例では
、インバータを構成する半導体回路の両端に入力点Aの
情報ツーなわち、出力点Bの期待レベルに合わせインバ
ータ回路内のオフしているトランジスタのソース・ドレ
イン間への印力0電圧を制御し、レベルダウンする回路
を持っているため、上記半導体回路内には、ソース・ド
レイン間に電源電圧と接地電圧の電位差が直接印加する
トランジスタは存在せず、トランジスタの微細化にとも
なうソース・ドレイン耐圧の低下、パンテスルニ現象な
どのトランジスタ特性を劣化させる諸現象を回避するこ
とができる。
第1の実施例ではインバータを構成する一つの半導体回
路の両端に電圧制御回路を持ち、入力点Aの情報により
制御されているが、電圧制御回路は各インバータごとに
持つ必要もなく、また制御のだめの信号も入力信号に限
定されない。
第3図は多段のインバータ回路に対する第2の実施例で
ある。インバータ1はトランジスタTI。
T2から底り、インバータ2はトランジスタT7゜T8
かう底り、インバータ3はトランジスタT13゜T14
から成夛、インバータ4はトランジスタT15、T16
から底シ、トランジスタT3.T4゜T5.T6はイン
バータ1,3に対する電圧制御回路を構成し、トランジ
スタT9 、 TI O、TJl。
T12はインバータ2.4に対する電圧制御回路を構成
する。
動作原理は第1の実施例と同じであり、インバータ1,
3の出力点B、DがHレベルのとき、すなわちインバー
タ2.4の出力点C,EがLレベルのとき、オフとなる
トランジスタT2 、 T7 。
T14 、T15のソースΦドレイン間には電源′電圧
と、トランジスタT6あるいはT100ケ9−ト入力電
圧よりしきい値だけ低い電圧との差分が印加される。
また、インバータ1,3の出力点B、DがLレベルのと
き、すなわちインバータ2.4の出力点C,EがHレベ
ルのとき、オフとなるトランジスタTI 、T8 、T
13 、T16のソース・ドレイン間には電源電圧とト
ランジスタT4.T12のゲート入力電圧よりしきい値
だけ低い電圧との差分が印加されることとなる。
この第2の実施例において、インバータ1,3に対する
電圧制御回路を構成するトランジスタT3〜T6に対し
ては、インバータ1,3の入力点A、Cが制御信号とし
て入力し、インバータ2゜4に対する電圧制御回路を構
成するトランジスタT9〜T12に対してはインバータ
2,4の入力点B、Dが制御信号として入力している。
また、第1の実施例では、インバータを構成する半導体
回路の両端の電圧制御回路をPチャネルトランヅスタと
Nチャネルトランジスタとで構成しているが、この電圧
制御回路もまた第1の実施例に限定されるものではない
第4図は電源電圧側の電圧制御回路の一つをダイオード
で構成した例である。トランジスタT3およびダイオー
ドD4はインバータ回路を構成するトランジスjIT1
.T2への電源電圧側からの電圧制御回路を構成する。
また、トランジスタT5 、 ’r 6は接地電圧側か
らの電圧制御回路を構成する。
第4図に示されたインバータ回路の入力点Aのレベルが
H(電源電圧たとえば5V)レベルとすると、トランジ
スタTI、T3がオフするが、ダイオードD4によシト
ランジスタTIとダイオードD4との接続点Pが電源電
圧よりダイオードD4のVF分だけ低下し、したがって
、オフしているトランジスタT1のソース・ドレイン間
には電源電圧よJ −I VF lだけ低い電位差が印
加されることになる。
ここで、レベルシフトのためのダイオードは一つだけで
なくともよく、多段になる程より低い電位差の印力口が
可能となる。
(発明の効果〕 以上のように、この発明の半導体回路によれば、従来の
電源電圧を半導体回路に供給しながら、内部のインバー
タの両端に電源電圧を制御する回路を接続し、オフして
いる側のトランジスタのソース◆ドレイン間の印加電圧
を制御するようにしたので、実質的にトランジスタのソ
ース・ドレイン間の印加電圧を減少させることができ、
トランジスタの微細化にともなうソース・ドレイン間の
耐圧の低下およびパンチスルー現象などのトランジスタ
特性の劣化全防止できる。
これにともない、高集積化および微細化をめざす大容量
半導体メモリや大容量論理回路内の半導体回路の電源駆
動方式として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のインバータ回路を示す回路図、第2図は
この発明の半導体回路の第1の実施例を示す回路図、第
3図および第4図はそれぞれこの発明の半導体回路の他
の実施例を示す回路図である。 1〜4・・・インバータ、T1〜T16・・・トランジ
スタ、D4・・・ダイオード。 手続補正書 昭和5!]年6月12日 特許庁長官若 杉 和 夫殿 ■、事件の表示 昭和58年 特 許 願第174112 号2、発明の
名称 半導体回路 3、補正をする者 事件との関係 特 許 出願人 (029)沖電気工業株式会社 4、代理人 5、油止命令の1丁1刊 昭和 年 月 日(自発)6
.60正の対象 明細1.0特許請求の範囲および発明の詳細な説明の欄 7、補正の内容 別紙の通り 7 補正の内容 1)明細書の[2%許請求の範囲J全別紙の通り訂正す
る。 2)明#I]豊4頁6行F夕の少なくともjを[りの電
源側の少なくとも」と訂正する。 3)同10頁9行「−」?削除する。 2、特許請求の範囲

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 相補型MOSインバータの少なくとも一端に出力点の期
    待レベルに合わせてこの相補型MOSインバータのオフ
    しているトランジスタのソース・ドレイン間の印加電圧
    を制御する回路を接続してなる半導体回路。
JP58174112A 1983-09-22 1983-09-22 半導体回路 Pending JPS6066520A (ja)

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JP58174112A JPS6066520A (ja) 1983-09-22 1983-09-22 半導体回路

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ID=15972848

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JP58174112A Pending JPS6066520A (ja) 1983-09-22 1983-09-22 半導体回路

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4785203A (en) * 1986-03-20 1988-11-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Buffer circuit having decreased current consumption
JPH05145215A (ja) * 1991-11-19 1993-06-11 Taiyo Yuden Co Ltd プリント配線板用部品位置決めマークの形成法
JPH06291431A (ja) * 1993-04-01 1994-10-18 Nec Corp 印刷配線板

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51123533A (en) * 1975-04-21 1976-10-28 Fujitsu Ltd Transistor circuit
JPS5478069A (en) * 1977-12-03 1979-06-21 Nec Corp Dual complementary mos transistor circuit

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