KR900002789B1 - 시모스를 이용한 고 전류 드라이버 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

시모스를 이용한 고 전류 드라이버

제 1 도는 종래의 시모스 인버터를 병렬로 연결한 드라이버 회로도.

제 2 도는 종래의 전달 게이트를 이용한 시모스 드라이버 회로도.

제 3 도는 본 발명에 따른 시모스를 이용한 고 전류 드라이버 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

31:지연부 32,33 : 스위칭부

G1-G3 : 전달게이트

본 발명품은 스모오스로 구성된 고전류 드라이버에 관한 것이다.

제 1 도는 P 모오스 트랜지스터와 N 모오스트랜지스터로 구성된 시모오스(CMOS) 인버어터를 병렬로 접속한 종래의 고전류 드라이브 버퍼이다.

상기 고전류 드라이브 버퍼는 로직레벨(Logic level)이 변화할 때, 순차적으로 높은 양의 전류가 파워라인 및 접지라인을 통해 출력단의 부하(C_L)로 주입되거나 방출되었다. 이때, 피이크 전류에 의해 접지라인과 파워라인에 잡음이 발생되어 입력펄스의 상응시간(Rising time) 및 하강시간(Falling time)이 클 경우 로직 한계 레벨(Logic threshold level)에서 발진 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

또한 피이크 전류에 의한 접지라인과 파워라인의 잡음(Noise)은 출력펄스에 잡음을 인가하게 되며, 많은 양의 피이크 전류가 출력부하(C_L)에 인가될 경우 펄스가 어우버슈팅(Overshooting)하게 되어 다음단의 로직상태를 변화시키는 문제점이 있었다.

제 2 도는 순간적인 피이크 전류를 감소시키기 위해 전달게이트를 이용한 시모스 드라이브 버퍼의 회로도를 나타낸 것이다. 전달게이트 (G₁) 및 P 모오스트랜지스터와 N 모오스트랜지스터로 구성된 시모오스 인버어터(22)를 제 2 도에 도시된 인버어터(21)의 입력단과 출력단 사이에 연결 구성하였다.

상기 구성된 시모오스 드라이브 버퍼에서는 순간적인 피이크 전류가 흐르는 것을 방지하기 위해 전달게이트(G₁)를 사용하여 입력펄스를 지연시키므로써 피이크 전류를 감소시켰다. 그러나, 입력펄스의 주파수가 상승하면 접점(A)과 접점(B)사이의 레벨값의 차가 많아진다.

"H"레벨의 입력펄스가 접점(A)에 인가되면 시모오스 인버어터(21)의 N 모오스트랜지스터가 온이 되고, 전달게이트(G₁)를 통해 입력이 지연되어 인버어터(22)의 게이트 단자에 "L"레벨이 인가되면 P 모오스트랜지스터가 온이된다. 따라서, 인버어터(21,22)간에 패스(Pass)가 생겨 불필요한 누설전류(Leakage Current)가 흐르므로 전력소모가 증가하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 시모오스를 이용한 고전류 드라이버로서, 순간적인 피이크 전류로 인해 접지라인과 파워라인에 발생되는 잡음에 의한 출력단 펄수의 발진과 오우버슈팅을 방지하여 다음단의 로직레벨에 대한 영향을 감소시키고, P 모오스트랜지스터와 N 모오스트랜지스터 간의 패스에 의한 전류소모를 감소시키는데 그 목적이 있다.

이하에 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

제 3 도는 본 발명의 시모오스를 이용한 고전류 드라이버의 회도로를 나타낸 것이다. P 모오스와 N 모오스트랜지스터로 구성된 시모오스를 병렬접속한 지연부(31)와, 지연부(31)의 P 모오스와 N 모오스트랜지스터의 드레인으로부터 입력을 받아 입력펄스를 지연시키는 전달게이트(G₂), 지연된 입력펄스를 입력으로 하는 P 모오스와 N 모오스트랜지스터(M₁, M₂)와, 쇼트패스(Short pass)막기위해 P 모오스트랜지스터(M₃)와 N 모오스트랜지스터(M₄)의 트레인을 출력단에 연결하고, 소오스를 상기 P 모오스와 N 모오스트랜지스터(M₁, M₂)의 드레인에 연결한 스우칭부(32)와, 상기 P 모오스 및 N 모오스트랜지스터(M₁,M₂)의 드레인을 게이트 입력단에 연결하여 입력펄스를 지연시키는 전달게이트(G₄)로 이루어졌다. 따라서, 본 발명은 상기 구성된 회로를 연속적인 병렬어레이로 구성한 것이다.

상기 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다. 접점(C)에 입력펄스가 인가되면 시모오스 인버어터로 구성된 지연부(31)를 통해 접점(D)에 출력펄스가 발생한다. 지연부(31)의 출력펄스를 입력으로 하는 전달게이트(G₂)는 항상 온이 되므로 접점(C)의 입력펄스가 지연되어 P 모오스와 N 모오스트랜지스터(M₁,M₂)의 게이트에 인가된다.

P 모오스트랜지스터(M₁)와 N 모오스트랜지스터(M₂)의 드레인에 P 모오스트랜지스터(M₃)와 N 모오스트랜지스터(M₄)의 소오스가 접속된 스위칭부 (32)는 지연부(31)와 P 모오스트랜지스터(M₁) 및 N 모오스트랜지스터(M₂)간의 쇼트 패스를 방지하기 위해 사용된다.

즉, 접점(C)의 전위가 "H"레벨이고 접점(E)는 지연되어 "L"레벨을 유지하면 인버어터(31)의 N 모오스트랜지스터는 온이 되고 P 모오스트랜지스터(M₁)가 온이 된다. 이때, 스위칭부(32)의 P 모오스트랜지스터(M₃)의 게이트에 "H"레벨이 인가되어 오프도므로 P 모오스트랜지스터(M₁)와 인버어터(31)의 N 모오스트랜지스터 사이에 쇼트패스는 발생되지 않는다.

접점(E)은 일정지연시간이 경과하면 "H"레벨도 전위가 변화하여 P 모오스트랜지스터(M₁)은 오프되고 N 모오스트랜지스터(M₂)가 온이 되므로 접점 (F,G)의 전위도 변화한다. 따라서, 접점(F,G)의 전위의 변화로접점(E)의 펄스상태가 전달게이트(G₃)를 통해 지연된 후 접점(H)로 전달된다.

P 모오스트랜지스터(M₅)와 N 모오스트랜지스터(M₆)은 각각 온, 오프되고, 상기와 마참가지로 P 모오스트랜지스터(M₇)와 N 모오스트랜지스터(M₈)로 구성된 스위칭부(33)는 전단의 쇼트패스를 막아준다.

본 발명의 종래의 병렬졸된 시모오스 인버어터에 전달게이트를 연결하여 펄스를 지연시켜 주므로서 P 모오스와 N 모오스트랜지스터간의 쇼트패스를 방지하여 불필요한 전류의 소모를 줄일 수 있다. 또한, 병렬 접속된 시모오스 인버어터에 전달 게이트와 스위칭부를 병렬로 연결하여 순간적인 피이크 전류에 의한 발진잡음(Oscillation)를 감소시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 입력펄스가 게이트에 인가되는 P 모오스트랜지스터와 N 모오트랜지스터로 구성된 시모오스인버터가 병렬접속된 지연부(31)와 전달게이트(G₂)로 이루어진 고전류드라이버에 있어서, 상기 입력펄스를 지연시키는 전달게이트(G₂)의 입력단에 상기 지연부(31)의 출력을 연결하고, 상기 전달게이트(G₂)를 통해 지연된 출력펄스를 P 모오스와 N 모오스트랜지스터(M₁,M₂)의 게이트에 인가하며, 상기 트랜지스터(M₁,M₂)의 드레인을 스위칭부(32) 및 전달게이트(G3)의 입력단에 각각 연결하며, 스위칭부(32)의 출력을 지연부(31)의 출력에 연결하는 것을 특징으로 하는 시모오스를 이용한 그 전류드라이버.

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