JPH0548420A - 出力回路 - Google Patents

出力回路

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JPH0548420A
JPH0548420A JP3199183A JP19918391A JPH0548420A JP H0548420 A JPH0548420 A JP H0548420A JP 3199183 A JP3199183 A JP 3199183A JP 19918391 A JP19918391 A JP 19918391A JP H0548420 A JPH0548420 A JP H0548420A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stage
transistor
input
transistors
side power
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3199183A
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English (en)
Inventor
Chiaki Furukawa
千秋 古川
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Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu VLSI Ltd, Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu VLSI Ltd
Priority to JP3199183A priority Critical patent/JPH0548420A/ja
Publication of JPH0548420A publication Critical patent/JPH0548420A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は出力回路の動作速度の低下を防止しな
がら貫通電流の発生を防止することを目的とする。 【構成】高電位側電源Vccと低電位側電源Gとの間で第
一段から第四段のNチャネルMOSトランジスタTr1〜
Tr4を直列に接続し、第四段と第一段のトランジスタT
r4,Tr1のゲートには相補入力信号IN,バーINを入
力し、第二段のトランジスタTr2のゲートには第一段の
トランジスタTr1と同相の入力信号バーINを遅延させ
て入力し、第三段のトランジスタTr3のゲートには第四
段のトランジスタTr4と同相の入力信号INを遅延させ
て入力し、第二段のトランジスタTr2のソースから出力
信号Dout を出力するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は半導体集積回路で2値
論理信号を出力するために使用される出力回路に関する
ものである。
【0002】半導体集積回路では2値論理信号を出力す
るための出力回路が使用されているが、近年の半導体集
積回路の高速化及び低消費電力化にともなって出力回路
の消費電力の低減及び動作の高速化が要請されている。
【0003】
【従来の技術】従来の出力回路の一例を図4に従って説
明すると、高電位側電源Vccと低電位側電源であるグラ
ンドGとの間には2段のNチャネルMOSトランジスタ
Tr1,Tr2が出力トランジスタとして直列に接続され、
各トランジスタTr1,Tr2のゲートに相補入力信号I
N,バーINを入力してトランジスタTr1,Tr2のいず
れか一方をオンさせることにより両トランジスタTr1,
Tr2間に接続された出力端子Tout からHレベルあるい
はLレベルの出力信号Dout が出力される。
【0004】このような出力回路においては、入力信号
IN,バーINの切り換わり時に両トランジスタTr1,
Tr2が瞬間的に同時にオン状態となって電源Vccからグ
ランドGに貫通電流が流れることがあり、このような貫
通電流が流れると消費電力が増大するとともに電源ノイ
ズが発生する原因となる。
【0005】そこで、各入力信号IN,バーINを図4
に示すように互いに他方の出力信号を入力信号として入
力したNAND回路1a,1bとその前後にそれぞれ接
続したインバータ回路2とを介して各トランジスタTr
1,Tr2に入力すると、各NAND回路1a,1bは一
方の入力信号がLレベルの場合には他方の入力信号に関
わらずHレベルの信号を出力し、一方の入力信号がHレ
ベルの場合には他方の入力信号がHレベルであるかLレ
ベルであるかによって出力信号がHレベルとなるかLレ
ベルとなるかが決定されるため、図4に示す出力回路で
は入力信号IN,バーINの切り換わり時には一方のト
ランジスタがオフされた後に他方のトランジスタがオン
される。従って、電源VccからグランドGに流れる貫通
電流を防止することができる。なお、各インバータ回路
2は入力信号IN,バーINに基づいて各トランジスタ
Tr1,Tr2を安定して駆動するバッファ回路として動作
する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な構成の出力回路ではNAND回路1a,1bはその前
後に挿入したインバータ回路2の2段分の動作時間を要
するため、結果として図4に示す出力回路では各入力信
号IN,バーINを各トランジスタTr1,Tr2のゲート
に入力して同トランジスタTr1,Tr2を駆動するために
はインバータ回路2の4段分の動作時間を要するため、
動作速度を低下させる要因となっている。
【0007】この発明の目的は、動作速度の低下を防止
しながら出力トランジスタの貫通電流を防止し得る出力
回路を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理説明
図である。すなわち、高電位側電源Vccと低電位側電源
Gとの間で第一段から第四段のNチャネルMOSトラン
ジスタTr1〜Tr4を直列に接続し、第四段と第一段のト
ランジスタTr4,Tr1のゲートには相補入力信号IN,
バーINを入力し、第二段のトランジスタTr2のゲート
には第一段のトランジスタTr1と同相の入力信号バーI
Nを遅延させて入力し、第三段のトランジスタTr3のゲ
ートには第四段のトランジスタTr4と同相の入力信号I
Nを遅延させて入力し、第二段のトランジスタTr2のソ
ースから出力信号Dout を出力するようにしている。
【0009】また、図2に示すように高電位側電源Vcc
と低電位側電源Gとの間で第一段から第四段のNチャネ
ルMOSトランジスタTr1〜Tr4を直列に接続し、第四
段と第一段のトランジスタTr4,Tr1のゲートには相補
入力信号IN,バーINを入力し、第二段のトランジス
タTr2のゲートには第四段のトランジスタTr4の入力信
号INを奇数段のインバータ回路2a,2b,2cを介
して入力し、第三段のトランジスタTr3のゲートには第
一段のトランジスタTr1の入力信号バーINを奇数段の
インバータ回路2d,2e,2fを介して入力し、第二
段のトランジスタTr2のソースから出力信号Dout を出
力するようにしている。
【0010】また、図4に示すように高電位側電源Vcc
と低電位側電源Gとの間で第一段のPチャネルMOSト
ランジスタTr1と第二段及び第三段のNチャネルMOS
トランジスタTr2, Tr3と第四段のPチャネルMOSト
ランジスタTr4とを直列に接続し、第一段と第四段のト
ランジスタTr1,Tr4のゲートには相補入力信号IN,
バーINを入力し、第二段のトランジスタTr2のゲート
には第一段のトランジスタTr1と逆相の入力信号バーI
Nを遅延させて入力し、第三段のトランジスタTr3のゲ
ートには第四段のトランジスタTr4と逆相の入力信号I
Nを遅延させて入力し、第二段のトランジスタTr2のソ
ースから出力信号Dout を出力するようにしている。
【0011】
【作用】入力信号IN,バーINが切り換わる時には、
第一段のトランジスタTr1がオフされた後に第三段及び
第四段のトランジスタTr3,Tr4がともにオンされる状
態となり、あるいは第四段のトランジスタTr4がオフさ
れた後に第一段及び第二段のトランジスタTr1,Tr2が
ともにオンされる状態となる。
【0012】
【実施例】以下、この発明を具体化した一実施例を図2
及び図3に従って説明する。なお、前記従来例と同一構
成部分は同一番号を付してその説明を省略する。
【0013】図2に示すように、出力トランジスタは4
段のNチャネルMOSトランジスタTr1〜Tr4が電源V
ccとグランドGとの間で直列に接続され、第二段のトラ
ンジスタTr2と第三段のトランジスタTr3の間に接続さ
れた出力端子Tout から出力信号Dout が出力される。
【0014】入力信号INは第四段のトランジスタTr4
のゲートに直接入力され、第二段のトランジスタTr2の
ゲートに三段のインバータ回路2a,2b,2cを介し
て入力されている。入力信号バーINは第一段のトラン
ジスタTr1のゲートに直接入力されるとともに、第三段
のトランジスタTr3のゲートに三段のインバータ回路2
d,2e,2fを介して入力されている。
【0015】さて、このように構成された出力回路では
例えば入力信号INがLレベル、入力信号バーINがH
レベルであると、第一段及び第二段のトランジスタTr
1,Tr2がオンされるとともに第三段及び第四段のトラ
ンジスタTr3,Tr4がオフされて出力信号Dout はHレ
ベルとなる。
【0016】この状態から図3に示すように入力信号I
NがHレベルに立ち上がり、入力信号バーINがLレベ
ルに立ち下がると、まずトランジスタTr1がオフされる
とともにトランジスタTr4がオンされ、次いで三段のイ
ンバータ回路の動作時間だけ遅れてトランジスタTr2が
オフされるとともにトランジスタTr3がオンされる。従
って、出力信号Dout はトランジスタTr1がオフされた
時点ではトランジスタTr3もオフされているのでHレベ
ルからやや下がってハイインピーダンス状態となり、ト
ランジスタTr3のオン動作にともなってLレベルに引き
下げられる。そして、トランジスタTr3のオン動作に先
立ってトランジスタTr1がオフされているので、電源V
ccからグランドGへの貫通電流の発生は確実に防止され
る。
【0017】一方、入力信号INがHレベルからLレベ
ルに立ち下がり、入力信号バーINがLレベルからHレ
ベルに立ち上がる場合には前記とは逆に動作して第四段
のトランジスタTr4がオフされた後に第一段及び第二段
のトランジスタTr1,Tr2がともにオン状態となるた
め、貫通電流の発生が防止される。
【0018】以上のようにこの出力回路では、トランジ
スタTr1,Tr2のオン動作に先立ってトランジスタTr4
がオフされ、トランジスタTr3,Tr4のオン動作に先立
ってトランジスタTr1がオフされる。従って、電源Vcc
からグランドGへの貫通電流は確実に防止され、入力信
号IN,バーINで各トランジスタTr1〜Tr4を駆動す
るにはインバータ回路3段分の動作時間を要するだけで
あるので、前記従来例に比して動作速度を向上させるこ
とができる。
【0019】また、前記実施例ではトランジスタTr2,
Tr3のオン動作をトランジスタTr1,Tr4のオフ動作に
比して確実に遅延させるために、入力信号IN,バーI
Nを3段のインバータ回路を介してトランジスタTr2,
Tr3に入力したが、図2に破線で示すように入力信号I
N,バーINを1段のインバータ回路を介してトランジ
スタTr2,Tr3に入力してもよい。
【0020】また、図4に示すようにトランジスタTr
1,Tr4をPチャネルMOSトランジスタで構成し、ト
ランジスタTr1のゲートには入力信号INを入力し、ト
ランジスタTr4のゲートには入力信号バーINを入力す
るように構成しても前記実施例と同様な効果をLレベル
ことができる。
【0021】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明は出力回
路の動作速度の低下を防止しながら貫通電流の発生を防
止することができる優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図3】一実施例の動作を示す波形図である。
【図4】別の実施例を示す回路図である。
【図5】従来例を示す回路図である。
【符号の説明】
Tr1 第一段のトランジスタ Tr2 第二段のトランジスタ Tr3 第三段のトランジスタ Tr4 第四段のトランジスタ Vcc 高電位側電源 G 低電位側電源 IN,バーIN 入力信号 Dout 出力信号

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高電位側電源(Vcc)と低電位側電源
    (G)との間で第一段から第四段のNチャネルMOSト
    ランジスタ(Tr1〜Tr4)を直列に接続し、第四段と第
    一段のトランジスタ(Tr4,Tr1)のゲートには相補入
    力信号(IN,バーIN)を入力し、第二段のトランジ
    スタ(Tr2)のゲートには第一段のトランジスタ(Tr
    1)と同相の入力信号(バーIN)を遅延させて入力
    し、第三段のトランジスタ(Tr3)のゲートには第四段
    のトランジスタ(Tr4)と同相の入力信号(IN)を遅
    延させて入力し、第二段のトランジスタ(Tr2)のソー
    スから出力信号(Dout )を出力することを特徴とする
    出力回路。
  2. 【請求項2】 高電位側電源(Vcc)と低電位側電源
    (G)との間で第一段から第四段のNチャネルMOSト
    ランジスタ(Tr1〜Tr4)を直列に接続し、第四段と第
    一段のトランジスタ(Tr4,Tr1)のゲートには相補入
    力信号(IN,バーIN)を入力し、第二段のトランジ
    スタ(Tr2)のゲートには第四段のトランジスタ(Tr
    4)の入力信号(IN)を奇数段のインバータ回路(2
    a,2b,2c)を介して入力し、第三段のトランジス
    タ(Tr3)のゲートには第一段のトランジスタ(Tr1)
    の入力信号(バーIN)を奇数段のインバータ回路(2
    d,2e,2f)を介して入力し、第二段のトランジス
    タ(Tr2)のソースから出力信号(Dout)を出力する
    ことを特徴とする出力回路。
  3. 【請求項3】 高電位側電源(Vcc)と低電位側電源
    (G)との間で第一段のPチャネルMOSトランジスタ
    (Tr1)と第二段及び第三段のNチャネルMOSトラン
    ジスタ(Tr2, Tr3)と第四段のPチャネルMOSトラ
    ンジスタ(Tr4)とを直列に接続し、第一段と第四段の
    トランジスタ(Tr1,Tr4)のゲートには相補入力信号
    (IN,バーIN)を入力し、第二段のトランジスタ
    (Tr2)のゲートには第一段のトランジスタ(Tr1)と
    逆相の入力信号(バーIN)を遅延させて入力し、第三
    段のトランジスタ(Tr3)のゲートには第四段のトラン
    ジスタ(Tr4)と逆相の入力信号(IN)を遅延させて
    入力し、第二段のトランジスタ(Tr2)のソースから出
    力信号(Dout )を出力することを特徴とする出力回
    路。
JP3199183A 1991-08-08 1991-08-08 出力回路 Withdrawn JPH0548420A (ja)

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Effective date: 19981112