KR19980086530A - Level converter, output circuit and input / output circuit - Google Patents

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세끼자와 다다시
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Abstract

본 발명은 복수의 전원전압으로 동작하는 반도체장치에 사용되는 레벨 컨버터에 있어서, 복수의 전원전압의 투입시기에 시간차가 있는 경우에도 안정하게 동작하는 레벨 컨버터를 제공한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a level converter which is operated stably even when there is a time difference between the input timings of a plurality of power supply voltages in a semiconductor device operating with a plurality of power supply voltages.

레벨 컨버터는 입력 버퍼회로(100)와 출력 유지회로(102)를 갖춘 레벨 변환부(101)를 구비한다. 입력 버퍼회로(100)는 저전압전원에 의거한 진폭을 갖춘 2치 입력신호 A에 의해 한쌍의 버퍼신호 X1, X2를 레벨 변환부(101)에 출력한다. 레벨 변환부(101)는 버퍼신호 X1, X2에 의거해서 2치 입력신호 A를 고전압전원에 의한 진폭의 2치 출력신호 Y로 변환하여 출력한다. 출력 유지회로(102)는 버퍼신호 X1, X2가 부정상태가 되었을 때, 버퍼신호 X1, X2의 전위차에 의해 2치 출력신호 Y를 출력한다.The level converter includes a level converter 101 having an input buffer circuit 100 and an output holding circuit 102. The input buffer circuit 100 outputs the pair of buffer signals X1 and X2 to the level converter 101 by the binary input signal A having an amplitude based on the low voltage power supply. The level converting unit 101 converts the binary input signal A into a binary output signal Y having an amplitude by a high voltage power supply based on the buffer signals X1 and X2 and outputs it. The output holding circuit 102 outputs the binary output signal Y by the potential difference between the buffer signals X1 and X2 when the buffer signals X1 and X2 become in an indefinite state.

Description

레벨 컨버터, 출력회로 및 입출력회로Level converter, output circuit and input / output circuit

본 발명은 복수의 전원전압으로 동작하는 반도체장치에 사용되는 레벨 컨버터에 관한 것이다.The present invention relates to a level converter for use in a semiconductor device operating with a plurality of power supply voltages.

근년의 반도체장치에서는 저소비전력을 도모하기 위하여 상이한 전원전압으로 동작하는 회로를 갖추고, 그 회로마다에 필요에 따라 전원전압을 공급하는 구성으로 한 것이 있다. 전원전압이 다른 회로간의 인터페이스로서 레벨 컨버터가 사용되며, 그 동작에 높은 신뢰성이 요구되고 있다.In recent years, in order to achieve low power consumption, semiconductor devices have been provided with circuits operating at different power supply voltages, and supplying power supply voltages to each circuit as necessary. A level converter is used as an interface between circuits having different power supply voltages, and high reliability is required for its operation.

도 10은 2종류의 전원전압으로 동작하는 반도체장치의 출력부를 나타낸다. 3v의 전원전압으로 동작하는 내부회로(50)로부터 출력되는 신호 A는 레벨 컨버터(51)에 입력됨과 동시에, 인버터(52)에서 반전되어 신호 A바로서 레벨 컨버터(51)에 입력된다. 따라서 신호 A, A바는 한쪽이 그라운드 GND, 다른 쪽이 3v가 되는 신호이다.10 shows an output portion of a semiconductor device operating with two kinds of power supply voltages. The signal A output from the internal circuit 50 operating at a power supply voltage of 3v is inputted to the level converter 51 and inverted by the inverter 52 and inputted to the level converter 51 as a signal A bar. Therefore, the signals A and A are signals whose one side is ground GND and the other 3v.

레벨 컨버터(51)에 상기 신호 A 및 반전된 신호 A바가 입력되면, 신호 A는 그 진폭이 그라운드 레벨로부터 5v가 되는 신호 B로 변환되어 출력된다. 이 신호 B는 P채널 MOS 트랜지스터(Tr1)와 N채널 MOS 트랜지스터(Tr2)로 구성된 5v의 전원전압으로 동작하는 CMOS 인버터(53)로 버퍼링되어 출력단자(54)로부터 출력된다.When the signal A and the inverted signal A bar are input to the level converter 51, the signal A is converted into a signal B whose amplitude becomes 5v from the ground level and output. The signal B is buffered by the CMOS inverter 53 which operates at a power supply voltage of 5v composed of the P-channel MOS transistor Tr1 and the N-channel MOS transistor Tr2 and is output from the output terminal 54.

도 11은 종래의 레벨 컨버터(51)를 나타낸다. P채널 MOS 트랜지스터(Tr3, Tr5)의 소스에는 5v의 전원전압이 공급된다. 트랜지스터(Tr3)의 드레인은 N채널 MOS 트랜지스터(Tr4)의 드레인에 접속되고, 상기 트랜지스터(Tr5)의 드레인은 N채널 MOS 트랜지스터(Tr6)의 드레인에 접속되어 있다. 상기 트랜지스터(Tr4, Tr6)의 소스는 그라운드 GND에 접속되어 있다.11 shows a conventional level converter 51. A power supply voltage of 5v is supplied to the sources of the P-channel MOS transistors Tr3 and Tr5. The drain of the transistor Tr3 is connected to the drain of the N-channel MOS transistor Tr4, and the drain of the transistor Tr5 is connected to the drain of the N-channel MOS transistor Tr6. Sources of the transistors Tr4 and Tr6 are connected to ground GND.

상기 트랜지스터(Tr3, Tr4)의 드레인, 즉 노드(N1)는 상기 트랜지스터(Tr5)의 게이트에 접속되고, 상기 트랜지스터(Tr5, Tr6)의 드레인, 즉 노드(N2)는 상기 트랜지스터(Tr3)의 게이트에 접속되어 있다. 또 상기 노드(N2)는 P채널 MOS 트랜지스터(Tr7)와 N채널 MOS 트랜지스터(Tr8)로 구성된 5v의 전원전압으로 동작하는 CMOS 인버터(55)의 게이트에 접속되어 있다.The drains of the transistors Tr3 and Tr4, i.e., the node N1, are connected to the gates of the transistors Tr5, and the drains of the transistors Tr5 and Tr6, i.e., the nodes N2, are gates of the transistors Tr3. Is connected to. The node N2 is connected to the gate of the CMOS inverter 55 which operates at a power supply voltage of 5v constituted by the P-channel MOS transistor Tr7 and the N-channel MOS transistor Tr8.

상기 트랜지스터(Tr6)의 게이트에는 상기 신호 A가 입력되고, 상기 트랜지스터(Tr4)의 게이트에는 상기 신호 A바가 입력된다. 그리고 CMOS 인버터(55)의 드레인으로부터 상기 신호 B가 출력된다. 또한 상기 트랜지스터(Tr4, Tr6)는 상기 트랜지스터(Tr3, Tr5)보다 큰 전류구동 능력을 갖춘다.The signal A is input to the gate of the transistor Tr6, and the signal A bar is input to the gate of the transistor Tr4. The signal B is then output from the drain of the CMOS inverter 55. In addition, the transistors Tr4 and Tr6 have a larger current driving capability than the transistors Tr3 and Tr5.

이와 같이 구성된 레벨 컨버터(51)에서는 신호 A가 H레벨(3v), 신호 A바가 L레벨(그라운드 레벨)이 되면, 트랜지스터(Tr6)가 온됨과 동시에 트랜지스터(Tr4)가 오프 된다. 그리고 트랜지스터(Tr3)가 온됨과 동시에 트랜지스터(Tr5)가 오프 된다. 이 때 노드(N2)는 L레벨(그라운드 레벨)이고, CMOS 인버터(55)로부터는 H레벨(5v)의 신호 B가 출력된다.In the level converter 51 configured as described above, when the signal A becomes the H level 3v and the signal A bar becomes the L level (ground level), the transistor Tr6 is turned on and the transistor Tr4 is turned off. The transistor Tr3 is turned on and the transistor Tr5 is turned off. At this time, the node N2 is at the L level (ground level), and the signal B of the H level 5v is output from the CMOS inverter 55.

신호 A가 L레벨(그라운드 레벨), 신호 A바가 H레벨(3v)이 되면, 트랜지스터(Tr6)가 오프됨과 동시에 트랜지스터(Tr4)가 온된다. 그리고 트랜지스터(Tr5)가 온됨과 동시에 트랜지스터(Tr3)가 오프 된다. 이 때 노드(N2)는 H레벨(5v)이며, CMOS 인버터(55)로부터는 L레벨(그라운드 레벨)의 신호 B가 출력된다.When signal A becomes L level (ground level) and signal A bar becomes H level 3v, transistor Tr6 is turned off and transistor Tr4 is turned on. The transistor Tr5 is turned on and the transistor Tr3 is turned off. At this time, the node N2 is at the H level 5v, and the signal B at the L level (ground level) is output from the CMOS inverter 55.

따라서 이 레벨 컨버터(51)는 그 진폭이 그라운드 레벨로부터 3v가 되는 신호 A, A바를, 그 진폭이 그라운드 레벨로부터 5v가 되는 신호 B로 변환하여 출력한다.Therefore, the level converter 51 converts the signals A and A bars whose amplitude is 3v from the ground level into signals B whose amplitudes are 5v from the ground level and outputs them.

그런데 복수의 전원전압으로 동작하는 반도체장치에 있어서, 복수의 전압치의 전원전압이 회로 내부에 공급될 경우에는, 전원장치에서는 일반적으로 고전압으로부터 저전압을 생성하기 때문에, 회로 내부에는 높은 전압치의 전원전압이 먼저 공급된다.However, in a semiconductor device operating with a plurality of power supply voltages, when a power supply voltage of a plurality of voltage values is supplied into a circuit, the power supply device generally generates a low voltage from a high voltage. It is supplied first.

3v의 전원전압과 5v의 전원전압이 회로 내부에 공급되는 경우에, 예를 들어 도 12에 나타낸 바와 같이 5v의 전원전압이 공급되고 나서 수 μS(마이크로 초) 후에 3v의 전원전압이 공급된다. 5v의 전원전압이 공급되어 있고, 3v의 전원전압이 공급되고 있지 않은 수 μS 동안에는, 3v의 전원전압으로 동작하는 회로 내의 모든 신호가 L레벨이 되어 있는 상태로 간주할 수가 있다.When a power supply voltage of 3v and a power supply voltage of 5v are supplied into the circuit, for example, as shown in Fig. 12, a power supply voltage of 3v is supplied after several microseconds (microseconds) after the 5v power supply voltage is supplied. During a few microseconds when the power supply voltage of 5v is supplied and the power supply voltage of 3v is not supplied, all signals in the circuit operating at the power supply voltage of 3v can be regarded as being in the L level.

그리고 3v의 전원전압으로 동작하는 회로로부터의 신호인 상기 신호 A 및 신호 A바가 다 같이 L레벨일 때에도, 레벨 컨버터(51)에 5v의 전원전압이 공급되는 상태가 생긴다.When the signal A and the signal A bar, which are signals from a circuit operating at a power supply voltage of 3v, are both at L level, a state in which a power supply voltage of 5v is supplied to the level converter 51 occurs.

그렇게 되면 트랜지스터(Tr4, Tr6)는 다 같이 오프 된 상태에서 상기 트랜지스터(Tr3, Tr5)의 드레인에 5v의 전원전압이 공급되어 있기 때문에, 노드(N1, N2)가 중간 전위가 되는 수가 있다.In this case, since the power supply voltage of 5v is supplied to the drains of the transistors Tr3 and Tr5 while the transistors Tr4 and Tr6 are turned off together, the nodes N1 and N2 may become intermediate potentials.

따라서 CMOS 인버터(55)의 입력이 중간 전위가 되고, 트랜지스터(Tr7, Tr8)가 다 같이 온되어, 전원으로부터 그라운드 GND에 관통전류가 흐르는 문제가 있다.Therefore, there is a problem that the input of the CMOS inverter 55 becomes an intermediate potential, the transistors Tr7 and Tr8 are turned on together, and a through current flows from the power supply to the ground GND.

또 레벨 컨버터(51)의 출력신호 B도 중간 전위가 되고, 트랜지스터(Tr1, Tr2)가 다 같이 온되어, 전원으로부터 그라운드 GND에 관통전류가 흐르게 된다. 이 트랜지스터(Tr1, Tr2)는 부하 구동능력이 큰 트랜지스터가 사용되어 있다. 따라서 트랜지스터(Tr1, Tr2)를 통해서 흐르는 관통전류는 수 10∼수 100 밀리 암페어로 상당히 큰 전류치가 된다. 따라서 소비전력이 증대해버리고 마는 문제가 있다. 또 래치업에 의한 오동작을 일으키는 원인이 된다.The output signal B of the level converter 51 also becomes an intermediate potential, and the transistors Tr1 and Tr2 are turned on together so that a through current flows from the power supply to the ground GND. As the transistors Tr1 and Tr2, transistors having a large load driving capability are used. Therefore, the through current flowing through the transistors Tr1 and Tr2 becomes a very large current value of several tens to several hundred milliamps. Therefore, there is a problem that power consumption increases. It may also cause malfunction due to latch-up.

본 발명의 목적은 복수의 전원전압으로 동작하는 반도체장치에 사용되는 레벨 컨버터에 있어서, 복수의 전원전압의 투입시기에 시간차가 있는 경우에도 안정하게 동작하는 레벨 컨버터를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a level converter which operates stably even when there is a time difference in the timing of inputting a plurality of power supply voltages in a semiconductor device operating in a plurality of power supply voltages.

도 1은 본 발명의 원리 설명도.1 is an explanatory view of the principle of the present invention.

도 2는 제1 실시예의 레벨 컨버터를 나타낸 회로도.Fig. 2 is a circuit diagram showing a level converter of the first embodiment.

도 3은 제2 실시예의 레벨 컨버터(초기치 1)를 나타낸 회로도.Fig. 3 is a circuit diagram showing the level converter (initial value 1) of the second embodiment.

도 4는 제2 실시예의 다른예의 레벨 컨버터(초기치 0)를 나타낸 회로도.Fig. 4 is a circuit diagram showing a level converter (initial value 0) of another example of the second embodiment.

도 5는 제3 실시예의 레벨 컨버터(초기치 0)를 나타낸 회로도.Fig. 5 is a circuit diagram showing a level converter (initial value 0) of the third embodiment.

도 6은 제3 실시예의 다른예의 레벨 컨버터(초기치 1)를 나타낸 회로도.Fig. 6 is a circuit diagram showing a level converter (initial value 1) of another example of the third embodiment.

도 7은 제4 실시예의 풀업저항제어 출력회로를 나타낸 회로도.Fig. 7 is a circuit diagram showing a pullup resistor control output circuit of a fourth embodiment.

도 8은 제5 실시예의 입출력회로를 나타낸 회로도.Fig. 8 is a circuit diagram showing an input / output circuit of the fifth embodiment.

도 9는 제5 실시예의 입출력회로의 다른예를 나타낸 회로도.Fig. 9 is a circuit diagram showing another example of the input / output circuit of the fifth embodiment.

도 10은 출력부를 나타낸 회로도.10 is a circuit diagram showing an output unit.

도 11은 종래의 레벨 컨버터를 나타낸 회로도.11 is a circuit diagram showing a conventional level converter.

도 12는 전원전압의 투입시간의 차를 나타낸 파형도.Fig. 12 is a waveform diagram showing a difference of input time of a power supply voltage.

도 1은 청구항 1항에 기재한 발명의 원리 설명도이다. 즉 레벨 컨버터는 입력 버퍼회로(100)와 출력 유지회로(102)를 갖춘 레벨 변환부(101)를 구비한다. 입력 버퍼회로(100)는 저전압전원에 의거한 진폭을 갖춘 2치 입력신호 A에 의해 한쌍의 버퍼신호 X1, X2를 레벨 변환부(101)에 출력한다. 레벨 변환부(101)는 상기 버퍼신호 X1, X2에 의거해서 2치 입력신호 A를 고전압전원에 의한 진폭의 2치 출력신호 Y로 변환하여 출력한다. 출력 유지회로(102)는 버퍼신호 X1, X2가 부정상태가 되었을 때, 상기 버퍼신호 X1, X2의 전위차에 의해 2치 출력신호 Y를 출력한다.1 is an explanatory view of the principle of the invention described in claim 1. In other words, the level converter includes a level converter 101 having an input buffer circuit 100 and an output holding circuit 102. The input buffer circuit 100 outputs the pair of buffer signals X1 and X2 to the level converter 101 by the binary input signal A having an amplitude based on the low voltage power supply. The level converting unit 101 converts the binary input signal A into a binary output signal Y having an amplitude by a high voltage power supply based on the buffer signals X1 and X2 and outputs it. The output holding circuit 102 outputs the binary output signal Y by the potential difference between the buffer signals X1 and X2 when the buffer signals X1 and X2 become negative.

청구항 2항에서는 청구항 1항에 기재의 레벨 컨버터에 있어서, 상기 출력 유지회로 및 레벨 변환부는 고전압전원으로 동작하는 제1 및 제2 CMOS 인버터의 입력단자와 출력단자가 서로 접속되어 구성된다.In the level converter according to claim 1, in the level converter according to claim 1, the output holding circuit and the level converting section are configured such that an input terminal and an output terminal of the first and second CMOS inverters operating with a high voltage power supply are connected to each other.

상기 입력 버퍼회로는 상기 제1 CMOS 인버터의 출력단자와 저전위측 전원 사이에 제1 입력 트랜지스터가 직렬로 접속되어 있음과 동시에, 상기 제2 CMOS 인버터의 출력단자와 저전위측 전원 사이에 제2 입력 트랜지스터가 직렬로 접속되어 구성되고, 상기 2치 입력신호에 의거해서 상기 제1 및 제2 입력 트랜지스터 중의 어느 한쪽을 온시킴으로써, 상기 버퍼신호가 출력된다.In the input buffer circuit, a first input transistor is connected in series between the output terminal of the first CMOS inverter and the low potential side power supply, and the second buffer is connected between the output terminal and the low potential side power supply of the second CMOS inverter. The input transistors are connected in series, and the buffer signal is output by turning on either one of the first and second input transistors based on the binary input signal.

청구항 3항에서는, 상기 출력 유지회로에는 고전압전원 투입시의 상기 2치 출력신호의 초기치를 설정하는 초기치 설정회로가 갖추어져 있다.The output holding circuit is provided with an initial value setting circuit for setting an initial value of the binary output signal when the high voltage power is turned on.

청구항 4항에서는 상기 초기치 설정회로는 상기 제1 및 제2 CMOS 인버터 중의 어느 한쪽의 출력단자가 용량을 통해서 고전위측 전원과 전전위측 전원 중의 어느 한쪽에 접속된다.In the initial value setting circuit, the output terminal of either of the first and second CMOS inverters is connected to either the high potential power source or the full potential source power supply via a capacitance.

청구항 5항에서는, 상기 초기치 설정회로는 상기 제1 및 제2 CMOS 인버터 중의 어느 한쪽의 출력단자와, 고전위측 전원 및 저전위측 전원 중의 어느 한쪽과의 사이에 개재되는 초기치설정용 트랜지스터와, 고전압전원의 투입에 따라 상기 초기치설정용 트랜지스터를 소정시간 온시키는 리세트신호 출력회로로 구성된다.6. The initial value setting circuit according to claim 5, wherein the initial value setting circuit comprises: an initial value setting transistor interposed between an output terminal of any one of the first and second CMOS inverters, and either one of a high potential side power supply and a low potential side power supply; And a reset signal output circuit for turning on the initial value setting transistor for a predetermined time in response to the power supply.

청구항 6항에서는 상기 초기치 설정회로는 상기 제1 및 제2 CMOS 인버터의 임계전압이 상이한 값으로 구성된다.The initial value setting circuit of claim 6, wherein the threshold voltages of the first and second CMOS inverters are different from each other.

청구항 7항에서는, 상기 초기치 설정회로는 상기 용량과, 임계전압이 상이한 값의 상기 제1 및 제2 CMOS 인버터로 구성된다.The initial value setting circuit of claim 7, wherein the initial value setting circuit comprises the first and second CMOS inverters having different values of the capacitance and the threshold voltage.

청구항 8항에서는, 청구항 1∼7항 중의 어느 1항에 기재한 레벨 컨버터의 2치 출력신호에 의거해서, 출력 버퍼회로가 구동되는 출력회로를 요지로 하고 있다.In Claim 8, based on the binary output signal of the level converter as described in any one of Claims 1-7, the output circuit which drives an output buffer circuit is made into the summary.

청구항 9에서는, 청구항 3∼7항 중의 어느 1항에 기재한 레벨 컨버터의 2치 출력신호에 의거해서, 저항을 거쳐서 고전위측전원에 접속된 풀업 제어용 트랜지스터가 개폐되는 출력회로를 요지로 하고 있다.In the ninth aspect of the present invention, there is provided an output circuit for opening and closing a pull-up control transistor connected to a high potential power supply via a resistance based on the binary output signal of the level converter according to any one of claims 3 to 7.

청구항 10항에서는 청구항 3∼7항 중의 어느 1항에 기재한 레벨 컨버터의 2치출력 신호에 의거해서, 출력 버퍼회로로부터 출력신호를 출력하는 출력모드와, 출력 버퍼회로의 출력신호를 부정상태로 하는 입력모드가 전환되는 입출력회로를 요지로 하고 있다.The output mode for outputting the output signal from the output buffer circuit and the output signal of the output buffer circuit in an indeterminate state based on the binary output signal of the level converter according to any one of claims 3 to 7. The input / output circuit in which the input mode is switched is made into a summary.

청구항 1항 기재의 발명에 의하면, 출력 유지회로(102)는 버퍼신호 X1, X2가 부정상태로 되었을 때에는 버퍼신호 X1, X2의 전위차에 의거해서 2치 출력신호 Y를 출력한다. 따라서 버퍼신호 X1, X2가 부정상태로 되었어도, 회로가 정상적으로 동작한다.According to the invention of claim 1, the output holding circuit 102 outputs the binary output signal Y based on the potential difference between the buffer signals X1 and X2 when the buffer signals X1 and X2 become in an indeterminate state. Therefore, the circuit operates normally even when the buffer signals X1 and X2 become negative.

청구항 2항 기재의 발명에 의하면, 2치 입력신호에 의거해서 상기 제1 및 제2 입력 트랜지스터 중의 어느 한쪽이 온됨으로써, 제1 및 제2 CMOS 인버터로부터 상기 2치 출력신호가 출력된다. 제1 및 제2 CMOS 인버터는 그 출력단자에 약간의 전위차가 존재하면, 그 전위차를 확대하도록 동작하기 때문에, 버퍼신호가 부정상태로 되었을 때에는 그 출력단자 중의 어느 한쪽은 H레벨, 다른 쪽은 L레벨이 된다. 따라서 2치 출력신호가 확실하게 출력된다.According to the invention of claim 2, the binary output signal is output from the first and second CMOS inverters by turning on either one of the first and second input transistors based on the binary input signal. The first and second CMOS inverters operate to enlarge the potential difference when there is a small potential difference in the output terminal. Therefore, when the buffer signal becomes in an indeterminate state, one of the output terminals is H level, and the other is L. It becomes a level. Therefore, the binary output signal is surely output.

청구항 3항 기재의 발명에 의하면, 초기치 설정회로는 고전압전원 투입시의 상기 2치 출력신호의 초기치를 설정한다. 따라서 고전압전원이 투입되면, 출력 유지회로로부터는 설정된 초기치의 2치 출력신호가 출력된다.According to the invention of claim 3, the initial value setting circuit sets the initial value of the binary output signal at the time of high voltage power supply. Therefore, when the high voltage power supply is turned on, the binary output signal of the set initial value is output from the output holding circuit.

청구항 4항 기재의 발명에 의하면, 고전위측 전원에 접속된 용량은 고전압전원이 투입되면, 접속된 출력단자의 전위를 끌어 올리는 식으로 작용한다. 또 저전위측 전원에 접속된 용량은 고전압전원이 투입되면, 접속된 출력단자의 전위를 끌어 내리는 식으로 작용한다. 따라서 상기 버퍼신호가 부정상태에서 고전압전원이 투입되었을 때 출력되는 2치 출력신호의 초기치가 2치 출력신호 중의 어느 쪽으로 결정된다.According to the invention of claim 4, the capacitance connected to the high potential power source acts to raise the potential of the connected output terminal when the high voltage power source is turned on. The capacitance connected to the low potential side power supply acts to lower the potential of the connected output terminal when the high voltage power supply is turned on. Therefore, the initial value of the binary output signal output when the high voltage power is turned on while the buffer signal is in an indeterminate state is determined to either of the binary output signals.

청구항 5항 기재의 발명에 의하면, 리세트신호 출력회로는 고전압전원이 투입되면, 소정시간 리세트신호를 출력한다. 고전위측 전원에 접속된 초기치설정용 트랜지스터는 고전압전원이 투입되면, 상기 리세트신호에 의거해서 온되어 CMOS 인버터 출력단자의 전위를 끌어 올리는 식으로 작용한다. 또 저전위측 전원에 접속된 초기치설정용 트랜지스터는 고전압전원이 투입되면, 상기 리세트신호에 의거해서 온되어 CMOS 인버터의 출력단자의 전위를 끌어 내리는 식으로 작용한다. 따라서 상기 버퍼신호가 부정상태에서 고전압전원이 투입되었을 때에 출력되는 2치 출력신호의 초기치가 2치 출력신호 중의 어느 쪽으로 결정된다.According to the invention of claim 5, the reset signal output circuit outputs the reset signal for a predetermined time when the high voltage power supply is turned on. The initial value setting transistor connected to the high potential power supply is turned on based on the reset signal when the high voltage power supply is turned on, thereby acting to raise the potential of the CMOS inverter output terminal. The initial value setting transistor connected to the low potential side power supply is turned on based on the reset signal when the high voltage power supply is turned on, thereby acting in such a manner as to lower the potential of the output terminal of the CMOS inverter. Therefore, the initial value of the binary output signal output when the high voltage power is turned on while the buffer signal is in an indeterminate state is determined to either of the binary output signals.

청구항 6항 기재의 발명에 의하면, 임계전압이 낮은 CMOS 인버터와 임계전압이 높은 CMOS 인버터에 고전압전원이 투입되면, 임계전압이 낮은 CMOS 인버터 쪽이 먼저 H레벨을 출력하기 때문에, 상기 버퍼신호가 부정상태에서 고전압전원이 투입되었을 때에 출력하는 2치 출력신호의 초기치가 2치 출력신호 중의 어느 것으로 결정된다.According to the invention of claim 6, when the high voltage power is supplied to the CMOS inverter having the low threshold voltage and the CMOS inverter having the high threshold voltage, the CMOS inverter having the low threshold voltage first outputs the H level, so that the buffer signal is undefined. In the state, the initial value of the binary output signal outputted when the high voltage power supply is turned on is determined as one of the binary output signals.

청구항 7항 기재의 발명에 의하면, 임계전압이 낮은 CMOS 인버터와 임계전압이 높은 CMOS 인버터에 고전압전원이 투입되면, 임계전압이 낮은 CMOS 인버터 쪽이 먼저 H레벨을 출력하기 때문에, 상기 용량의 작용에 가세하여 확실하게 상기 초기치가 결정된다.According to the invention of claim 7, when a high voltage power source is applied to a CMOS inverter having a low threshold voltage and a CMOS inverter having a high threshold voltage, the CMOS inverter having a low threshold voltage first outputs an H level. In addition, the initial value is reliably determined.

청구항 8항 기재의 발명에 의하면, 청구항 1∼7항 중의 어느 1항에 기재된 레벨 컨버터의 2치 출력신호에 의거해서 출력 버퍼회로가 구동되기 때문에, 출력회로가 정상적으로 동작한다.According to the invention of claim 8, since the output buffer circuit is driven based on the binary output signal of the level converter according to any one of claims 1 to 7, the output circuit operates normally.

청구항 9항 기재의 발명에 의하면, 청구항 3∼7항 중의 어느 1항 기재의 레벨 컨버터의 2치 출력신호에 의거해서, 저항을 통해 고전위측 전원에 접속된 풀업제어용 트랜지스터가 개폐하기 때문에, 버퍼신호가 부정상태에서 고전압전원이 투입되었을 때의 풀업 초기상태가 설정된다.According to the invention of claim 9, since the pull-up control transistor connected to the high potential side power supply via a resistor opens and closes based on the binary output signal of the level converter according to any one of claims 3 to 7, a buffer signal. Is set to the initial state of the pull-up when the high-voltage power is turned on in the negative state.

청구항 10항 기재의 발명에 의하면, 청구항 3∼7항 중의 어느 1항 기재의 레벨 컨버터의 2치 출력신호에 의거해서, 출력 버퍼회로로부터 출력신호를 출력하는 출력모드와 출력 버퍼회로의 출력신호를 부정상태로 하는 입력모드가 전환되기 때문에, 고전압전원이 투입되었을 때의 모드의 초기상태가 설정된다.According to the invention of claim 10, the output mode of the output mode and the output buffer circuit outputting the output signal from the output buffer circuit based on the binary output signal of the level converter according to any one of claims 3 to 7. Since the input mode to be in a negative state is switched, the initial state of the mode when the high voltage power is turned on is set.

[실시예]EXAMPLE

(제1 실시예)(First embodiment)

도 2는 본 발명을 구체화한 레벨 컨버터의 제1 실시예를 나타낸다.2 shows a first embodiment of a level converter incorporating the present invention.

P채널 MOS 트랜지스터(Tr11)와 N채널 MOS 트랜지스터(Tr12)로 구성되는 제1 CMOS 인버터(2)의 출력단자는, P채널 MOS 트랜지스터(Tr13)와 N채널 MOS 트랜지스터(Tr14)로 구성되는 제2 CMOS 인버터(3)의 입력단자에 접속되어 있다. 또 제2 CMOS 인버터(3)의 출력단자는 제1 CMOS 인버터(2)의 입력단자에 접속되어 있다. 본 실시예에서는 제1 및 제2 CMOS 인버터(2, 3)가 출력 유지회로 및 레벨 변환부를 구성하고 있다.The output terminal of the first CMOS inverter 2 composed of the P-channel MOS transistor Tr11 and the N-channel MOS transistor Tr12 is the second CMOS composed of the P-channel MOS transistor Tr13 and the N-channel MOS transistor Tr14. It is connected to the input terminal of the inverter 3. The output terminal of the second CMOS inverter 3 is connected to the input terminal of the first CMOS inverter 2. In this embodiment, the first and second CMOS inverters 2 and 3 constitute an output holding circuit and a level converter.

제1 CMOS 인버터(2)의 출력단자는 N채널 MOS 트랜지스터로 구성되는 제1 입력 트랜지스터(Tr15)의 드레인에 접속되고, 제2 CMOS 인버터(3)의 출력단자는 N채널 MOS 트랜지스터로 구성되는 제2 입력 트랜지스터(Tr16)의 드레인에 접속되어 있다. 상기 제1 및 제2 입력 트랜지스터(Tr15, Tr16)의 소스는 그라운드 GND에 접속되어 있다. 본 실시예에서는 제1 및 제2 입력 트랜지스터(Tr15, Tr16)가 입력 버퍼회로를 구성하고 있다.The output terminal of the first CMOS inverter 2 is connected to the drain of the first input transistor Tr15 composed of the N-channel MOS transistors, and the output terminal of the second CMOS inverter 3 has a second input composed of the N-channel MOS transistors. It is connected to the drain of the transistor Tr16. Sources of the first and second input transistors Tr15 and Tr16 are connected to ground GND. In this embodiment, the first and second input transistors Tr15 and Tr16 form an input buffer circuit.

상기 제2 CMOS 인버터(3)의 출력단자, 즉 노드(N3)는 P채널 MOS 트랜지스터(Tr17)와 N채널 MOS 트랜지스터(Tr18)로 구성되는 제2 CMOS 인버터(4)의 입력단자에 접속되어 있다. 그리고 본 실시예에서는 제1∼제3 CMOS 인버터(2, 3, 4)에는 고전압전원인 5v의 전원이 공급되어 있다. 또 상기 트랜지스터(Tr15, Tr16)의 전류구동 능력은 상기 트랜지스터(Tr11, Tr13)의 전류구동 능력보다 커지도록 설정된다.The output terminal of the second CMOS inverter 3, that is, the node N3, is connected to the input terminal of the second CMOS inverter 4 composed of the P-channel MOS transistor Tr17 and the N-channel MOS transistor Tr18. . In the present embodiment, the first to third CMOS inverters 2, 3, and 4 are supplied with 5v of high voltage power. The current driving capability of the transistors Tr15 and Tr16 is set to be larger than the current driving capability of the transistors Tr11 and Tr13.

상기 트랜지스터(Tr16)의 게이트에는 2치 입력신호인 입력신호 A가 입력되고, 상기 트랜지스터(Tr15)의 게이트에는 상기 입력신호 A의 반전신호 A바가 입력된다. 상기 입력신호 A, A바는 저전압전원인 3v의 전원으로 동작하는 내부회로로부터 출력되고, 그 진폭은 그라운드 레벨로부터 3v까지의 범위이다.An input signal A, which is a binary input signal, is input to the gate of the transistor Tr16, and an inverted signal A bar of the input signal A is input to the gate of the transistor Tr15. The input signals A and A are output from an internal circuit operating with a power supply of 3v which is a low voltage power supply, and their amplitude is in the range from ground level to 3v.

이와 같이 구성된 레벨 컨버터(1)에서는 입력신호 A가 H레벨(3v), 입력신호 A바가 L레벨(그라운드 레벨)이 되면, 트랜지스터(Tr16)가 온됨과 동시에, 트랜지스터(Tr15)가 오프 된다. 그렇게 되면 트랜지스터(Tr11)가 온, 트랜지스터(Tr12)가 오프됨과 동시에, 트랜지스터(Tr14)가 온, 트랜지스터(Tr13)가 오프 된다. 이 때 노드(N3)는 L레벨(그라운드 레벨)이며, 제3 CMOS 인버터(4)에 2치 출력신호로서의 L레벨(그라운드 레벨)이 입력되고, 제3 CMOS 인버터(4)로부터 H레벨(5v)의 출력신호 B가 출력된다.In the level converter 1 configured as described above, when the input signal A becomes H level 3v and the input signal A bar becomes L level (ground level), the transistor Tr16 is turned on and the transistor Tr15 is turned off. In this case, the transistor Tr11 is turned on and the transistor Tr12 is turned off, and the transistor Tr14 is turned on and the transistor Tr13 is turned off. At this time, the node N3 is at an L level (ground level), and an L level (ground level) as a binary output signal is input to the third CMOS inverter 4, and the H level 5v is input from the third CMOS inverter 4. Is output.

입력신호 A가 L레벨(그라운드 레벨), 입력신호 A바가 H레벨(3v)이 되면, 트랜지스터(Tr16)가 오프됨과 동시에, 트랜지스터(Tr15)가 온된다. 그렇게 되면 트랜지스터(Tr13)가 온, 트랜지스터(Tr14)가 오프됨과 동시에, 트랜지스터(Tr12)가 온, 트랜지스터(Tr11)가 오프된다. 이 때 노드(N3)는 H레벨(5v)이며, 제3 CMOS 인버터(4)에 2치 출력신호로서의 H레벨(5v)이 입력되고, 제3 CMOS 인버터(4)로부터는 L레벨(그라운드 레벨)의 출력신호 B가 출력된다.When the input signal A becomes L level (ground level) and the input signal A bar becomes H level 3v, the transistor Tr16 is turned off and the transistor Tr15 is turned on. In this case, the transistor Tr13 is turned on and the transistor Tr14 is turned off, and the transistor Tr12 is turned on and the transistor Tr11 is turned off. At this time, the node N3 is at the H level 5v, and the H level 5v as a binary output signal is input to the third CMOS inverter 4, and the L level (ground level) is input from the third CMOS inverter 4. Output signal B is outputted.

따라서 이 레벨 컨버터(1)에서는 그 진폭이 그라운드 레벨로부터 3v가 되는 입력신호 A, A바가 그라운드 레벨로부터 5v의 진폭이 되는 출력신호 B로 변환된다.Therefore, in this level converter 1, the input signals A and A whose amplitude is 3v from the ground level are converted into the output signal B whose amplitude is 5v from the ground level.

이 레벨 컨버터(1)를 갖춘 반도체장치에 대한 전원 공급시에 3v의 전원 공급에 앞서서 5v의 전원이 공급되면, 상기 입력신호 A, A바는 다 같이 L레벨이지만, 레벨 컨버터(1)에는 5v의 전원이 공급된다.If 5v of power is supplied before power supply of 3v at the time of supplying power to the semiconductor device with the level converter 1, the input signals A and A are both L level, but the level converter 1 is 5v. Power is supplied.

그렇게 되면 트랜지스터(Tr15, Tr16)는 다 같이 오프되어 있으나, 레벨 컨버터(1)에 대한 5v의 전원 공급에 의해, 제1 및 제2 CMOS 인버터(2, 3)는 그 출력단자전압에 약간의 전위차가 존재하면, 그 전위차를 확대하도록 동작하므로, 그 출력단자전압은 한쪽이 H레벨, 다른 쪽이 L레벨이 된다. 따라서 노드(N3)는 L레벨(그라운드 레벨)이든지 H레벨(5v)이든지 어느 한쪽으로 되어, 제3 CMOS 인버터(4)로부터 H레벨(5v)이든지 L레벨(그라운드 레벨)이든지 어느 한쪽의 출력신호 B가 출력된다.In this case, the transistors Tr15 and Tr16 are turned off together, but by supplying 5v of power to the level converter 1, the first and second CMOS inverters 2 and 3 have a slight potential difference to their output terminal voltages. If is present, the potential difference is increased so that the output terminal voltage becomes H level on one side and L level on the other. Therefore, the node N3 becomes either the L level (ground level) or the H level 5v, and either output signal from the third CMOS inverter 4 is either the H level 5v or the L level (ground level). B is output.

다음에 상기한 바와 같은 제1 실시예에서의 특징적인 작용효과를 하기에 기재한다.Next, the characteristic effects in the first embodiment as described above are described below.

(1) 본 실시예의 레벨 컨버터(1)에서는, 입력신호 A, A바가 다 같이 L레벨일 때에 5v의 전원전압이 투입되면, 제1 및 제2 CMOS 인버터(2, 3)으로 구성된 출력 유지회로에 의해 노드(N3)가 L레벨(그라운드 레벨)이든지 H레벨(5v)이든지 어느 한쪽이 되도록 하였다. 따라서 레벨 컨버터(1)에서 전원으로부터 그라운드 GND에 관통전류가 흐르는 일이 없으며, 출력신호 B가 중간 전위로 되는 일도 없다. 그 결과, 반도체장치의 저소비전력화를 도모하면서 회로의 정상동작이 보증된다.(1) In the level converter 1 of the present embodiment, when the power supply voltage of 5v is input when the input signals A and A are both at the L level, the output holding circuit composed of the first and second CMOS inverters 2 and 3 is provided. Thus, the node N3 is either at the L level (ground level) or at the H level 5v. Therefore, in the level converter 1, no through current flows from the power supply to the ground GND, and the output signal B does not become an intermediate potential. As a result, normal operation of the circuit is ensured while lowering the power consumption of the semiconductor device.

(제2 실시예)(2nd Example)

도 3은 제2 실시예를 나타낸다. 이 제2 실시예의 레벨 컨버터(10)는 제1 실시예의 레벨 컨버터(1)에 제1 및 제2 용량(C1, C2)을 부가한 것이며, 제1 실시예와 동일 구성부분에는 동일 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.3 shows a second embodiment. In the level converter 10 of the second embodiment, the first and second capacitors C1 and C2 are added to the level converter 1 of the first embodiment, and the same components as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The description is omitted.

상기 제1 CMOS 인버터(2)의 출력단자, 즉 노드(N4)는 제1 용량(C1)을 통해서 5v의 전원에 접속되어 있다. 상기 노드(N3)는 제2 용량(C2)을 통해서 그라운드 GND에 접속되어 있다. 본 실시예에서는 이와 같이 접속된 제1 및 제2 용량(C1, C2)이 초기치 설정회로를 구성하고 있다.The output terminal of the first CMOS inverter 2, that is, the node N4, is connected to a power supply of 5v through the first capacitor C1. The node N3 is connected to the ground GND through the second capacitor C2. In this embodiment, the first and second capacitors C1 and C2 connected in this way constitute an initial value setting circuit.

이와 같이 구성된 레벨 컨버터(10)에서는, 제1 실시예의 레벨 컨버터(1)와 마찬가지 동작으로, 그 진폭이 그라운드 레벨로부터 3v가 되는 입력신호 A가 그라운드 레벨로부터 5v의 진폭이 되는 출력신호 B로 변환된다.In the level converter 10 configured as described above, in the same operation as the level converter 1 of the first embodiment, the input signal A whose amplitude is 3v from the ground level is converted into the output signal B whose amplitude is 5v from the ground level. do.

이 레벨 컨버터(10)를 갖춘 반도체장치에 대한 전원 공급시에 3v의 전원 공급에 앞서 5v의 전원이 공급되면, 상기 입력신호 A, A바는 다 같이 L레벨이지만 레벨 컨버터(10)에는 5v의 전원이 공급된다.If 5v of power is supplied prior to supply of 3v at the time of supplying power to the semiconductor device with the level converter 10, the input signals A and A are both L level, but the level converter 10 has 5v of power. Power is supplied.

트랜지스터(Tr15, Tr16)가 다 같이 오프되어 있을 때, 레벨 컨버터(10)에 5v의 전원전압이 투입되면, 제1 및 제2 용량(C1, C2)은 커플링현상을 일으킨다. 이 커플링현상은 상기 노드(N4)의 레벨을 H레벨을 향해 끌어 올리는 식으로, 그리고 노드(N3)의 레벨을 L레벨을 향해 끌어 내리는 식으로 작용한다.When the transistors Tr15 and Tr16 are turned off together, when the power supply voltage of 5v is input to the level converter 10, the first and second capacitors C1 and C2 cause a coupling phenomenon. This coupling phenomenon works by raising the level of the node N4 toward the H level and by pulling the level of the node N3 toward the L level.

이 상태에서 제1 및 제2 CMOS 인버터(2, 3)가 동작함으로써, 노드(N3)는 L레벨(그라운드 레벨)이 되고, 제3 CMOS 인버터(4)로부터는 H레벨(5v)의 출력신호 B가 출력된다. 즉 전원이 투입되어, 트랜지스터(Tr15, Tr16)가 다 같이 오프되어 있을 때의 레벨 컨버터(10)의 초기치는 1이 된다.By operating the first and second CMOS inverters 2 and 3 in this state, the node N3 becomes L level (ground level) and the output signal of the H level 5v from the third CMOS inverter 4. B is output. That is, the initial value of the level converter 10 when the power is turned on and the transistors Tr15 and Tr16 are turned off together becomes one.

상기와 같은 제2 실시예에서의 특징적인 작용효과를 하기에 기재한다.The characteristic effects in the second embodiment as described above are described below.

(1) 본 실시예의 레벨 컨버터(10)에서는, 입력신호 A, A바가 다 같이 L레벨일 때에 5v의 전원전압이 투입되면, 상기 제1 실시예와 마찬가지의 작용에 부가해서, 제1 및 제2 용량(C1, C2)이 일으키는 커플링현상에 의해 유지회로에 유지되는 신호가 일정치가 되고, 출력신호 B는 H레벨(5v)이 된다. 따라서 제1 실시예의 효과에 부가해서 트랜지스터(Tr15, Tr16)가 다 같이 오프되어 있을 때의 레벨 컨버터(10)의 초기치를 1로 할 수가 있다. 그 결과 다음 단의 회로 동작을 확실하게 제어할 수가 있다.(1) In the level converter 10 of the present embodiment, when the power supply voltage of 5v is input when the input signals A and A are both at the L level, in addition to the same operation as in the first embodiment, the first and the first Due to the coupling phenomenon caused by the two capacitors C1 and C2, the signal held in the holding circuit becomes a constant value, and the output signal B becomes the H level 5v. Therefore, in addition to the effect of the first embodiment, the initial value of the level converter 10 when the transistors Tr15 and Tr16 are both turned off can be set to one. As a result, the circuit operation of the next stage can be reliably controlled.

상기 제2 실시예는 하기와 같이 변경하여도 좋다.The second embodiment may be modified as follows.

○ 도 4에 나타낸 바와 같이 노드(N4)를 제1 용량(C1)을 통해서 그라운드 GND에 접속하고, 노드(N3)를 제2 용량(C2)을 통해서 5v의 전원에 접속하여도 좋다.As shown in Fig. 4, the node N4 may be connected to the ground GND via the first capacitor C1, and the node N3 may be connected to the power supply of 5v via the second capacitor C2.

이와 같이 접속된 레벨 컨버터(15)에서는, 제2 실시예의 레벨 컨버터(10)와 마찬가지로 유지회로에 유지되는 신호가 일정치가 되고, 출력신호 B는 L레벨(그라운드 레벨)이 된다. 따라서 제1 실시예의 효과에 부가해서 전원 투입시의 레벨 컨버터(15)의 초기치를 0으로 할 수가 있다. 그 결과 다음 단의 회로 동작을 확실하게 제어할 수가 있다.In the level converter 15 connected in this manner, the signal held in the holding circuit becomes a constant value similarly to the level converter 10 of the second embodiment, and the output signal B becomes L level (ground level). Therefore, in addition to the effects of the first embodiment, the initial value of the level converter 15 at the time of power supply can be set to zero. As a result, the circuit operation of the next stage can be reliably controlled.

(제3 실시예)(Third Embodiment)

도 5는 제3 실시예를 나타낸다. 이 제3 실시예의 레벨 컨버터(20)에서는, 제1 실시예의 레벨 컨버터(1)에 N채널 MOS 트랜지스터로 구성되는 초기치설정용 트랜지스터(Tr20) 및 리세트신호 출력회로(21)를 부가한 것이며, 제1 실시예와 동일 구성부분에 대해서는 동일 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.5 shows a third embodiment. In the level converter 20 of this third embodiment, the initial value setting transistor Tr20 and reset signal output circuit 21 constituted of N-channel MOS transistors are added to the level converter 1 of the first embodiment. The same components as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

상기 제1 CMOS 인버터(2)의 출력단자, 즉 노드(N4)는 N채널 MOS 트랜지스터(tr20)의 드레인에 접속되어 있다. 상기 트랜지스터(Tr20)의 소스는 그라운드 GND에 접속되어 있다. 상기 트랜지스터(Tr20)의 게이트는 리세트신호 출력회로(21)에 접속되어 있다. 본 실시예에서는, 이와 같이 접속된 트랜지스터(Tr20) 및 리세트신호 출력회로(21)가 초기치 설정회로를 구성하고 있다.The output terminal of the first CMOS inverter 2, that is, the node N4, is connected to the drain of the N-channel MOS transistor tr20. The source of the transistor Tr20 is connected to ground GND. The gate of the transistor Tr20 is connected to the reset signal output circuit 21. In this embodiment, the transistor Tr20 and the reset signal output circuit 21 connected in this way constitute an initial value setting circuit.

레세트신호 출력회로(21)는 5v의 전원전압으로 동작하고, 전원이 투입되었을 때 소정시간 H레벨이 되는 펄스신호를 리세트신호로서 출력하는 회로이다. 또한 상기 리세트신호의 펄스 폭은 전원이 투입되고 나서 트랜지스터(Tr20)의 온동작에 의거해서 노드(N4)의 전위를 노드(N3)보다 확실하게 저레벨로 하기 위해 충분한 시간으로 설정되어 있다.The reset signal output circuit 21 is a circuit which operates at a power supply voltage of 5v and outputs, as a reset signal, a pulse signal that becomes H level for a predetermined time when the power is turned on. In addition, the pulse width of the reset signal is set at a time sufficient to ensure that the potential of the node N4 is lower than the node N3 at a low level based on the on operation of the transistor Tr20 after the power is turned on.

이와 같이 구성된 레벨 컨버터(20)에서는, 제1 실시예의 레벨 컨버터(1)와 마찬가지 동작으로, 그 진폭이 그라운드 레벨로부터 3v가 되는 입력신호 A가 그라운드 레벨로부터 5v의 진폭이 되는 출력신호 B로 변환된다.In the level converter 20 configured as described above, in the same operation as the level converter 1 of the first embodiment, the input signal A whose amplitude is 3v from the ground level is converted into the output signal B whose amplitude is 5v from the ground level. do.

이 레벨 컨버터(20)를 갖춘 반도체장치에 대한 전원 공급시에 3v의 전원 공급에 앞서 5v의 전원이 공급되면, 상기 입력신호 A, A바는 다 같이 L레벨이지만 레벨 컨버터(20)에는 5v의 전원이 공급된다.If 5v of power is supplied prior to supply of 3v of the power supply to the semiconductor device with the level converter 20, the input signals A and A are both L level, but the level converter 20 has 5v of power. Power is supplied.

트랜지스터(Tr15, Tr16)가 다 같이 오프되어 있을 때, 레벨 컨버터(20)에 5v의 전원전압이 투입되면, 리세트신호 출력회로(21)로부터는 리세트신호가 출력되고, 상기 트랜지스터(Tr20)는 온된다. 그렇게 되면 노드(N4)가 노드(N3)보다 저전위가 된다.When the transistors Tr15 and Tr16 are turned off together, when a power supply voltage of 5v is applied to the level converter 20, a reset signal is output from the reset signal output circuit 21, and the transistor Tr20 is supplied. Comes on. The node N4 then becomes lower than the node N3.

이 상태에서 제1 및 제2 CMOS 인버터(2, 3)가 동작함으로써, 노드(N4)가 L레벨(그라운드 레벨), 노드(N3)가 H레벨(5v)가 되고, 제3 CMOS 인버터(4)로부터는 L레벨(그라운드 레벨)의 출력신호 B가 출력된다. 즉 전원이 투입되어, 트랜지스터(Tr15, Tr16)가 다 같이 오프되어 있을 때의 레벨 컨버터(20)의 초기치는 0이 된다.By operating the first and second CMOS inverters 2 and 3 in this state, the node N4 becomes the L level (ground level), the node N3 becomes the H level 5v, and the third CMOS inverter 4 ) Outputs an output signal B of L level (ground level). That is, the initial value of the level converter 20 when the power is turned on and the transistors Tr15 and Tr16 are turned off together is zero.

상기와 같은 제3 실시예에서의 특징적인 작용효과를 하기에 기재한다.The characteristic effects in the third embodiment as described above are described below.

(1) 본 실시예의 레벨 컨버터(20)에서는, 입력신호 A, A바가 다 같이 L레벨일 때에 5v의 전원전압이 투입되면, 상기 트랜지스터(Tr20)가 온되어 노드(N4)가 노드(N3)보다 끌어 내려지기 때문에, 유지회로의 동작에 의해 노드(N4)가 L레벨(그라운드 레벨), 노드(N3)가 H레벨(5v)이 되고, 출력신호 B는 L레벨(그라운드 레벨)이 된다.(1) In the level converter 20 of the present embodiment, when the power supply voltage of 5v is input when the input signals A and A are both at the L level, the transistor Tr20 is turned on so that the node N4 is turned on by the node N3. Since it is pulled down further, the node N4 becomes L level (ground level), the node N3 becomes H level 5v by the operation of the holding circuit, and the output signal B becomes L level (ground level).

따라서 제1 실시예의 효과에 부가해서 트랜지스터(Tr15, Tr16)가 다 같이 오프되어 있을 때의 레벨 컨버터(20)의 초기치를 0으로 할 수가 있다. 그 결과 다음 단의 회로 동작을 확실하게 제어할 수가 있다.Therefore, in addition to the effects of the first embodiment, the initial value of the level converter 20 when the transistors Tr15 and Tr16 are both turned off can be zero. As a result, the circuit operation of the next stage can be reliably controlled.

(2) 본 실시예의 레벨 컨버터(20)에서는, 상기 제2 실시예의 제1 및 제2 용량(C1, C2)을 필요로 하지 않고, 트랜지스터(Tr20) 및 리세트신호 출력회로(21)를 설치한 구성으로 초기치를 설정 할 수 있다. 또 일반적인 반도체장치에는 파워 온 리세트회로가 내장되어 있는 경우가 많기 때문에, 리세트신호 출력회로(21)는 특히 설치할 필요가 없다. 따라서 반도체장치의 레이아우트 면적에서 레벨 컨버터(20)가 점하는 면적을 작게 할 수가 있다.(2) In the level converter 20 of the present embodiment, the transistors Tr20 and the reset signal output circuit 21 are provided without requiring the first and second capacitors C1 and C2 of the second embodiment. You can set the initial value in one configuration. In addition, since a power-on reset circuit is often built in a general semiconductor device, the reset signal output circuit 21 does not need to be particularly provided. Therefore, the area occupied by the level converter 20 in the layout area of the semiconductor device can be reduced.

상기 제3 실시예는 하기와 같이 변경하여 실시하여도 좋다.The third embodiment may be modified as follows.

○ 도 6에 나타낸 바와 같이 상기 트랜지스터(Tr20)의 드레인을 상기 노드(N3)에 접속하여도 좋다.As shown in Fig. 6, the drain of the transistor Tr20 may be connected to the node N3.

이와 같이 접속된 레벨 컨버터(25)에서는, 제3 실시예의 레벨 컨버터(20)와 마찬가지 동작으로 트랜지스터(Tr20)가 온되어 노드(N3)가 노드(N4)보다 끌어 내려지기 때문에, 출력신호 B는 H레벨(5v)이 된다. 따라서 제1 실시예의 효과에 부가해서 전원 투입시의 레벨 컨버터(25)의 초기치를 1로 할 수가 있다. 그 결과 다음 단의 회로 동작을 확실하게 제어할 수가 있다. 또한 제3 실시예의 효과 (2)와 마찬가지 효과를 얻을 수가 있다.In the connected level converter 25, since the transistor Tr20 is turned on in the same operation as the level converter 20 of the third embodiment, and the node N3 is pulled down than the node N4, the output signal B is It becomes H level 5v. Therefore, in addition to the effect of the first embodiment, the initial value of the level converter 25 at the time of power supply can be set to one. As a result, the circuit operation of the next stage can be reliably controlled. In addition, the same effects as in the effect (2) of the third embodiment can be obtained.

(제4 실시예)(Example 4)

도 7은 본 발명을 풀업저항제어 출력회로로 구체화한 제4 실시예를 나타낸다. 그리고 이 풀업 제항제어의 출력회로에서는 제2 실시예의 레벨 컨버터(10)를 사용하고 있기 때문에, 레벨 컨버터(10)의 작용에 대한 설명은 생략한다.Fig. 7 shows a fourth embodiment in which the present invention is embodied as a pull-up resistance control output circuit. Since the output circuit of the pull-up claim control uses the level converter 10 of the second embodiment, the description of the operation of the level converter 10 is omitted.

3v의 전원전압으로 동작하는 내부회로(50)로부터의 제어신호 P는 레벨 컨버터(10)에 입력됨과 동시에, 3v의 전원전압으로 동작하는 인버터(31)에서 반전되어 신호 P바로서 레벨 컨버터(10)에 입력된다.The control signal P from the internal circuit 50 operating at the power supply voltage of 3v is inputted to the level converter 10 and inverted at the inverter 31 operating at the power supply voltage of 3v and is converted to the level converter 10 as the signal P bar. ) Is entered.

레벨 컨버터(10)에서는, 그 진폭이 그라운드 레벨로부터 3v가 되는 신호 P, P바가 그라운드 레벨로부터 5v의 진폭이 되는 신호 Q로 변환된다.In the level converter 10, signals P and P bars whose amplitude is 3v from the ground level are converted into signals Q having an amplitude of 5v from the ground level.

레벨 컨버터(10)로부터 출력되는 신호 Q는 P채널 MOS 트랜지스터로 구성된 풀업제어용 트랜지스터(Tr30)의 게이트에 입력된다. 트랜지스터(Tr30)의 소스는 저항 R를 통해서 5v의 전원에 접속되고, 트랜지스터(Tr30)의 드레인은 외부단자(32)에 접속되어 있다. 그리고 본 실시예에서는 레벨 컨버터(10), 저항 R 및 트랜지스터(Tr30)로 풀업저항제어 출력회로가 구성되어 있다.The signal Q output from the level converter 10 is input to the gate of the pull-up control transistor Tr30 constituted of the P-channel MOS transistor. The source of the transistor Tr30 is connected to the power supply of 5v through the resistor R, and the drain of the transistor Tr30 is connected to the external terminal 32. In this embodiment, the pull-up resistor control output circuit is composed of the level converter 10, the resistor R and the transistor Tr30.

이와 같이 구성된 풀업저항제어 출력회로에서는, 제어신호 P가 L레벨(그라운드 레벨), 신호 P바가 H레벨(3v)이 되면, 신호 Q가 L레벨(그라운드 레벨)이 되며, 트랜지스터(Tr30)가 온되고, 외부단자(32)로부터 출력되는 출력전압은 5v가 된다.In the pull-up resistor control output circuit configured as described above, when the control signal P becomes L level (ground level) and the signal P bar becomes H level (3v), the signal Q becomes L level (ground level), and the transistor Tr30 is turned on. The output voltage output from the external terminal 32 is 5v.

또 제어신호 P가 H레벨(3v), 신호 P바가 L레벨(그라운드 레벨)이 되면, 신호 Q가 H레벨(5v)가 되며, 트랜지스터(Tr30)이 오프되고, 외부단자(32)는 고 임피던스상태가 된다.When the control signal P becomes H level 3v and the signal P bar becomes L level (ground level), the signal Q becomes H level 5v, the transistor Tr30 is turned off, and the external terminal 32 has a high impedance. It becomes a state.

상술한 바와 같이 상기 레벨 컨버터(10)에 전원 투입시의 신호 Q의 초기치는 H레벨(5v)이다. 따라서 외부단자(32) 전원 투입시의 초기상태는 고 임피던스상태가 된다.As described above, the initial value of the signal Q when power is supplied to the level converter 10 is the H level 5v. Therefore, the initial state when the external terminal 32 is turned on becomes a high impedance state.

상기와 같이 제4 실시예에서의 특징적인 작용효과를 하기에 기재한다.As described above, the characteristic effects in the fourth embodiment are described below.

(1) 본 실시예의 풀업저항제어 출력회로에서는, 입력되는 신호 P, P바가 다 같이 L레벨일 때에 5v의 전원전압이 투입되면, 레벨 컨버터(10)에서 H레벨(5v)의 신호 Q가 출력되고, 외부단자(32)는 고 임피던스상태가 된다.(1) In the pull-up resistor control output circuit of the present embodiment, when the power supply voltage of 5v is supplied when the input signals P and P bars are both at L level, the level converter 10 outputs the signal Q of the H level 5v. The external terminal 32 is in a high impedance state.

따라서 그 진폭이 그라운드 레벨로부터 3v가 되는 제어신호 P로 풀업저항제어 출력회로를 제어 가능하게 하면서, 즉 저소비전력화를 도모하면서, 풀업저항제어 출력회로의 정상동작이 보증된다. 또 신호 P, P바가 다 같이 L레벨일 때의 풀업저항제어 출력회로의 동작 초기상태를 고 임피던스상태로 할 수가 있다.Therefore, the normal operation of the pull-up resistor control output circuit is ensured while enabling the pull-up resistor control output circuit to be controlled by the control signal P whose amplitude is 3v from the ground level. In addition, the initial state of the operation of the pull-up resistor control output circuit when the signals P and P bars are both at the L level can be set to the high impedance state.

(제5 실시예)(Example 5)

도 8은 본 발명을 입출력회로(40)로 구체화한 제5 실시예를 나타낸다. 그리고 이 입출력회로(40)에서는, 제2 실시예의 레벨 컨버터(10)(초기치 1) 및 다른예의 레벨 컨버터(15)(초기치 0)를 사용하고 있기 때문에, 레벨 컨버터(10, 15)의 작용에 대한 설명은 생략한다.8 shows a fifth embodiment in which the present invention is embodied in an input / output circuit 40. In this input / output circuit 40, since the level converter 10 (initial value 1) of the second embodiment and the level converter 15 (initial value 0) of another example are used, the operation of the level converters 10 and 15 is prevented. The description is omitted.

내부회로로부터 출력되는 입출력 제어신호 C는 단자(41)를 출력단자로 하여 사용할 때 H레벨이 되는 신호이다. 또 내부회로로부터 출력되는 데이터 D는 단자(41)를 출력단자로서 사용할 때, 단자(41)로부터 출력된다. 그리고 이 신호 C. D의 진폭은 그라운드 레벨로부터 3v이다.The input / output control signal C output from the internal circuit is a signal that becomes H level when the terminal 41 is used as the output terminal. The data D output from the internal circuit is output from the terminal 41 when the terminal 41 is used as the output terminal. The amplitude of this signal C. D is 3v from the ground level.

이 입출력회로(40)에서, 입출력 제어신호 C는 낸드회로(42)에 입력됨과 동시에, 인버터(43)를 통해서 노어회로(44)에 입력된다. 데이터 D는 낸드회로(42)에 입력됨과 동시에, 노어회로(44)에 입력된다.In this input / output circuit 40, the input / output control signal C is input to the NAND circuit 42 and also to the NOR circuit 44 through the inverter 43. The data D is input to the NAND circuit 42 and to the NOR circuit 44.

낸드회로(42)의 출력신호 E는 상기 레벨 컨버터(10)에 입력됨과 동시에, 인버터(45)에서 반전되어 신호 E바로서 레벨 컨버터(10)에 입력된다. 노어회로(44)의 출력신호 F는 상기 레벨 컨버터(15)에 입력됨과 동시에 인버터(46)에서 반전되어 신호 F바로서 레벨 컨버터(15)에 입력된다. 그리고 상기 각 논리회로(42∼46)는 3v의 전원으로 동작한다.The output signal E of the NAND circuit 42 is input to the level converter 10, and is inverted by the inverter 45 and input to the level converter 10 as a signal E bar. The output signal F of the NOR circuit 44 is input to the level converter 15 and inverted by the inverter 46 and input to the level converter 15 as a signal F bar. Each of the logic circuits 42 to 46 operates with a 3v power supply.

레벨 컨버터(10)로부터 출력되는 신호 G는 P채널 MOS 트랜지스터로 구성된 제1 입출력 트랜지스터(Tr40)의 게이트에 입력된다. 트랜지스터(Tr40)의 소스는 5v의 전원에 접속되어 있다. 레벨 컨버터(15)로부터 출력되는 신호 H는 N채널 MOS 트랜지스터로 구성된 제2 입출력 트랜지스터(Tr41)의 게이트에 입력된다. 트랜지스터(Tr41)의 소스는 그라운드 GND에 접속되어 있다.The signal G output from the level converter 10 is input to the gate of the first input / output transistor Tr40 composed of the P-channel MOS transistor. The source of the transistor Tr40 is connected to a power supply of 5v. The signal H output from the level converter 15 is input to the gate of the second input / output transistor Tr41 composed of the N-channel MOS transistors. The source of the transistor Tr41 is connected to the ground GND.

상기 트랜지스터(Tr40, Tr41)의 드레인은 서로 접속되어 노드(N5)를 구성하고, 그 노드(N5)는 단자(41)에 접속됨과 동시에, 입력 버퍼(47)를 통해서 반도체장치의 내부회로에 접속되어 있다.The drains of the transistors Tr40 and Tr41 are connected to each other to form a node N5, and the node N5 is connected to the terminal 41 and to the internal circuit of the semiconductor device through the input buffer 47. It is.

이와 같이 구성된 입출력회로(40)에서는, 입출력 제어신호 C가 L레벨(그라운드 레벨)이 되면, 신호 E가 H레벨(3v)로 고정되고, 신호 F가 L레벨(그라운드 레벨)로 고정된다.In the input / output circuit 40 configured as described above, when the input / output control signal C reaches the L level (ground level), the signal E is fixed at the H level 3v, and the signal F is fixed at the L level (ground level).

그렇게 되면, 상술한 레벨 컨버터(10, 15)에서 그 진폭이 그라운드 레벨로부터 3v가 되는 신호 E, F가 그라운드 레벨로부터 5v의 진폭이 되는 신호 G, H로 변환된다. 따라서 상기 트랜지스터(Tr40, Tr41)는 다 같이 오프되어 입력 모드가 된다. 이 상태에서 단자(41)에 신호가 입력되면, 그 신호가 입력 버퍼(47)를 통해서 입력신호 In이 되어 내부회로에 공급된다.Then, in the above-described level converters 10 and 15, the signals E and F whose amplitudes are 3v from the ground level are converted into the signals G and H whose amplitudes are 5v from the ground level. Accordingly, the transistors Tr40 and Tr41 are turned off together to enter the input mode. When a signal is input to the terminal 41 in this state, the signal becomes the input signal In through the input buffer 47 and is supplied to the internal circuit.

입출력 제어신호 C가 H레벨(3v)이 되면 신호 E, F가 데이터 D의 반전신호가 된다.When the input / output control signal C reaches the H level (3v), the signals E and F become inverted signals of the data D.

그렇게 되면 레벨 컨버터(10, 15)에서 그 진폭이 그라운드 레벨로부터 3v가 되는 신호 E, F가 그라운드 레벨로부터 5v의 진폭이 되는 신호 G, H로 변환된다. 따라서 데이터 D가 H레벨(3v)이 되면 상기 트랜지스터(Tr40)가 온됨과 동시에, 상기 트랜지스터(Tr41)가 오프된다. 또 데이터 D가 L레벨(그라운드 레벨)이 되면 상기 트랜지스터(Tr40)가 오프됨과 동시에, 상기 트랜지스터(Tr41)가 온된다. 즉 데이터 D에 의거해서 트랜지스터(Tr40, Tr41)의 어느 쪽이 온하는 출력 모드가 된다. 그리고 단자(41)로부터는 그 진폭이 그라운드 레벨로부터 5v가 되는 데이터 D가 출력된다.Then, in the level converters 10 and 15, the signals E and F whose amplitudes are 3v from the ground level are converted into the signals G and H whose amplitudes are 5v from the ground level. Therefore, when the data D reaches the H level 3v, the transistor Tr40 is turned on and the transistor Tr41 is turned off. When the data D becomes L level (ground level), the transistor Tr40 is turned off and the transistor Tr41 is turned on. In other words, the output mode is turned on in which either of the transistors Tr40 and Tr41 is turned on based on the data D. From the terminal 41, data D whose amplitude is 5v from the ground level is output.

이 레벨 컨버터(10, 15)를 갖춘 반도체장치에 대한 전원 공급시에 3v의 전원 공급에 앞서 5v의 전원이 공급되면, 상기 신호 E, E바, F, F바는 모두 L레벨이지만, 레벨 컨버터(10, 15)에는 5v의 전원이 공급된다.If 5v power is supplied prior to 3v power supply at the time of power supply to the semiconductor device with the level converters 10 and 15, the signal E, E bar, F, F bar are all L level, but the level converter 5v is supplied to 10 and 15.

상술한 바와 같이 상기 레벨 컨버터(10)에 전원 투입시의 신호 G의 초기치는 H레벨(5v)이다. 또 상기 레벨 컨버터(15)에 전원 투입시의 신호 H의 초기치는 L레벨(그라운드 레벨)이다.As described above, the initial value of the signal G when power is supplied to the level converter 10 is H level 5v. The initial value of the signal H at the time of power supply to the level converter 15 is L level (ground level).

따라서 트랜지스터(Tr40, Tr41)가 오프된다. 그 결과, 이 입출력회로(40)이 전원 투입시의 초기상태는 입력 모드로 된다.Thus, the transistors Tr40 and Tr41 are turned off. As a result, the initial state when the input / output circuit 40 turns on the power becomes an input mode.

상기와 같은 제5 실시예의 특징적인 작용효과를 하기에 기재한다.The characteristic effects of the fifth embodiment as described above are described below.

(1) 본 실시예의 입출력회로(40)에서는, 전원 투입시에 레벨 컨버터(10, 15)에 입력되는 신호 E, E바, F, F바가 모두 L레벨이 된 상태에서 5v의 전원전압이 투입되어도, 레벨 컨버터(10)로부터 H레벨(5v)의 신호 G가 출력되고, 레벨 컨버터(15)로부터 L레벨(그라운드 레벨)의 신호 H가 출력된다. 따라서 트랜지스터(Tr40, Tr41)가 확실하게 오프되어 단자(41)로부터 불필요한 전류를 흘리는 일이 없음과 동시에, 전원으로부터 그라운드 GND에 관통전류가 흐르는 일이 없다. 또 외부로부터의 전류를 그라운드 GND에 흐르게 하는 일도 없다.(1) In the input / output circuit 40 of this embodiment, a power supply voltage of 5v is supplied when the signals E, E, F, F, and F bars input to the level converters 10 and 15 are all at L level when the power is turned on. Even if it is, the signal G of the H level 5v is output from the level converter 10, and the signal H of the L level (ground level) is output from the level converter 15. Therefore, the transistors Tr40 and Tr41 are reliably turned off so that no unnecessary current flows from the terminal 41, and no through current flows from the power supply to the ground GND. Moreover, no external current flows to ground GND.

상기 제5실시예는 하기와 같이 변경하여 실시하여도 좋다.The fifth embodiment may be modified as follows.

○ 도 9에 나타낸 바와 같이 레벨 컨버터(10, 15)를 상기 제3 실시예의 다른예의 레벨 컨버터(25)(초기치 1)와 상기 제3 실시예의 레벨 컨버터(20)(초기치 0)로 변경하여도 좋다. 이 때, 레벨 컨버터(25, 20)에 리세트신호 출력회로(21)를 접속할 필요가 있다.As shown in Fig. 9, even if the level converters 10 and 15 are changed to the level converter 25 (initial value 1) of another example of the third embodiment and the level converter 20 (initial value 0) of the third embodiment. good. At this time, it is necessary to connect the reset signal output circuit 21 to the level converters 25 and 20.

이와 같은 입출력회로(48)에서는, 제5 실시예의 효과와 마찬가지 효과에 부가해서, 제3 실시예의 효과의 (2)와 마찬가지 효과를 얻을 수가 있다.In this input / output circuit 48, in addition to the effects similar to those of the fifth embodiment, the same effects as those of (2) of the effects of the third embodiment can be obtained.

또 상기 각 실시예는 하기와 같이 변경하여 실시하여도 좋다.In addition, you may change each said Example as follows.

○ 상기 제1 실시예에서는, 제1 및 제2 CMOS 인버터(2, 3)의 임계전압을 동일한 값으로 하여 설명하였으나, 예를 들어 제1 CMOS 인버터(2)의 임계전압을 제2 CMOS 인버터(3)의 임계전압보다 높은 값으로 설정하여도 좋다. 이 다른예에서는 제1 및 제2의 CMOS 인버터(2, 3)가 초기치 설정회로를 구성하고 있다.In the above first embodiment, the threshold voltages of the first and second CMOS inverters 2 and 3 are set to be the same value, but for example, the threshold voltages of the first CMOS inverter 2 are referred to as the second CMOS inverter ( It may be set higher than the threshold voltage of 3). In this other example, the first and second CMOS inverters 2 and 3 constitute an initial value setting circuit.

이렇게 하면, 입력신호 A, A바가 다 같이 L레벨일 때에 5v의 전원전압이 투입되면, 제2 CMOS 인버터(3) 쪽이 먼저 H레벨을 출력하고, 그 상태가 유지된다. 따라서 노드(N3)는 H레벨(5v)이 되고, 제3 CMOS 인버터(4)로부터는 L레벨(그라운드 레벨)의 출력신호 B가 출력된다. 즉 초기치는 0이 된다.In this case, when the power supply voltage of 5v is input when the input signals A and A are both at the L level, the second CMOS inverter 3 first outputs the H level, and the state is maintained. Therefore, the node N3 becomes the H level 5v, and the output signal B of the L level (ground level) is output from the third CMOS inverter 4. The initial value is zero.

또 제2 CMOS 인버터(3)의 임계전압을 제1 CMOS 인버터(2)의 임계전압보다 높은 값으로 설정하여도 좋다. 이렇게 하면, 입력신호 A, A바가 다 같이 L레벨일 때에 5v의 전원전압이 투입되면, 노드(N3)는 L레벨(그라운드 레벨)이 되고, 제3 CMOS 인버터(4)로부터는 H레벨(5v)의 출력신호 B가 출력된다. 즉 초기치는 1이 된다.The threshold voltage of the second CMOS inverter 3 may be set to a value higher than the threshold voltage of the first CMOS inverter 2. In this case, if the power supply voltage of 5v is input when the input signals A and A are both at the L level, the node N3 is at the L level (ground level), and the H level (5v) is supplied from the third CMOS inverter 4. Output signal B is outputted. In other words, the initial value is 1.

따라서 트랜지스터의 수를 증가시키는 일이 없이 초기치를 설정할 수가 있다.Therefore, the initial value can be set without increasing the number of transistors.

○ 상기 제2 실시예의 레벨 컨버터(10)에서는, 제2 CMOS 인버터(3)의 임계전압을 제1 CMOS 인버터(2)의 임계전압보다 높은 값으로 설정하여도 좋다. 또 다른예의 레벨 컨버터(15)에서는, 제1 CMOS 인버터(2)의 임계전압을 제2 CMOS 인버터(3)의 임계전압보다 높은 값으로 설정하여도 좋다. 이 다른예에서는 제1 및 제2 CMOS 인버터(2, 3)와, 제1 및 제2 용량(C1, C2)이 초기치 설정회로를 구성하고 있다.In the level converter 10 of the second embodiment, the threshold voltage of the second CMOS inverter 3 may be set to a value higher than the threshold voltage of the first CMOS inverter 2. In the level converter 15 of another example, the threshold voltage of the first CMOS inverter 2 may be set to a value higher than the threshold voltage of the second CMOS inverter 3. In this other example, the first and second CMOS inverters 2 and 3 and the first and second capacitors C1 and C2 constitute an initial value setting circuit.

이렇게 하면 제1 및 제2 용량(C1, C2)의 커플링현상의 작용이 보완되어, 확실하게 초기치를 설정할 수가 있다.This complements the action of the coupling phenomenon of the first and second capacitors C1 and C2, so that the initial value can be reliably set.

○ 상기 제2 실시예의 레벨 컨버터(10)에서는, 제1 및 제2 용량(C1, C2) 중의 어느 한쪽을 생략하여도 좋다. 예를 들어 제1 용량(C1)을 생략한 경우에도, 제2 용량(C2)은 상기 노드(N3)의 레벨을 L레벨을 향해서 끌어 내리도록 작용하기 때문에, 노드(N3)는 L레벨로 유지된다. 또 예를 들어 제2 용량(C2)을 생략한 경우에도, 제1 용량(C1)은 상기 노드(N4)의 레벨을 H레벨을 향해서 끌어 올리도록 작용하기 때문에, 노드(N3)는 L레벨로 유지된다. 따라서 이 초기치는 1이 된다. 그 결과, 용량의 개수를 적게 하여 초기치 1로 설정할 수가 있다. 또한 다른예의 레벨 컨버터(15)에서는, 제1 및 제 용량(C1, C2) 중의 어느 한쪽을 생략하여도 좋다. 이렇게 하면 용량의 개수를 적게 하여 초기치 0을 설정할 수가 있다.In the level converter 10 of the second embodiment, one of the first and second capacitors C1 and C2 may be omitted. For example, even when the first capacitor C1 is omitted, the second capacitor C2 acts to pull down the level of the node N3 toward the L level, so that the node N3 is kept at the L level. do. Further, for example, even when the second capacitor C2 is omitted, the node N3 is brought to the L level because the first capacitor C1 acts to raise the level of the node N4 toward the H level. maintain. Therefore, this initial value is 1. As a result, it is possible to set the initial value 1 by reducing the number of capacitances. In the level converter 15 of another example, one of the first and the first and second capacitors C1 and C2 may be omitted. In this way, the initial value 0 can be set by reducing the number of capacities.

○ 상기 각 실시예 및 다른예의 레벨 컨버터(1, 10, 15, 20, 25)를 도 10의 레벨 컨버터(51)로 바꾸어서 접속하여도 좋다. 이렇게 하면, 레벨 컨버터(1, 10, 15, 20, 25)와 CMOS 인버터로 구성된 출력 버퍼회로(53)로 되는 출력회로에서, 내부회로(50)에 3v의 전원전압이 공급되고 있지 않을 때에, 즉 입력신호 A, A바가 다 같이 L레벨일 때 5v의 전원전압이 투입되면, 레벨 컨버터(1, 10, 15, 20, 25)로부터 출력되는 출력신호 B는 L레벨(그라운드 레벨)이든가, H레벨(5v)의 어느 쪽이 된다. 따라서 출력 버퍼회로(53)의 상기 트랜지스터(Tr1, Tr2)가 다 같이 온되는 일은 없어서, 전원으로부터 그라운드 GND로 관통전류가 흐르는 일은 없다. 그 결과, 반도체장치의 저소비전력화를 도모하면서 출력회로의 정상동작이 보증된다. 또 초기치가 설정된 레벨 컨버터(1, 10, 15, 20, 25)를 사용하는 경우에는, 출력회로의 초기치도 정해지기 때문에, 상기 출력단자(54)에 접속된 회로의 동작을 확실하게 제어할 수가 있다.The level converters 1, 10, 15, 20, and 25 of the above embodiments and other examples may be connected to the level converter 51 of FIG. In this way, when an output circuit of the output buffer circuit 53 composed of the level converters 1, 10, 15, 20, 25 and the CMOS inverter is not supplied to the internal circuit 50, a power supply voltage of 3v is not provided. That is, when the power supply voltage of 5v is input when the input signals A and A bars are both at the L level, the output signal B output from the level converters 1, 10, 15, 20, and 25 is L level (ground level) or H. It becomes either of level 5v. Therefore, the transistors Tr1 and Tr2 of the output buffer circuit 53 do not all turn on together, and no through current flows from the power supply to the ground GND. As a result, normal operation of the output circuit is ensured while lowering the power consumption of the semiconductor device. In the case of using the level converters 1, 10, 15, 20, and 25 with initial values set, the initial values of the output circuits are determined, so that the operation of the circuit connected to the output terminal 54 can be reliably controlled. have.

○ 상기 제4 실시예에서는, 레벨 컨버터(10)를 사용하였으나, 레벨 컨버터(10) 대신에 레벨 컨버터(25)를 사용하여도 좋다. 이렇게 하여도 제4 실시예의 효과와 마찬가지 효과를 얻을 수가 있다. 또 반도체장치의 레이아우트 면적에서 레벨 컨버터(25)가 점하는 면적을 작게 할 수가 있다.In the fourth embodiment, the level converter 10 is used, but the level converter 25 may be used instead of the level converter 10. In this manner, the same effects as in the fourth embodiment can be obtained. In addition, the area occupied by the level converter 25 in the layout area of the semiconductor device can be reduced.

또 레벨 컨버터(10) 대신에 레벨 컨버터(15, 20)를 사용하여도 좋다. 이렇게 하면 입력되는 신호 P, P바가 다 같이 L레벨일 때에 5v의 전원전압이 투입되면, 외부단자(32)는 고 임피던스상태가 된다. 따라서 다음 단의 회로동작을 확실하게 할 수가 있다.Alternatively, the level converters 15 and 20 may be used instead of the level converter 10. In this case, when the power supply voltage of 5v is applied when the input signals P and P bars are both at the L level, the external terminal 32 is in a high impedance state. Therefore, the circuit operation of the next stage can be assured.

○ 상기 각 실시예 및 다른예의 3v 및 5v의 전원을 다른 전압치의 전원으로 실시하여도 좋다.The power supply of 3v and 5v in each of the above-described embodiments and other examples may be performed with power of different voltage values.

○ 상기 제3 실시예 및 다른예의 레벨 컨버터(20, 25)에서는, 상기 트랜지스터(Tr20)의 소스는 그라운드 GND에 접속되어 있는 것으로 하였으나, 5v의 전원에 접속하여도 좋다. 이렇게 하면 초기치가 반전된다In the level converters 20 and 25 of the third and other examples, the source of the transistor Tr20 is connected to ground GND, but may be connected to a 5v power supply. This reverses the initial value.

이상 상술한 바와 같이 청구항 1항 기재의 발명에 의하면, 버퍼신호가 부정상태가 되어도 회로가 정상적으로 동작한다.As described above, according to the invention described in claim 1, the circuit operates normally even when the buffer signal is in an indeterminate state.

청구항 2항 기재의 발명에 의하면, 2치 출력신호가 확실하게 출력된다.According to the invention of claim 2, the binary output signal is reliably output.

청구항 3항 기재의 발명에 의하면, 고전압전원이 투입되면 출력 유지회로로부터는 초기치의 2치 출력신호가 출력된다.According to the invention of claim 3, when the high voltage power supply is turned on, a binary output signal of an initial value is output from the output holding circuit.

청구항 4∼7항 기재의 발명에 의하면, 상기 버퍼신호가 부정상태에서 고전압전원이 투입되었을 때에 출력하는 2치 출력신호의 초기치가 2치 출력신호 중의 어느 것으로 결정된다.According to the invention of claims 4 to 7, the initial value of the binary output signal to be output when the high voltage power is turned on in the state in which the buffer signal is in an indeterminate state is determined as either of the binary output signals.

청구항 8항 기재의 발명에 의하면, 출력회로가 정상적으로 동작한다.According to the invention of claim 8, the output circuit operates normally.

청구항 9항 기재의 발명에 의하면, 버퍼신호가 부정상태에서 고전압전원이 투입하였을 때의 풀업 초기상태가 설정된다.According to the invention of claim 9, the initial state of the pull-up when the high-voltage power supply is turned on while the buffer signal is in an indeterminate state is set.

청구항 10항 기재의 발명에 의하면, 버퍼신호가 부정상태에서 고전압전원이 투입되었을 때의 모드의 초기상태가 설정된다.According to the invention of claim 10, the initial state of the mode when the high voltage power is turned on when the buffer signal is in an indeterminate state is set.

Claims (10)

저전압전원에 의거한 진폭을 갖춘 2치 입력신호가 입력되는 입력 버퍼회로와, 상기 입력 버퍼회로로부터 출력되는 한쌍의 버퍼신호에 의거해서, 상기 2치 입력신호를 고전압전원에 의거한 진폭의 2치 출력신호로 변환하여 출력하는 레벨 변환부를 갖춘 레벨 컨버터에 있어서, 상기 레벨 변환부에는 상기 버퍼신호가 부정상태가 되었을 때, 상기 버퍼신호의 전위차에 의하여 상기 2치 출력신호를 출력하는 출력 유지회로를 갖춘 것을 특징으로 하는 레벨 컨버터.On the basis of an input buffer circuit into which a binary input signal having an amplitude based on a low voltage power supply is input and a pair of buffer signals output from the input buffer circuit, the binary input signal is a binary value of amplitude based on a high voltage power supply. A level converter having a level converting section for converting and outputting an output signal, wherein the level converting section includes an output holding circuit for outputting the binary output signal according to the potential difference between the buffer signals when the buffer signal is in an indeterminate state. Level converter characterized in that equipped with. 제1항에 있어서, 상기 출력 유지회로 및 레벨 변환부는 고전압전원으로 동작하는 제1 및 제2 CMOS 인버터의 입력단자와 출력단자가 서로 접속되어 구성되고, 상기 입력 버퍼회로는 상기 제1 CMOS 인버터의 출력단자와 저전위측 전원 사이에 제1 입력 트랜지스터를 직렬로 접속함과 동시에, 상기 제2 CMOS 인버터의 출력단자와 저전위측 전원 사이에 제2 입력 트랜지스터가 직렬로 접속하여 구성하고, 상기 2치 입력신호에 의거해서 상기 제1 및 제2 입력 트랜지스터 중의 어느 한쪽을 온시킴으로써, 상기 버퍼신호가 출력하는 것을 특징으로 하는 레벨 컨버터.2. The output circuit of claim 1, wherein the output holding circuit and the level converting section are configured by connecting an input terminal and an output terminal of the first and second CMOS inverters operating with a high voltage power supply, and the input buffer circuit outputs the first CMOS inverter. The first input transistor is connected in series between the terminal and the low potential side power supply, and the second input transistor is connected in series between the output terminal of the second CMOS inverter and the low potential side power supply. And the buffer signal is output by turning on either one of the first and second input transistors based on an input signal. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 출력 유지회로에는 고전압전원 투입시의 상기 2치 출력신호의 초기치를 설정하는 초기치 설정회로를 갖춘 것을 특징으로 하는 레벨 컨버터.The level converter according to claim 1 or 2, wherein the output holding circuit includes an initial value setting circuit for setting an initial value of the binary output signal when a high voltage power is supplied. 제3항에 있어서, 상기 초기치 설정회로는 상기 제1 및 제2 CMOS 인버터 중의 어느 한쪽의 출력단자를 용량을 통해서 고전위측 전원과 전전위측 전원 중의 어느 한쪽에 접속된 것을 특징으로 하는 레벨 컨버터.4. The level converter according to claim 3, wherein the initial value setting circuit is connected to either one of the high potential side power supply and the full potential side power supply via the capacitance of one of the output terminals of the first and second CMOS inverters. 제3항에 있어서, 상기 초기치 설정회로는 상기 제1 및 제2 CMOS 인버터 중의 어느 한쪽의 출력단자와, 고전위측 전원 및 저전위측 전원 중의 어느 한쪽과의 사이에 개재되는 초기치설정용 트랜지스터와, 고전압전원의 투입에 따라 상기 초기치설정용 트랜지스터를 소정시간 온시키는 리세트신호 출력회로로 구성하는 것을 특징으로 하는 레벨 컨버터.The initial value setting circuit according to claim 3, wherein the initial value setting circuit comprises: an initial value setting transistor interposed between an output terminal of any one of the first and second CMOS inverters, and either one of a high potential side power supply and a low potential side power supply; And a reset signal output circuit for turning on the initial value setting transistor for a predetermined time in response to the application of a high voltage power supply. 제3항에 있어서, 상기 초기치 설정회로는 상기 제1 및 제2 CMOS 인버터의 임계전압을 상이한 값으로 구성하는 것을 특징으로 하는 레벨 컨버터.4. The level converter according to claim 3, wherein the initial value setting circuit configures threshold voltages of the first and second CMOS inverters to different values. 제4항에 있어서, 상기 초기치 설정회로는 상기 용량과, 임계전압이 상이한 값의 상기 제1 및 제2 CMOS 인버터로 구성하는 것을 특징으로 하는 레벨 컨버터.5. The level converter according to claim 4, wherein the initial value setting circuit comprises the first and second CMOS inverters having different values of the capacitance and the threshold voltage. 제1항∼제7항 중의 어느 1항의 레벨 컨버터의 레벨 컨버터의 2치 출력신호에 의거해서, 출력 버퍼회로를 구동하는 것을 특징으로 하는 출력회로.An output circuit is driven based on the binary output signal of the level converter of the level converter according to any one of claims 1 to 7. 제3항∼제7항 중의 어느 1항의 레벨 컨버터의 2치 출력신호에 의거해서, 저항을 통해서 고전위측 전원에 접속된 풀업제어용 트랜지스터를 개폐하는 것을 특징으로 하는 출력회로.An output circuit for opening and closing a pull-up control transistor connected to a high potential power supply via a resistor based on the binary output signal of the level converter according to any one of claims 3 to 7. 제3항∼제7항 중의 어느 1항의 레벨 컨버터의 2치 출력신호에 의거해서, 출력 버퍼회로로부터 출력신호를 출력하는 출력모드와, 출력 버퍼회로의 출력신호를 부정상태로 하는 입력모드를 전환하는 것을 특징으로 하는 입출력회로.On the basis of the binary output signal of the level converter of any one of claims 3 to 7, the output mode for outputting the output signal from the output buffer circuit and the input mode for making the output signal of the output buffer circuit in an indefinite state are switched. Input and output circuit, characterized in that.
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