JPH04280118A - 半導体集積回路間の接続回路 - Google Patents

半導体集積回路間の接続回路

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JPH04280118A
JPH04280118A JP3069005A JP6900591A JPH04280118A JP H04280118 A JPH04280118 A JP H04280118A JP 3069005 A JP3069005 A JP 3069005A JP 6900591 A JP6900591 A JP 6900591A JP H04280118 A JPH04280118 A JP H04280118A
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semiconductor integrated
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channel mos
whose
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泰 青木
Toshimi Hotta
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路に利用
され、特に、CMOS型半導体集積回路の出力信号をバ
イポーラ型半導体集積回路の入力に接続する接続回路に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来のCMOS型半導体集積回路とバイ
ポーラ型半導体集積回路間の接続回路を図3に示す。図
3においてCMOS型半導体集積回路の出力バッファ4
0から出力されたCMOSレベル電圧の出力信号は、接
続回路としての、バイポーラ構造で構成されたレベル変
換素子50、例えばBiCMOSゲートアレイ等を用い
てバイポーラ型半導体集積回路のECLレベル電圧に変
換し、バイポーラ型半導体集積回路のECLレベル電圧
の入力バッファ60に入力していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のCMOS型半導
体集積回路とバイポーラ型半導体集積回路間の接続回路
は、出力回路の負荷が大きいために動作速度が遅くなり
高速の信号伝搬が困難である欠点があった。また、レベ
ル変換素子を用いているため、二つの半導体集積回路以
外にレベル変換素子の挿入が必要であり、そのため、消
費電力が増大する欠点があった。
【0004】本発明の目的は、前記の欠点を除去するこ
とにより、高速の信号伝搬が可能でかつ消費電力の小さ
い半導体集積回路間の接続回路を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、CMOS型半
導体集積回路と、バイポーラ型半導体集積回路と、前記
CMOS型半導体集積回路の出力信号を前記バイポーラ
型半導体集積回路に入力する信号伝搬手段とを備えた半
導体集積回路間の接続回路において、前記信号伝搬手段
は、前記CMOS型半導体集積回路内に含まれ、内部信
号が入力される入力端子と、入力が前記入力端子にそれ
ぞれ接続された第一および第二のインバータ回路と、入
力が前記第二のインバータ回路の出力に接続された第三
のインバータ回路と、ソースが電源にゲートが前記第一
のインバータ回路の出力にドレインが第一の出力端子に
それぞれ接続された第一のPチャネルMOSトランジス
タと、ソースが前記第一の出力端子にゲートが前記第三
のインバータ回路の出力にドレインが接地電位にそれぞ
れ接続された第二のPチャネルMOSトランジスタとを
含む出力回路と、一端が前記出力回路の第一の出力端子
と前記バイポーラ半導体集積回路の第一の入力端子とを
結ぶ接続線に接続され他端が前記電源に接続された終端
抵抗とを含むことを特徴とする。また、本発明は、前記
信号伝搬手段は、前記CMOS型半導体集積回路内に含
まれ、第二の出力端子が前記バイポーラ型半導体集積回
路の第二の入力端子に接続され基準信号を出力する基準
信号出力回路を含むことを特徴とする。また、本発明は
、前記基準信号出力回路は、ソースが前記電源にゲート
が接地電位にそれぞれ接続された第三のPチャネルMO
Sトランジスタと、ソースが前記第三のPチャネルMO
Sトランジスタのドレインにゲートおよびドレインが接
地電位にそれぞれ接続された第四のPチャネルMOSト
ランジスタと、ソースが前記電源にゲートが接地電位に
ドレインが前記第二の出力端子にそれぞれ接続された第
五のPチャネルMOSトランジスタと、ソースが前記第
二の出力端子にゲートが前記第三および第四のPチャネ
ルMOSトランジスタの共通接続点にドレインが接地電
位にそれぞれ接続された第六のPチャネルMOSトラン
ジスタとを含むことができる。
【0006】
【作用】出力回路はプシュプル増幅器を構成し、終端抵
抗とにより、バイポーラ型半導体集積回路の第一の入力
端子の入力電位VILをPチャネルMOSトランジスタ
のしきい値電圧VTPから電源電圧VDDまでの間の値
とする。これにより、CMOS型半導体集積回路の出力
回路の入力端子に論理レベル「1」および「0」が入力
されたときのバイポーラ型半導体集積回路の第一の入力
端子の入力信号の論理振幅は入力電位VILから電源電
圧VDDとなり、入力電位VILがバイポーラ型半導体
集積回路の入力回路のしきい値電圧VTBよりも高いと
き論理「1」が、低い場合論理「0」が入力されたと判
定できる。
【0007】さらに、基準信号出力回路により、前記論
理振幅の中間電位を有する基準信号をバイポーラ型半導
体集積回路の第二の入力端子に入力することで、第一の
入力端子への入力電位がこの中間電位よりも高いとき論
理「1」が低い場合論理「0」が入力されたと判定でき
る。
【0008】従って、CMOS型半導体集積回路の論理
振幅が電源電圧よりも小となり、立ち上り立ち下り時間
が短くなり、高速に信号伝搬を行うことができるととも
に、レベル変換素子を用いることなく、信号の伝搬がで
きるので、消費電力を低減することが可能となる。
【0009】さらに、基準信号出力回路をPチャネルM
OSトランジスタのみで構成することにより、製造ばら
つきや使用環境の変化に対し、前記第一および第二の入
力端子の電位の変動は同方向に傾くため、互いに打ち消
すことができ、安定な動作が可能となる。
【0010】以下、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。
【0011】図1は本発明の第一実施例を示す回路図で
ある。本第一実施例は、本発明の特徴とするところの、
PチャネルMOSトランジスタMP1 およびMP2 
と、インバータ回路IV1 、IV2 およびIV3 
とを含む出力回路10と、終端抵抗Rとを備えている。 そして、出力回路の入力端子ID1 はインバータ回路
IV1 およびIV2 の入力端子に接続され、インバ
ータ回路IV2 の出力端子はインバータ回路IV3 
の入力端子に接続され、インバータ回路IV1 および
IV3 の出力端子はそれぞれ、PチャネルMOSトラ
ンジスタMP1 およびMP2 のゲートに接続されて
おり、PチャネルMOSトランジスタMP1 のソース
は電源VDD(電源電圧もVDDとする)に接続され、
PチャネルMOSトランジスタMP2 のドレインは接
地電位に接続され、PチャネルMOSトランジスタMP
1 のドレインはPチャネルMOSトランジスタMP2
 のソースと接続され、CMOS構造の半導体集積回路
の出力端子OD1 とされる。
【0012】ここで、出力回路10はCMOS構造の半
導体集積回路内にあり、出力端子OD1 はバイポーラ
構造の半導体集積回路の入力回路30の入力端子ID2
 に接続され、さらに、終端抵抗Rを用いて電源VDD
に接続される。
【0013】次に、本第一実施例の動作について説明す
る。CMOS構造の半導体集積回路の出力回路10は2
個のPチャネルMOSトランジスタMP1 およびMP
2 を用いたプッシュプル増幅器を構成している。出力
回路10の入力端子ID1 の論理レベル「0」が入力
されると、PチャネルMOSトランジスタMP2 が「
オン」状態になり、出力回路10の出力信号電位はPチ
ャネルMOSトランジスタのしきい値電圧VTPまで下
がるが、バイポーラ構造の半導体集積回路の入力端子I
D2 の入力電位は、終端抵抗Rの抵抗値によりしきい
値電圧VTPから電源電圧VDDまでの間の電位VIL
になる。一方、出力回路10の入力端子ID1 の論理
レベル「1」が入力されると、PチャネルMOSトラン
ジスタMP1 が「オン」状態になり、出力回路10の
出力信号電位は電源電圧VDDまで上がる。すなわち、
バイポーラ構造の半導体集積回路の入力端子ID2 の
入力信号の論理振幅はVILから電源電圧VDDとなる
。バイポーラ構造の半導体集積回路の入力回路30で入
力端子ID2 の電位が入力回路30のしきい値電位よ
り高い電位の場合論理「1」が、低い電位の場合論理「
0」が入力されたと判定される。
【0014】本第一実施例によると、出力回路10の信
号の論理振幅は電源電圧VDDよりも小さくなり、立ち
上り立ち下り時間が短くなることにより、高速に信号を
伝搬することができるとともに、いわゆるレベル変換素
子を用いないので、消費電力を低減することができる。
【0015】図2は本発明の第二実施例を示す回路図で
ある。本第二実施例は、図1の第一実施例において、さ
らに本発明の特徴とするところの、基準信号出力回路2
0を出力回路10とともにCMOS構造の半導体集積回
路内に設け、その出力端子DO2 を入力回路30の第
二の入力端子ID3 に接続したものである。
【0016】そして、基準信号振幅回路20は、Pチャ
ネルMOSトランジスタMP3 、MP4 、MP5 
およびMP6を含んで構成される。すなわち、Pチャネ
ルMOSトランジスタMP3 のゲートと、Pチャネル
MOSトランジスタMP4 のゲートおよびドレインと
、PチャネルMOSトランジスタMP5 のゲートと、
PチャネルMOSトランジスタMP6 のドレインとは
接地電位に接続され、PチャネルMOSトランジスタM
P3 のソースとPチャネルMOSトランジスタMP5
 のソースとは電源VDDに接続され、PチャネルMO
SトランジスタMP3 のドレインはPチャネルMOS
トランジスタMP4 のソースとPチャネルMOSトラ
ンジスタMP6 のゲートとに接続され、PチャネルM
OSトランジスタMP5 のドレインとPチャネルMO
SトランジスタMP6 のソースとの共通接続点が出力
端子OD2 となる。
【0017】なお、バイポーラ構造の半導体集積回路の
入力回路30は、差動増幅回路を含み、その正相入力端
子が入力端子ID2 、逆相入力端子が入力端子ID3
 であるとする。
【0018】次に、本第二実施例の動作について説明す
る。出力回路10の動作は第一実施例と同じであり、入
力回路30の入力端子ID2 の入力信号の論理振幅は
、PチャネルMOSトランジスタのしきい値電圧VTP
から電源電圧VDDまでの間の電位VILから電源電圧
VDDとなる。
【0019】次に、基準信号出力回路20において、P
チャネルMOSトランジスタMP3 およびMP4 の
ゲートはともに接地電位に接続されており、両トランジ
スタMP3 およびMP4 は常に「オン」状態となり
、PチャネルMOSトランジスタMP6 のゲートの電
位はPチャネルMOSトランジスタMP4 のしきい値
電圧VTPから電源電圧VDDの間の電位で、Pチャネ
ルMOSトランジスタMP3およびMP4 のソースと
ドレイン間の抵抗比により決定される。同様に、Pチャ
ネルMOSトランジスタMP5 およびMP6 はとも
に「オン」状態であり、基準信号出力回路20の出力端
子OD2 の信号電位は、PチャネルMOSトランジス
タMP6 のしきい値電圧VTPとゲートの電位との和
から電源電圧VDDとの間の電位で、PチャネルMOS
トランジスタMP5 およびMP6 のソースとドレイ
ン間の抵抗比により決定されるが、入力回路30の入力
端子ID2 の論理振幅の中間電位となるように設定す
ることにより、バイポーラ構造の半導体集積回路の入力
回路30で入力端子ID2 の電位が入力端子ID3 
の電位に比べ高い電位の場合論理「1」が、低い電位の
場合論理「0」が入力されたと判定できる。
【0020】さらに、本第二実施例においては、出力回
路10の出力端子OD1 と基準信号出力回路20の出
力端子OD2 とをそれぞれバイポーラ構造の半導体集
積回路の入力回路30の入力端子ID2 およびID3
 に接続し、さらに、基準信号出力回路20をすべてP
チャネルMOSトランジスタのみで構成することにより
、製造ばらつきや使用環境の変化に対し、入力回路30
の入力端子ID2 と入力端子ID3 との電位の変動
は同方向に傾くため、互いに打ち消すことができ、安定
に動作することができる利点がある。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、CMO
S型半導体集積回路の出力回路にPチャネルMOSトラ
ンジスタからなるプッシュプル回路を用い、その出力を
バイポーラ型半導体集積回路の入力回路に接続するとと
もに、終端抵抗を介して電源に接続することにより、C
MOS型半導体集積回路のレベルの伝搬信号をレベル変
換素子を用いることなく、バイポーラ型半導体集積回路
のレベルに変換することができる効果がある。また、C
MOSの論理振幅を電源電圧より小さくすることにより
、立ち上がり立ち下がりが時間が短くなることによって
、従来より高速に信号伝搬をすることができる効果があ
る。さらに、PチャネルMOSトランジスタのみで構成
された基準信号出力回路を付加することにより、半導体
集積回路の製造ばらつきや使用環境条件に左右されない
安定した信号伝搬を行うことができる効果がある。
【0022】従って、本発明によれば、低消費電力で、
より高速でより安定した信号伝搬をすることができる半
導体集積回路間の接続回路が実現でき、その効果は大で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】  本発明の第一実施例の構成を示す回路図。
【図2】  本発明の第二実施例の構成を示す回路図。
【図3】  従来例の構成を示す回路図。
【符号の説明】
10    出力回路 20    基準信号出力回路 30    入力回路 40    出力バッファ 50    レベル変換素子 60    入力バッファ ID1 、ID2 、ID3     入力端子IV1
 、IV2 、IV3     インバータ回路MP1
 〜MP6     PチャネルMOSトランジスタO
D1 、OD2     出力端子 R    終端抵抗 VDD    電源

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  CMOS型半導体集積回路と、バイポ
    ーラ型半導体集積回路と、前記CMOS型半導体集積回
    路の出力信号を前記バイポーラ型半導体集積回路に入力
    する信号伝搬手段とを備えた半導体集積回路間の接続回
    路において、前記信号伝搬手段は、前記CMOS型半導
    体集積回路内に含まれ、内部信号が入力される入力端子
    と、入力が前記入力端子にそれぞれ接続された第一およ
    び第二のインバータ回路と、入力が前記第二のインバー
    タ回路の出力に接続された第三のインバータ回路と、ソ
    ースが電源にゲートが前記第一のインバータ回路の出力
    にドレインが第一の出力端子にそれぞれ接続された第一
    のPチャネルMOSトランジスタと、ソースが前記第一
    の出力端子にゲートが前記第三のインバータ回路の出力
    にドレインが接地電位にそれぞれ接続された第二のPチ
    ャネルMOSトランジスタとを含む出力回路と、一端が
    前記出力回路の第一の出力端子と前記バイポーラ半導体
    集積回路の第一の入力端子とを結ぶ接続線に接続され他
    端が前記電源に接続された終端抵抗とを含むことを特徴
    とする半導体集積回路間の接続回路。
  2. 【請求項2】  請求項1に記載の半導体集積回路間の
    接続回路において、前記信号伝搬手段は、前記CMOS
    型半導体集積回路内に含まれ、第二の出力端子が前記バ
    イポーラ型半導体集積回路の第二の入力端子に接続され
    基準信号を出力する基準信号出力回路を含むことを特徴
    とする半導体集積回路間の接続回路。
  3. 【請求項3】  前記基準信号出力回路は、ソースが前
    記電源にゲートが接地電位にそれぞれ接続された第三の
    PチャネルMOSトランジスタと、ソースが前記第三の
    PチャネルMOSトランジスタのドレインにゲートおよ
    びドレインが接地電位にそれぞれ接続された第四のPチ
    ャネルMOSトランジスタと、ソースが前記電源にゲー
    トが接地電位にドレインが前記第二の出力端子にそれぞ
    れ接続された第五のPチャネルMOSトランジスタと、
    ソースが前記第二の出力端子にゲートが前記第三および
    第四のPチャネルMOSトランジスタの共通接続点にド
    レインが接地電位にそれぞれ接続された第六のPチャネ
    ルMOSトランジスタとを含む請求項2に記載の半導体
    集積回路間の接続回路。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH025616A (ja) * 1988-06-23 1990-01-10 Nec Ic Microcomput Syst Ltd 出力レベル回路
JPH0296428A (ja) * 1988-09-30 1990-04-09 Fujitsu Ltd 出力回路
JPH02138612A (ja) * 1988-11-18 1990-05-28 Fujitsu Ltd バスドライブ回路

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