JPS61274512A - 出力バツフア回路 - Google Patents

出力バツフア回路

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JPS61274512A
JPS61274512A JP60117618A JP11761885A JPS61274512A JP S61274512 A JPS61274512 A JP S61274512A JP 60117618 A JP60117618 A JP 60117618A JP 11761885 A JP11761885 A JP 11761885A JP S61274512 A JPS61274512 A JP S61274512A
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JP
Japan
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transistor
level
turned
output
power supply
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JP60117618A
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Inventor
Tsuneo Nakamura
恒夫 中村
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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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
    • H03K19/01Modifications for accelerating switching
    • H03K19/013Modifications for accelerating switching in bipolar transistor circuits
    • H03K19/0136Modifications for accelerating switching in bipolar transistor circuits by means of a pull-up or down element
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    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
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    • H03K19/017Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits
    • H03K19/01707Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits in asynchronous circuits
    • H03K19/01721Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits in asynchronous circuits by means of a pull-up or down element
    • HELECTRICITY
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    • 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
    • H03K19/09448Logic 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 in combination with bipolar transistors [BIMOS]

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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、0M03回路等における出力バッファ回路に
関するものである。
(従来の技術) 従来、このような分野の技術としては、特開昭58−1
93827号公報に記載されるものがあった。以下、そ
の構成を図を用いて説明する。
第2図は、従来の出力バッファ回路の一構成例を示す回
路図である。
この出力バッファ回路は、入力信号VIが与えられる入
力端子1、出力信号vOが取出される出力端子2、正の
電源電圧VDDが印加される電源端子3、及び負の電源
電圧vSSが印加される電源端子4を有している。電源
端子3,4間には、NPN型トランジスタ5とN型MO
S トランジスタロが直列に接続され、両トランジスタ
5,6間に出力端子2が接続されている。トランジスタ
5のゲートは、 0808回路で構成されるインバータ
7を介して入力端子lに接続され、さらにMOS トラ
ンジスタロのゲートは直接入力端子lに接続されている
なお、第2図において、出力端子2に容量負荷を接続し
たとき、トランジスタ5のコレクタ・エミッタ間を通し
て出力端子2側へ供給される電流をII、出力端子2側
からMOS トランジスタロのドレイン・ソース間を通
して電源端子4側へ放電される電流を■2とする。
第3図(1)、(2)は第2図の動作説明図で、同図(
1)は入力信号VIの波形を、同図(2)は出力信号v
Oの波形をそれぞれ示している。
入力信号Vlとして、負電源電圧vSSレベルから正電
源電圧VDDレベルへと変化する実線の入力信号VII
が、入力信号端子1に与えられる場合、入力信号VII
のvSSレベルでトランジスタ5がオン、及びMOSト
ランジスタ6がオフ、入力信号VIIのVDDレベルで
トランジスタ5がオン、及びMOS トランジスタロが
オン状態となる。そのため、出力信号vOは、実線の出
力信号VOI波形で示されるように、(VDD−Vce
)レベルからVSSレベルへと変化する曲線となる。こ
こで、Vceはトランジスタ5のコレクタ・エミッタ間
電圧である。
また、人力信号VIとして、正電源電源VDDレベルか
ら負電源電圧vSSレベルへと変化する破線の入力信号
VT2が、入力端子1に与えられる場合、出力信号vO
は破線の出力信号VD2波形で示されるように、 VS
Sレベルから(VDD−VSS)レベルへと変化する曲
線となる。
この種の回路では、負荷容量への充電のために、相互コ
ンダクタンスが大きく、大電流を高速に流し込めるバイ
ポーラトランジスタ5を使用し、一方、負荷容量からの
放電のために、相互コンダクタンスが小さく、電流通過
速度は遅いが消費電力の小さなMOS トランジスタロ
を使用しているので、ドライブ能力が高いという利点が
ある。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上記構成の回路では、一方の出力信号V
OIは電源電圧VSSレベルまで達するが、他方の出力
信号VO2はトランジスタ5の特性により、負荷容量の
リークが完全に零でない限り、コレクタ・エミッタ間電
圧Vceが発生して(VIID−Vce)レベルまでし
か達しない。そのため、出力端子2に次段の0M03回
路を接続した場合、次段入力端子への中間電位印加の影
響による電源電流(100)の増加や、ラッチアップの
発生等といった次段CMOS回路への悪影響が生じるば
かりか、一般的なCMOS出力の形体となっていないと
いう問題点があった6 本発明は前記従来技術が持っていた問題点として、負荷
容量のリークによる出力信号VO2のレベル(=VDD
−Vce) (7)不安定性と、次段CMOS回路等へ
の悪影響が生じる点について解決した出力バッファ回路
を提供するものである。
(問題を解決するための手段) 本発明は、前記問題点を解決するために、電源に直列接
続された第1と第2のトランジスタを有し、そのトラン
ジスタの少なくとも一方がバイポーラトランジスタで構
成され、かつ入力信号およびその反転信号に基づき前記
第1と第2のトランジスタの一方がオン、他方がオフ動
作して該第1と第2のトランジスタの接続点から出力信
号が取出される出力バッファ回路において、前記バイポ
ーラトランジスタと並列にMOS トランジスタを接続
し、しかもこのMOS トランジスタを前記入力信号に
基づき前記バイポーラトランジスタのオン、オフ動作と
同期してオン、オフ動作させるようにしたものである。
(作 用) 本発明によれば、以上のように出力バッファ回路を構成
したので、 MOS トランジスタはバイポーラトラン
ジスタのオン、オフ動作と同期してオン、オフ動作する
並列接続のスイッチのように働き、これによってバイポ
ーラトランジスタに生じるコレクタ会エミッタ間電圧の
影響を除去し得るのである。したがって、前記問題点を
除去できるのである。
(実施例) 第1図は本発明の第1の実施例を示す出力バッファ回路
の回路図である。
出力バッファ回路は、入力信号VIが与えられる入力端
子11.出力信号vOを出力する出力端子12、正の電
源電源VDDが印加される電源端子13、及び負の電源
電圧VSSが印加される電源端子14を具えている。電
源端子13にはNPN型トランジスタ15のコレクタ側
が接続され、このトランジスタ15のエミッタ側に、出
力端子12とN型MOS hランジメタ16のドレイン
側とがそれぞれ接続されている。
MOS トランジスタ16のソース側は電源端子14に
接続されている。
入力端子11は、 MOS トランジスタ1Bのゲート
へ接続されと共に、CMOS回路で構成されるインバー
タI7を介してトランジスタ15のゲートへ接続されて
いる。
また、入力端子11はP型MOS)ランジメタ18ノゲ
ートへ接続され、このMOSトランジスタエ8のソース
側はトランジスタ15のコレクタ側へ、そのドレイン側
はトランジスタ15のエミッタ側へそれぞれ接続されて
いる。このMOS トランジスタ18をトランジスタ1
5に並列接続したことが、本実施例の特徴である。
なお、第1図において、出力端子12に容量負荷を接続
した場合、トランジスタ15を通して出力端子12側へ
流れる充電電流を11−1、 MOS トランジスタ1
8を通して出力端子12側へ流れる充Tr!、電流を■
ト2.さらに、 MOSトランジスタ16を通して出力
端子12から電源端子14側へ流れる放電電流を■2と
する。
第4図(1)、(2)は第1図の動作説明図で、同図(
1)は入力信号VIの波形を、同図(2)は出力信号v
Oの波形をそれぞれ示している。なお、第4図において
、実線のVIIは入力信号vIが電源電圧vSSレベル
から電源電圧VDDレベルへ変化する信号波形、破線の
VI2は入力信号v■が電源電圧VDDレベルから電源
電圧vSSレベルへ変化する信号波形、実線のVOI−
1は入力信号Vllに対する出力信号波形、破線のVO
2−1は入力信号VI2に対する出力信号波形、および
Vceはトランジスタ15のコレクタ・エミッタ間電圧
である。
まず、入力信号VIIが入力端子11に与えられる場合
について説明する。入力信号VIIが電源電圧vSSレ
ベルのときは、インバータ17の出力が電源電圧VDD
レベルとなってトランジスタ15がオンすると共に、 
 MOSトランジスタ18がオンし、さらにMOS ト
ランジスタ16がオフする。すると、トランジスタ15
に電流11−1が、 MOS トランジスタ18に電流
1t−2がそれぞれ流れ、電流(11−1+ ll−2
>が出力端子12から負荷容量へ供給される。この際、
 MOS トランジスタ18に流れる電流■1−2によ
り、出力電圧VOI−1が電源電圧VDDレベルとなる
その後、入力信号VIIが立上って電源電圧VDDレベ
ルとなると、トランジスタ15とMOS トランジスタ
18がオフ、 MOS トランジスタ16がオンとなっ
て、出力信号VOI−1が電源電圧VSSレベルへ引下
げられる。そのため、負荷容量の蓄積電荷により、電流
I2が出力端子12及びMOS トランジスタ16を通
って電源端子14側へ流れる。
次に入力信号VI2が入力端子11に与えられる場合に
ついて説明する。入力信号VI2が電源電圧VDDレベ
ルのときは、トランジスタ15とMOS トランジスタ
18がオフ、 MOS トランジスタ16がオンのため
、出力信号VO2−1が電源電圧VSSレベルとなる。
次いで、入力信号VI2が電源電圧vSSレベルに立下
ると、前記トランジスタ15.18.18のオン。
オフ状態が逆になり、出力信号VO2−1が電源電圧V
DDレベルへ引上げられる。
而して本実施例では、MOSトランジスタ18を設けた
ので、トランジスタ15のオン状態時における出力信号
vOを従来の(VDD−Vce)レベルよりも高いVD
[]レベルへ引上げることができ、次段の回路へ悪影響
を及ぼすことなく、CMOS出力レベルとして使用でき
る。さらに、 NOSトランジスタI8は単に出力信号
vOレベルを引上げるためのものであるから、大電流用
のものを用いる必要がなく、従って出力バッファ回路を
集積化した場合にチップ面積を増大しなくともよい。ま
た、トランジスタ15を具えているため、出力信号VO
2−1が高速に引上げられると共に、負荷への大電流供
給が可能となる。
第5図は本発明の第2の実施例を示す出力バッファ回路
の回路図である。なお、第1図中の要素と同一の要素に
は同一の符号が付されている。
この回路が第1図のものと異なる点は、N型MOSトラ
ンジスタ16と並列にPNP型トランジスタ19を接続
したことである。すなわち、 PNP型トランジスタ1
8は、そのエミッタ側がMQS トランジスタのドレイ
ン側に、そのコレクタ側がMOS トランジスタ1Bの
ソース側に、そのゲート側がインバータ17の出力側に
それぞれ接続されている。
この回路では、入力信号VIに基づき、MOS トラン
ジスタ16のオン、オフ動作と同期してトランジスタ1
9がオン、オフ動作を行なう。そのため、第4図(2)
の出力信号VOI−1波形において、その引下げレベル
は、N型MOS トランジスタ16がない場合、トラン
ジスタ18のエミッタ・コレクタ間電圧Vecだけ浮く
状態になるが、N型MOS トランジスタ16が設けら
れているので、それがオン状態になることにより、電源
電圧VSSレベルまで引下げられる。特に、この回路の
利点は、トランジスタ19を具えているため、出力信号
VOI−1が高速に引下げられると共に、容量負荷から
の放電電流の吸収を大きくできる点である。その他は、
上記第1の実施例と同様の利点を有する。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明によれば。
バイポーラトランジスタと並列に、それと同期してオン
、オフ動作を行なうMOS トランジスタを接続したの
で、オン時におけるバイポーラトランジスタのエミッタ
・コレクタ間電圧による出力電圧のレベル低下を抑制し
て一般的なCMO9出力波形を得ることができることと
、次段回路への悪影響の除去という効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を示す出力バッファ回路
の回路図、第2図は従来の出力バッファ回路の回路図、
第3図(1)、(2)は第2図の入出力信号波形図、第
4図(1)、(2)は第1図の入出力信号波形図、第5
図は本発明の第2の実施例を示す出力バッファ回路の回
路図である。 15・・・・・・NPN型トランジスタ、1B・・・・
・・N型MOSトランジスタ、17・・・・・・インバ
ータ、18・・・・・・P型MOS トランジスタ、1
9・・・・・・PNP型トランジスタ、VDD・・・・
・・電源電圧、VI・・・・・・入力信号、vO・・・
・・・出力信号、vSS・・・・・・電源電圧。 出願人代理人   柿  本  恭  成本発明の出カ
バ・ソファ回路 第1図 従来の出力バッフアロ路 第2図 第2図の入出力信号波形図 %1図の入出力信号波形図 第4図 本発明の他の出カバ□vEy口路 嶌5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 電源に直列接続された第1と第2のトランジスタを有し
    、そのトランジスタの少なくとも一方がバイポーラトラ
    ンジスタで構成され、かつ入力信号およびその反転信号
    に基づき前記第1と第2のトランジスタの一方がオン動
    作、他方がオフ動作して該第1と第2のトランジスタの
    接続点から出力信号が取り出される出力バッファ回路に
    おいて、 前記バイポーラトランジスタと並列にMOSトランジス
    タを接続し、このMOSトランジスタを前記入力信号に
    基づき前記バイポーラトランジスタのオン、オフ動作と
    同期してオン、オフ動作させることを特徴とする出力バ
    ッファ回路。
JP60117618A 1985-05-30 1985-05-30 出力バツフア回路 Pending JPS61274512A (ja)

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