JPH0448820A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
Semiconductor integrated circuitInfo
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- JPH0448820A JPH0448820A JP2158360A JP15836090A JPH0448820A JP H0448820 A JPH0448820 A JP H0448820A JP 2158360 A JP2158360 A JP 2158360A JP 15836090 A JP15836090 A JP 15836090A JP H0448820 A JPH0448820 A JP H0448820A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は半導体集積回路に関し、特に、BiCMO3
技術を応用可能な同期式半導体集積回路に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and particularly to a BiCMO3
Related to synchronous semiconductor integrated circuits to which technology can be applied.
[従来の技術]
従来より、内部同期信号により入力および出力信号が制
御される同期式半導体集積回路が開発されている。また
他方では、高速動作が可能でかつ消費電力が少ない半導
体集積回路を得るために、バイポーラトランジスタとM
OSFETとを同一チップ上に集積化する複合集積化技
術が開発されている。この複合集積化技術をBiCMO
3技術と呼ぶ。[Prior Art] Synchronous semiconductor integrated circuits in which input and output signals are controlled by internal synchronization signals have been developed. On the other hand, in order to obtain a semiconductor integrated circuit capable of high-speed operation and low power consumption, bipolar transistors and M
A composite integration technology has been developed in which OSFETs are integrated on the same chip. This composite integration technology is BiCMO
This is called 3 techniques.
同期式半導体集積回路の一例として、第9図にセルフタ
イム・ランダムアクセスメモリ(以下、STRAMと呼
ぶ)が示される。このSTRAMは、たとえば特開昭5
9−124075号や特開昭63−°175286号に
開示されている。As an example of a synchronous semiconductor integrated circuit, a self-time random access memory (hereinafter referred to as STRAM) is shown in FIG. This STRAM is, for example,
It is disclosed in No. 9-124075 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 175286/1986.
STRAMは、入力および出力信号がクロック信号によ
り制御される同期式RAMであり、書込動作がクロック
信号により起動され、書込パルスが内部で自動的に生成
される点で、一般によく使用される非同期式RAMとは
異なる。STRAM is a synchronous RAM whose input and output signals are controlled by a clock signal, and is commonly used in that the write operation is initiated by the clock signal and the write pulse is automatically generated internally. It is different from asynchronous RAM.
実際のメモリシステムではアドレスなどの入力信号にス
キニーが発生するので、誤動作を防止するためにサイク
ルタイムを長くする必要がある。In actual memory systems, skinny occurs in input signals such as addresses, so it is necessary to lengthen the cycle time to prevent malfunctions.
これに対して、STRAMでは、入力および出力信号が
データ保持回路に保持され、入力および出力動作がクロ
ック信号により制御されるので、入力信号にスキューが
生じてもシステムレベルでの信号のスキニーの問題を考
慮する必要がない。In contrast, in STRAM, the input and output signals are held in a data holding circuit, and the input and output operations are controlled by a clock signal, so even if the input signal is skewed, there is no problem with signal skinny at the system level. There is no need to consider.
第9図において、STRAMは、外部から与えられるア
ドレス信号ADD、入力データDIN。In FIG. 9, STRAM receives an address signal ADD and input data DIN applied from the outside.
ライトイネーブル信号WEおよびチップセレクト信号■
を一時的に保持する入力データ保持回路1と、マルチプ
レクサ2からの出力データを一時的に保持する出力デー
タ保持回路3とを備える。Write enable signal WE and chip select signal■
The input data holding circuit 1 temporarily holds the output data from the multiplexer 2, and the output data holding circuit 3 temporarily holds the output data from the multiplexer 2.
また、STRAMは、内部クロック発生回路4および書
込パルス発生回路5を備える。内部クロック発生回路4
は、外部クロック信号CLKOを受け、入力データ保持
回路1および出力データ保持回路3におけるデータの取
込および保持を制御する内部クロック信号CLKIを発
生する。書込パルス発生回路5は、内部クロック信号C
LKI、ライトイネーブル信号WEおよびチップセレク
ト信号で丁に応答して所定の書込パルスを所定のタイミ
ングで発生する。The STRAM also includes an internal clock generation circuit 4 and a write pulse generation circuit 5. Internal clock generation circuit 4
receives an external clock signal CLKO and generates an internal clock signal CLKI that controls data acquisition and retention in the input data holding circuit 1 and the output data holding circuit 3. The write pulse generation circuit 5 receives an internal clock signal C.
A predetermined write pulse is generated at a predetermined timing in response to LKI, a write enable signal WE, and a chip select signal.
入力データ保持回路1に保持されたアドレス信号ADD
は内部クロック信号CLKIに応答して所定のタイミン
グで行デコーダ6aおよび列デコーダ6bに与えられる
。メモリセルアレイ7は複数行および複数列にマトリク
ス状に配置された複数のメモリセルを含む。行デコーダ
6aおよび列デコーダ6bはアドレス信号に応答してメ
モリセルアレイ7内のメモリセルを選択する。入力デー
タ保持回路1に保持された入力データDINは内部クロ
ック信号CLKIに応答してセンスアンプ・書込ドライ
バ8およびマルチプレクサ2に与えられる。書込時には
、書込パルス発生回路5からの書込パルスに応答して、
センスアンプ番書込ドライバ8が制御され、選択された
メモリセルにデータの書込が行なわれる。続出時には、
書込パルス発生回路5からの書込パルスに応答してセン
スアンプ・書込ドライバ8が制御され、選択されたメモ
リセルからデータが読出される。センスアンプにより増
幅されたデータはマルチプレクサ2を介して出力データ
保持回路3に与えられる。出力データ保持回路3はデー
タを一時的に保持し、内部クロック信号CLKIに応答
してそのデータを出力データDOUTとして外部に出力
する。Address signal ADD held in input data holding circuit 1
is applied to row decoder 6a and column decoder 6b at a predetermined timing in response to internal clock signal CLKI. Memory cell array 7 includes a plurality of memory cells arranged in a matrix in a plurality of rows and columns. Row decoder 6a and column decoder 6b select memory cells in memory cell array 7 in response to address signals. Input data DIN held in input data holding circuit 1 is provided to sense amplifier/write driver 8 and multiplexer 2 in response to internal clock signal CLKI. During writing, in response to a write pulse from the write pulse generation circuit 5,
The sense amplifier number write driver 8 is controlled, and data is written into the selected memory cell. When it comes out one after another,
Sense amplifier/write driver 8 is controlled in response to a write pulse from write pulse generation circuit 5, and data is read from the selected memory cell. The data amplified by the sense amplifier is provided to an output data holding circuit 3 via a multiplexer 2. Output data holding circuit 3 temporarily holds data and outputs the data to the outside as output data DOUT in response to internal clock signal CLKI.
複数のSTRAMを用いてシステムを構成した場合、ア
ドレス信号などの入力信号にスキューがあっても、外部
クロック信号に応答して複数のSTRAMへのデータの
取込が同時に行なわれる。When a system is configured using a plurality of STRAMs, even if there is a skew in input signals such as address signals, data is simultaneously loaded into the plurality of STRAMs in response to an external clock signal.
したがって、データが出力されるタイミングのばらつき
を、単体のRAM自体のアクセスタイムのばらつきまで
抑えることが可能となる。このように、STRAMを用
いれば、システムのサイクルタイムを各STRAMに与
えられ入力信号のスキューを考慮せずに設定することが
できるので、同じアクセスタイムを有する非同期式RA
Mを用いた場合よりもシステムのサイクルタイムを縮め
ることができる。Therefore, it is possible to suppress variations in data output timing to variations in access time of a single RAM itself. In this way, by using STRAM, the system cycle time can be set without considering the skew of the input signal given to each STRAM.
The cycle time of the system can be reduced compared to when M is used.
このようなSTRAMにBiCMO8技術を応用するこ
とが考えられる。この場合、入出力回路にバイポーラ回
路を使用し、メモリセルおよびその周辺回路にCMO8
回路を使用する。これにより、バイポーラ技術のみでは
実現が困難であるECL(エミッタ結合論理)インタフ
ェイスを有する大容量のSTRAMを実現することがで
きる。It is conceivable to apply BiCMO8 technology to such STRAM. In this case, a bipolar circuit is used for the input/output circuit, and a CMO8 is used for the memory cell and its peripheral circuit.
Use circuits. This makes it possible to realize a large-capacity STRAM having an ECL (emitter-coupled logic) interface, which is difficult to realize using only bipolar technology.
第10図は、ECLインタフェイスを有するSTRAM
にBiCMO5技術を応用した場合のECL人カバッフ
ァ回路からデコーダまでの構成の一例を示す図である。Figure 10 shows a STRAM with an ECL interface.
FIG. 2 is a diagram showing an example of a configuration from an ECL buffer circuit to a decoder when BiCMO5 technology is applied to the system.
ECL人カバッファ回路10aは、ECLレベルの入力
信号Vinを受け、ECLレベルの相補な出力信号a、
aを出力する。レベル変換回路20は、ECLレベ
ルの相補な出力信号a、 aを受け、MOSレベルの
相補な出力信号す、 bを出力する。通常、レベル変
換回路20の負荷駆動能力は小さいので、レベル変換回
路20の出力側にはドライバ回路30が接続される。ド
ライバ回路30は、MOSレベルの出力信号す、 b
を受け、相補な出力信号C1τを出力し、大きな負荷を
有するデコーダ40を駆動する。なお、デコーダ40に
は、複数のECL人カバカ82フフ
が与えられるが、第10図には1組のECL入力バッフ
ァ回路10aルベル変換回路20およびドライバ回路3
0のみが示される。The ECL buffer circuit 10a receives an input signal Vin at an ECL level, and outputs complementary output signals a, a, and a signal at an ECL level.
Output a. The level conversion circuit 20 receives complementary output signals a and a at the ECL level and outputs complementary output signals a and b at the MOS level. Normally, the load driving capability of the level conversion circuit 20 is small, so a driver circuit 30 is connected to the output side of the level conversion circuit 20. The driver circuit 30 outputs MOS level output signals b.
, and outputs a complementary output signal C1τ to drive the decoder 40 having a large load. The decoder 40 is provided with a plurality of ECL input buffer circuits 82, and in FIG.
Only 0 is shown.
ECL人カバッフ7回路10aは、バイポーラトランジ
スタ101〜103,105,106。The ECL human cover 7 circuit 10a includes bipolar transistors 101 to 103, 105, and 106.
113〜116、抵抗201,202および定電流源9
01〜904を含む。トランジスタ101および定電流
源901が入力部を構成する。トランジスタ101のベ
ースはECLレベルの入力信号Vinを受け、コレクタ
は接地電圧Vccを受ける接地端子11に接続され、エ
ミッタは負電圧vEEを受ける電源端子12に定電流源
901を介して接続されている。113 to 116, resistors 201, 202 and constant current source 9
Including 01-904. Transistor 101 and constant current source 901 constitute an input section. The base of the transistor 101 receives the ECL level input signal Vin, the collector is connected to the ground terminal 11 receiving the ground voltage Vcc, and the emitter is connected via the constant current source 901 to the power supply terminal 12 receiving the negative voltage vEE. .
トランジスタ102,103が入力用カレントスイッチ
を構成する。トランジスタ102のベースはトランジス
タ101のエミッタに接続され、コレクタは抵抗201
を介して接地端子11に接続されている。トランジスタ
103のベースは基準電圧vBBを受け、コレクタは抵
抗202を介して接地端子11に接続されている。トラ
ンシフ。Transistors 102 and 103 constitute an input current switch. The base of transistor 102 is connected to the emitter of transistor 101, and the collector is connected to resistor 201.
It is connected to the ground terminal 11 via. The base of transistor 103 receives reference voltage vBB, and the collector is connected to ground terminal 11 via resistor 202. Transif.
り102.103のエミッタはトランジスタ113のコ
レクタに共通に接続されている。トランジスタ113の
ベースはクロック信号CLKを受け、エミッタは定電流
源902を介して電源端子12に接続されている。The emitters of transistors 102 and 103 are commonly connected to the collector of transistor 113. The base of the transistor 113 receives the clock signal CLK, and the emitter is connected to the power supply terminal 12 via a constant current source 902.
トランジスタ105.106および定電流源903、9
04が出力部を構成する。トランジスタ105のベース
はトランジスタ102のコレクタに接続され、コレクタ
は接地端子11に接続され、エミッタは定電流源903
を介して電源端子12に接続されている。トランジスタ
106のベースはトランジスタ103のコレクタに接続
され、コレクタは接地端子11に接続され、エミッタは
定電流源904を介して電源端子12に接続されている
。Transistors 105, 106 and constant current sources 903, 9
04 constitutes the output section. The base of the transistor 105 is connected to the collector of the transistor 102, the collector is connected to the ground terminal 11, and the emitter is connected to the constant current source 903.
It is connected to the power supply terminal 12 via. The base of the transistor 106 is connected to the collector of the transistor 103, the collector is connected to the ground terminal 11, and the emitter is connected to the power supply terminal 12 via a constant current source 904.
トランジスタ114,115がデータ保持用カレントス
イッチを構成する。トランジスタ114のベースはトラ
ンジスタ105のエミッタに接続され、コレクタはトラ
ンジスタ103のコレクタに接続されている。トランジ
スタ115のベースはトランジスタ106のエミッタに
接続され、コレクタはトランジスタ102のコレクタに
接続されている。トランジスタ114,115のエミッ
タはトランジスタ116のコレクタに共通に接続されて
いる。トランジスタ116のベースはクロック信号CL
Kを受け、エミッタは定電流源902に接続されている
。Transistors 114 and 115 constitute a data holding current switch. The base of transistor 114 is connected to the emitter of transistor 105, and the collector is connected to the collector of transistor 103. The base of transistor 115 is connected to the emitter of transistor 106, and the collector is connected to the collector of transistor 102. The emitters of transistors 114 and 115 are commonly connected to the collector of transistor 116. The base of transistor 116 is connected to clock signal CL.
K, and its emitter is connected to a constant current source 902.
トランジスタ105.106のエミッタから相補な出力
信号a, aが取出される。Complementary output signals a, a are taken out from the emitters of transistors 105 and 106.
なお、クロック信号CLK,CLKは相補な信号であり
、内部クロック発生回路から発生される。Note that the clock signals CLK and CLK are complementary signals and are generated from an internal clock generation circuit.
通常、接地電圧VCCはOVに設定され、負電圧VEt
jt 4.5Vまたは−5.2Vに設定される。EC
Lレベルの入力信号Vinの@H”レベルは通常−〇.
9Vであり IIL″レベルは通常−1,7■である。Normally, the ground voltage VCC is set to OV, and the negative voltage VEt
jt Set to 4.5V or -5.2V. EC
The @H” level of the L level input signal Vin is normally −〇.
9V, and the IIL'' level is normally -1.7■.
基準電圧VBBはトランジスタ102のベース電圧の“
H″レベル“L”レベルとの中間電圧となるように設定
されている。The reference voltage VBB is the base voltage of the transistor 102.
The voltage is set to be an intermediate voltage between the "H" level and the "L" level.
次に、第10図のECL人カバカ82フフ作を説明する
。Next, the ECL Jin Kabaka 82 Fufu creation shown in FIG. 10 will be explained.
クロック信号CLKが“L”レベルでありかつクロック
信号CLKが“H”レベルである場合、トランジスタ1
13がオンし、トランジスタ116がオフする。これに
より、トランジスタ102。When clock signal CLK is at “L” level and clock signal CLK is at “H” level, transistor 1
13 is turned on and transistor 116 is turned off. As a result, the transistor 102.
103から構成される入力用カレントスイッチが動作し
、トランジスタ114,115から構成されるデータ保
持用カレントスイッチは動作しない。The input current switch composed of transistors 103 operates, and the data holding current switch composed of transistors 114 and 115 does not operate.
この場合、入力信号Vinが“H”レベルであれば、ト
ランジスタ102がオンし、トランジスタ103がオフ
する。それにより、トランジスタ105のベース電圧は
“L″レベルなり、トランジスタ106のベース電圧は
“H”レベルとなる。その結果、出力信号a (OR出
力)は“H。In this case, if the input signal Vin is at "H" level, the transistor 102 is turned on and the transistor 103 is turned off. As a result, the base voltage of transistor 105 becomes "L" level, and the base voltage of transistor 106 becomes "H" level. As a result, the output signal a (OR output) is “H”.
レベルになり、出力信号a (NOR出力)は“L“レ
ベルになる。level, and the output signal a (NOR output) becomes "L" level.
逆に、入力信号Vinが“L” レベルであれば、トラ
ンジスタ102がオフし、トランジスタ103がオンす
る。それにより、トランジスタ105のベース電圧は“
H″レベルなり、トランジスタ106のベース電圧は“
L″レベルなる。その結果、出力信号aは“L”レベル
になり、出力信号τは“H”レベルになる。Conversely, when the input signal Vin is at the "L" level, the transistor 102 is turned off and the transistor 103 is turned on. As a result, the base voltage of the transistor 105 is “
The base voltage of the transistor 106 is “H” level, and the base voltage of the transistor 106 is “
As a result, the output signal a becomes "L" level, and the output signal τ becomes "H" level.
クロック信号CLKが“H”レベルでありかつクロック
信号CLKが“L”レベルである場合には、トランジス
タ113がオフし、トランジスタ116がオンする。そ
れにより、トランジスタ102.103から構成される
入力用カレントスイッチは動作せず、トランジスタ11
4.115から構成されるデータ保持用カレントスイッ
チが動作する。その結果、入力信号Vinの状態にかか
わらず、出力信号a、 aの状態が保持される。When clock signal CLK is at "H" level and clock signal CLK is at "L" level, transistor 113 is turned off and transistor 116 is turned on. As a result, the input current switch composed of transistors 102 and 103 does not operate, and the transistor 11
The data holding current switch consisting of 4.115 operates. As a result, the states of the output signals a, a are held regardless of the state of the input signal Vin.
このように、第10図に示されるECL入カバッファ回
路10aは、入力信号Vinに従って出力信号a、了を
出力する状態と入力信号Vinにかかわらず出力信号a
、 aを保持する状態とに、クロック信号CLK、C
LKに応答して選択的に切換えられるデータ保持回路を
有している。In this way, the ECL input buffer circuit 10a shown in FIG.
, a, and the clock signals CLK, C
It has a data holding circuit that is selectively switched in response to LK.
第11図は、ECLインタフェイスを有するSTRAM
にBiCMO8技術を応用した場合のECL人カバッフ
ァ回路からデコーダまでの構成の他の例を示す図である
。FIG. 11 shows a STRAM with an ECL interface.
FIG. 7 is a diagram showing another example of the configuration from an ECL buffer circuit to a decoder when BiCMO8 technology is applied to the ECL buffer circuit.
第11図に示されるECL入カバッファ回路10bが第
10図に示されるECL人カバッファ回路10aと異な
るのは、トランジスタ114〜116からなるデータ保
持回路が設けられていない点である。そのため、ECL
人カバッファ回路10bは、入力信号Vinに従って相
補な出力信号a、 aを導出する。レベル変換回路2
0とドライバ回路30との間にはCMOSデータ保持回
路50が接続されている。The ECL input buffer circuit 10b shown in FIG. 11 differs from the ECL input buffer circuit 10a shown in FIG. 10 in that a data holding circuit consisting of transistors 114-116 is not provided. Therefore, ECL
The human buffer circuit 10b derives complementary output signals a, a according to the input signal Vin. Level conversion circuit 2
A CMOS data holding circuit 50 is connected between 0 and the driver circuit 30.
CMOSデータ保持回路50は、NMOSトランジスタ
313,314、PMO8)ランジスタ415.416
およびインバータ23から構成されるCMO8)ランス
ファゲートと、クロスカップルされたインバータ21.
22とを含む。CMO8)ランスファゲートは、レベル
変換回路20の出力信号す、 bを受け、クロック信
号CLKにより制御される。クロスカップルされたイン
バータ21.22の出力信号d、 dはドライバ回路
30に与えられる。The CMOS data holding circuit 50 includes NMOS transistors 313, 314, PMO8) transistors 415 and 416.
and an inverter 23; a transfer gate; and a cross-coupled inverter 21.
22. CMO8) The transfer gate receives the output signals S and B of the level conversion circuit 20 and is controlled by the clock signal CLK. Output signals d, d of cross-coupled inverters 21 and 22 are provided to a driver circuit 30.
なお、クロック信号CLKは内部クロック発生回路から
発生される。Note that the clock signal CLK is generated from an internal clock generation circuit.
クロック信号CLKが“H”レベルであると、レベル変
換回路20の出力信号す、 bはCMOSトランスフ
ァゲートを介してクロスカップルされたインバータ21
.22に伝えられる。したがって、CMOSデータ保持
回路50の出力信号d。When the clock signal CLK is at the "H" level, the output signals S and B of the level conversion circuit 20 are output from the inverter 21 cross-coupled via the CMOS transfer gate.
.. 22 will be informed. Therefore, the output signal d of the CMOS data holding circuit 50.
dは、入力信号Vinに従って変化する。d changes according to the input signal Vin.
クロック信号CLKが“Lルベルであると、レベル変換
回路20の出力信号す、 bはクロスカップルされた
インバータ21.22に伝達されない。したがって、C
MOSデータ保持回路50の出力信号d、 dの状態
は、入力信号Vinの状態にかかわらず保持される。ド
ライバ回路30は、出力信号d、 dを受けて出力信
号C2τを出力し、大きな負荷を有するデコーダ40を
駆動する。When the clock signal CLK is at the "L" level, the output signals S and B of the level conversion circuit 20 are not transmitted to the cross-coupled inverters 21 and 22. Therefore, C
The states of the output signals d, d of the MOS data holding circuit 50 are held regardless of the state of the input signal Vin. The driver circuit 30 receives the output signals d and d, outputs an output signal C2τ, and drives the decoder 40 having a large load.
なお、インバータ21.22の各々は、第12図に示さ
れるように、接地端子11と電源端子12との間に接続
されたPMO3)ランジスタ417およびNMOSトラ
ンジスタ315からなる。Note that each of the inverters 21 and 22 includes a PMO transistor 417 and an NMOS transistor 315 connected between the ground terminal 11 and the power supply terminal 12, as shown in FIG.
レベル変換回路20としてはたとえば第13図、第14
図および第15図に示すような回路が提案されている。For example, the level conversion circuit 20 is shown in FIGS. 13 and 14.
A circuit as shown in FIG. 1 and FIG. 15 has been proposed.
第13図のレベル変換回路は、特開昭60−13241
6号公報、特開昭62−123825号公報等に示され
ている。The level conversion circuit shown in FIG.
No. 6, Japanese Patent Application Laid-open No. 123825/1983, and the like.
第13図のレベル変換回路は、接地端子11と電源端子
12との間に接続された第1および第2のカレントミラ
ー回路からなる。第1のカレントミラー回路は、PMO
8)ランジスタ418,419およびNMOSトランジ
スタ316,317を含む。第2のカレントミラー回路
は、PMOSトランジスタ420,421およびNMO
8)ランジスタ318.319を含む。トランジスタ4
19.420のゲートにはECL人カバッファ回路の出
力信号aが与えられ、トランジスタ418゜421のゲ
ートには出力信号iが与えられる。トランジスタ421
とトランジスタ319との接続点からMOSレベルの出
力信号すが取出され、トランジスタ419とトランジス
タ317との接続点からMOSレベルの出力信号すが取
出される。The level conversion circuit shown in FIG. 13 includes first and second current mirror circuits connected between a ground terminal 11 and a power supply terminal 12. The first current mirror circuit is a PMO
8) Includes transistors 418 and 419 and NMOS transistors 316 and 317. The second current mirror circuit includes PMOS transistors 420, 421 and NMO
8) Contains transistors 318 and 319. transistor 4
The output signal a of the ECL buffer circuit is applied to the gates of transistors 19 and 420, and the output signal i is applied to the gates of transistors 418 and 421. transistor 421
A MOS level output signal S is taken out from the connection point between the transistor 419 and the transistor 319, and a MOS level output signal S is taken out from the connection point between the transistor 419 and the transistor 317.
出力信号す、 bの“H”レベルは接地電圧v0゜で
あり、“L”レベルは負電圧VI!、である。The “H” level of the output signals S and b is the ground voltage v0°, and the “L” level is the negative voltage VI! , is.
たとえば、出力信号aが“H”レベルとなりかつ出力信
号iが“Lルベルになると、トランジスタ418.42
1がオンし、トランジスタ419.420がオフする。For example, when the output signal a becomes "H" level and the output signal i becomes "L level", the transistors 418 and 42
1 turns on and transistors 419 and 420 turn off.
それにより、トランジスタ317がオンし、トランジス
タ319がオフする。したがって、出力信号すは“H”
レベル(接地電圧Vcc)となり、出力信号すは“L#
レベル(負電圧Vp1りとなる。As a result, transistor 317 is turned on and transistor 319 is turned off. Therefore, the output signal is “H”
level (ground voltage Vcc), and the output signal is “L#
level (becomes negative voltage Vp1).
第14図のレベル変換回路は、1.Fukushi
et、 al、: “A 256Kbit E
CLRAM with redundancy19
88 l5SCC,pp、134−135(F e
b、 1988)に示されている。The level conversion circuit shown in FIG. 14 consists of 1. Fukushi
et, al,: “A 256Kbit E
CLRAM with redundancy19
88 l5SCC, pp, 134-135 (F e
b, 1988).
第14図のレベル変換回路は、PMOSトランジスタ4
05〜408、NMo5トランジスタ303〜306お
よびバイポーラトランジスタ109.110を含む。接
地端子11と電源端子12との間にトランジスタ405
.406が直列に接続される。また、接地端子11と電
源端子12との間にトランジスタ407,408が直列
に接続される。The level conversion circuit in FIG. 14 consists of PMOS transistor 4
05-408, NMo5 transistors 303-306 and bipolar transistors 109.110. A transistor 405 is connected between the ground terminal 11 and the power supply terminal 12.
.. 406 are connected in series. Further, transistors 407 and 408 are connected in series between the ground terminal 11 and the power supply terminal 12.
ECL人カバッフ7回路の出力信号aはトランジスタ4
06,407のゲートに与えられ、出力信号iはトラン
ジスタ405,408のゲートに与えられる。トランジ
スタ405とトランジスタ406との接続点はトランジ
スタ109のベースに接続され、かつトランジスタ30
3を介して電源端子12に接続される。トランジスタ4
07とトランジスタ408との接続点はトランジスタ1
10のベースに接続され、かつトランジスタ306を介
して電源端子12に接続される。The output signal a of the ECL human cover 7 circuit is the transistor 4.
The output signal i is applied to the gates of transistors 405 and 408. The connection point between transistor 405 and transistor 406 is connected to the base of transistor 109, and
3 to the power supply terminal 12. transistor 4
The connection point between 07 and transistor 408 is transistor 1
10 and to the power supply terminal 12 via a transistor 306.
トランジスタ109のコレクタは接地端子11に接続さ
れ、エミッタはトランジスタ304を介して電源端子1
2に接続される。トランジスタ110のコレクタは接地
端子11に接続され、エミッタはトランジスタ305を
介して電源端子12に接続される。また、トランジスタ
109のエミッタはトランジスタ305.306のゲー
トに接続され、トランジスタ110のエミッタはトラン
ジスタ303,304のゲートに接続される。トランジ
スタ109のエミッタから出力信号すが取出され、トラ
ンジスタ110のエミッタから出力信号すが取出される
。The collector of the transistor 109 is connected to the ground terminal 11, and the emitter is connected to the power supply terminal 1 via the transistor 304.
Connected to 2. The collector of transistor 110 is connected to ground terminal 11, and the emitter is connected to power supply terminal 12 via transistor 305. Further, the emitter of transistor 109 is connected to the gates of transistors 305 and 306, and the emitter of transistor 110 is connected to the gates of transistors 303 and 304. An output signal S is taken from the emitter of transistor 109, and an output signal S is taken from the emitter of transistor 110.
出力信号aが“H”レベルとなりかつ出力信号aが“L
”レベルになると、トランジスタ405゜408がオン
し、トランジスタ406,407がオフする。それによ
り、トランジスタ109はオンし始め、トランジスタ1
10はオフし始める。Output signal a becomes “H” level and output signal a becomes “L” level.
" level, transistors 405 and 408 turn on, and transistors 406 and 407 turn off. As a result, transistor 109 starts to turn on, and transistor 1
10 starts to turn off.
すると、トランジスタ109のエミッタは急速に充電さ
れて、トランジスタ305,306のゲート電圧が立上
り、それらのトランジスタがオンする。このため、トラ
ンジスタ110およびトランジスタ303.304がオ
フする。Then, the emitter of transistor 109 is rapidly charged, the gate voltages of transistors 305 and 306 rise, and these transistors are turned on. Therefore, transistor 110 and transistors 303 and 304 are turned off.
したがって、出力信号すは“H”レベル(接地電圧Vc
c Vr)になり、出力信号すは“L”レベル(負電圧
VEIりになる。Therefore, the output signal is at "H" level (ground voltage Vc
c Vr), and the output signal S becomes "L" level (negative voltage VEI).
ここで、vfはバイポーラトランジスタにほとんど電流
が流れない場合のそのトランジスタのベース・エミッタ
間電圧を表わす。Here, vf represents the base-emitter voltage of a bipolar transistor when almost no current flows through the transistor.
第15図のレベル変換回路は、先に出願された特願平1
−127113号に開示されている。The level conversion circuit shown in FIG. 15 is based on the previously filed patent application No.
-127113.
第15図のレベル変換回路は、PMO3)ランジスタ4
11.414およびNMO8)ランジスタ309〜31
2を含む。トランジスタ411゜309が第1のCMO
8反転回路を構成し、トランジスタ414,310が第
2のCMO8反転回路を構成する。ECL人カバッファ
回路の出力信号aはトランジスタ414.310のゲー
トに与えられ、出力信号iはトランジスタ411.30
9のゲートに与えられる。トランジスタ411とトラン
ジスタ309との接続点はトランジスタ312のゲート
に接続され、トランジスタ414とトランジスタ310
との接続点はトランジスタ311のゲートに接続されて
いる。トランジスタ411.414のソースは接地端子
11に接続され、トランジスタ311.312のソース
は電源端子12に接続される。トランジスタ411とト
ランジスタ309との接続点からMOSレベルの出力信
号すが取出され、トランジスタ414とトランジスタ3
10との接続点からMOSレベルの出力信号すが出力さ
れる。The level conversion circuit in FIG. 15 consists of PMO3) transistor 4
11.414 and NMO8) transistors 309-31
Contains 2. Transistor 411°309 is the first CMO
The transistors 414 and 310 constitute a second CMO8 inversion circuit. The output signal a of the ECL buffer circuit is applied to the gate of transistor 414.310, and the output signal i is applied to the gate of transistor 411.30.
Given to 9 gates. The connection point between the transistor 411 and the transistor 309 is connected to the gate of the transistor 312, and the connection point between the transistor 414 and the transistor 310 is connected to the gate of the transistor 312.
The connection point with is connected to the gate of the transistor 311. The sources of transistors 411 and 414 are connected to ground terminal 11, and the sources of transistors 311 and 312 are connected to power supply terminal 12. A MOS level output signal is taken out from the connection point between transistor 411 and transistor 309, and is output from transistor 414 and transistor 3.
A MOS level output signal is output from the connection point with 10.
出力信号aが“H”レベルになりかつ出力信号iが“L
ルーベルになると、トランジスタ411゜310がオン
し、トランジスタ309,414がオフする。これによ
り、トランジスタ312がオンし、トランジスタ311
がオフする。したがって、出力信号すが“H”レベル(
接地電圧Vcc)になり、出力信号下が“L”レベル(
負電圧vE2)になる。Output signal a becomes “H” level and output signal i becomes “L” level.
When the temperature becomes low, transistors 411 and 310 are turned on, and transistors 309 and 414 are turned off. As a result, the transistor 312 turns on, and the transistor 311
turns off. Therefore, the output signal is “H” level (
ground voltage Vcc), and the lower output signal goes to “L” level (
becomes a negative voltage vE2).
この場合、出力信号aの電位は約−0,8vであるので
、トランジスタ414は十分に非導通となっている。し
たがって、トランジスタ414゜310により構成され
る第2のCMOS反転回路には貫通電流は流れない。ま
た、出力信号iの電位は−1,8vとなっているので、
トランジスタ309は完全には非導通となっていない。In this case, since the potential of the output signal a is approximately -0.8V, the transistor 414 is sufficiently non-conductive. Therefore, no through current flows through the second CMOS inversion circuit constituted by the transistors 414 and 310. Also, since the potential of the output signal i is -1.8v,
Transistor 309 is not completely non-conductive.
しかし、このとき出力信号すの電位が負電圧V02まで
低下しているので、トランジスタ311は完全に非導通
になっている。したがって、トランジスタ411.30
9により構成される第1のCMOS反転回路には貫通電
流は流れない。However, at this time, since the potential of the output signal S has decreased to the negative voltage V02, the transistor 311 is completely non-conductive. Therefore, transistor 411.30
No through current flows through the first CMOS inversion circuit constituted by 9.
[発明が解決しようとする課題]
第10図に示されるECL人カバツファ回路10aにお
いては、トランジスタ105,106および定電流源9
03,904からなる出力部にトランジスタ114,1
15からなるデータ保持用カレントスイッチが接続され
ている。そのため、出力信号a、 aが導出される出
力ノードの負荷容量が大きくなっている。その結果、入
力信号Vinから出力信号B、 aまでの遅延時間が
第11図に示されるECL人カバッフ7回路10bより
も大きいという問題がある。[Problems to be Solved by the Invention] In the ECL buffer circuit 10a shown in FIG.
Transistor 114,1 in the output section consisting of 03,904
A data holding current switch consisting of 15 is connected. Therefore, the load capacitance of the output node from which the output signals a and a are derived is large. As a result, there is a problem that the delay time from the input signal Vin to the output signals B, a is longer than that of the ECL human cover circuit 10b shown in FIG.
また、レベル変換回路の感度を維持しつつそれを高速に
動作させるためにはレベル変換回路に与える入力信号の
振幅をある程度大きくとる必要がある。しかし、第10
図に示されるECL人カバッフ7回路10aでは、デー
タ保持用カレントスイッチを構成するトランジスタ11
4.115の飽和を避けるために、出力信号a、 a
の振幅をあまり大きくすることができない。したがって
、第10図に示されるレベル変換回路20における出力
信号a、iから出力信号す、下までの遅延時間は、第1
1図に示されるレベル変換回路20における遅延時間に
比べて大きくなる。Furthermore, in order to operate the level conversion circuit at high speed while maintaining its sensitivity, it is necessary to increase the amplitude of the input signal to the level conversion circuit to some extent. However, the 10th
In the ECL human cover 7 circuit 10a shown in the figure, a transistor 11 constituting a current switch for data retention
To avoid saturation of 4.115, the output signal a, a
It is not possible to increase the amplitude very much. Therefore, the delay time from the output signals a, i to the output signal "s" in the level conversion circuit 20 shown in FIG.
This is larger than the delay time in the level conversion circuit 20 shown in FIG.
一方、第」1図に示されるECL人カバッフ7回路10
bにおいては、データ保持用カレントスイッチを有さな
いので、入力信号Vinから出力信号a、 aまでの
遅延時間は小さい。また、トランジスタの飽和を考慮し
ないでよいので、ECL人カバッファ回路10bの出力
信号a、 aの振幅を大きくとることができる。した
がって、レベル変換回路20を高速に動作させることが
できる。On the other hand, the ECL human cover 7 circuit 10 shown in FIG.
Since the circuit b does not have a data holding current switch, the delay time from the input signal Vin to the output signals a and a is small. Furthermore, since saturation of the transistors does not need to be considered, the amplitude of the output signals a, a of the ECL buffer circuit 10b can be increased. Therefore, the level conversion circuit 20 can be operated at high speed.
しかしながら、レベル変換回路20とドライバ回路30
との間にCMOSデータ保持回路50が接続されている
ので、レベル変換回路20の出力信号す、 bからC
MOSデータ保持回路50の出力信号d、 dまでの
遅延時間が生じることになる。However, the level conversion circuit 20 and the driver circuit 30
Since the CMOS data holding circuit 50 is connected between the output signals of the level conversion circuit 20,
There will be a delay time until the output signals d and d of the MOS data holding circuit 50 are reached.
この遅延時間は、第10図に示されるECL人力人力3
テ77
ッチを有するために増加した遅延時間よりもさらに大き
い。This delay time is calculated by the ECL manual power 3 shown in FIG.
This is even greater than the increased delay time due to having a 77-titch.
上記のように、第10図および第11図に示される回路
構成では、ECL人カバッファ回路に与えられる入力信
号Vinからドライバ回路30に与えられる出力信号ま
でに遅延時間が生ずることになる。As described above, in the circuit configurations shown in FIGS. 10 and 11, a delay time occurs from the input signal Vin applied to the ECL buffer circuit to the output signal applied to the driver circuit 30.
この発明の目的は、第1の論理レベルの入力信号を第2
の論理レベルの信号に変換する機能およびそのレベル変
換された信号を保持する保持械能を有する半導体集積回
路において、信号の保持機能を有することによる遅延時
間をなくし、高速なレベル変換動作を可能にすることで
ある。An object of the present invention is to convert an input signal of a first logic level to a second logic level.
In semiconductor integrated circuits that have the function of converting to a logic level signal and the holding function of holding the level-converted signal, the signal holding function eliminates the delay time and enables high-speed level conversion operation. It is to be.
[課題を解決するための手段]
この発明に係る半導体集積回路は内部同期信号を発生す
る手段を備えた半導体集積回路であって、入力バッファ
手段およびレベル変換手段を備える。[Means for Solving the Problems] A semiconductor integrated circuit according to the present invention is a semiconductor integrated circuit equipped with means for generating an internal synchronization signal, and includes input buffer means and level conversion means.
入力バッファ手段は、第1の論理レベルの入力信号を受
ける。レベル変換手段は、入力バッファ手段の出力信号
を受け、その出力信号を第2の論理レベルの信号にレベ
ル変換するレベル変換機能と、レベル変換された信号を
保持する信号保持機能とを有し、内部同期信号に応答し
てレベル変換機能および信号保持機能のいずれか一方を
選択的に活性化させる。The input buffer means receives an input signal at a first logic level. The level converting means receives the output signal of the input buffer means and has a level converting function of level converting the output signal to a signal of a second logic level, and a signal holding function of holding the level converted signal, Either the level conversion function or the signal holding function is selectively activated in response to the internal synchronization signal.
[作用]
この発明に係る半導体集積回路においては、レベル変換
手段がレベル変換機能と信号保持機能とを有し、内部同
期信号に応答してレベル変換機能および信号保持機能の
いずれか一方が選択的に活性化される。内部同期信号に
応答してレベル変換手段のレベル変換機能が活性化され
ると、入力バッファ手段の出力信号が第2の論理レベル
の信号にレベル変換される。内部同期信号に応答してレ
ベル変換手段の信号保持機能が活性化されると、レベル
変換された信号が保持される。[Function] In the semiconductor integrated circuit according to the present invention, the level conversion means has a level conversion function and a signal holding function, and either the level conversion function or the signal holding function is selectively performed in response to an internal synchronization signal. is activated. When the level conversion function of the level conversion means is activated in response to the internal synchronization signal, the output signal of the input buffer means is level converted to a signal of the second logic level. When the signal holding function of the level conversion means is activated in response to the internal synchronization signal, the level converted signal is held.
このように、内部同期信号に応答してレベル変換手段の
機能が選択的に活性化されるので、信号保持機能を有す
ることによる遅延時間の増加がなく、高速にレベル変換
動作を行うことが可能となる。In this way, the function of the level conversion means is selectively activated in response to the internal synchronization signal, so there is no increase in delay time due to the signal holding function, and the level conversion operation can be performed at high speed. becomes.
[実施例]
以下、この発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説
明する。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図は、この発明の第1の実施例の構成を示す回路図
である。FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of a first embodiment of the present invention.
第1図において、ECL人カバッフ7回路10は、レベ
ル変換回路20を介してドライバ回路30に接続されて
いる。ドライバ回路30はデコーダ40に接続されてい
る。ECL人カバッファ回路10の構成は、第11図に
示されるECL人カバッファ回路10bの構成と同様で
ある。In FIG. 1, an ECL driver circuit 10 is connected to a driver circuit 30 via a level conversion circuit 20. Driver circuit 30 is connected to decoder 40. The configuration of the ECL buffer circuit 10 is similar to the configuration of the ECL buffer circuit 10b shown in FIG.
レベル変換回路20は、PMOSトランジスタ401〜
404,422,423およびNMOSトランジスタ3
01.302を含む。トランジスタ422のソースは接
地端子11に接続され、ドレインはノードN3に接続さ
れ、ゲートはタロツク信号CLKを受ける。トランジス
タ423のソースは接地端子11に接続され、ドレイン
はノードN4に接続され、ゲートはクロック信号CLK
を受ける。The level conversion circuit 20 includes PMOS transistors 401 to 401.
404, 422, 423 and NMOS transistor 3
Contains 01.302. The source of transistor 422 is connected to ground terminal 11, the drain is connected to node N3, and the gate receives tarok signal CLK. The source of the transistor 423 is connected to the ground terminal 11, the drain is connected to the node N4, and the gate is connected to the clock signal CLK.
receive.
タロツク信号CLK、CLKは相補な信号であり、内部
クロック発生回路(第9図参照)により発生される。Tarock signals CLK and CLK are complementary signals and are generated by an internal clock generation circuit (see FIG. 9).
トランジスタ401のソースはノードN3に接続され、
ドレインはノードN1に接続される。トランジスタ40
2のソースはノードN4に接続され、ドレインはノード
N1に接続される。トランジスタ301のドレインはノ
ードN1に接続され、ソースは電源端子12に接続され
る。The source of transistor 401 is connected to node N3,
The drain is connected to node N1. transistor 40
The source of 2 is connected to node N4, and the drain is connected to node N1. The drain of the transistor 301 is connected to the node N1, and the source is connected to the power supply terminal 12.
トランジスタ403のソースはノードN4に接続され、
ドレインはノードN2に接続される。トランジスタ40
4のソースはノードN3に接続され、ドレインはノード
N2に接続される。トランジスタ302のドレインはノ
ードN2に接続され、ソースは電源端子12に接続され
る。The source of transistor 403 is connected to node N4,
The drain is connected to node N2. transistor 40
The source of 4 is connected to node N3, and the drain is connected to node N2. The drain of transistor 302 is connected to node N2, and the source is connected to power supply terminal 12.
トランジスタ402,301のゲートはノードN2に接
続され、トランジスタ403.302のゲートはノード
N1に接続される。トランジスタ401のゲートにはE
CL人カバツファ回路10の出力信号aが与えられ、ト
ランジスタ404のゲートには出力信号iが与えられる
。ノードN1から出力信号すが取出され、ノードN2か
ら出力信号すが取出される。The gates of transistors 402 and 301 are connected to node N2, and the gates of transistors 403 and 302 are connected to node N1. E at the gate of the transistor 401
An output signal a of the CL buffer circuit 10 is applied, and an output signal i is applied to the gate of the transistor 404. An output signal S is taken out from the node N1, and an output signal S is taken out from the node N2.
トランジスタ401〜404,301,302によりレ
ベル変換機能とデータ保持機能とを有するデータ保持回
路が構成される。レベル変換機能はトランジスタ401
,404,301,302により達成され、データ保持
機能はトランジスタ402.403,301,302に
より達成される。トランジスタ422,423によりそ
れらの機能が選択的に活性化される。The transistors 401 to 404, 301, and 302 constitute a data holding circuit having a level conversion function and a data holding function. Level conversion function is transistor 401
, 404, 301, 302, and the data holding function is achieved by transistors 402, 403, 301, 302. These functions are selectively activated by transistors 422 and 423.
次に、第1図の実施例の動作を説明する。Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be explained.
入力信号Vinが“H”レベルであれば、トランジスタ
102がオンしかつトランジスタ103がオフする。し
たがって、出力信号a (OR1g力)は“H”レベル
になり、かつ出力信号a (NOR出力)は“L″レベ
ルなる。When the input signal Vin is at the "H" level, the transistor 102 is turned on and the transistor 103 is turned off. Therefore, the output signal a (OR1g output) goes to the "H" level, and the output signal a (NOR output) goes to the "L" level.
逆に、入力信号Vinが″Lルベルであれば、トランジ
スタ102がオフしかつトランジスタ103がオンする
。それにより、出力信号aは“L′″レベルになり、出
力信号子は“H”レベルになる。Conversely, if the input signal Vin is "L" level, the transistor 102 is turned off and the transistor 103 is turned on.As a result, the output signal a becomes "L'" level and the output signal terminal becomes "H" level. Become.
クロック信号CLKが“L”レベルでありかつクロック
信号CLKが“H”レベルである場合には、トランジス
タ422がオンし、トランジスタ423がオフする。そ
のため、トランジスタ402.403には電流が流れな
い。したがって、トランジスタ402,403,301
,302により達成されるデータ保持機能は失われ、ト
ランジスタ401,404,301,302により達成
されるレベル変換機能が活性化される。When clock signal CLK is at "L" level and clock signal CLK is at "H" level, transistor 422 is turned on and transistor 423 is turned off. Therefore, no current flows through the transistors 402 and 403. Therefore, transistors 402, 403, 301
, 302 is lost, and the level conversion function achieved by transistors 401, 404, 301, 302 is activated.
出力信号aが“H”レベルでありかつ出力信号がa
”L” レベルである場合には、トランジスタ401が
オフし、トランジスタ404がオンする。Output signal a is at “H” level and output signal a
When the level is "L", the transistor 401 is turned off and the transistor 404 is turned on.
そのため、出力信号すが“H”レベル(接地電圧Vcc
)になり、出力信号すが“L″レベル負電圧VEIりに
なる。Therefore, the output signal is at "H" level (ground voltage Vcc
), and the output signal becomes the "L" level negative voltage VEI.
逆に、出力信号aが“L”レベルでありかつ出力信号T
が“H″レベルある場合には、トランジスタ401がオ
ンし、トランジスタ404がオフする。そのため、出力
信号すが“L″レベル負電圧V。0)になり、出力信号
すが“H”レベル(接地電圧Vce)になる。Conversely, when output signal a is at "L" level and output signal T
is at "H" level, transistor 401 is turned on and transistor 404 is turned off. Therefore, the output signal is "L" level negative voltage V. 0), and the output signal becomes "H" level (ground voltage Vce).
このようにして、トランジスタ401,404゜301
.302により達成されるレベル変換機能によって、E
CLレベルの出力信号a、 aがMOSレベルの出力
信号す、bに変換される。In this way, the transistors 401, 404° 301
.. 302, the level conversion function achieved by E.
CL level output signals a, a are converted into MOS level output signals s, b.
クロック信号CLKがH”レベルでありかつクロック信
号CLK>(″L″レベルであ・る場合には、トランジ
スタ422がオフし、トランジスタ423がオンする。When the clock signal CLK is at the "H" level and the clock signal CLK>("L" level), the transistor 422 is turned off and the transistor 423 is turned on.
そのためトランジスタ401゜404には電流が流れな
い。したがって、トランジスタ401,404,301
,302により達成されるレベル変換機能が失われ、ト
ランジスタ402.403,301,302により達成
されるデータ保持機能が活性化される。Therefore, no current flows through the transistors 401 and 404. Therefore, transistors 401, 404, 301
, 302 is lost, and the data holding function achieved by transistors 402, 403, 301, and 302 is activated.
その結果、出力信号a、aの状態がノードNl。As a result, the state of output signals a and a is at node Nl.
N2に伝わらず、出力信号す、 bの状態が保持され
る。It is not transmitted to N2, and the states of output signals S and B are maintained.
第2図は、この発明の第2の実施例の構成を示す回路図
である。FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of a second embodiment of the invention.
第2図のECL人カバッフ7回路10が第1図に示され
るECL人カバッファ回路と異なるのは、内部クロック
発生回路(第9図参照)からのクロック信号CLKを受
けるバイポーラトランジスタ104がさらに設けられて
いる点、および、バイポーラトランジスタ107および
定電流源905がさらに設けられている点である。The ECL buffer circuit 10 shown in FIG. 2 is different from the ECL buffer circuit shown in FIG. and that a bipolar transistor 107 and a constant current source 905 are further provided.
トランジスタ104のコレクタは抵抗210を介して接
地端子11に接続され、エミッタは定電流源902に接
続され、ベースはクロック信号CLKを受ける。ここで
、クロック信号CLKの“H”レベルは、トランジスタ
102のベース電圧の“H”レベルより高く設定され、
クロック信号CLKの“L”レベルは、基準電圧VBB
より低く設定されている。The collector of transistor 104 is connected to ground terminal 11 via resistor 210, the emitter is connected to constant current source 902, and the base receives clock signal CLK. Here, the "H" level of the clock signal CLK is set higher than the "H" level of the base voltage of the transistor 102,
The “L” level of the clock signal CLK is the reference voltage VBB.
is set lower.
トランジスタ107のコレクタは接地端子11に接続さ
れ、エミッタは定電流源905を介して電源端子12に
接続され、ベースはトランジスタ104のコレクタに接
続される。トランジスタ107のエミッタから制御信号
eが取出される。The collector of the transistor 107 is connected to the ground terminal 11, the emitter is connected to the power supply terminal 12 via the constant current source 905, and the base is connected to the collector of the transistor 104. A control signal e is taken out from the emitter of transistor 107.
第2図に示されるレベル変換回路20が第1図に示され
るレベル変換回路20と異なるのは、トランジスタ42
2が取除かれ、トランジスタ401.404のソースが
直接接地端子11に接続される点である。トランジスタ
423のゲートにはクロック信号CLKとは逆相の制御
信号eが与えられる。The difference between the level conversion circuit 20 shown in FIG. 2 and the level conversion circuit 20 shown in FIG.
2 is removed and the sources of transistors 401 and 404 are directly connected to ground terminal 11. A control signal e having an opposite phase to the clock signal CLK is applied to the gate of the transistor 423.
クロックCLKが“L”レベルであれば、トランジスタ
104がオフする。それにより、制御信号eは”H″レ
ベルなる。したがって、トランジスタ423はオフし、
トランジスタ402,403には電流が流れない。その
ため、トランジスタ402,403,301,302に
より達成されるデータ保持機能が失われる。この結果、
第1図の実施例の場合と同様にして出力信号a、 a
がレベル変換回路20のレベル変換機能によりMOSレ
ベルの出力信号す、 bに変換される。When clock CLK is at "L" level, transistor 104 is turned off. As a result, the control signal e becomes "H" level. Therefore, transistor 423 is turned off,
No current flows through transistors 402 and 403. Therefore, the data retention function achieved by transistors 402, 403, 301, and 302 is lost. As a result,
In the same way as in the embodiment of FIG. 1, the output signals a, a
is converted into MOS level output signals S and B by the level conversion function of the level conversion circuit 20.
クロックCLKが“H”レベルであれば、トランジスタ
104はオンする。それにより、制御信号eが“L″レ
ベルなり、トランジスタ423がオンする。また、出力
信号a、aは、入力信号Vinの状態にかかわらず、い
ずれも“H”レベルとなり、トランジスタ401,40
2がオフする。その結果、トランジスタ402,403
,301.302により達成されるデータ保持機能が活
性化され、トランジスタ401,404,301.30
2により達成されるレベル変換機能が失われる。したが
って、出力信号す、bの状態が保持される。When the clock CLK is at "H" level, the transistor 104 is turned on. As a result, the control signal e becomes "L" level, and the transistor 423 is turned on. In addition, the output signals a and a are both at "H" level regardless of the state of the input signal Vin, and the transistors 401 and 40
2 turns off. As a result, transistors 402, 403
, 301.302 is activated, and the transistors 401, 404, 301.30
The level conversion function achieved by 2 is lost. Therefore, the states of output signals S and B are maintained.
第1図および第2図の実施例におけるECL人カバッフ
ァ回路10はECL回路により構成されたデータ保持回
路を有さないので、入力信号Vinから出力信号a、
aまでの遅延時間は小さく、また、レベル変換回路2
0を高速に動作させるのに十分な出力信号a、 aの
振幅をとることが可能となる。また、第1図および第2
図に示されるレベル変換回路20においては、データ保
持回路の電位増幅機能を利用してレベル変換を行なって
いるので、データ保持機能を有することによる遅延時間
の増加はない。Since the ECL buffer circuit 10 in the embodiments of FIGS. 1 and 2 does not have a data holding circuit constituted by an ECL circuit, the output signal a,
The delay time to a is small, and the level conversion circuit 2
It becomes possible to obtain the amplitude of the output signals a and a that are sufficient to operate 0 at high speed. Also, Figures 1 and 2
In the level conversion circuit 20 shown in the figure, since level conversion is performed using the potential amplification function of the data holding circuit, there is no increase in delay time due to the data holding function.
第3図〜第8図は、レベル変換回路20の変更例を示す
回路図である。3 to 8 are circuit diagrams showing modified examples of the level conversion circuit 20.
第3図のレベル変換回路は、第1図および第2図に示さ
れるレベル変換回路20にバイポーラトランジスタ10
7.108および抵抗203,204を付加したもので
ある。トランジスタ107のベースはトランジスタ40
1のドレインに接続され、コレクタは接地端子に接続さ
れ、エミッタはトランジスタ402のドレインに接続さ
れる。The level conversion circuit of FIG. 3 includes a bipolar transistor 10 in the level conversion circuit 20 shown in FIGS. 1 and 2.
7.108 and resistors 203 and 204 are added. The base of transistor 107 is transistor 40
1, its collector is connected to the ground terminal, and its emitter is connected to the drain of transistor 402.
抵抗203はトランジスタ107のベースとエミッタと
の間に接続される。トランジスタ108のベースはトラ
ンジスタ404のドレインに接続され、コレクタは接地
端子に接続され、エミッタはトランジスタ403のドレ
インに接続される。抵抗204はトランジスタ108の
ベースとエミッタとの間に接続される。Resistor 203 is connected between the base and emitter of transistor 107. The base of transistor 108 is connected to the drain of transistor 404, the collector is connected to the ground terminal, and the emitter is connected to the drain of transistor 403. Resistor 204 is connected between the base and emitter of transistor 108.
第3図のレベル変換回路においては、トランジスタ10
7.108および抵抗203,204により、出力信号
す、τの切換わりが速くなり、かつ、8力信号す、
bの負荷駆動能力が増加する。In the level conversion circuit of FIG. 3, the transistor 10
7.108 and the resistors 203 and 204 make the switching of the output signals S and τ faster, and the
The load driving capacity of b increases.
第4図のレベル変換回路は、第14図に示されるレベル
変換回路にPMO8)ランジスタ409゜410.42
4.425を付加したものである。The level conversion circuit shown in FIG. 4 includes a PMO8) transistor 409°410.42
4.425 is added.
トランジスタ424のソースは接地端子11に接続され
、ドレインはトランジスタ405.407のソースに接
続され、ゲートはクロック信号CLKを受ける。トラン
ジスタ409はトランジスタ425のドレインとトラン
ジスタ304のドレインとの間に接続され、トランジス
タ410はトランジスタ425のドレインとトランジス
タ305のドレインとの間に接続される。トランジスタ
425のソースは接地端子11に接続され、ゲートはク
ロック信号CLKを受ける。トランジスタ409.30
4のゲートはトランジスタ410のドレインに接続され
る。トランジスタ410.305のゲートはトランジス
タ409のドレインに接続される。The source of the transistor 424 is connected to the ground terminal 11, the drain is connected to the sources of the transistors 405 and 407, and the gate receives the clock signal CLK. Transistor 409 is connected between the drain of transistor 425 and the drain of transistor 304, and transistor 410 is connected between the drain of transistor 425 and the drain of transistor 305. The source of transistor 425 is connected to ground terminal 11, and the gate receives clock signal CLK. transistor 409.30
The gate of 4 is connected to the drain of transistor 410. The gate of transistor 410.305 is connected to the drain of transistor 409.
トランジスタ409,410,304.305がデータ
保持機能を達成する。クロック信号CLKが“H”レベ
ルでありかつクロック信号CLKが“L”レベルであれ
ば、トランジスタ424がオフし、トランジスタ425
がオンする。したがって、出力信号す、 bはトラン
ジスタ409,410.304,305により構成され
るデータ保持機能によって保持される。Transistors 409, 410, 304, 305 accomplish the data retention function. When the clock signal CLK is at the "H" level and the clock signal CLK is at the "L" level, the transistor 424 is turned off and the transistor 425 is turned off.
turns on. Therefore, output signals S and B are held by the data holding function constituted by transistors 409, 410, 304, and 305.
第5図のレベル変換回路は、第4図に示されるレベル変
換回路にNMOSトランジスタ307゜308を付加し
たものである。トランジスタ307はトランジスタ10
9のベースとトランジスタ303のドレインとの間に接
続され、トランジスタ308はトランジスタ110のベ
ースとトランジスタ306のドレインとの間に接続され
る。トランジスタ307のゲートには出力信号Tが与え
られ、トランジスタ308のゲートには出力信号aが与
えられる。The level conversion circuit shown in FIG. 5 is obtained by adding NMOS transistors 307 and 308 to the level conversion circuit shown in FIG. Transistor 307 is transistor 10
9 and the drain of transistor 303, and transistor 308 is connected between the base of transistor 110 and the drain of transistor 306. An output signal T is applied to the gate of the transistor 307, and an output signal a is applied to the gate of the transistor 308.
第5図のレベル変換回路においては、トランジスタ30
7,308のオンオフが出力信号a、 aにより制御
される。これにより、トランジスタ405からトランジ
スタ303に過渡的に流れる電流またはトランジスタ4
07からトランジスタ306に過渡的に流れる電流が減
少する。その結果、出力信号す、bの切換わりが速くな
る。In the level conversion circuit of FIG.
7,308 is controlled by output signals a and a. As a result, current flows transiently from the transistor 405 to the transistor 303 or the transistor 4
07, the current flowing transiently into the transistor 306 decreases. As a result, the switching of the output signals S and B becomes faster.
第6図のレベル変換回路は、第4図に示されるレベル変
換回路からNMOSトランジスタ303゜306を取除
き、抵抗205.206を付加したものである。抵抗2
05はトランジスタ109のベースとエミッタとの間に
接続され、抵抗206はトランジスタ110のベースと
エミッタとの間に接続される。The level conversion circuit shown in FIG. 6 is obtained by removing the NMOS transistors 303 and 306 from the level conversion circuit shown in FIG. 4, and adding resistors 205 and 206. resistance 2
05 is connected between the base and emitter of transistor 109, and resistor 206 is connected between the base and emitter of transistor 110.
第6図のレベル変換回路においては、トランジスタ10
9,110の制御が抵抗205,206を介してトラン
ジスタ304.305によりそれぞれ行なわれる。In the level conversion circuit of FIG. 6, the transistor 10
9 and 110 are controlled by transistors 304 and 305 via resistors 205 and 206, respectively.
第7図のレベル変換回路は、第15図に示されるレベル
変換回路にPMO8)ランジスタ412゜413.42
6.427を付加したものである。The level conversion circuit shown in FIG. 7 includes a PMO8) transistor 412°413.42
6.427 is added.
トランジスタ426のソースは接地端子11に接続され
、ドレインはトランジスタ411.414のソースに接
続され、ゲートはクロック信号CLKを受ける。トラン
ジスタ412はトランジスタ427のドレインとトラン
ジスタ309のドレインとの間に接続され、トランジス
タ413はトランジスタ427のドレインとトランジス
タ310のドレインとの間に接続される。トランジスタ
427のソースは接地端子11に接続され、ゲートはク
ロック信号CLKを受ける。トランジスタ412のゲー
トはトランジスタ413のドレインに接続され、トラン
ジスタ413のゲートはトランジスタ412のドレイン
に接続される。トランジスタ412,413.309〜
312によりデータ保持機能が達成される。The source of the transistor 426 is connected to the ground terminal 11, the drain is connected to the sources of the transistors 411 and 414, and the gate receives the clock signal CLK. Transistor 412 is connected between the drain of transistor 427 and the drain of transistor 309, and transistor 413 is connected between the drain of transistor 427 and the drain of transistor 310. The source of transistor 427 is connected to ground terminal 11, and the gate receives clock signal CLK. The gate of transistor 412 is connected to the drain of transistor 413, and the gate of transistor 413 is connected to the drain of transistor 412. Transistors 412, 413.309~
312 accomplishes the data retention function.
クロック信号CLKが“H″レベルありかつクロック信
号CLKが“L”レベルであれば、トランジスタ426
がオフし、トランジスタ427がオンする。したがって
、出力信号す、bがデータ保持機能によって保持される
。If the clock signal CLK is at “H” level and the clock signal CLK is at “L” level, the transistor 426
is turned off and transistor 427 is turned on. Therefore, output signals S and B are held by the data holding function.
第8図のレベル変換回路は、第7図に示されるレベル変
換回路にバイポーラトランジスタ111゜112および
抵抗207,208を付加したものである。トランジス
タ111のベースはトランジスタ411のドレインに接
続され、コレクタは接地端子11に接続され、エミッタ
はトランジスタ412のドレインに接続される。抵抗2
07はトランジスタ111のベースとエミッタとの間に
接続される。トランジスタ112のベースはトランジス
タ414のドレインに接続され、コレクタは接地端子1
1に接続され、エミッタはトランジスタ413のドレイ
ンに接続される。抵抗208はトランジスタ112のベ
ースとエミッタとの間に接続される。The level conversion circuit shown in FIG. 8 is obtained by adding bipolar transistors 111 and 112 and resistors 207 and 208 to the level conversion circuit shown in FIG. The base of the transistor 111 is connected to the drain of the transistor 411, the collector is connected to the ground terminal 11, and the emitter is connected to the drain of the transistor 412. resistance 2
07 is connected between the base and emitter of transistor 111. The base of transistor 112 is connected to the drain of transistor 414, and the collector is connected to ground terminal 1.
1, and its emitter is connected to the drain of transistor 413. Resistor 208 is connected between the base and emitter of transistor 112.
第8図のレベル変換回路においては、トランジスタ11
1,112および抵抗207,208により出力信号す
、 bの切換わりが速くなり、かつ出力信号す、bの
負荷駆動能力が増加する。In the level conversion circuit of FIG.
1 and 112 and resistors 207 and 208, the switching of the output signals S and B becomes faster, and the load driving ability of the output signals S and B increases.
また、第3図〜第8図に示されるレベル変換回路のトラ
ンジスタ422,424,426のドレインが接続され
るノードを接地端子11に接続してそれらのトランジス
タを取除き、第2図のECL人カバッファ回路10の制
御信号eをトランジスタ423,425.427のゲー
トに与えることも可能である。In addition, by connecting the nodes to which the drains of transistors 422, 424, and 426 of the level conversion circuits shown in FIGS. 3 to 8 are connected to the ground terminal 11 and removing those transistors, the ECL circuit shown in FIG. It is also possible to apply the control signal e of the buffer circuit 10 to the gates of the transistors 423, 425, and 427.
このように、第1図に示されるレベル変換回路20を、
第3図〜第8図に示されるレベル変換回路により置換え
ても、第1図および第2図の実施例と同様の効果が得ら
れる。なお、レベル変換機能およびデータ保持機能を有
し、それらの機能を選択的に活性化可能なレベル変換回
路であれば、第1図〜第8図に示される構成以外の構成
のレベル変換回路でも同様の効果が得られる。In this way, the level conversion circuit 20 shown in FIG.
Even if the level conversion circuits shown in FIGS. 3 to 8 are replaced, the same effects as in the embodiments shown in FIGS. 1 and 2 can be obtained. Note that level conversion circuits with configurations other than those shown in FIGS. 1 to 8 may be used as long as they have a level conversion function and a data retention function and can selectively activate these functions. A similar effect can be obtained.
また、上記実施例では、ECLインタフェイスを有する
STRAMにBiCMO8技術を応用した場合にこの発
明を適用しているが、この発明はSTRAMに限られず
、内部同期信号により入力または出力信号が制御される
同期式半導体集積回路全般に適用することが可能である
。Further, in the above embodiment, the present invention is applied to a case where BiCMO8 technology is applied to a STRAM having an ECL interface, but the present invention is not limited to a STRAM, and input or output signals are controlled by an internal synchronization signal. It can be applied to all synchronous semiconductor integrated circuits.
[発明の効果]
以上のように、この発明によれば、レベル変換手段がレ
ベル変換機能と信号保持機能とを有し、それらの機能の
うちいずれか一方が内部同期信号に応答して活性化され
るので、データ保持機能を有することによる遅延時間の
増加がなく、高速にレベル変換動作を行うことが可能な
半導体集積回路が得られる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the level conversion means has a level conversion function and a signal holding function, and either one of these functions is activated in response to an internal synchronization signal. Therefore, it is possible to obtain a semiconductor integrated circuit that can perform a level conversion operation at high speed without increasing delay time due to having a data holding function.
第1図はこの発明の第1の実施例による半導体集積回路
の構成を示す回路図である。第2図はこの発明の第2の
実施例による半導体集積回路の構成を示す回路図である
。第3図、第4図、第55!!l11第6図、第7図お
よび第8図はそれぞれレベル変換回路の変更例を示す回
路図である。第9図はSTRAMの構成を示すブロック
図である。第10図はECLインタフェイスを有するS
TRAMにBiCMO8技術を応用した場合のECL人
カバッファ回路からデコーダまでの従来の構成の一例を
示す回路図である。第11図はECLインタフェイスを
有するSTRAMにBiCMO3技術を応用した場合の
ECL人カバッファ回路からデコーダまでの従来の構成
の他の例を示す回路図である。第12図はインバータの
具体的な回路図である。第13図、第14図および第1
5図は第10図および第11図に示されるレベル変換回
路の具体的な回路図である。
図において、10はECL人カバッフ7回路、20はレ
ベル変換回路、11は接地端子、12は電源端子、10
1〜106はバイポーラトランジスタ、201,202
は抵抗、301.302はNMO8)ランジスタ、40
1〜404,422゜423はPMOSトランジスタ、
901〜905は定電流源、CLK、CLKはクロック
信号、Vccは接地電圧、VEI!は負電圧、vBBは
基準電圧、V−inは入力信号、a、 aはECLレ
ベルの出力信号、b、 bはMOSレベルの出力信号
である。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
第
図
第
図
第
図
弓
第
図
第10
図
メモリセルアレイへ
第13
図
第14
図
第15図FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of a semiconductor integrated circuit according to a second embodiment of the invention. Figure 3, Figure 4, Figure 55! ! FIG. 6, FIG. 7, and FIG. 8 are circuit diagrams each showing a modification of the level conversion circuit. FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of STRAM. Figure 10 shows an S with an ECL interface.
1 is a circuit diagram showing an example of a conventional configuration from an ECL buffer circuit to a decoder when BiCMO8 technology is applied to TRAM; FIG. FIG. 11 is a circuit diagram showing another example of the conventional configuration from an ECL buffer circuit to a decoder when BiCMO3 technology is applied to a STRAM having an ECL interface. FIG. 12 is a specific circuit diagram of the inverter. Figures 13, 14 and 1
FIG. 5 is a specific circuit diagram of the level conversion circuit shown in FIGS. 10 and 11. In the figure, 10 is an ECL buffer 7 circuit, 20 is a level conversion circuit, 11 is a ground terminal, 12 is a power supply terminal, 10
1 to 106 are bipolar transistors, 201, 202
is a resistor, 301.302 is an NMO8) transistor, 40
1 to 404,422°423 are PMOS transistors,
901 to 905 are constant current sources, CLK is a clock signal, Vcc is a ground voltage, VEI! is a negative voltage, vBB is a reference voltage, V-in is an input signal, a and a are ECL level output signals, and b and b are MOS level output signals. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts. Figure Figure Figure Bow Figure 10 Figure 10 To the memory cell array Figure 13 Figure 14 Figure 15
Claims (1)
あって、 第1の論理レベルの入力信号を受ける入力バッファ手段
、および 前記入力バッファ手段の出力信号を受け、その出力信号
を第2の論理レベルの信号にレベル変換するレベル変換
機能と、レベル変換された信号を保持する信号保持機能
とを有し、前記内部同期信号に応答して前記レベル変換
機能および前記信号保持機能のいずれか一方を選択的に
活性化させるレベル変換手段を備えた半導体集積回路。[Scope of Claims] A semiconductor integrated circuit comprising means for generating an internal synchronization signal, comprising input buffer means for receiving an input signal of a first logic level, and receiving an output signal of the input buffer means and outputting the output signal. It has a level conversion function that converts the level of a signal to a signal of a second logic level, and a signal holding function that holds the level converted signal, and the level conversion function and the signal holding function are performed in response to the internal synchronization signal. A semiconductor integrated circuit equipped with level conversion means for selectively activating one of the functions.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2158360A JPH0448820A (en) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | Semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2158360A JPH0448820A (en) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | Semiconductor integrated circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0448820A true JPH0448820A (en) | 1992-02-18 |
Family
ID=15669975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2158360A Pending JPH0448820A (en) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | Semiconductor integrated circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0448820A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6010084A (en) * | 1996-07-18 | 2000-01-04 | Abb Industry K.K. | Paint spraying device |
| US7196699B1 (en) | 1998-04-28 | 2007-03-27 | Sharp Kabushiki Kaisha | Latch circuit, shift register circuit, logical circuit and image display device operated with a low consumption of power |
| US10633529B2 (en) | 2013-12-27 | 2020-04-28 | AGC Inc. | Resin composition |
-
1990
- 1990-06-15 JP JP2158360A patent/JPH0448820A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7196699B1 (en) | 1998-04-28 | 2007-03-27 | Sharp Kabushiki Kaisha | Latch circuit, shift register circuit, logical circuit and image display device operated with a low consumption of power |
| US7460099B2 (en) | 1998-04-28 | 2008-12-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | Latch circuit, shift register circuit, logical circuit and image display device operated with a low consumption of power |
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