JPH0575433A - 入力バツフア回路 - Google Patents
入力バツフア回路Info
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- JPH0575433A JPH0575433A JP3235264A JP23526491A JPH0575433A JP H0575433 A JPH0575433 A JP H0575433A JP 3235264 A JP3235264 A JP 3235264A JP 23526491 A JP23526491 A JP 23526491A JP H0575433 A JPH0575433 A JP H0575433A
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- Japan
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- channel mos
- mos transistor
- gate
- drain
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
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- Logic Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 供給電源電圧の高低に対応して、入出力電圧
特性の差異の少ない半導体集積回路の入力バッファ回路
を提供する。 【構成】 本発明の入力バッファ回路は、ESD保護回
路を形成するPチャネルMOSトランジスタ1およびN
チャネルMOSトランジスタ2と、抵抗9を介して外部
端子51に接続され、インバータを形成するPチャネル
MOSトランジスタ3、NチャネルMOSトランジスタ
4およびNチャネルMOSトランジスタ5と、出力段の
インバータを形成するPチャネルMOSトランジスタ7
およびNチャネルMOSトランジスタ8と、電源端子と
NチャネルMOSトランジスタ5のゲートとの間に接続
され、電源電圧の高低に応じてNチャネルMOSトラン
ジスタ4のオン抵抗値を制御調整するNチャネルMOS
トランジスタ6とを備えて構成される。
特性の差異の少ない半導体集積回路の入力バッファ回路
を提供する。 【構成】 本発明の入力バッファ回路は、ESD保護回
路を形成するPチャネルMOSトランジスタ1およびN
チャネルMOSトランジスタ2と、抵抗9を介して外部
端子51に接続され、インバータを形成するPチャネル
MOSトランジスタ3、NチャネルMOSトランジスタ
4およびNチャネルMOSトランジスタ5と、出力段の
インバータを形成するPチャネルMOSトランジスタ7
およびNチャネルMOSトランジスタ8と、電源端子と
NチャネルMOSトランジスタ5のゲートとの間に接続
され、電源電圧の高低に応じてNチャネルMOSトラン
ジスタ4のオン抵抗値を制御調整するNチャネルMOS
トランジスタ6とを備えて構成される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は入力バッファ回路に関
し、特に半導体集積回路において用いられる入力バッフ
ァ回路に関する。
し、特に半導体集積回路において用いられる入力バッフ
ァ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の、この種の入力バッファ回路は、
図2に示されるように、外部端子52に対応して、ソー
スおよびゲートが電源端子に接続され、ドレインが外部
端子52に接続されるPチャネルMOSトランジスタ1
0と、ドレインが外部端子52に接続され、ゲートおよ
びソースが接地点に接続されるNチャネルMOSトラン
ジスタ11と、外部端子52と節点Eとの間に接続され
る抵抗16と、ソースが電源端子に接続されゲートが節
点Eに接続されて、ドレインが節点Fに接続されるPチ
ャネルMOSトランジスタ12と、ドレインが節点Fに
接続されゲートが節点Eに接続されて、ソースが接地点
に接続されるNチャネルMOSトランジスタ13と、ソ
ースが電源端子に接続されゲートが節点Fに接続され
て、ドレインが内部回路に接続されるPチャネルMOS
トランジスタ14と、ドレインが内部回路に接続されゲ
ートが節点Fに接続されて、ソースが接地点に接続され
るNチャネルMOSトランジスタ15とを備えて構成さ
れる。
図2に示されるように、外部端子52に対応して、ソー
スおよびゲートが電源端子に接続され、ドレインが外部
端子52に接続されるPチャネルMOSトランジスタ1
0と、ドレインが外部端子52に接続され、ゲートおよ
びソースが接地点に接続されるNチャネルMOSトラン
ジスタ11と、外部端子52と節点Eとの間に接続され
る抵抗16と、ソースが電源端子に接続されゲートが節
点Eに接続されて、ドレインが節点Fに接続されるPチ
ャネルMOSトランジスタ12と、ドレインが節点Fに
接続されゲートが節点Eに接続されて、ソースが接地点
に接続されるNチャネルMOSトランジスタ13と、ソ
ースが電源端子に接続されゲートが節点Fに接続され
て、ドレインが内部回路に接続されるPチャネルMOS
トランジスタ14と、ドレインが内部回路に接続されゲ
ートが節点Fに接続されて、ソースが接地点に接続され
るNチャネルMOSトランジスタ15とを備えて構成さ
れる。
【0003】図2において、PチャネルMOSトランジ
スタ10およびNチャネルMOSトランジスタ11は、
ESD保護対策用の回路を形成しており、外部端子52
より入力される信号は、抵抗16を介して、Pチャネル
MOSトランジスタ12およびNチャネルMOSトラン
ジスタ13により形成されるインバータによりレベル反
転されて節点Fに出力され、PチャネルMOSトランジ
スタ14およびNチャネルMOSトランジスタ15によ
り形成される出力段のインバータを介して、再度レベル
反転されて内部回路に送出される。
スタ10およびNチャネルMOSトランジスタ11は、
ESD保護対策用の回路を形成しており、外部端子52
より入力される信号は、抵抗16を介して、Pチャネル
MOSトランジスタ12およびNチャネルMOSトラン
ジスタ13により形成されるインバータによりレベル反
転されて節点Fに出力され、PチャネルMOSトランジ
スタ14およびNチャネルMOSトランジスタ15によ
り形成される出力段のインバータを介して、再度レベル
反転されて内部回路に送出される。
【0004】本従来例においては、PチャネルMOSト
ランジスタ12および14と、NチャネルMOSトラン
ジスタ13および15の各MOSトランジスタのチャネ
ル幅(W)およびチャネル長(L)に対応するW/Lレ
シオの数値を調整することにより、外部端子52からの
入力信号レベルに対応するTTL動作およびCMOS動
作を行う入力バッファ回路が実現されている。
ランジスタ12および14と、NチャネルMOSトラン
ジスタ13および15の各MOSトランジスタのチャネ
ル幅(W)およびチャネル長(L)に対応するW/Lレ
シオの数値を調整することにより、外部端子52からの
入力信号レベルに対応するTTL動作およびCMOS動
作を行う入力バッファ回路が実現されている。
【0005】なお、図2の回路構成に対応して、節点F
における入出力電圧特性例が、図3の符号により示さ
れている。なお、図3には、電源電圧が高電圧の場合と
低電圧の場合の二つのケースについての特性が図示され
ている。
における入出力電圧特性例が、図3の符号により示さ
れている。なお、図3には、電源電圧が高電圧の場合と
低電圧の場合の二つのケースについての特性が図示され
ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の入力バ
ッファ回路においては、インバータを形成するPチャネ
ルMOSトランジスタおよびNチャネルMOSトランジ
スタのW/Lレシオを調整することにより、CMOSト
ランジスタにより、TTL入力レベルまたはCMOS入
力レベルの動作を保証する方法が用いられているが、使
用される各種動作電源電圧(2.5〜6V)に対して、
TTL入力レベルまたはCMOS入力レベルを保証する
ためには、従来のように、インバータを形成するMOS
トランジスタのW/Lレシオを調整する設計方法では、
入力電圧の高い場合または低い場合等において要求仕様
に対し不適格となり、広範囲の動作電源電圧に対応し得
ないという欠点がある。
ッファ回路においては、インバータを形成するPチャネ
ルMOSトランジスタおよびNチャネルMOSトランジ
スタのW/Lレシオを調整することにより、CMOSト
ランジスタにより、TTL入力レベルまたはCMOS入
力レベルの動作を保証する方法が用いられているが、使
用される各種動作電源電圧(2.5〜6V)に対して、
TTL入力レベルまたはCMOS入力レベルを保証する
ためには、従来のように、インバータを形成するMOS
トランジスタのW/Lレシオを調整する設計方法では、
入力電圧の高い場合または低い場合等において要求仕様
に対し不適格となり、広範囲の動作電源電圧に対応し得
ないという欠点がある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の入力バッファ回
路は、半導体集積回路による入力バッファ回路におい
て、ソースおよびゲートが電源端子に接続され、ドレイ
ンが外部端子に接続される第1のPチャネルMOSトラ
ンジスタと、ドレインが前記外部端子に接続され、ゲー
トおよびソースが接地端子に接続される第1のNチャネ
ルMOSトランジスタと、ソースが電源端子に接続さ
れ、ゲートが所定の抵抗を介して前記外部端子に接続さ
れる第2のPチャネルMOSトランジスタと、ドレイン
が前記第2のPチャネルMOSトランジスタのドレイン
に接続され、ゲートが前記第2のPチャネルMOSトラ
ンジスタのゲートに接続される第2のNチャネルMOS
トランジスタと、ドレインが前記第2のNチャネルMO
Sトランジスタのソースに接続され、ドレインが接地端
子に接続される第3のNチャネルMOSトランジスタ
と、前記第3のNチャネルMOSトランジスタのオン抵
抗値を、電源電圧レベルに対応して制御調整する半導体
オン抵抗値制御回路と、ソースが電源端子に接続され、
ゲートが前記第2のPチャネルMOSトランジスタのド
レインに接続されるとともに、ドレインが内部回路に接
続される第3のPチャネルMOSトランジスタと、ドレ
インが前記内部回路に接続され、ゲートが前記第3のP
チャネルMOSトランジスタのゲートに接続されるとと
もに、ソースが接地端子に接続される第4のNチャネル
MOSトランジスタと、を備えて構成される。
路は、半導体集積回路による入力バッファ回路におい
て、ソースおよびゲートが電源端子に接続され、ドレイ
ンが外部端子に接続される第1のPチャネルMOSトラ
ンジスタと、ドレインが前記外部端子に接続され、ゲー
トおよびソースが接地端子に接続される第1のNチャネ
ルMOSトランジスタと、ソースが電源端子に接続さ
れ、ゲートが所定の抵抗を介して前記外部端子に接続さ
れる第2のPチャネルMOSトランジスタと、ドレイン
が前記第2のPチャネルMOSトランジスタのドレイン
に接続され、ゲートが前記第2のPチャネルMOSトラ
ンジスタのゲートに接続される第2のNチャネルMOS
トランジスタと、ドレインが前記第2のNチャネルMO
Sトランジスタのソースに接続され、ドレインが接地端
子に接続される第3のNチャネルMOSトランジスタ
と、前記第3のNチャネルMOSトランジスタのオン抵
抗値を、電源電圧レベルに対応して制御調整する半導体
オン抵抗値制御回路と、ソースが電源端子に接続され、
ゲートが前記第2のPチャネルMOSトランジスタのド
レインに接続されるとともに、ドレインが内部回路に接
続される第3のPチャネルMOSトランジスタと、ドレ
インが前記内部回路に接続され、ゲートが前記第3のP
チャネルMOSトランジスタのゲートに接続されるとと
もに、ソースが接地端子に接続される第4のNチャネル
MOSトランジスタと、を備えて構成される。
【0008】なお、前記半導体オン抵抗値制御回路は、
ドレインおよびゲートが電源端子に接続され、ソースが
前記第3のNチャネルMOSトランジスタのゲートに接
続される第5のNチャネルMOSトランジスタにより形
成してもよい。
ドレインおよびゲートが電源端子に接続され、ソースが
前記第3のNチャネルMOSトランジスタのゲートに接
続される第5のNチャネルMOSトランジスタにより形
成してもよい。
【0009】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【0010】図1は本発明の一実施例を示す回路図であ
る。図1に示されるように、本実施例は、外部端子51
に対応して、ソースおよびゲートが電源端子に接続さ
れ、ドレインが外部端子51に接続されるPチャネルM
OSトランジスタ1と、ドレインが外部端子51に接続
され、ゲートおよびソースが接地点に接続されるNチャ
ネルMOSトランジスタ2と、外部端子51と節点Aと
の間に接続される抵抗9と、ソースが電源端子に接続さ
れゲートが節点Aに接続されて、ドレインが節点Bに接
続されるPチャネルMOSトランジスタ3と、ドレイン
が節点Bに接続されゲートが節点Aに接続されて、ソー
スが節点Cに接続されるNチャネルMOSトランジスタ
4と、ドレインが節点Cに接続されゲートが節点Dに接
続されて、ソースが接地点に接続されるNチャネルMO
Sトランジスタ5と、ドレインおよびゲートが電源端子
に接続され、ソースが節点Dに接続されるNチャネルM
OSトランジスタ6と、ソースが電源端子に接続されゲ
ートが節点Bに接続されてドレインが内部回路に接続さ
れるPチャネルMOSトランジスタ7と、ドレインが内
部回路に接続されゲートが節点Bに接続されて、ソース
が接地点に接続されるNチャネルMOSトランジスタ8
とを備えて構成されている。
る。図1に示されるように、本実施例は、外部端子51
に対応して、ソースおよびゲートが電源端子に接続さ
れ、ドレインが外部端子51に接続されるPチャネルM
OSトランジスタ1と、ドレインが外部端子51に接続
され、ゲートおよびソースが接地点に接続されるNチャ
ネルMOSトランジスタ2と、外部端子51と節点Aと
の間に接続される抵抗9と、ソースが電源端子に接続さ
れゲートが節点Aに接続されて、ドレインが節点Bに接
続されるPチャネルMOSトランジスタ3と、ドレイン
が節点Bに接続されゲートが節点Aに接続されて、ソー
スが節点Cに接続されるNチャネルMOSトランジスタ
4と、ドレインが節点Cに接続されゲートが節点Dに接
続されて、ソースが接地点に接続されるNチャネルMO
Sトランジスタ5と、ドレインおよびゲートが電源端子
に接続され、ソースが節点Dに接続されるNチャネルM
OSトランジスタ6と、ソースが電源端子に接続されゲ
ートが節点Bに接続されてドレインが内部回路に接続さ
れるPチャネルMOSトランジスタ7と、ドレインが内
部回路に接続されゲートが節点Bに接続されて、ソース
が接地点に接続されるNチャネルMOSトランジスタ8
とを備えて構成されている。
【0011】図1において、PチャネルMOSトランジ
スタ1およびNチャネルMOSトランジスタ2は、ES
D保護対策用の回路を形成しており、外部端子51より
入力される信号は、抵抗9を介して、PチャネルMOS
トランジスタ3およびNチャネルMOSトランジスタ4
のゲートに入力される。NチャネルMOSトランジスタ
5のゲートには、電源電圧よりNチャネルMOSトラン
ジスタ6のスレッショルド電圧VTNを差引いた電圧が印
加されている。節点Aの信号レベルは、反転されて節点
BN出力され、PチャネルMOSトランジスタ7とNチ
ャネルMOSトランジスタ8により形成されるインバー
タを介して再度反転されて内部回路に出力される。
スタ1およびNチャネルMOSトランジスタ2は、ES
D保護対策用の回路を形成しており、外部端子51より
入力される信号は、抵抗9を介して、PチャネルMOS
トランジスタ3およびNチャネルMOSトランジスタ4
のゲートに入力される。NチャネルMOSトランジスタ
5のゲートには、電源電圧よりNチャネルMOSトラン
ジスタ6のスレッショルド電圧VTNを差引いた電圧が印
加されている。節点Aの信号レベルは、反転されて節点
BN出力され、PチャネルMOSトランジスタ7とNチ
ャネルMOSトランジスタ8により形成されるインバー
タを介して再度反転されて内部回路に出力される。
【0012】この場合、PチャネルMOSトランジスタ
3および7と、NチャネルMOSトランジスタ4、5お
よび8の各MOSトランジスタのW/Lレシオは、この
数値を調整することにより、外部端子52からの入力信
号レベルに対応するTTL動作およびCMOS動作を行
う入力バッファ回路が実現されている。
3および7と、NチャネルMOSトランジスタ4、5お
よび8の各MOSトランジスタのW/Lレシオは、この
数値を調整することにより、外部端子52からの入力信
号レベルに対応するTTL動作およびCMOS動作を行
う入力バッファ回路が実現されている。
【0013】また、図1の回路構成に対応して、節点B
における入出力電圧特性例が、図3の符号により示さ
れている。なお、図3には、前述のように電源電圧が高
電圧の場合と低電圧の場合の二つのケースについての特
性例が示されている。
における入出力電圧特性例が、図3の符号により示さ
れている。なお、図3には、前述のように電源電圧が高
電圧の場合と低電圧の場合の二つのケースについての特
性例が示されている。
【0014】図3の特性例によっても明らかなように、
電源電圧が高電圧の場合には、NチャネルMOSトラン
ジスタ6のスレッショルド電圧VTNを差引いた電圧が、
NチャネルMOSトランジスタ5のゲートに印加される
が、電源電圧が高電圧であるために、スレッショルド電
圧VTNを差引くことによる電圧レベルの低下に影響され
ることがなく、本実施例による特性例と、従来例にお
ける特性例は、略同一特性を示している。しかしなが
ら、電源電圧が低い場合には、電源電圧が低い上にスレ
ッショルド電圧VTNによる差引き分の影響が大となり、
NチャネルMOSトランジスタ5のオン抵抗が大きくな
って、これにより論理しきい値が従来の入力バッファ回
路の場合に比較して拡大される。このように、Nチャネ
ルMOSトランジスタ5のオン抵抗値を、供給される動
作電源電圧の高低に応じて、NチャネルMOSトランジ
スタ6を介して制御調整することにより、図3に示され
るように、従来例に比較して、電源電圧の高低に対応す
る入出力電圧特性の差異が圧縮された特性を得ることが
できる。即ち、より広範な動作電源電圧に対応すること
のできる入力バッファ回路が実現される。
電源電圧が高電圧の場合には、NチャネルMOSトラン
ジスタ6のスレッショルド電圧VTNを差引いた電圧が、
NチャネルMOSトランジスタ5のゲートに印加される
が、電源電圧が高電圧であるために、スレッショルド電
圧VTNを差引くことによる電圧レベルの低下に影響され
ることがなく、本実施例による特性例と、従来例にお
ける特性例は、略同一特性を示している。しかしなが
ら、電源電圧が低い場合には、電源電圧が低い上にスレ
ッショルド電圧VTNによる差引き分の影響が大となり、
NチャネルMOSトランジスタ5のオン抵抗が大きくな
って、これにより論理しきい値が従来の入力バッファ回
路の場合に比較して拡大される。このように、Nチャネ
ルMOSトランジスタ5のオン抵抗値を、供給される動
作電源電圧の高低に応じて、NチャネルMOSトランジ
スタ6を介して制御調整することにより、図3に示され
るように、従来例に比較して、電源電圧の高低に対応す
る入出力電圧特性の差異が圧縮された特性を得ることが
できる。即ち、より広範な動作電源電圧に対応すること
のできる入力バッファ回路が実現される。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、インバ
ータに含まれるNチャネルMOSトランジスタのソース
と接地点との間にNチャネルMOSトランジスタを挿入
接続して、当該NチャネルMOSトランジスタのオン抵
抗値を、電源電圧の高低に応じて制御調整することによ
り、供給電源電圧の高低差に伴なう入出力電圧特性の差
異を圧縮し、広範囲に亘る動作電源電圧に対応すること
ができるという効果がある。
ータに含まれるNチャネルMOSトランジスタのソース
と接地点との間にNチャネルMOSトランジスタを挿入
接続して、当該NチャネルMOSトランジスタのオン抵
抗値を、電源電圧の高低に応じて制御調整することによ
り、供給電源電圧の高低差に伴なう入出力電圧特性の差
異を圧縮し、広範囲に亘る動作電源電圧に対応すること
ができるという効果がある。
【図1】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図2】従来例を示す回路図である。
【図3】入力バッファ回路の入出力電圧特性を示す図で
ある。
ある。
1、3、7、10、12、14 PチャネルMOSト
ランジスタ 2、4〜6、8、11、13、15 NチャネルMO
Sトランジスタ 9、16 抵抗
ランジスタ 2、4〜6、8、11、13、15 NチャネルMO
Sトランジスタ 9、16 抵抗
Claims (2)
- 【請求項1】 半導体集積回路による入力バッファ回路
において、 ソースおよびゲートが電源端子に接続され、ドレインが
外部端子に接続される第1のPチャネルMOSトランジ
スタと、 ドレインが前記外部端子に接続され、ゲートおよびソー
スが接地端子に接続される第1のNチャネルMOSトラ
ンジスタと、 ソースが電源端子に接続され、ゲートが所定の抵抗を介
して前記外部端子に接続される第2のPチャネルMOS
トランジスタと、 ドレインが前記第2のPチャネルMOSトランジスタの
ドレインに接続され、ゲートが前記第2のPチャネルM
OSトランジスタのゲートに接続される第2のNチャネ
ルMOSトランジスタと、 ドレインが前記第2のNチャネルMOSトランジスタの
ソースに接続され、ドレインが接地端子に接続される第
3のNチャネルMOSトランジスタと、 前記第3のNチャネルMOSトランジスタのオン抵抗値
を、電源電圧レベルに対応して制御調整する半導体オン
抵抗値制御回路と、 ソースが電源端子に接続され、ゲートが前記第2のPチ
ャネルMOSトランジスタのドレインに接続されるとと
もに、ドレインが内部回路に接続される第3のPチャネ
ルMOSトランジスタと、 ドレインが前記内部回路に接続され、ゲートが前記第3
のPチャネルMOSトランジスタのゲートに接続される
とともに、ソースが接地端子に接続される第4のNチャ
ネルMOSトランジスタと、 を備えることを特徴とする入力バッファ回路。 - 【請求項2】 前記半導体オン抵抗値制御回路が、ドレ
インおよびゲートが電源端子に接続され、ソースが前記
第3のNチャネルMOSトランジスタのゲートに接続さ
れる第5のNチャネルMOSトランジスタにより形成さ
れる請求項1記載の入力バッファ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3235264A JPH0575433A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 入力バツフア回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3235264A JPH0575433A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 入力バツフア回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0575433A true JPH0575433A (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=16983516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3235264A Pending JPH0575433A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 入力バツフア回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0575433A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6043968A (en) * | 1997-06-20 | 2000-03-28 | Nec Corporation | ESD protection circuit |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62230220A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-08 | Toshiba Corp | 相補性絶縁ゲ−ト型論理回路 |
| JPH03143019A (ja) * | 1989-10-30 | 1991-06-18 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路 |
-
1991
- 1991-09-17 JP JP3235264A patent/JPH0575433A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62230220A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-08 | Toshiba Corp | 相補性絶縁ゲ−ト型論理回路 |
| JPH03143019A (ja) * | 1989-10-30 | 1991-06-18 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6043968A (en) * | 1997-06-20 | 2000-03-28 | Nec Corporation | ESD protection circuit |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970902 |