WO1996004714A1 - Level converting circuit - Google Patents

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WO1996004714A1
WO1996004714A1 PCT/JP1995/001296 JP9501296W WO9604714A1 WO 1996004714 A1 WO1996004714 A1 WO 1996004714A1 JP 9501296 W JP9501296 W JP 9501296W WO 9604714 A1 WO9604714 A1 WO 9604714A1
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WO
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effect transistor
conversion circuit
level
electrode
circuit
Prior art date
Application number
PCT/JP1995/001296
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Kazumasa Takashima
Yuji Yokoyama
Original Assignee
Hitachi, Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi, Ltd. filed Critical Hitachi, Ltd.
Publication of WO1996004714A1 publication Critical patent/WO1996004714A1/en

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0175Coupling arrangements; Interface arrangements
    • H03K19/017509Interface arrangements
    • H03K19/017518Interface arrangements using a combination of bipolar and field effect transistors [BIFET]

Definitions

  • the present invention relates to a technique for converting a level of a small amplitude signal, and more particularly to a technique effective when applied to an SRAM (static random access memory).
  • SRAM static random access memory
  • a SRAM as an example of a semiconductor memory device includes a memory cell array in which a plurality of static memory cells are arranged in a matrix.
  • the selection terminal of a static memory cell is coupled to a lead line for each row direction, and the data input / output terminal of the memory cell is coupled to a complementary data line for each column direction.
  • Each complementary data line is commonly connected to a complementary common data line via a column switch circuit including a plurality of switches coupled one-to-one to the complementary-data lines.
  • An externally input address signal is transmitted to a row decoder and a column decoder.
  • the code line is coarsely moved to the selection level based on the decode output of the row decoder, and the column selection switch is turned on based on the decode output of the column decoder, whereby data is written to a specific memory cell or the memory cell is written. Data can be read.
  • the chip select signal CS * (The symbol * indicates that the signal to which it is attached is a reactive signal or the signal that is inverted with respect to the signal without the symbol *.
  • the write enable signal WE * Chip selection is performed by asserting the chip select signal CS * to low level. When the write enable signal WE * is asserted to the oral level in such a selected state, data can be written to the memory cell.
  • the SRAM particularly in the sink-port eggplant SRAM which takes in an address signal, write data to a memory cell, and various control signals in synchronization with a clock signal supplied from the outside
  • V ref set to 0.2 V.
  • the logic threshold of the ECL interface level is While the power supply voltage is close to Vcc and its amplitude is 0.8 V, the logic threshold value of the GTL interface level is close to the low-potential power supply Vss and its amplitude is 0.4 V .
  • the minimum potential between the base and the emitter of the bipolar transistor is 0.7 to 0.8 V. Considering the operation margin, at least the input signal potential is required to be 1.2 V or more. Signals cannot directly drive bipolar transistors.
  • An object of the present invention is to provide a level conversion circuit for converting a signal of a GTL interface level at a high speed.
  • Still another object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit having the input buffer. Disclosure of the invention
  • a level conversion output node is formed by coupling the source electrode of a p-channel field effect transistor (11) for capturing a signal at the GTL interface level and the collector electrode of a bipolar transistor (14).
  • a level conversion circuit is formed by coupling the drain electrode of the p-channel field effect transistor (11) and the base electrode of the bipolar transistor (14).
  • the input signal of the GTL interface level is converted by the p-channel field-effect transistor (11) to a level that can be captured by the npn-type bipolar transistor (14), and is converted as such.
  • the converted signal is further converted to ⁇ ⁇ level by the bipolar transistor (14). Therefore, the p-channel field effect transistor (11) When combined with the npn-type bipolar transistor (14), it is possible to provide a level conversion circuit capable of performing high-speed level conversion of a GTL interface level signal.
  • a field effect transistor (16) is provided to speed up the charge extraction of the base electrode.
  • An n-channel field effect transistor (17) is connected in parallel to the p-channel field effect transistor (11), and the P-channel field effect transistor (11) and the n-channel field effect transistor are connected in parallel.
  • a constant current source (1) is connected between a junction between the collector electrode of the bipolar transistor (14) and the source electrode of the P-channel field effect transistor (11) and a high potential side power supply (Vcc). By providing 3), the current flowing therethrough can be limited, and the quiescent current in the level conversion circuit can be reduced.
  • An input buffer to which the level conversion circuit is applied includes a first conversion circuit (10) for taking in a GTL interface level signal, and a reference voltage (V) for determining a logic value of the GTL interface level signal. ref) and a second conversion circuit (20) for taking in the first conversion circuit (10).
  • the level conversion circuit is applied to the second conversion circuit (20).
  • the reference voltage (V ref) is supplied to a p-channel type field effect transistor (2 1) in the level conversion circuit applied to the second conversion circuit (20). This makes it possible to quickly determine the logic value of the GTL interface level signal and take it into the inside.
  • a differential amplifier circuit (52) for amplifying a level difference between an output signal of the first conversion circuit and an output signal of the second conversion circuit is employed. Can be done.
  • a semiconductor integrated circuit to which the input buffer is applied is provided with an input buffer (501-1-0 to 501-n, 502,503,511) for taking in a GTL interface level signal from outside. And a logic circuit for processing a signal captured by the input buffer. As a result, it is possible to shorten the time from when the GTL interface level signal is received from the outside to when the processing in the logic circuit based on the signal is determined.
  • FIG. 1 is an example circuit diagram of a level converter provided with a level conversion circuit according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a circuit diagram for explaining an operation of a main part in the level conversion circuit. ⁇
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a differential amplifier circuit and an emitter follower circuit in an address receiver provided in an SRAM according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an example of a computer system including the SRAM.
  • FIG. 5 is an overall block diagram of the SRAM.
  • Fig. 6 is a block diagram of an example of an address receiver installed in the SRAM. It is.
  • FIG. 7 is an example circuit diagram of a current mirror circuit in the address receiver.
  • FIG. 8 is an example circuit diagram of a circuit for generating a reference voltage supplied to the address receiver.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram for comparing the ECL interface level and the GTL interface level.
  • FIG. 10 is a simulation characteristic diagram of the circuit shown in FIG.
  • FIG. 11 is a circuit diagram of another embodiment of the level conversion circuit.
  • FIG. 12 is a circuit diagram of still another embodiment of the level conversion circuit. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 4 shows a computer system including a synchronous SRAM according to an embodiment of the present invention.
  • the computer system shown in FIG. 4 accesses a SRAM array (semiconductor array unit) 401 composed of a plurality of synchronous SRAMs 400 arranged in an array and the SRAM array 410.
  • a CPU central processing unit
  • an interface circuit 404 for interfacing the CPU 403 with the SRAM array 401, and the like.
  • the synchronous SRAM array 401 is capable of high-speed read / write, and is used as a main memory or a cache memory of the computer system.
  • the interface circuit 404 decodes the address buffer 405 for taking in the address signals A 0 to AK from the CPU 403 and the input address.
  • a decoder (DCR) 406 for generating chip select signals CS1 * to CSm * by a command and a controller (CONT) 407 for generating control signals for the SRAM array 401 Esteem.
  • DCR decoder
  • CONT controller
  • AO to An are supplied to the SRAM array 401 as address signals of the individual SRAMs 400 of the SRAM array 401.
  • the address signals A ⁇ + 1 to AK are input to the decoder 406.
  • a desired SRAM 4 Chip select signals CS 1 * to CS m * for selecting 00 are generated.
  • the controller 407 receives a write enable signal WE * from the CPU 403 and a memory select signal MS, and the controller 407 sends a write enable signal to the 51-81 array 401. WE * is supplied. This write enable signal WE * is commonly input to all SRAMs 400 in the SRAM array 401. Also, the data input terminals and data output terminals of all the SRAMs 400 included in the SRAM array 401 are coupled to a data input / output buffer (DBD) 410, respectively. The data input / output buffer 410 is coupled to the CPU 403 via the data bus 411.
  • DDD data input / output buffer
  • the chip select signal CS 1 * from the decoder 406 is output.
  • the SRAM 400 selected according to CSm * is set to the data write state.
  • the data D1 to DB transmitted from the CPU 403 via the data bus 411 are taken in by the data input / output buffer 410, and are written as the write data Di1 to DiB in the SRAM4. Supplied to the 0 data input terminal.
  • the CPU 403 sets the write enable signal WE * Is negated to a high level, the data is read from the SRAM 401, and the SRAM 4 selected according to the chip select signals CS1 * to CSm *, as described above.
  • the data Do 1 to D 0 B read from 00 are output to the data bus 4 1 1 via the data input / output buffer 4 10.
  • the working power of the SRAM 400 is not particularly limited, but is supplied from the interface circuit 404.
  • the low-potential power supply Vss is set to 0 V (zero volt)
  • the high-potential power supply Vcc is set to 3.3 V.
  • various signals such as control signals and data exchanged between the SRAM 400 and the CPU 403 or the interface circuit 404 are at the GTL interface level.
  • the supply path of the operation power supply to the SRAM is typically shown in FIG. 4 also for one SRAM.
  • FIG. 5 representatively shows an overall configuration example of one SRAM 400.
  • the SRAM shown in FIG. 5 is formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique.
  • reference numeral 506 denotes a memory cell array in which a plurality of static memory cells are arranged in a matrix.
  • the selection terminals of the memory cells are connected to word lines in each row direction, and data input / output of the memory cells is performed.
  • the terminals are coupled to complementary data lines (also referred to as complementary bit lines) for each power ram direction.
  • Each of the complementary data lines is commonly connected to a complementary common data line via a column switch circuit 509 that includes a plurality of switches coupled one-to-one with the complementary data line.
  • A0 to Am are transmitted via address receivers 501 to 0 to 501 to m arranged correspondingly.
  • the address signals Am + 1 to An are transmitted to the row decoder 504, and the column decoder 5 via the address receivers 501 to m + 1 to 501-n arranged corresponding thereto. It is transmitted to 08.
  • the word driver 505 drives the word line corresponding to the input address signal to a selected level based on the decoded output of the row decoder 504.
  • the word driver 505 includes a plurality of drive circuits corresponding to the number of word lines. When a predetermined word line is driven, a memory cell connected to this word line is selected.
  • the column decoder 508 turns on the column selection switch corresponding to the address signal supplied thereto, and makes the complementary data line connected to the ON-state column switch conductive to the complementary common data line.
  • the potential of the complementary common data line is amplified by a sense amplifier included in the data input / output circuit 5 10 and can be output to the outside via an output buffer.
  • the complementary common data line is driven in accordance with the write data, and thereby, the complementary data line selected by the address signal is driven.
  • Information corresponding to the data is stored in a predetermined memory cell via the line.
  • a chip select signal CS *, a write enable signal WE *, and a clock signal CLK as externally applied control signals are transmitted via the CS receiver 502, the WE receiver 503, and the clock receiver 5111, respectively.
  • the control unit 507 receives the operation control signal, and the control unit 507 generates an operation control signal for each unit of the present embodiment.
  • the chip select signal CS * is asserted low, the SRAM is enabled, and in such a state, the write enable signal WE * is driven high. In this case, data is written to the memory cell, and when the write enable signal WE * is set to low level, Is in a state of reading memory cell data.
  • the SRAM of this embodiment is of a clock synchronous type, and is written to address signals A0 to An, a chip select signal CS *, a write enable signal WE *, and further to a memory cell. Write data to be read, read data from a memory cell, etc. are taken in or output in synchronization with the clock.
  • the address signals Am + 1 to An, the chip select signal CS *, the write enable signal WE *, the clock signal CLK, and the write data are all at the GTL interface level outside the SRAM. Signaled. Therefore, address receivers 501--0 to 501-n, clock receivers 502, 503, and 51, and the data in the data input / output circuit 510
  • the data receivers and the like are GTL interface-level inputs. It has a signal level conversion function.
  • FIG. 6 exemplarily shows a configuration example of an address receiver 510-11 for taking in an address signal A0.
  • a level converter 51 is provided as an input first stage for receiving a clock signal or the like from outside the SRAM according to the present embodiment.
  • the level converter 51 includes, but is not limited to, an input address signal AO, a reference voltage Vref which is a reference level of the input address signal AO, and a constant current source.
  • the reference voltages VIEP and VIEN for driving the IC are taken in.
  • the input address signal A0 is set to a GTL interface level, and has a function of converting such a signal having a very small amplitude level to a CMOS level at high speed.
  • a differential amplifier circuit 52 for amplifying a small amplitude signal is arranged at the subsequent stage of such a level converter 51, and after being amplified and amplified there, an emitter emitter follower circuit 53 at the subsequent stage and a current mirror circuit 54 are provided. , 55, and output driver circuits 56, 57 to output complementary level address signals a0, a0 *.
  • FIG. 1 shows a configuration example of the level converter 51.
  • the level converter 51 includes a first conversion circuit 10 for taking in the input address signal A0 at the GTL interface level, and a reference voltage V for logic determination of the input address signal A0.
  • a second conversion circuit 20 for taking in ref and an output unit 30 are provided.
  • the first conversion circuit 10 and the second conversion circuit 20 each constitute a level conversion circuit.
  • the first conversion circuit 10 is used to form a p-channel type MOS transistor 11 for receiving the input address signal AO, an npn type bipolar transistor 14 coupled thereto, and a constant current source.
  • the source electrode of the p-channel type MOS transistor 11 and the collector electrode of the npn type bipolar transistor 14 are commonly connected to the drain electrode of the p-channel type MOS transistor 13.
  • the source electrode of this p-channel type MOS transistor 13 is coupled to the ⁇ potential side power supply Vcc, and its gate electrode is supplied with a reference voltage VIEP.
  • the drain electrode of the P-channel type MOS transistor 11 is coupled to the low potential side power supply V ss via the n-channel type MOS transistor 12.
  • the emitter electrode of npn-type bipolar transistor 14 is coupled to low-potential-side power supply V ss via n-channel MOS transistor 15.
  • the reference voltage VIEN is input to the gate electrodes of the n-channel MOS transistors 12 and 15, and each functions as a constant current source.
  • the connection point between the p-channel type MOS transistor 13 and the npn type bipolar transistor 14 in the first conversion circuit 10 is used as a level conversion output node of the first conversion circuit 10. This output node is coupled to the output section 30 at the subsequent stage.
  • the source electrode of the p-channel MOS transistor 11 and the collector power of the npn-type bipolar transistor 14 are combined to form a level conversion output node. Since the drain electrode and the base electrode of the npn-type bipolar transistor 14 are coupled, the bipolar transistor 14 can be driven according to the input of the input address A0 of the GTL interface level. The input address signal A0 at the interface level can be accurately captured.
  • FIG. 2 shows an equivalent circuit for explaining the basic operation of the first conversion circuit 10.
  • the n-channel MOS transistor 15 is omitted, and the n-channel MOS transistor 12 and the p-channel MOS transistor 13 are equivalently represented as resistors R 1 and R 2, respectively. It is shown.
  • the source current i 1 is
  • V g s 2 A (1 + ⁇ ) (V g s)
  • FIG. 10 shows a simulation result of the circuit shown in FIG.
  • the potential-side power supply Vcc is 3.3 V
  • the low-potential-side power supply Vss is 0 V.
  • the node N level In response to a change in the input voltage Vin due to the input address signal AO at the GTL interface level, the node N level is about 0.9 V at the center of amplitude, about 1.2 V at the high level, and about 1.2 V at the low level. It is raised to about 0.7 V.
  • the bipolar transistor cannot be driven at the GTL interface level, as described above, the high level of the node N is raised to about 1.2 V by the p-channel type MOS transistor 11.
  • the npn-type bipolar transistor 14 can be driven. Then, the potential of the node N is converted by a bipolar transistor into a potential change with a logic threshold of 2 V.
  • the second conversion circuit 20 has basically the same structure as the first conversion circuit 10. It is said to be done. That is, to form a p-channel type MOS transistor 21 for taking in a reference voltage V ref for logic determination of the input address signal A 0, an npn-type bipolar transistor 24 coupled thereto, and a constant current source.
  • the p-channel MOS transistor 23 and the n-channel MOS transistors 22 and 25 are connected to each other, and the source electrode of the p-channel MOS transistor 21 and the collector electrode of the bipolar transistor 24 are connected to the p-channel MOS transistor. Commonly connected to the drain electrodes of the MOS transistors 23.
  • the source electrode of the p-channel type MOS transistor 23 is coupled to the ⁇ potential side power supply Vcc, and the gate electrode thereof is supplied with the reference voltage VIEP, and functions as a constant current source.
  • the drain electrode of the p-channel MOS transistor 21 is coupled to the lower potential power supply V ss via the n-channel MOS transistor 22.
  • the emitter electrode of the bipolar transistor 24 is connected to the n-channel MOS transistor 21. It is coupled to the low-potential-side power supply V ss via the transistor 25.
  • the reference voltage VIEN is input to the gate electrodes of the n-channel MOS transistors 22 and 25, and each functions as a constant current source.
  • the connection point between the p-channel MOS transistor 23 and the bipolar transistor 24 in the second conversion circuit 20 is an output node, and this output node is connected to the output section 30 in the subsequent stage.
  • the output unit 30 is configured as follows.
  • the output section 30 is formed by combining npn-type bipolar transistors 31 and 33 and n-channel MOS transistors 32 and 34 for forming a constant current source.
  • the output signal from the first conversion circuit 10 is input to the base electrode of the bipolar transistor 31, and the output signal from the second conversion circuit 20 is input to the base electrode of the bipolar transistor 33 .
  • Bipolar Tranges An output signal can be obtained from the emitter electrodes of the transistors 31 and 33. This output signal is transmitted to the differential amplifier circuit 52 shown in FIG. FIG. 3 shows a configuration example of the differential amplifier circuit 52 and the emitter follower circuit 53.
  • the differential amplifier circuit 52 is not particularly limited, but has ⁇ ⁇ ⁇ -type bipolar transistors 303 and 304 coupled differentially, and is connected to the base electrodes of the bipolar transistors 303 and 304.
  • the output signal from the output section 30 in FIG. 1 is transmitted.
  • the collector electrodes of the bipolar transistors 303 and 304 are coupled to the negative potential power supply Vcc via load resistors 301 and 302, respectively. Further, the emitter electrodes of the bipolar transistors 303 and 304 are coupled to the low-potential-side power supply V ss via the constant current source 305.
  • the constant current source 305 is formed by an ⁇ -channel type MOS transistor, and a reference voltage V ⁇ ⁇ ⁇ is input to its gate electrode.
  • the collector electrodes of the bipolar transistors 303 and 304 are used as the output nodes of the differential amplifier 52 and are coupled to the emitter emitter follower 53 at the subsequent stage.
  • the emitter follower circuit 53 includes two ⁇ ⁇ ⁇ -type bipolar transistors 308 and 309 and constant current sources 306 and 307 provided corresponding thereto.
  • the collector electrodes of the bipolar transistors 308 and 309 are coupled to the high potential side power supply Vcc.
  • the emitter electrodes of the bipolar transistors 308 and 309 are coupled to the low-potential-side power supply V ss via the constant current sources 306 and 307, respectively.
  • the constant current sources 306 and 307 are each formed by an ⁇ -channel MOS transistor, and a reference voltage VI ⁇ is input to the gate power supply.
  • the emitter electrodes of the bipolar transistors 308 and 309 are used as output nodes, which are coupled to the current mirror circuits 54 and 55 shown in FIG. Is done.
  • FIG. 7 representatively shows a configuration example of the current mirror circuit 54.
  • the p-channel MOS transistors 71 and 72 are differentially coupled, and a current mirror circuit is applied as the drain-side constant current source.
  • This current mirror circuit is formed by an n-channel MOS transistor 74 and an n-channel MOS transistor 73 mirror-coupled thereto.
  • the MOS transistors 73 and 74 have the same dimensions, and function as a constant current source when the gate-drain voltages are equalized.
  • the source electrodes of the p-channel type MOS transistors 71 and 72 are coupled to a ⁇ potential side power supply V cc via a p-channel type MOS transistor 75.
  • the p-channel MOS transistor 75 functions as a constant current source by supplying the reference voltage VIEP to the gate electrode.
  • the junction between the p-channel MOS transistor 72 and the n-channel MOS transistor 73 is the output node of the current mirror circuit 54.
  • FIG. 8 shows an example of a configuration of a circuit for generating the reference voltages VIEP and VIEN.
  • reference numeral 8001 denotes an n-channel MOS transistor for determining a current
  • a depletion type is applied to the MOS transistor 8001
  • the gate electrode and the source electrode are connected to the low potential side power supply V ss.
  • V ss low potential side power supply
  • the constant current path of this MOS transistor 801 includes a ⁇ -channel type MOS transistor.
  • a star 805 and a p-channel type MOS transistor 802 are arranged, and a constant current flows through them.
  • the source electrode is coupled to the ⁇ potential side power supply Vcc line, the drain electrode and the gate electrode are coupled, and a constant drain current flows to reduce the source-drain voltage. It is kept constant.
  • Reference numeral 803 denotes a p-channel type MOS transistor.
  • the MOS transistor 803 has a source electrode coupled to the high potential side power supply Vcc line, and a gate electrode connected to the gate electrode of the MOS transistor 802. , A drain current equal to that of the MOS transistor 802 flows. That is, a current mirror is formed by the MOS transistor 802 and the MOS transistor 803.
  • a p-channel type MOS transistor 804 and an n-channel type MOS transistor 807 are connected in series.
  • the MOS transistor 804 is a MOS transistor for voltage adjustment.
  • the output of the operational amplifier 806 as a detection circuit for detecting the difference between the source and drain voltages of the MOS transistors 802 and 803 is used. Controlled.
  • the non-reactive input terminal (+) of the operational amplifier 806 is coupled to the drain electrode of the MOS transistor 802, and the non-reactive input terminal (one) is coupled to the drain of the MOS transistor 803.
  • the MOS transistor 804 is connected to the MOS transistor when the voltage between the source and the K-line of the MOS transistor 803 is lower than that of the MOS transistor 802.
  • the MOS transistor 803 If the voltage between the source and the drain of 803 is lowered, and conversely, if the voltage between the source and drain of the MOS transistor 803 is lower than that of the MOS transistor 802, the MOS transistor To increase the source-drain voltage of 803, the operational amplifier 806 Controlled.
  • the gate electrode and the drain electrode of the MOS transistor 807 are connected, and the source electrode is connected to the low potential side power supply VSS line.
  • the gate (drain) electrode of the MOS transistor 807 is a node 814, which is coupled to the output terminal of the reference voltage Vref.
  • a drain current equal to that of the MOS transistor 801 flows through the MOS transistor 807 by the current mirror, so that the threshold voltage of the MOS transistors 801 and 807 is A potential equal to the difference appears, which is the reference voltage VIEN generated by the circuit of this embodiment (see equation below).
  • a ⁇ -channel type MOS transistor 815 is provided at a stage subsequent to the n-channel type MOS transistor 807.
  • the drain electrode of the n-channel MOS transistor 815 is coupled to the high-potential-side power supply Vcc via a p-channel MOS transistor 816 as a load of the MOS transistor 815.
  • the source electrode of the n-channel type MOS transistor 815 is connected to the lower potential side power supply Vss. With such a configuration, the drain electrode of the n-channel type MOS transistor 815 serves as the output node of the reference voltage VIEP.
  • the drain current of the MOS transistor 801 is I ml
  • the gate length is Lml
  • the gate width is Wml
  • the threshold is V th ml
  • the mobility is
  • the gate capacitance per unit area is Co x.
  • I ml ⁇ Co x (Wml / 2 Lml) (0-V th ml)
  • I ⁇ ⁇ C ox (Wm7 / 2 Lm7) (VI EN- V th m7) 2
  • I ml I m7
  • Wml Wm7
  • Lml Lm7
  • V I EN V t h m7— V t h ml
  • a current mirror composed of p-channel type MOS transistors 809 and 810 and a MOS transistor 809 N-channel MOS transistors 811 and 808 connected in series to the p-channel MOS transistor 812 and n-channel MOS transistor connected in series to the MOS transistor 810 813 transistors are provided, and the gate potential of the MOS transistor 811 is applied to the gate electrode of the MOS transistor 805.
  • the MOS transistors 808, 811 and 812 have their gate electrodes and drain electrodes coupled to each other, and the MOS transistor 813 is of a depletion type as in the case of the MOS transistor 1.
  • the source electrode and the gate electrode are coupled to the low potential side power supply Vss line.
  • the source / drain voltages of the MOS transistor 802 and the MOS transistor 803 forming the current mirror may vary due to process variations of elements, fluctuations in the operating environment (eg, ambient temperature, power supply voltage), and the like.
  • the potential difference causes a difference in the drain currents of the MOS transistors 80 2 and 80 3.
  • the reference voltage Vref output from 4 deviates from the set value.
  • the potential difference is detected by comparing the source-drain voltage of the MOS transistors 802 and 803 with the operational amplifier 6, and the detection result is transmitted to the gate electrode of the MOS transistor 804.
  • the source-drain voltage of the MOS transistor 804 is controlled. With such voltage control, the MOS transistor 8002,
  • the stable operation of the constant current source is enabled.
  • the p-channel MOS transistor 11 enables the GTL interface level Is converted to a level that can be captured by the npn-type bipolar transistor 14. The signal thus converted is further converted to a higher level by the bipolar transistor 14. Therefore, a high-speed level conversion of the GTL interface level signal can be performed by a combination circuit of the p-channel type MOS transistor and the npn type bipolar transistor.
  • MOS transistor 15 As a constant current source between the emitter electrode of npn-type bipolar transistor 14 and low-potential power supply V ss, the level caused by noise of low-potential power supply V ss Variations are less likely to be transmitted to the emitter of the nn-type bipolar transistor 14, so that ground noise can be reduced. This is particularly effective when the low-potential-side power supply Vss is likely to fluctuate due to a large current change in a semiconductor memory device capable of simultaneously outputting multiple bits.
  • the input buffer is formed including the following, the GTL interface level signal is quickly acquired by applying the level conversion circuit having the above-described operation effect as the first conversion circuit 10 and the second conversion circuit 20. A possible input buffer can be obtained.
  • the level difference between the output signal of the first conversion circuit 10 and the output signal of the second conversion circuit 20 is relatively small, the level difference is amplified by the subsequent differential amplifier circuit 52. By doing so, the level can be set to a sufficient level for the subsequent circuit.
  • the first conversion circuit 10 and the second conversion circuit 20 shown in FIG. 1 can be configured as follows.
  • an n-channel type MOS transistor 16 for extracting electric charges from the base electrode of the npn type bipolar transistor 14 may be provided.
  • the gate electrode of the n-channel type MOS transistor 16 is coupled to the gate electrode of the p-channel type MOS transistor 11. According to such a configuration, the charge can be extracted from the base electrode of the npn-type bipolar transistor 14 at a high speed by the n-channel MOS transistor 16, so that the operation can be speeded up.
  • an n-channel MOS transistor 17 may be connected in parallel to a p-channel MOS transistor 11.
  • the collector potential of the npn-type bipolar transistor 14 (potential of the level conversion output node) Rise can be limited.
  • the constant current source on the collector side or the emitter side of the npn-type bipolar transistor 14 may be omitted.
  • a resistance element may be provided instead of the p-channel type MOS transistor 13 forming the constant current source on the collector side of the npn type bipolar transistor 14.
  • the n-channel MOS transistor 15 which is a constant current source on the emitter side of the ⁇ n-type bipolar transistor 14 is omitted, and the emitter electrode of the bipolar transistor is directly coupled to the low potential side power supply V ss. Is also good.
  • the p-channel MOS transistors 12, 15, 22, and 25 shown in FIG. 1 can be omitted.
  • the emitter electrodes of the bipolar transistors 14 and 24 are directly coupled to the lower potential power supply V ss. You. Further, in FIG. 1, a resistance element can be applied in place of the p-channel type MOS transistors 12, 13, 22, 23.
  • the address receiver corresponding to the input address signal A0 was described in detail. However, the address receiver corresponding to other address bits, the CS receiver 502, the WE receiver 503, and the clock receiver 51 1.
  • the same configuration as that of the address receiver corresponding to the input address signal A0 can be applied to the write data receiver and the like provided in the data input / output circuit 510. In other words, the same configuration as the address receiver corresponding to the input address signal A0 should be applied to all receivers for taking in signals from the outside of the SRAM by the GTL interface level into the SRAM. Can be. Industrial applicability
  • the present invention is not limited to this, and can be widely applied to various semiconductor memory devices such as a dynamic RAM and a read-only memory, and further to a semiconductor integrated circuit such as a microcomputer.
  • the present invention can be applied to the condition that a signal of at least a GTL interface level is acquired.

Abstract

A level converting circuit comprising a p-channel field effect transistor (11) for receiving signals at a GTL interface level and an npn bipolar transistor (14), wherein the field-effect transistor (11) and the bipolar transistor (14) are connected between their source and drain to form a level conversion output node and the two transistors are also connected between their drain and base. The field-effect transistor (11) converts the level of the input signals, i.e., the GTL interface level, into a level at which the transistor (14) operates and further raises the converted level. Therefore, the GTL interface level can be converted into a higher level at a high speed.

Description

明 細 書 レベル変換回路 技術分野  Description Level conversion circuit Technical field
本発明は、 微小振幅信号のレベル変換技術に係り、 例えば S R AM (スタティック · ランダム ·アクセス · メモリ) に適用して有効な技術 に関する。 背景技術  The present invention relates to a technique for converting a level of a small amplitude signal, and more particularly to a technique effective when applied to an SRAM (static random access memory). Background art
半導体記憶装置の一例としての S R AMは、 複数個のスタティック型 メモリセルをマトリクス配置して成るメモリセルアレイを含む。 スタティッ ク型メモリセルの選択端子はロウ方向毎にヮード線に結合され、 メモリ セルのデータ入出力端子はカラム方向毎に相補データ線に結合される。 それぞれの相補データ線は、 相補-データ線に 1対 1で結合された複数個 のスィツチを含むカラムスィツチ回路介して相補コモンデータ線に共通 接続されている。 外部より入力されるア ドレス信号は、 ロウデコーダ、 及びカラムデコーダに伝達される。 ロウデコーダのデコード出力に基づ いてヮード線が選択レベルに粗動され、 カラムデコーダのデコード出力 に基づいてカラム選択スィッチがオンされる とにより、 特定のメモリ セルへのデータの書込み、 又はメモリセルデータの読出しが可能とされ る。 外部から与えられる制御信号として、 チップセレク ト信号 C S * (記号 *はそれが付された信号が、 ローァクティブ信号であること又は 記号 *が付されていない信号に対して反転された信号であることを意味 する) や、 ライ トイネーブル信号 W E *がある。 チップセレク ト信号 C S *がローレベルにアサ一トされることによってチップ選択が行われ、 また、 そのように選択された状態で、 ライ トイネーブル信号 WE*が口 一レベルにアサ一卜された場合にメモリセルへのデータ書込みが可能と される。 A SRAM as an example of a semiconductor memory device includes a memory cell array in which a plurality of static memory cells are arranged in a matrix. The selection terminal of a static memory cell is coupled to a lead line for each row direction, and the data input / output terminal of the memory cell is coupled to a complementary data line for each column direction. Each complementary data line is commonly connected to a complementary common data line via a column switch circuit including a plurality of switches coupled one-to-one to the complementary-data lines. An externally input address signal is transmitted to a row decoder and a column decoder. The code line is coarsely moved to the selection level based on the decode output of the row decoder, and the column selection switch is turned on based on the decode output of the column decoder, whereby data is written to a specific memory cell or the memory cell is written. Data can be read. As a control signal supplied from outside, the chip select signal CS * (The symbol * indicates that the signal to which it is attached is a reactive signal or the signal that is inverted with respect to the signal without the symbol *. And the write enable signal WE *. Chip selection is performed by asserting the chip select signal CS * to low level. When the write enable signal WE * is asserted to the oral level in such a selected state, data can be written to the memory cell.
尚、 S RAMについて記載された文献の例としては、 特公昭 5 7— 2 1 795号公報がある。  As an example of a document describing SRAM, there is Japanese Patent Publication No. 57-21795.
前記 S RAM、 特に外部から供給されるクロック信号に同期して、 ァ ドレス信号や、 メモリセルへの書込みデータ、 さらには各種制御信号を 取込むようにしたシンク口ナス S RAMにおいては、 ク口ック信号の波 形エッジからデータ出力タイミングまでのタイミング規定が存在し、 そ のために、 前記クロック信号やアドレス信号等を取込むためのバッファ の動作の髙速化が極めて重要とされる。 バッファの髙速化のためには、 バイポーラトランジスタを適用し、 しかも電源電圧を 3. 3 Vなどのよ うに低くすることによって、 低振幅信号を取扱うのが望ましい。  In the case of the SRAM, particularly in the sink-port eggplant SRAM which takes in an address signal, write data to a memory cell, and various control signals in synchronization with a clock signal supplied from the outside, There is a timing regulation from the waveform edge of the clock signal to the data output timing, and therefore, it is extremely important to speed up the operation of the buffer for receiving the clock signal, address signal, and the like. To increase the speed of the buffer, it is desirable to handle low-amplitude signals by applying bipolar transistors and reducing the power supply voltage to 3.3 V or the like.
従来から、 低振幅インタフヱース回路としては、 ECL (Em i t t e r C o u p l e d L o g i c) インタフェース方式や、 G T L (G u n n i n g T r a n s c e i v e r L o g i c) 方式かめる。 髙電位側電源 V c c = 3. 3 Vのとき、 E C Lインタフェースレベル は、 第 9図に示されるように、 基準電位 V r e f = (V c c - 0. 9 V) を論理しきい値として、 ハイレベルが V r e f + 0. 4 V、 ローレベル が V r e f — 0. 4 Vとされる。 このため、 バイポーラトランジスタに よって前記 E C Lインタフヱースレベルの信号を直接取扱うことができ る。  Conventionally, as a low-amplitude interface circuit, an ECL (EmiterCoupledLogic) interface method or a GTL (GunninngTranascseiverlogi) method has been used.髙 When the potential side power supply V cc = 3.3 V, the ECL interface level is set to the high level with the reference potential V ref = (V cc-0.9 V) as the logical threshold, as shown in Fig. 9. The level is V ref + 0.4 V, and the low level is V ref — 0.4 V. For this reason, the ECL interface level signal can be directly handled by the bipolar transistor.
しかしながら、 GT Lインタフェースレベルは、 第 9図に示されるよ うに、 基準電位 V r e f = V s s + 0. 8 Vを論理しきい値として、 ハ ィレベルが V r e f +0. 2 V、 ローレベルが V r e f — 0. 2 Vとさ れる。 つまり、 E C Lインタフヱースレベルの論理しきい値が高電位側 電源 V c cに近く、 その振幅が 0. 8 Vあるのに対して、 GTLインタ フェースレベルの論理しきい値は、 低電位側電源 V s sに近く、 その振 幅が 0. 4 Vとされる。 バイポーラトランジスタのベース 'ェミッタ間 の最小電位は、 0. 7〜0. 8 Vとされ、 動作マージン等を考慮すると、 少なくとも入力信号電位は 1. 2 V以上必要とされるから、 GTLイン タフヱースレベルの信号では、 バイポーラトランジスタを直接駆動する ことができない。 However, as shown in FIG. 9, the GTL interface level has a high level of V ref +0.2 V and a low level of V ref = V ss +0.8 V as a logical threshold value. V ref — set to 0.2 V. In other words, the logic threshold of the ECL interface level is While the power supply voltage is close to Vcc and its amplitude is 0.8 V, the logic threshold value of the GTL interface level is close to the low-potential power supply Vss and its amplitude is 0.4 V . The minimum potential between the base and the emitter of the bipolar transistor is 0.7 to 0.8 V. Considering the operation margin, at least the input signal potential is required to be 1.2 V or more. Signals cannot directly drive bipolar transistors.
本発明の目的は、 GT Lインタフェースレベルの信号を髙速にレベル 変換するためのレベル変換回路を提供することにある。  An object of the present invention is to provide a level conversion circuit for converting a signal of a GTL interface level at a high speed.
また、 本発明の別の目的は、 そのようなレベル変換回路を備えた入力 バッファを提供することにある。  It is another object of the present invention to provide an input buffer including such a level conversion circuit.
さらに、 本発明の別の目的は、 前記入力バッファを備えた半導体集積 回路を提供することにある。 発明の開示  Still another object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit having the input buffer. Disclosure of the invention
本発明では、 GT Lインタフェースレベルの信号を取り込む pチャン ネル型電界効果トランジスタ ( 1 1) のソース電極とバイポーラトラン ジスタ ( 1 4) のコレクタ電極とを結合してレベル変換出力ノードを形 成し、 前記 pチャンネル型電界効果トランジスタ ( 1 1) のドレイン電 極と前記バイポーラトランジスタ ( 1 4) のベース電極を結合すること によりレベル変換回路を形成する。 このレベル変換回路においては、 p チャンネル型電界効果トランジスタ (1 1 ) によって、 GTLインタフエ ースレベルの入力信号が、 n p n型バイポーラトランジスタ ( 1 4) に よって取込み可能なレベルに変換され、 そのように変換された信号が前 記バイポーラトランジスタ ( 1 4) によって、 さらに髙ぃレベルに変換 される。 したがって、 pチャンネル型電界効果トランジスタ ( 1 1) と n p n型バイポーラトランジスタ ( 1 4) とが組合わされることによつ て、 GT Lインタフェースレベル信号の髙速レベル変換を行うことがで きるレベル変換回路を提供することができる。 According to the present invention, a level conversion output node is formed by coupling the source electrode of a p-channel field effect transistor (11) for capturing a signal at the GTL interface level and the collector electrode of a bipolar transistor (14). A level conversion circuit is formed by coupling the drain electrode of the p-channel field effect transistor (11) and the base electrode of the bipolar transistor (14). In this level conversion circuit, the input signal of the GTL interface level is converted by the p-channel field-effect transistor (11) to a level that can be captured by the npn-type bipolar transistor (14), and is converted as such. The converted signal is further converted to 髙 ぃ level by the bipolar transistor (14). Therefore, the p-channel field effect transistor (11) When combined with the npn-type bipolar transistor (14), it is possible to provide a level conversion circuit capable of performing high-speed level conversion of a GTL interface level signal.
このとき、 前記レベル変換回路の勖作を更に髙速化するため、 GT L インタフェースレベルの信号をゲートに受け、 前記バイポーラトランジ スタ ( 1 4) のベース電極にドレイン電極が結合された nチャンネル型 電界効果トランジスタ ( 1 6) を設け、 前記ベース電極の電荷引抜きを 高速化することができる。  At this time, in order to further speed up the operation of the level conversion circuit, an n-channel type in which a signal at the GTL interface level is received at the gate and a drain electrode is coupled to the base electrode of the bipolar transistor (14) A field effect transistor (16) is provided to speed up the charge extraction of the base electrode.
また、 前記 pチャンネル型電界効果トランジスタ ( 1 1 ) に対して n チャンネル型電界効果トランジスタ ( 1 7) を並列接続すると共に、 前 記 Pチャンネル型電界効果トランジスタ ( 1 1) と前記 nチャンネル型 電界効果トランジスタ ( 1 7) のゲート電極を相互に接続することによつ て、 入力レベルが不所望に髙ぃ電位になった場合においても、 出力振幅 を所定レベルに制限することができる。  An n-channel field effect transistor (17) is connected in parallel to the p-channel field effect transistor (11), and the P-channel field effect transistor (11) and the n-channel field effect transistor are connected in parallel. By connecting the gate electrodes of the effect transistors (17) to each other, the output amplitude can be limited to a predetermined level even when the input level undesirably becomes 髙 ぃ potential.
そして、 前記バイポーラトランジスタ ( 1 4) のコレクタ電極と前記 Pチャンネル型電界効果トランジスタ ( 1 1) のソース電極との結合点 と、 高電位側電源 (V c c) との間に定電流源 ( 1 3) を設けることに より、 そこに流れる電流を制限することができ、 レベル変換回路におけ る消费電流を低滅することができる。  A constant current source (1) is connected between a junction between the collector electrode of the bipolar transistor (14) and the source electrode of the P-channel field effect transistor (11) and a high potential side power supply (Vcc). By providing 3), the current flowing therethrough can be limited, and the quiescent current in the level conversion circuit can be reduced.
さらに、 前記バイポーラトランジスタ ( 1 4) のェミッタ電極と低電 位側電源 (V s s) との間に定電流源 ( 1 5) を設けることにより、 グ ランドノイズの影響を低滅することができる。  Further, by providing a constant current source (15) between the emitter electrode of the bipolar transistor (14) and the low potential side power supply (Vss), the influence of ground noise can be reduced.
前記レベル変換回路を適用した入力バッファは、 GT Lインタフヱ一 スレベルの信号を取込むための第 1変換回路 ( 1 0) と、 この GTLィ ンタフェースレベル信号の論理値判別のための基準電圧 (V r e f ) を 取込むための第 2変換回路 (20) とを舍み、 前記第 1変換回路 ( 1 0) 及び第 2変換回路 (2 0) には前記レベル変換回路が適用される。 前記 第 2変換回路 (2 0) に適用されたレベル変換回路における pチャンネ ル型電界効果トランジスタ (2 1 ) には前記基準電圧 (V r e f ) が供 給される。 これにより、 GT Lインタフェースレベル信号の論理値を髙 速に判定して内部に取り込むことができる。 論理値判定のための回路と しては、 前記第 1変換回路の出力信号と前記第 2変換回路の出力信号と のレベル差を増幅するための差動アンプ回路 (5 2) を採用することが できる。 An input buffer to which the level conversion circuit is applied includes a first conversion circuit (10) for taking in a GTL interface level signal, and a reference voltage (V) for determining a logic value of the GTL interface level signal. ref) and a second conversion circuit (20) for taking in the first conversion circuit (10). The level conversion circuit is applied to the second conversion circuit (20). The reference voltage (V ref) is supplied to a p-channel type field effect transistor (2 1) in the level conversion circuit applied to the second conversion circuit (20). This makes it possible to quickly determine the logic value of the GTL interface level signal and take it into the inside. As a circuit for determining a logical value, a differential amplifier circuit (52) for amplifying a level difference between an output signal of the first conversion circuit and an output signal of the second conversion circuit is employed. Can be done.
前記入力バッファを適用した半導体集積回路は、 GT Lインタフエ一 スレベルの信号を外部から取り込むための入力バッファ (5 0 1— 0〜 5 0 1— n、 5 0 2, 5 03, 5 1 1 ) を有し、 前記入力バッファにて 取り込まれた信号を処理する論理回路を備えて構成される。 これにより、 外部から GT Lインタフェースレベル信号を受け、 それに基づく論理回 路での処理が確定するまでの時間を短縮することができる。 図面の簡単な説明  A semiconductor integrated circuit to which the input buffer is applied is provided with an input buffer (501-1-0 to 501-n, 502,503,511) for taking in a GTL interface level signal from outside. And a logic circuit for processing a signal captured by the input buffer. As a result, it is possible to shorten the time from when the GTL interface level signal is received from the outside to when the processing in the logic circuit based on the signal is determined. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
第 1図は本発明の一実施例に係るレベル変換回路を備えたレベル変換 器の一例回路図である。  FIG. 1 is an example circuit diagram of a level converter provided with a level conversion circuit according to one embodiment of the present invention.
第 2図は前記レベル変換回路における主要部の動作説明のための回路 図である。 ―  FIG. 2 is a circuit diagram for explaining an operation of a main part in the level conversion circuit. ―
第 3図は本発明の一実施例に係る S RAMに舍まれるァドレスレシ一 バ内の差動アンプ回路及びェミッタホロワ回路の一例回路図である。 第 4図は前記 S RAMを舍むコンピュータシステムの一例ブロック図 である。  FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a differential amplifier circuit and an emitter follower circuit in an address receiver provided in an SRAM according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram showing an example of a computer system including the SRAM.
第 5図は前記 S RAMの全体的な一例プロック図である。  FIG. 5 is an overall block diagram of the SRAM.
第 6図は前記 S RAMに舍まれるァドレスレシーバの一例ブロック図 である。 Fig. 6 is a block diagram of an example of an address receiver installed in the SRAM. It is.
第 7図は前記ァドレスレシーバ内のカレントミラー回路の一例回路図 である。  FIG. 7 is an example circuit diagram of a current mirror circuit in the address receiver.
第 8図は前記ァドレスレシーバに供給される基準電圧を生成する回路 の一例回路図である。  FIG. 8 is an example circuit diagram of a circuit for generating a reference voltage supplied to the address receiver.
第 9図は E C Lインタフェースレベルと G T Lインタフェースレベル との比較説明図である。  FIG. 9 is an explanatory diagram for comparing the ECL interface level and the GTL interface level.
第 1 0図は第 2図に示される回路のシミユレーシヨン特性図である。 第 1 1図は前記レベル変換回路の他の実施例回路図である。  FIG. 10 is a simulation characteristic diagram of the circuit shown in FIG. FIG. 11 is a circuit diagram of another embodiment of the level conversion circuit.
第 1 2図は前記レベル変換回路の更に別の実施例回路図である。 発明を実施するための最良の形態  FIG. 12 is a circuit diagram of still another embodiment of the level conversion circuit. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
本発明をより詳細に説明するために、 添付の図面に従ってこれを説明 する。  In order to explain the present invention in more detail, this will be described with reference to the accompanying drawings.
第 4図には、 本発明の一実施例であるシンクロナス S R A Mを舍むコ ンピュータシステムが示される。  FIG. 4 shows a computer system including a synchronous SRAM according to an embodiment of the present invention.
第 4図に示されるコンピュータシステムは、 複数のシンクロナス S R AM 4 0 0をアレイ状に配列して成る S R AMアレイ (半導体アレイ部) 4 0 1 と、 この S R AMァレイ 4 0 1をアクセスすることによって、 所 定のデータ処理を行うための C P U (中央処理装置) 4 0 3と、 この C P U 4 0 3と前記 S R AMァレイ 4 0 1 とをィンタフェースするための ィンタフェース回路 4 0 4などを舍む。 シンクロナス S R A Mアレイ 4 0 1は、 髙速リード · ライ 卜が可能とされ、 このコンピュータシステム のメインメモリやキヤッシュメモリなどとして利用される。  The computer system shown in FIG. 4 accesses a SRAM array (semiconductor array unit) 401 composed of a plurality of synchronous SRAMs 400 arranged in an array and the SRAM array 410. By doing so, a CPU (central processing unit) 403 for performing predetermined data processing, an interface circuit 404 for interfacing the CPU 403 with the SRAM array 401, and the like. Esteem. The synchronous SRAM array 401 is capable of high-speed read / write, and is used as a main memory or a cache memory of the computer system.
インタフェース回路 4 0 4は、 C P U 4 0 3からのア ドレス信号 A 0 〜A Kを取込むためのァドレスバッファ 4 0 5や、 入力ァドレスをデコ 一ドすることによってチップセレク ト信号 C S 1 *〜C S m*を生成す るためのデコーダ (DCR) 40 6、 及び S RAMアレイ 4 0 1の制御 信号を生成するためのコントローラ (CONT) 40 7を舍む。 CPU 4 0 3から出力されるァドレス信号 A 0〜AKのうち、 A O〜 Anは、 S RAMアレイ 4 0 1の個々の S RAM 4 00のァ ドレス信号として S RAMアレイ 4 0 1に供給されるが、 ァドレス信号 A π + 1〜AKにつ いてはデコーダ 4 0 6に入力されるようになっており、 このァドレス信 号 A n + 1〜AKがデコードされることによって、 所望の S RAM 4 0 0を選択するためのチップセレクト信号 C S 1 *〜C S m *が生成され る。 また、 前記コントローラ 40 7には C PU4 0 3からのライ トイネ 一ブル信号 WE *やメモリ選択信号 MSが入力され、 このコントローラ 4 0 7から前記 51¾八1 ァレィ 40 1に対してライ トイネーブル信号 W E *が供給されるようになっている。 このライ トイネーブル信号 WE * は、 S RAMアレイ 40 1において、 全ての S R AM4 00に共通に入 力される。 また、 S RAMアレイ 40 1に含まれる全ての S RAM 4 0 0のデータ入力端子、 及びデータ出力端子は、 それぞれデータ入出力バッ ファ (DBD) 4 1 0に結合されている。 このデータ入出力バッファ 4 1 0は、 データバス 4 1 1を介して C P U 40 3に結合されている。 The interface circuit 404 decodes the address buffer 405 for taking in the address signals A 0 to AK from the CPU 403 and the input address. A decoder (DCR) 406 for generating chip select signals CS1 * to CSm * by a command and a controller (CONT) 407 for generating control signals for the SRAM array 401 Esteem. Of the address signals A 0 to AK output from the CPU 403, AO to An are supplied to the SRAM array 401 as address signals of the individual SRAMs 400 of the SRAM array 401. The address signals Aπ + 1 to AK are input to the decoder 406. By decoding the address signals An + 1 to AK, a desired SRAM 4 Chip select signals CS 1 * to CS m * for selecting 00 are generated. The controller 407 receives a write enable signal WE * from the CPU 403 and a memory select signal MS, and the controller 407 sends a write enable signal to the 51-81 array 401. WE * is supplied. This write enable signal WE * is commonly input to all SRAMs 400 in the SRAM array 401. Also, the data input terminals and data output terminals of all the SRAMs 400 included in the SRAM array 401 are coupled to a data input / output buffer (DBD) 410, respectively. The data input / output buffer 410 is coupled to the CPU 403 via the data bus 411.
CPU40 3によってライ トイネーブル信号 WE *がローレベルにァ サー卜されることによって、 S RAMアレイ 4 0 1に対して書込み指示 が与えられた場合、 デコーダ 406からのチップセレク ト信号 C S 1 * 〜C S m *に応じて選択された S RAM 4 0 0がデータ書込み状態とさ れる。 このとき、 C P U 4 0 3からデータバス 4 1 1を介して伝達され たデータ D 1〜DBが、 データ入出力バッファ 4 10によって取込まれ、 書込みデータ D i 1〜D i Bとして S RAM 4 0 0のデータ入力端子に 供給される。 また、 C P U 4 0 3によってライ トイネーブル信号 WE * がハイレベルにネゲートされた状態では、 S RAM 4 0 1からのデータ 読出し状態とされ、 前記の場合と同様に、 チップセレク ト信号 C S 1 * 〜C S m *に応じて選択された S RAM 4 0 0から読出されたデータ D o 1〜D 0 Bがデータ入出力バッファ 4 1 0を介してデータバス 4 1 1 に出力される。 When a write instruction is given to the SRAM array 401 by asserting the write enable signal WE * to a low level by the CPU 403, the chip select signal CS 1 * from the decoder 406 is output. The SRAM 400 selected according to CSm * is set to the data write state. At this time, the data D1 to DB transmitted from the CPU 403 via the data bus 411 are taken in by the data input / output buffer 410, and are written as the write data Di1 to DiB in the SRAM4. Supplied to the 0 data input terminal. The CPU 403 sets the write enable signal WE * Is negated to a high level, the data is read from the SRAM 401, and the SRAM 4 selected according to the chip select signals CS1 * to CSm *, as described above. The data Do 1 to D 0 B read from 00 are output to the data bus 4 1 1 via the data input / output buffer 4 10.
S RAM 4 0 0の勖作用電源は、 特に制限されないが、 インタフエ一 ス回路 4 04から供給される。 低電位側電源 V s sを 0 V (零ボルト) とするとき、 高電位側電源 Vc cは 3. 3 Vとされる。 そしてこのとき、 S RAM4 00と CPU4 0 3又はィンタフェース回路 404との間で やり取りされる制御信号やデータなどの各種信号は、 GTLインタフエ ースレベルとされる。 尚、 S RAMに対する勐作電源の供給経路は第 4 図において 1個の S RAMに対してもに代表的に図示されている。  The working power of the SRAM 400 is not particularly limited, but is supplied from the interface circuit 404. When the low-potential power supply Vss is set to 0 V (zero volt), the high-potential power supply Vcc is set to 3.3 V. At this time, various signals such as control signals and data exchanged between the SRAM 400 and the CPU 403 or the interface circuit 404 are at the GTL interface level. The supply path of the operation power supply to the SRAM is typically shown in FIG. 4 also for one SRAM.
第 5図には一つの S RAM 400の全体的な構成例が代表的に示され る。  FIG. 5 representatively shows an overall configuration example of one SRAM 400.
第 5図に示される S RAMは、 特に制限されないが、 公知の半導体集 積回路製造技術により、 単結晶シリコンなどの一つの半導体基板に形成 されている。  Although not particularly limited, the SRAM shown in FIG. 5 is formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique.
第 5図において 5 0 6は、 複数個のスタティック型メモリセルをマト リクス配置して成るメモリセルアレイであり、 メモリセルの選択端子は ロウ方向毎にワード線に結合され、 メモリセルのデータ入出力端子は力 ラム方向毎に相補データ線 (相補ビット線とも称される) に結合される。 それぞれの相補データ線は、 相補データ線に 1対 1で結合された複数個 のスィツチを舍むカラムスィツチ回路 5 0 9を介して相補コモンデータ 線に共通接続されている。  In FIG. 5, reference numeral 506 denotes a memory cell array in which a plurality of static memory cells are arranged in a matrix. The selection terminals of the memory cells are connected to word lines in each row direction, and data input / output of the memory cells is performed. The terminals are coupled to complementary data lines (also referred to as complementary bit lines) for each power ram direction. Each of the complementary data lines is commonly connected to a complementary common data line via a column switch circuit 509 that includes a plurality of switches coupled one-to-one with the complementary data line.
外部より入力されるア ドレス信号 A 0〜A nのうち A 0〜Amは、 そ れに対応して配置されたァドレスレシーバ 5 0 1— 0〜5 0 1— mを介 してロウデコーダ 5 0 4に伝達され、 ァドレス信号 A m + 1〜A nは、 それに対応して配置されたァドレスレシーバ 5 0 1 — m + 1〜5 0 1 - nを介してカラムデコーダ 5 0 8に伝達される。 ワードドライバ 5 0 5はロウデコーダ 5 0 4のデコード出力に基づいて、 入力ァドレス信号 に対応するワード線を選択レベルに駆動する。 このワードドライバ 5 0 5は、 特に制限されないが、 ワード線数に対応する複数の駆動回路を舍 んで成る。 所定のワード線が駆動されると、 このワード線に結合された メモリセルが選択される。 またカラムデコーダ 5 0 8は、 これに供給さ れるァドレス信号に対応するカラム選択スィツチをオン動作させて、 ォ ン状態のカラムスィツチに接続する相補データ線を相補コモンデータ線 に導通させる。 このとき相補コモンデータ線の電位は、 データ入出力回 路 5 1 0に舍まれるセンスアンプで増幅され、 さらに出力バッファを介 して外部に出力可能とされる。 データ入出力回路 5 1 0に舍まれる入力 バッファに外部から書込みデータが与えられると、 その書込みデータに 従って相補コモンデータ線が駆動され、 それにより、 アドレス信号によつ て選択された相補データ線を介して所定のメモリセルにそのデータに応 ずる情報が記憶される。 Of the address signals A0 to An input from the outside, A0 to Am are transmitted via address receivers 501 to 0 to 501 to m arranged correspondingly. The address signals Am + 1 to An are transmitted to the row decoder 504, and the column decoder 5 via the address receivers 501 to m + 1 to 501-n arranged corresponding thereto. It is transmitted to 08. The word driver 505 drives the word line corresponding to the input address signal to a selected level based on the decoded output of the row decoder 504. Although not particularly limited, the word driver 505 includes a plurality of drive circuits corresponding to the number of word lines. When a predetermined word line is driven, a memory cell connected to this word line is selected. Further, the column decoder 508 turns on the column selection switch corresponding to the address signal supplied thereto, and makes the complementary data line connected to the ON-state column switch conductive to the complementary common data line. At this time, the potential of the complementary common data line is amplified by a sense amplifier included in the data input / output circuit 5 10 and can be output to the outside via an output buffer. When write data is externally supplied to an input buffer provided in the data input / output circuit 5100, the complementary common data line is driven in accordance with the write data, and thereby, the complementary data line selected by the address signal is driven. Information corresponding to the data is stored in a predetermined memory cell via the line.
また、 外部から与えられる制御信号としてのチップセレク 卜信号 C S *、 ライ トイネーブル信号 W E *、 クロック信号 C L Kがそれぞれ C S レシーバ 5 0 2、 W Eレシーバ 5 0 3、 クロ クレシーバ 5 1 1を介し て前記制御部 5 0 7に取込まれ、 この制御部 5 0 7により本実施例各部 の動作制御信号が生成されるようになっている。 チップセレク ト信号 C S *がローレベルにアサ一トされることによってその S R A Mは動作可 能状態とされ、 また、 そのように選択された状態で、 ライ トイネーブル 信号 W E *がハイレベルにされた場合にはメモリセルへのデータ書込み 状態とされ、 ライ トイネーブル信号 W E *がローレベルにされた場合に はメモリセルデータの読出し状態とされる。 特に制限されないが、 本実 施例の S RAMは、 クロック同期型とされ、 ア ドレス信号 A 0〜A n、 チップセレク ト信号 C S *、 ライ トイネーブル信号 WE *、 さらにはメ モリセルへ書込まれるライ トデータ、 メモリセルからのリ一ドデータな どが、 前記クロックに同期して取込まれ、 又は出力されるようになって レヽる。 In addition, a chip select signal CS *, a write enable signal WE *, and a clock signal CLK as externally applied control signals are transmitted via the CS receiver 502, the WE receiver 503, and the clock receiver 5111, respectively. The control unit 507 receives the operation control signal, and the control unit 507 generates an operation control signal for each unit of the present embodiment. When the chip select signal CS * is asserted low, the SRAM is enabled, and in such a state, the write enable signal WE * is driven high. In this case, data is written to the memory cell, and when the write enable signal WE * is set to low level, Is in a state of reading memory cell data. Although not particularly limited, the SRAM of this embodiment is of a clock synchronous type, and is written to address signals A0 to An, a chip select signal CS *, a write enable signal WE *, and further to a memory cell. Write data to be read, read data from a memory cell, etc. are taken in or output in synchronization with the clock.
前記ア ドレス信号 Am+ 1〜A nや、 チップセレク ト信号 C S *、 ラ イ トイネ一ブル信号 WE *、 クロック信号 C LK、 さらにはライ トデー タなどは、 S RAMの外部では GT Lインタフェースレベルの信号とさ れる。 そのため、 ァ ドレスレシーバ 5 0 1— 0〜5 0 1— n、 クロック レシーバ 5 02, 5 03, 5 1 1、 データ入出力回路 5 1 0内のライ ト データレシーバなどは、 G T Lインタフェースレベルの入力信号のレべ ル変換機能を備えている。  The address signals Am + 1 to An, the chip select signal CS *, the write enable signal WE *, the clock signal CLK, and the write data are all at the GTL interface level outside the SRAM. Signaled. Therefore, address receivers 501--0 to 501-n, clock receivers 502, 503, and 51, and the data in the data input / output circuit 510 The data receivers and the like are GTL interface-level inputs. It has a signal level conversion function.
次に、 前記ァ ドレスレシーバ 5 0 1— 0〜5 0 1— n、 クロックレシ ーバ 5 0 2, 5 0 3, 5 1 1、 データ入出力回路 5 1 0内のライ トデー タレシーバの詳細な構成について説明する。 この各種レシーバは、 GT Lインタフェースレベルの外部信号を S RAM内部に取込むための入力 バッファ回路とされ、 特に制限されないが、 本実施例では、 全て同一構 成とされる。 そのため、 以下の説明では、 前記入力ア ドレス信号 AOに 対応するア ドレスレシーバについて詳述する。  Next, the detailed description of the write data receiver in the address receivers 501-0 to 501-n, the clock receivers 502, 503, 511, and the data input / output circuit 5 10 The configuration will be described. These various receivers are input buffer circuits for taking in external signals at the GTL interface level into the SRAM, and are not particularly limited, but all have the same configuration in the present embodiment. Therefore, in the following description, an address receiver corresponding to the input address signal AO will be described in detail.
第 6図にはァドレス信号 A 0を取込むためのァドレスレシーバ 5 0 1 一 0の構成例が代表的に示される。  FIG. 6 exemplarily shows a configuration example of an address receiver 510-11 for taking in an address signal A0.
本実施例に係る S RAMの外部からクロック信号等を取込むための入 力初段として、 レベル変換器 5 1が設けられる。 このレベル変換器 5 1 には、 特に制限されないが、 入力アドレス信号 A Oや、 この入力アドレ ス信号 AOの基準レベルとされる基準電圧 V r e f 、 さらには定電流源 を駆動するための基準電圧 V I E P, V I ENが取込まれるようになつ ている。 入力ァドレス信号 A 0は G T Lィンタフエースレベルとされ、 そのような微小振幅レベルの信号を CMO Sレベルに髙速に変換する機 能を有する。 そのようなレベル変換器 5 1の後段には、 微小振幅信号を 増幅するための差動アンプ回路 5 2が配置され、 そこで差勦増幅されて から後段のェミッタホロワ回路 5 3、 カレン トミラー回路 5 4, 5 5、 出力ドライバ回路 5 6, 5 7を介して相補レベルのァドレス信号 a 0, a 0 *が出力されるようになっている。 A level converter 51 is provided as an input first stage for receiving a clock signal or the like from outside the SRAM according to the present embodiment. The level converter 51 includes, but is not limited to, an input address signal AO, a reference voltage Vref which is a reference level of the input address signal AO, and a constant current source. The reference voltages VIEP and VIEN for driving the IC are taken in. The input address signal A0 is set to a GTL interface level, and has a function of converting such a signal having a very small amplitude level to a CMOS level at high speed. A differential amplifier circuit 52 for amplifying a small amplitude signal is arranged at the subsequent stage of such a level converter 51, and after being amplified and amplified there, an emitter emitter follower circuit 53 at the subsequent stage and a current mirror circuit 54 are provided. , 55, and output driver circuits 56, 57 to output complementary level address signals a0, a0 *.
第 1図には前記レベル変換器 5 1の構成例が示される。  FIG. 1 shows a configuration example of the level converter 51.
このレベル変換器 5 1は、 特に制限されないが、 GT Lインタフヱ一 スレベルの入力ァドレス信号 A 0を取込むための第 1変換回路 1 0、 入 カァドレス信号 A 0の論理判別のための基準電圧 V r e f を取込むため の第 2変換回路 2 0、 及び出力部 3 0とを舍む。 前記第 1変換回路 1 0 及び第 2変換回路 2 0はそれぞれレベル変換回路を構成する。  Although not particularly limited, the level converter 51 includes a first conversion circuit 10 for taking in the input address signal A0 at the GTL interface level, and a reference voltage V for logic determination of the input address signal A0. A second conversion circuit 20 for taking in ref and an output unit 30 are provided. The first conversion circuit 10 and the second conversion circuit 20 each constitute a level conversion circuit.
前記第 1変換回路 10は、 入力ア ドレス信号 AOを取込むための pチヤ ンネル型 MO S トランジスタ 1 1と、 それに結合された n p n型バイポ ーラトランジスタ 1 4、 及び定電流源を形成するための pチャンネル型 MO S トランジスタ 13、 及び nチャンネル型 MOS トランジスタ 1 2, 1 5とを舍む。 pチャンネル型 MO S トランジスタ 1 1のソース電極と n p n型バイポーラトランジスタ 1 4のコレクタ電極とが、 pチャンネ ル型 MO S トランジスタ 1 3のドレイン電極に共通接続されている。 こ の pチャンネル型 MO S トランジスタ 1 3のソース電極は、 髙電位側電 源 V c cに結合され、 また、 そのゲート電極には基準電圧 V I E Pが入 力されるようになっており、 定電流源として機能する。 また、 Pチャン ネル型 MO S トランジスタ 1 1のドレイン電極は、 nチャンネル型 MO S トランジスタ 1 2を介して低電位側電源 V s sに結合され、 さらに、 n p n型バイポーラトランジスタ 1 4のェミッタ電極は、 nチヤンネル 型 M O S トランジスタ 1 5を介して低電位側電源 V s sに結合されてい る。 nチャンネル型 M O S トランジスタ 1 2, 1 5のゲート電極には基 準電圧 V I E Nが入力されるようになつており、 それぞれ定電流源とし て機能する。 前記第 1変換回路 1 0における pチャンネル型 M O S トラ ンジスタ 1 3と、 n p n型バイポーラトランジスタ 1 4との結合箇所が、 この第 1変換回路 1 0のレベル変換出カノ一ドとされる。 この出カノ一 ドは、 後段の出力部 3 0に結合される。 このように、 pチャンネル型 M O S トランジスタ 1 1のソース電極と前記 n p n型バイポーラトランジ スタ 1 4のコレクタ電權とが結合されてレベル変換出力ノードが形成さ れ、 前記 pチャンネル型 M O S トランジスタ 1 1のドレイン電極と前記 n p n型バイポーラトランジスタ 1 4のベース電極とが結合されること により、 G T Lインタフヱースレベルの入力ァドレス A 0の入力に応じ てバイポーラトランジスタ 1 4を駆動することができるので、 G T Lィ ンタフヱースレベルの入力ァドレス信号 A 0を的確に取込むことができ る。 The first conversion circuit 10 is used to form a p-channel type MOS transistor 11 for receiving the input address signal AO, an npn type bipolar transistor 14 coupled thereto, and a constant current source. The p-channel MOS transistor 13 and the n-channel MOS transistors 12 and 15 of FIG. The source electrode of the p-channel type MOS transistor 11 and the collector electrode of the npn type bipolar transistor 14 are commonly connected to the drain electrode of the p-channel type MOS transistor 13. The source electrode of this p-channel type MOS transistor 13 is coupled to the 髙 potential side power supply Vcc, and its gate electrode is supplied with a reference voltage VIEP. Function as In addition, the drain electrode of the P-channel type MOS transistor 11 is coupled to the low potential side power supply V ss via the n-channel type MOS transistor 12. The emitter electrode of npn-type bipolar transistor 14 is coupled to low-potential-side power supply V ss via n-channel MOS transistor 15. The reference voltage VIEN is input to the gate electrodes of the n-channel MOS transistors 12 and 15, and each functions as a constant current source. The connection point between the p-channel type MOS transistor 13 and the npn type bipolar transistor 14 in the first conversion circuit 10 is used as a level conversion output node of the first conversion circuit 10. This output node is coupled to the output section 30 at the subsequent stage. As described above, the source electrode of the p-channel MOS transistor 11 and the collector power of the npn-type bipolar transistor 14 are combined to form a level conversion output node. Since the drain electrode and the base electrode of the npn-type bipolar transistor 14 are coupled, the bipolar transistor 14 can be driven according to the input of the input address A0 of the GTL interface level. The input address signal A0 at the interface level can be accurately captured.
第 2図には前記第 1変換回路 1 0の基本動作を説明するための等価回 路が示される。 同図においては、 説明の便宜上、 nチャンネル型 M O S トランジスタ 1 5は省略され、. nチャンネル型 M O S トランジスタ 1 2、 及び pチャンネル型 M O S トランジスタ 1 3は、 それぞれ等価的に抵抗 R 1, R 2として示されている。  FIG. 2 shows an equivalent circuit for explaining the basic operation of the first conversion circuit 10. In the figure, for convenience of explanation, the n-channel MOS transistor 15 is omitted, and the n-channel MOS transistor 12 and the p-channel MOS transistor 13 are equivalently represented as resistors R 1 and R 2, respectively. It is shown.
Pチヤンネル型 M O S トランジスタ 1 1のゲート · ソース間電圧を V g s とし、 ソース電流を i 1 とすると、 このソース電流 i 1は、  Assuming that the gate-source voltage of the P-channel type MOS transistor 11 is V gs and the source current is i 1, the source current i 1 is
i 1 = A ( V g s ) 2 i 1 = A (V gs) 2
とされる。 ここで、 Aは定数である。 また、 n p n型バイポーラ卜ラン ジスタ 1 4のコレクタ電流を i 2とすると、 このコレクタ電流 i 2は、 i 2 = β i 2 It is said. Where A is a constant. Also, assuming that the collector current of the npn type bipolar transistor 14 is i 2, the collector current i 2 is i 2 = β i 2
とされる。 ここで、 はバイポーラトランジスタ 1 4の電流増幅率であ る。 抵抗 R 2に流れる電流を i とすると、 この電流 iは、  It is said. Here, is the current amplification factor of the bipolar transistor 14. Assuming that the current flowing through the resistor R 2 is i, this current i is
i = i 1 + i 2 = ( 1 + β ) i 1 =A ( I + β ) (V g s ) 2 とされる。 ゆえに、 i = i 1 + i 2 = (1 + β) i 1 = A (I + β) (V gs) 2 . therefore,
d i /d V g s = 2 A ( 1 + β ) (V g s )  d i / d V g s = 2 A (1 + β) (V g s)
となる。 3の値が大きいため、 V g sの変化に対して電流 iが大きく変 化する。 つまり、 GT Lインタフェースレベルの入力ア ドレス信号 A 0 の変化によって pチャンネル型 MO S トランジスタ 1 1のドレイン電極 の電位 (ノード Nの電位) が変化された場合に、 この電位変化が、 後段 の n p n型バイポーラトランジスタ 1 4のベース ·エミッタ問電圧とし て的確に検出されることにより、 GT Lインタフェースレベルの入力ァ ドレス信号 A 0が髙速にレベル変換される。  Becomes Since the value of 3 is large, the current i greatly changes with the change of V gs. In other words, when the potential of the drain electrode of the p-channel MOS transistor 11 (potential of the node N) changes due to a change in the input address signal A0 at the GTL interface level, this potential change is caused by the subsequent npn By accurately detecting the voltage between the base and emitter of the bipolar transistor 14, the input address signal A 0 at the GTL interface level is level-converted to high speed.
第 1 0図には、 第 2図に示される回路のシミュレーション結果が示さ れる。  FIG. 10 shows a simulation result of the circuit shown in FIG.
髙電位側電源 V c cは 3. 3 V、 低電位側電源 V s sは 0 Vである。  (4) The potential-side power supply Vcc is 3.3 V, and the low-potential-side power supply Vss is 0 V.
GT Lインタフェースレベルの入力ァドレス信号 A Oによる入力電圧 V i nの変化に対して、 ノード Nのレベルは、 振幅の中心が約 0. 9 V程 度、 ハイレベルが約 1. 2 V、 ローレベルが約 0. 7 Vにまで上昇され る。 GT Lインタフェースレベルでは、 バイポーラトランジスタを駆動 することができないが、 前記のように、 pチャンネル型 MO S トランジ スタ 1 1により、 ノード Nのハイレベルが約 1. 2 Vにまで上昇される ので、 n p n型バイポーラトランジスタ 1 4を駆動することができる。 そして、 ノード Nの電位は、 バイポーラトランジスタによって、 論理 しきい値を 2 Vとする電位変化に変換される。 In response to a change in the input voltage Vin due to the input address signal AO at the GTL interface level, the node N level is about 0.9 V at the center of amplitude, about 1.2 V at the high level, and about 1.2 V at the low level. It is raised to about 0.7 V. Although the bipolar transistor cannot be driven at the GTL interface level, as described above, the high level of the node N is raised to about 1.2 V by the p-channel type MOS transistor 11. The npn-type bipolar transistor 14 can be driven. Then, the potential of the node N is converted by a bipolar transistor into a potential change with a logic threshold of 2 V.
前記第 2変換回路 2 0も、 基本的には前記第 1変換回路 1 0と同一構 成とされる。 すなわち、 入力アドレス信号 A 0の論理判別のための基準 電圧 V r e f を取込むための pチヤンネル型 M O Sトランジスタ 2 1 と、 それに結合された n p n型バイポーラトランジスタ 2 4、 及び定電流源 を形成するための Pチヤンネル型 M O S トランジスタ 2 3、 及び nチヤ ンネル型 M O S トランジスタ 2 2 , 2 5とを舍み、 pチャンネル型 M O S トランジスタ 2 1のソース電極とバイポーラトランジスタ 2 4のコレ クタ電極とが、 pチヤンネル型 M O S トランジスタ 2 3のドレイン電極 に共通接続されている。 この pチヤンネル型 M O S トランジスタ 2 3の ソース電極は、 髙電位側電源 V c cに結合され、 また、 そのゲート電極 には基準電圧 V I E Pが入力されるようになっており、 定電流源として 機能する。 また、 pチャンネル型 M O S トランジスタ 2 1のドレイン電 極は、 nチャンネル型 M O S トランジスタ 2 2を介して低電位側電源 V s sに結合され、 さらに、 バイポーラトランジスタ 2 4のエミッタ電極 は、 nチヤンネル型 M O S トランジスタ 2 5を介して低電位側電源 V s sに結合されている。 nチャンネル型 M O S トランジスタ 2 2, 2 5の ゲート電極には基準電圧 V I E Nが入力されるようになっており、 それ ぞれ定電流源として機能する。 前記第 2変換回路 2 0における pチャン ネル型 M O S トランジスタ 2 3と、 バイポーラトランジスタ 2 4との結 合箇所が出力ノードとされ、 この出力ノードは、 後段の出力部 3 0に結 合される。 The second conversion circuit 20 has basically the same structure as the first conversion circuit 10. It is said to be done. That is, to form a p-channel type MOS transistor 21 for taking in a reference voltage V ref for logic determination of the input address signal A 0, an npn-type bipolar transistor 24 coupled thereto, and a constant current source. The p-channel MOS transistor 23 and the n-channel MOS transistors 22 and 25 are connected to each other, and the source electrode of the p-channel MOS transistor 21 and the collector electrode of the bipolar transistor 24 are connected to the p-channel MOS transistor. Commonly connected to the drain electrodes of the MOS transistors 23. The source electrode of the p-channel type MOS transistor 23 is coupled to the 髙 potential side power supply Vcc, and the gate electrode thereof is supplied with the reference voltage VIEP, and functions as a constant current source. The drain electrode of the p-channel MOS transistor 21 is coupled to the lower potential power supply V ss via the n-channel MOS transistor 22. Further, the emitter electrode of the bipolar transistor 24 is connected to the n-channel MOS transistor 21. It is coupled to the low-potential-side power supply V ss via the transistor 25. The reference voltage VIEN is input to the gate electrodes of the n-channel MOS transistors 22 and 25, and each functions as a constant current source. The connection point between the p-channel MOS transistor 23 and the bipolar transistor 24 in the second conversion circuit 20 is an output node, and this output node is connected to the output section 30 in the subsequent stage.
前記出力部 3 0は次のように構成される。 出力部 3 0は、 n p n型バ イポーラトランジスタ 3 1, 3 3と、 定電流源を形成するための nチヤ ンネル型 M O S トランジスタ 3 2, 3 4とが結合されて成る。 前記第 1 変換回路 1 0からの出力信号はバイポーラトランジスタ 3 1のベース電 極に入力され、 また、 前記第 2変換回路 2 0からの出力信号はバイポー ラトランジスタ 3 3のベース電極に入力される。 バイポーラ卜ランジス タ 3 1, 3 3のエミッタ電極から出力信号が得られるようになつている。 この出力信号は第 6図に示される差動アンプ回路 5 2に伝達される。 第 3図には前記差動アンプ回路 5 2、 及びエミッタホロワ回路 5 3の 構成例が示される。 The output unit 30 is configured as follows. The output section 30 is formed by combining npn-type bipolar transistors 31 and 33 and n-channel MOS transistors 32 and 34 for forming a constant current source. The output signal from the first conversion circuit 10 is input to the base electrode of the bipolar transistor 31, and the output signal from the second conversion circuit 20 is input to the base electrode of the bipolar transistor 33 . Bipolar Tranges An output signal can be obtained from the emitter electrodes of the transistors 31 and 33. This output signal is transmitted to the differential amplifier circuit 52 shown in FIG. FIG. 3 shows a configuration example of the differential amplifier circuit 52 and the emitter follower circuit 53.
前記差動アンプ回路 5 2は、 特に制限されないが、 η ρ π型バイポー ラトランジスタ 3 0 3, 3 0 4が差動結合されており、 バイポーラトラ ンジスタ 3 0 3, 3 0 4のベース電極に図 1の出力部 3 0からの出力信 号が伝達されるようになっている。 バイポーラトランジスタ 3 0 3 , 3 0 4のコレクタ電極は、 それぞれ負荷抵抗 3 0 1, 3 0 2を介して髙電 位側電源 V c cに結合されている。 また、 バイポーラトランジスタ 3 0 3, 3 0 4のエミッタ電極は定電流源 3 0 5を介して低電位側電源 V s sに結合されている。 この定電流源 3 0 5は ηチャンネル型 M O S トラ ンジスタによって形成され、 そのゲート電極に基準電圧 V I Ε Νが入力 されるようになつている。 バイポーラトランジスタ 3 0 3, 3 0 4のコ レクタ電極は、 この差動アンプ 5 2の出力ノードとされ、 後段のェミツ タホロワ 5 3に結合される。  The differential amplifier circuit 52 is not particularly limited, but has η ρ π-type bipolar transistors 303 and 304 coupled differentially, and is connected to the base electrodes of the bipolar transistors 303 and 304. The output signal from the output section 30 in FIG. 1 is transmitted. The collector electrodes of the bipolar transistors 303 and 304 are coupled to the negative potential power supply Vcc via load resistors 301 and 302, respectively. Further, the emitter electrodes of the bipolar transistors 303 and 304 are coupled to the low-potential-side power supply V ss via the constant current source 305. The constant current source 305 is formed by an η-channel type MOS transistor, and a reference voltage V Ε 入 力 is input to its gate electrode. The collector electrodes of the bipolar transistors 303 and 304 are used as the output nodes of the differential amplifier 52 and are coupled to the emitter emitter follower 53 at the subsequent stage.
前記エミッタホロワ回路 5 3は、 二つの η ρ η型バイポーラトランジ スタ 3 0 8, 3 0 9と、 それに対応して設けられた定電流源 3 0 6, 3 0 7とを含む。 バイポーラトランジスタ 3 0 8, 3 0 9のコレクタ電極 は高電位側電源 V c cに結合される。 また、 バイポーラトランジスタ 3 0 8, 3 0 9のェミッタ電極は、 それぞれ前記定電流源 3 0 6, 3 0 7 を介して低電位側電源 V s sに結合される。 定電流源 3 0 6, 3 0 7は それぞれ ηチャンネル型 M O S トランジスタによって形成され、 そのゲ 一卜電搔に、 基準電圧 V I Ε Νが入力されるようになっている。 バイポ 一ラトランジスタ 3 0 8, 3 0 9のェミッタ電極が出力ノードとされ、 それが、 後段の第 6図に示されるカレントミラー回路 5 4 , 5 5に結合 される。 The emitter follower circuit 53 includes two η ρ η-type bipolar transistors 308 and 309 and constant current sources 306 and 307 provided corresponding thereto. The collector electrodes of the bipolar transistors 308 and 309 are coupled to the high potential side power supply Vcc. The emitter electrodes of the bipolar transistors 308 and 309 are coupled to the low-potential-side power supply V ss via the constant current sources 306 and 307, respectively. The constant current sources 306 and 307 are each formed by an η-channel MOS transistor, and a reference voltage VI Ε is input to the gate power supply. The emitter electrodes of the bipolar transistors 308 and 309 are used as output nodes, which are coupled to the current mirror circuits 54 and 55 shown in FIG. Is done.
次に、 前記カレントミラー回路 5 4, 5 5について説明する。 前記力 レントミラー回路 5 4, 5 5は、 互いに同一構成とされるので、 一方に ついてのみ説明する。  Next, the current mirror circuits 54 and 55 will be described. Since the current mirror circuits 54 and 55 have the same configuration as each other, only one of them will be described.
第 7図にはカレントミラー回路 5 4についての構成例が代表的に示さ れる。  FIG. 7 representatively shows a configuration example of the current mirror circuit 54.
pチャンネル型 MO S トランジスタ 7 1, 7 2とが差動結合され、 そ れのドレイン側定電流源としてカレントミラー回路が適用される。 この カレントミラー回路は nチャンネル型 MO S トランジスタ 7 4と、 それ に鏡影結合された nチャンネル型 MO S トランジスタ 7 3とによって形 成される。 この MO S トランジスタ 73, 74は同一寸法とされ、 ゲー ト · ドレイン間電圧が等しくされることによって定電流源として機能す る。 また、 前記 pチャンネル型 MO S トランジスタ 7 1, 7 2のソース 電極は、 pチャンネル型 MO S トランジスタ 75を介して髙電位側電源 V c cに結合されている。 pチャンネル型 MO S トランジスタ 7 5は、 ゲート電極に基準電圧 V I E Pが供給されることによって定電流源とし て機能する。 pチャンネル型 M OS トランジスタ 7 2と nチャンネル型 MO S トランジスタ 7 3との結合箇所が、 このカレントミラー回路 5 4 の出カノ一ドとされる。  The p-channel MOS transistors 71 and 72 are differentially coupled, and a current mirror circuit is applied as the drain-side constant current source. This current mirror circuit is formed by an n-channel MOS transistor 74 and an n-channel MOS transistor 73 mirror-coupled thereto. The MOS transistors 73 and 74 have the same dimensions, and function as a constant current source when the gate-drain voltages are equalized. The source electrodes of the p-channel type MOS transistors 71 and 72 are coupled to a 髙 potential side power supply V cc via a p-channel type MOS transistor 75. The p-channel MOS transistor 75 functions as a constant current source by supplying the reference voltage VIEP to the gate electrode. The junction between the p-channel MOS transistor 72 and the n-channel MOS transistor 73 is the output node of the current mirror circuit 54.
第 8図には前記基準電圧 V I EP, V I ENの生成回路の構成例が示 される。  FIG. 8 shows an example of a configuration of a circuit for generating the reference voltages VIEP and VIEN.
第 8図において、 8 0 1は電流決定用の nチャンネル型 MOS トラン ジスタであり、 この MO S トランジスタ 8 0 1にはデプレッションタイ プが適用され、 ゲート電極がソース電極と共に低電位側電源 V s sライ ンに接続されることにより、 定電流源として機能する。 この MOS トラ ンジスタ 8 0 1による定電流経路には、 πチャンネル型 MO S トランジ スタ 8 0 5, pチヤンネル型 MO S トランジスタ 8 0 2が配置され、 そ れらに定電流が流れるようになっている。 In FIG. 8, reference numeral 8001 denotes an n-channel MOS transistor for determining a current, a depletion type is applied to the MOS transistor 8001, and the gate electrode and the source electrode are connected to the low potential side power supply V ss. When connected to a line, it functions as a constant current source. The constant current path of this MOS transistor 801 includes a π-channel type MOS transistor. A star 805 and a p-channel type MOS transistor 802 are arranged, and a constant current flows through them.
前記 MO S トランジスタ 8 0 2は、 ソース電極が髙電位側電源 V c c ラインに結合され、 ドレイン電極とゲート電極とが結合されており、 一 定のドレイン電流が流れることによってソース · ドレイン間電圧が一定 の値に保たれる。  In the MOS transistor 802, the source electrode is coupled to the 髙 potential side power supply Vcc line, the drain electrode and the gate electrode are coupled, and a constant drain current flows to reduce the source-drain voltage. It is kept constant.
8 0 3は pチャンネル型 MO S トランジスタであり、 この MO S トラ ンジスタ 8 0 3は、 ソース電極が髙電位側電源 V c cラインに結合され、 ゲート電極が前記 MO S トランジスタ 8 0 2のゲート電極に結合される ことによって前記 M O S トランジスタ 8 0 2と等しいドレイン電流が流 れるようになっている。 つまり MO S トランジスタ 8 0 2と MO S トラ ンジスタ 8 0 3 とでカレントミラーが形成される。 MO S トランジスタ 8 0 3には pチャンネル型 MO S トランジスタ 8 0 4, nチャンネル型 MO S トランジスタ 8 0 7が直列接続される。  Reference numeral 803 denotes a p-channel type MOS transistor. The MOS transistor 803 has a source electrode coupled to the high potential side power supply Vcc line, and a gate electrode connected to the gate electrode of the MOS transistor 802. , A drain current equal to that of the MOS transistor 802 flows. That is, a current mirror is formed by the MOS transistor 802 and the MOS transistor 803. To the MOS transistor 803, a p-channel type MOS transistor 804 and an n-channel type MOS transistor 807 are connected in series.
前記 MO S トランジスタ 8 0 4は電圧調整用の MO S トランジスタと され、 MO S トランジスタ 8 0 2, 8 0 3のソース · ドレイン電圧の差 を検出する検出回路としての演算増幅器 8 0 6の出力によって制御され る。 演算増幅器 8 0 6の非反耘入力端子 (+ ) は MO S トランジスタ 8 0 2のドレイン電極に結合され、 反耘入力端子 (一) は MOS トランジ スタ 8 0 3のドレインに結合される。 そのよ-うな接続により、 MO S 卜 ランジスタ 8 0 4は、 MO S トランジスタ 8 0 3のソース ' Kレイン間 電圧が MO S トランジスタ 8 0 2のそれよりも髙ぃ場合には、 MO S ト ランジスタ 8 0 3のソース ' ドレイン間電圧を下げるように、 またそれ とは逆に MO S トランジスタ 8 0 3のソース · ドレイン間電圧が MO S トランジスタ 8 0 2のそれよりも低い場合には、 MOS トランジスタ 8 03のソース · ドレイン間電圧を上げるように、 演算増幅器 8 06によつ て制御される。 The MOS transistor 804 is a MOS transistor for voltage adjustment. The output of the operational amplifier 806 as a detection circuit for detecting the difference between the source and drain voltages of the MOS transistors 802 and 803 is used. Controlled. The non-reactive input terminal (+) of the operational amplifier 806 is coupled to the drain electrode of the MOS transistor 802, and the non-reactive input terminal (one) is coupled to the drain of the MOS transistor 803. With such a connection, the MOS transistor 804 is connected to the MOS transistor when the voltage between the source and the K-line of the MOS transistor 803 is lower than that of the MOS transistor 802. If the voltage between the source and the drain of 803 is lowered, and conversely, if the voltage between the source and drain of the MOS transistor 803 is lower than that of the MOS transistor 802, the MOS transistor To increase the source-drain voltage of 803, the operational amplifier 806 Controlled.
前記 MO S トランジスタ 8 0 7のゲート電極とドレイン電極とが結合 され、 ソース電極が低電位側電源 V s sラインに結合される。 この MO Sトランジスタ 8 0 7のゲート (ドレイン) 電極はノード 8 1 4とされ、 このノード 8 1 4が基準電圧 V r e f の出力端子に結合される。 前記力 レントミラーによって MO S トランジスタ 8 0 7に前記 MO S トランジ スタ 8 0 1 と等しいドレイン電流が流れることによりノード 8 1 4には、 MO S トランジスタ 8 0 1, 8 0 7のしきい値の差に等しい電位が現れ、 それがこの実施例回路によって生成される基準電圧 V I ENとされる (次式参照) 。 さらに、 nチャンネル型 MO S トランジスタ 8 0 7の後 段には、 πチャンネル型 MO S トランジスタ 8 1 5が設けられる。 この nチャンネル型 MO S トランジスタ 8 1 5のドレイン電極は、 当該 MO S トランジスタ 8 1 5の負荷としての pチャンネル型 MO S トランジス タ 8 1 6を介して高電位側電源 V c cに結合される。 また、 nチャンネ ル型 MO S トランジスタ 8 1 5のソース電極は低電位側電源 V s sに結 合される。 そのような構成により、 nチャンネル型 MO S トランジスタ 8 1 5のドレイン電極が基準電圧 V I E Pの出カノ一ドとされる。  The gate electrode and the drain electrode of the MOS transistor 807 are connected, and the source electrode is connected to the low potential side power supply VSS line. The gate (drain) electrode of the MOS transistor 807 is a node 814, which is coupled to the output terminal of the reference voltage Vref. A drain current equal to that of the MOS transistor 801 flows through the MOS transistor 807 by the current mirror, so that the threshold voltage of the MOS transistors 801 and 807 is A potential equal to the difference appears, which is the reference voltage VIEN generated by the circuit of this embodiment (see equation below). Further, a π-channel type MOS transistor 815 is provided at a stage subsequent to the n-channel type MOS transistor 807. The drain electrode of the n-channel MOS transistor 815 is coupled to the high-potential-side power supply Vcc via a p-channel MOS transistor 816 as a load of the MOS transistor 815. In addition, the source electrode of the n-channel type MOS transistor 815 is connected to the lower potential side power supply Vss. With such a configuration, the drain electrode of the n-channel type MOS transistor 815 serves as the output node of the reference voltage VIEP.
ここで、 MO S トランジスタ 8 0 1のドレイン電流を I ml、 ゲート 長を Lml、 ゲート幅を Wml、 しきい値を V t h ml、 移動度を 、 単 位面積当りのゲート容量を C o Xとし、 また、 MO S トランジスタ 8 0 7のドレイン電流を I m7、 ゲート長を Lm7、 ゲート幅を Wm7、 しき い値を V t h m7とすると、 前記基準電圧 V I ENは次のように示され る。  Here, the drain current of the MOS transistor 801 is I ml, the gate length is Lml, the gate width is Wml, the threshold is V th ml, the mobility is, and the gate capacitance per unit area is Co x. If the drain current of the MOS transistor 807 is Im7, the gate length is Lm7, the gate width is Wm7, and the threshold value is Vthm7, the reference voltage VIEN is expressed as follows.
I ml = ^ C o x (Wml/2 Lml) ( 0 - V t h ml)  I ml = ^ Co x (Wml / 2 Lml) (0-V th ml)
= C o x (Wml/2 Lml) (V t h ml) 2 = Cox (Wml / 2 Lml) (V th ml) 2
I πιΊ=μ C o x (Wm7/ 2 Lm7) (V I EN- V t h m7) 2 ここで、 I ml= I m7, Wml=Wm7, Lml= Lm7とすると、 I πιΊ = μ C ox (Wm7 / 2 Lm7) (VI EN- V th m7) 2 Here, if I ml = I m7, Wml = Wm7, Lml = Lm7,
^ C o x (Wml/ 2 L ml) (V t h ml) 2 ^ Cox (Wml / 2 L ml) (V th ml) 2
= μ C o x (Wm7/ 2 Lm7) (V I EN- V t h m7) 2 と表され、 これを整理すると、 = μ C ox (Wm7 / 2 Lm7) (VI EN- V th m7) 2
I V t h ml I = V I EN- V t h m7  I V t h ml I = V I EN- V t h m7
となる。 従って、 基準電圧 V I ENは、  Becomes Therefore, the reference voltage V I EN is
V I EN = V t h m7— V t h ml  V I EN = V t h m7— V t h ml
となり、 MO S トランジスタ 8 0 1, 8 0 7のしきい値の差に等しくな る。  This is equal to the difference between the threshold values of the MOS transistors 801 and 807.
さらに、 基準電圧 V I ENや、 それに基づいて生成される基準電圧 V I E Pの安定化を図るため、 pチヤンネル型 MO S トランジスタ 8 0 9, 8 1 0から成るカレントミラーと、 この MO S トランジスタ 8 0 9に直 列接続された nチャンネル型 MO S トランジスタ 8 1 1 , 8 0 8、 そし て前記 MO S トランジスタ 8 1 0に直列接続された pチャンネル型 MO S トランジスタ 8 1 2及び nチャンネル型 MO S トランジスタ 8 1 3カ 設けられ、 この MO S トランジスタ 8 1 1のゲート電位が前記 MO S ト ランジスタ 8 0 5のゲート電極に印加されるようになっている。 尚、 M O S トランジスタ 8 0 8, 8 1 1, 8 1 2は、 ゲート電極とドレイン電 極とがそれぞれ結合され、 MO S トランジスタ 8 1 3は、 前記 MO S ト ランジスタ 1 と同様にデプレッションタイプとされ、 ソース電極とゲー ト電極とが低電位側電源 V s sラインに結合される。  Furthermore, in order to stabilize the reference voltage VIEN and the reference voltage VIEP generated based on the reference voltage, a current mirror composed of p-channel type MOS transistors 809 and 810 and a MOS transistor 809 N-channel MOS transistors 811 and 808 connected in series to the p-channel MOS transistor 812 and n-channel MOS transistor connected in series to the MOS transistor 810 813 transistors are provided, and the gate potential of the MOS transistor 811 is applied to the gate electrode of the MOS transistor 805. The MOS transistors 808, 811 and 812 have their gate electrodes and drain electrodes coupled to each other, and the MOS transistor 813 is of a depletion type as in the case of the MOS transistor 1. In addition, the source electrode and the gate electrode are coupled to the low potential side power supply Vss line.
前記の構成において、 カレントミラーを形成する MO S トランジスタ 8 0 2及び MO S トランジスタ 8 0 3のソース · ドレイン電圧は、 素子 のプロセスばらつきや、 動作環境 (例えば周囲温度、 電源電圧) の変動 等により互いに異なってしまい、 その電位差により当該 MO S トランジ スタ 8 0 2, 8 0 3のドレイン電流に差を生じ、 そのためにノード 8 1 4から出力される基準電圧 V r e f が設定値からずれる虡がある。 そこ で、 演算増幅 6によって M O S トランジスタ 8 02, 8 0 3のソース ' ドレイン間電圧を比較することによりその電位差を検出し、 その検出結 果を MO S トランジスタ 8 0 4のゲート電極に伝達することにより、 当 該 MO S トランジスタ 8 04のソース · ドレイン間電圧を制御するよう にしている。 そのような電圧制御により前記 MO Sトランジスタ 8 02,In the above-described configuration, the source / drain voltages of the MOS transistor 802 and the MOS transistor 803 forming the current mirror may vary due to process variations of elements, fluctuations in the operating environment (eg, ambient temperature, power supply voltage), and the like. The potential difference causes a difference in the drain currents of the MOS transistors 80 2 and 80 3. There is a case where the reference voltage Vref output from 4 deviates from the set value. Then, the potential difference is detected by comparing the source-drain voltage of the MOS transistors 802 and 803 with the operational amplifier 6, and the detection result is transmitted to the gate electrode of the MOS transistor 804. Thus, the source-drain voltage of the MOS transistor 804 is controlled. With such voltage control, the MOS transistor 8002,
8 0 3のソース ' ドレイン間電圧が等しくされるので、 素子のプロセス ばらつきや、 動作環境の変動に拘らず、 所望の基準電圧 V I EN, V I E Pが得られる。 Since the source-drain voltages of 803 are equalized, desired reference voltages VIEN and VIEP can be obtained irrespective of device process variations and operating environment variations.
このように、 安定化された基準電圧 V I EN, V I E Pが、 定電流源 の制御電圧として供給されることにより、 当該定電流源の安定動作が可 能とされる。  By supplying the stabilized reference voltages VIEN and VIEP as the control voltage of the constant current source, the stable operation of the constant current source is enabled.
前記実施例によれば、 以下の作用効果を得ることができる。  According to the embodiment, the following operation and effect can be obtained.
( 1) GT Lインタフェースレベルは、 第 9図に示されるように、 基 準電位 V r e f = V s s + 0. 8 Vを論理しきい値として、 ハイレベル が V r e f + 0. 2 V、 ローレベルが V r e f — 0. 2 Vとされ、 その ような GT Lインタフェースレベルの信号では、 バイポーラトランジス タを直接駆動することができないが、 pチャンネル型 MO S トランジス タ 1 1によって、 GT Lインタフェースレベルの入力信号が、 n p n型 バイポーラトランジスタ 1 4で取込み可能なレベルに変換される。 その ように変換された信号が前記バイポーラトランジスタ 1 4によって、 さ らに髙いレベルに変換される。 したがって、 pチャンネル型 MOS トラ ンジスタと n p n型バイポーラトランジスタとの組合わせ回路によって、 GT Lインタフェースレベル信号の高速レベル変換を行うことができる。  (1) As shown in Fig. 9, the GTL interface level is based on the reference potential V ref = V ss +0.8 V as the logic threshold, the high level is V ref +0.2 V, The level is set to V ref — 0.2 V, and such a GTL interface level signal cannot directly drive a bipolar transistor. However, the p-channel MOS transistor 11 enables the GTL interface level Is converted to a level that can be captured by the npn-type bipolar transistor 14. The signal thus converted is further converted to a higher level by the bipolar transistor 14. Therefore, a high-speed level conversion of the GTL interface level signal can be performed by a combination circuit of the p-channel type MOS transistor and the npn type bipolar transistor.
(2) n p n型バイポーラトランジスタ 14のコレクタ電極及び チャ ンネル型 MO S トランジスタ 1 1のソース電極と、 髙電位側電源 V c c との間に定電流源としての M O S トランジスタ 1 3を設けることによつ て、 そこに流れる電流を制限することができるので、 消费電流の低減を 図ることができる。 また、 この場合において、 pチャンネル型 M O S 卜 ランジスタ 1 1 と n p n型バイポーラトランジスタ 1 4とで、 一つの定 電流源を共有することができ、 素子数の低減を図ることができる。 (2) The collector electrode of the npn-type bipolar transistor 14 and the source electrode of the channel-type MOS transistor 11 and the 髙 potential side power supply V cc By providing the MOS transistor 13 as a constant current source between the power supply and the power supply, the current flowing therethrough can be limited, so that the power consumption current can be reduced. Further, in this case, one constant current source can be shared by the p-channel type MOS transistor 11 and the npn-type bipolar transistor 14 and the number of elements can be reduced.
( 3 ) n p n型バイポーラトランジスタ 1 4のエミッタ電極と低電位 側電源 V s s との間に定電流源としての M O S トランジスタ 1 5を設け ることにより、 低電位側電源 V s sのノイズに起因するレベル変動が n n型バイポーラトランジスタ 1 4のエミッタに伝わりにくくなるため、 グランドノイズの低減を図ることができる。 このことは、 多ビッ ト同時 出力可能な半導体記憶装置において、 電流変化が大きいために、 低電位 側電源 V s sが変動し易い場合に、 特に有効とされる。  (3) By providing MOS transistor 15 as a constant current source between the emitter electrode of npn-type bipolar transistor 14 and low-potential power supply V ss, the level caused by noise of low-potential power supply V ss Variations are less likely to be transmitted to the emitter of the nn-type bipolar transistor 14, so that ground noise can be reduced. This is particularly effective when the low-potential-side power supply Vss is likely to fluctuate due to a large current change in a semiconductor memory device capable of simultaneously outputting multiple bits.
( 4 ) G T Lインタフェースレベルの信号を取込むための第 1変換回 路 1 0と、 この G T Lインタフェースレベル信号の論理判別のための基 準電圧 V r e f を取込むための第 2変換回路 2 0とを含んで入力バッファ が形成されるとき、 第 1変換回路 1 0、 及び第 2変換回路 2 0として、 前記作用効果を有するレベル変換回路を適用することによって、 G T L インタフェースレベル信号を髙速に取込み可能な入力バッファ (レシ一 ノく) を得ることができる。  (4) A first conversion circuit 10 for capturing a signal at the GTL interface level, and a second conversion circuit 20 for capturing a reference voltage V ref for logic determination of the GTL interface level signal. When the input buffer is formed including the following, the GTL interface level signal is quickly acquired by applying the level conversion circuit having the above-described operation effect as the first conversion circuit 10 and the second conversion circuit 20. A possible input buffer can be obtained.
( 5 ) 第 1変換回路 1 0の出力信号、 及び第 2変換回路 2 0の出力信 号のレベル差が、 比較的小さいため、 そのレベル差を、 後段の差動アン プ回路 5 2で増幅することににより、 後段回路に対して十分なレベルと することができる。  (5) Since the level difference between the output signal of the first conversion circuit 10 and the output signal of the second conversion circuit 20 is relatively small, the level difference is amplified by the subsequent differential amplifier circuit 52. By doing so, the level can be set to a sufficient level for the subsequent circuit.
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づいて具体的に説明 したが、 本発明はそれに限定されるものではなく、 その要旨を逸脱しな い範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。 第 1図に示される第 1変換回路 1 0や第 2変換回路 2 0を次のように 構成することができる。 Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited thereto, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the invention. . The first conversion circuit 10 and the second conversion circuit 20 shown in FIG. 1 can be configured as follows.
例えば、 第 1 1図に示されるように、 n p n型バイポーラトランジス タ 1 4のベース電極の電荷引抜き用の nチャンネル型 MO S トランジス タ 1 6を設けるようにしても良い。 この場合、 nチャンネル型 MOS ト ランジスタ 1 6のゲー卜電極は pチヤンネル型 MO S トランジスタ 1 1 のゲート電極に結合される。 このような構成によれば、 n p n型バイポ ーラトランジスタ 1 4のベース電極の電荷引抜きが nチャンネル型 MO S トランジスタ 1 6によって高速に行われるので、 動作の髙速化を図る ことができる。  For example, as shown in FIG. 11, an n-channel type MOS transistor 16 for extracting electric charges from the base electrode of the npn type bipolar transistor 14 may be provided. In this case, the gate electrode of the n-channel type MOS transistor 16 is coupled to the gate electrode of the p-channel type MOS transistor 11. According to such a configuration, the charge can be extracted from the base electrode of the npn-type bipolar transistor 14 at a high speed by the n-channel MOS transistor 16, so that the operation can be speeded up.
また、 第 1 2図に示されるように、 pチャンネル型 MOS トランジス タ 1 1に対して nチャンネル型 MOS トランジスタ 1 7を並列接続する ようにしてもよい。 かかる構成においては、 例えばアドレス信号 AOな どの GT Lインタフェースレベルの入力信号が、 異常に髙くなる場合に おいても、 n p n型バイポーラトランジスタ 1 4のコレクタ電位 (レべ ル変換出力ノードの電位) の上昇を制限することができる。  Further, as shown in FIG. 12, an n-channel MOS transistor 17 may be connected in parallel to a p-channel MOS transistor 11. In such a configuration, for example, even when an input signal at the GTL interface level such as the address signal AO becomes abnormally high, the collector potential of the npn-type bipolar transistor 14 (potential of the level conversion output node) Rise can be limited.
さらに、 n p n型バイポーラトランジスタ 1 4のコレクタ側やエミッ タ側の定電流源を省略しても良い。 例えば、 n p n型バイポーラトラン ジスタ 1 4のコレクタ側の定電流源を形成する pチャンネル型 MO S ト ランジスタ 1 3に代えて抵抗素子を設けるようにしても良い。 また、 π n型バイポーラトランジスタ 1 4のエミッタ側の定電流源である nチヤ ンネル型 MO S トランジスタ 1 5を省略し、 バイポーラトランジスタの エミッタ電極を低電位側電源 V s sに直接結合するようにしても良い。 また、 第 1図に示される pチャンネル型 MO S トランジスタ 1 2, 1 5, 2 2, 25は省略することができる。 この場合、 バイポーラトラン ジスタ 1 4, 24のエミッタ電極は低電位側電源 V s sに直接結合され る。 さらに、 第 1図において、 pチャンネル型 MO S トランジスタ 1 2, 1 3, 2 2, 2 3に代えて、 抵抗素子を適用することができる。 Further, the constant current source on the collector side or the emitter side of the npn-type bipolar transistor 14 may be omitted. For example, a resistance element may be provided instead of the p-channel type MOS transistor 13 forming the constant current source on the collector side of the npn type bipolar transistor 14. Also, the n-channel MOS transistor 15 which is a constant current source on the emitter side of the π n-type bipolar transistor 14 is omitted, and the emitter electrode of the bipolar transistor is directly coupled to the low potential side power supply V ss. Is also good. In addition, the p-channel MOS transistors 12, 15, 22, and 25 shown in FIG. 1 can be omitted. In this case, the emitter electrodes of the bipolar transistors 14 and 24 are directly coupled to the lower potential power supply V ss. You. Further, in FIG. 1, a resistance element can be applied in place of the p-channel type MOS transistors 12, 13, 22, 23.
前露己実施例では、 入力ァドレス信号 A 0に対応するァドレスレシーバ について詳述したが、 他のァドレスビッ 卜に対応するァドレスレシーバ や、 C Sレシーバ 5 0 2、 WEレシーバ 5 0 3、 クロックレシーバ 5 1 1、 データ入出力回路 5 1 0に舍まれるライ トデータレシーバなどにつ いても、 前記入力ァドレス信号 A 0に対応するァドレスレシーバと同一 構成のものを適用することができる。 つまり、 GTLインタフェースレ ベルにより S RAMの外部から与えられる信号を S RAMの内部に取込 むための全てのレシーバとして、 入力ァドレス信号 A 0に対応するァド レスレシーバと同一構成のものを適用することができる。 産業上の利用可能性  In the previous embodiment, the address receiver corresponding to the input address signal A0 was described in detail. However, the address receiver corresponding to other address bits, the CS receiver 502, the WE receiver 503, and the clock receiver 51 1. The same configuration as that of the address receiver corresponding to the input address signal A0 can be applied to the write data receiver and the like provided in the data input / output circuit 510. In other words, the same configuration as the address receiver corresponding to the input address signal A0 should be applied to all receivers for taking in signals from the outside of the SRAM by the GTL interface level into the SRAM. Can be. Industrial applicability
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明をその背景と なった利用分野であるシンク口ナス S RAMに適用した場合について説 明した。 本発明はそれに限定されるものではなく、 ダイナミック型 RA Mや、 読出し専用メモリなど各種半導体記憶装置、 さらにはマイクロコ ンピュータなどの半導体集積回路にも広く適用することができる。 本発 明は、 少なくとも GTLインタフヱースレベルの信号を取込むことを条 件に適用することができる。  In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to the sink-port eggplant SRAM, which is the application field behind it, has been described. The present invention is not limited to this, and can be widely applied to various semiconductor memory devices such as a dynamic RAM and a read-only memory, and further to a semiconductor integrated circuit such as a microcomputer. The present invention can be applied to the condition that a signal of at least a GTL interface level is acquired.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1 . G T Lインタフェースレベルの信号を取込むための ρチャンネル型 電界効果トランジスタと、 この ρチャンネル型電界効果トランジスタの 後段に配置された η ρ η型バイポーラトランジスタとを舍み、 前記 チャ ンネル型電界効果トランジスタのソース電極と前記 η ρ η型バイポーラ トランジスタのコレクタ電極とが結合されてレベル変換出カノ一ドが形 成され、 前記 ρチャンネル型電界効果トランジスタのドレイン電極と前 記 π ρ η型バイポーラトランジスタのベース電極とが結合されて成るレ ベル変換回路。 1. A ρ-channel type field-effect transistor for capturing a signal at the GTL interface level, and an η ρ η-type bipolar transistor disposed at a subsequent stage of the ρ-channel type field-effect transistor The source electrode of the transistor and the collector electrode of the η ρ η type bipolar transistor are coupled to form a level conversion output node, and the drain electrode of the ρ channel type field effect transistor and the π ρ η type bipolar transistor Level conversion circuit that is connected to the base electrode.
2 . ゲート電極が前記 ρチヤンネル型電界効果卜ランジスタのゲ一ト電 極に結合されると共に、 ドレイン電極が前記 π ρ η型バイポーラトラン ジスタのベース電極に結合され、 当該 η ρ η型バイポーラトランジスタ のベース電極の電荷を引抜き可能にされた ηチャンネル型電界効果トラ ンジスタを設けて成る請求の範囲第 1項記載のレベル変換回路。  2. A gate electrode is coupled to the gate electrode of the ρ-channel type field effect transistor, and a drain electrode is coupled to the base electrode of the πρη-type bipolar transistor. 2. The level conversion circuit according to claim 1, further comprising an η-channel field-effect transistor capable of extracting the electric charge of said base electrode.
3 . 前記 ρチャンネル型電界効果トランジスタに並列接続されると共に、 ゲート電極が当該 ρチャンネル型電界効果トランジスタのゲート電極に 接続されて、 前記レベル変換出カノ一ドの電位の上昇を制限するための ηチャンネル型電界効果トランジスタを設けて成る請求の範囲第 1項記 載のレベル変換回路。  3. A gate electrode is connected in parallel with the ρ-channel field-effect transistor, and a gate electrode is connected to the gate electrode of the ρ-channel field-effect transistor to limit a rise in the potential of the level conversion output node. 2. The level conversion circuit according to claim 1, comprising an η-channel type field effect transistor.
4 . 前記レベル変換出力ノードと髙電位側電源との間に定電流源を設け て成る請求の範囲第 1項記載のレベル変換回路。  4. The level conversion circuit according to claim 1, wherein a constant current source is provided between the level conversion output node and the 髙 potential side power supply.
5 . 前記 η ρ η型バイポーラトランジスタのエミッタ電極と低電位側電 源との閒に定電流源を設けて成る請求の範囲第 1項記載のレベル変換回 路。  5. The level conversion circuit according to claim 1, wherein a constant current source is provided between the emitter electrode of the ηρη type bipolar transistor and the low-potential-side power supply.
6. G T Lインタフェースレベルの信号を取込むための第 1変換回路と、 この G T Lインタフェースレベル信号の論理値判別のための基準電圧を 取込むための第 2変換回路とを舍み、 この第 1変換回路、 及び第 2変換 回路を介して外部信号を取込むように構成された入力バッファ回路であつ て、 前記第 1変換回路は、 G T Lインタフヱースレベルの信号を取込む ための pチャンネル型電界効果トランジスタと、 この pチャンネル型電 界効果トランジスタの後段に配置された n p n型バイポーラ卜ランジス タとを舍み、 前記 pチャンネル型電界効果トランジスタのソース電極と 前記 n p n型バイポーラトランジスタのコレクタ電極とが結合されてレ ベル変換出力ノードが形成され、 前記 pチャンネル型電界効果トランジ スタのドレイン電極と前記 n p π型バイポーラトランジスタのベース電 極とが結合されて成り、 前記第 2変換回路は、 前記基準電圧を取込むた めの pチャンネル型電界効果トランジスタと、 この pチャンネル型電界 効果トランジスタの後段に配置された n p n型バイポーラトランジスタ とを含み、 前記 Pチャンネル型電界効果トランジスタのソース電極と前 記 n p n型バイポーラトランジスタのコレクタ電極とが結合されてレべ ル変換出力ノードが形成され、 前記 pチャンネル型電界効果トランジス タのドレイン電極と前記 n p n型バイポーラトランジスタのベース電極 とが結合されて、 成るものである入力バッファ回路。 6. a first conversion circuit for capturing a signal at the GTL interface level; A second conversion circuit for taking in a reference voltage for determining the logic value of the GTL interface level signal is provided, and an external signal is taken in through the first and second conversion circuits. The first conversion circuit is a p-channel field-effect transistor for taking in a signal at a GTL interface level, and is disposed after the p-channel field-effect transistor. The source electrode of the p-channel field-effect transistor and the collector electrode of the npn-type bipolar transistor are combined to form a level conversion output node; A drain electrode of the effect transistor and a base electrode of the np π-type bipolar transistor are coupled to each other; The path includes a p-channel field-effect transistor for capturing the reference voltage, and an npn-type bipolar transistor disposed after the p-channel field-effect transistor, and a source of the P-channel field-effect transistor. The electrode is coupled to the collector electrode of the npn-type bipolar transistor to form a level conversion output node, and the drain electrode of the p-channel field-effect transistor is coupled to the base electrode of the npn-type bipolar transistor. And an input buffer circuit.
7 . 前記第 1変換回路及び第 2変換回路の夫々において、 ゲート電極が 前記 pチャンネル型電界効果トランジスタの ート電極に結合されると 共に、 ドレイン電極が前記 n p n型バイポーラトランジスタのベース電 極に結合され、 当該 n p n型バイポーラトランジスタのベース電極の電 荷を引抜き可能にされた nチャンネル型電界効果トランジスタを設けて 成る請求の範囲第 6項記載の入カバッファ回路。  7. In each of the first conversion circuit and the second conversion circuit, a gate electrode is coupled to a gate electrode of the p-channel field-effect transistor, and a drain electrode is connected to a base electrode of the npn-type bipolar transistor. 7. The input buffer circuit according to claim 6, further comprising an n-channel type field-effect transistor coupled and capable of extracting a charge of a base electrode of the npn-type bipolar transistor.
8 . 前記第 1変換回路及び第 2変換回路の夫々において、 前記 Pチャン ネル型電界効果トランジスタに並列接続されると共に、 ゲー卜電極が当 該 pチャンネル型電界効果トランジスタのゲート電極に接続されて、 前 記レベル変換出カノ一ドの電位の上昇を制限するための nチヤンネル型 電界効果トランジスタを設けて成る請求の範囲第 6項記載の入カバッファ 回路。 8. In each of the first conversion circuit and the second conversion circuit, the gate electrode is connected in parallel with the P-channel field effect transistor. 7. The semiconductor device according to claim 6, further comprising an n-channel field-effect transistor connected to a gate electrode of the p-channel field-effect transistor for limiting a rise in the potential of the level conversion output node. Input buffer circuit.
9 . 前記第 1変換回路及び第 2変換回路の夫々において、 前記レベル変 換出カノ一ドと高電位側電源との間に定電流源を設けて成る請求の範囲 第 6項記載の入カバッファ回路。 9. The input buffer according to claim 6, wherein in each of the first conversion circuit and the second conversion circuit, a constant current source is provided between the level conversion output node and a high potential side power supply. circuit.
1 0 . 前記第 1変換回路及び第 2変換回路の夫々において、 前記 η ρ π 型バイポーラトランジスタのエミッタ電極と低電位側電源との間に定電 流源を設けて成る請求の範囲第 6項記載の入カバッファ回路。  10. The method according to claim 6, wherein in each of the first conversion circuit and the second conversion circuit, a constant current source is provided between an emitter electrode of the η ρ π-type bipolar transistor and a low potential side power supply. Input buffer circuit as described.
1 1 . 前記第 1変換回路の出力信号と前記第 2変換回路の出力信号との レベル差を増幅する差動アンプ回路を設けて成る請求の範囲第 6項記載 の入力バッファ回路。  11. The input buffer circuit according to claim 6, further comprising a differential amplifier circuit for amplifying a level difference between an output signal of the first conversion circuit and an output signal of the second conversion circuit.
1 2 . 請求の範囲第 1 1項記載の入力バッファ回路と、 当該入力バッファ 回路に舍まれる前記差動アンプ回路の出力を利用した処理を行う論理回 路とが一つの半導体基板に形成されて成る半導体集積回路。  12. The input buffer circuit according to claim 11 and a logic circuit for performing processing using an output of the differential amplifier circuit provided in the input buffer circuit are formed on one semiconductor substrate. Semiconductor integrated circuit.
1 3 . 前記入力バッファ回路に舍まれる前記第 1変換回路及び第 2変換 回路の夫々において、 ゲー卜電極が前記 ρチャンネル型電界効果トラン ジスタのゲ一ト電極に結合されると共に、 ドレイン電極が前記 η ρ η型 バイポーラトランジスタのベース電極に結合され、 当該 η ρ η型バイポ ーラトランジスタのベース電極の電荷を引抜き可能にされた ηチャンネ ル型電界効果トランジスタを設けて成る請求の範囲第 1 2項記載の半導 体集積回路。  13. In each of the first conversion circuit and the second conversion circuit provided in the input buffer circuit, a gate electrode is coupled to a gate electrode of the ρ-channel type field effect transistor, and a drain electrode is provided. And a η-channel type field-effect transistor coupled to a base electrode of the ηρη-type bipolar transistor and capable of extracting electric charges from the base electrode of the ηρη-type bipolar transistor. 12. The semiconductor integrated circuit according to item 2.
1 4 . 前記入力バッファ回路に舍まれる前記第 1変換回路及び第 2変換 回路の夫々において、 前記 ρチャンネル型電界効果トランジスタに並列 接続されると共に、 ゲート電極が当該 Ρチャンネル型電界効果トランジ スタのゲート電極に接続されて、 前記レベル変換出カノ一ドの電位の上 昇を制限するための nチャンネル型電界効果トランジスタを設けて成る 請求の範囲第 1 2項記載の半導体集積回路。 14. In each of the first conversion circuit and the second conversion circuit provided in the input buffer circuit, the ρ channel type field effect transistor is connected in parallel, and the gate electrode is connected to the Ρ channel type field effect transistor. 13. The semiconductor integrated circuit according to claim 12, further comprising an n-channel type field effect transistor connected to a gate electrode of a transistor for limiting a rise in the potential of the level conversion output node.
1 5 . 前記入力バッファ回路に含まれる前記第 1変換回路及び第 2変換 回路の夫々において、 前記レベル変換出カノ一ドと髙電位側電源との間 に定電流源を設けて成る請求の範囲第 1 2項記載の半導体集積回路。  15. In each of the first conversion circuit and the second conversion circuit included in the input buffer circuit, a constant current source is provided between the level conversion output node and the 髙 potential side power supply. 13. The semiconductor integrated circuit according to item 12.
1 6 . 前記入力バッファ回路に舍まれる前記第 1変換回路及び第 2変換 回路の夫々において、 前記 n p n型バイポーラトランジスタのエミッタ 電極と低電位側電源との閒に定電流源を設けて成る請求の範囲第 1 2項 記載の半導体集積回路。  16. In each of the first conversion circuit and the second conversion circuit provided in the input buffer circuit, a constant current source is provided between the emitter electrode of the npn-type bipolar transistor and the low-potential-side power supply. 3. The semiconductor integrated circuit according to item 1 2.
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