JPS62123827A - Output circuit in semiconductor integrated circuit - Google Patents

Output circuit in semiconductor integrated circuit

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JPS62123827A
JPS62123827A JP60262427A JP26242785A JPS62123827A JP S62123827 A JPS62123827 A JP S62123827A JP 60262427 A JP60262427 A JP 60262427A JP 26242785 A JP26242785 A JP 26242785A JP S62123827 A JPS62123827 A JP S62123827A
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JP
Japan
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output
signal
level
circuit
switch
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Application number
JP60262427A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshito Suzuki
芳人 鈴木
Shinichi Ikeda
伸一 池田
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS62123827A publication Critical patent/JPS62123827A/en
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
    • H03K19/003Modifications for increasing the reliability for protection
    • H03K19/00346Modifications for eliminating interference or parasitic voltages or currents
    • H03K19/00361Modifications for eliminating interference or parasitic voltages or currents in field effect transistor circuits

Abstract

PURPOSE:To reduce noise on a ground line by connecting a couple of switch MOSFETs smaller in size than that of each component constituting an output buffer is parallel with each component, and driving the said switch MOSFETs before the drive of the output buffer so as to flow a current gradually to a load. CONSTITUTION:The output terminal of the output buffer 1 is connected in parallel with the output terminal of the switch comprising MOSFETs M1-M4. A signal TSCE driving a switch 10 is supplied before the inverse of signal TSC driving the output buffer 1 is supplies so as to switch the switch 10 by using the same signal being the inverse of signal IN fed to the output buffer 1. Since the size of each component of the switch 10 is constituted small sufficiently, the current is small. Thus, after a load CL is charged or discharged, the inverse of signal TSC is fed to the output buffer 1 to get a driven state. Thus, pulse noise is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] この発明は、信号制御技術さらには出力信号の制御に適
用して有効な技術に関するもので、たとえば同じタイミ
ングで変化する多数の出力ピンを有するマイクロプロセ
ッサのようなLSI(大規模集積回路)の出力回路に利
用して有効な技術に関する。
Detailed Description of the Invention [Technical Field] The present invention relates to a signal control technology and a technology that is effective when applied to the control of output signals. The present invention relates to a technique that is effective for use in output circuits of LSIs (Large Scale Integrated Circuits) such as LSIs.

[背景技術] トライステート型出力回路として第5図のようなものが
ある。この出力回路はPチャネルMOSFETQ□およ
びNチャネルMO5FETQ2からなる出力バッファ1
、出力制御信号TSCとデータ信号INに基づく信号を
出力することによりMOSFETQ、をオン・オフさせ
るNANDゲート2、出力制御信号TSCとデータ信号
INに基づく信号を出力することにMOSFETQ2を
オン・オフさせるインバータ4、データ信号INを反転
させた信号をNANDゲート2の一方の入力端子に出力
するインバータ3、および制御信号T死とデータ信号I
Nに基づく信号をインバータ4に出力するNANDゲー
ト5からなる。
[Background Art] There is a tri-state output circuit as shown in FIG. This output circuit consists of an output buffer 1 consisting of a P-channel MOSFETQ□ and an N-channel MO5FETQ2.
, a NAND gate 2 that turns on and off MOSFETQ by outputting a signal based on the output control signal TSC and data signal IN; and a NAND gate 2 that turns on and off MOSFETQ2 by outputting a signal based on the output control signal TSC and data signal IN. an inverter 4, an inverter 3 that outputs a signal obtained by inverting the data signal IN to one input terminal of the NAND gate 2, and a control signal T and a data signal I.
It consists of a NAND gate 5 that outputs a signal based on N to an inverter 4.

上記第5図に示す回路のタイミング図が第6図に示され
ている。制御信号TSCがハイレベル(以下“H”と記
す)にされている状態でデータ信号「Kが11 H71
のとき、NANDゲート2、インバータ4の出力はとも
に“H”になり、これに応じてNチャネルMO3FET
Q2がオン、Pチャ*ルMO5FETQ1がオフにされ
、出力バッファ1の出力はロウレベル(以下LL L 
11と記す)にされる。
A timing diagram of the circuit shown in FIG. 5 above is shown in FIG. When the control signal TSC is at a high level (hereinafter referred to as "H"), the data signal "K is 11 H71
At this time, the outputs of the NAND gate 2 and inverter 4 both become "H", and accordingly, the N-channel MO3FET
Q2 is turned on, P-channel MO5FET Q1 is turned off, and the output of output buffer 1 is at a low level (hereinafter referred to as LL L
11).

一方、制御信号TSCが44 Hjlにされている状態
でデータ信号「■が“L ”のときNANDゲート2、
インバータ4の出力はともに1′L 11レベルになり
PチャネルMOSFETQ□がオン、NチャネルMO3
FETQ、はオフされ、出力バッファ1の出力はitH
”レベルにされる。
On the other hand, when the control signal TSC is set to 44 Hjl and the data signal "■" is "L", the NAND gate 2,
The outputs of inverter 4 both go to 1'L 11 level, P channel MOSFET Q□ is turned on, and N channel MOSFET Q□ is turned on.
FETQ is turned off and the output of output buffer 1 is itH
“It’s leveled.

制御信号TSCが“Lのとき、データ信号の状態にかか
わらずNANDゲート2の出力はH”レベル、インバー
タ4の出力は“L”レベルにされる。そのため、M O
S F E T Q1= Qzが共にオフ状態にされ出
力バッファ1の出力端子はトライステート(ハイインピ
ーダンス)の状態にされる。
When the control signal TSC is "L", the output of the NAND gate 2 is set to the "H" level and the output of the inverter 4 is set to the "L" level regardless of the state of the data signal. Therefore, M.O.
Both S F E T Q1=Qz are turned off, and the output terminal of the output buffer 1 is placed in a tristate (high impedance) state.

上記のようなトライステート型出力回路についてはたと
えば特願昭56−174593号に記載されている。
A tristate type output circuit as described above is described in, for example, Japanese Patent Application No. 174593/1983.

第5図に示す回路において、出力ピン11から出力され
るべき信号はデータ信号INに基づいて決められ、その
信号INを出力ピン11へ出力させるか否かは制御信号
TSCによって決定される。
In the circuit shown in FIG. 5, the signal to be output from the output pin 11 is determined based on the data signal IN, and whether or not the signal IN is output to the output pin 11 is determined by the control signal TSC.

ここで、たとえばデータ信号INがII L”にされて
いるときにおいて制御信号TSCが“Hレベルにされる
と、それに応じてMOSFETQ、がオン状態にされる
。このときはMOSFETQ□を介して短時間に電源電
圧端子から出力ピン11に電荷が供給される。ここで、
このMOSFETQ、は、比較的大きい駆動能力を持つ
ようにそのサイズが比較的大きくされている。そのため
、出力ピン11の電位は、短時間内に多量の電荷が電源
電圧端子から出力ピン11に供給される結果とし、第6
図(A)のように急峻に立ち上がることになる。ここで
、同時に変化する出力ピンが多数あるような場合は各々
の出力ピンに供給される電荷が少なくても全体としては
多量の電荷となる。そして、その多量の電荷が共通の電
源ラインから供給されることになる。そのため、出力ピ
ンの数の増加に伴って電源ラインのノイズが大きくなり
、第6図(A)に示すように他の゛′H″固定の出力ピ
ンに“L 7ルベルのノイズ(VOHピーク)が発生す
る。一方、データ信号]が′″Hであるときにおいて制
御信号TSCが“H”レベルにされるとMOSFETQ
、を介して短時間に出力ピン11からグランドに電荷が
引き抜かれ、出力ピン11の電位が“L”レベルにされ
る。ここで、このMOSFETQ、は、MOSFETQ
□と同様にそのサイズが比較的大きくされる。それ故に
出力ピン11の電位は短時間内に多量の電荷が出力ピン
11からグランドに引き抜かれることにより、第6図C
B)に示すように急激にn HppレベルからIt L
 jjレベルに移行する。
Here, for example, when the control signal TSC is set to the "H" level while the data signal IN is set to "II L", the MOSFETQ is turned on in response. At this time, charge is supplied from the power supply voltage terminal to the output pin 11 in a short time via MOSFETQ□. here,
This MOSFETQ is relatively large in size so as to have a relatively large driving capacity. Therefore, the potential of the output pin 11 is determined as a result of a large amount of charge being supplied from the power supply voltage terminal to the output pin 11 within a short time, and
It will rise steeply as shown in Figure (A). Here, if there are a large number of output pins that change simultaneously, even if the amount of charge supplied to each output pin is small, the total amount of charge will be large. This large amount of charge is then supplied from a common power supply line. Therefore, as the number of output pins increases, the noise on the power supply line increases, and as shown in Figure 6 (A), there is a noise of 7 levels (VOH peak) on other output pins fixed at ``H''. occurs. On the other hand, when the control signal TSC is set to the "H" level when the data signal] is at the "H" level, the MOSFETQ
, the charge is extracted from the output pin 11 to the ground in a short time, and the potential of the output pin 11 is brought to the "L" level. Here, this MOSFETQ is MOSFETQ
Similar to □, its size is made relatively large. Therefore, the potential of the output pin 11 changes as shown in FIG.
As shown in B), it suddenly changes from n Hpp level to It L
Move to jj level.

前述と同様に同時に変化する出力ピンが多数あるような
場合は、各々の出力ピンから供給される電荷が少なくて
も全体としては多量の電荷となる。
In the case where there are a large number of output pins that change simultaneously as described above, even if the charge supplied from each output pin is small, the total amount of charge is large.

そして、その多量の電荷が共通のグランドラインへ流出
されることになる。そのため、出力ピンの数の増加にと
もなってグランドラインのノイズが大きくなり、第6図
(B)に示すように他の11L”固定の出力ピンにI′
Hl+レベルのノイズ(VORピーク)が発生する。
Then, a large amount of charge will be leaked to the common ground line. Therefore, as the number of output pins increases, noise on the ground line increases, and as shown in FIG. 6(B), I'
Hl+ level noise (VOR peak) occurs.

上記VOH,VOLピークのレベルが大きくなるとシス
テム誤動作の原因となる。たとえば、マイクロプロセッ
サが8ビツト、16ビツト、32ビツトというように大
規模になると、それに応じてアドレスやデータ出力ピン
等のように同じタイミングで変化する出力ピンの数が増
加するため、VOHI VOLピークのレベルが増加し
、システム誤動作の原因となるという問題があった。
When the levels of the VOH and VOL peaks become large, it causes system malfunction. For example, as microprocessors become larger in size, such as 8 bits, 16 bits, and 32 bits, the number of output pins that change at the same timing, such as address and data output pins, increases accordingly. There was a problem in that the level of this increased, causing system malfunction.

[発明の目的] この発明の目的は多数の出力ピンを有するLSI (大
規模集積回路)において同時に多数の出力ピンが“H”
レベルからL”レベルあるいはrr L Itレベルか
ら゛′H″レベルに切り替わった場合におけるVORピ
ークVOLピークを低減させ、これによってシステムの
誤動作を防止することにある。
[Objective of the Invention] The object of the invention is to simultaneously control a large number of output pins in an LSI (Large Scale Integrated Circuit) having a large number of output pins.
The purpose of this invention is to reduce the VOR peak and VOL peak when switching from the L'' level or from the rr L It level to the ``H'' level, thereby preventing system malfunction.

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添附同面から明らかに
なるであろう。
The above-mentioned and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the attached accompanying drawings.

[発明の概要コ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、下記のとおりである。
[Summary of the Invention] Representative inventions disclosed in this application will be summarized as follows.

すなわち、トライステート型出力バッファを構成する各
素子と並列にそれより充分小さいサイズの一対のスイツ
チMOSFETを接続し、出力されるべき信号を決定す
るデータ信号に基づいて出力バッファの駆動開始前に上
記スイツチMOSFETを制御する。これによって出力
ピンの電位がJ/ L 11レベルからLLH”レベル
にされるときは容量性負荷に徐々に電荷を供給し、出力
ピンの電位が“H”レベルからl/L”レベルにされる
ときは徐々に出力ピンからグランドに電荷を引きぬくよ
うにする。このようにして、出力ピンのレベルがある程
度まで確定してからデータ信号に基づく出力信号を出力
するか否かを制御する制御信号によって出力バッファを
駆動させて出力を確定させることにより、出力ピンの電
位が”H”レベルあるいは“L 7ルベルに移行する際
の“H″[ffl定あるいはrg L”固定の出力ピン
を介して流れるサージ電流によって生ずるノイズ(VO
Rピーク、V。
That is, a pair of switch MOSFETs of a sufficiently smaller size are connected in parallel with each element constituting the tri-state output buffer, and the above-mentioned Controls the switch MOSFET. As a result, when the potential of the output pin is changed from the J/L11 level to the LLH level, charge is gradually supplied to the capacitive load, and the output pin potential is changed from the H level to the L/L level. At this time, the charge is gradually drawn from the output pin to ground. In this way, after the level of the output pin is determined to a certain extent, the output buffer is driven by the control signal that controls whether or not to output an output signal based on the data signal, and the output is determined. Noise (VO
R peak, V.

Lピークを低減するという上記目的を達成するものであ
、る。
This achieves the above objective of reducing the L peak.

[実施例1コ 第1図には本発明をたとえばマイクロプロセッサのよう
な相補型MOSFETにおけるトライステート型出力回
路に適用した場合の一実施例が示されている。同図にお
いて、PチャンネルMO3FETQよとNチャンネルM
OSFETQ、とからなる。相補型MO8構成の出力バ
ッファ1と、その制御信号を形成するためのゲート2〜
5からなる制御回路は、第5図と同様な構成とされるに
の実施例に従うと、出力バッファ1の端子11に対して
かかる出力バッファ1を構成するMOSFET  Qi
−Q−のサイズより十分小さいサイズにされたMOSF
ET、すなわち十分小さいコンダクタンスにされたMO
SFETM1.M、から構成される相補MO8′!ft
成の回路が並列に接続されている。すなわち、その相補
型MO8構成の回路を形成する一方のPチャンネルMO
SFETM、は出力バッファ1の出力端子と電源電圧出
力端子との間に接続され、また、他方のNチャンネルM
OSFETM、は出力バッファ1とグランドとの間に接
続されている。
[Embodiment 1] FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a tri-state output circuit in a complementary MOSFET such as a microprocessor. In the same figure, P channel MO3FETQ and N channel M
It consists of OSFETQ. An output buffer 1 having a complementary MO8 configuration and gates 2 to 2 for forming its control signal.
5 has the same configuration as that shown in FIG. 5. According to the embodiment, the control circuit consisting of MOSFET Q
-MOSF sized sufficiently smaller than the size of -Q-
ET, i.e. MO with sufficiently small conductance
SFETM1. Complementary MO8' consisting of M,! ft.
circuits are connected in parallel. In other words, one P-channel MO forming the complementary MO8 configuration circuit
SFETM is connected between the output terminal of output buffer 1 and the power supply voltage output terminal, and the other N-channel M
OSFETM is connected between the output buffer 1 and ground.

トライステート制御信号TSCは、適当なトライステー
トエネイブル信号によって形成される。
The tri-state control signal TSC is formed by a suitable tri-state enable signal.

出力バッファ1は、制御信号TSCがハイレベルにされ
ることによって動作状態にされる。PチャンネルMOS
FETM、のための制御信号PINは、入力信号INと
トライステートエネイブル信号とを受けるインバータ4
およびナントゲート2と同様な構成の図示しない制御回
路によって形成され、NチャンネルMOSFETM、の
ための制御信号DINは、ナントゲート5およびインバ
ータ3と同様な構成の図示しない制御回路によって形成
される。従って、MOSFETMよ及びM2からなる回
路10は小駆動能力の出力バッファを構成しているとみ
なすことができる。
The output buffer 1 is activated by setting the control signal TSC to a high level. P channel MOS
The control signal PIN for the FETM is connected to the inverter 4 which receives the input signal IN and the tri-state enable signal.
A control signal DIN for the N-channel MOSFETM is formed by a control circuit (not shown) having a similar configuration to that of the Nant gate 5 and inverter 3. Therefore, the circuit 10 consisting of MOSFETs M and M2 can be considered to constitute an output buffer with a small driving capacity.

ここで、制御信号TSCは、トライステートエライプル
信号に対し比較的大きく遅延された信号とされる。これ
に対し、回路1oのための図示しない制御回路には、特
に制限されないが、トライステートエネイブル信号が直
接に供給される。それ故に、制御信号PIN及びDIN
は、トライステートエネイブル信号の変化に対し比較的
早いタイミングにおいて変化される。
Here, the control signal TSC is a signal that is delayed by a relatively large amount with respect to the tri-state error signal. On the other hand, the tri-state enable signal is directly supplied to a control circuit (not shown) for the circuit 1o, although this is not particularly limited. Therefore, the control signals PIN and DIN
is changed at a relatively early timing relative to the change in the tristate enable signal.

第2A図及び第2B図には第1図に示す回路におけるタ
イミング図が示されている。出力ピン11からはデータ
信号IN”に基づいた信号が出力される。そして、その
信号を出力するか否かを決定するのが制御信号TSCで
あり、その信号がdi H′lレベルにされたとき、デ
ータ信号「Rに基づく信号が出力される。また、制御信
号TSCがtz L ##レベルのときは出力ピン11
はトライステート(ハイインピーダンス)の状態にされ
る。
2A and 2B show timing diagrams for the circuit shown in FIG. 1. A signal based on the data signal IN'' is output from the output pin 11.The control signal TSC determines whether or not to output that signal, and the signal is set to diH'l level. , a signal based on the data signal “R” is output. Also, when the control signal TSC is at the tz L ## level, the output pin 11
is placed in a tristate (high impedance) state.

第1図の回路において、出力ピン11に“H”レベルの
信号が出力されるべき場合、すなわち入力INが第2A
図のようにロウレベルにされている場合、制御信号′r
 s cが“L″レベルら′(HItlレベル切り替わ
り、大きいサイズのMOSFETQ、がオンされる前に
PIN信号がトライステートエネイブル信号TSCE及
び入力信号INに基づいててIt H+1から11 L
 Hにされる。そして。
In the circuit shown in FIG. 1, when an "H" level signal should be output to the output pin 11, that is, when the input IN is connected to the second A
When the control signal 'r is set to low level as shown in the figure,
The PIN signal changes from It H+1 to 11 L based on the tri-state enable signal TSCE and the input signal IN before the s
It is made H. and.

十分水さいサイズのMO5FETM1がオンされ、その
MOSFETM1を介して出力ピン11に対して接続さ
れた容量性負荷CLに徐々に電荷が供給される。このよ
うな動作状態において電荷が供給され、出力レベルが電
源電圧端子(Vcc)に近づいた時点で制御信号TSC
がtl H11レベルに変化されると、これによって大
きいサイズのMO5F E T Q iがオンされる。
MOSFET M1 of sufficient size is turned on, and charge is gradually supplied to capacitive load CL connected to output pin 11 via MOSFET M1. In this operating state, when charge is supplied and the output level approaches the power supply voltage terminal (Vcc), the control signal TSC
When is changed to tl H11 level, this turns on the large size MO5F E T Q i.

その結果、出方端子11のレベルは、MOSFETQユ
によって速やかに良好な“H”レベルに変化される。
As a result, the level of the output terminal 11 is quickly changed to a good "H" level by the MOSFETQ.

一方、出力ピン11にIt L 7jレベルの信号が出
力されるべき場合、第2B図に示されているように信号
TSCが“I、 3ルベルから″H″レベルに切り替わ
り、大きいサイズのMOSFETQ、がオンされる前に
DIN信号が“L”から”H”にされる、これによって
、十分水さいサイズのMO3FETM2がオンされ、そ
のMO5FETM、を介して出力ピン11からグランド
に対して電荷を流出する。そして、十分電荷が流出して
出力レベルが接地電位に近づいた時点で制御信号TSC
がレベルに変化され大きいサイズのMOSFETQ2が
オンされる。これに応じてMOSFETQ2を介して速
やかに出力端子11が良好な“L”レベルに変化される
On the other hand, when a signal at the It L 7j level is to be output to the output pin 11, the signal TSC switches from the "I, 3 level" to the "H" level as shown in FIG. The DIN signal is changed from “L” to “H” before the DIN signal is turned on. This turns on MO3FETM2, which is sufficiently small, and drains the charge from output pin 11 to ground through MO5FETM. Then, when sufficient charge has flowed out and the output level approaches the ground potential, the control signal TSC is
is changed to the level and the large size MOSFET Q2 is turned on. In response, the output terminal 11 is quickly changed to a favorable "L" level via the MOSFET Q2.

このように、出力ピン11が“H7ルベルの信号を出力
するときは十分水さいサイズのMOSFETM1を介し
て徐々に容量性負荷Cしに対して電荷を供給するように
したので出力ピン11の電位がtt L”から“H”に
移行する際の立上りがなだらかになり、同時に多数のピ
ンが11 L jlレベルから“H”レベルにされても
、大きな電流が流されないようになって、他の“H”固
定の出力ピンにおける“L”レベルのノイズ(VORピ
ーク)が低減される。一方、出力ピン11がIt L”
レベルの信号を出力するときは十分水さいサイズのMO
5FETM、を介して徐々に出力ピン11からグランド
に対して電荷を流出するようにしたので出力ピン11の
電位が′Hnから“L”に移行する際の立下りがなだら
かになり、同時に多数の出力ピンが “H”レベルから“L”レベルにされても他の“L”固
定の出力ピンにおけるit H##レベルのノイズ (
VOLピーク)が低減される。
In this way, when the output pin 11 outputs a signal of "H7 level", charge is gradually supplied to the capacitive load C through the MOSFET M1 of a sufficiently small size, so that the potential of the output pin 11 is The rise when tt transitions from L to H becomes gentle, and even if many pins are changed from the 11 L jl level to the H level at the same time, a large current will not flow, and other "L" level noise (VOR peak) at the output pin fixed to "H" is reduced. On the other hand, output pin 11 is “It L”
When outputting a level signal, a MO of sufficient size
Since the charge is gradually drained from the output pin 11 to the ground via the 5FETM, the fall when the potential of the output pin 11 transitions from 'Hn to "L" is gentle, and a large number of Even if the output pin is changed from the “H” level to the “L” level, it will cause noise at the H## level on other output pins that are fixed at “L” (
VOL peak) is reduced.

[実施例2] 第3図は本発明に係るトライステート型出力回路の第2
の実施例である。同図において、Pチャネ/l/MOS
FETとNチャネル間O8FETとからなる相補型MO
8構成の出力バッファ1とその制御信号を形成するため
のゲート2〜5からなる制御回路は上記実施例1のもの
と同様である。また、出力バッファ1の出力端子にたい
してそれより十分水さいMO5FETM、〜M、から構
成された相補型MO8構成の回路が並列に接続されてい
る。その相補型MO8構成の回路10を構成するMO5
FETM、M、は出力バッファ1の端子と電源電圧端子
Vccの間に直列に、またMOSFETM2とM4は出
力端子とグランドとの間に接続されている。
[Embodiment 2] FIG. 3 shows the second embodiment of the tri-state output circuit according to the present invention.
This is an example. In the same figure, P channel/l/MOS
Complementary MO consisting of FET and N-channel O8FET
The control circuit consisting of eight output buffers 1 and gates 2 to 5 for forming control signals thereof is the same as that of the first embodiment. Furthermore, a complementary MO8 circuit composed of MO5FETM, .about.M, which is sufficiently smaller than the output terminal of the output buffer 1, is connected in parallel. MO5 configuring the circuit 10 with the complementary MO8 configuration
FETM, M, are connected in series between the terminal of output buffer 1 and power supply voltage terminal Vcc, and MOSFETs M2 and M4 are connected between the output terminal and ground.

これらのMOSFETのうちMOSFETM。Among these MOSFETs, MOSFETM.

とMOSFETM2には直接データ信号INが入力され
ている。MOSFETM4にはMOSFETMよ、M4
をオン・オフさせ相補型MO8構成の回路1oを制御す
るトライステートエネイブル信号TSCE信号が入力さ
れる。MOSFETMlはTSCE信号をインバータ1
2によって反転したものが入力される。
A data signal IN is directly input to MOSFET M2. MOSFETM4 is MOSFETM, M4
A tristate enable signal TSCE signal is input which turns on and off the circuit 1o and controls the circuit 1o having a complementary MO8 configuration. MOSFET Ml converts the TSCE signal to inverter 1
2 is inverted and input.

第4図は第3図に示した回路のタイミング図である。制
御信号TSCのタイミングは、前記実施例と同様に適当
な内部制御信号TSCEにもとづいて形成され、この制
御信号TSCE信号が′J H)jレベルにされたとき
“H”レベルにされる。出力ピン11からはデータ信号
INに基づいた信号が出力される。そして、その信号を
出力するか否かを決定するのが制御信号TSCであり、
その信号が11 HIIレベルにされたときデータ信号
■に基づく信号が出力される。また、制御信号TSCが
11L”レベルのときは出力ピン11はトライステート
(ハイインピーダンス)の状態にされる。
FIG. 4 is a timing diagram of the circuit shown in FIG. The timing of the control signal TSC is formed based on an appropriate internal control signal TSCE as in the previous embodiment, and is set to the "H" level when the control signal TSCE signal is set to the 'JH)j level. A signal based on the data signal IN is output from the output pin 11. The control signal TSC determines whether or not to output that signal.
When that signal is set to the 11 HII level, a signal based on the data signal (2) is output. Further, when the control signal TSC is at the 11L'' level, the output pin 11 is placed in a tri-state (high impedance) state.

上記第3図の回路において出力ピン11の電位が“H”
レベルにされる場合、制御信号TSCが“L”レベルか
ら“H”レベルに切り替わり、大きいサイズのMOSF
ETQ工がオンされる前にTSCE信号がH”レベルに
され、十分水さいサイズのMOSFETM1がオンされ
る。また。
In the circuit shown in Figure 3 above, the potential of output pin 11 is “H”
When the control signal TSC is switched from the "L" level to the "H" level, the large-sized MOSFET
Before the ETQ switch is turned on, the TSCE signal is set to H" level, and the MOSFET M1, which is sufficiently sized, is turned on. Also.

MOSFETM、はデータ信号I N (”L” ) 
Lニー基づいてオンされ、MOSFETM2はオフされ
ている。そのため、MOSFETQ□がオンされる前に
それより十分水さいサイズのMOSFETM□9M2を
介して出力ピン11に対して接続された容量性負荷CL
に徐々に電荷が供給される。そして、十分電荷を供給し
た後、出力の確定が要求される時点で制御信号TSCが
1H”レベルにされる。そして、大きいサイズのMOS
FETQ。
MOSFETM is data signal I N (“L”)
It is turned on based on the L knee, and MOSFET M2 is turned off. Therefore, before MOSFET Q□ is turned on, capacitive load CL is connected to output pin 11 via MOSFET M□9M2, which is much smaller in size than MOSFET Q□.
Charge is gradually supplied to the After supplying sufficient charge, the control signal TSC is set to the 1H" level at the time when output determination is required.
FETQ.

がオンされ、そのMOSFETQiを介して速やかに“
H”レベルに変化させるようにされている。
is turned on, and immediately “
The signal is changed to "H" level.

一方、出力ピン11が“H”レベルにされる場合、制御
信号TSCが“L”レベルから“H”レベルに切り替わ
り、大きいサイズのMOSFETQ2がオンされる前に
TSCE信号が“H”レベルにされ、十分水さいサイズ
のMOSFETM。
On the other hand, when the output pin 11 is set to the "H" level, the control signal TSC switches from the "L" level to the "H" level, and the TSCE signal is set to the "H" level before the large size MOSFET Q2 is turned on. , a sufficiently small size MOSFETM.

がオンされる。また、MOSFETM、はデータ信号I
N(“H”)に基づいてオンされ、MOSFETM、は
オフされている。そのため、MO8F E T Q、が
オンされる前にそれより十分水さいサイズのMOSFE
TM、、M4を介して出力ピン11からグランドに徐々
に電荷が流出される。そして、十分電荷を流出した後出
力確定が要求される時点で制御信号TSCが“H”レベ
ルにされる。
is turned on. In addition, MOSFET M is a data signal I
is turned on based on N (“H”), and the MOSFET M is turned off. Therefore, before MO8FETQ is turned on, a MOSFE of a size much smaller than that is selected.
Charge is gradually drained from the output pin 11 to ground via TM, , M4. Then, at the point in time when output determination is required after sufficient charge has flowed out, the control signal TSC is set to the "H" level.

そして、大きいサイズのMOSFETQ、がオンされ、
そのMOSFETQ2を介してただちに“H”レベルに
変化されるようにされている。
Then, the large size MOSFETQ is turned on,
The signal is immediately changed to the "H" level via the MOSFET Q2.

このように、出力ピン11が′H”レベルの信号を出力
するときは十分水さいサイズのMOSFETM1.M3
を介して徐々に出力ピン11に対して接続された容量性
負荷CLに対して徐々に電荷を供給するようにしたので
上記実施例1と同様、出力ピン11の電位が11 L 
9Mから1′H′″に移行する際の立上りがなだらかに
なり、同時に多数のピンが“L”レベルから“H″レベ
ルされても他の“H”固定の出力ピンに“L”レベルの
ノイズ(VORピーク)が低減される。一方、出力ピン
11がjJ L″ルベル信号を出力するときは十分水さ
いサイズのMOSFETM、、M、を介して徐々に出力
ピン11からグランドに対して電荷を流出するようにし
たので上記実施例1と同様、出力ピン11の電位が“H
”から“L ”に移行する際の立ち下がりがなだらかに
なり、同時に多数のビンが“H”レベルから“L”レベ
ルにされても他の“L”固定の出力ピンにtzH”レベ
ルのノイズ(VOL)が低減される。
In this way, when the output pin 11 outputs a 'H' level signal, the MOSFET M1.M3 of a sufficiently small size is used.
Since charge is gradually supplied to the capacitive load CL connected to the output pin 11 via
The rise when transitioning from 9M to 1'H''' becomes gentle, and even if many pins go from "L" level to "H" level at the same time, other output pins fixed at "H" will not be at "L" level. Noise (VOR peak) is reduced. On the other hand, when the output pin 11 outputs the jJ L'' level signal, the charge is gradually removed from the output pin 11 to the ground via the sufficiently small sized MOSFETM, . As in the first embodiment, the potential of the output pin 11 is “H”.
” to “L” becomes smooth, and even if many bins are changed from “H” level to “L” level at the same time, other output pins fixed at “L” will have tzH” level noise. (VOL) is reduced.

また、上記実施例1ではMOSFETM、、M。Furthermore, in the first embodiment, the MOSFETs M, , M.

をそれぞれ制御するためのPIN信号、DIN信号を形
成するために各出力回路ごとに論理回路が必要であるが
上記実施例2においてはMOSFETM2.M3に対し
て直接データ信号INを入力し。
A logic circuit is required for each output circuit in order to form a PIN signal and a DIN signal for respectively controlling the MOSFETM2. Input data signal IN directly to M3.

スイッチ回路を制御しているので各出力回路ごとの論理
回路が不要となる。また、新たに付荷したMO3FET
M1〜M4のサイズが小さいので出力バッファの近傍の
空き領域に入れることができる。
Since the switch circuit is controlled, there is no need for a logic circuit for each output circuit. In addition, the newly added MO3FET
Since the sizes of M1 to M4 are small, they can be placed in an empty area near the output buffer.

従って第1の実施例に比べてチップサイズを小さくする
ことが可能である。
Therefore, it is possible to reduce the chip size compared to the first embodiment.

[効果] (1)トライステート型出力バッファを構成する各素子
と並列にそれより十分水さいサイズの一対のスイツチM
OSFETを接続し、出力される信号を決定するデータ
信号に基づいて出力バッファ駆動前に上記スイッチMO
SFETを制御して出力ピンの電位が“L ”レベルか
ら“H”レベルにされるときは容量性負荷に徐々に電荷
を供給し。
[Effects] (1) A pair of switches M with a size sufficiently smaller than each element constituting the tri-state output buffer are installed in parallel with each element.
The switch MO is connected to the OSFET before driving the output buffer based on the data signal that determines the signal to be output.
When controlling the SFET to change the potential of the output pin from the "L" level to the "H" level, charge is gradually supplied to the capacitive load.

出力ピンの電位が“H”レベルから“L”レベルにされ
るときは徐々に出力ピンからグランドに電荷を引き抜く
ようにして出力ピンのレベルがある程度まで確定してか
らデータ信号に基づく出力信号を出力するか否かを制御
する制御信号に゛よって出力バツフアを駆動させて出力
を確定させるようにしたので、出力ピンの電位がIt 
L ”レベルから“H1ルベルに移行する際の立上りお
よび電位が11 HuレベルからII L″ルベル移行
する際の立ち下がりがなだらかになるという作用により
、同時に多数の出力ピンが“HItレベルあるいは11
 L ”レベルにされる際の他の゛′H″固定の出力ピ
ンにおける11 L”レベルのノイズ(VOR)および
他の“L″固定の出力ピンにおける“H7ルベルのノイ
ズ(Vooピーク)が低減されるという効果が得られる
When the potential of the output pin is changed from the "H" level to the "L" level, the charge is gradually drawn from the output pin to the ground, and after the level of the output pin is determined to a certain extent, the output signal based on the data signal is output. Since the output buffer is driven by the control signal that controls whether to output or not, and the output is determined, the potential of the output pin becomes It.
Due to the effect that the rising edge when transitioning from the ``L'' level to the ``H1'' level and the falling potential when transitioning from the 11 Hu level to the ``II L'' level are gentle, many output pins simultaneously reach the ``HIt level'' or ``11'' level.
11L level noise (VOR) on other output pins fixed to ``H'' when set to ``L'' level and noise of ``H7 level'' (Voo peak) on other output pins fixed to ``L'' are reduced. This has the effect of being done.

(2)トライステート型出力バッファを構成する各素子
と並列に接続されたこれよりも十分水さいサイズの上記
スイッチMOSFETと直列に第2のスイッチ素子をそ
れぞれ接続し、第1のスイツチMOSFET対には出力
されるべき信号を決めるデータ信号を直接入力し、また
、第2のスイツチMOSFET対にはデータ信号に基づ
く信号を出力するか否かを制御する出力状態コントロー
ル制御信号のもとになる信号(TSCE)を入力して制
御するようにしたので各出力回路ごとにスイッチ回路を
制御する信号を形成するための論理回路を設ける必要が
なくなるとともにスイッチ回路を構成するスイッチ素子
は素子サイズが小さいため出力バッファの近傍の空き領
域に形成することができるという作用により、チップサ
イズを増大させることなく出力信号のノイズを低減でき
るという効果が得られる。
(2) A second switch element is connected in series with each of the switch MOSFETs of a size sufficiently smaller than the switch MOSFET connected in parallel with each element constituting the tri-state output buffer, and directly inputs a data signal that determines the signal to be output, and the second switch MOSFET pair receives a signal that is the source of an output state control control signal that controls whether or not to output a signal based on the data signal. Since it is controlled by inputting (TSCE), there is no need to provide a logic circuit for forming a signal to control the switch circuit for each output circuit, and the switch elements that make up the switch circuit are small in element size. The effect of being able to be formed in a vacant area near the output buffer provides the effect that noise in the output signal can be reduced without increasing the chip size.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。たとえば、上記実施例2
では新たに付加した相補型MO5構成のスイッチ回路を
構成する素子のうち、PチャネルMO5FETM、とN
チャネルMO3FETM、のゲートにデータ信号INを
入力してオン、オフ制御をしているが、その外側のPチ
ャネルMOSFETMよとNチャネルMOSFETM4
のゲートにデータ信号INを、そしてMOSFETM、
、M、(7)ゲートニT S CE信号を印加してスイ
ッチ回路を制御することも可能である。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the above Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor. For example, Example 2 above
Now, of the elements constituting the newly added complementary MO5 configuration switch circuit, P-channel MO5FETM and N
The data signal IN is input to the gate of channel MO3FETM to control on/off, but the P-channel MOSFETM and N-channel MOSFETM4 outside
and a data signal IN to the gate of MOSFET M,
, M, (7) It is also possible to control the switch circuit by applying the T S CE signal to the gate.

[利用分野] 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるマイクロプロセッサ
のような相補型MO8LSTに適用した場合について説
明したがそれに限定されるものでなく、たとえばNMO
5集積回路やバイポーラ集積回路その他同じタイミング
で変化する多数の出力ピンを有する半導体集積回路一般
に利用することができる。
[Field of Application] In the above explanation, the invention made by the present inventor was mainly applied to the complementary MO8LST such as a microprocessor, which is the field of application which is the background of the invention, but the present invention is not limited thereto. For example, N.M.O.
The present invention can be used in general semiconductor integrated circuits having a large number of output pins that change at the same timing, such as V.5 integrated circuits and bipolar integrated circuits.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明に係るトライステート型出力回路の第
1の実施例を示す回路図、 第2A図および第2B図は第1図の出力回路のタイミン
グ図、 第3図は、本発明に係るトライステート型出力回路の第
2の実施例を示す回路図、 第4A図および第4B図は第3図の出力回路のタイミン
グ図、 第5図は、従来の出力回路の一例を示す回路図、第6A
図および第6B図は第5図の出力回路のタイミング図で
ある。 1・・・・出力バツフア、2〜5・・・・制御信号形成
用のゲート、10・・・・スイッチ素子回路、11・・
・・出力ピン、M1〜M4・・・・スイッチ素子(スイ
ツチMOSFET)+ IN・・・・データ信号、TS
C・・・・制御信号。 第  1  図 7゛う〉■ 第2A図 tW″ボア7−壜θ 第2B図 、If″比力の4今
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a tri-state output circuit according to the present invention, FIGS. 2A and 2B are timing diagrams of the output circuit of FIG. 1, and FIG. 4A and 4B are timing diagrams of the output circuit of FIG. 3. FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a conventional output circuit. Figure 6A
5 and 6B are timing diagrams of the output circuit of FIG. 5. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Output buffer, 2-5...Gate for control signal formation, 10...Switch element circuit, 11...
...Output pin, M1-M4...Switch element (switch MOSFET) + IN...Data signal, TS
C...Control signal. Fig. 1 Fig. 7゛〉■ Fig. 2A tW'' Bore 7-Bottle θ Fig. 2B, If'' specific force 4 now

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、トライステート型の出力バツフア、その出力状態を
制御する制御信号を形成する制御信号形成回路および上
記出力バツフアを構成する素子と並行に接続された一対
の動作抵抗の大きなスイツチ素子とからなり、出力ピン
の電位が“H”レベルにされるときはあらかじめ上記ス
イツチ素子を介して徐々に出力ピンに電化を供給してそ
のレベルを高め、また出力ピンの電位が“L”レベルに
されるときはあらかじめスイツチ素子を介して出力ピン
の電荷を徐々に引き抜き、その後上記制御信号によって
出力バツフアを駆動させて出力を確定させるようにされ
てなることを特徴とする半導体集積回路における出力回
路。 2、上記出力バツフアおよびスイツチ素子回路は各々相
補型MOSFETにより構成され、上記一対のスイツチ
素子は、出力バツフアを制御する上記制御信号のもとに
なるデータ信号に対応した信号により制御されるように
されてなることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の半導体集積回路における出力回路。 3、上記スイツチ素子回路を構成する一対のスイツチM
OSFETと直列に第2のスイツチ素子がそれぞれ接続
され、第1のスイツチMOSFETにはデータ信号を供
給し、第2のスイツチMOSFETには上記制御信号の
もとになる出力状態コントロール信号に関連した信号を
供給して制御するようにされてなることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の半導体集積回路における出力
回路。
[Claims] 1. A tri-state output buffer, a control signal forming circuit that forms a control signal for controlling its output state, and a pair of large operating resistances connected in parallel with the elements constituting the output buffer. When the potential of the output pin is set to the "H" level, electricity is gradually supplied to the output pin through the switch element to increase its level, and the potential of the output pin is set to "L". ``When the level is set, the charge of the output pin is gradually drawn out through a switch element in advance, and then the output buffer is driven by the control signal to determine the output. Output circuit in. 2. The output buffer and switch element circuits are each composed of complementary MOSFETs, and the pair of switch elements are controlled by a signal corresponding to a data signal that is the basis of the control signal that controls the output buffer. An output circuit in a semiconductor integrated circuit according to claim 1, characterized in that the output circuit comprises: 3. A pair of switches M constituting the above switch element circuit
A second switch element is connected in series with each OSFET, the first switch MOSFET is provided with a data signal, and the second switch MOSFET is provided with a signal related to the output state control signal that is the source of the control signal. 2. The output circuit in a semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the output circuit is configured to supply and control the output voltage.
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