JPS6077516A - 出力回路 - Google Patents

出力回路

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JPS6077516A
JPS6077516A JP58186550A JP18655083A JPS6077516A JP S6077516 A JPS6077516 A JP S6077516A JP 58186550 A JP58186550 A JP 58186550A JP 18655083 A JP18655083 A JP 18655083A JP S6077516 A JPS6077516 A JP S6077516A
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JP
Japan
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effect transistor
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insulated gate
drain
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Koichiro Okumura
奥村 孝一郎
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NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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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
    • H03K19/09441Logic 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 of the same canal type
    • H03K19/09443Logic 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 of the same canal type using a combination of enhancement and depletion transistors
    • H03K19/09445Logic 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 of the same canal type using a combination of enhancement and depletion transistors with active depletion transistors

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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は出力回路に関し、特に/<スラインを駆動する
ためのパスドライノく一回路などに適するトライステー
トの出力回路に関する。
〔従来技術〕
従来、集積回路内部のノくランスらるいは、集積回路の
外部のパスラインを駆動するためのトライステートを有
する出力酸1路としては、第1図に示す構成の回路が使
用されていた。
まず、この出力回路の構成について説明する。
ディプレッンヨン型の絶縁ゲート電界効果トランジスタ
(以下D−IGFETと記す)T+ のト・レインは定
電圧電源VccK接続され、ゲートとソースは互いに接
続されると共に、エンI〜ンスメント型絶縁ゲート電界
効果トランジスタ(以下E−IGFETと記す)T、の
ドレインと接続される。
R−IGFETT、のゲートには人力信号が供給され、
ソースは接地されている。E−IGFETT。
のドレインはD −IGFFfT T 、のソースに接
続され、ゲートには人力信号Aが供給され、ソースは接
地されている。D−IGFETT、のドレインは定電圧
電源Vccに接続され、ゲートとソースは互いに接続さ
れると共にE−IGITT、のドレインに接続される。
E−IGFRTT、のゲートはD−IGFBTT、のソ
ースに接続され、ソースは接地されている。E−IGF
ETT、のドレインはD−IGFBTT4のソースに接
続され、ゲートには人力信号Aが供給され、ソースは接
地されている。
B−IGFETT、のドレインは定電圧電源Vccに接
続され、ゲートはD −IGFET T 、のソースに
接続され、ソースは出力端子Oと接続されると共にB−
IGFETT、のドレインと接続され、E−IGFET
T、のゲートはD −IGFEt’l’ T、のソース
に接続され、ソースは接地されている。
次に、この出力の回路の動作について説明する。
説明の都合上、絶縁ゲート電界効果トランジスタはNチ
ャンネルであるものとする。
回路が動作状態にあるとき、即ち、人力信号Aが接地レ
ベルにある時は、入力信号工がローレベルからハイレベ
ルに変化すると、E−IGFETT。
が非導通となシ、F! −I GFET T 、が導通
となるので出力端子0はノ・イレペルから接地レベルに
変化する。また、同様に入力端手工がI・イレベルから
ローレベルに変化する時には、E −IGFBT T。
が非導通から導通となシ、B −IGFET T 、が
導通から非導通となるので出力端子Oはl・イレベルと
なる。次に回路が非動作状態即ち、入力端子Aがハイレ
ベルにある時にu、B−IGFETT。
及びT、はいずれも非導通となるため、出力端子0の電
位はフローティング状態となる。
上記の従来の出力回路は、トライステート回路として働
くものの、非動作状態において、消費電流が最も犬きく
、また、動作状態における出力端子OのハイレベルがV
ccからE−IGFETT、の閾値電圧分低下した電位
しか得られないため、高速のスイッチングに不適当であ
るという欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記欠点を除去し、高速スイッチング
が可能で消費電力の少ないトライステートの出力回路を
提供することにある。
〔発明の構成〕
本発明の出力回路は、ドレインが定電圧電源に接続され
ゲートに第1の人力信号が供給されたエンハンスメント
型の第1の絶縁ゲート電界効果トランジスタと、ドレイ
ンが前記第1の絶縁ゲート電界効果トランジスタのノー
スに接続されゲートとソースが互いに接続されたディブ
レジョン型の第2の絶縁ゲー ト電昇効果トランジスタ
と、ドレインが前記第2の絶縁ゲートを界効果トランジ
スタのソースに接続されゲートに第2の人力信号が供給
されソースが接地されたエンハンスメント型の第3の絶
縁ゲートtfli、界効果トランジスタと、ドレインが
@記第1の絶縁ゲート電界効果トランジスタのソースに
接続されゲートが前記第2の絶縁ゲート電界効果トラン
ジスタのソースに接続されたディブレジョン型の第4の
絶縁ゲー)[界効果トランジスタと、ドレインが前記第
4の絶縁ゲート電界効果トランジスタのソースに接続さ
れゲートに611記第2の人力信号が供給)Jれソース
が接地されたエンハンスメント型の第5の絶縁ゲート電
界効釆トラ/ジスタと、ドレインが前記第4の絶縁ゲー
ト電界効果トランジスタのソースに接続されゲートに前
記第1の人力信号とJC−補の関係をなす第3の人力信
号が供給されソースが接地されたエンハンスメント型の
第6の絶縁ゲート電界効果トランジスタと、ドレインが
前記定電圧電源に接続され、ゲートが前記第4の絶縁ゲ
ート電界効果トランジスタのソースに接続されたエンハ
ンスメント型の第7の絶縁ゲート電界効果トランジスタ
と、ドレインが前記第7の絶縁ゲート電界効果トランジ
スタのソースと接続されると共に出力端子となシ、ゲー
トが前記第1の絶縁ゲート電界効果トランジスタのソー
スに接続されたエンハンスメント型の第8の絶縁ゲート
電界効果トランジスタと、ドレインが前記第8の絶縁ゲ
ート電界効果トランジスタのソースに接続されゲートに
前記第2の人力信号が供給されソースが接地されたエン
ハンスメント型の第9の絶縁ゲー1[界効果トランジス
タによ多構成される。
〔実施例の説明〕
次に、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
第2図は本発明の一実施例の回路図である。
この実施例は、ドレインが定電圧電源Vccに接続され
ゲートに第1の入力(M号Aが供給された第1のE−I
GFETT、、と、ドレイyがこのE−IGFETT、
、のソースに接続されゲートとソースが互いに接続され
た第2のD−IGFBTT、、と、ドレインが第2のD
 =IGFETT、、のソースに接続されゲートに繁2
の人力信号工が供給されソースが接地された第3のz 
−xaFp:T’r 、 、と、ドレインが第10E 
−IGFET T 、 、のソースに接続されゲートが
第2のD−IGFBTT、、のソースに接続された第4
のD −IQFB’l’ T taと、ドレインがこの
第4のD −IGl’ET T、、のソースに接続され
ゲートに第2の入力信号Iが供給されソースが接地され
た第50E−IGFBTT、llと、ドレインが第4 
oD −IGFB’r T、417)7−、+cニ接接
続サグケート第1の人力信号人と真補の関係をなす第3
の人力信号人が供給されソースが接地された第60E 
I GF ET ’1” 1 s (!:、)−V (
/カx’a圧w、s v ccに接続されゲートが第4
のD −I GF E T T I 4のソースに接続
された第70E−IGFF!TT、、と、ドレインが第
7のE−IaFB’rT、、のソースと接続されると共
に出力端子Oとなシ、ゲートが第1のl弓−IGFET
T、、のノースに接続された第8のE−IGFETT、
、と、ドレインがこの第80E−IGFET’1.のソ
ースに接続されゲートに@20人力信号工は供給されソ
ースが接地された第9の1’i −I GFET T 
1゜によ多構成される。
次にこの実施例の動作について説明する。
この実施例の出力回路が動作状態にあるときは、即ち、
第1の人力信号人がハイレベルで第30人力信号人が接
地であるときについて説明する。このときには、第1の
E−IGITT、、及び第8OB −IGFFfT T
 taは導通状態で第6のFlt−IGF−gTT1哀
は非導通状態にある。第2の入力信号Iがローレベルか
ら)・イレベルに変化すると、笛70E −IGFE’
l’ T□が導通から非導通罠第8のBI GF BT
 T Isが非導通から導通に変化するので出力端子0
はハイレベルから接地レベルに変化する。同様に第2の
人力信号■がハイレベルからローレベルに変化する時に
は、第9のE−fGFETIll 、、は導通から非導
通になりまた第8のE−IQ−FETTI、lは非導通
から導通となるが、第8の1シー I GFET T 
、 8が導通しているため、仁のE−IGFETT、、
のチャンネルとゲート電極との間の容量によって第8の
B−I GF BT T Isのゲート1位は押上げら
れ、第4の1) −1GIi’E’l’ T 、、のド
レインとソース間を通じて第7のE−IGFETT、。
のゲートの電位を押上げる結果、第7のE−IGFET
T、フのゲート電位はVccJニジ高い電位まで上昇す
るため、出力端子0はvccの電位まで上昇することが
可能となる。しかも、第1、第3のIGFETT+1&
Tts及び第4、第5■IGFBTT14とT1!にニ
ジ、いわゆる1’、/Dグツシープル構我の回路で第7
のW −IGE”gT T、を駆動できるため、出力端
子0に接抗された負荷容量が非常に大きく、従って第7
のE IGFETT、□が大きなトランジスタ幅を必要
とする場合でも、第7のE−fGFETT、□の大きな
ゲート容量を極めて高速に駆動することができるため、
出力端子Oの電位がVcc iで」−昇することができ
るととと合わせてスイッチングの畠速化の効果は非常に
顕著となる。
次に、この出力回路が非動作状態にある場合、即ち、人
カイロ号接地レベルで人がノ・イレペルにちるときにつ
いて説明する。このとき第1のE−IGF’ET T 
、 、が非導通、第6のE −IGFBT T、6が導
通であるため、第7のB−IGFETT、7及び第8の
B−IGFET ’r、sは非導通となり、出力端子O
の電位はフローティングとなり、81図の従来例の回路
と同様にトライステートが可能でおる。
しかも、本実施例の出力回路においては第1のE−IG
FETT、、が非導通であるのでこの非動作状態におけ
る消費電力は皆無である、即ち消費電力を少なくするこ
とができる。
上記の従来例及び実施例の動作の説明はNチャンネルで
行なったが、Nチャンネル、Pチャンネルを問わず、一
般の絶縁ゲート電界効果トランジスタの場合にも有効で
あることはもちろんである。
また、本実施例において、IGFETT、、、T、テ。
TlMの閾値は0ボルトに近いほど有効であシ、ゲート
に0ポルト、ソースにVccの電圧を印加して非4通(
即ちエンハンスメント)であるならば、ソース接地の状
態ではわずかにブイプレシラン型トナっていても動作に
影響はない。更に、ジャンクションリークなどによる出
力電位の低下からのがれるため、出力電位の保持の目的
で第70E−IGFETT、、のゲートに、押上けの効
果に悪影響を及はさない程度の高抵抗を挿入すること及
び第8のE −IGFFi’r T、、のゲートの押上
げを補助するために、第8のB −IGFBT T1.
のドレインあるいはソースとゲートとの間に容量素子を
挿入すると本発明の出力回路を更に安定に動作させるの
に有効である。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように、本発明によれば、高速スイ
ッチング動作し、しかも消費電力の少ない出力回路が得
られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のトライステートの出力回路の一例の回路
図、第2図は本発明の一実施例の回路図である。 A、 A・・・・・・人力信号、■・・・・・・人力信
号、0・川・・出力端子、TI、T4.T1ff1.T
I4・・・・・・ディプレジg4絶縁ゲートilt界効
果トランジスタ、T、。 ’11p TIl+ TMI T?# TMI TIl
+ TImp TT、、、T、、、T□、T1.、T1
.・旧・・エンハンスメント型絶縁ゲート電界効果トラ
ンジスタ、Vcc・・・・・・定電圧電源。 代理人 弁理士 内 原 晋7’;:、==”ハ第1図 眼 力2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ドレインが定電圧電源に接続されゲートに第1の人力信
    号が供給されたエンハンスメント型の第1の絶縁ゲート
    電界効果トランジスタと、ドレインが前記第1の絶縁ゲ
    ート電界効果トランジスタのソースに接続されゲートと
    ソースが互いに接続されたティプレジョン型の第2の絶
    縁ゲート電界効果トランジスタと、ドレインが前記第2
    の絶縁ゲート1…界効果トランジスタのソースに接続さ
    れゲートに第2の人力信号が供給されソースが接地され
    たエンハンスメント型の第3の絶縁ケート電界効果トラ
    ンジスタと、ドレインが前記第1の絶縁ゲート電界効果
    トランジスタのソースに接続されゲートが前記第2の、
    6へ縁ゲート電界効果トランジスタのソースに接続され
    たディプレジ、ン型の第4の絶縁ゲート電界効果トラン
    ジスタと、ドレインが前記第4の絶縁ゲート電界効果ト
    ランジスタのソースに接続されゲートに前記第2の人力
    信号が供給されソースが接地されたエンハンスメントm
    の第5の絶縁ゲート電界効果トランジスタと、ドレイン
    が前記第4の絶縁ゲート電界効果トランジスタのソース
    に接続されゲートに前記第1の人力信号と真補の関係を
    なす第3の入力信号が供給されソースが接地されたエン
    ハンスメント型の第6の絶縁ゲート電界効果トランジス
    タと、ドレインが前記定電圧電源に接続されゲートが前
    記第4の絶縁ゲート電界効果トランジスタのソースに接
    続すれたエンハンスメント型の第7の絶縁ゲート電界効
    果トランジスタと、ドレインが前記第7の絶縁ゲート電
    界効果トランジスタのソースと接続されると共に出力端
    子となり、ゲートが前記第1の絶縁ゲート電界効果トラ
    ンジスタのソースに接続されたエンハンスメント型の第
    8の絶縁ゲート電界効果トランジスタと、ドレインが前
    記第8の絶縁ゲート電界効果トランジスタのソースに接
    続されゲートに前記第2の人力信号カニ供給されソース
    が接地されたエン/・ンスメント型の第9の絶縁ゲート
    電界効果トランジスタGでよシ構rJ史されることを特
    徴とする出力回路。
JP58186550A 1983-10-05 1983-10-05 出力回路 Granted JPS6077516A (ja)

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JP58186550A JPS6077516A (ja) 1983-10-05 1983-10-05 出力回路

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JP58186550A JPS6077516A (ja) 1983-10-05 1983-10-05 出力回路

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JPS6077516A true JPS6077516A (ja) 1985-05-02
JPH0247897B2 JPH0247897B2 (ja) 1990-10-23

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JP (1) JPS6077516A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4779015A (en) * 1987-05-26 1988-10-18 International Business Machines Corporation Low voltage swing CMOS receiver circuit
EP0363985A2 (de) * 1988-10-14 1990-04-18 Siemens Aktiengesellschaft Leistungsverstärkerschaltung für integrierte Digitalschaltungen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4779015A (en) * 1987-05-26 1988-10-18 International Business Machines Corporation Low voltage swing CMOS receiver circuit
EP0363985A2 (de) * 1988-10-14 1990-04-18 Siemens Aktiengesellschaft Leistungsverstärkerschaltung für integrierte Digitalschaltungen

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