KR930008944B1

KR930008944B1 - 전압전달 집적회로

Info

Publication number: KR930008944B1
Application number: KR1019900016286A
Authority: KR
Inventors: 권병섭
Original assignee: 금성일렉트론 주식회사; 문정환
Priority date: 1990-10-13
Filing date: 1990-10-13
Publication date: 1993-09-17
Also published as: KR920009070A

Abstract

내용 없음.

Description

전압전달 집적회로

제 1 도는 종래의 전압전달집적회로도.

제 2 도는 제 1 도에 따른 전압전달진리표.

제 3 도는 본 발명의 전압전달집적회로도.

제 4 도는 제 3 도에 따른 전압전달진리표.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 2 : 레벨쉬프트부 11 : 멀티플렉서부

MP1-MP6 : 피모스트랜지스터 MN1-MN6 : 엔모스트랜지스터

NAND1, NAND2 : 낸드게이트 NOR1, NOR2 : 노아게이트

본 발명은 씨모스(CMOS) 전압전달회로에 관한 것으로, 특히 고속으로 전압전달을 필요로 하는 집적회로에서 전압전달속도를 빠르게 하고, 칩의 레이아웃면적을 줄이도록 한 전압전달 집적회로에 관한 것이다.

종래의 전압전달집적회로는 제 1 도에 도시된 바와같이 피모스트랜지스터(MP1), (MP2), 엔모스트랜지스터(MN1), (MN2) 및 인버터(I1)로 구성되어 제 1 선택단자(S1)로부터 입력되는 선택신호에 따라 임의의 전압을 선택하기 위해 레벨쉬프트 된 제어신호(1)를 출력하는 레벨쉬프트부(1)와, 피모스트랜지스터(MP3), (MP4), 엔모스트랜지스터(MN3), (MN4) 및 인버터(I2), (I3), (I4)로 구성되어 제 2 선택단자(S2)로부터 입력되는 선택신호에 따라 임의의 전압전달을 선택하기 위해 레벨쉬프트된 제어신호를 출력하는 레벨쉬프트부(2)와 임의의 전압(V1-V4)을 전송하기 위한 전송게이트(TG1-TG4) 및 상기 전송게이트(TG1,TG2),(TG3,TG4)의 출력을 전송하기 위한 전송게이트(TG5),(TG6)로 구성되어 상기 레벨쉬프트부(2), (1)의 제어출력에 따라 상기 임의의전압(V1-V4)를 선택하여 최종출력(Y)하는 멀티플렉서부(3)로 구성하였다.

이와같이 구성된 종래 전압전달집적회로의 작용 및 문제점을 설명하면 다음과 같다.

제 2 선택단자(S2)에 저전위(L)를 인가하면, 피모스트랜지스터(MP3)는 턴온되고 피모스트랜지스터(MP4)는 턴오프되어 엔모스트랜지스터(MN4)는 턴온, 엔모스트랜지스터(MN3)는 턴오프되므로 인버터(I3)를 통한 제어출력은 고전위, 다시 인버터(I4)를 통한 제어출력(C2)은 저전위가 된다. 이에따라 전송게이트(TG1), (TG3)가 온되고 전송게이트(TG2), (TG4)는 오프되어 임의의 전압(V1-V4)중 전압(V1), (V3)이 선택되고, 이때 제 1 선택단자(S1)에 저전위(L)가 인가되며 피모스, 엔모스트랜지스터(MP1), (MN2)는 턴온되고, 트랜지스터(MP2), (MN1)는 턴오프되어 제어신호(C1)는 저전위, 제어신호는 고전위출력이 되므로 전송게이트(TG5)가 온되고 전송게이트(TG6)은 오프되어 전송게이트(TG3), (TG5)를 통한 전압(V3)이 최종출력단(Y)에 전달된다.

제 2 도는 제 1 도에 따른 진리표로서, 이에 도시된 바와같이 제 2 선택단자(S2), 제 1 선택단자(S1)의 선택신호가 모두 저전위(L)이면 상기 설명과 같이 임의의 전압(V3)이 전달되고, 선택단자(S2),(S1)의 입력이 저전위(L), 고전위(H)이면, 레벨쉬프트(2)의 제어출력, (C2="H")에 의해 전송게이트(TG1), (TG3)가 온되고, 레벨쉬프트(1)의 제어출력(C1="L"),에 의해 전송게이트(TG6)가 온되어 임의의 전압(V1)이 최종출력단(Y)에 전달된다. 마찬가지로 선택단자(S2), (S1)의 입력이 고전위(H), 저전위(L)이면 전송게이트(TG4), (TG5)를 통해 임의의 전압(V4)이 최종출력단(Y)에 전달되며, 선택단자(S2), (S1)의 입력신호가 모두 고전위(H)이면 전송게이트(TG2), (TG6)를 통해 임의의 전압(V2)이 최종출력단(Y)에 전달된다.

그러나, 이와같은 종래 회로에서는 최종출력단에 전달하는데 전송게이트를 2단 사용하므로 채널의 저항이 커지고, 고속으로 전압전달을 필요로 하는 장치에서는 채널의 저항을 줄이기 위해 2단의 전송게이트의 크기를 증대시켜야 하나, 칩의 레이아웃 면적이 커져 집적회로에 부적합되게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 이와같은 문제점을 감안하여 임의의 전압(V1-V4)을 출력구동트랜지스터를 통해 최종출력단에 전달하고, 이 출력구동트랜지스터를 선택신호에 따른 레벨쉬프트의 출력을 논리게이트들을 통해 제어하도록 하며 고속전달특성을 얻도록 한 전압전달집적회로를 창안한 것으로, 이를 첨부한 도면을 참조해 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 3 도는 본 발명에 따른 전압전달집적회로도로서, 이에 도시한 바와같이 피모스트랜지스터(MP1), (MP2), 엔모스트랜지스터(MN1), (MN2) 및 인버터(I1)로 구성하여 제 1 선택단자(S1)에 입력되는 선택신호에 따라 레벨쉬프트된 제어신호를 출력하는 레벨쉬프트부(1)와, 피모스트랜지스터(MP3), (MP4), 엔모스트랜지스터(MN3), (MN4) 및 인버터(I2)로 상기 레벨쉬프트부(1)와 동일 구성하여 제 2 선택단자(S2)에 입력되는 선택신호에 따라 레벨쉬프트된 제어신호(C2)를 출력하는 레벨쉬프트부(2)와, 상기 레벨쉬프트부(2)의 제어출력(C2)을 공통 인가받아 상기 레벨쉬프트부(1)의 제어출력(C1)과 각기 조합하는 낸드게이트(NAND1) 및 노아게이트(NOR1)와, 상기 레벨쉬프트부(1)의 제어출력과 각기 조합하는 낸드게이트(NAND2) 및 노아게이트(NOR2)와, 상기 낸드게이트(NAND1), (NAND2) 및 노아게이트(NOR1), (NOR2)의 출력에 따라 각기 제어받는 피모스트랜지스터(MP5), (MP6) 및 엔모스트랜지스터(MN5), (MN6)로 구성하여 임의의 전압(V1-V4)을 상기 트랜지스터(MN6), (MP5), (MN5), (MP6)를 각기 통해 최종출력단(Y)에 전달하는 멀티플렉서부(11)로 구성하였다.

이와같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 제 4 도 본 발명에 따른 전압전달진리표를 참조해 설명하면 다음과 같다.

제 2 선택단자(S2)에 저전위(L)를 인가하면 피모스트랜지스터(MP3) 및 엔모스트랜지스터(MN4)가 턴온되고 피모스트랜지스터(MP4) 및 엔모스트랜지스터(MN3)가 턴오프되어 제어출력(C2)은 저전위(C2="L")가 되고, 이때 제 1 선택단자(S1)에 저전위(L)를 인가하면, 피모스트랜지스터(MP1) 및 엔모스트랜지스터(MN2)가 턴온되고 피모스트랜지스터(MP2) 및 엔모스트랜지스터(MN1)가 턴오프되어 제어신호(C1),는 각기 저전위(1="L"), 고전위출력이 된다. 이에따라 멀티플렉서부(11)는 레벨쉬프트부(2)의 제어신호(C2)를 공통 일측입력으로 인가받는 낸드게이트(NAND1), (NAND2)는 타측입력에 무관하게 고전위 출력이 되어 피모스트랜지스터(MP5), (MP6)는 오프상태가 되고, 노아게이트(NOR1), (NOR2)는 타측 입력에 의해 출력이 결정된다. 여기서 레벨쉬프트부(1)의 제어출력이 각기 저전위(C1="L"), 고전위이므로, 노아게이트(NOR1)는 두입력(C1, C2) 모두가 저전위로서, 그의 출력이 고전위가 되어 엔모스트랜지스터(MN5)를 턴온시키며, 노아게이트(NOR2)는 저전위(C2="L"), 고전위를 입력받으므로 저전위 출력이 되어 엔모스트랜지스터(MN6)은 오프상태가 된다. 따라서, 출력구동트랜지스터(MP5, MP6, MN5, MN6)중 엔모스트랜지스터(MN5)만 턴온되므로 임의의 전압(V3)이 최종출력단(Y)에 전달된다.

또한, 제 2, 제 1 선택단자(S2), (S1)에 저전위(S2="L"), 고전위(S1="H")를 인가하면, 제어신호(C2),는 각기 저전위(C2="L"), 고전위(C1="H"), 저전위출력이 된다.

이에따라 낸드게이트(NAND1), (NAND2)의 일측입력(C2)이 저전위(C2="L")로 타측입력에 무관하게 고전위가 출력되어 피모스트랜지스터(MP5), (MP6)는 턴오프상태가 되고, 노아게이트(NOR1)는 두입력(C2), (C1)이 저전위(C2="L"), 고전위(C1="H")이므로 저전위 출력이 되어 엔모스트랜지스터(MN5)는 턴오프상태가 되며, 노아게이트(NOR2)는 두입력이 모두 저전위이므로 고전위 출력이 되어 엔모스트랜지스터(MN6)는 턴온상태가 된다. 따라서, 임의의 전압(V1)이 엔모스트랜지스터(MN6)를 통해 최종출력단(Y)에 전달된다.

그리고, 선택단자(S2), (S1)에 고전위(S2-"H"), 저전위(S1="L")를 인가하면 레벨쉬프트부(2)의 제어출력(C2)이 고전위(C2="H")가 되어 노아게이트(NOR1), (NOR2)는 타측입력에 무관하게 저전위 출력이 되므로 엔모스트랜지스터(MN5), (MN6)는 턴오프상태가 되고, 레벨쉬프트부(1)의 제어출력은 저전위(C1="L") 고전위이므로 낸드게이트(NAND1)는 고전위(C2="H"), 저전위(C1="L")입력을 받아 고전위 출력을 하여 피모스트랜지스터(MP5)는 턴오프상태가 되고, 낸드게이트(NAND2)는 두입력 모두 고전위이므로, 저전위 출력이 되어 피모스트랜지스터(MP6)는 턴온상태가 된다.

이에따라 임의의 전압(V4)이 피모스트랜지스터(MP6)를 통해 최종출력단(Y)에 전달된다.

마찬가지로, 선택단자(S2), (S1)에 모두 고전위(S2=S1="H")를 인가하면 제어신호는 고전위(C="H") 고전위(C1="H"), 저전위가 되어 노아게이트(NOR1), (NOR2)는 저전위 출력을 하고, 낸드게이트(NAND2)는 고전위추력을 하여 엔모스트랜지스터(MN5), (MN6) 및 피모스트랜지스터(MP6)는 턴오프상태가 되며, 낸드게이트(NAND1)는 두입력(C2), (C1)이 고전위(C2=C1="L")이므로 저전위 출력을 하여 피모스트랜지스터(MP5)가 턴온된다. 이에따라 임의의 전압(V2)이 피모스트랜지스터(MP5)롤 통해 최종출력단(Y)에 전달된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 임의의 전압선택신호를 레벨쉬프트시킨 후 각기 논리게이트를 통해 논리조합하여 출력구동트랜지스터를 제어하도록 하고, 임의의 전압을 상기 출력구동트랜지스터 1단을 통해 최종출력단에 전달하므로써, 칩의 레이아웃 면적을 크게할 필요없이 고속전압 전달특성을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims

선택단자(S1)의 선택신호에 따라 레벨쉬프트된 제어신호를 출력하는 레벨쉬프트부(1)와, 선택단자(S2)의 선택신호에 따라 레벨쉬프트된 제어신호(C2)를 출력하는 레벨쉬프트부(2)와, 상기 레벨쉬프트부(1)의 제어신호를 상기 레벨쉬프트부(2)의 제어신호(C2)와 각기 논리조합하는 낸드게이트(NAND1), (NAND2) 및 노아게이트(NOR1), (NOR2)와, 상기 낸드게이트(NAND1), (NAND 2) 및 노아게이트(NOR1), (NOR2)의 출력에 따라 임의의 전압(V2), (V4) 및 임의의 전압(V3), (V1)을 각기 선택하여 최종 출력단(Y)으로 전달하는 피모스트랜지스터(MP5), (MP6) 및 엔모스트랜지스터(MN5), (MN6)로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 전압전달 집적회로.