JPH0622320B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH0622320B2 JPH0622320B2 JP60266408A JP26640885A JPH0622320B2 JP H0622320 B2 JPH0622320 B2 JP H0622320B2 JP 60266408 A JP60266408 A JP 60266408A JP 26640885 A JP26640885 A JP 26640885A JP H0622320 B2 JPH0622320 B2 JP H0622320B2
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- misfet
- electrode
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 21
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
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- Electronic Switches (AREA)
- Logic Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置に関し、特に相補型MISFETで
構成された入力及び電源の兼用端子周辺の半導体装置に
関する。
構成された入力及び電源の兼用端子周辺の半導体装置に
関する。
従来、入力及び電源の兼用端子周辺の半導体装置は、第
3図に示すように、入力信号か、又は入力信号よりも高
電位の第1の電源電圧VPPが印加される入力端子1と、
入力信号を受信するための入力回路2と、第1の電源電
圧VPPを出力する出力端子3と、ドレイン電極が入力端
子1に接続されゲート電極が第1の信号端子4に接続さ
れソース電極が出力端子3に接続され基板電極が接地端
子に接続されるNチャネル・エンハンストメント型のM
ISFETQ1とを含んで構成される。
3図に示すように、入力信号か、又は入力信号よりも高
電位の第1の電源電圧VPPが印加される入力端子1と、
入力信号を受信するための入力回路2と、第1の電源電
圧VPPを出力する出力端子3と、ドレイン電極が入力端
子1に接続されゲート電極が第1の信号端子4に接続さ
れソース電極が出力端子3に接続され基板電極が接地端
子に接続されるNチャネル・エンハンストメント型のM
ISFETQ1とを含んで構成される。
第3図において、入力端子1に入力信号が印加された場
合は、入力回路2で入力信号を受信すると共に信号端子
4から低電位がMISFETQ1に供給されてMISF
ETQ1が非導通状態となり、入力端子1と出力端子3
とが電気的に遮断され、一方、入力端子1に第1の電源
電圧VPPが印加された場合には、信号端子4からチャー
ジポンプ等で昇圧された高電圧がMISFETQ1に印
加されてMISFETQ1が導通状態となり、入力端子
1と出力端子3とが電気的に接続され、出力端子3から
第1の電源電圧VPPが出力される。
合は、入力回路2で入力信号を受信すると共に信号端子
4から低電位がMISFETQ1に供給されてMISF
ETQ1が非導通状態となり、入力端子1と出力端子3
とが電気的に遮断され、一方、入力端子1に第1の電源
電圧VPPが印加された場合には、信号端子4からチャー
ジポンプ等で昇圧された高電圧がMISFETQ1に印
加されてMISFETQ1が導通状態となり、入力端子
1と出力端子3とが電気的に接続され、出力端子3から
第1の電源電圧VPPが出力される。
上述した従来の半導体装置は、バックゲートバイアスが
印加されたMISFETを介して出力端子に接続された
負荷に電流を供給し、しかもこのMISFETでの電圧
降下をできるだけ小さくするために、MISFETのチ
ャネル幅を非常に大きく設定する必要があり、占有面積
が大きくなるという問題点があり、更に、MISFET
のゲート電位を昇圧するためのチャージポンプも非常に
大きな占有面積を占めるという問題点がある。
印加されたMISFETを介して出力端子に接続された
負荷に電流を供給し、しかもこのMISFETでの電圧
降下をできるだけ小さくするために、MISFETのチ
ャネル幅を非常に大きく設定する必要があり、占有面積
が大きくなるという問題点があり、更に、MISFET
のゲート電位を昇圧するためのチャージポンプも非常に
大きな占有面積を占めるという問題点がある。
本発明の目的は、入力及び電源兼用端子の周辺回路を小
さな占有面積で形成できる半導体装置を提供することに
ある。
さな占有面積で形成できる半導体装置を提供することに
ある。
本第1の発明の半導体装置は、入力信号又は該入力信号
とは異なる電位の第1の電源電圧のいずれか一方が印加
される入力端子と、前記入力信号を受信する入力回路
と、前記第1の電源電圧を出力する出力端子と、ドレイ
ン電極が前記入力端子に接続されゲート電極が第1の信
号端子に接続され基板電極が接地端子に接続される一導
電型のチャネルを有するエンハンストメント型の第1の
MISFETと、ドレイン電極が第2の電源電圧供給端
子に接続されゲート電極が第2の信号端子に接続されソ
ース電極が前記第1のMISFETのソース電極に接続
され基板電極が接地端子に接続される前記第1のMIS
FETと同一導電型のチャネルを有するテプレション型
の第2のMISFETと、ドレイン電極が前記出力端子
に接続されゲート電極が前記第2の電源電圧供給端子か
前記第2の信号端子か若くは第3の信号端子のいずれか
1つに接続されソース電極が前記入力端子に接続され基
板電極が前記第1のMISFETのソース電極に接続さ
れる前記第1のMISFETと逆導電型のチャネルを有
するエンハンストメント型の第3のMISFETとを含
んで構成される。
とは異なる電位の第1の電源電圧のいずれか一方が印加
される入力端子と、前記入力信号を受信する入力回路
と、前記第1の電源電圧を出力する出力端子と、ドレイ
ン電極が前記入力端子に接続されゲート電極が第1の信
号端子に接続され基板電極が接地端子に接続される一導
電型のチャネルを有するエンハンストメント型の第1の
MISFETと、ドレイン電極が第2の電源電圧供給端
子に接続されゲート電極が第2の信号端子に接続されソ
ース電極が前記第1のMISFETのソース電極に接続
され基板電極が接地端子に接続される前記第1のMIS
FETと同一導電型のチャネルを有するテプレション型
の第2のMISFETと、ドレイン電極が前記出力端子
に接続されゲート電極が前記第2の電源電圧供給端子か
前記第2の信号端子か若くは第3の信号端子のいずれか
1つに接続されソース電極が前記入力端子に接続され基
板電極が前記第1のMISFETのソース電極に接続さ
れる前記第1のMISFETと逆導電型のチャネルを有
するエンハンストメント型の第3のMISFETとを含
んで構成される。
本第2の発明の半導体装置は、入力信号又は該入力信号
とは異なる電位の第1の電源電圧のいずれか一方が印加
される入力端子と、前記入力信号を受信する入力回路
と、前記第1の電源電圧を出力する出力端子と、ドレイ
ン電極が前記入力端子に接続されゲート電極が第1の信
号端子に接続され基板電極が接地端子に接続される一導
電型のチャネルを有するエンハンストメント型の第1の
MISFETと、ドレイン電極が第2の電源電圧供給端
子に接続されゲート電極が第2の信号端子に接続されソ
ース電極が前記第1のMISFETのソース電極に接続
され基板電極が接地端子に接続される前記第1のMIS
FETと同一導電型のチャネルを有するデプレション型
の第2のMISFETと、ドレイン電極が前記出力端子
に接続されゲート電極が前記第2の電源電圧供給端子か
前記第2の信号端子か若くは第3の信号端子のいずれか
1つに接続されソース電極が前記入力端子に接続され基
板電極が前記第1のMISFETのソース電極に接続さ
れる前記第1のMISFETと逆導電型のチャネルを有
するエンハンストメント型の第3のMISFETと、ド
レイン電極が前記第2の電源電圧供給端子に接続されゲ
ート電極が前記第2の信号端子に接続されソース電極が
前記出力端子に接続され基板電極が接地端子に接続され
る前記第1のMISFETと同一導電型のチャネルを有
するテプレション型の第4のMISFETとを含んで構
成される。
とは異なる電位の第1の電源電圧のいずれか一方が印加
される入力端子と、前記入力信号を受信する入力回路
と、前記第1の電源電圧を出力する出力端子と、ドレイ
ン電極が前記入力端子に接続されゲート電極が第1の信
号端子に接続され基板電極が接地端子に接続される一導
電型のチャネルを有するエンハンストメント型の第1の
MISFETと、ドレイン電極が第2の電源電圧供給端
子に接続されゲート電極が第2の信号端子に接続されソ
ース電極が前記第1のMISFETのソース電極に接続
され基板電極が接地端子に接続される前記第1のMIS
FETと同一導電型のチャネルを有するデプレション型
の第2のMISFETと、ドレイン電極が前記出力端子
に接続されゲート電極が前記第2の電源電圧供給端子か
前記第2の信号端子か若くは第3の信号端子のいずれか
1つに接続されソース電極が前記入力端子に接続され基
板電極が前記第1のMISFETのソース電極に接続さ
れる前記第1のMISFETと逆導電型のチャネルを有
するエンハンストメント型の第3のMISFETと、ド
レイン電極が前記第2の電源電圧供給端子に接続されゲ
ート電極が前記第2の信号端子に接続されソース電極が
前記出力端子に接続され基板電極が接地端子に接続され
る前記第1のMISFETと同一導電型のチャネルを有
するテプレション型の第4のMISFETとを含んで構
成される。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第1図は本第1の発明の一実施例を示す回路図である。
第1図に示すように、半導体装置は入力信号又は入力信
号よりも高電位の第1の電源電圧VPPのいずれか一方が
印加される入力端子1と、入力信号を受信するための入
力回路2と、第1の電源電圧VPPを出力する出力端子3
と、ドレイン電極が入力端子1に接続されゲート電極が
第1の信号端子4に接続され基板電極が接地端子に接続
されるNチャネル・エンハンストメント型の第1のMI
SFETQ1と、ドレイン電極が第2の電源電圧+VCC
の供給端子に接続されゲート電極が第2の信号端子5に
接続されソース電極がMISFETQ1のソース電極に
接続され基板電極が接地端子に接続されるNチャネル・
デプレション型の第2のMISFETQ2と、ドレイン
電極が出力端子3に接続されゲート電極が第3の信号端
子6に接続されソース電極が入力端子1に接続され基板
電極がMISFETQ1のソース電極に接続されるPチ
ャネル・エンハンストメント型の第3のMISFETQ
3とを含んで構成される。
号よりも高電位の第1の電源電圧VPPのいずれか一方が
印加される入力端子1と、入力信号を受信するための入
力回路2と、第1の電源電圧VPPを出力する出力端子3
と、ドレイン電極が入力端子1に接続されゲート電極が
第1の信号端子4に接続され基板電極が接地端子に接続
されるNチャネル・エンハンストメント型の第1のMI
SFETQ1と、ドレイン電極が第2の電源電圧+VCC
の供給端子に接続されゲート電極が第2の信号端子5に
接続されソース電極がMISFETQ1のソース電極に
接続され基板電極が接地端子に接続されるNチャネル・
デプレション型の第2のMISFETQ2と、ドレイン
電極が出力端子3に接続されゲート電極が第3の信号端
子6に接続されソース電極が入力端子1に接続され基板
電極がMISFETQ1のソース電極に接続されるPチ
ャネル・エンハンストメント型の第3のMISFETQ
3とを含んで構成される。
第1図において、入力端子1に入力信号が印加されてい
る場合、入力回路2で入力信号を受信すると共に、第3
の信号端子6から高電位がMISFETQ3に印加さ
れ、MISFETQ3が非導通状態になり入力端子1と
出力端子3とが電気的に遮断される。又、第1の信号端
子4から低電位がMISFETQ1に印加され、MIS
FETQ1が非導通状態になると共に、第2の信号端子
5からMISFETQ2に高電位が印加されて、MIS
FETQ2が導通状態となりMISFETQ3の基板電
極が第2の電源電圧+VCCと等しい電位となり、接地電
位と第2の電源電圧+VCCの間で変化する入力信号が入
力端子1に印加されてもMISFETQ3のソース電極
(P+拡散層)が順方向バイアスされることはない。
る場合、入力回路2で入力信号を受信すると共に、第3
の信号端子6から高電位がMISFETQ3に印加さ
れ、MISFETQ3が非導通状態になり入力端子1と
出力端子3とが電気的に遮断される。又、第1の信号端
子4から低電位がMISFETQ1に印加され、MIS
FETQ1が非導通状態になると共に、第2の信号端子
5からMISFETQ2に高電位が印加されて、MIS
FETQ2が導通状態となりMISFETQ3の基板電
極が第2の電源電圧+VCCと等しい電位となり、接地電
位と第2の電源電圧+VCCの間で変化する入力信号が入
力端子1に印加されてもMISFETQ3のソース電極
(P+拡散層)が順方向バイアスされることはない。
次に、出力端子3から入力端子1に印加された第1の電
源電圧VPPを出力する場合は、第3の信号端子6から低
電位がMISFETQ3に印加され、MISFETQ3
が導通状態となり入力端子1と出力端子3とが電気的に
接続されると共に、第1の信号端子4からチャージポン
プ等で昇圧された高電圧がMISFETQ1に印加され
てMISFETQ1が導通状態となり、第2の信号端子
5から低電位がMISFETQ2に印加され、MISF
ETQ2が非導通状態となりMISFETQ3の基板電
極が第1の電源電圧VPPと等しい電位になる。
源電圧VPPを出力する場合は、第3の信号端子6から低
電位がMISFETQ3に印加され、MISFETQ3
が導通状態となり入力端子1と出力端子3とが電気的に
接続されると共に、第1の信号端子4からチャージポン
プ等で昇圧された高電圧がMISFETQ1に印加され
てMISFETQ1が導通状態となり、第2の信号端子
5から低電位がMISFETQ2に印加され、MISF
ETQ2が非導通状態となりMISFETQ3の基板電
極が第1の電源電圧VPPと等しい電位になる。
ここで、MISFETQ3はPチャネル型であるためバ
ックゲートバイアスも印加されず高い電流増幅率で動作
するためMISFETQ3の占める占有面積は非常に小
さくなる。
ックゲートバイアスも印加されず高い電流増幅率で動作
するためMISFETQ3の占める占有面積は非常に小
さくなる。
更に、バックゲートバイアスが印加されるMISFET
Q1を介して負荷電流を供給する必要がないためMIS
FETQ1の占める占有面積も非常に小さくすることが
できると共に、MISFETQ1のゲート電位を昇圧す
るためのチャージポンプも小さな占有面積で形成でき
る。
Q1を介して負荷電流を供給する必要がないためMIS
FETQ1の占める占有面積も非常に小さくすることが
できると共に、MISFETQ1のゲート電位を昇圧す
るためのチャージポンプも小さな占有面積で形成でき
る。
以上の説明は、MISFETQ3のゲート電極に、信号
端子6から第3の信号を入力してその導通状態を制御す
る例について述べたが、これ迄の説明から明らかなよう
に、第3の信号と第2の信号とは同相信号であるので、
第3の信号に換えて第2の信号をMISFETQ3のゲ
ート電極に入力するように構成すれば、より少ない信号
で上述したと同様の効果が得られる。
端子6から第3の信号を入力してその導通状態を制御す
る例について述べたが、これ迄の説明から明らかなよう
に、第3の信号と第2の信号とは同相信号であるので、
第3の信号に換えて第2の信号をMISFETQ3のゲ
ート電極に入力するように構成すれば、より少ない信号
で上述したと同様の効果が得られる。
又、MISFETQ3のゲート電極に、直流の第2の電
源電圧VCCを与えるように構成することによっても、回
路の動作制御に必要な信号を減らすことができる。すな
わち、この構成で入力端子1に第1の電源電圧VPPが印
加された場合、つまりMISFETQ3のソース電極に
電圧VPPが与えられゲート電極に電圧VCCが与えられた
場合を考える。このとき、第1の電源電圧VPPが第2の
電源電圧VCCに対して、VPP≧VCC+|VTP|(但し、
VTPは、MISFETQ3のしきい値電圧)を満足する
ような電圧であれば、良く知られているように、MIS
FETQ3にはチャネルが形成されこのFETは導通状
態となる。つまり、MISFETQ3は、入力端子1へ
の第1の電源電圧VPPの印加に伴って自動的に導通状態
となり、出力端子3から電圧VPPが出力される。一方、
入力端子1に第1の信号が入力されているとき、その振
幅は前述したように接地電位と第2の電源電圧VCCとの
間にあるので、MISFETQ3のソース電極の電圧は
最大でもVCCを越えることはない。従って、上式から明
かなように、MISFETQ3が導通することはなく入
力端子1と出力端子3との間は遮断される。このように
して、第3の信号を不要にすることができる。
源電圧VCCを与えるように構成することによっても、回
路の動作制御に必要な信号を減らすことができる。すな
わち、この構成で入力端子1に第1の電源電圧VPPが印
加された場合、つまりMISFETQ3のソース電極に
電圧VPPが与えられゲート電極に電圧VCCが与えられた
場合を考える。このとき、第1の電源電圧VPPが第2の
電源電圧VCCに対して、VPP≧VCC+|VTP|(但し、
VTPは、MISFETQ3のしきい値電圧)を満足する
ような電圧であれば、良く知られているように、MIS
FETQ3にはチャネルが形成されこのFETは導通状
態となる。つまり、MISFETQ3は、入力端子1へ
の第1の電源電圧VPPの印加に伴って自動的に導通状態
となり、出力端子3から電圧VPPが出力される。一方、
入力端子1に第1の信号が入力されているとき、その振
幅は前述したように接地電位と第2の電源電圧VCCとの
間にあるので、MISFETQ3のソース電極の電圧は
最大でもVCCを越えることはない。従って、上式から明
かなように、MISFETQ3が導通することはなく入
力端子1と出力端子3との間は遮断される。このように
して、第3の信号を不要にすることができる。
第2図に示す実施例は、上述した第1の発明の半導体装
置にドレイン電極が第2の電源電圧+VCCの供給端子に
接続されゲート電極が第2の信号端子5に接続されソー
ス電極が出力端子3に接続され基板電極が接地端子に接
続されるNチャネル・デプレション型の第4のMISF
ETQ4を追加を追加接続した回路である。
置にドレイン電極が第2の電源電圧+VCCの供給端子に
接続されゲート電極が第2の信号端子5に接続されソー
ス電極が出力端子3に接続され基板電極が接地端子に接
続されるNチャネル・デプレション型の第4のMISF
ETQ4を追加を追加接続した回路である。
第2図に示すえように、MISFETQ4を追加するこ
とにより、入力端子1に入力信号が印加されている期
間、第2の信号端子5から高電位がMISFETQ4に
印加されMISFETQ4が導通状態となるため、入力
端子1と出力端子3とを電気的に遮断すると共に出力端
子3から第2の電源電圧+VCCを出力することができ
る。
とにより、入力端子1に入力信号が印加されている期
間、第2の信号端子5から高電位がMISFETQ4に
印加されMISFETQ4が導通状態となるため、入力
端子1と出力端子3とを電気的に遮断すると共に出力端
子3から第2の電源電圧+VCCを出力することができ
る。
以上説明したように本発明の半導体装置は、入力及び電
源兼用端子の周辺回路において、負荷電流をバックゲー
トバイアスが印加されず高い電流増幅率で動作する導電
チャネル型のMISFETを介して供給することによ
り、周辺回路を小さな占有面積で形成できるという効果
がある。
源兼用端子の周辺回路において、負荷電流をバックゲー
トバイアスが印加されず高い電流増幅率で動作する導電
チャネル型のMISFETを介して供給することによ
り、周辺回路を小さな占有面積で形成できるという効果
がある。
第1図は本第1の発明の一実施例の回路図、第2図は本
第2の発明の一実施例の回路図、第3図は従来の半導体
装置の一例の回路図である。 1……入力端子、2……入力回路、3……出力端子、
4,5,6……信号端子。
第2の発明の一実施例の回路図、第3図は従来の半導体
装置の一例の回路図である。 1……入力端子、2……入力回路、3……出力端子、
4,5,6……信号端子。
Claims (2)
- 【請求項1】入力信号又は該入力信号とは異なる電位の
第1の電源電圧のいずれか一方が印加される入力端子
と、 前記入力信号を受信する入力回路と、 前記第1の電源電圧を出力する出力端子と、 ドレイン電極が前記入力端子に接続されゲート電極が第
1の信号端子に接続され基板電極が接地端子に接続され
る一導電型のチャネルを有するエンハンストメント型の
第1のMISFETと、 ドレイン電極が第2の電源電圧供給端子に接続されゲー
ト電極が第2の信号端子に接続されソース電極が前記第
1のMISFETのソース電極に接続され基板電極が接
地端子に接続される前記第1のMISFETと同一導電
型のチャネルを有するデプレション型の第2のMISF
ETと、 ドレイン電極が前記出力端子に接続されゲート電極が前
記第2の電源電圧供給端子か前記第2の信号端子か若く
は第3の信号端子のいずれか1つに接続されソース電極
が前記入力端子に接続され基板電極が前記第1のMIS
FETのソース電極に接続される前記第1のMISFE
Tと逆導電型のチャネルを有するエンハンストメント型
の第3のMISFETとを含むことを特徴とする半導体
装置。 - 【請求項2】入力信号又は該入力信号とは異なる電位の
第1の電源電圧のいずれか一方が印加される入力端子
と、 前記入力信号を受信する入力回路と、 前記第1の電源電圧を出力する出力端子と、 ドレイン電極が前記入力端子に接続されゲート電極が第
1の信号端子に接続され基板電極が接地端子に接続され
る一導電型のチャネルを有するエンハンストメント型の
第1のMISFETと、 ドレイン電極が第2の電源電圧供給端子に接続されゲー
ト電極が第2の信号端子に接続されソース電極が前記第
1のMISFETのソース電極に接続され基板電極が接
地端子に接続される前記第1のMISFETと同一導電
型のチャネルを有するデプレション型の第2のMISF
ETと、 ドレイン電極が前記出力端子に接続されゲート電極が前
記第2の電源電圧供給端子か前記第2の信号端子か若く
は第3の信号端子のいずれか1つに接続されソース電極
が前記入力端子に接続され基板電極が前記第1のMIS
FETのソース電極に接続される前記第1のMISFE
Tと逆導電型のチャネルを有するエンハンストメント型
の第3のMISFETと、 ドレイン電極が前記第2の電源電圧供給端子に接続され
ゲート電極が前記第2の信号端子に接続されソース電極
が前期出力端子に接続され基板電極が接地端子に接続さ
れる前記第1のMISFETと同一導電型のチャネルを
有するデプレション型の第4のMISFETとを含むこ
とを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60266408A JPH0622320B2 (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60266408A JPH0622320B2 (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62125711A JPS62125711A (ja) | 1987-06-08 |
| JPH0622320B2 true JPH0622320B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=17430516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60266408A Expired - Lifetime JPH0622320B2 (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0622320B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2570591B2 (ja) * | 1993-09-16 | 1997-01-08 | 日本電気株式会社 | トランジスタ回路 |
| RU2011153689A (ru) * | 2009-06-03 | 2013-07-20 | Шарп Кабусики Кайся | Устройство отображения |
-
1985
- 1985-11-26 JP JP60266408A patent/JPH0622320B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62125711A (ja) | 1987-06-08 |
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