JPH0786525A - Cmos出力回路及びそれを用いた半導体集積回路 - Google Patents

Cmos出力回路及びそれを用いた半導体集積回路

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JPH0786525A
JPH0786525A JP5177510A JP17751093A JPH0786525A JP H0786525 A JPH0786525 A JP H0786525A JP 5177510 A JP5177510 A JP 5177510A JP 17751093 A JP17751093 A JP 17751093A JP H0786525 A JPH0786525 A JP H0786525A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 出力端に電源電圧より高い電圧が印加された
としても、過電流が生ずることのないCMOS出力回路
を提供する。 【構成】 pチャネルMOSトランジスタPMOSの基
板電位を電源から抵抗Rを介して与える。抵抗Rの抵抗
値は、出力端OUTの電位が電源電位VDDより高くなっ
ても、pチャネルMOSトランジスタPMOSのドレイ
ンと基板との間の寄生ダイオードD2 及び抵抗Rを通る
過電流が発生しない程度に、大きく設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CMOS出力回路及び
それを用いた半導体集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】図4
は、従来の半導体集積回路において用いられているCM
OS出力回路の回路図である。図4において、PMOS
はpチャネルMOSトランジスタであり、NMOSはn
チャネルMOSトランジスタであり、INは内部回路か
らの信号入力端であり、OUTは外部への信号出力端で
あり、VDDは電源電圧である。
【0003】図示されている様に、PMOS及びNMO
Sでは、ソース−基板間及びドレイン−基板間に寄生ダ
イオード(pn接合)D1 ,D2 ,D3 ,D4 が存在す
る。このため、PMOSでは基板を電源に接続し、NM
OSでは基板をグラウンドに接続し、実際の使用時に寄
生ダイオードD1 ,D2 ,D3 ,D4 が逆バイアスされ
る様にして、これら寄生ダイオードを電流が流れない様
にしている。
【0004】ところで、半導体集積回路においては、該
集積回路を複数の半導体回路ブロックに分け、各ブロッ
ク毎に独立の電源を用いて個別電源制御する場合があ
る。この様な個別電源制御において、図5に示す様に、
異なる半導体回路ブロックA,BのCMOS出力回路の
出力端どうしを互いに接続し入出力共通端として利用す
る場合にあっては、一方のブロックAがハイレベル(電
源電圧VDDA )を出力中に他方のブロックBの電源電圧
DDB が0[V]となった場合には、出力電圧がブロッ
クBの電源電圧より高くなるので、ブロックBの寄生ダ
イオードD2 がONし、図中矢印Fで示す様な経路で過
電流が流れ、回路を損傷するおそれがある。
【0005】この様なことは、個別電源制御以外の場合
であっても、電源電圧が0[V]またはそれに近い時
に、何らかの原因でCMOS出力回路の出力端に電圧が
印加されれば、同様に生じ得る。
【0006】そこで、本発明は、以上の様な従来技術の
問題点に鑑み、出力端に電源電圧より高い電圧が印加さ
れたとしても、過電流が生ずることのないCMOS出力
回路を提供することを目的とするものである。
【0007】また、本発明は、この様なCMOS出力回
路を用いた半導体集積回路を提供することをも目的とし
ている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、以上の
如き目的を達成するものとして、pチャネルMOSトラ
ンジスタの基板電位を電源から抵抗を介して与える様に
してなることを特徴とする、CMOS出力回路、が提供
される。
【0009】また、本発明によれば、以上の如き目的を
達成するものとして、個別電源により駆動される複数の
半導体回路ブロックを有し、該半導体回路ブロックのう
ちの少なくとも1つがCMOS出力回路を有し、且つ該
CMOS出力回路の出力端が他の半導体回路ブロックと
接続されている半導体集積回路において、前記CMOS
出力回路のpチャネルMOSトランジスタの基板電位を
当該CMOS出力回路の属する半導体回路ブロックの電
源から抵抗を介して与える様にしてなることを特徴とす
る、半導体集積回路、が提供される。
【0010】以上本発明においては、前記抵抗の抵抗値
は、出力端の電位が電源電位より高くなっても、前記p
チャネルMOSトランジスタのドレインと基板との間の
寄生ダイオード及び前記抵抗を通る過電流が発生しない
程度に、大きく設定されているのが好ましい。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の具体的実
施例を説明する。
【0012】図1は本発明によるCMOS出力回路の一
実施例を示す回路図である。図1において、PMOSは
pチャネルMOSトランジスタであり、NMOSはnチ
ャネルMOSトランジスタであり、INは内部回路から
の信号入力端であり、OUTは外部への信号出力端であ
り、VDDは電源電圧である。D1 はPMOSのソース−
基板間の寄生ダイオードであり、D2 はPMOSのドレ
イン−基板間の寄生ダイオードであり、D3 はNMOS
のドレイン−基板間の寄生ダイオードであり、D4 はN
MOSのソース−基板間の寄生ダイオードである。
【0013】本実施例では、PMOSの基板を抵抗Rを
介して電源に接続しており、NMOSの基板をグラウン
ドに接続している。このため、通常の動作時には寄生ダ
イオードD1 ,D2 ,D3 ,D4 が逆バイアスされる。
【0014】図2は、本実施例によるCMOS出力回路
の出力特性を示すグラフであり、縦軸に出力電流(I
OUT )をとり、横軸に出力電圧(VOUT )−電源電圧
(VDD)をとっている。Xは本発明実施例の特性を示す
ものであり、Yは比較のための図4に示される従来のC
MOS出力回路の特性を示すものである。図2から分か
る様に、VOUT −VDDが寄生ダイオードD2 の順方向O
N電圧VF よりも大きくなると、従来のものではインピ
ーダンスが低下して上記図5に関し説明した様な過電流
が流れるのに対し、本発明実施例ではこの様なことがな
く、高抵抗値の抵抗Rの存在に基づきインピーダンスが
低下せず、寄生ダイオードD2 を通る過電流が流れるこ
とはない。
【0015】上記抵抗Rの抵抗値は、出力端の電圧V
OUT が電源電圧VDDより高くなっても、寄生ダイオード
2 及び抵抗Rを通る過電流が発生しない程度に、大き
く設定するのが好ましい。例えば、電源電圧VDDが5
[V]であって、1[μA]の以上の過電流を防止する
場合には、5[MΩ]以上の抵抗値とする。
【0016】図3は、以上の様な実施例のCMOS出力
回路を有する半導体回路ブロックを複数用いた半導体集
積回路を示す回路図である。ここでは、2つのブロック
A,Bが用いられており、各ブロックA,BのCMOS
出力回路の出力端どうしを互いに接続し入出力共通端と
して利用している。
【0017】図3において、ブロックAがVF より大き
なハイレベル(電源電圧VDDA )を出力中に他方のブロ
ックBの電源電圧VDDB が何らかの原因で0[V]とな
った場合でも、ブロックBの寄生ダイオードD2 及び抵
抗Rを通って矢印fで示す様な経路で流れる電流は、図
2にXで示される特性により、過大となることはなく許
容値の範囲内である。従って、回路を損傷することがな
い。
【0018】個別電源制御以外の場合であっても、電源
電圧が0[V]またはそれに近い時に何らかの原因でC
MOS出力回路の出力端に電圧が印加されれば同様に寄
生ダイオードD2 を通って電流が流れるが、抵抗Rが存
在するので電流値は過大となることはない。
【0019】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、CMOS出力回路のpチャネルMOSトランジス
タの基板電位を電源から抵抗を介して与えているので、
出力電圧が電源電圧より高くなっても過電流が生ずるの
を防止することができる。かくして、本発明のCMOS
出力回路の個別電源制御される半導体集積回路に適用す
ることにより、各種原因による過電流の発生を防止して
集積回路の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるCMOS出力回路の一実施例を示
す回路図である。
【図2】図1のCMOS出力回路の出力特性を示すグラ
フである。
【図3】図1のCMOS出力回路を各半導体回路ブロッ
クに有する半導体集積回路を示す回路図である。
【図4】従来のCMOS出力回路の回路図である。
【図5】図4のCMOS出力回路を各半導体回路ブロッ
クに有する半導体集積回路を示す回路図である。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 pチャネルMOSトランジスタの基板電
    位を電源から抵抗を介して与える様にしてなることを特
    徴とする、CMOS出力回路。
  2. 【請求項2】 前記抵抗の抵抗値は、出力端の電位が電
    源電位より高くなっても、前記pチャネルMOSトラン
    ジスタのドレインと基板との間の寄生ダイオード及び前
    記抵抗を通る過電流が発生しない程度に、大きく設定さ
    れていることを特徴とする、請求項1に記載のCMOS
    出力回路。
  3. 【請求項3】 個別電源により駆動される複数の半導体
    回路ブロックを有し、該半導体回路ブロックのうちの少
    なくとも1つがCMOS出力回路を有し、且つ該CMO
    S出力回路の出力端が他の半導体回路ブロックと接続さ
    れている半導体集積回路において、前記CMOS出力回
    路のpチャネルMOSトランジスタの基板電位を当該C
    MOS出力回路の属する半導体回路ブロックの電源から
    抵抗を介して与える様にしてなることを特徴とする、半
    導体集積回路。
  4. 【請求項4】 前記半導体回路ブロックのうちの少なく
    とも2つがCMOS出力回路を有し、これら2つのCM
    OS出力回路の出力端どうしが接続されていることを特
    徴とする、請求項3に記載の半導体集積回路。
  5. 【請求項5】 前記抵抗の抵抗値は、前記CMOS出力
    回路の出力端の電位が当該CMOS出力回路の属する半
    導体回路ブロックの電源電位より高くなっても、前記p
    チャネルMOSトランジスタのドレインと基板との間の
    寄生ダイオード及び前記抵抗を通る過電流が発生しない
    程度に、大きく設定されていることを特徴とする、請求
    項3または4に記載の半導体集積回路。
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