JPS6199413A - 出力回路装置 - Google Patents

出力回路装置

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Publication number
JPS6199413A
JPS6199413A JP59220904A JP22090484A JPS6199413A JP S6199413 A JPS6199413 A JP S6199413A JP 59220904 A JP59220904 A JP 59220904A JP 22090484 A JP22090484 A JP 22090484A JP S6199413 A JPS6199413 A JP S6199413A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
transistor
voltage
conductive
circuit device
Prior art date
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Pending
Application number
JP59220904A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Koda
香田 憲次
Takeshi Toyama
毅 外山
Toshihiro Koyama
小山 利弘
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Priority to DE19853537055 priority patent/DE3537055A1/de
Publication of JPS6199413A publication Critical patent/JPS6199413A/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
    • H03K19/0008Arrangements for reducing power consumption
    • H03K19/0013Arrangements for reducing power consumption in field effect transistor circuits

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

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】 〔成業上の利用分野〕 この発明は、半樽体集積回路の出力回路i&置に係るも
ので、特に出力端子数の多い高速な半募体記憶装置11
Vc適した出力回路装置VC関するものである。
〔従来の技術〕
第4図は従来の出力回路装置の回路図で、第5図は第4
図の出力回路に入る信号の波形図である。
第4図、第5図におい工、Q、、Qtは出力トランジス
タ、D、Dは出力切換信号、VCCは電源電圧、OUT
は出力端子、GNDは接地端子である。
従来の出力回路装置は前記のよ5KJ+1成さn、出力
トランジスタQ+ 、Q2のしきい値電圧tそnぞnV
7H,l Vtgzト−f口l!: 、 ’bu+ =
V丁IIz テhツに。そこで、第5図のように出力切
換信号りおよびDが第4図の出力回路に入力さnると、
A点丁なわら出力が”1″から0′に切換わるときは、
出力トランジスタQ2が非6通から導通に、出力トラン
ジスタQ1が導通から非導通になり、ま1こ、B点にお
いて、fil力が”0″から”l’に切換わろときには
、出力トランジスタQ、が導通から非4通に、出力トラ
ンジスタQ、が非導通から導通になる。この出力トラン
ジスタQ、およびQlの導通および非導通になるタイミ
ングはほぼ同時である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前記のような従来の出力回路装置では、2つの出力トラ
ンジスタQ、およびQ、の導通および非4通VCなるタ
イミングが同時なので、電源ノイズや接地ノイズが他の
信号に大きく影響して誤動作を生じ、また、出力トラン
ジスタQ、、Q、が同時に導通する期間があると、さら
に出力回路での電aから接地への貫i電流によるノイズ
のため忙誤動作ヶまねくことがあつに。
一般K、出力回路装置におい工は、論理信号が高電位の
論理信号“l”から低電位の論理信号90′へ、または
その逆圧、低電位の論理信号″0″から高電位の論理信
号”1″へ切換わろときの出力電圧および出力電流の立
上りが速く、ピーク値が大きいと、越源配纒や接地配線
の抵抗やインダクタンスを通じて他の信号にノイズを与
え、集イλ回路装置の誤動作を生ずる原因となっている
この出力回路装置の信号切換え時における誤動作を防止
するために、従来は次の対策tとっていたO (イ)電源配扉や接地配りの配勝幡を拡げて抵抗やイン
ピーダンスを下げるか、または電源および接地の端子数
を増重。
(ロ) 出力回路のt源と出力端子間のトランジスタと
出力端子と接地間のトラン2スタが、信号切換時に、両
方共に導通する期間をなくてた。も、および信号の切換
時のタイミングtずら丁定め[4延回路等を入nる。
しかし、前記対策ヒ)は、チップ面積が太き(なるとい
う問題点があり、また、前記対策(ロ)は遅延回路を用
いる定めK、スピードが遅nr、−リ、回路が複雑にな
るという問題点があった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになさn r
sもので、チップ1llj積を大きくすることなく、電
源および接地ノイズによる誤動作を防止し、かつ高速で
動作する出力回路装置ろことを目的とする。
〔間頂点Yl’5決するための手段〕 この発明に係ろ出力回路装置は、出力端子と接地間に接
続さrLタエンノ〜ンスメント型絶縁ゲート電界効果ト
ランジスタからなる第2の出力トランジスタのしきいt
fL電圧の絶対値を、出力端子と電ぶ間に接続されたエ
ンノ・ンスメント型絶縁ゲート電界効果トラ/ジスタか
らなる第1の出力トランジスタのしきい[電圧の絶対値
より大きくしたものである。
〔作用〕
この発明においては、出力端子と接地間に接続さrIT
こエン・ヘンスメント型絶縁ゲート電界効果トランジス
タからなる第2の出力トランジスタのしきい値電圧の絶
対値ン上げるだけで、出力端子と電源間に接続されたエ
ンノー7スメント型絶縁ゲート1コ界効果トランジ°ス
タからなる第1の出力トランジスタとの導通のタイミン
グをずらして、電源および接地ノイズを分散させている
〔実施例〕
第1図はこの発明の一実施例乞示す出力回路装置の回路
図で、Q、はエンノーンスメント型杷緑ゲート電界効果
トランジスタからなる第1の出力トランジスタ、Q4は
エンノーンスメント型絶縁ゲート電界効果トランジスタ
からなる第2の出力トランジスタ、D、DはそnぞrL
出力切換信号、VCCは電源電圧、OUTは出力端子、
GNDは接地端子である。゛第2図は第1図の出力回路
装置に入る信号のタイミングチャート?示しているう第
1図において、出力トランジスタQ、およびQ、のしき
い値電圧をそれぞn VT旧、V丁、4とすると、I 
V7us l<1VtII41  ト1K 6 j 5
 VC’T口。
ここで、説明の都合上この実施例の出力回路装置に入る
信号のタイミングおよびレベルは第5図の波形図と同じ
とし、出力トランジスタQ3のしきい値電圧vT!!、
も第5図の出力回路装置の出力トランジスタQl、Q!
のしきい値電圧■Tll1+ VT+12と等しいとし
てお(。
1Vtn31 < 1Yto* l ’を実現”Tルr
s?hVc i!、しきい値電圧を決定するイオノ江入
工程を別々に分けて、そnぞnのイオン注入量ン変える
ことKより得らnろ。
マタ、第1のイオン注入工程により、出力トランジスタ
Q、、Q4共にイオン注入を行い、出力トランジスタQ
3のしきい値乞決定したのら、第2のイオン注入工程に
より出力トランジスタQ。
以外の出力トランジスタQayt含むトランジスタにイ
オン注入を行い、出カドラン2スjlQ、のしきい値を
決定するようにしても、1■Ti5l < lv丁、、
+を実現することができる。前記方法は、浮遊ゲートを
有する二層ゲート構造のいわゆるFAMO8(Floa
ting−gate  Avalanche   1n
jection  MOS)型メモリトランジスタを用
いた紫外線消去形EPROMK好適な方法である。丁な
わ5、第1のイオン注入において、周辺回路のエンハン
スメント型のトランジスタのしきいrrLt決定し、第
2のイf      オン圧入においてメモリトランジ
スタのしきい値を決定するのである。
次VCwJ作について説明する。
第1図において、出力トランジスタQ、のしきい値電圧
VT+13 は従来と同じにしておき、出力トランジス
タQ4のしきい値電圧VT+14  ’(c’上げるこ
とKより、第2図のようなタイミングで出力切換信号り
およびDが入ると、出力が61”から”O’ K切換え
らnるA′点では、出力トランジスタQ4の非導通から
導通に切換えらnろ点が後にずn込み。
出力トランジスタQ、が導通から非導通になってから出
力トランジスタQ4は導通する。こnvcより導通のタ
イミングがずn、電源および接地ノイズが分散さnjy
4、出力トランジスタQ3およびQ4共VC4通の期間
がなくなり貫通電流がなくなる。
また、出力トランジスタQ4が早く非導通になるので、
出力トランジスタQ、の導通がスムーズになり、出力端
子0UTK ”ビが早く現へろ。
ここで、出力トランジスタQaのし暫い値電圧V□、も
、出力トランジスタQ4 同様に上げれば、ざらに導通
のタイミングがずnて電源および接地ノイズが分散さ1
、誤動作ンし禰いと思われるが。
出力tEE”l”が出K<くなるので好ましくない。
このこと乞以下に式χ用いて説明するつ第1図において
、出力端子0UTK″1” Y出力するとぎ、出力トラ
ンジスタQsは飽和領域で動作てる(〕)で、出力電圧
’t VOH、出力電流をranとすると、 ■。・=ムへ、−V。・−Vtms)・・・・・・・・
・・・・・(1)となり、第(l1式を整理すると となり、しきい値電圧VTIIS  が直接、出力電圧
V。Hj下げる方向に働き、影響が大きい。ここでβ。
は出力トランジスタQ、のコンダクタンス係数である。
そrLπ対して、出力端子0UTK”O’Y出力すると
き、出力トランジスタQ4は三極管領域で動作するので
、出力電圧をVOL、出力屯流乞IOL、とすると、 veL、2 ■OL =4〆ブ一 ((Vcc   VTH4ンvO
L−−p  l     −−−−−−(31となり、
第(3)式を整理すると、 となり、出力電流を流さない、つまり■。、二〇のとぎ
には、第(4)式はVoL= Oとなり、直流的には、
しきい値電圧VT114  の影響を受はシ(<いこと
がわかる。ここで、β4は出力トランジスタQ< のコ
ンダクタンス係数であろう 従って、出力トランジスタQ、のしきい(直電圧を出力
トランジスタQ4のしきい値1圧同様忙上げることはよ
くないが、出力トランジスタQ4のしきい値電圧だげン
上げることは、他の特性忙大きく影響することはない。
実際、この発明の出力回路装置における出力トランジス
タQ、、Q4のしきい値を変化させたときの出力電圧の
特性は実験によると、第3図に示すようKなり、前記説
明を漕足する。
第3図において、横軸は出力トランジスタQ3194の
しきい値で、縦軸は出力トランジスタQ3がON L 
rc場合の出力電圧V、■と、出力トランジスタQ4が
ON L rs場合の出力電圧voLの容置を示してい
る。
なお、上記実施例においては説明の都合上、Nチャネル
の絶縁ゲート電界効果トランジスタを用いて説明しにか
、Pチャネルの絶縁ゲート電界効果トランジスタを用い
に場合も効果が損わnることはない。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明したとおり、出力端子と電源間VC
接8!さi y、、エンハンスメント型絶縁ゲート電界
効果トランジスタからなる81の出力トランジスタと、
出力端子と接地間に接続さn Tyエン・・ンスメン)
ffl絶縁ゲート電界効果トランジスタからなる第2の
出力トランジスタにより構成さnる出力回路装置におい
て、前記第2の出力トランジスタのしきい値電圧の絶対
値を、前記第1の出力トランジスタのしきいit圧の絶
対値より大きくしf、(rJで、前記2つの出力トラン
ジスタの導通のタイミングをずらして、電源および接地
ノイズを分散させ、また、出力回路の貫通電流をなく丁
ことかできると共K、誤動作を防止することができる効
果がある。まr、:、I1)力信号の立上がりがスムー
ズになつ工高連化がはか1石などの効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の出力回路装置の回路図、第2図は第
1図の出力回路装置の出力切換信号としきい値電圧の関
係を示す波形図、第3図はしきい値電圧と出力電圧の関
係を示す因、第4因は従来の出力回路fi−置の回路図
、第5図は従来の出力切換信号としきいl![!圧の関
係馨示す波形図である。 図中、Q、は第1の出力トランジスタ、Q、は第2の出
力トランジスタ、ViH3,■TR,はしきい値電圧、
D、Dは出力切換信号、VCCは電源電圧、OUTは出
力端子、GNDは接地端子である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大君 増進   (外2名) 第1図 VCC 第2図 ご和f)しきいイ直電圧

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)出力端子と電源間に接続されたエンハンスメント
    型絶縁ゲート電界効果トランジスタからなる第1の出力
    トランジスタと、出力端子と接地間に接続されたエンハ
    ンスメント型絶縁ゲート電界効果トランジスタからなる
    第2の出力トランジスタとから構成される出力回路装置
    において、前記第2の出力トランジスタのしきい値電圧
    の絶対値を、前記第1の出力トランジスタのしきい値電
    圧の絶対値より大きくしたことを特徴とする出力回路装
    置。
  2. (2)第1の出力トランジスタと第2の出力トランジス
    タとの各々のしきい値電圧を決定するイオン圧入量が、
    各々異なつたものであることを特徴とする特許請求の範
    囲第(1)項記載の出力回路装置。
JP59220904A 1984-10-19 1984-10-19 出力回路装置 Pending JPS6199413A (ja)

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JP59220904A JPS6199413A (ja) 1984-10-19 1984-10-19 出力回路装置
DE19853537055 DE3537055A1 (de) 1984-10-19 1985-10-17 Ausgangsschaltungsvorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

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JP59220904A JPS6199413A (ja) 1984-10-19 1984-10-19 出力回路装置

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JPS6199413A true JPS6199413A (ja) 1986-05-17

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ID=16758351

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JP59220904A Pending JPS6199413A (ja) 1984-10-19 1984-10-19 出力回路装置

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DE (1) DE3537055A1 (ja)

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DE3537055C2 (ja) 1992-04-30
DE3537055A1 (de) 1986-04-30

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