JPH06104732A - Icの出力回路 - Google Patents
Icの出力回路Info
- Publication number
- JPH06104732A JPH06104732A JP4251211A JP25121192A JPH06104732A JP H06104732 A JPH06104732 A JP H06104732A JP 4251211 A JP4251211 A JP 4251211A JP 25121192 A JP25121192 A JP 25121192A JP H06104732 A JPH06104732 A JP H06104732A
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- pull
- transistor
- potential
- output transistor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ワイヤードOR接続する際の高速動作、低消
費電流等を実現する。 【構成】 プルアップ用トランジスタP11,P12及
びインバータG1から構成される可変プルアップ抵抗に
より出力トランジスタN1をIC内でプルアップする。
他の出力トランジスタN2等についても同様にする。対
応する出力端子10の電位に応じてプルアップ抵抗値が
変化する。
費電流等を実現する。 【構成】 プルアップ用トランジスタP11,P12及
びインバータG1から構成される可変プルアップ抵抗に
より出力トランジスタN1をIC内でプルアップする。
他の出力トランジスタN2等についても同様にする。対
応する出力端子10の電位に応じてプルアップ抵抗値が
変化する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、出力トランジスタを有
するICの出力回路に関する。
するICの出力回路に関する。
【0002】
【従来の技術】ICの出力回路には高速動作及び低消費
電流という性能が求められている。図2には、一従来例
に係るICの出力回路の構成が示されている。
電流という性能が求められている。図2には、一従来例
に係るICの出力回路の構成が示されている。
【0003】この図に示される回路は、オープンドレイ
ンのNMOS FETを出力トランジスタとして用いた
回路である。すなわち、出力端子10及び12にNMO
SFETである出力トランジスタN1及びN2をそれぞ
れオープンドレイン接続した構成である。実際には出力
端子は多数設けられており、これに対応して出力トラン
ジスタも多数ICに内蔵されている。IC内部に設けら
れる各論理回路の出力は出力トランジスタN1、N2等
のゲートに印加され、出力トランジスタN1、N2等の
ドレインの電位が出力端子10、12等からIC外部に
出力される。ICの出力端子10、12等にIC外部の
負荷が接続されている場合、対応する出力トランジスタ
N1、N2等は出力端子10、12等を介して当該負荷
を駆動する。
ンのNMOS FETを出力トランジスタとして用いた
回路である。すなわち、出力端子10及び12にNMO
SFETである出力トランジスタN1及びN2をそれぞ
れオープンドレイン接続した構成である。実際には出力
端子は多数設けられており、これに対応して出力トラン
ジスタも多数ICに内蔵されている。IC内部に設けら
れる各論理回路の出力は出力トランジスタN1、N2等
のゲートに印加され、出力トランジスタN1、N2等の
ドレインの電位が出力端子10、12等からIC外部に
出力される。ICの出力端子10、12等にIC外部の
負荷が接続されている場合、対応する出力トランジスタ
N1、N2等は出力端子10、12等を介して当該負荷
を駆動する。
【0004】また、図に示されるように2個の出力端子
10と12をワイヤードOR接続して使用する場合があ
る。具体的には、出力端子10及び12を接続しかつ電
源Vccにプルアップする。出力回路を高速動作させよ
うとする場合、小さなプルアップ抵抗Rを用いることが
必要である。
10と12をワイヤードOR接続して使用する場合があ
る。具体的には、出力端子10及び12を接続しかつ電
源Vccにプルアップする。出力回路を高速動作させよ
うとする場合、小さなプルアップ抵抗Rを用いることが
必要である。
【0005】例えば、出力トランジスタN1がオンした
とする。すると、プルアップ抵抗Rを介して電源Vcc
から出力トランジスタN1に電流が流れる。この電流値
は、電源Vccの値及び出力トランジスタN1のオン抵
抗値が決まっていれば、プルアップ抵抗Rの値が小さけ
れば小さいほど大きくなる。出力トランジスタN1に流
す電流値が大きいほどこの出力トランジスタN1は高速
動作するから、出力動作を高速化するためにはプルアッ
プ抵抗Rの値を小さくする必要がある。
とする。すると、プルアップ抵抗Rを介して電源Vcc
から出力トランジスタN1に電流が流れる。この電流値
は、電源Vccの値及び出力トランジスタN1のオン抵
抗値が決まっていれば、プルアップ抵抗Rの値が小さけ
れば小さいほど大きくなる。出力トランジスタN1に流
す電流値が大きいほどこの出力トランジスタN1は高速
動作するから、出力動作を高速化するためにはプルアッ
プ抵抗Rの値を小さくする必要がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、オン時
に出力端子の電圧を十分下げる(接地電位までスイング
させる)ためには、オン抵抗の小さい出力トランジスタ
を用いる必要がある。前述の理由でプルアップ抵抗値を
下げているから、この結果、消費電流が増大する。消費
電流を抑制しようとすると、プルアップ抵抗値を上げざ
るを得ず、出力回路の動作速度が低くなってしまう。
に出力端子の電圧を十分下げる(接地電位までスイング
させる)ためには、オン抵抗の小さい出力トランジスタ
を用いる必要がある。前述の理由でプルアップ抵抗値を
下げているから、この結果、消費電流が増大する。消費
電流を抑制しようとすると、プルアップ抵抗値を上げざ
るを得ず、出力回路の動作速度が低くなってしまう。
【0007】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、オン抵抗の小さい
出力トランジスタを用いる必要をなくしつつ、動作速度
が高くかつ消費電流の小さい出力回路を得ることを可能
にすることを目的とする。
とを課題としてなされたものであり、オン抵抗の小さい
出力トランジスタを用いる必要をなくしつつ、動作速度
が高くかつ消費電流の小さい出力回路を得ることを可能
にすることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、IC内部に設けられ出力電極(例
えばドレイン及びソース)がICの出力端子−接地電位
間に接続された複数の出力トランジスタ(例えばNMO
S FET)を有する出力回路において、出力トランジ
スタと逆の論理でオン/オフしかつオン時には当該出力
トランジスタを電源にプルアップする第1のプルアップ
用トランジスタ(例えばPMOS FET)と、出力端
子の電位が低い場合にオフし高い場合にオンする第2の
プルアップ用トランジスタ(例えばPMOS FET)
とを、IC内部に設けられる複数の出力トランジスタの
うち少なくとも2個にそれぞれ設けかつIC内部に内蔵
させたことを特徴とする。
るために、本発明は、IC内部に設けられ出力電極(例
えばドレイン及びソース)がICの出力端子−接地電位
間に接続された複数の出力トランジスタ(例えばNMO
S FET)を有する出力回路において、出力トランジ
スタと逆の論理でオン/オフしかつオン時には当該出力
トランジスタを電源にプルアップする第1のプルアップ
用トランジスタ(例えばPMOS FET)と、出力端
子の電位が低い場合にオフし高い場合にオンする第2の
プルアップ用トランジスタ(例えばPMOS FET)
とを、IC内部に設けられる複数の出力トランジスタの
うち少なくとも2個にそれぞれ設けかつIC内部に内蔵
させたことを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明においては、第1及び第2のプルアップ
用トランジスタが、ICに内蔵される可変プルアップ抵
抗として機能する。
用トランジスタが、ICに内蔵される可変プルアップ抵
抗として機能する。
【0010】例えば、出力トランジスタがオンしていた
とする。このとき、出力端子は出力トランジスタを介し
て接地されている。出力トランジスタがオフすると、第
1のプルアップ用トランジスタがオンして出力トランジ
スタが電源にプルアップされる。出力端子に接続される
負荷によって、出力端子の電位は徐々に接地電位から上
昇していく。この過程において、出力端子の電位が高く
なると(例えば第2のプルアップ用トランジスタに前置
されたゲートG1,G2のスレッショルド電圧より高く
なると)第2のプルアップ用トランジスタがオンして出
力トランジスタが電源にプルアップされるから、出力ト
ランジスタは2個のプルアップ用トランジスタによりプ
ルアップされた状態となる。各プルアップ用トランジス
タはそれぞれオン抵抗を有しているから、出力端子に接
続されるIC外部の負荷の駆動に係るプルアップ抵抗
は、2個のプルアップ用トランジスタのオン抵抗の並列
回路である。
とする。このとき、出力端子は出力トランジスタを介し
て接地されている。出力トランジスタがオフすると、第
1のプルアップ用トランジスタがオンして出力トランジ
スタが電源にプルアップされる。出力端子に接続される
負荷によって、出力端子の電位は徐々に接地電位から上
昇していく。この過程において、出力端子の電位が高く
なると(例えば第2のプルアップ用トランジスタに前置
されたゲートG1,G2のスレッショルド電圧より高く
なると)第2のプルアップ用トランジスタがオンして出
力トランジスタが電源にプルアップされるから、出力ト
ランジスタは2個のプルアップ用トランジスタによりプ
ルアップされた状態となる。各プルアップ用トランジス
タはそれぞれオン抵抗を有しているから、出力端子に接
続されるIC外部の負荷の駆動に係るプルアップ抵抗
は、2個のプルアップ用トランジスタのオン抵抗の並列
回路である。
【0011】また、出力トランジスタがオフしていたと
する。このとき、出力端子の電位は高くなっている。出
力トランジスタがオンすると、第1のプルアップ用トラ
ンジスタがオフし、出力トランジスタが出力端子を介し
て負荷に接続された状態となる。出力端子の電位が高い
時点では、第2のプルアップ用トランジスタはオンし、
出力トランジスタのプルアップ抵抗は第2のプルアップ
用トランジスタのオン抵抗となる。出力端子の電位が低
くなると、第2のプルアップ用トランジスタがオフし、
出力トランジスタのプルアップ抵抗は無限大になる。
する。このとき、出力端子の電位は高くなっている。出
力トランジスタがオンすると、第1のプルアップ用トラ
ンジスタがオフし、出力トランジスタが出力端子を介し
て負荷に接続された状態となる。出力端子の電位が高い
時点では、第2のプルアップ用トランジスタはオンし、
出力トランジスタのプルアップ抵抗は第2のプルアップ
用トランジスタのオン抵抗となる。出力端子の電位が低
くなると、第2のプルアップ用トランジスタがオフし、
出力トランジスタのプルアップ抵抗は無限大になる。
【0012】このようなプルアップ抵抗の切り換えによ
り、出力トランジスタとしてオン抵抗の小さいものを用
いつつ、高速動作及び低消費電流が実現される。すなわ
ち、出力トランジスタがオフしたときには出力端子の電
位が十分上昇するまでプルアップ抵抗値が低い状態とな
るから、高速動作が実現される。出力トランジスタがオ
ンしたときには出力端子の電位低下に伴ってプルアップ
抵抗が大きくなるから、出力トランジスタのオン抵抗を
小さくする必要がなくなる。また、出力トランジスタが
オン状態に安定すると、プルアップ抵抗は無限大となる
から、消費電流が小さくなる。
り、出力トランジスタとしてオン抵抗の小さいものを用
いつつ、高速動作及び低消費電流が実現される。すなわ
ち、出力トランジスタがオフしたときには出力端子の電
位が十分上昇するまでプルアップ抵抗値が低い状態とな
るから、高速動作が実現される。出力トランジスタがオ
ンしたときには出力端子の電位低下に伴ってプルアップ
抵抗が大きくなるから、出力トランジスタのオン抵抗を
小さくする必要がなくなる。また、出力トランジスタが
オン状態に安定すると、プルアップ抵抗は無限大となる
から、消費電流が小さくなる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。なお、図2に示される従来例と同様の
構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
基づき説明する。なお、図2に示される従来例と同様の
構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
【0014】図1には、本発明の一実施例に係るICの
出力回路の構成が示されている。この回路の特徴は、出
力トランジスタN1、N2等それぞれにプルアップ抵抗
を設けると共に、このプルアップ抵抗を、外付けのプル
アップ抵抗Rに代えIC内蔵の可変プルアップ抵抗とし
て実現した点にある。
出力回路の構成が示されている。この回路の特徴は、出
力トランジスタN1、N2等それぞれにプルアップ抵抗
を設けると共に、このプルアップ抵抗を、外付けのプル
アップ抵抗Rに代えIC内蔵の可変プルアップ抵抗とし
て実現した点にある。
【0015】出力トランジスタN1に係る可変プルアッ
プ抵抗は、いずれもPMOS FETであるプルアップ
用トランジスタP11及びP12と、出力端子10の電
位を反転検出しプルアップ用トランジスタP12のゲー
トに印加するインバータG1とから構成されている。同
様に、出力トランジスタN2に係る可変プルアップ抵抗
は、いずれもPMOS FETであるプルアップ用トラ
ンジスタP21及びP22と、出力端子12の電位を反
転検出しプルアップ用トランジスタP22のゲートに印
加するインバータG2とから構成されている。
プ抵抗は、いずれもPMOS FETであるプルアップ
用トランジスタP11及びP12と、出力端子10の電
位を反転検出しプルアップ用トランジスタP12のゲー
トに印加するインバータG1とから構成されている。同
様に、出力トランジスタN2に係る可変プルアップ抵抗
は、いずれもPMOS FETであるプルアップ用トラ
ンジスタP21及びP22と、出力端子12の電位を反
転検出しプルアップ用トランジスタP22のゲートに印
加するインバータG2とから構成されている。
【0016】次に、この実施例の動作について、出力ト
ランジスタN1に係る可変プルアップ抵抗を例として説
明する。なお、出力トランジスタN2に係る可変プルア
ップ抵抗の動作は出力トランジスタN1に係る可変プル
アップ抵抗のそれと同一である。
ランジスタN1に係る可変プルアップ抵抗を例として説
明する。なお、出力トランジスタN2に係る可変プルア
ップ抵抗の動作は出力トランジスタN1に係る可変プル
アップ抵抗のそれと同一である。
【0017】(1)出力トランジスタN1がオフしたと
き ここでは、まず、出力トランジスタN1のゲート電位が
“1”から“0”に変化する場合、すなわち出力トラン
ジスタN1がオフする場合を考える。ゲート電位が
“1”の状態では出力トランジスタN1はオンしている
から、出力端子10は出力トランジスタN1のオン抵抗
を介して接地されており、従って、その電位は“0”で
ある。ゲート電位が“1”から“0”に変化すると、プ
ルアップ用トランジスタP11がオンし、出力トランジ
スタN1のドレインが電源にプルアップされる。
き ここでは、まず、出力トランジスタN1のゲート電位が
“1”から“0”に変化する場合、すなわち出力トラン
ジスタN1がオフする場合を考える。ゲート電位が
“1”の状態では出力トランジスタN1はオンしている
から、出力端子10は出力トランジスタN1のオン抵抗
を介して接地されており、従って、その電位は“0”で
ある。ゲート電位が“1”から“0”に変化すると、プ
ルアップ用トランジスタP11がオンし、出力トランジ
スタN1のドレインが電源にプルアップされる。
【0018】一方で、ゲート電位が“1”から“0”に
変化すると、出力トランジスタN1はオフするから、出
力端子10の電位は“0”から“1”に変わろうとす
る。出力端子10に負荷が接続されている場合、出力端
子10の電位は徐々に“0”から“1”に上昇してい
く。
変化すると、出力トランジスタN1はオフするから、出
力端子10の電位は“0”から“1”に変わろうとす
る。出力端子10に負荷が接続されている場合、出力端
子10の電位は徐々に“0”から“1”に上昇してい
く。
【0019】出力端子10の電位がインバータG1のス
レッショルドまで上昇すると、プルアップ用トランジス
タP12がオンする。従って、出力トランジスタN
1は、プルアップ用トランジスタP11及びP12双方
によって電源にプルアップされた状態となる。プルアッ
プ抵抗として考えた場合、出力トランジスタN1は、両
プルアップ用トランジスタP11及びP12のオン抵抗
の並列抵抗値によりプルアップされているといえる。
レッショルドまで上昇すると、プルアップ用トランジス
タP12がオンする。従って、出力トランジスタN
1は、プルアップ用トランジスタP11及びP12双方
によって電源にプルアップされた状態となる。プルアッ
プ抵抗として考えた場合、出力トランジスタN1は、両
プルアップ用トランジスタP11及びP12のオン抵抗
の並列抵抗値によりプルアップされているといえる。
【0020】従って、出力トランジスタN1がオフした
ときには、出力端子10の電位が電源Vccより低いある
電位まで上昇するとプルアップ抵抗値が低い状態となる
から、高速動作が実現される。
ときには、出力端子10の電位が電源Vccより低いある
電位まで上昇するとプルアップ抵抗値が低い状態となる
から、高速動作が実現される。
【0021】(2)出力トランジスタN1がオンしたと
き 次に、出力トランジスタN1のゲート電位が“0”から
“1”に変化する場合、すなわち出力トランジスタN1
がオンする場合を考える。ゲート電位が“0”の状態で
は出力端子10の電位は“1”であり、ゲート電位が
“1”に変化すると出力端子10の電位は“0”に変化
しようとする。出力端子10に負荷が接続されている場
合、出力端子10の電位は徐々に変化する。
き 次に、出力トランジスタN1のゲート電位が“0”から
“1”に変化する場合、すなわち出力トランジスタN1
がオンする場合を考える。ゲート電位が“0”の状態で
は出力端子10の電位は“1”であり、ゲート電位が
“1”に変化すると出力端子10の電位は“0”に変化
しようとする。出力端子10に負荷が接続されている場
合、出力端子10の電位は徐々に変化する。
【0022】ゲート電位が“1”となり出力トランジス
タN1がオンしているときにはプルアップ用トランジス
タP11はオフしており、また、出力端子10の電位が
十分低下していない状態ではプルアップ用トランジスタ
P12だけがオンしているから、出力トランジスタN1
はいずれのプルアップ用トランジスタP12によってプ
ルアップされた状態となる。プルアップ抵抗としてみた
場合、その値は比較的大きな値に設定できる。
タN1がオンしているときにはプルアップ用トランジス
タP11はオフしており、また、出力端子10の電位が
十分低下していない状態ではプルアップ用トランジスタ
P12だけがオンしているから、出力トランジスタN1
はいずれのプルアップ用トランジスタP12によってプ
ルアップされた状態となる。プルアップ抵抗としてみた
場合、その値は比較的大きな値に設定できる。
【0023】出力端子10の電位がインバータG1のス
レッショルドよりも低下すると、プルアップ用トランジ
スタP12がオンする。この状態では、出力トランジス
タN1はプルアップされない状態となる。プルアップ抵
抗としてみた場合、その値は無限大となる。
レッショルドよりも低下すると、プルアップ用トランジ
スタP12がオンする。この状態では、出力トランジス
タN1はプルアップされない状態となる。プルアップ抵
抗としてみた場合、その値は無限大となる。
【0024】従って、出力トランジスタN1がオンする
とプルアップ抵抗値が低下するから、出力トランジスタ
N1のオン抵抗を小さくする必要がない。また、出力ト
ランジスタN1がオン状態に安定すると、プルアップ抵
抗は無限大となるから、消費電流が小さくなる。
とプルアップ抵抗値が低下するから、出力トランジスタ
N1のオン抵抗を小さくする必要がない。また、出力ト
ランジスタN1がオン状態に安定すると、プルアップ抵
抗は無限大となるから、消費電流が小さくなる。
【0025】このように、本実施例においては、オン抵
抗の小さい出力トランジスタN1を用いる必要がなく、
また、図1に示されるようにワイヤードOR接続した場
合等、高速動作、低消費電流が実現できる。さらに、外
付けのプルアップ抵抗が不要となり、部品点数が削減さ
れる。
抗の小さい出力トランジスタN1を用いる必要がなく、
また、図1に示されるようにワイヤードOR接続した場
合等、高速動作、低消費電流が実現できる。さらに、外
付けのプルアップ抵抗が不要となり、部品点数が削減さ
れる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
トランジスタにより構成した可変プルアップ抵抗をIC
内部に設けたため、外付けのプルアップ抵抗が不要にな
り、部品点数の低減によるコスト低減等の効果が得られ
る。また、出力端子の電位に応じてプルアップ抵抗値を
変えるように構成したため、オン抵抗の小さい出力トラ
ンジスタを用いることができ、ワイヤードOR接続した
場合等、高速動作、低消費電流が実現できる。
トランジスタにより構成した可変プルアップ抵抗をIC
内部に設けたため、外付けのプルアップ抵抗が不要にな
り、部品点数の低減によるコスト低減等の効果が得られ
る。また、出力端子の電位に応じてプルアップ抵抗値を
変えるように構成したため、オン抵抗の小さい出力トラ
ンジスタを用いることができ、ワイヤードOR接続した
場合等、高速動作、低消費電流が実現できる。
【図1】本発明の一実施例に係るICの出力回路の構成
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図2】一従来例に係るICの出力回路の構成を示す回
路図である。
路図である。
10,12 出力端子 N1,N2 出力トランジスタ P11,P12,P21,P22 プルアップ用トラン
ジスタ G1,G2 インバータ
ジスタ G1,G2 インバータ
Claims (1)
- 【請求項1】 IC内部に設けられ出力電極がICの出
力端子−接地電位間に接続された複数の出力トランジス
タを有する出力回路において、 出力トランジスタと逆の論理でオン/オフしかつオン時
には当該出力トランジスタを電源にプルアップする第1
のプルアップ用トランジスタと、 出力端子の電位が低い場合にオフし高い場合にオンする
第2のプルアップ用トランジスタとを、 IC内部に設けられる複数の出力トランジスタのうち少
なくとも2個にそれぞれ設けかつIC内部に内蔵させた
ことを特徴とする出力回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4251211A JPH06104732A (ja) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | Icの出力回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4251211A JPH06104732A (ja) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | Icの出力回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06104732A true JPH06104732A (ja) | 1994-04-15 |
Family
ID=17219356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4251211A Pending JPH06104732A (ja) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | Icの出力回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06104732A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08251000A (ja) * | 1995-03-13 | 1996-09-27 | Nec Corp | バスドライバ及びバス伝送システム |
| US6633469B2 (en) | 2000-03-14 | 2003-10-14 | Nec Electronics Corporation | Power semiconductor circuit |
| JP2009081639A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Denso Corp | 論理レベル出力集積回路 |
-
1992
- 1992-09-21 JP JP4251211A patent/JPH06104732A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08251000A (ja) * | 1995-03-13 | 1996-09-27 | Nec Corp | バスドライバ及びバス伝送システム |
| US6633469B2 (en) | 2000-03-14 | 2003-10-14 | Nec Electronics Corporation | Power semiconductor circuit |
| JP2009081639A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Denso Corp | 論理レベル出力集積回路 |
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