JPS61133724A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JPS61133724A
JPS61133724A JP59255412A JP25541284A JPS61133724A JP S61133724 A JPS61133724 A JP S61133724A JP 59255412 A JP59255412 A JP 59255412A JP 25541284 A JP25541284 A JP 25541284A JP S61133724 A JPS61133724 A JP S61133724A
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JP
Japan
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output
circuit
inverter
potential
semiconductor integrated
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Pending
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JP59255412A
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English (en)
Inventor
Takashi Yamaguchi
孝志 山口
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は半導体集積回路、特に動作時のノイズに対する
耐量を改善した半導体集積回路に関する。
近年、半導体集積回路は関連技術の進歩に伴なって集積
密度を増してきているが、この集積密度の増加は同時に
檻々な問題を提起している。例えば、集積密度の増加、
言い換えると素子数の増加は、半導体集積回路の動作電
流1の増大、特に電流の時間に対する変化(di/dt
)の増大につながる。この半導体集積回路のi及びdi
/dtの増大は、半導体集積回路自身にとって有害なノ
イズとなり、誤動作の原因となる。本発明は、このよう
な動作中の電流及びその時間的変化により生じる有害な
ノイズが発生しても誤動作しないように入カパッファ回
路を工夫した半導体集積回路に関するものである。
(従来の技術) まず、従来例として0MO8構成の半導体集積回路の説
明を行う。第5図は従来の半導体集積回路の回路図であ
る。図において、1は人カパッフ子回路、2は入力バッ
ファ回路1以外の回路3.4に入力バッファ回路1を構
成する第1及び第2のインバータ、INd人カバッファ
回路1の入力、IN’はその出力である。ま&、Qu*
 QtsはPチャネルMO8)ランリスタ、Q1!、 
Q14はNチャネルMOSトランジスタ、N11は前記
に1のインバータの出力、N12は各ブロックに共通の
GND配線、B及びLHAA配線、ボンディング線、ケ
ースのリード等による寄生抵抗及び寄生インダクタンス
、iはGND配線金流fL’b電流である。
次に第S図の動作を、第6図のタイミング図を用いて説
明する。ここでは図のように、入力信号INが「0」レ
ベルから「1」レベルに変化゛して回路動作するとする
。この入力信号INが1」レベルから「1」レベルに移
行して、半導体集積回路の内部回路が動作を開始すると
、ある時刻tlとt2の期間、抵抗R1インダクタンス
Lt−通してi地GNDに流れ込む電流lに5図のよう
にそ0wLiと時間に対する変化di/dt が大きく
なる。
一般に、電圧■と抵抗R、インダクタンスL1電流11
電流の時間に対する変化di/dtKはV=Bu @i
 十L a d i/d tなる関係がある。従って、
図のように1.di/dtが太きくなることにより。
電位N 12.  即ちトランジスタQtzのソース電
位が図の如く浮いてしまう。また、一般にMOS)う/
リスタで構成さ几た半導体集積回路は、TTLとの入出
力の互換性を持たせる:うに入力初段が設計されており
、人力信号INの「1」レベルが2.2V。
rOJレベルがO,S Vで動作するように、入力初段
のm!スレッシェホールドがz2vとo、 s Vの中
間である1、5vになるように、設計されている。
ここで、前述のt、di/dtが大きくなることにより
生じた、N12の電位の浮きの最大値を1.0 Vとし
、入力信号INの「1」レベルt−Z、2Vとすると、
トランジスタQxzのゲート・ソース間電位vqsは1
.2v となる。従って、入力信号は実効的にL2V 
となり、入力初段の論理スレッシェホールドL5V以下
となり、入力初段の出力Nilの電位は、第6図の如く
vCCレベル迄浮いてしまう。
次に、N11の電位がNチャンネルMOS)ランリスタ
のしきい値V、、t−超えることにより、トランジスタ
Q14がオンし、インバータ2の出力、従って入力バッ
ファ回路lの出力IN’ 、も図の如く一瞬反転してし
まう。この出力IN’の反転は半導体集積回路の誤動作
につながるという問題がある。
以上、入力信号INがrOJレベルから「1」レベルに
変化して回路動作する場合について説明したが、「1」
レベルから「0」レベルに変化する場合は、半導体集積
回路が誤動作するのは、接地に流れ込む電流i及びdi
/dtの増加によるものではなく、電源Vccから半導
体集積回路に流れ込む電流i及ノびdi/dtの増大に
よるものであって、その誤動作のメカニズムh、  r
o4レベルから「1」レベルに変化する場合と同様であ
るため、その説明は省略する。
以上説明したように、従来の半導体集積回路においてに
、半導体集積回路の動作中のi及びdi/dtが大き(
なることにより、有害なノイズが発生し、入力バッファ
回路の出力が反転してしまうという欠点があった。
(発明の目的) 本発明の目的は、半導体集積回路の動作中の1及びdi
/dtが大きくなることにより生じる有害なノイズが発
生しても、入力バッファ回路の出力が反転しないように
した半導体集積回路を提供することにある。
(発明の構成) 本発明の半導体集積回路の構成は、少くとも第1および
第2のインバータを縦続接続した入力バッファ回路を含
む半導体集積回路において、前記第1のインバータの出
力と前記第2のインバータの入力との間に挿入されたト
ランスファーゲートと、このトランスファーゲートに供
給されかつこのトランスファゲートが非導通となる制御
信号を前記tlX 1のインバータの出力が回路動作中
に発生する電源電流により反転される所定期間発生する
制御信号発生回路と、前記第2のインバータ上第3のイ
ンバータと共に接続して構成されたフリップフロップと
を設けたことを特徴とする特(実施例) 次に本発明を図面1cより詳細に説明する。
第1図は本発明の一葵施例の回路図である。図において
、第5図と同一番号・記号は同一構成要素を示し、3.
4及び5は各々第1.第2.第3のインバータ、6に第
2及び第3のインバータ45で構成さルるフリップフロ
ップ回路、7は第1と第2のイ/バータ3.4の間に挿
入さnたトランス7丁−ゲート、8は第4のインバータ
、ΦNは半導体集積回路が自らの動作電流VCよりノイ
ズを発生する期間°「O」となる制御信号である。又、
Q21. Q241 Qzs、 Q27はPチャネルM
OSトランジスタ、Q22@ Q281 Q21111
 QzsはNfヤネルMOSトランジスタ、N21t!
前記第1のインバータの出力。
Nz3はトランス7アーゲート7の出力、N22は各ブ
ロックに共通接地0(GND)配線である。
この回路の動作について、第2図のタイミング図を用い
て説明する。ここでは、従来例と同様に、入力信号IN
が「0」レベルから「1」レベルに変化して回路動作す
る場合を説明する。入力信号INがrOJレベルから「
1」レベルへ移行して、従来同様にある時刻tlとt2
の期間、抵抗R,イ/ダクタ/スIt−通して接地に流
れ込む電流iとその変化値di/dt が大きくなり、
N22の電位、即ちトランジスタQnのソース電位が図
の如く浮いてしまり。ここで、従来例と同様に、N22
の電位の浮きの最大値tl’1.OV とし、入力信号
INの「1」レベルt−2,2V とすると、トランジ
スタQuのゲート・ソース間電位VGr、5f11.2
Vとなる。従って。
入力信号は実効的に1.2vとなり、入力初段の勤埋ス
レッシェホールド1.5v以下となり、人力初段即ち第
1のインバータの出力N!1の電位が、第2図の如く電
源電位Vccレベル迄浮いてしまう。
ところで、tJXlのインバータ3の出力N!1の電位
が浮いている期間を含む時刻t8とt4の期間、制御信
号φNは「O」レベルにあるため、トランス7アーゲー
ト7に非導通になっており、トランスファーゲート7の
出力N2mの電位はNilの電位の浮きの影響を何ら受
けない。また、トランス7アーゲートの出力Nzs′t
−人力とするフリップフロップ4の出力IN′も、当然
第1のインバータ3の出力N21の電位の浮きの影響を
何ら受けない。即ち、半導体集積回路がノイズを発生し
ても、入力バッファ回w11の出力IN’は反転しない
以上、入力信号INがrOJレベルから「l」レベルに
変化して回路が動作する場合についで説明したが、「1
」レベルから「0」レベルに変化して回路が動作する場
合についても、ノイズ発生期間中、トランスファーゲー
ト2は非導通になっており1人力バッファ回路の出力I
N’ [反転しない。
次に、gJIJ3図によυ制御信号ΦNの発生回路の一
例を説明する。図において、INは入力信号、N51〜
N5@ u節点、9,10.13[ディレィ回路、11
,14.15にノアゲート、12.16はインバータ、
φNは制御信号である。
この第3図の動作を第4図のタイミング図により説明す
る。入力信号INが「0」レベルから「1」レベルに変
化すると、ディレィ回路9の出力I’Jstは図の如く
遅延し、ディレィ回路10の出力NS2も図の如く遅延
する。この出力N5xt−人力とするインバータ12の
出力N113は反転さnlそのディレィ回路13の出力
NS4も遅延する。こnら出力Ns1. Nsx  t
−人力とするノアゲート11の出力NilがrOJから
「l」に反転することにより1図の如くrlJからrO
Jに反転する。こ几ら出力Nss、 N54t″入力と
するノアゲート14の出力N5rlff、、N54が「
1」から「O」に反転することにより、図の如く「o」
から「1」に反転する。これら出力Nsa、 Nsy 
t”入力とするノアゲート15の出力N5gは、Nl1
6が「1」から「O」に反転することにより、「0」か
ら「1」に ゛反転し、出力N57が「0」から「l」
に反転することにより、「1」から「0」に反転する。
従って、出力N5at入力とするインバータ16の出力
φNは図の如くパルス状の信号となる。
ここで、制御信号φNの「1」から「O」に反転する時
刻を変えることは、ディレィ回路9の遅延時間を変える
ことにより可能で、「0」から「1」に反転する時刻を
変えるには、ディレィ10,13の遅延時間を変えるこ
とにより可能である。従って、これらディレィ回路9,
10.13の遅延時間を適当に設定することによシ、ノ
イズ期間中のみrOJレベルとなる制御信号φNt−発
生させることは容易でき、また入力信号INが「l」レ
ベルから「0」レベルに変化したときも、制御信号φN
が、入力信号がrOJレベルから「1」レベルに変化し
たときト同様なパルス状の信号となるのに明らかである
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によ詐ば、半導体集積回路
の動作中の1% di/dt が大きくなることによる
ノイズが起きても、トランスファーゲートを非導通にす
為ことにより5人カバッファ回路の出力が反転しない半
導体集積回路を実現することが可能で、従来の半導体集
積回路と比較して、ノイズ耐量が格段に向上することに
明らかである。
以上0MO8構成の場合を例にとって説明したが、本発
明はこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一笑施例の回路図、第2図は第1図の
動作波形図、第3図は第1図の制御信号ΦNの発生回路
の一例の回路図、第4図は第3図の動作波形図、第5図
は従来例の半導体集積回路の回路図、第6図は第5図の
動作波形図でおる。 Qu、 Qu3. Qn、 Q24+ Qzs、 Qz
y  =PチャンネルMOSトランジスタ、Qlxv 
Qlat Qu、 Qzs*Qxa、 Qz・ ・・・
・・・Nチャ/ネルMOSトランジスタ、IN・・・・
・・入力信号、IN’・・・・・・入カバッ7ア回路の
出力b N11* N21  ・・・・・・インバータ
の出力、N2M・・・・・・接地配線、)s1〜Nul
l・・・・・・節点、R・・・・・・寄生抵抗、L・・
・・・・インダクタンス、i・・・・・・抵抗RIt−
通してGNDvc流れ込む電流、φ、・・・・・・制御
信号、l・・・・・・入力バッファ回路、2・・・・・
・入力バッファ以外の回路% 3. 4. 5. 8・
・・・・・インバータ、6・・曲フリップフロップ、7
・・・・・・トランスファーゲート、9、 10. 1
3・・・・・・ディレィ、11. 14. 15・・・
・・・ノアゲート、である。 眉2回 Yづ回 争4−剖

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 少くとも第1および第2のインバータを縦続接続した入
    力バッファ回路を含む半導体集積回路において、前記第
    1のインバータの出力と前記第2のインバータの入力と
    の間に挿入されたトランスファーゲートと、このトラン
    スファーゲートに供給されかつこのトランスファゲート
    が非導通となる制御信号を前記第1のインバータの出力
    が回路動作中に発生する電源電流により反転される所定
    期間発生する制御信号発生回路と、前記第2のインバー
    タを第3のインバータと共に接続して構成されたフリッ
    プフロップとを設けたことを特徴とする半導体集積回路
JP59255412A 1984-12-03 1984-12-03 半導体集積回路 Pending JPS61133724A (ja)

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