JPS63105522A - 高電圧デイジタル信号出力回路 - Google Patents

高電圧デイジタル信号出力回路

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JPS63105522A
JPS63105522A JP61252341A JP25234186A JPS63105522A JP S63105522 A JPS63105522 A JP S63105522A JP 61252341 A JP61252341 A JP 61252341A JP 25234186 A JP25234186 A JP 25234186A JP S63105522 A JPS63105522 A JP S63105522A
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JP
Japan
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oxide film
gate oxide
mos transistor
channel mos
voltage
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Yoshito Takahashi
高橋 慶十
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NEC Corp
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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〕 本発明は高電圧ディジタル信号出力回路に関し、特に信
号入力は通常の低電圧ディジタル信号、例えば0,5V
で行い、信号出力をこれよりはるかに高い電圧、例えば
30V以上で行う高電圧ディジタル信号出力回路に関す
る。
〔従来の技術〕
従来、この種の、半導体集積回路で用いる高電圧ディジ
タル信号出力回路では、第3図に示すように、使用する
MOSトランジスタQ1+Q31QSIQ、、Q、、Q
、のゲート酸化膜は全て同じ厚さのものが使われていた
。このゲート酸化膜の厚さとしては、ソース・ゲート間
やゲート・ドレイン間に高電圧がかかる為、厚くなされ
ておシ、この信号出力回路部はそれ以前の論理回路部分
とは別の高電圧を源(VDD + Vss )を使用し
ていた。
すなわち、高電圧ディジタル信号出力回路は、例えば5
vより若干高い%m電圧で駆動される論理回路部からの
信号VINをインバータで互いに相補な信号とし、これ
を高電圧出力に応じた論理振幅とするためにレベルシフ
ト回路1に加え、その出力を出力段2から出力端子3に
出力信号■。utとして出力している。レベルシフト回
路1も出力段2も膜厚の厚いゲート酸化膜を用いたPチ
ャンネルMO81!界効果トランジスタQI、Qs、Q
sとNチャンネルMO8電界効果トランジスタQ、、Q
、、Q。
とが電源VDDとVS2間に直列に接続された構造とな
っている。相補な入力信号はレベルシフト回路1のNチ
ャン洋ルMOSトランジスタQ7.Q8の各ゲートに加
えられる。PチャンネルMOSトランジスタQl、Qs
は負荷を構成し、出力の信号振幅を電源■DD−Vss
間で振るだめに、ゲートとドレインとがたすき掛けに接
続されている。PチャンネルMO8トランジスタQsと
NチャンネルMO8トランジスタQ8とのドレイン間か
ら出力が出力段のPチャンネルMOSトランジスタQ5
とNチャンネルMOSトランジスタQ6とのゲートに加
えられている。これらPチャンネルMOSトランジスタ
QsとNチャンネルMOSトランジスタQ6とは直列に
接続されておシ、インバータを形成している。これらM
OSトランジスタQ、とQsのドレイン間が出力端子3
に接続されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来の高電圧出力ディジタル回路では、同一半
導体集積回路上に構成される、低電圧動作の論理回路部
のゲートm化膜も、信号出力回路同様、厚いものとなっ
ていた。このため、レベルシフト回路1のNチャンネル
MO8トランジスタQ7゜Q8のゲートには厚いゲート
歌化課で動作可能な高い電圧の信号が与えられなければ
ならないので、インバータ回路工1以前の回路にも比較
的高い電源電圧が要求される。この比較的高い電源電圧
は、インバータ回路工1以前の回路もゲート酸化膜が厚
いため低い電源電圧では動作速度が低くなることを防ぐ
ためにも必要とされていた。従って、インバータ回路工
1以前の論理回路部分での電力消費が大きくなる欠点が
あった。また、この高電圧電源の使用は回路パターンの
微細化を妨げている原因でもあった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の高電圧ディジタル信号出力回路は高圧電源に対
して耐圧の十分な厚いゲート酸化膜をもつ高耐圧NjO
Sトシンジスタと、低圧電源電圧にて十分動作可能な薄
いゲート酸化膜をもつ低電圧動作MOSトランジスタと
を、高圧電源の2端子間に直列に2組接続しそれぞれの
組の高耐圧MOSトランジスタを低電圧動作MO8トラ
ンジスタの負荷とし、各低電圧動作MOSトランゾスタ
のゲートに相補な入力信号を加えるレベルシフト回路と
、そのレベルシフト回路の出力によって駆動される高耐
圧MO8トランジスタで構成される出力段とを有してい
る。レベルシフト回路に用いられた高耐圧へlOSトラ
ンジスタのケートとドレインは、望ましくは、互いにた
すき掛けに接続される。
〔実施例〕
次に本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例の接続回路図である。
本実施例では、高圧電源■Dp、■ssの電圧に対し、
十分な耐圧をもつ厚いゲー1−[化膜(例えば厚さ30
00A程度)を有する高耐圧PチャンネルMOSトラン
ジスタQx、Qsと、低圧電源電圧で十分動作可能な薄
いゲートm化膜(例えば厚さ500八程度)を有し、ド
レイン耐圧が高圧電源vDD、■ssの電圧に耐え得る
低電圧駆動高耐圧NチャンネルNi0SトランジスタQ
2.Q、を、高圧電源の高圧側vDDと低圧側VS2間
で直列に接続し、かつPチャンネルMOSトランジスタ
Q1のゲートが他方のPチャンネルMosトランジスタ
Q3のドレインに、PチャンネルM O8トランジスタ
Q3のゲートがPチャンネルMOSトランジスタQ+の
ドレインに接続してレベルシフト回路1を形成している
。このレベルシフトDOMIのNfヤンネルNi0Sト
ランジスタQ4のゲートに、高圧電源vSS + VD
Dよりも低い、例えば5■の通常の1!詠電圧で動作す
る論理回路部からの入力信号VxNを与え、Nチャンネ
ルMOSトランジスタQ2のゲートに入力信号VINを
インバータエ1で反転して加えている。インバータ■1
は通常の低い電源電圧で駆動されている。
レベルシスト回路1のPチャンネルMosトランジスタ
QsとNチャンネルMOSトランジスタQ4との接続部
からの信号が出方段2に与えられ、その出力が出力端子
3に与えられる。出力段2は高耐圧CMOSトランジス
タ、即ち、PチャンネルMOSトランジスタQI、Q3
と同じ厚いゲート酸化膜をもつ高耐圧PチヤンネルMO
8トランジスタQ5とNチャンネルMOSトランジスタ
Q−、Q4と同じ厚いゲート酸化膜をもつ高耐圧Nチャ
ンネルMOSトランジスタQ6とが電源VDDとVS2
間で直列に接続され、レベルシフト回路1の出力がこれ
らPチャンネルとNチャンネルのMOSトランジスタQ
s、Qsのゲートに共通に与えられている。
低電圧で動作する論理回路部からの入力信号VINに例
えば101から111へ変化する入力信号が加えられる
ことによシ、インバータエ1の出力は111からlOI
となる。従って、NチャンネルMOSトランジスタ(=
hはOF F l、、Nチャンネルへi0Sトランジヌ
タQ4はONする。このため、NチャンネルMOSトラ
ンジスタQ4のドレイン電位は低くなり、Pチャンネル
MOSトランジスタQ、はONL、逆に、Nチャンネル
MOSトランジスタQ2のドレイン電位は高くなって、
PナヤンネルMO8)、rジスタQ3はOFFする。P
チャンネルMOSトランジスタQ4との接続点は“0“
(Vss電位)となシ、PチャンネルMO8トランジス
タQ5はONL、NチャンネルMOSトランジスタQ6
はOF Fするため、高圧電源VDDから出力端子3に
PチャンネルMOSトランジスタQ5を通過する電流が
供給され、出力VouT(′1.’ 1 ” (VDD
 ) トナル。
次に、入力信号VINが11eから101へ変化すると
、インバータエ1の出力は1o@から111となシ、N
チャンネルM(JSトランジスタQ2ばONL、Nチャ
ンネルMOSトランジスタQ4はOFk″する。
従って、PチャンネルMOSトランジスタQ3はONし
、PチャンネルMOSトランジスタQ1はOFFする。
PチャンネルMO8トランジスタQ3とNチャンネルM
OSトランジスタQ4との接続点は111(VDD )
となり、PチャンネルMOSトランジスタQ、はOF 
F L、NチャンネルMOSトランジスタQ6はONL
、出力端子3からNチャンネルMOSトランジスタQ6
を通して電源VSSに電流が流れ、出力VOUTは’O
”(Vss)とナル。
出力段2のMOSトランジスタQs、Q6のゲートには
高電圧に変換された信号が与えられるので、十分な電流
能力を引き出すことができるため、半導体集積回路にお
いて使用する際、出力段のトランジスタの面積を小さく
することが可能となる。
また、レベルシフト回路1の入力信号を受けるNチャン
ネルM 08 トランジスタQ2Q、はゲート酸化膜が
薄くなれており、通常の低い電圧の入力信号でも十分に
動作する。このためインバータエ1以前の論理回路部分
も薄いゲート酸化膜のMOSトランジスタで構成でき、
低い電源電圧でも十分高速に動作するので、論理回路部
分の電力省費を小さくでき、素子の微細化が可能である
第2図は本発明の他の実施例の回路図である。
この他の実施例では、出力段4のPチャンネルMOSト
ランジスタQ1.とNチャンネルMOSトランジスタQ
14とのゲートを別々に駆動するために、2つのレベル
シフト回路1.5が用いられている。
インバータ11とレベルシフト回路1とは第1図の実施
例と同じであるので説明を省略する。MOSトランジス
タQ、〜Ql!で構成されるレベルシフト回路5とイン
バータエ2とは、レベルシフト回路1を構成するMOS
トランジスタQ、〜Q4及びインバータエ1にそれぞれ
対応した同じ構造をしている。出力段4は別々のレベル
シフト回路1゜5によって駆動される高耐圧Pチャンネ
ルMOSトランジスタQ13とNチャンネルMOS ト
ランジスタQ14とで構成され、これらMOSトランジ
スタQ+s l Q10は共に十分厚いゲート酸化膜を
もっている0 この実施例では、第1図の一実施例で出力段に使用して
いた2つのMOSトランジスタを別々に駆動できるよう
に構成している為、出力段4の2つのMOSトランジス
タQ+s r Qltを共に0FF−OFF状態とする
ことができる。これを利用して、出力を高インピーダン
ス状態にできる外1通常CMO8のスイッチング時に生
ずる0N−ON状態を避けることが可能となり、スイッ
チング時の消費電力を抑えられるという利点がある。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明は、耐圧の十分高い、厚い
ゲート酸化膜厚のMO8I−ランジスタとドレイン耐圧
は高いが低電圧で十分動作する薄いゲート酸化膜厚のM
OSトランジスタとを直列に接続することによって得ら
れるレベルシフト回路を利用し、かつ、これによって駆
動される出力段トランジスタも厚いゲートa化膜を用い
ることによって論理回路からの信号入力は、薄いゲート
酸化膜を用いたMOSトランジスタに加えることにより
低電圧で十分駆動可能であり、かつ、出力段のMOSト
ランジスタは厚いゲート酸化膜を用いることによって、
深くゲートをバイアスすることが可能となり、出力トラ
ンジスタのt流能力が高くなる為、出力段トランジスタ
の面積を小さくすることが可能となり、半4体集積回路
の場合、チップを小型にできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はそれぞれ本発明の一実施例および
他の実施例を示す回路図である。 第3図は従来の高電圧ディジタル制御信号出力回路の回
路図である。 Q+ + Qs l Q9 e Qll・・・・・・厚
いゲート酸化膜を使用した高耐圧PチャンネルMOSト
ランジスタ(レベルシフト用) 、qt、qa、qa。 + Qlt・・・・・・薄いゲート酸化膜を使用した高
耐圧NチャンネルMOSトランジスタ(レベルシフト用
)、Q?、Qll・・・・・・厚いゲート酸化膜を使用
した高耐圧NチャンネルMOSトランジスタ(レベルシ
フト用)、II 、12・・・・・・低電圧電源にて動
作するインバータ、Qg+ QCs・・・・・・厚いゲ
ート酸化膜を使用した高耐圧PチャンネルMOSトラン
ジスタ(出力段用) 、Qa −Q10・・・・・・厚
いゲート酸化膜を使用した高耐圧NチャンネルMOSト
ランジスタ(出力段用)、1,5・・・・・・レベルシ
フト回%、2.4・・・・・・出力段、3・・・・・・
出力端子〇 、−1−一\ 代理人 弁理士  内 原   晋(、)″二パ・1箔
1回 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)薄いゲート酸化膜を有する第1および第2のMOS
    トランジスタと、厚いゲート酸化膜を有し、前記第1お
    よび第2のMOSトランジスタに負荷としてそれぞれ接
    続された第3および第4のMOSトランジスタと、前記
    第1および第2のMOSトランジスタの各ゲートにそれ
    ぞれ相補な入力信号を与える手段とを含むレベルシフト
    回路と、該レベルシフト回路からの出力を各ゲート電極
    に共通に受ける厚いゲート酸化膜を有しソースドレイン
    間が直列に接続された相補な電導型式の第5および第6
    のMOSトランジスタを含む出力回路とを有することを
    特徴とする高電圧ディジタル信号出力回路。 2)前記第3のMOSトランジスタのゲートは前記第4
    のMOSトランジスタのドレインに接続され、前記第4
    のMOSトランジスタのゲートは前記第3のMOSトラ
    ンジスタのドレインに接続されていることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の高電圧ディジタル信号出力
    回路。
JP61252341A 1986-10-22 1986-10-22 高電圧デイジタル信号出力回路 Granted JPS63105522A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5457420A (en) * 1993-03-26 1995-10-10 Nec Corporation Inverter circuit and level shifter circuit for providing a high voltage output
US5691217A (en) * 1996-01-03 1997-11-25 Micron Technology, Inc. Semiconductor processing method of forming a pair of field effect transistors having different thickness gate dielectric layers
WO2000038236A1 (en) * 1998-12-18 2000-06-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Cmos high-to-low voltage buffer
US6664148B2 (en) 1999-09-17 2003-12-16 Nec Corporation Integrated circuit device with switching between active mode and standby mode controlled by digital circuit
JP2006292142A (ja) * 2005-04-14 2006-10-26 Mitsubishi Motors Corp 無段変速機の制御装置
US7167027B2 (en) 2002-04-24 2007-01-23 Fujitsu Limited Latch-type level converter and receiver circuit accurately amplifying low-amplitude signals and receiving common-mode input signals higher than a supply voltage
CN105811960A (zh) * 2016-03-03 2016-07-27 电子科技大学 一种用于薄栅氧mos管的电平位移电路

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5457420A (en) * 1993-03-26 1995-10-10 Nec Corporation Inverter circuit and level shifter circuit for providing a high voltage output
US5691217A (en) * 1996-01-03 1997-11-25 Micron Technology, Inc. Semiconductor processing method of forming a pair of field effect transistors having different thickness gate dielectric layers
US5989946A (en) * 1996-01-03 1999-11-23 Micron Technology, Inc. Method of forming SRAM cells and pairs of field effect transistors
WO2000038236A1 (en) * 1998-12-18 2000-06-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Cmos high-to-low voltage buffer
US6664148B2 (en) 1999-09-17 2003-12-16 Nec Corporation Integrated circuit device with switching between active mode and standby mode controlled by digital circuit
US7167027B2 (en) 2002-04-24 2007-01-23 Fujitsu Limited Latch-type level converter and receiver circuit accurately amplifying low-amplitude signals and receiving common-mode input signals higher than a supply voltage
JP2006292142A (ja) * 2005-04-14 2006-10-26 Mitsubishi Motors Corp 無段変速機の制御装置
CN105811960A (zh) * 2016-03-03 2016-07-27 电子科技大学 一种用于薄栅氧mos管的电平位移电路
CN105811960B (zh) * 2016-03-03 2018-01-09 电子科技大学 一种采用薄栅氧mos管的电平位移电路

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