JPH10190436A - 出力バッファ回路 - Google Patents

出力バッファ回路

Info

Publication number
JPH10190436A
JPH10190436A JP8345402A JP34540296A JPH10190436A JP H10190436 A JPH10190436 A JP H10190436A JP 8345402 A JP8345402 A JP 8345402A JP 34540296 A JP34540296 A JP 34540296A JP H10190436 A JPH10190436 A JP H10190436A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate
mos transistor
type mos
output buffer
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP8345402A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3570596B2 (ja
Inventor
Takehisa Sato
藤 武 久 佐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP34540296A priority Critical patent/JP3570596B2/ja
Publication of JPH10190436A publication Critical patent/JPH10190436A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3570596B2 publication Critical patent/JP3570596B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体装置の出力バッファの伝搬遅延時間を増
大させることなく、スイッチングノイズを低減すること
ができる出力バッファ回路を提供すること。 【解決手段】内部信号に応じて、出力バッファのPMO
Sのゲートが緩やかにディスチャージされる、または、
出力バッファのNMOSのゲートが緩やかにチャージア
ップされるときに、出力バッファのPMOSまたはNM
OSのゲート・ソース間電圧の絶対値が、そのしきい値
電圧の絶対値に到達したことを検出し、出力バッファの
PMOSまたはNMOSのゲート・ソース間電圧の絶対
値が、そのしきい値電圧に到達したことが検出されるま
での間、ディスチャージ回路またはチャージアップ回路
によって、駆動回路と並列に、出力バッファのPMOS
のゲートを高速にディスチャージする、または、出力バ
ッファのNMOSのゲートを高速にチャージアップする
ことにより、上記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の出力
バッファの出力の変化により、インダクタンス成分に起
因して発生するスイッチングノイズを低減することがで
きる出力バッファ回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体装置は、一般的に、例えばボンデ
ィングワイヤにより、半導体チップのIO(入出力)パ
ッドをリードフレームに接続した後、パッケージ等に封
止したもので、プリント基板等に実装されて使用され
る。従って、半導体チップの内部回路から出力された信
号(以下、内部信号という)は、まず、出力バッファ回
路により駆動され、上述するIOパッド、ボンディング
ワイヤ、リードフレーム、プリント基板の配線等を経由
して外部に伝達される。
【0003】すなわち、出力バッファ回路により、IO
パッド、ボンディングワイヤ、リードフレーム、プリン
ト基板の配線等を経由し、半導体装置の内部電源から外
部負荷の容量成分をチャージアップしてハイレベルを出
力し、これとは逆に、外部負荷の容量成分にチャージア
ップされた電荷を、プリント基板の配線、リードフレー
ム、ボンディングワイヤ、IOパッド等を経由し、半導
体チップの内部グランドにディスチャージしてローレベ
ルを出力している。
【0004】以下、従来の出力バッファ回路の構造と、
その問題点について説明する。図4は、従来の出力バッ
ファ回路の一例の構成回路図である。図示例の出力バッ
ファ回路52は、CMOS構造の半導体装置の出力バッ
ファ回路の一例を示すもので、内部信号に応じて、出力
パッド22に接続された外部負荷の容量成分Cを駆動す
る出力バッファ12と、この出力バッファ12を各々駆
動する駆動回路54a,54bとを有する。
【0005】ここで、出力バッファ12は、内部信号N
2に応じて、容量成分CをチャージアップするP型MO
Sトランジスタ(以下、PMOSという)24と、内部
信号N3に応じて、容量成分CをディスチャージするN
型MOSトランジスタ(以下、NMOSという)26と
を有し、そのソースは、それぞれ内部電源Vddおよび内
部グランドVssに接続され、そのゲートは、それぞれ内
部信号N2およびN3に接続され、そのドレインは短絡
され出力パッド22に接続されている。
【0006】なお、内部電源Vddおよび内部グランドV
ssは、それぞれパッケージ(リードフレーム)の電源ピ
ンおよびグランドピンのインダクタンス成分L1 ,L2
を介して、半導体装置に供給される外部電源および外部
グランドに接続されている。
【0007】続いて、駆動回路54aは、内部信号N1
に応じて、出力バッファ12のPMOS24のゲートで
ある内部信号N2を駆動するインバータであって、PM
OS56およびNMOS58を有する。これらのPMO
S56およびNMOS58のソースは、それぞれ内部電
源Vddおよび内部グランドVssに接続され、そのゲート
は短絡されて内部信号N1に接続され、そのドレインは
短絡されて内部信号N2に接続されている。
【0008】また、駆動回路54bは、内部信号N1に
応じて、出力バッファ12のNMOS26のゲートであ
る内部信号N3を駆動するインバータであって、PMO
S60およびNMOS62を有する。これらのPMOS
60およびNMOS62のソースは、それぞれ内部電源
ddおよび内部グランドVssに接続され、そのゲートは
短絡されて内部信号N1に接続され、そのドレインは短
絡され内部信号N3に接続されている。
【0009】出力バッファ回路12においては、例えば
内部信号N1がハイレベルからローレベルに変化する
と、駆動回路54a,54bのインバータにより、内部
信号N2およびN3は、それぞれ反転されてローレベル
からハイレベルに変化し、出力バッファ12のPMOS
24およびNMOS26は、各々オフ状態およびオン状
態に変化する。すなわち、外部負荷の容量成分Cにチャ
ージアップされた電荷が、出力バッファ12のNMOS
26を介してディスチャージされる。
【0010】ところが、外部負荷の容量成分Cにチャー
ジアップされた電荷をディスチャージするときに、出力
バッファ12のNMOS26の抵抗値が急激に変化する
と、すなわち、大電流が急激に流れると、電源ピンやグ
ランドピンにはそれぞれインダクタンス成分L1 ,L2
が存在しているため、半導体装置の内部グランドVss
スイッチングノイズが発生して電位が上昇してしまい、
内部回路が誤動作する危険性があるという問題点があっ
た。
【0011】これとは逆に、内部信号N1がローレベル
からハイレベルに変化すると、出力バッファ12のPM
OS24およびNMOS26が各々オン状態およびオフ
状態に変化し、外部負荷の容量成分Cが出力バッファ1
2のPMOS24を介してチャージアップされる。この
とき、出力バッファ12のPMOS24の抵抗値が急激
に変化すると、半導体装置の内部電源Vddにスイッチン
グノイズが発生して電位が低下するという問題点があっ
た。
【0012】この問題点を解決するために、従来の出力
バッファ回路52においては、例えば出力バッファ12
を構成するPMOS24およびNMOS26の、オフ状
態からオン状態へ変化するときの抵抗値の変化が緩やか
になるように、駆動回路54aのNMOS58および駆
動回路54bのPMOS60の駆動能力を低下させ、例
えば内部信号N3の波形例が図5のグラフに示されるよ
うに、内部信号N2の立ち下がりおよび内部信号N3の
立ち上がりを緩やかに変化させていた。
【0013】しかしながら、上述するように、内部信号
N2の立ち下がりおよび内部信号N3の立ち上がりを緩
やかに変化させると、例えば内部信号N3の波形例が図
6のグラフに示されるように、内部信号N2の立ち下が
りおよび内部信号N3の立ち上がりを緩やかにした分だ
け、出力バッファ12のPMOS24およびNMOS2
6のしきい値電圧に到達するまでの時間が長くなるた
め、出力バッファ12の伝搬遅延時間が増大するという
問題点があった。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術に基づく問題点をかえりみて、半導体装置の出
力バッファの伝搬遅延時間を増大させることなく、その
スイッチングノイズを低減することができる出力バッフ
ァ回路を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく鋭意検討を行った結果、MOSトランジスタ
は、そのゲート電圧がしきい値電圧に到達するまではオ
ン状態とならず、ほとんど電流も流れないということに
着目し、例えば内部信号N3の波形例が図3のグラフに
示されるように、まず、出力バッファ12の伝搬遅延時
間が増大するのを防止するために、出力バッファ12を
構成するPMOS24およびNMOS26がオン状態と
なるしきい値電圧に到達するまでは、内部信号N2の立
ち下がりおよび内部信号N3の立ち上がりを急峻に変化
させ、続いて、しきい値電圧に到達した後は、オフ状態
からオン状態へ変化するときの抵抗値の変化が緩やかに
なるように、内部信号N2の立ち下がりおよび内部信号
N3の立ち上がりを緩やかに変化させることにより、上
記目的を達成することができることを見い出し、これに
基づいて本発明を完成させるに至った。
【0016】すなわち、上記目的を達成するために、本
発明は、ソースが電源に接続され、ドレインが出力パッ
ドに接続された出力バッファのP型MOSトランジスタ
と、内部信号に応じて、前記P型MOSトランジスタの
ゲートをチャージアップまたは緩やかにディスチャージ
する駆動回路と、この駆動回路により、前記P型MOS
トランジスタのゲートがディスチャージされるときに、
前記P型MOSトランジスタのゲート・ソース間電圧の
絶対値が、前記P型MOSトランジスタのしきい値電圧
の絶対値に到達したことを検出する制御回路と、この制
御回路により、前記P型MOSトランジスタのゲート・
ソース間電圧の絶対値が、前記P型MOSトランジスタ
のしきい値電圧に到達したことが検出されるまでの間、
前記駆動回路と並列に、前記P型MOSトランジスタの
ゲートを急峻にディスチャージするディスチャージ回路
とを有することを特徴とする出力バッファ回路を提供す
るものである。
【0017】また、本発明は、ソースがグランドに接続
され、ドレインが出力パッドに接続された出力バッファ
のN型MOSトランジスタと、内部信号に応じて、前記
N型MOSトランジスタのゲートをディスチャージまた
は緩やかにチャージアップする駆動回路と、この駆動回
路により、前記N型MOSトランジスタのゲートがチャ
ージアップされるときに、前記N型MOSトランジスタ
のゲート・ソース間電圧の絶対値が、前記N型MOSト
ランジスタのしきい値電圧の絶対値に到達したことを検
出する制御回路と、この制御回路により、前記N型MO
Sトランジスタのゲート・ソース間電圧の絶対値が、前
記N型MOSトランジスタのしきい値電圧に到達したこ
とが検出されるまでの間、前記駆動回路と並列に、前記
N型MOSトランジスタのゲートを急峻にチャージアッ
プするチャージアップ回路とを有することを特徴とする
出力バッファ回路を提供するものである。
【0018】さらに、本発明は、ソースが各々電源およ
びグランドに接続され、ドレインが短絡されて出力パッ
ドに接続された出力バッファのP型MOSトランジスタ
およびN型MOSトランジスタと、内部信号に応じて、
前記P型MOSトランジスタのゲートをチャージアップ
または緩やかにディスチャージする第1の駆動回路と、
この第1の駆動回路により、前記P型MOSトランジス
タのゲートがディスチャージされるときに、前記P型M
OSトランジスタのゲート・ソース間電圧の絶対値が、
前記P型MOSトランジスタのしきい値電圧の絶対値に
到達したことを検出する第1の制御回路と、この第1の
制御回路により、前記P型MOSトランジスタのゲート
・ソース間電圧の絶対値が、前記P型MOSトランジス
タのしきい値電圧に到達したことが検出されるまでの
間、前記第1の駆動回路と並列に、前記P型MOSトラ
ンジスタのゲートを急峻にディスチャージするディスチ
ャージ回路と、前記内部信号に応じて、前記N型MOS
トランジスタのゲートをディスチャージまたは緩やかに
チャージアップする第2の駆動回路と、この第2の駆動
回路により、前記N型MOSトランジスタのゲートがチ
ャージアップされるときに、前記N型MOSトランジス
タのゲート・ソース間電圧の絶対値が、前記N型MOS
トランジスタのしきい値電圧の絶対値に到達したことを
検出する第2の制御回路と、この第2の制御回路によ
り、前記N型MOSトランジスタのゲート・ソース間電
圧の絶対値が、前記N型MOSトランジスタのしきい値
電圧に到達したことが検出されるまでの間、前記第2の
駆動回路と並列に、前記N型MOSトランジスタのゲー
トを急峻にチャージアップするチャージアップ回路とを
有することを特徴とする出力バッファ回路を提供するも
のである。
【0019】
【発明の実施の形態】以下に、添付の図面に示す好適実
施例に基づいて、本発明の出力バッファ回路を詳細に説
明する。図1は、本発明の出力バッファ回路の一実施例
の構成回路図である。図示例の出力バッファ回路10
は、CMOS構造の半導体装置の出力バッファ回路の一
例を示すもので、出力バッファ12、駆動回路14a,
14b、制御回路16a,16b、ディスチャージ回路
18およびチャージアップ回路20を有する。
【0020】図示例の出力バッファ回路10において、
まず、出力バッファ12は、半導体装置の内部信号N
2,N3に応じて、出力パッド22に接続された外部負
荷の容量成分Cを駆動するもので、図示例においては、
内部信号N2に応じて、容量成分Cをチャージアップす
るP型MOSトランジスタ(以下、PMOSという)2
4と、内部信号N3に応じて、容量成分Cをディスチャ
ージするN型MOSトランジスタ(以下、NMOSとい
う)26とを有する。
【0021】これらのPMOS24およびNMOS26
のソースは、それぞれ半導体装置の内部電源Vddおよび
内部グランドVssに接続され、そのゲートは、それぞれ
内部信号N2およびN3に接続され、そのドレインは短
絡されて出力パッド22に接続されている。また、内部
電源Vddおよび内部グランドVssは、それぞれ電源ピン
およびグランドピンのインダクタンス成分L1 ,L2
介して、半導体装置に供給される外部電源および外部グ
ランドに接続されている。
【0022】続いて、駆動回路14aは、内部信号N1
に応じて、出力バッファ12のPMOS24のゲートで
ある内部信号N2を駆動するもので、図示例において
は、PMOS28と、比較的駆動能力が低いNMOS3
0とを有する。これらのPMOS28およびNMOS3
0のソースは、それぞれ内部電源Vddおよび内部グラン
ドVssに接続され、そのゲートは短絡されて内部信号N
1に接続され、そのドレインは短絡され内部信号N2に
接続されている。
【0023】また、駆動回路14bは、内部信号N1に
応じて、出力バッファ12のNMOS26のゲートであ
る内部信号N3を駆動するもので、図示例においては、
比較的駆動能力が低いPMOS32と、NMOS34と
を有する。これらのPMOS32およびNMOS34の
ソースは、それぞれ内部電源Vddおよび内部グランドV
ssに接続され、そのゲートは短絡されて内部信号N1に
接続され、そのドレインは短絡され内部信号N3に接続
されている。
【0024】ここで、NMOS30およびPMOS32
の駆動能力は、電源ピンおよびグランドピンのインダク
タンス成分L1 ,L2 に対して、出力パッド22の出力
に発生するスイッチングノイズを低減するために、出力
バッファ12を構成するPMOS24およびNMOS2
6の、オフ状態からオン状態へ変化するときの抵抗値の
変化が緩やかになるように、すなわち、大電流が急激に
流れないように比較的低い方が好ましい。また、PMO
S28およびNMOS34は、出力バッファ12のPM
OS24およびNMOS26をオン状態からオフ状態に
するためのものであるから、その駆動能力は、比較的高
い方が好ましいのはもちろんである。
【0025】続いて、制御回路16aは、出力バッファ
12のPMOS24がオフ状態からオン状態に変化する
ときに、すなわち、内部信号N2が、駆動回路14aに
よってディスチャージされるときに、PMOS24のゲ
ート・ソース間電圧の絶対値が、そのしきい値電圧の絶
対値に到達したことを検出するもので、図示例において
は、PMOS36およびNMOS38を有する。これら
のPMOS36およびNMOS38のソースは、それぞ
れ内部電源Vddおよび内部グランドVssに接続され、そ
のゲートは、それぞれ内部信号N2およびN3に接続さ
れ、そのドレインは短絡されて内部信号N4に接続され
ている。
【0026】また、制御回路16bは、出力バッファ1
2のNMOS26がオフ状態からオン状態に変化すると
きに、すなわち、内部信号N3が、駆動回路14bによ
ってチャージアップされるときに、NMOS26のゲー
ト・ソース間電圧の絶対値が、そのしきい値電圧の絶対
値に到達したことを検出するもので、図示例において
は、PMOS40およびNMOS42を有する。これら
のPMOS40およびNMOS42のソースは、それぞ
れ内部電源Vddおよび内部グランドVssに接続され、そ
のゲートは、それぞれ内部信号N2およびN3に接続さ
れ、そのドレインは短絡されて内部信号N5に接続され
ている。
【0027】ところで、CMOS構造の半導体装置を構
成するPMOSおよびNMOSのしきい値電圧は、同一
構造を有するトランジスタであっても、トランジスタサ
イズ等に応じて多少の違いがあるが、通常、意識的にト
ランジスタのしきい値電圧を変更したものでない限り、
同一半導体チップ内のPMOSはいずれもほぼ等しいし
きい値電圧を有し、同様に、同一半導体チップ内のNM
OSはいずれもほぼ等しいしきい値電圧を有している。
【0028】従って、図示例の制御回路16aにおいて
は、PMOS36により、出力バッファ12のPMOS
24のしきい値電圧を検出する、換言すれば、PMOS
36のオンオフによってPMOS24のオンオフを検出
するため、例えばプロセス変動により、これらのPMO
S24,36のしきい値電圧が変動したとしても、PM
OS24,36のしきい値電圧は常に同じように変動
し、ほぼ等しいしきい値電圧となるため、PMOS36
によって、出力バッファ12のPMOS24のしきい値
電圧を確実に検出することができる。また、制御回路1
6bにおいても同じである。
【0029】また、既に述べたように、駆動回路14a
のNMOS30の駆動能力が比較的低いため、内部信号
N2は、急峻にチャージアップされるが、後述するよう
に、PMOS24のしきい値電圧以降は緩やかにディス
チャージされる。また、駆動回路14bのPMOS32
の駆動能力も比較的低いため、内部信号N3は、急峻に
ディスチャージされるが、後述するように、NMOS2
6のしきい値電圧以降は緩やかにチャージアップされ
る。
【0030】従って、図1に示されるように、例えば制
御回路16bにおいては、PMOS40のゲートを内部
信号N2ではなく、内部信号N3に接続してもよいが、
内部信号N3により、NMOS42のゲートが、しきい
値電圧以降は緩やかにチャージアップされ駆動能力が低
くなるので、PMOS40は、そのゲートが急峻にチャ
ージアップされ、瞬時にオン状態からオフ状態となれる
ように、緩やかにチャージアップされる内部信号N3よ
りも、急峻にチャージアップされる内部信号N2に接続
する方が好ましい。また、制御回路16aにおいても同
じである。
【0031】続いて、ディスチャージ回路18は、出力
バッファ12のPMOS24がオフ状態からオン状態に
変化するときに、制御回路16aによって、PMOS2
4のゲート・ソース間電圧の絶対値が、そのしきい値電
圧の絶対値に到達したことが検出されるまでの間、すな
わち、PMOS24がオフ状態からオン状態となるまで
の間、PMOS24のゲートを駆動回路14aとともに
ディスチャージするもので、図示例においては、PMO
S44およびNMOS46を有する。これらのPMOS
44およびNMOS46のソースは、それぞれ内部信号
N2および内部グランドVssに接続され、そのゲート
は、それぞれ内部信号N4およびN1に接続され、その
ドレインは短絡されている。
【0032】また、チャージアップ回路20は、出力バ
ッファ12のNMOS26がオフ状態からオン状態に変
化するときに、制御回路16bによって、NMOS26
のゲート・ソース間電圧の絶対値が、そのしきい値電圧
の絶対値に到達したことが検出されるまでの間、すなわ
ち、NMOS26がオフ状態からオン状態となるまでの
間、NMOS26のゲートを駆動回路14bとともにチ
ャージアップするもので、図示例においては、PMOS
48およびNMOS50を有する。これらのPMOS4
8およびNMOS50のソースは、それぞれ内部電源V
ddおよび内部信号N3に接続され、そのゲートは、それ
ぞれ内部信号N1およびN5に接続され、そのドレイン
は短絡されている。
【0033】本発明の出力バッファ回路は、基本的に、
以上のような構成を有するものである。なお、上記実施
例においては、CMOS構造の半導体装置の出力バッフ
ァ回路の一例を示したが、本発明の出力バッファ回路は
この実施例に限定されず、CMOS構造の半導体装置に
おいてはもちろん、これ以外であっても、例えばPMO
S構造の半導体装置や、NMOS構造の半導体装置にお
いても適用可能なことは言うまでもないことである。
【0034】次に、本発明の出力バッファ回路の動作に
ついて説明する。図2は、本発明の出力バッファ回路の
動作を表す一実施例のタイミングチャートである。この
タイミングチャートは、出力パッド22における出力が
ハイレベルからローレベルに変化する場合の出力バッフ
ァ回路10の動作を示したもので、図中横軸は時間を表
し、縦軸は、出力バッファ回路10の内部信号N1,N
2,N3,N4,N5および出力パッド22の出力を表
している。
【0035】なお、以下の説明において、出力バッファ
回路10を構成する全てのPMOSは、いずれもほぼ等
しいしきい値電圧を有するものとし、同様に、出力バッ
ファ回路10を構成する全てのNMOSは、いずれもほ
ぼ等しいしきい値電圧を有するものとする。
【0036】このタイミングチャートに示されるよう
に、内部信号N1がハイレベルからローレベルに変化す
ると、まず、駆動回路14a,14bにおいて、PMO
S28およびPMOS32はいずれもオフ状態からオン
状態となり、NMOS30およびNMOS34はいずれ
もオン状態からオフ状態となる。すなわち、内部信号N
2は、PMOS28により比較的急峻にチャージアップ
され、内部信号N3は、PMOS32により比較的緩や
かにチャージアップされる。
【0037】また、内部信号N1がハイレベルからロー
レベルに変化すると、ディスチャージ回路18のNMO
S46がオン状態からオフ状態となり、かつ、チャージ
アップ回路20のPMOS48がオフ状態からオン状態
となる。ここで、内部信号N5はハイレベルであるか
ら、チャージアップ回路20のNMOS50はオン状態
であり、内部信号N3は、チャージアップ回路20のP
MOS48およびNMOS50を介して比較的急峻にチ
ャージアップされる。
【0038】従って、内部信号N3は、駆動回路14b
のPMOS32と並列に、チャージアップ回路20のP
MOS48およびNMOS50を介してチャージアップ
されることにより比較的急峻にチャージアップされる。
なお、ディスチャージ回路18のPMOS44は、内部
信号N4がハイレベルであるからオフ状態であり、ディ
スチャージ回路18は、内部信号N2から電気的に切り
離されている。
【0039】続いて、内部信号N2,N3がチャージア
ップされ、それぞれPMOSおよびNMOSのしきい値
電圧まで到達すると、制御回路16a,16bにおい
て、PMOS36およびPMOS40がいずれもオン状
態からオフ状態となり、NMOS38およびNMOS4
2がいずれもオフ状態からオン状態となる。すなわち、
内部信号N4は、NMOS38によりディスチャージさ
れ、内部信号N5は、NMOS42によりディスチャー
ジされる。
【0040】また、内部信号N2,N3がチャージアッ
プされ、それぞれPMOSおよびNMOSのしきい値電
圧まで到達すると、出力バッファ12のPMOS24が
オン状態からオフ状態となり、NMOS26がオフ状態
からオン状態になる。このように、出力バッファ12の
NMOS26および制御回路16bのNMOS42のし
きい値電圧はほぼ等しいため、NMOS42により、内
部信号N3がNMOS26のしきい値電圧に到達したこ
とを検出している。
【0041】続いて、内部信号N5がディスチャージさ
れ、ハイレベルからローレベルになると、チャージアッ
プ回路20のNMOS50がオン状態からオフ状態とな
る。すなわち、チャージアップ回路20が内部信号N3
から電気的に切り離されるため、内部信号N3は、チャ
ージアップ回路20により急峻にチャージアップされな
くなり、これ以後、駆動回路14aのPMOS32だけ
で比較的緩やかにチャージアップされることになる。
【0042】内部信号N3、すなわち、出力バッファ1
2のNMOS26のゲートが、比較的緩やかにチャージ
アップされると、NMOS26の抵抗値も緩やかに変化
する。これにより、容量成分Cにチャージアップされた
電荷は、出力バッファ12のNMOS26を介して緩や
かにディスチャージされ、出力パッド22の出力は、電
源ピンおよびグランドピンのインダクタンス成分L1
2 があっても、スイッチングノイズの発生が低減され
つつローレベルとなる。
【0043】なお、上記動作説明においては、出力パッ
ド22における出力がハイレベルからローレベルに変化
する場合を例に挙げて説明したが、出力パッド22にお
ける出力がローレベルからハイレベルに変化する場合も
同様にして動作する。以上、本発明の出力バッファ回路
について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定
されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々
の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【0044】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の出
力バッファ回路は、駆動回路により、内部信号に応じ
て、出力バッファのPMOSのゲートが緩やかにディス
チャージされる、または、出力バッファのNMOSのゲ
ートが緩やかにチャージアップされるときに、制御回路
により、出力バッファのPMOSまたはNMOSのゲー
ト・ソース間電圧の絶対値が、そのしきい値電圧の絶対
値に到達したことを検出し、この制御回路により、出力
バッファのPMOSまたはNMOSのゲート・ソース間
電圧の絶対値が、そのしきい値電圧に到達したことが検
出されるまでの間、ディスチャージ回路またはチャージ
アップ回路により、駆動回路と並列に、出力バッファの
PMOSのゲートを急峻にディスチャージする、また
は、出力バッファのNMOSのゲートを急峻にチャージ
アップするように構成したものである。本発明の出力バ
ッファ回路によれば、出力バッファのPMOSまたはN
MOSのゲート・ソース間電圧の絶対値が、そのしきい
値電圧の絶対値に到達するまでは、出力バッファのPM
OSまたはNMOSのゲートが、駆動回路およびディス
チャージ回路、または、駆動回路およびチャージアップ
回路により、高速にディスチャージまたはチャージアッ
プされるため、出力バッファの伝搬遅延時間の増大を防
止することができる。また、本発明の出力バッファ回路
によれば、出力バッファのPMOSまたはNMOSのゲ
ート・ソース間電圧の絶対値が、そのしきい値電圧の絶
対値に到達した後は、出力バッファのPMOSまたはN
MOSのゲートが、駆動回路だけで緩やかににディスチ
ャージまたはチャージアップされるため、出力バッファ
のPMOSまたはNMOSが、オフ状態からオン状態へ
変化するときの抵抗値の変化が緩やかになり、出力バッ
ファのPMOSおよびNMOSを介して、大電流が急激
に流れなくなるため、スイッチングノイズの発生を低減
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の出力バッファ回路の一実施例の構成
回路図である。
【図2】 本発明の出力バッファ回路の動作を表した一
実施例のタイミングチャートである。
【図3】 本発明の出力バッファ回路の動作を表した一
実施例のグラフである。
【図4】 従来の出力バッファ回路の一例の構成回路図
である。
【図5】 従来の出力バッファ回路の動作を表した一例
のグラフである。
【図6】 従来の出力バッファ回路の動作を表した一例
のグラフである。
【符号の説明】
10 出力バッファ回路 12 出力バッファ 14a,14b 駆動回路 16a,16b 制御回路 18 ディスチャージ回路 20 チャージアップ回路 22 出力パッド 24,28,32,36,40,44,48 P型MO
Sトランジスタ(PMOS) 26,30,34,38,42,46,50 N型MO
Sトランジスタ(NMOS) N1,N2,N3,N4,N5 内部信号 Vdd 内部電源 Vss 内部グランド C 容量成分 L1 ,L2 インダクタンス成分

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ソースが電源に接続され、ドレインが出力
    パッドに接続された出力バッファのP型MOSトランジ
    スタと、内部信号に応じて、前記P型MOSトランジス
    タのゲートをチャージアップまたは緩やかにディスチャ
    ージする駆動回路と、この駆動回路により、前記P型M
    OSトランジスタのゲートがディスチャージされるとき
    に、前記P型MOSトランジスタのゲート・ソース間電
    圧の絶対値が、前記P型MOSトランジスタのしきい値
    電圧の絶対値に到達したことを検出する制御回路と、こ
    の制御回路により、前記P型MOSトランジスタのゲー
    ト・ソース間電圧の絶対値が、前記P型MOSトランジ
    スタのしきい値電圧に到達したことが検出されるまでの
    間、前記駆動回路と並列に、前記P型MOSトランジス
    タのゲートを急峻にディスチャージするディスチャージ
    回路とを有することを特徴とする出力バッファ回路。
  2. 【請求項2】ソースがグランドに接続され、ドレインが
    出力パッドに接続された出力バッファのN型MOSトラ
    ンジスタと、内部信号に応じて、前記N型MOSトラン
    ジスタのゲートをディスチャージまたは緩やかにチャー
    ジアップする駆動回路と、この駆動回路により、前記N
    型MOSトランジスタのゲートがチャージアップされる
    ときに、前記N型MOSトランジスタのゲート・ソース
    間電圧の絶対値が、前記N型MOSトランジスタのしき
    い値電圧の絶対値に到達したことを検出する制御回路
    と、この制御回路により、前記N型MOSトランジスタ
    のゲート・ソース間電圧の絶対値が、前記N型MOSト
    ランジスタのしきい値電圧に到達したことが検出される
    までの間、前記駆動回路と並列に、前記N型MOSトラ
    ンジスタのゲートを急峻にチャージアップするチャージ
    アップ回路とを有することを特徴とする出力バッファ回
    路。
  3. 【請求項3】ソースが各々電源およびグランドに接続さ
    れ、ドレインが短絡されて出力パッドに接続された出力
    バッファのP型MOSトランジスタおよびN型MOSト
    ランジスタと、内部信号に応じて、前記P型MOSトラ
    ンジスタのゲートをチャージアップまたは緩やかにディ
    スチャージする第1の駆動回路と、この第1の駆動回路
    により、前記P型MOSトランジスタのゲートがディス
    チャージされるときに、前記P型MOSトランジスタの
    ゲート・ソース間電圧の絶対値が、前記P型MOSトラ
    ンジスタのしきい値電圧の絶対値に到達したことを検出
    する第1の制御回路と、この第1の制御回路により、前
    記P型MOSトランジスタのゲート・ソース間電圧の絶
    対値が、前記P型MOSトランジスタのしきい値電圧に
    到達したことが検出されるまでの間、前記第1の駆動回
    路と並列に、前記P型MOSトランジスタのゲートを急
    峻にディスチャージするディスチャージ回路と、前記内
    部信号に応じて、前記N型MOSトランジスタのゲート
    をディスチャージまたは緩やかにチャージアップする第
    2の駆動回路と、この第2の駆動回路により、前記N型
    MOSトランジスタのゲートがチャージアップされると
    きに、前記N型MOSトランジスタのゲート・ソース間
    電圧の絶対値が、前記N型MOSトランジスタのしきい
    値電圧の絶対値に到達したことを検出する第2の制御回
    路と、この第2の制御回路により、前記N型MOSトラ
    ンジスタのゲート・ソース間電圧の絶対値が、前記N型
    MOSトランジスタのしきい値電圧に到達したことが検
    出されるまでの間、前記第2の駆動回路と並列に、前記
    N型MOSトランジスタのゲートを急峻にチャージアッ
    プするチャージアップ回路とを有することを特徴とする
    出力バッファ回路。
JP34540296A 1996-12-25 1996-12-25 出力バッファ回路 Expired - Lifetime JP3570596B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34540296A JP3570596B2 (ja) 1996-12-25 1996-12-25 出力バッファ回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34540296A JP3570596B2 (ja) 1996-12-25 1996-12-25 出力バッファ回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10190436A true JPH10190436A (ja) 1998-07-21
JP3570596B2 JP3570596B2 (ja) 2004-09-29

Family

ID=18376357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34540296A Expired - Lifetime JP3570596B2 (ja) 1996-12-25 1996-12-25 出力バッファ回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3570596B2 (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000183716A (ja) * 1998-12-18 2000-06-30 Kawasaki Steel Corp 出力バッファ回路
US6215340B1 (en) 1998-02-18 2001-04-10 Nec Corporation Signal transition accelerating driver with simple circuit configuration and driver system using the same
KR100303770B1 (ko) * 1998-12-24 2001-09-24 박종섭 저잡음 출력 버퍼
KR100336455B1 (ko) * 2000-03-29 2002-05-11 문규 이중층 파워라인 구조를 갖는 뮤추얼 인덕터를 이용한파워라인 동시 동작 노이즈 최소화장치
CN100380426C (zh) * 2003-05-16 2008-04-09 东芝松下显示技术有限公司 有源矩阵型显示装置
JP2008205768A (ja) * 2007-02-20 2008-09-04 Fujitsu Ltd バッファ回路及びその制御方法
JP2009129495A (ja) * 2007-11-22 2009-06-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 断熱充電メモリ回路
CN104467769A (zh) * 2014-12-10 2015-03-25 芯原微电子(上海)有限公司 片上开关逐级控制电路及方法、片上信号管脚驱动电路
JP2019057843A (ja) * 2017-09-21 2019-04-11 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
CN114420178A (zh) * 2022-01-26 2022-04-29 北京紫光青藤微系统有限公司 数据输出缓冲器和非挥发性存储器芯片

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS635553A (ja) * 1986-06-25 1988-01-11 Fujitsu Ltd バツフア回路
JPH01261923A (ja) * 1988-04-13 1989-10-18 Seiko Epson Corp 出力回路
JPH06260923A (ja) * 1993-03-09 1994-09-16 Oki Micro Design Miyazaki:Kk 半導体集積回路における出力バッファ回路
JPH0865133A (ja) * 1994-08-22 1996-03-08 Fujitsu Ltd Cmos出力回路
JPH0897700A (ja) * 1994-09-29 1996-04-12 Nec Corp 出力バッファ回路
JPH09148909A (ja) * 1995-11-17 1997-06-06 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置
JPH09167957A (ja) * 1995-12-15 1997-06-24 Kawasaki Steel Corp 出力バッファ回路
JPH09275334A (ja) * 1996-04-04 1997-10-21 Asahi Kasei Micro Syst Kk 半導体集積回路の出力回路

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS635553A (ja) * 1986-06-25 1988-01-11 Fujitsu Ltd バツフア回路
JPH01261923A (ja) * 1988-04-13 1989-10-18 Seiko Epson Corp 出力回路
JPH06260923A (ja) * 1993-03-09 1994-09-16 Oki Micro Design Miyazaki:Kk 半導体集積回路における出力バッファ回路
JPH0865133A (ja) * 1994-08-22 1996-03-08 Fujitsu Ltd Cmos出力回路
JPH0897700A (ja) * 1994-09-29 1996-04-12 Nec Corp 出力バッファ回路
JPH09148909A (ja) * 1995-11-17 1997-06-06 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置
JPH09167957A (ja) * 1995-12-15 1997-06-24 Kawasaki Steel Corp 出力バッファ回路
JPH09275334A (ja) * 1996-04-04 1997-10-21 Asahi Kasei Micro Syst Kk 半導体集積回路の出力回路

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6215340B1 (en) 1998-02-18 2001-04-10 Nec Corporation Signal transition accelerating driver with simple circuit configuration and driver system using the same
JP2000183716A (ja) * 1998-12-18 2000-06-30 Kawasaki Steel Corp 出力バッファ回路
KR100303770B1 (ko) * 1998-12-24 2001-09-24 박종섭 저잡음 출력 버퍼
KR100336455B1 (ko) * 2000-03-29 2002-05-11 문규 이중층 파워라인 구조를 갖는 뮤추얼 인덕터를 이용한파워라인 동시 동작 노이즈 최소화장치
CN100380426C (zh) * 2003-05-16 2008-04-09 东芝松下显示技术有限公司 有源矩阵型显示装置
JP2008205768A (ja) * 2007-02-20 2008-09-04 Fujitsu Ltd バッファ回路及びその制御方法
JP2009129495A (ja) * 2007-11-22 2009-06-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 断熱充電メモリ回路
CN104467769A (zh) * 2014-12-10 2015-03-25 芯原微电子(上海)有限公司 片上开关逐级控制电路及方法、片上信号管脚驱动电路
CN104467769B (zh) * 2014-12-10 2017-12-26 芯原微电子(上海)有限公司 片上开关逐级控制电路及方法、片上信号管脚驱动电路
JP2019057843A (ja) * 2017-09-21 2019-04-11 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
CN114420178A (zh) * 2022-01-26 2022-04-29 北京紫光青藤微系统有限公司 数据输出缓冲器和非挥发性存储器芯片

Also Published As

Publication number Publication date
JP3570596B2 (ja) 2004-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4779013A (en) Slew-rate limited output driver having reduced switching noise
US5391939A (en) Output circuit of a semiconductor integrated circuit
US20020149392A1 (en) Level adjustment circuit and data output circuit thereof
JP2567153B2 (ja) Cmos出力バッファ回路
US6366114B1 (en) Output buffer with control circuitry
US6696858B2 (en) Level-shifting circuit
US5471150A (en) Buffer with high and low speed input buffers
JPH10190436A (ja) 出力バッファ回路
JP3024774B2 (ja) 回路素子
US5488326A (en) Data output circuit for semiconductor integrated circuit device which prevents current flow from the output to supply voltage
JP2666347B2 (ja) 出力回路
JP3838769B2 (ja) 出力バッファ回路
JP3745144B2 (ja) 出力バッファ回路
JP2647587B2 (ja) 半導体回路
JPH0529914A (ja) 出力バツフア回路
JP3271269B2 (ja) 出力駆動回路
JPH0766711A (ja) 出力回路
KR100358134B1 (ko) 접지 바운싱 잡음을 줄이기 위한 출력 구동 회로
JP3022812B2 (ja) 出力バッファ回路
JP2001007695A (ja) 出力バッファ回路
JPH0353715A (ja) 出力バッファ回路
JP3263145B2 (ja) 半導体集積回路における出力バッファ回路
JP2765330B2 (ja) 出力回路
JP3665560B2 (ja) 半導体集積回路
JPH10290154A (ja) 出力回路

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040513

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040601

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040617

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080702

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090702

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090702

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100702

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110702

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110702

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120702

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120702

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130702

Year of fee payment: 9

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term