JPS62248308A - 入力パツフア回路 - Google Patents

入力パツフア回路

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JPS62248308A
JPS62248308A JP61091551A JP9155186A JPS62248308A JP S62248308 A JPS62248308 A JP S62248308A JP 61091551 A JP61091551 A JP 61091551A JP 9155186 A JP9155186 A JP 9155186A JP S62248308 A JPS62248308 A JP S62248308A
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JP
Japan
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mosfet
drain
circuit
constant current
source
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Pending
Application number
JP61091551A
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English (en)
Inventor
Masami Hashimoto
正美 橋本
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Publication of JPS62248308A publication Critical patent/JPS62248308A/ja
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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
    • H03K19/00369Modifications for compensating variations of temperature, supply voltage or other physical parameters
    • H03K19/00384Modifications for compensating variations of temperature, supply voltage or other physical parameters 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)
  • 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】 〔産業上の利用分野] 不発明は絶縁ゲー)[界効果型トランジスタ(以下M 
OS F E Tと略す)を用いた半導体集積回路に2
いて、TTLレベルでも用いる入カメくツファ回路のロ
ジックレベルの安定化に関する。
[従来技術] 従来の入力バッファ回路の例としては第3図。
第4[株]、第5図のような回路がある。第3図、第4
図はCMO8集猛回路における例で、第3図はインバー
タ回路、第4図はNOR回路からなる入力バッファ回路
であり、第5図はデプレションMO8FI!iTを負荷
として用いるNMO8集積回路におけるイノ・・−夕回
路である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
さて従来の入力バッファ回路の例である第3図や第4図
の回路の場合ではロジックレベルが電源電圧によって変
動するので、TTLレベルで用いるようなときには電源
電圧を広範囲で使用するとロジックレベルdlTTLレ
ベルから外れてし1うということがあつ之。また過渡電
流等の雑音によって電源電圧が変動すると前述した場合
と同様の理由により誤動作することがあった。また第5
図のNMO8構成によるインバータ回路の場仕、デプレ
ションMO8FETが一種の定電流回路の役目をしてい
る究め電源電圧が変化してもロジックレベルは変らない
ので前述し之ような開−はないが、デプレションMO8
F’ETを用いているのでこの入力バツフア回路は入力
信号が正極の電源電位まで振りきっても電流が流れる・
つ1シ消費電流が大きい。そしてこの消費1に流は入力
バッファ回路としての応答性を高めようとすればする程
大きくなる。また0M08回路では一般にデプレション
のMOSFETを原則的には用いないのでこの入力バツ
フア回路の為にデプレションMO8II’l!iTを用
いようとすれば製造工程が増加し、コストアップにつな
がるという問題点があった。
そこで不発明は以上の間1点を解決すぺ(、ロジックレ
ベルが電源電圧によって変動せず、また過渡電流による
雑音に対しても強く、ま念PチャネルとNチャネルのM
O日IPKTがそれぞれ1種のスレッショルド電圧を持
つ通常のC!MO8半導体集積回路の製造工程で実境で
きる入力/<177回路を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
不発明の入カバツファ回kli!Iは a)  M 08 F N Tを用いた半導体集積回路
におい゛て b)第1の電源電極にソースを接続した第1の導電型の
第1のMOSFETと。
C)ゲートとドレインを互いに接続した第1の導mio
第2のMO8F1cTと。
d)ソースを第2の電源電極に接続し、ま九ゲートとド
レインを互いに接続した第2の導電型の第5のMO8I
PコTと。
リ ソースを第1の電源電極に接続し、ゲートとドレイ
ンとを互いに接続した第1の導電型の第A OM OS
 P ]!! Tと。
f)ソースを第2の電源電極に接続した第2の導iIc
型の第5JM08IPF!Tと、g)ソースを第1の電
源電極に接続した第1の導電型の第6のMOEIIPE
Tと。
h)ソースを前記第6のM OSIF 1!i T’の
ドレインに接・読し九@1の導電型の第7のMOSFE
Tと。
1)ソースを第2の電源電極に接続し九第2の導電型の
第8のMOSFETとからなり。
j)第1のMOEIIPETのゲートは第4のMO8F
’ETのドレインに接続され、第1のMOSFETのド
レインと第2のMOSFETのソースが接続され、第2
(7)MO8PKTC)ドレインと第3(7)MO8F
K’l’のドレインが接続され、第4のMO8?FXT
のドレインと第5のMOSFETのドレインが接続され
、第5のMOSFETのゲートは第1C7)MO8IF
ETのドレインに接続され、第6のMOIIIIFET
のゲートは第4のMO8F’ETのドレインに接続され
ている。以上の接続によって第1.第2.第3、第4、
第3、第6のMO8FKTKよって第6のMOSFET
を定電流源とする定電流回路を1152 L。
k)第7のMO8FI!Tと第8のMOEIF’F!T
のゲートをともに入力信号端子に接続し、ドレインを互
いに接続することによって、第6のMO8FITを定電
流源とするCMOSインバータ回路を第7.第8のMO
8?ETによって構成することを特徴とする。
〔作用〕
本発明の上記のlI故によれば第1〜第6のMOSFE
Tからなる定[光回路の定電流源によって第7.第8の
MOSFETからなるCMOSインバータ回路を動作さ
せるので電源電圧が変動してもロジックレベルの一定し
念入カパツファ回路が実現する。
〔実施例〕
第1図は本発明の実施例を示す回路図である0第1図の
回路においてP型MO8FET11のソースは正極の電
源電位である+VDDに接続され。
ドレインはP型MO8FICT 12のソースに接続さ
れている。P型MO8FET 12のゲートとドレイン
は互いに接続され、ドレインはまたN型MO8FKT1
3のドレインに接続されている。
N、dMO8FKT1317)ソースは負極の電源1位
である一Vssに接続され、ゲートとドレインは互いに
接続されている。P型MO8IFIIiT I Aのソ
ースは+7Inに接続され、ゲートとドレインは互いに
接続され、ドレインはま九N型MO8t兄T175のド
レイン及びP型MO8F’ET 11のゲートに接続さ
れている。N型MO87KT 150ソースは−Vs+
sに接続され、ゲートd P fiMO8FKT11の
ドレインに接続されている。P型MO8FET16のソ
ースは+VDDに接続され、ゲートはP型MO8IFK
T 14のドレインに接続されている。
以上のM08F’ET11,12.13,14゜15.
16によっテ後述するよりにMO81P]!:T16を
定電流源とする定電流回路を構成する。P型MO8FI
I!T 17のソースは定電流源であるP型MO8’I
PIC7160ドレインに接続され1M型MO8?ET
 I Bの7−XH−78!IK接続され。
I’fiMOEIFI!iT1’f7とN型M08FI
?18Oゲート、及びドレインは共通に接続されている
以上のMO8FET17.18によってMO8F1!!
T16を定電流源としたMO日インバータ回路が構成さ
れる。−17tMO13F1!:T I 7 、18の
共通に接続されたゲートは入力信号端子19に接続され
ていて集積回路外部からの信号を受けるこ七になる。セ
して入力8フフ7回路としての出力端子20から出力信
号を出すつ以上のMO8PET11.12.1=、14
.15,16.17゜18が問題点を解決する為の手段
における第1゜第2.第3.第一。第5.第6.第7.
第8のM08F]nTにそれぞれ対応している。さてP
型M08?lT11,12.14,16.1717):
1ンタクタンス定数βをそれぞれβP1.−−0βF、
βPe、βF、とし、スレッシコルド電圧をともにVT
pとする。またN型MO8P11f?15.15.18
のコンダクタンス定数βをそれぞれβN1.β舊、。
βN1.とし、スレッシールド電圧をともにV″rMと
する。!7jM08FIC?11 .12.13に流れ
る電流を工、、MO81MC’r I & 、 15に
流れる電流をI、、MO8IFIIf’f’llC流れ
るii流を工。とする。
−i7’jM081PIT11のト0レインノ醒位をV
alとし、MOEIF!!!T14のドレインの電位を
Va、とt、、MOSFET 15f)ドL/イン電圧
をv−とし−Tagを基本の0電位とする。そして各M
O8FETが飽和条件で動作する7Dn 、β、スレッ
ショルド電圧の範囲内で次式が成シ九つ。
工、=r/IPt (71)1)−7G、−VTp)−
、β’t (Vrk、−Va、−VTp)t=−7pm
、<va、−v〒り宜 ニーT79p4(Vn+o−vG、−Try)” =7
βw、(vo、−v?す2工、上βF、(VDn−ve
、−Vtp戸これらの式を解くことにより。
エ。=−βP、・(上戸・V〒2 2       Be 工、 = −13x、 −(−AL)” −Vtp”2
      B。
工、=−βp4. (−AL)1 、7゛ri+22 
      B。
となる。但し。
とする。
さて、工。のt流を表わす式はコンダクタンス定数βと
スレッショルド1圧vTPで表わされ、電源電圧VDD
を含まない(Dt’PfiMO13FIl:T 16は
定電流源になっていることがわかる。次にP型MO8I
PKT 1bのドレインの電位をvoとし。
MOSFET 17.18からなる0M061インバ一
タ回路のロジックレベルを7ozとすればMO8IFI
IiT17とMO8FET18の電流供給能力が等しく
なるいわゆるロジックレベルに入力信号端子19の電位
がなったとき次式が成シ立つ、■。=上β’a (”)
” ・vテy12   B。
=−βF>(V6−VGL−vTF戸=7βM、(VG
z−V?す2以上の式を解くと。
となる。ここで7OLの式をみるとコンダクタンス定数
βとスレッショルド電圧で表わされているので入力バッ
ファ回路としてのロジックレベルは電源電圧に無関係な
一定値をとることがわかる。またコンダクタンス定数の
比を変えることにより。
ロジックレベルVGI−の1直をg1整できることがわ
かる。まt第、1図の回路において工、及び工、の電流
が流れるがMO13IF1fiT11,12,13,1
4゜15は’Tla、の電位を作れば良いのであるから
工、及び工、の電流値は事実上無視できるまで絞ること
が出来る。
第2因の回路は第1図の回路の一部を費えたものであり
、定電流回路の構成は第1図の回路と同様にMO8IF
I!fT11 、12.15.I A、 15゜16か
らなり、また第1図の回路の0M0Sインバ一タ回路の
代りにP型MO8IFm!!’l”21.22とN型M
08!FIT25.21からなる1iOR回路を用いた
ものである。制御信号端子25に低レベルの電位が加え
られ入力信号端子26に信号を児えるとNOR回路の場
曾もほぼ同じ動作でロジックレベルが電源電圧に依存し
ない1iOR型の入力バッファ回路が実現する。また同
様に0MO8インバータ回路の代りにIITAND回路
を用いたHAND型の入力バッファ回路も同様に出来る
また第1図の回路は−788を基塩にし友場会に一定の
ロジックレベルが得られる回路であったがP型MOEI
IPI!!’rとN型MO8?IIf’l’及び互いの
位置関係を入れ替えれば+711Dを基醜にした場合に
一定のロジックレベルとなる入力バッファ回路が得られ
る。
〔発明の効果〕
以上1本発明によればロジックレベルが電源電圧によっ
て変動しないので広範な動作電源電圧で安定したロジッ
クレベルを持つ入力バッファ回路を提供するという効果
がある。またロジックレベルが電源電圧によって変動し
ないので過渡電流等の雑音に対しても誤動作しない入力
バッファ回路が得うレるという効果がある。ま念スレツ
、シ目ルド電圧としてはV?ア、7口とそれぞれPチャ
不ルベチャ不ルスレッシ田ルド峨圧を1種づつしか必要
としないので1例えばデプレシ1ノ型トランジスタを設
けるというような製造プロセスの複雑化ヤコストアップ
を必要とぜず1通常のCM OE1半導体集積回路で作
れるという効果がある、
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は本発明の実施例を示す回路1第51.
第4図、第5図は従来の人カバツ7ア回路の例を示す回
路■である。 11,12,14,16,17,21.22・・・P型
MO8FKT 15.15.18,23.24・N型MOBEjT 19 * 26・・・入力信号漏 25・・・・・・・・・・・・制闘傷号端子20.27
・・・出力端子 以   上 出願人 セイコーエプンン株式会社 第20

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)a)絶縁ゲート電界効果型トランジスタ(以下M
    OSFETと略す)を用いた半導体集積回路において、 b)第1の電源電極にソースを接続した第1の導電型の
    第1のMOSFETと、 c)ゲートとドレインを互いに接続した第1の導電型の
    第2のMOSFETと、 d)ソースを第2の電源電極に接続し、またゲートとド
    レインを互いに接続した第2の導電型の第3のMOSF
    ETと、 e)ソースを第1の電源電極に接続し、ゲートとドレイ
    ンとを互いに接続した第1の導電型の第4のMOSFE
    Tと、 f)ソースを第2の電源電極に接続した第2の導電型の
    第5のMOSFETと、 g)ソースを第1の電源電極に接続した第1の導電型の
    第6のMOSFETと、 h)ソースを前記第6のMOSFETドのレインに接続
    した第1の導電型の第7のMOSFETと、 i)ソースを第2の電源電極に接続した第2の導電型の
    第8のMOSFETとからなり、j)第1のMOSFE
    Tのゲートは第4の MOSFETのドレインに接続され、第1のMOSFE
    Tのドレインと第2のMOSFETのソースが接続され
    、第2のMOSFETのドレインと第3のMOSFET
    のドレインが接続され、第4のMOSFETのドレイン
    と第5のMOSFETのドレインが接続され、第5のM
    OSFETのゲートは第1のMOSFETのドレインに
    接続され第6のMOSFETのゲートは第4のMOSF
    ETのドレインに接続されている。以上の接続によつて
    第1、第2、第3、第4、第5、第6のMOSFETに
    よつて第6のMOSFETを定電流源とする定電流回路
    を構成し、 k)第7のMOSFETと第8のMOSFETのゲート
    をともに入力信号端子に接続し、ドレインを互いに接続
    することによつて、第6のMOSFETを定電流源とす
    るCMOSインバータ回路を第7、第8のMOSFET
    によつて構成することを特徴とする入力バツフア回路。
JP61091551A 1986-04-21 1986-04-21 入力パツフア回路 Pending JPS62248308A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0517375A2 (en) * 1991-06-06 1992-12-09 Hitachi, Ltd. Semiconductor integrated circuit device
EP0661812A1 (en) * 1993-12-31 1995-07-05 STMicroelectronics S.r.l. Interface TTL/CMOS circuit with temperature and supply voltage independent threshold level

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0517375A2 (en) * 1991-06-06 1992-12-09 Hitachi, Ltd. Semiconductor integrated circuit device
EP0661812A1 (en) * 1993-12-31 1995-07-05 STMicroelectronics S.r.l. Interface TTL/CMOS circuit with temperature and supply voltage independent threshold level

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