JP2000269802A - I / O circuit - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 チップ面積を増やさず且つ回路配置設計を大
きく変更することなく、出力回路の大電流駆動等により
生ずる入力回路の誤動作を防止する。
【解決手段】 電源線6と7との間にトランジスタQP
5、QP6からなる充電回路22とコンデンサ20とを
直列に接続し、コンデンサ20の端子間にトランジスタ
QN5、QN6からなる放電回路23を接続する。電源
線6の電圧がリンギングにより急激に上昇すると、トラ
ンジスタQP5がオンして電源線6のオーバーシュート
を引き起こす電荷がコンデンサ20に吸収される。これ
によりコンデンサ20の端子間電圧が急激に上昇すると
遅延時間を経てトランジスタQN5がオンしてコンデン
サ20は放電する。
(57) Abstract: To prevent a malfunction of an input circuit caused by a large current drive of an output circuit without increasing a chip area and without largely changing a circuit layout design. SOLUTION: A transistor QP is provided between power supply lines 6 and 7.
5, a charging circuit 22 including QP6 and a capacitor 20 are connected in series, and a discharging circuit 23 including transistors QN5 and QN6 is connected between terminals of the capacitor 20. When the voltage of the power supply line 6 rises sharply due to ringing, the transistor QP5 turns on and the charge that causes the power supply line 6 to overshoot is absorbed by the capacitor 20. As a result, when the voltage between the terminals of the capacitor 20 sharply increases, the transistor QN5 is turned on after a delay time, and the capacitor 20 is discharged.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板上に形
成され高電位及び低電位の一対の直流電源線から給電さ
れる入力回路及び出力回路を備えた入出力回路に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an input / output circuit formed on a semiconductor substrate and provided with an input circuit and an output circuit supplied with a pair of high-potential and low-potential DC power supply lines.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば汎用のASIC(Application Sp
ecific Integrated Circuit :特定用途向IC)セルの
上に構成された従来の入出力回路について図12乃至図
14を参照して説明する。入出力回路の電気的構成を示
した図12において、入出力回路1は、大電流出力バッ
ファ回路2、入力バッファ回路3、出力保護回路4、及
び入力保護回路5から構成されている。2. Description of the Related Art For example, a general-purpose ASIC (Application Sp
A conventional input / output circuit configured on an ecific integrated circuit (IC for specific application) cell will be described with reference to FIGS. In FIG. 12 showing the electrical configuration of the input / output circuit, the input / output circuit 1 includes a large current output buffer circuit 2, an input buffer circuit 3, an output protection circuit 4, and an input protection circuit 5.
【0003】大電流出力バッファ回路2は、PMOSト
ランジスタQP1とNMOSトランジスタQN1とを相
補接続した回路形態として構成され、例えば5[V]の
直流電圧が与えられた電源線6とグランド電位が与えら
れた電源線7との間に接続されている。即ち、トランジ
スタQP1のソース及びトランジスタQN1のソースが
夫々電源線6及び電源線7に接続されるとともに、トラ
ンジスタQP1とQN1のドレイン同士及びゲート同士
が接続された形態として構成されている。ここで、共通
に接続されたトランジスタQP1及びQN1のドレイン
は、当該大電流出力バッファ回路2の出力端子として出
力線8に接続されており、共通に接続されたゲートは入
力端子A1に接続されている。The large current output buffer circuit 2 is configured as a circuit configuration in which a PMOS transistor QP1 and an NMOS transistor QN1 are connected in a complementary manner. For example, a power supply line 6 supplied with a DC voltage of 5 [V] and a ground potential are supplied. Connected to the power supply line 7. That is, the source of the transistor QP1 and the source of the transistor QN1 are connected to the power supply line 6 and the power supply line 7, respectively, and the drains and the gates of the transistors QP1 and QN1 are connected. Here, the drains of the commonly connected transistors QP1 and QN1 are connected to the output line 8 as the output terminal of the large current output buffer circuit 2, and the commonly connected gate is connected to the input terminal A1. I have.
【0004】入力バッファ回路3は、PMOSトランジ
スタQP2とNMOSトランジスタQN2とを相補接続
した回路形態として構成され、例えば5[V]の直流電
圧が与えられた電源線9とグランド電位が与えられた電
源線10との間に接続されている。ここで、共通に接続
されたトランジスタQP2とQN2のゲートは、当該入
力バッファ回路3の入力端子として入力線11に接続さ
れており、共通に接続されたトランジスタQP2とQN
2のドレインは、出力端子A2に接続されている。The input buffer circuit 3 has a circuit configuration in which a PMOS transistor QP2 and an NMOS transistor QN2 are connected in a complementary manner. For example, a power supply line 9 supplied with a DC voltage of 5 [V] and a power supply supplied with a ground potential are provided. Connected to the line 10. Here, the gates of the commonly connected transistors QP2 and QN2 are connected to the input line 11 as the input terminals of the input buffer circuit 3, and the commonly connected transistors QP2 and QN2 are connected to each other.
2 is connected to the output terminal A2.
【0005】出力保護回路4は、出力線8に正規の電圧
範囲(例えば0[V]〜5[V])を外れた電圧が印加
されたときに、大電流出力バッファ回路2の各トランジ
スタQP1、QN1に過電圧が印加されないように保護
する回路である。この出力保護回路4は、電源線6と出
力線8との間にソース−ドレイン間が接続されたPMO
SトランジスタQP3と、出力線8と電源線7との間に
ドレイン−ソース間が接続されたNMOSトランジスタ
QN3とから構成されている。ここで、トランジスタQ
P3、QN3の各ゲートは夫々のソースに接続されてい
る。When a voltage out of a normal voltage range (for example, 0 [V] to 5 [V]) is applied to the output line 8, the output protection circuit 4 outputs each transistor QP 1 of the large current output buffer circuit 2. , QN1 to prevent overvoltage from being applied. The output protection circuit 4 includes a PMO having a source and a drain connected between the power supply line 6 and the output line 8.
It comprises an S transistor QP3 and an NMOS transistor QN3 having a drain and a source connected between the output line 8 and the power supply line 7. Here, the transistor Q
Each gate of P3 and QN3 is connected to each source.
【0006】また、入力保護回路5は、入力線11に正
規の電圧範囲を外れた電圧が印加されたときに、入力バ
ッファ回路3の各トランジスタQP2、QN2に過電圧
が印加されないように保護する回路である。この入力保
護回路5は、電源線6と入力線11との間にソース−ド
レイン間が接続されたPMOSトランジスタQP4と、
入力線11と電源線7との間にドレイン−ソース間が接
続されたNMOSトランジスタQN4とから構成されて
いる。ここで、トランジスタQP4、QN4の各ゲート
は夫々のソースに接続されている。The input protection circuit 5 protects the transistors QP2 and QN2 of the input buffer circuit 3 from being applied with an overvoltage when a voltage out of the normal voltage range is applied to the input line 11. It is. The input protection circuit 5 includes a PMOS transistor QP4 having a source and a drain connected between the power supply line 6 and the input line 11,
An NMOS transistor QN4 having a drain and a source connected between the input line 11 and the power supply line 7. Here, the gates of the transistors QP4 and QN4 are connected to the respective sources.
【0007】なお、上述した各トランジスタQP1〜Q
P4及びQN1〜QN4は、各ドレイン−ソース間に夫
々寄生容量CfQP1〜CfQP4及びCfQN1〜CfQN4(CfQP2
とCfQN2は図示せず)が等価的に接続されたモデルとし
て示すことができる。The above-mentioned transistors QP1 to QP
P4 and QN1 to QN4 have parasitic capacitances CfQP1 to CfQP4 and CfQN1 to CfQN4 (CfQP2
And CfQN2 (not shown) can be shown as an equivalently connected model.
【0008】上記大電流出力バッファ回路2、出力保護
回路4、及び入力保護回路5に共通の電源線6及び7
は、夫々、当該ASICの外部に設けられた直流電源
(図示せず)から電源供給を受けるためのボンディング
パッド12及び13に接続されている。同様に、入力バ
ッファ回路3に対する電源線9及び10は、夫々、上記
電源線6及び7とは独立した配線経路を形成して前記ボ
ンディングパッド12及び13に接続されている。ま
た、出力線8及び入力線11は、夫々ボンディングパッ
ド14及び15に接続されている。Power supply lines 6 and 7 common to the large current output buffer circuit 2, the output protection circuit 4, and the input protection circuit 5
Are respectively connected to bonding pads 12 and 13 for receiving power supply from a DC power supply (not shown) provided outside the ASIC. Similarly, the power lines 9 and 10 for the input buffer circuit 3 are connected to the bonding pads 12 and 13 by forming wiring paths independent of the power lines 6 and 7, respectively. The output line 8 and the input line 11 are connected to bonding pads 14 and 15, respectively.
【0009】大電流出力バッファ回路2、入力バッファ
回路3、出力保護回路4、及び入力保護回路5は当該A
SIC内において比較的近距離に配置されている。これ
らの配置位置からボンディングパッド12〜15に至る
配線部分には、取り扱う信号の周波数に応じた寄生イン
ピーダンスが存在しており、これらを等価的な回路定数
としてインピーダンスZa 〜Zf として図中に示してい
る。各インピーダンスZa 〜Zf は、抵抗成分Ra 〜R
f 及びインダクタンスLa 〜Lf を組み合わせた回路と
して示されている。The large current output buffer circuit 2, the input buffer circuit 3, the output protection circuit 4, and the input protection circuit 5
It is located at a relatively short distance within the SIC. Parasitic impedances corresponding to the frequency of the signal to be handled exist in the wiring portions from these arrangement positions to the bonding pads 12 to 15, and these are shown in the figure as impedances Za to Zf as equivalent circuit constants. I have. The impedances Za to Zf are represented by resistance components Ra to R
It is shown as a circuit combining f and inductances La to Lf.
【0010】図13は、ASICチップ上における上記
入出力回路1のレイアウトのうちの入力保護回路5の部
分を示している。ASICチップは、例えば、CMOS
ゲートアレイにより構成されている。この図13におい
て、チップ外周部に配置されるボンディングパッド15
に対して、内側からPチャネルトランジスタ形成領域1
6及びNチャネルトランジスタ形成領域17が帯状に配
置形成されている。各形成領域16、17には、所定寸
法のセルトランジスタが複数個形成されており、これら
複数のセルトランジスタはその上層に配設された電源線
を共有する1つの回路ブロックを構成している。FIG. 13 shows a portion of the input protection circuit 5 in the layout of the input / output circuit 1 on the ASIC chip. The ASIC chip is, for example, a CMOS.
It is composed of a gate array. In FIG. 13, bonding pads 15 arranged on the outer peripheral portion of the chip are provided.
On the other hand, the P-channel transistor formation region 1
6 and an N-channel transistor forming region 17 are arranged and formed in a strip shape. In each of the formation regions 16 and 17, a plurality of cell transistors of a predetermined size are formed, and the plurality of cell transistors constitute one circuit block sharing a power supply line disposed thereabove.
【0011】具体的に、各トランジスタQP4、QN4
は夫々10個のセルトランジスタが並列に接続されて構
成されている。これら各トランジスタQP4、QN4の
ドレインは、入力線11としての配線11aを介してボ
ンディングパッド15に接続されており、トランジスタ
QP4及びQN4の上層には、夫々、電源線6としての
配線6a及び電源線7としての配線7aが配設されてい
る。More specifically, each of the transistors QP4, QN4
Is composed of 10 cell transistors connected in parallel. The drains of these transistors QP4 and QN4 are connected to a bonding pad 15 via a wiring 11a serving as an input line 11, and a wiring 6a serving as a power supply line 6 and a power supply line are provided above the transistors QP4 and QN4, respectively. A wiring 7a as 7 is provided.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た入出力回路1においては、大電流出力バッファ回路2
の出力電流が大きくなると以下に述べるような不具合が
発生することがあった。即ち、ボンディングパッド14
に大きな負荷(図示せず)を接続した状態で、大電流出
力バッファ回路2の入力端子A1に、Hレベル(5
[V])からLレベル(0[V])及びLレベルからH
レベルに変化する入力信号S1が与えられると、入出力
回路1の各部の電圧は図14に示すように振動を伴って
変化する。この図14及び以下の説明において、各部の
電圧は、各回路2〜5が配置されている近傍点における
電圧を意味している。However, in the input / output circuit 1 described above, the large current output buffer circuit 2
When the output current increases, the following problems may occur. That is, the bonding pad 14
When a large load (not shown) is connected to the input terminal A1 of the large current output buffer circuit 2, an H level (5
[V]) to L level (0 [V]) and L level to H
When an input signal S1 that changes to a level is given, the voltage of each part of the input / output circuit 1 changes with oscillation as shown in FIG. In FIG. 14 and the following description, the voltage of each unit means a voltage at a point near each of the circuits 2 to 5.
【0013】大電流出力バッファ回路2への入力信号S
1のレベルが変化する時刻t10及びt20において、出力
線8の電圧は大電流出力バッファ回路2の有する伝搬遅
延時間だけ遅れて変化するとともに、その電圧には減衰
振動特性を持つオーバーシュート及びアンダーシュート
(リンギング)が発生する。このリンギングは、寄生イ
ンピーダンスZb 、Ze 、及び寄生容量CfQP1、CfQN
1、CfQP3、CfQN3が原因となって発生するものであ
る。The input signal S to the large current output buffer circuit 2
At times t10 and t20 at which the level of 1 changes, the voltage of the output line 8 changes with a delay of the propagation delay time of the large current output buffer circuit 2, and the voltage has an overshoot and an undershoot having damped oscillation characteristics. (Ringing) occurs. This ringing is caused by the parasitic impedances Zb and Ze and the parasitic capacitances CfQP1 and CfQN.
1, which occurs due to CfQP3 and CfQN3.
【0014】この出力線8に発生したリンギングは、寄
生容量CfQP1とCfQP3とを通して電源線6に伝搬される
とともに、寄生容量CfQN1とCfQN3とを通して電源線7
に伝搬される。さらに、電源線6及び7に伝搬されたリ
ンギング(交流電圧成分)は、入力保護回路5のトラン
ジスタQP4、QN4の寄生容量CfQP4、CfQN4を通し
て入力線11に伝搬される。その結果、入力線11の電
圧が変動し、その入力線11の電圧が入力バッファ回路
3のしきい値を越えると、入力バッファ回路3の出力信
号S2が反転し誤動作を引き起こす。The ringing generated on the output line 8 is transmitted to the power supply line 6 through the parasitic capacitances CfQP1 and CfQP3, and is also transmitted to the power supply line 7 through the parasitic capacitances CfQN1 and CfQN3.
Is propagated to Further, the ringing (AC voltage component) propagated to the power supply lines 6 and 7 is propagated to the input line 11 through the parasitic capacitances CfQP4 and CfQN4 of the transistors QP4 and QN4 of the input protection circuit 5. As a result, the voltage of the input line 11 fluctuates, and when the voltage of the input line 11 exceeds the threshold value of the input buffer circuit 3, the output signal S2 of the input buffer circuit 3 is inverted to cause a malfunction.
【0015】こうした誤動作を防止するためには、チッ
プ上のレイアウトとして、大電流出力バッファ回路2を
構成するトランジスタQP1、QN1を、入力バッファ
回路3を構成するトランジスタQP2、QN2及び入力
保護回路5を構成するトランジスタQP4、QN4と異
なる回路ブロックに構成すれば良い。しかしながら、こ
うした構成はチップ面積の増大を伴い、さらに従来の入
出力回路1における各トランジスタの配置及び配線に対
し大幅な変更を強いられるため、設計コスト及び製品コ
ストの上昇を招く結果となる。In order to prevent such a malfunction, as a layout on the chip, the transistors QP1 and QN1 forming the large current output buffer circuit 2 and the transistors QP2 and QN2 forming the input buffer circuit 3 and the input protection circuit 5 are formed. What is necessary is just to comprise in the circuit block different from the transistor QP4 and QN4 which comprise. However, such a configuration involves an increase in chip area, and also requires a significant change in the arrangement and wiring of each transistor in the conventional input / output circuit 1, resulting in an increase in design cost and product cost.
【0016】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、半導体基板上において入
出力回路の占有面積を増やすことなく且つその配置設計
を大きく変更することなく、出力回路の駆動等により生
ずる電源線等への交流電圧成分の重畳に起因した入力回
路の誤動作を防止することのできる入出力回路を提供す
ることにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an output circuit without increasing the area occupied by an input / output circuit on a semiconductor substrate and without greatly changing the layout design. It is an object of the present invention to provide an input / output circuit capable of preventing a malfunction of an input circuit caused by superposition of an AC voltage component on a power supply line or the like caused by driving of the input circuit.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の入出力回路は、半導体基板上に形成され、
高電位及び低電位の一対の直流電源線から給電される入
力回路及び出力回路を備えた入出力回路において、前記
高電位直流電源線に重畳される交流電圧成分を吸収する
ように前記一対の直流電源線間に高電位側電源安定回路
を設け、この高電位側電源安定回路を、高電位側電荷吸
収要素と、この高電位側電荷吸収要素に対し、前記高電
位直流電源線の電圧変化に応じて電荷吸収動作を行わせ
る高電位側電荷吸収回路とから構成したことに特徴を有
する(請求項1)。In order to achieve the above object, an input / output circuit according to the present invention is formed on a semiconductor substrate.
In an input / output circuit provided with an input circuit and an output circuit supplied with power from a pair of high-potential and low-potential DC power lines, the pair of direct-current (DC) power supplies are absorbed so as to absorb an AC voltage component superimposed on the high-potential DC power line. A high-potential-side power stabilizing circuit is provided between the power supply lines, and the high-potential-side power stabilizing circuit is used to change the voltage of the high-potential DC power supply line relative to the high-potential-side charge absorbing element and the high-potential-side charge absorbing element. And a high-potential-side charge absorption circuit that performs a charge absorption operation accordingly.
【0018】この構成によれば、高電位直流電源線にリ
ンギング等の交流電圧成分が重畳すると、その交流電圧
成分による高電位直流電源線の電圧変化に応じて、高電
位側電荷吸収回路が高電位側電荷吸収要素に高電位直流
電源線に対する電荷吸収動作を行わせるので、高電位直
流電源線に重畳した交流電圧成分が抑制される。According to this configuration, when an AC voltage component such as ringing is superimposed on the high-potential DC power supply line, the high-potential-side charge absorption circuit operates in response to a voltage change of the high-potential DC power supply line due to the AC voltage component. Since the potential-side charge absorbing element performs the charge absorbing operation on the high-potential DC power supply line, the AC voltage component superimposed on the high-potential DC power supply line is suppressed.
【0019】この場合、高電位側電源安定回路を、高電
位側電荷吸収要素として設けられるコンデンサと、高電
位側電荷吸収回路として設けられ、前記コンデンサに対
して充電経路を形成する第1のスイッチ回路及び放電経
路を形成する第2のスイッチ回路及び高電位直流電源線
の電圧変化に応じて前記第1及び第2のスイッチ回路の
スイッチ動作を制御するスイッチ制御回路とから構成す
ると良い(請求項2)。In this case, a high-potential-side power supply stabilizing circuit is provided with a capacitor provided as a high-potential-side charge absorbing element and a first switch provided as a high-potential-side charge absorbing circuit and forming a charging path for the capacitor. It is preferable to comprise a circuit and a second switch circuit forming a discharge path, and a switch control circuit for controlling a switching operation of the first and second switch circuits according to a voltage change of a high-potential DC power supply line. 2).
【0020】この構成によれば、高電位直流電源線の電
圧変化に応じて、スイッチ制御回路が第1及び第2のス
イッチ回路のスイッチ動作を制御する。そして、スイッ
チ制御回路が第1のスイッチ回路をオンすると、コンデ
ンサへの充電経路が形成されてコンデンサの電荷吸収作
用により高電位直流電源線に重畳した交流電圧成分が減
衰し、スイッチ制御回路が第2のスイッチ回路をオンす
ると、コンデンサの放電経路が形成されてコンデンサは
次の電荷吸収動作に備えて電荷の放出を行う。その結
果、コンデンサは電荷のない初期状態から電荷吸収動作
を行うので、高電位側電源安定回路は効果的にリンギン
グ等の交流電圧成分を抑制することが可能となる。According to this configuration, the switch control circuit controls the switching operation of the first and second switch circuits according to the voltage change of the high-potential DC power supply line. Then, when the switch control circuit turns on the first switch circuit, a charge path to the capacitor is formed, and the AC voltage component superimposed on the high-potential DC power supply line is attenuated by the charge absorption action of the capacitor, and the switch control circuit is turned on by the switch control circuit. When the second switch circuit is turned on, a discharge path of the capacitor is formed, and the capacitor discharges electric charges in preparation for the next charge absorption operation. As a result, since the capacitor performs the charge absorption operation from the initial state without charge, the high-potential-side power supply stabilizing circuit can effectively suppress the AC voltage component such as ringing.
【0021】また、高電位側電源安定回路を、高電位側
電荷吸収要素として設けられるコンデンサと、高電位側
電荷吸収回路として設けられ、前記コンデンサに対して
充電動作を行わせる充電回路及び放電動作を行わせる放
電回路とから構成しても、上述と同様にしてコンデンサ
は電荷のない初期状態から電荷吸収動作を行うことがで
き、効果的に高電位直流電源線に重畳した交流電圧成分
を抑制することが可能となる(請求項3)。The high-potential-side power supply stabilizing circuit includes a capacitor provided as a high-potential-side charge absorbing element, a charging circuit provided as a high-potential-side charge absorbing circuit, and a charging operation for performing a charging operation on the capacitor. The capacitor can perform the charge absorption operation from the initial state with no charge in the same manner as described above, effectively suppressing the AC voltage component superimposed on the high-potential DC power supply line. (Claim 3).
【0022】以上の場合において、入力回路及び出力回
路には夫々保護回路部が形成され、高電位側電荷吸収回
路を前記保護回路部が形成される領域の一部に形成する
とともに、コンデンサを半導体基板上に配設されたボン
ディングパッドの下層に形成することが好ましい(請求
項4)。この構成によれば、チップ面積を増やすことな
く且つ従来の回路レイアウトをほとんど変更することな
く、コンデンサおよび高電位側電荷吸収回路を形成する
ことができる。In the above case, a protection circuit section is formed in each of the input circuit and the output circuit, and a high-potential-side charge absorption circuit is formed in a part of a region where the protection circuit section is formed, and a capacitor is formed in the semiconductor circuit. Preferably, it is formed in a lower layer of the bonding pad provided on the substrate (claim 4). According to this configuration, the capacitor and the high-potential-side charge absorption circuit can be formed without increasing the chip area and without substantially changing the conventional circuit layout.
【0023】さらに、低電位直流電源線に重畳される交
流電圧成分を吸収するように前記低電位直流電源線に接
続された低電位側電源安定回路を設け、前記低電位側電
源安定回路を、低電位側電荷吸収要素と、この低電位側
電荷吸収要素に対し、前記低電位直流電源線の電圧変化
に応じて電荷吸収動作を行わせる低電位側電荷吸収回路
とから構成することが好ましい(請求項4)。この構成
によれば、低電位側電荷吸収回路が低電位側電荷吸収要
素に低電位直流電源線に対する電荷吸収動作を行わせる
ので、低電位直流電源線の直流電圧成分に重畳したリン
ギング等の交流電圧成分も抑制することができる。Further, a low-potential-side power stabilization circuit connected to the low-potential DC power supply line is provided so as to absorb an AC voltage component superimposed on the low-potential DC power supply line. It is preferable to comprise a low-potential-side charge absorbing element and a low-potential-side charge absorbing circuit that causes the low-potential-side charge absorbing element to perform a charge absorbing operation according to a voltage change of the low-potential DC power supply line ( Claim 4). According to this configuration, the low-potential-side charge-absorbing circuit causes the low-potential-side charge-absorbing element to perform a charge-absorbing operation on the low-potential DC power supply line. Voltage components can also be suppressed.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】(第1の実施形態)以下、本発明
の第1の実施形態(請求項1、3、4に対応)につい
て、図1乃至図4を参照して説明する。なお、図1及び
図2において図12と同一構成部分には同一符号を付し
て示すとともに、図3において図13と同一構成部分に
は同一符号を付して示し、以下夫々異なる構成部分につ
いて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) A first embodiment of the present invention (corresponding to claims 1, 3 and 4) will be described below with reference to FIGS. In FIGS. 1 and 2, the same components as those in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals, and in FIG. 3, the same components as those in FIG. 13 are denoted by the same reference numerals. explain.
【0025】図1は、入出力回路18の電気的構成をブ
ロック図として概略的に示したものである。この図1に
おいて、大電流出力バッファ回路2、出力保護回路4
(共に本発明でいう出力回路に相当)、及び入力保護回
路5(本発明でいう入力回路に相当)に共通となる電源
線6(本発明でいう高電位直流電源線に相当)と電源線
7(本発明でいう低電位直流電源線に相当)との間に
は、電源安定回路19(本発明でいう高電位側電源安定
回路に相当)が接続されている。この電源安定回路19
は、高電位側電荷吸収要素としてのコンデンサ20と、
当該コンデンサ20に対する電荷の充電動作及び放電動
作を行う充放電回路21(本発明でいう高電位側電荷吸
収回路に相当)とから構成されている。FIG. 1 schematically shows the electrical configuration of the input / output circuit 18 as a block diagram. In FIG. 1, a large current output buffer circuit 2, an output protection circuit 4
A power line 6 (corresponding to a high-potential DC power line according to the present invention) and a power line common to the input protection circuit 5 (corresponding to the input circuit according to the present invention) and the input protection circuit 5 (corresponding to the input circuit according to the present invention). 7 (corresponding to the low-potential DC power supply line in the present invention), a power supply stabilizing circuit 19 (corresponding to the high-potential-side power stabilizing circuit in the present invention) is connected. This power stabilizing circuit 19
Is a capacitor 20 as a high potential side charge absorbing element,
And a charge / discharge circuit 21 (corresponding to a high-potential-side charge absorption circuit in the present invention) for performing a charge operation and a discharge operation for the capacitor 20.
【0026】図2は、図1に示した入出力回路18の具
体的な電気的構成を示している。この図2において、電
源線6と7との間には、PチャネルMOSトランジスタ
QP5のソース−ドレイン間とコンデンサ20とが直列
に接続されており、コンデンサ20の両端子間にはNチ
ャネルMOSトランジスタQN5のドレイン−ソース間
が電源線7側をソースとして接続されている。FIG. 2 shows a specific electrical configuration of the input / output circuit 18 shown in FIG. In FIG. 2, between power supply lines 6 and 7, a source-drain of P-channel MOS transistor QP5 and a capacitor 20 are connected in series, and an N-channel MOS transistor is connected between both terminals of capacitor 20. The drain-source of QN5 is connected with the power supply line 7 as the source.
【0027】電源線6とトランジスタQP5のゲートと
の間には、PチャネルMOSトランジスタQP6のソー
ス−ドレイン間が接続され、そのトランジスタQP6の
ゲートは電源線7に接続されている。また、トランジス
タQN5のドレイン−ゲート間には、NチャネルMOS
トランジスタQN6のドレイン−ソース間が接続され、
そのトランジスタQN6のゲートは電源線6に接続され
ている。ここで、トランジスタQP5とQP6は上記充
放電回路21における充電回路22を構成するものであ
り、トランジスタQN5とQN6は上記充放電回路21
における放電回路23を構成するものである。Between the power supply line 6 and the gate of the transistor QP5, the source-drain of the P-channel MOS transistor QP6 is connected, and the gate of the transistor QP6 is connected to the power supply line 7. An N-channel MOS is provided between the drain and the gate of the transistor QN5.
The drain-source of the transistor QN6 is connected,
The gate of the transistor QN6 is connected to the power supply line 6. Here, the transistors QP5 and QP6 constitute a charging circuit 22 in the charging / discharging circuit 21, and the transistors QN5 and QN6 constitute the charging / discharging circuit 21.
Of the discharge circuit 23 in FIG.
【0028】図3は、ASICチップ上における上記入
出力回路18のレイアウトのうちの入力保護回路5の部
分を示している。ボンディングパッド15の下層部に
は、コンデンサ20が配置形成されている。このコンデ
ンサ20は、半導体基板内に形成された拡散層と、この
拡散層と絶縁膜を介して対向するように形成されたポリ
シリコン膜とを対向電極として形成されたもので、ボン
ディングパッドの両側から夫々に電気的な接続がなされ
ている。図13において入力保護回路5のトランジスタ
QP4とQN4が形成されていた領域の一部には、上記
充電回路22を構成するトランジスタQP5、QP6と
放電回路23を構成するトランジスタQN5、QN6と
が形成されており、従来の入出力回路1に比べチップ面
積を増やすことなく且つ僅かなレイアウト変更により電
源安定回路19を設けることが可能となっている。FIG. 3 shows a portion of the input protection circuit 5 in the layout of the input / output circuit 18 on the ASIC chip. A capacitor 20 is arranged and formed below the bonding pad 15. This capacitor 20 is formed by using a diffusion layer formed in a semiconductor substrate and a polysilicon film formed so as to face the diffusion layer via an insulating film as a counter electrode. The electrical connection is made to each of them. 13, transistors QP5 and QN6 forming the charging circuit 22 and transistors QN5 and QN6 forming the discharging circuit 23 are formed in a part of the area where the transistors QP4 and QN4 of the input protection circuit 5 are formed. Thus, the power supply stabilizing circuit 19 can be provided without increasing the chip area as compared with the conventional input / output circuit 1 and with a slight layout change.
【0029】次に、本実施形態の作用について図4も参
照して説明する。大電流出力バッファ回路2の出力電流
が小さい場合には、後述するリンギングは発生せず(或
いは発生しても小さく)、それにより入力バッファ回路
3が誤動作を引き起こすことはない。しかし、ボンディ
ングパッド14に大電流が流れる負荷(図示せず)を接
続した状態で、大電流出力バッファ回路2の入力端子A
1に、Hレベル(5[V])からLレベル(0[V])
に変化する入力信号S1が与えられると、入出力回路1
8の各部の電圧は図4に示すように振動を伴って変化す
る。なお、ここで言う「電圧」とは、ボンディングパッ
ド13の電位を基準とした電位差であり、また、図4及
び以下の説明における各部の電圧は、大電流出力バッフ
ァ回路2、入力バッファ回路3、出力保護回路4、及び
入力保護回路5が配置されている近傍点における電圧を
言うものとする。Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG. When the output current of the large current output buffer circuit 2 is small, the ringing described later does not occur (or is small even if it occurs), so that the input buffer circuit 3 does not malfunction. However, when a load (not shown) through which a large current flows is connected to the bonding pad 14, the input terminal A of the large current output buffer circuit 2 is connected.
1, from H level (5 [V]) to L level (0 [V])
Is input, the input / output circuit 1
The voltage of each part 8 changes with vibration as shown in FIG. Here, the “voltage” is a potential difference based on the potential of the bonding pad 13, and the voltage of each part in FIG. 4 and the following description is the large current output buffer circuit 2, the input buffer circuit 3, A voltage at a point near the output protection circuit 4 and the input protection circuit 5 is arranged.
【0030】出力線8の電圧は、大電流出力バッファ回
路2の有する伝搬遅延時間だけ遅れてLレベルからHレ
ベルに変化するとともに(時刻t10)、それに重畳して
減衰振動特性を持つオーバーシュート及びアンダーシュ
ート(リンギング)が発生する。前述したように、この
リンギングは、電源線6に介在する寄生インピーダンス
Zb 、電源線7に介在する寄生インピーダンスZe 、寄
生容量CfQP1、CfQP3、CfQN1、CfQN3等に起因して発
生するもので、一般には大電流出力バッファ回路2の出
力電流が大きい程その振幅が大きくなる傾向を有する。The voltage of the output line 8 changes from the L level to the H level with a delay of the propagation delay time of the large current output buffer circuit 2 (time t10). Undershoot (ringing) occurs. As described above, this ringing occurs due to the parasitic impedance Zb interposed in the power supply line 6, the parasitic impedance Ze interposed in the power supply line 7, the parasitic capacitances CfQP1, CfQP3, CfQN1, CfQN3, and the like. The amplitude tends to increase as the output current of the large current output buffer circuit 2 increases.
【0031】この出力線8に発生したリンギングは、寄
生容量CfQP1とCfQP3を通して電源線6に伝搬されると
ともに、寄生容量CfQN1とCfQN3を通して電源線7に伝
搬される。この場合、電源線6の電圧には、出力線8の
電圧が0[V]から5[V]に達した時点(時刻t11)
から出力線8のリンギングと略同位相で振動する交流電
圧成分が重畳する。また、電源線7の電圧には、出力線
8の電圧が0[V]から5[V]に達する時点(時刻t
11)まで上昇しその後出力線8のリンギングと略逆位相
で振動する交流電圧成分が重畳する。The ringing generated on the output line 8 propagates to the power supply line 6 through the parasitic capacitances CfQP1 and CfQP3, and propagates to the power supply line 7 through the parasitic capacitances CfQN1 and CfQN3. In this case, the voltage of the power supply line 6 becomes the time when the voltage of the output line 8 reaches 5 [V] from 0 [V] (time t11).
, An AC voltage component oscillating in substantially the same phase as the ringing of the output line 8 is superimposed. In addition, the voltage of the power supply line 7 is set at the time when the voltage of the output line 8 reaches 5 [V] from 0 [V] (time t).
Then, the AC voltage component which rises to 11) and oscillates in substantially the opposite phase to the ringing of the output line 8 is superimposed.
【0032】さて、時刻t11において電源線6の電圧が
リンギングにより急激に上昇すると、トランジスタQP
5のソース電位はそれと一致して上昇する。これに対し
て、トランジスタQP5のゲートは、抵抗として機能し
ているトランジスタQP6のソース−ドレイン間を介し
て電源線6に接続されているので、ゲート容量が存在す
る分だけ電位変動が遅延され、トランジスタQP5のゲ
ート電位は電源線6の電圧上昇よりも遅れて上昇する。
その結果、トランジスタQP5のゲート−ソース間には
正の電圧が印加され、時刻t11からそのゲート−ソース
間電圧がしきい値以下となる時刻t12までの間は、トラ
ンジスタQP5がオンする。Now, at time t11, when the voltage of power supply line 6 sharply rises due to ringing, transistor QP
The source potential of No. 5 rises accordingly. On the other hand, the gate of the transistor QP5 is connected to the power supply line 6 via the source and the drain of the transistor QP6 functioning as a resistor. The gate potential of transistor QP5 rises later than the voltage rise of power supply line 6.
As a result, a positive voltage is applied between the gate and source of the transistor QP5, and the transistor QP5 is turned on from time t11 to time t12 when the gate-source voltage becomes equal to or lower than the threshold.
【0033】トランジスタQP5がオンすると、電源線
6においてリンギングのオーバーシュートを引き起こす
電荷と電源線7においてリンギングのアンダーシュート
を引き起こす電荷とがトランジスタQP5を通してコン
デンサ20に吸収される(本発明でいう充電動作に相
当)ので、電源線6及び7のリンギングの振幅が小さく
なりその減衰に要する時間が短くなる。この電荷吸収動
作(充電動作)は、後述するようにコンデンサ20に電
荷が蓄積されていない状態において行われるので、例え
ば電源線6と7との間に単にコンデンサ20を接続した
だけの回路と比べ、コンデンサ20の電荷吸収作用が大
きく、より効果的にリンギングを抑制することができ
る。なお、図4においては、従来構成である入出力回路
1の電源線6に現れるリンギング波形を破線により示し
ている。When the transistor QP5 is turned on, the charge causing the overshoot of the ringing on the power supply line 6 and the charge causing the undershoot of the ringing on the power supply line 7 are absorbed by the capacitor 20 through the transistor QP5 (the charging operation in the present invention). ), The amplitude of the ringing of the power supply lines 6 and 7 is reduced, and the time required for the attenuation is reduced. This charge absorption operation (charging operation) is performed in a state where no electric charge is stored in the capacitor 20 as described later, and therefore, compared to a circuit in which the capacitor 20 is simply connected between the power supply lines 6 and 7, for example. In addition, the charge absorbing effect of the capacitor 20 is large, and ringing can be more effectively suppressed. In FIG. 4, a ringing waveform appearing on the power supply line 6 of the input / output circuit 1 having a conventional configuration is indicated by a broken line.
【0034】トランジスタQP5を通してコンデンサ2
0に電荷が蓄積されると、それとともにコンデンサ20
の端子間電圧即ちトランジスタQN5のドレイン電位が
急激に上昇する。この時、グランド電位付近にあるトラ
ンジスタQN5のゲートは、抵抗として機能しているト
ランジスタQN6のドレイン−ソース間を介して自らの
ドレインに接続されているので、ゲート容量が存在する
分だけ電位変動が遅延され、トランジスタQN5のゲー
ト電位はそのドレイン電位の上昇よりも遅れて上昇す
る。その結果、トランジスタQN5のゲート−ソース間
には上記遅れ時間が経過した後に正の電圧が印加され、
トランジスタQN5がオンする。このトランジスタQN
5がオンするタイミングとしては、電源線6と7との短
絡を防止するため、トランジスタQP5がオフする時刻
t12以降となるように各定数が調整されている。図4に
おいては、時刻t12にトランジスタQN5がオンしてい
る。トランジスタQN5がオンすると、コンデンサ20
が吸収した電荷が放電され、コンデンサ20は電荷の蓄
積がない初期状態に戻される。放電が略終了すると、ト
ランジスタQN5はゲートのバイアスがなくなるので自
動的にオフする。The capacitor 2 is connected through the transistor QP5.
When the electric charge is accumulated at 0, the capacitor 20
, That is, the drain potential of the transistor QN5 sharply rises. At this time, the gate of the transistor QN5 near the ground potential is connected to its own drain via the drain-source of the transistor QN6 functioning as a resistor. Delayed, the gate potential of transistor QN5 rises later than the rise of its drain potential. As a result, a positive voltage is applied between the gate and source of the transistor QN5 after the elapse of the delay time,
The transistor QN5 turns on. This transistor QN
As for the timing at which the transistor 5 turns on, the respective constants are adjusted so as to be after time t12 when the transistor QP5 turns off in order to prevent a short circuit between the power supply lines 6 and 7. In FIG. 4, the transistor QN5 is turned on at time t12. When the transistor QN5 turns on, the capacitor 20
Is discharged, and the capacitor 20 is returned to the initial state where no charge is accumulated. When the discharge is substantially completed, the transistor QN5 automatically turns off because the gate bias is removed.
【0035】一方、電源線6及び7のリンギングは、入
力保護回路5のトランジスタQP4、QN4の各寄生容
量CfQP4、CfQN4を通して入力線11に伝搬される。こ
の場合、入力線11がHレベルにあるときは電源線6の
リンギングが略同じ波形を保持して入力線11に伝搬さ
れ、入力線11がLレベルにあるときは電源線7のリン
ギングが略同じ波形を保持して入力線11に伝搬され
る。しかし、電源線6及び7のリンギング(交流電圧成
分)はコンデンサ20の電荷吸収作用によって抑制され
るので、入力線11に伝搬されるリンギングも小さくな
る。その結果、入力線11の電圧が入力バッファ回路3
(本発明でいう入力回路に相当)のしきい値を越えて変
化することがなくなり、入力バッファ回路3の出力信号
S2が反転することによる誤動作が防止される。On the other hand, the ringing of the power supply lines 6 and 7 is transmitted to the input line 11 through the parasitic capacitances CfQP4 and CfQN4 of the transistors QP4 and QN4 of the input protection circuit 5. In this case, when the input line 11 is at the H level, the ringing of the power supply line 6 is transmitted to the input line 11 while maintaining substantially the same waveform, and when the input line 11 is at the L level, the ringing of the power supply line 7 is substantially The same waveform is held and propagated to the input line 11. However, since the ringing (AC voltage component) of the power supply lines 6 and 7 is suppressed by the charge absorbing action of the capacitor 20, the ringing transmitted to the input line 11 is also reduced. As a result, the voltage of the input line 11 is
(Equivalent to the input circuit in the present invention), the threshold voltage does not change, and malfunction due to inversion of the output signal S2 of the input buffer circuit 3 is prevented.
【0036】以上述べたように本実施形態によれば、入
力回路と出力回路とが共用する電源線6(配線6a)と
電源線7(配線7a)との間に、コンデンサ20と当該
コンデンサ20の充電回路22及び放電回路23とから
構成される電源安定回路19を設けた点に特徴を有す
る。この電源安定回路19は、大電流出力バッファ回路
2のレベル反転動作に起因して電源線6及び7に現れる
リンギング(交流電圧成分)を、コンデンサ20の電荷
吸収動作により抑制することができる。また、本電源安
定回路19は、ボンディングパッド12、13を通して
外部から侵入するノイズに対してもノイズ抑制効果を有
する。これにより、電源線6及び7から寄生容量CfQP
4、CfQN4を通して入力線11に伝搬されるリンギング
(ノイズ)が小さくなり、入力バッファ回路3或いは電
源線6及び7に接続された他の回路の誤動作を防止する
ことができる。As described above, according to this embodiment, the capacitor 20 and the capacitor 20 are provided between the power supply line 6 (wiring 6a) and the power supply line 7 (wiring 7a) shared by the input circuit and the output circuit. Is characterized in that a power supply stabilizing circuit 19 composed of a charging circuit 22 and a discharging circuit 23 is provided. The power supply stabilizing circuit 19 can suppress ringing (AC voltage component) appearing on the power supply lines 6 and 7 due to the level inversion operation of the large current output buffer circuit 2 by the charge absorbing operation of the capacitor 20. The power supply stabilizing circuit 19 also has a noise suppression effect against noise that enters from outside through the bonding pads 12 and 13. Thereby, the parasitic capacitance CfQP is removed from the power supply lines 6 and 7.
4. Ringing (noise) transmitted to the input line 11 through the CfQN4 is reduced, and malfunction of the input buffer circuit 3 or other circuits connected to the power supply lines 6 and 7 can be prevented.
【0037】この場合、コンデンサ20に吸収された電
荷は、その電荷吸収動作の後放電回路23を通して放電
されるので、上記リンギングの吸収はコンデンサ20に
電荷が蓄積されていない初期状態から開始されることに
なる。従って、コンデンサ20の電荷吸収作用が大き
く、上記リンギング(ノイズ)はより効果的に抑制され
る。In this case, the charge absorbed by the capacitor 20 is discharged through the discharge circuit 23 after the charge absorption operation, so that the ringing absorption is started from an initial state in which no charge is accumulated in the capacitor 20. Will be. Therefore, the charge absorbing effect of the capacitor 20 is large, and the ringing (noise) is more effectively suppressed.
【0038】また、入出力回路18のレイアウトにおい
て、コンデンサ20はボンディングパッド15の下層部
を利用して形成されているので、チップ面積を増やすこ
となく大容量の静電容量を得ることができ、それにより
コンデンサ20の電荷吸収作用が一層大きくなる。さら
に、電源安定回路19は従来の入出力回路1においてト
ランジスタQP4、QN4が形成されていた領域の一部
に形成されるので、入出力回路18は従来の入出力回路
1に比べチップ面積を増やす必要がなく、またレイアウ
トを変更する必要もほとんどないので設計上の制約を大
きくすることもない。従って、設計コストや製品コスト
の上昇を抑えることができる。In the layout of the input / output circuit 18, since the capacitor 20 is formed using the lower layer of the bonding pad 15, a large capacitance can be obtained without increasing the chip area. Thereby, the charge absorbing effect of the capacitor 20 is further increased. Further, since the power supply stabilizing circuit 19 is formed in a part of the region where the transistors QP4 and QN4 are formed in the conventional input / output circuit 1, the input / output circuit 18 has a larger chip area than the conventional input / output circuit 1. There is no need to change the layout, and there is almost no need to change the layout. Therefore, an increase in design cost and product cost can be suppressed.
【0039】(第2の実施形態)次に、本発明の第2の
実施形態(請求項1、3、4に対応)について、図5を
参照して第1の実施形態と異なる部分について説明す
る。入出力回路24の電気的構成を示す図5において、
電源線6と7との間には、電源安定回路25(本発明で
いう高電位側電源安定回路に相当)が接続されている。
この電源安定回路25は、電源線6とトランジスタQP
5のゲートとの間に図2におけるトランジスタQP6に
代えて抵抗26が接続され、トランジスタQN5のドレ
イン−ゲート間に図2におけるトランジスタQN6に代
えて抵抗27が接続されている。これら抵抗26及び2
7は、チップ上に拡散抵抗や薄膜抵抗として形成される
ものである。この場合、トランジスタQP5と抵抗26
とにより充電回路28が構成され、トランジスタQN5
と抵抗27とにより放電回路29が構成されている。上
記構成を有する入出力回路24によっても、第1の実施
形態と略同様の作用及び効果を得ることができる。(Second Embodiment) Next, a second embodiment (corresponding to claims 1, 3 and 4) of the present invention will be described with reference to FIG. 5 with respect to parts different from the first embodiment. I do. In FIG. 5 showing the electrical configuration of the input / output circuit 24,
A power stabilizing circuit 25 (corresponding to a high-potential-side power stabilizing circuit in the present invention) is connected between the power lines 6 and 7.
The power supply stabilizing circuit 25 includes a power supply line 6 and a transistor QP.
2, a resistor 26 is connected instead of the transistor QP6 in FIG. 2, and a resistor 27 is connected between the drain and the gate of the transistor QN5 instead of the transistor QN6 in FIG. These resistors 26 and 2
7 is formed on the chip as a diffusion resistor or a thin film resistor. In this case, the transistor QP5 and the resistor 26
Form a charging circuit 28, and the transistor QN5
A discharge circuit 29 is constituted by the resistor 27 and the resistor 27. With the input / output circuit 24 having the above configuration, substantially the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained.
【0040】(第3の実施形態)次に、本発明の第3の
実施形態(請求項1、2に対応)について、図6を参照
して第1の実施形態と異なる部分について説明する。図
6は、入出力回路30の電気的構成をブロック図として
概略的に示したものである。この図6において、電源線
6と7との間には電源安定回路31(本発明でいう高電
位側電源安定回路に相当)が接続されている。この電源
安定回路31は、コンデンサ20、電源線6とコンデン
サ20との間に接続され電荷の充電経路を構成するスイ
ッチ回路32、コンデンサ20の両端子間に接続され電
荷の放電経路を構成するスイッチ回路33、及びこれら
スイッチ回路32、33を制御するスイッチ制御回路3
4から構成されている。スイッチ回路32、33として
は例えばMOSトランジスタが用いられる。(Third Embodiment) Next, a third embodiment (corresponding to claims 1 and 2) of the present invention will be described with reference to FIG. 6 with respect to parts different from the first embodiment. FIG. 6 schematically shows an electrical configuration of the input / output circuit 30 as a block diagram. In FIG. 6, a power stabilizing circuit 31 (corresponding to the high-potential-side power stabilizing circuit in the present invention) is connected between the power lines 6 and 7. The power supply stabilizing circuit 31 includes a capacitor 20, a switch circuit 32 connected between the power supply line 6 and the capacitor 20 to form a charge charging path, and a switch connected between both terminals of the capacitor 20 to form a charge discharging path. Circuit 33, and a switch control circuit 3 for controlling these switch circuits 32, 33
4. As the switch circuits 32 and 33, for example, MOS transistors are used.
【0041】スイッチ制御回路34は、タイミング生成
用のコンデンサ(ゲート容量を含む)と抵抗(MOSト
ランジスタを負荷素子として用いる場合を含む)とから
構成される時定数回路に限られず、例えば、電源線6の
電圧を入力制御信号とするディジタル論理回路又はアナ
ログ演算回路(一例としてレベル検出回路、比較回路、
タイミング調整回路、スイッチ駆動回路等を含む回路)
として構成することができる。The switch control circuit 34 is not limited to a time constant circuit composed of a capacitor (including a gate capacitance) for generating timing and a resistor (including a case where a MOS transistor is used as a load element). 6, a digital logic circuit or an analog operation circuit (for example, a level detection circuit, a comparison circuit,
Circuit including timing adjustment circuit, switch drive circuit, etc.)
Can be configured as
【0042】上記構成を有する電源安定回路31によれ
ば、スイッチ制御回路34が電源線6の電圧を制御信号
として入力することによりその電圧を常時監視してい
る。そして、大電流出力バッファ回路2のレベル反転動
作等により電源線6にリンギングが重畳すると、スイッ
チ制御回路34は、そのリンギングを最も効果的に抑制
可能となるタイミング、例えば電源線6の電圧が所定の
電圧(5[V])を越えてオーバーシュートしている間
スイッチ回路32をオンに制御し、コンデンサ20にオ
ーバーシュートの原因となる電荷を吸収させる。さら
に、スイッチ制御回路34は、スイッチ回路32がオフ
している期間において、適当なタイミングでスイッチ回
路33をオンに制御し、コンデンサ20の電荷を放電さ
せる。According to the power stabilizing circuit 31 having the above configuration, the switch control circuit 34 constantly monitors the voltage of the power supply line 6 by inputting the voltage as a control signal. When the ringing is superimposed on the power supply line 6 due to the level inversion operation of the large current output buffer circuit 2 or the like, the switch control circuit 34 sets the timing at which the ringing can be most effectively suppressed, for example, when the voltage of the power supply line 6 becomes a predetermined value. During the overshoot exceeding the voltage (5 [V]), the switch circuit 32 is turned on, and the capacitor 20 absorbs the charge that causes the overshoot. Further, the switch control circuit 34 controls the switch circuit 33 to be turned on at an appropriate timing while the switch circuit 32 is turned off, and discharges the electric charge of the capacitor 20.
【0043】以上述べたように本実施形態によれば、ス
イッチ制御回路34が、制御信号として入力した電源線
6の電圧に基づいて、スイッチ回路32及び33を駆動
してコンデンサ20への電荷の充電及び放電を制御する
ので、電源線6に重畳したリンギングや外部から侵入す
るノイズ等の交流電圧成分を抑制することができる。そ
の結果、入力保護回路5内の寄生容量等により入力線1
1に伝搬されるリンギング等が小さくなり、入力バッフ
ァ回路3或いは電源線6、7に接続された他の回路の誤
動作を防止することができる。As described above, according to the present embodiment, the switch control circuit 34 drives the switch circuits 32 and 33 based on the voltage of the power supply line 6 input as the control signal, and transfers the charge to the capacitor 20. Since charging and discharging are controlled, it is possible to suppress AC voltage components such as ringing superimposed on the power supply line 6 and noise intruding from the outside. As a result, due to the parasitic capacitance in the input protection circuit 5, the input line 1
Ringing or the like propagated to 1 is reduced, and malfunction of the input buffer circuit 3 or other circuits connected to the power supply lines 6 and 7 can be prevented.
【0044】(第4の実施形態)次に、本発明の第4の
実施形態について、図7乃至図9を参照して説明する。
なお、図7及び図8において夫々図2及び図3と同一構
成部分には同一符号を付して示し、ここでは異なる構成
部分について説明する。(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
7 and 8, the same components as those in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and different components will be described here.
【0045】図7は入出力回路35の電気的構成を示し
ている。この図7において、電源線7には以下のように
構成される電源安定回路36(本発明でいう低電位側電
源安定回路に相当)が接続されている。即ち、電源線7
には低電位側電荷吸収要素としてのコンデンサ37の一
端子が接続され、そのコンデンサ37の他端子と電源線
7との間には、NチャネルMOSトランジスタQN7の
ドレイン−ソース間とNチャネルMOSトランジスタQ
N8のドレイン−ソース間とが直列に接続されている。
トランジスタQN7及びQN8のゲートは、夫々電源線
7及び電源線6に接続されている。これらトランジスタ
QN7及びQN8は充電回路38を構成するものであ
る。FIG. 7 shows the electrical configuration of the input / output circuit 35. In FIG. 7, the power supply line 7 is connected to a power supply stabilization circuit 36 (corresponding to the low-potential-side power supply stabilization circuit in the present invention) configured as follows. That is, the power line 7
Is connected to one terminal of a capacitor 37 serving as a low-potential-side charge absorbing element. Between the other terminal of the capacitor 37 and the power supply line 7, between the drain-source of the N-channel MOS transistor QN7 and the N-channel MOS transistor Q
The drain-source of N8 is connected in series.
The gates of the transistors QN7 and QN8 are connected to the power supply line 7 and the power supply line 6, respectively. These transistors QN7 and QN8 constitute a charging circuit 38.
【0046】また、上記コンデンサ37の他端子と電源
線7との間には、NチャネルMOSトランジスタQN9
のドレイン−ソース間が接続されている。このトランジ
スタQN9のゲート−ソース間にはNチャネルMOSト
ランジスタQN10のドレイン−ソース間が接続され、
そのトランジスタQN10のゲートは電源線6に接続さ
れている。これらトランジスタQN9及びQN10は放
電回路39を構成するものである。An N-channel MOS transistor QN9 is connected between the other terminal of the capacitor 37 and the power supply line 7.
Are connected between the drain and the source of the semiconductor device. Between the gate and source of this transistor QN9, the drain and source of N channel MOS transistor QN10 are connected,
The gate of transistor QN10 is connected to power supply line 6. These transistors QN9 and QN10 constitute a discharge circuit 39.
【0047】図8は、ASICチップ上における上記入
出力回路35のレイアウトのうちの入力保護回路5の部
分を示している。図13において入力保護回路5のトラ
ンジスタQN4が形成されていた領域の一部には、上記
充電回路38を構成するトランジスタQN7、QN8と
放電回路39を構成するトランジスタQN9、QN10
とが形成されており、従来の入出力回路1に比べチップ
面積を増やすことなく且つ僅かなレイアウト変更により
電源安定回路36を設けることが可能となっている。FIG. 8 shows a portion of the input protection circuit 5 in the layout of the input / output circuit 35 on the ASIC chip. In a part of the area where the transistor QN4 of the input protection circuit 5 is formed in FIG. 13, the transistors QN7 and QN8 forming the charging circuit 38 and the transistors QN9 and QN10 forming the discharging circuit 39 are provided.
The power stabilizing circuit 36 can be provided without increasing the chip area as compared with the conventional input / output circuit 1 and with a slight layout change.
【0048】次に、本実施形態の作用について図9も参
照して説明する。図9は、大電流出力バッファ回路2の
出力電流が大電流となる場合において、大電流出力バッ
ファ回路2の入力端子A1にLレベルからHレベルに変
化する入力信号S1が与えられたときの各部の電圧波形
を示している。Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows the components when the input signal S1 that changes from the L level to the H level is supplied to the input terminal A1 of the large current output buffer circuit 2 when the output current of the large current output buffer circuit 2 becomes a large current. 3 shows a voltage waveform.
【0049】出力線8の電圧は、大電流出力バッファ回
路2の有する伝搬遅延時間だけ遅れてHレベルからLレ
ベルに変化するとともに(時刻t20)、それに重畳して
リンギングが発生する。この出力線8に発生したリンギ
ングは、寄生容量CfQP1とCfQP3及びCfQN1とCfQN3を
通して電源線6及び7に伝搬される。この場合、電源線
7の電圧には、出力線8の電圧が5[V]から0[V]
に達した時点(時刻t21)から出力線8のリンギングと
略同位相で振動する交流電圧成分が重畳する。また、電
源線6の電圧には、出力線8の電圧が5[V]から0
[V]に達する時点(時刻t21)まで下降しその後出力
線8のリンギングと略逆位相で振動する交流電圧成分が
重畳する。The voltage of the output line 8 changes from the H level to the L level with a delay of the propagation delay time of the large current output buffer circuit 2 (time t20), and ringing occurs superimposed on it. The ringing generated on the output line 8 is transmitted to the power supply lines 6 and 7 through the parasitic capacitances CfQP1 and CfQP3 and CfQN1 and CfQN3. In this case, the voltage of the output line 8 is changed from 5 [V] to 0 [V] in the voltage of the power supply line 7.
(Time t21), the AC voltage component oscillating in substantially the same phase as the ringing of the output line 8 is superimposed. In addition, the voltage of the output line 8 is changed from 5 [V] to 0
An AC voltage component that falls until reaching [V] (time t21) and then oscillates in substantially the opposite phase to the ringing of the output line 8 is superimposed.
【0050】さて、時刻t21において電源線7の電圧が
リンギングにより急激に下降すると、トランジスタQN
9のソース電位はその電圧と一致して下降する。これに
対して、トランジスタQN9のゲートは、抵抗として機
能しているトランジスタQN10のソース−ドレイン間
を介して電源線7に接続されているので、ゲート容量が
存在する分だけ電位変動が遅延され、そのゲート電位は
電源線6の電圧下降よりも遅れて下降する。その結果、
トランジスタQN9のゲート−ソース間には正の電圧が
印加され、時刻t21からそのゲート−ソース間電圧がし
きい値以下となる時刻t22までの間、トランジスタQN
9がオンする。トランジスタQN9がオンすると、コン
デンサ37の電荷が放電され、コンデンサ37は初期状
態に戻される。At time t21, when the voltage of the power supply line 7 sharply drops due to ringing, the transistor QN
The source potential of No. 9 falls in accordance with that voltage. On the other hand, since the gate of the transistor QN9 is connected to the power supply line 7 via the source and the drain of the transistor QN10 functioning as a resistor, the potential change is delayed by the amount of the gate capacitance, The gate potential falls later than the voltage drop of the power supply line 6. as a result,
A positive voltage is applied between the gate and the source of transistor QN9, and transistor QN9 is applied from time t21 to time t22 when the voltage between the gate and the source is equal to or lower than the threshold value.
9 turns on. When the transistor QN9 is turned on, the charge of the capacitor 37 is discharged, and the capacitor 37 is returned to the initial state.
【0051】その後、電源線7の電圧が上昇に転じる
と、トランジスタQN7のゲート電位はその電圧と一致
して急激に上昇する。これに対し、トランジスタQN7
のソースと電源線7との間には抵抗として機能している
トランジスタQN8のドレイン−ソース間が介在するの
で、トランジスタQN7のソース電位は電源線7の電圧
上昇よりも遅れて上昇する。その結果、トランジスタQ
N7のゲート−ソース間には正の電圧が印加され(時刻
t23)、そのゲート−ソース間電圧がしきい値以下とな
る時刻t24までの間トランジスタQN7がオンする。こ
のトランジスタQN7がオンするタイミング(時刻t2
3)としては、電源線6と7との短絡を防止するため、
トランジスタQN9がオフする時刻t22以降となるよう
に各定数が調整されている。Thereafter, when the voltage of the power supply line 7 starts to rise, the gate potential of the transistor QN7 rapidly rises in accordance with the voltage. On the other hand, transistor QN7
The source potential of the transistor QN7 rises later than the voltage rise of the power supply line 7, since the drain-source of the transistor QN8 functioning as a resistor is interposed between the source of the power supply line 7 and the power supply line 7. As a result, the transistor Q
A positive voltage is applied between the gate and source of N7 (time t23), and the transistor QN7 is turned on until time t24 when the gate-source voltage becomes equal to or lower than the threshold value. The timing at which this transistor QN7 turns on (time t2
3) In order to prevent a short circuit between the power supply lines 6 and 7,
Each constant is adjusted so as to be after time t22 when the transistor QN9 is turned off.
【0052】トランジスタQN7がオンすると、電源線
7においてリンギングのオーバーシュートを引き起こす
電荷がコンデンサ37に吸収されるので、時刻t23以降
のリンギングが緩和される。その結果、寄生容量CfQP
4、CfQN4を通して入力線11に伝搬されるリンギング
も小さくなり、入力バッファ回路3の誤動作が防止され
る。なお、図9においては、従来構成である入出力回路
1の電源線7及び入力線11に現れるリンギング波形を
破線により示している。When transistor QN7 is turned on, the charge causing overshoot of ringing in power supply line 7 is absorbed by capacitor 37, so that ringing after time t23 is alleviated. As a result, the parasitic capacitance CfQP
4. Ringing propagated to the input line 11 through CfQN4 is also reduced, and malfunction of the input buffer circuit 3 is prevented. In FIG. 9, ringing waveforms appearing on the power supply line 7 and the input line 11 of the input / output circuit 1 having a conventional configuration are indicated by broken lines.
【0053】以上述べたように本実施形態によれば、電
源線7(配線7a)に、コンデンサ37と当該コンデン
サ37の充電回路38及び放電回路39とから構成され
る電源安定回路36を設けた点に特徴を有する。これに
より、電源線7に現れる交流電圧成分であるリンギング
(外部から侵入するノイズを含む)をコンデンサ37の
電荷吸収動作により抑制することができ、入力バッファ
回路3或いは電源線7に接続された他の回路の誤動作を
防止することができる。この場合、リンギングの吸収は
コンデンサ37に電荷が蓄積されていない初期状態から
開始されることになるので、リンギングの抑制効果は一
層大きいものとなっている。また、第1の実施形態と同
様に、チップ面積の増大がなく、レイアウトの大幅な変
更も必要ないのでコストの上昇を抑えることができる。As described above, according to this embodiment, the power supply line 7 (wiring 7a) is provided with the power supply stabilizing circuit 36 composed of the capacitor 37 and the charging circuit 38 and the discharging circuit 39 of the capacitor 37. It is characterized by points. As a result, ringing (including noise invading from the outside), which is an AC voltage component appearing on the power supply line 7, can be suppressed by the charge absorption operation of the capacitor 37, and other components connected to the input buffer circuit 3 or the power supply line 7 Malfunction of the circuit can be prevented. In this case, the ringing absorption is started from an initial state in which no electric charge is stored in the capacitor 37, so that the effect of suppressing the ringing is further enhanced. Further, similarly to the first embodiment, there is no increase in chip area and no significant change in layout is required, so that an increase in cost can be suppressed.
【0054】(第5の実施形態)次に、本発明の第5の
実施形態について、図10を参照して第4の実施形態と
異なる部分について説明する。入出力回路40の電気的
構成を示す図10において、電源線7には以下のように
構成される電源安定回路40(本発明でいう低電位側電
源安定回路に相当)が接続されている。即ち、トランジ
スタQN7のソースと電源線7との間には図7における
トランジスタQN8に代えて抵抗42が接続され、トラ
ンジスタQN9のゲート−ソース間には図7におけるト
ランジスタQN10に代えて抵抗43が接続されてい
る。これら抵抗42、43は、チップ上に拡散抵抗や薄
膜抵抗として形成されるものである。この場合、トラン
ジスタQN7と抵抗42とにより充電回路44が構成さ
れ、トランジスタQN9と抵抗43とにより放電回路4
5が構成されている。上記構成を有する入出力回路40
によっても、第4の実施形態と略同様の作用及び効果を
得ることができる。(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 10 for differences from the fourth embodiment. In FIG. 10 showing the electrical configuration of the input / output circuit 40, a power supply stabilization circuit 40 (corresponding to the low-potential-side power supply stabilization circuit in the present invention) configured as follows is connected to the power supply line 7. That is, a resistor 42 is connected between the source of the transistor QN7 and the power supply line 7 instead of the transistor QN8 in FIG. 7, and a resistor 43 is connected between the gate and source of the transistor QN9 instead of the transistor QN10 in FIG. Have been. These resistors 42 and 43 are formed as diffusion resistors and thin-film resistors on the chip. In this case, a charging circuit 44 is formed by the transistor QN7 and the resistor 42, and a discharging circuit 4 is formed by the transistor QN9 and the resistor 43.
5 are configured. Input / output circuit 40 having the above configuration
With this configuration, substantially the same operation and effect as those of the fourth embodiment can be obtained.
【0055】(第6の実施形態)次に、本発明の第6の
実施形態(請求項5に対応)について、図11を参照し
て第1又は第4の実施形態と異なる部分について説明す
る。入出力回路46の電気的構成を示す図11におい
て、電源線6と7との間には図2に示した電源安定回路
19が接続され、電源線7には図7に示した電源安定回
路36が接続されている。この場合、図示しないが、コ
ンデンサ37はボンディングパッド14の下層部に形成
されている。また、図13において入力保護回路5のト
ランジスタQP4とQN4が形成されていた領域の一部
に、電源安定回路19を構成するトランジスタQP5、
QP6、QN5、QN6と、電源安定回路33を構成す
るトランジスタQN7、QN8、QN9、QN10とが
形成されており、従来の入出力回路1に比べチップ面積
の増大やレイアウトの大きな変更の必要がない。(Sixth Embodiment) Next, a sixth embodiment (corresponding to claim 5) of the present invention will be described with reference to FIG. 11 with respect to portions different from the first or fourth embodiment. . In FIG. 11 showing the electrical configuration of the input / output circuit 46, the power supply stabilization circuit 19 shown in FIG. 2 is connected between the power supply lines 6 and 7, and the power supply stabilization circuit shown in FIG. 36 are connected. In this case, although not shown, the capacitor 37 is formed below the bonding pad 14. In addition, in a part of the region where the transistors QP4 and QN4 of the input protection circuit 5 are formed in FIG.
QP6, QN5, QN6 and transistors QN7, QN8, QN9, QN10 constituting the power supply stabilizing circuit 33 are formed, and it is not necessary to increase the chip area or change the layout as compared with the conventional input / output circuit 1. .
【0056】上記構成を有する入出力回路46によれ
ば、大電流出力バッファ回路2のレベル反転動作等によ
り電源線6に現れるリンギング(ノイズ)に対しては電
源安定回路19が作用し、電源線7に現れるリンギング
(ノイズ)に対しては電源安定回路36が作用する。こ
れにより、第1の実施形態と同様の作用効果及び第4の
実施形態と同様の作用効果を併せて得ることができ、入
出力回路46の誤動作がより減少しその信頼性が一層向
上する。According to the input / output circuit 46 having the above configuration, the power supply stabilizing circuit 19 acts on ringing (noise) appearing on the power supply line 6 due to the level inversion operation of the large current output buffer circuit 2 and the like. The power supply stabilizing circuit 36 acts on the ringing (noise) appearing at 7. As a result, the same operation and effect as those of the first embodiment and the same operation and effect as those of the fourth embodiment can be obtained, and the malfunction of the input / output circuit 46 is further reduced and the reliability thereof is further improved.
【0057】(その他の実施形態)なお、本発明は上記
し且つ図面に示す各実施形態に限定されるものではな
く、以下のような拡張または変更が可能である。各実施
形態のレイアウトにおいて、コンデンサ20又は37は
ボンディングパッド15と異なるボンディングパッドの
下層に設けても良く、また、2以上のボンディングパッ
ドの下層に形成したコンデンサを並列接続して構成して
も良い。電源安定回路19を構成するトランジスタQP
5、QP6、QN5、QN6と、電源安定回路36を構
成するトランジスタQN7、QN8、QN9、QN10
とは、入力保護回路5のトランジスタQP4とQN4が
形成されていた領域の一部に形成されているが、出力保
護回路4のトランジスタQP3とQN3が形成されてい
た領域の一部に形成しても良い。(Other Embodiments) The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and the following expansions or modifications are possible. In the layout of each embodiment, the capacitor 20 or 37 may be provided in a lower layer of the bonding pad different from the bonding pad 15, or a capacitor formed in a lower layer of two or more bonding pads may be connected in parallel. . Transistor QP Constituting Power Supply Stabilizing Circuit 19
5, QP6, QN5, QN6, and transistors QN7, QN8, QN9, QN10 forming the power stabilizing circuit 36
Is formed in a part of the area where the transistors QP4 and QN4 of the input protection circuit 5 are formed, but is formed in a part of the area where the transistors QP3 and QN3 of the output protection circuit 4 are formed. Is also good.
【0058】[0058]
【発明の効果】本発明は以上説明した通りであるので、
次のような効果を奏する。請求項1乃至3の入出力回路
によれば、高電位及び低電位直流電源線間に高電位側電
荷吸収要素と高電位側電荷吸収回路とからなる高電位側
電源安定回路を設けたので、高電位側電荷吸収要素が高
電位直流電源線上の交流電圧成分に対応する電荷の吸収
動作を行いその交流電圧成分を抑制する。これにより、
高電位直流電源線の電圧が安定し、出力回路の誤動作を
防止することができる。Since the present invention is as described above,
The following effects are obtained. According to the input / output circuit of claims 1 to 3, the high-potential-side power stabilizing circuit including the high-potential-side charge absorbing element and the high-potential-side charge absorbing circuit is provided between the high-potential and low-potential DC power supply lines. The high-potential-side charge absorbing element performs an operation of absorbing a charge corresponding to the AC voltage component on the high-potential DC power supply line, and suppresses the AC voltage component. This allows
The voltage of the high-potential DC power supply line is stabilized, and malfunction of the output circuit can be prevented.
【0059】請求項4の入出力回路によれば、入力回路
及び出力回路には夫々保護回路部が形成され、高電位側
電荷吸収回路をその保護回路部が形成される領域の一部
に形成したので、チップ面積を増やすことなく且つ従来
の回路レイアウトをほとんど変更することなく、出力回
路の誤動作を防止することができる。また、コンデンサ
を半導体基板上に配設されたボンディングパッドの下層
に形成したので、チップ面積が増大することなく大きな
静電容量を確保することができ、出力回路の誤動作を一
層確実に防止することができる。According to the input / output circuit of the fourth aspect, the input circuit and the output circuit are each formed with a protection circuit portion, and the high potential side charge absorption circuit is formed in a part of the region where the protection circuit portion is formed. Therefore, the malfunction of the output circuit can be prevented without increasing the chip area and without substantially changing the conventional circuit layout. Also, since the capacitor is formed under the bonding pad provided on the semiconductor substrate, a large capacitance can be secured without increasing the chip area, and the malfunction of the output circuit can be more reliably prevented. Can be.
【0060】請求項5の入出力回路によれば、低電位直
流電源線に接続され低電位側電荷吸収要素と低電位側電
荷吸収回路とからなる低電位側電源安定回路を設けたの
で、低電位側電荷吸収要素が低電位直流電源線上の交流
電圧成分に対応する電荷の吸収動作を行いその交流電圧
成分を抑制する。これにより、低電位直流電源線の電圧
が安定し、出力回路の誤動作を防止することができる。According to the input / output circuit of the fifth aspect, the low-potential-side power supply stabilizing circuit connected to the low-potential DC power supply line and including the low-potential-side charge absorbing element and the low-potential-side charge absorbing circuit is provided. The potential-side charge absorbing element absorbs the charge corresponding to the AC voltage component on the low-potential DC power supply line, and suppresses the AC voltage component. Thus, the voltage of the low-potential DC power supply line is stabilized, and malfunction of the output circuit can be prevented.
【図1】本発明の第1の実施形態を示す入出力回路のブ
ロック図FIG. 1 is a block diagram of an input / output circuit according to a first embodiment of the present invention.
【図2】入出力回路の電気的構成図FIG. 2 is an electrical configuration diagram of an input / output circuit;
【図3】入出力回路の半導体基板上におけるレイアウト
の一部を示した図FIG. 3 is a diagram showing a part of a layout of an input / output circuit on a semiconductor substrate;
【図4】大電流出力バッファ回路の出力電圧が変化した
時の各部の電圧波形図FIG. 4 is a voltage waveform diagram of each part when the output voltage of the large current output buffer circuit changes.
【図5】第2の実施形態を示す図2相当図FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 2, showing a second embodiment.
【図6】第3の実施形態を示す図1相当図FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 1, showing a third embodiment;
【図7】第4の実施形態を示す図2相当図FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 2, showing a fourth embodiment;
【図8】図3相当図FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 3;
【図9】図4相当図FIG. 9 is a diagram corresponding to FIG. 4;
【図10】第5の実施形態を示す図2相当図FIG. 10 is a view corresponding to FIG. 2, showing a fifth embodiment;
【図11】第6の実施形態を示す図2相当図FIG. 11 is a view corresponding to FIG. 2, showing a sixth embodiment;
【図12】従来構成を示す図2相当図FIG. 12 is a diagram corresponding to FIG. 2, showing a conventional configuration.
【図13】図3相当図FIG. 13 is a diagram corresponding to FIG. 3;
【図14】図4相当図FIG. 14 is a diagram corresponding to FIG. 4;
【符号の説明】 2は大電流出力バッファ回路(出力回路)、3は入力バ
ッファ回路(入力回路)、4は出力保護回路(出力回
路)、5は入力保護回路(入力回路)、6は電源線(高
電位直流電源線)、7は電源線(低電位直流電源線)、
18、24、30、35、40、46は入出力回路、1
9、25、31は電源安定回路(高電位側電源安定回
路)、20はコンデンサ(高電位側電荷吸収要素)、2
1は充放電回路(高電位側電荷吸収回路)、22、2
8、38、44は充電回路、23、29、39、45は
放電回路、32はスイッチ回路(第1のスイッチ回
路)、33はスイッチ回路(第2のスイッチ回路)、3
4はスイッチ制御回路、36、41は電源安定回路(低
電位側電源安定回路)、37はコンデンサ(低電位側電
荷吸収要素)である。[Description of Signs] 2 is a large current output buffer circuit (output circuit), 3 is an input buffer circuit (input circuit), 4 is an output protection circuit (output circuit), 5 is an input protection circuit (input circuit), and 6 is a power supply. Line (high-potential DC power line), 7 is a power line (low-potential DC power line),
18, 24, 30, 35, 40 and 46 are input / output circuits,
Reference numerals 9, 25 and 31 denote a power stabilizing circuit (high-potential-side power stabilizing circuit), 20 denotes a capacitor (high-potential-side charge absorbing element),
1 is a charge / discharge circuit (high-potential side charge absorption circuit), 22, 2
8, 38 and 44 are charging circuits, 23, 29, 39 and 45 are discharging circuits, 32 is a switching circuit (first switching circuit), 33 is a switching circuit (second switching circuit), 3
4 is a switch control circuit, 36 and 41 are power stabilizing circuits (low-potential-side power stabilizing circuits), and 37 is a capacitor (low-potential-side charge absorbing element).
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉谷 裕 神奈川県川崎市川崎区駅前本町25番地1 東芝マイクロエレクトロニクス株式会社内 Fターム(参考) 5J032 AA05 AB11 AC16 5J055 AX25 AX41 AX44 AX59 AX63 BX05 BX16 CX02 DX22 DX48 EX07 EX16 EY01 EY10 EZ01 EZ05 EZ22 FX19 FX27 FX28 FX37 GX01 GX05 GX08 5J056 AA01 AA04 BB22 CC03 CC19 CC20 DD13 DD29 DD51 DD52 DD54 FF08 GG09 HH03 KK01 5J090 AA01 AA45 CA04 FA01 HA10 HA17 HA25 HA29 HA33 HA38 KA00 KA25 QA03 QA04 TA01 TA06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiroshi Yoshiya 25-1 Ekimae Honcho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa F-term (reference) 5J032 AA05 AB11 AC16 5J055 AX25 AX41 AX44 AX59 AX63 BX05 BX16 CX02 DX22 DX48 EX07 EX16 EY01 EY10 EZ01 EZ05 EZ22 FX19 FX27 FX28 FX37 GX01 GX05 GX08 5J056 AA01 AA04 BB22 CC03 CC19 CC20 DD13 DD29 DD51 DD52 DD54 FF08 GG09 HH03 KK01 5J090 AA01 AA45 CA04 HA01 HA03 HA04 HA01 HA03 HA04
Claims (5)
電位の一対の直流電源線から給電される入力回路及び出
力回路を備えた入出力回路において、 前記高電位直流電源線に重畳される交流電圧成分を吸収
するように前記一対の直流電源線間に高電位側電源安定
回路を設け、 この高電位側電源安定回路を、 高電位側電荷吸収要素と、 この高電位側電荷吸収要素に対し、前記高電位直流電源
線の電圧変化に応じて電荷吸収動作を行わせる高電位側
電荷吸収回路とから構成したことを特徴とする入出力回
路。An input / output circuit formed on a semiconductor substrate and provided with an input circuit and an output circuit supplied from a pair of high-potential and low-potential DC power supply lines, wherein the input / output circuit is superimposed on the high-potential DC power supply line. A high-potential-side power stabilizing circuit is provided between the pair of DC power supply lines so as to absorb the AC voltage component, and the high-potential-side power stabilizing circuit is provided with a high-potential-side charge absorbing element and a high-potential-side charge absorbing element. On the other hand, an input / output circuit comprising a high-potential-side charge absorption circuit for performing a charge absorption operation in accordance with a voltage change of the high-potential DC power supply line.
に対して充電経路を形成する第1のスイッチ回路及び放
電経路を形成する第2のスイッチ回路及び高電位直流電
源線の電圧変化に応じて前記第1及び第2のスイッチ回
路のスイッチ動作を制御するスイッチ制御回路とから構
成されることを特徴とする請求項1記載の入出力回路。2. A high-potential-side power supply stabilizing circuit, comprising: a capacitor provided as a high-potential-side charge absorbing element; and a first switch circuit provided as a high-potential-side charge absorbing circuit and forming a charging path for the capacitor. And a second switch circuit forming a discharge path, and a switch control circuit controlling a switching operation of the first and second switch circuits according to a voltage change of a high-potential DC power supply line. The input / output circuit according to claim 1, wherein
に対して充電動作を行わせる充電回路及び放電動作を行
わせる放電回路とから構成されることを特徴とする請求
項1記載の入出力回路。3. A high-potential-side power supply stabilizing circuit, comprising: a capacitor provided as a high-potential-side charge absorbing element; a charging circuit provided as a high-potential-side charge absorbing circuit; 2. The input / output circuit according to claim 1, further comprising a discharge circuit for performing the following.
部が形成され、 高電位側電荷吸収回路は前記保護回路部が形成される領
域の一部に形成され、コンデンサは半導体基板上に配設
されたボンディングパッドの下層に形成されていること
を特徴とする請求項2又は3記載の入出力回路。4. A protection circuit section is formed in each of the input circuit and the output circuit, a high-potential-side charge absorption circuit is formed in a part of a region where the protection circuit section is formed, and a capacitor is provided on a semiconductor substrate. 4. The input / output circuit according to claim 2, wherein the input / output circuit is formed in a lower layer of the provided bonding pad.
成分を吸収するように前記低電位直流電源線に接続され
た低電位側電源安定回路を設け、 前記低電位側電源安定回路を、 低電位側電荷吸収要素と、 この低電位側電荷吸収要素に対し、前記低電位直流電源
線の電圧変化に応じて電荷吸収動作を行わせる低電位側
電荷吸収回路とから構成したことを特徴とする請求項1
記載の入出力回路。5. A low-potential power supply stabilizing circuit connected to the low-potential DC power supply line so as to absorb an AC voltage component superimposed on the low-potential DC power supply line; A low-potential-side charge-absorbing element, and a low-potential-side charge-absorbing circuit for performing a charge-absorbing operation on the low-potential-side charge-absorbing element in accordance with a voltage change of the low-potential DC power supply line. Claim 1
Input / output circuit as described.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN106374910A (en) * | 2016-09-30 | 2017-02-01 | 深圳市新国都支付技术有限公司 | Electrification/de-electrification and discharge control circuit and method for function module |
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1999
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| CN106374910A (en) * | 2016-09-30 | 2017-02-01 | 深圳市新国都支付技术有限公司 | Electrification/de-electrification and discharge control circuit and method for function module |
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