JPH1028043A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor deviceInfo
- Publication number
- JPH1028043A JPH1028043A JP8183731A JP18373196A JPH1028043A JP H1028043 A JPH1028043 A JP H1028043A JP 8183731 A JP8183731 A JP 8183731A JP 18373196 A JP18373196 A JP 18373196A JP H1028043 A JPH1028043 A JP H1028043A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- input
- circuit
- output
- reference potential
- 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.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Logic Circuits (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、小振幅の入出力イ
ンタフェース回路を有する半導体装置に属する。The present invention relates to a semiconductor device having a small amplitude input / output interface circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】近来、半導体集積回路の高速化、高集積
化が進むにつれ、消費電力も増大する傾向にある。例え
ば、CMOS回路は比較的低消費電力であるが、最近の
CMOS LSIでは数ワット〜数10ワットになるも
のがある。そこで、消費電力の削減と高速化とに対応す
るため、CMOS LSIのインタフェース回路には電
源電圧よりも低い電圧レベルでインタフェースを行う入
出力回路が用いられる場合がある。2. Description of the Related Art In recent years, power consumption tends to increase as the speed and integration of semiconductor integrated circuits increase. For example, a CMOS circuit consumes relatively low power, but a recent CMOS LSI has a power consumption of several watts to several tens of watts. Therefore, in order to cope with the reduction in power consumption and the increase in speed, an input / output circuit for performing an interface at a voltage level lower than the power supply voltage may be used for the interface circuit of the CMOS LSI in some cases.
【0003】例えば、GTLインタフェースは、その論
理レベルがHIGH側は1.2V、LOW側は0.4V
であって、これは一般に使用される電源電圧(たとえば
3.3V)よりも低い。このGTLインタフェースでは
信号の振幅が0.8Vと非常に小さいため、その入力回
路は差動アンプを使用し、基準電圧(0.8V)との比
較により入力信号の論理レベルを判定する。For example, the logic level of the GTL interface is 1.2 V on the HIGH side and 0.4 V on the LOW side.
, Which is lower than a commonly used power supply voltage (for example, 3.3 V). In this GTL interface, since the signal amplitude is very small at 0.8 V, the input circuit uses a differential amplifier, and determines the logic level of the input signal by comparison with a reference voltage (0.8 V).
【0004】従って、基準電圧が安定して入力回路に供
給されることがLSIの動作上極めて重要である。特に
消費電力が大きいLSIでは動作時に発生するノイズ、
電源電圧の“われ”も大きいため、この基準電圧が変動
しやすい。このため、基準電圧気源(チップ外部から受
けとることが多い)と、入力回路の間に抵抗素子を挿入
してノイズを吸収したり、コンデンサを挿入してノイズ
に対し、基準電圧を安定化させる方法が提唱されてい
る。(例えば、特開昭56−134753号公報を参
照)Therefore, it is extremely important for the operation of the LSI to stably supply the reference voltage to the input circuit. In particular, noise generated during operation in an LSI with large power consumption,
This reference voltage is liable to fluctuate because the power supply voltage is large. Therefore, a resistor is inserted between the reference voltage source (often received from the outside of the chip) and the input circuit to absorb noise, or a capacitor is inserted to stabilize the reference voltage against noise. A method has been proposed. (See, for example, JP-A-56-134753)
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】前述した従来例では、
抵抗およびコンデンサを形成するための専用の抵抗、専
用のコンデンサをLSI内に形成する必要があり、チッ
プ面積の増大をまねくという問題がある。In the above-mentioned conventional example,
It is necessary to form a dedicated resistor and a dedicated capacitor for forming the resistor and the capacitor in the LSI, and there is a problem that the chip area is increased.
【0006】また、チップ面積の増大を小さく抑えるた
めには、抵抗、コンデンサを小さく形成せざるを得ず、
十分な効果を得ることができないという問題点がある。In order to suppress the increase in chip area, resistors and capacitors must be formed small.
There is a problem that a sufficient effect cannot be obtained.
【0007】従って、基準電圧の“ゆれ”により入力回
路において十分な信号レベルのマージン(VIL,VI
Hマージン)を確保できないという問題があった。Therefore, a margin (VIL, VI) of a sufficient signal level in the input circuit due to the "fluctuation" of the reference voltage.
H margin) cannot be secured.
【0008】特に、近年の高消費電力のLSIにおいて
は“ゆれ”が大きくなり、さらに基準電圧をそのLSI
内で発生しているものは、LSI内の電源電圧の“ゆ
れ”がそのまま基準電圧に反映しVIL,VIHマージ
ンを小さくするという問題がある。In particular, in a recent high power consumption LSI, the "fluctuation" becomes large, and furthermore, the reference voltage is set to the LSI.
In this case, there is a problem that the "fluctuation" of the power supply voltage in the LSI is directly reflected on the reference voltage and the VIL and VIH margins are reduced.
【0009】それ故に、本発明の課題は、入力信号のV
IL,VIHマージンを大きくすることができ、チップ
面積の増加をまねかない半導体装置を提供することにあ
る。Therefore, an object of the present invention is to solve the problem of V
An object of the present invention is to provide a semiconductor device which can increase an IL and VIH margin and does not increase a chip area.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、基準電
圧を入力し、該基準電圧との電圧の比較により入力レベ
ルを判定する入力バッファ回路と、出力回路と、抵抗素
子を有する入出力回路とを有し、該入出力回路は配線工
程によって前記入力バッファ回路を構成し、前記入力バ
ッファ回路の構成時には前記抵抗素子を介して前記基準
電圧が入力されることを特徴とする半導体装置が得られ
る。According to the present invention, an input buffer circuit which receives a reference voltage and determines an input level by comparing a voltage with the reference voltage, an output circuit, and an input / output having a resistance element Wherein the input / output circuit forms the input buffer circuit by a wiring process, and the reference voltage is input via the resistance element when the input buffer circuit is formed. can get.
【0011】また、本発明によれば、基準電圧を入力
し、該基準電圧との電圧の比較により入力レベルを判定
する入力バッファ回路と、出力回路と、抵抗素子を有す
る入出力回路とを有し、該入出力回路は配線工程によっ
て前記出力バッファ回路を構成し、前記出力バッファ回
路の構成時には前記抵抗素子が出力回路と直列に接続さ
れて信号を出力することを特徴とする半導体装置が得ら
れる。Further, according to the present invention, there is provided an input buffer circuit which receives a reference voltage and determines an input level by comparing a voltage with the reference voltage, an output circuit, and an input / output circuit having a resistance element. The input / output circuit constitutes the output buffer circuit by a wiring process, and the resistor element is connected in series with the output circuit to output a signal when the output buffer circuit is constituted. Can be
【0012】さらに、本発明によれば、供給される電源
から生成されることを特徴とする半導体装置が得られ
る。Further, according to the present invention, there is provided a semiconductor device characterized by being generated from a supplied power supply.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】次に、本発明の半導体装置の一実
施の形態例について図面を参照して説明する。図1およ
び図2は本発明の一実施の形態例を示すレイアウト図、
図3および図4は図1に対応する回路図である。Next, an embodiment of a semiconductor device according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are layout diagrams showing an embodiment of the present invention,
3 and 4 are circuit diagrams corresponding to FIG.
【0014】図1および図2を参照して、半導体装置
は、GTL入力回路1、ゲート部2、出力回路3、抵抗
素子4、保護素子5、パッド6が前述の順序で配置され
ており、入出力回路が構成される。この入出力回路はL
SIの外周に配置される。基準電位7の配線は、抵抗素
子4の上空を配置された入出力回路に沿って配置され
る。Referring to FIGS. 1 and 2, the semiconductor device has a GTL input circuit 1, a gate unit 2, an output circuit 3, a resistance element 4, a protection element 5, and a pad 6 arranged in the order described above. An input / output circuit is configured. This input / output circuit is L
It is arranged on the outer periphery of SI. The wiring of the reference potential 7 is arranged along the input / output circuit arranged above the resistance element 4.
【0015】まず、この入出力回路を出力バッファ回路
として使用する場合を図4に基づき説明する。図4に示
すように、ゲート部2で必要な論理をとり、出力回路3
に搭載されているトランジスタにより出力信号を生成す
る。この出力信号は抵抗素子4および保護素子5を通っ
てパッド6から送出される。抵抗素子4は出力回路3に
対する直列終端抵抗であり、出力波形の安定化のために
使用される。この抵抗には数mA〜数10mA程度の比
較的大きな電流が流れることと、抵抗値精度を確保する
ために、図1に示す程度の相対的な大きさのものが必要
となる。また、この抵抗は一例としてMOSトランジス
タのゲートを形成するゲートポリサイドで形成され、こ
のときの大きさは一例として20μm×100μm程度
であり、抵抗値は50Ω程度である。First, a case where this input / output circuit is used as an output buffer circuit will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, necessary logic is obtained in the gate unit 2 and the output circuit 3
An output signal is generated by a transistor mounted on the device. This output signal is transmitted from pad 6 through resistance element 4 and protection element 5. The resistance element 4 is a series termination resistor for the output circuit 3, and is used for stabilizing an output waveform. A relatively large current of several mA to several tens mA flows through the resistor, and a resistor having a relative size as shown in FIG. 1 is required in order to secure the resistance value accuracy. The resistance is formed by, for example, a gate polycide forming the gate of a MOS transistor. The size at this time is, for example, about 20 μm × 100 μm, and the resistance value is about 50Ω.
【0016】次に、入力回路として使用する場合につき
説明する。図2および図3に示す様に、パッド6から入
力信号は保護素子5を介してGTL入力回路1の一方の
端子Dに入力される。また、基準電位7は抵抗素子4の
端子Aに入力され、端子B側からGTL入力回路1のも
う一方の端子Cに入力される。入力バッファ回路、出力
バッファ回路は工程の配線工程によりどちらかを選択さ
れる。Next, the case of using as an input circuit will be described. As shown in FIGS. 2 and 3, an input signal from the pad 6 is input to one terminal D of the GTL input circuit 1 via the protection element 5. The reference potential 7 is input to the terminal A of the resistance element 4, and is input from the terminal B to the other terminal C of the GTL input circuit 1. Either the input buffer circuit or the output buffer circuit is selected depending on the wiring process.
【0017】ここで、基準電位7は一例として図3に示
したように、チップ内の基準電位発生回路21で発生す
る。この場合、基準電位7は電源電圧から発生している
ため、電源電圧のゆれ、ノイズ等により比較的大きな振
幅でその値が変動する。抵抗素子4の抵抗成分および寄
生容量成分により、ノイズを含んだ基準電位(Vth)の
電位は、ノイズ成分が吸収される。図5は図3に対応し
た各点の電位レベルを示している。図5は図2および図
3のA点の基準電位レベルVth、図6は図2および図3
のB点の基準電位レベルおよび入力信号のVIL,VI
Hマージンを示す。GTL入力回路1は差動増幅回路で
あるため、入力信号のHレベルとVthの電位差がほぼV
IHマージンとなりVthレベルと入力信号のLレベルと
の電位差がほぼVILマージンとなる。これらの値が大
きいほど動作時の余裕度(ノイズマージン)が大きい。Here, the reference potential 7 is generated by a reference potential generation circuit 21 in the chip as shown in FIG. 3 as an example. In this case, since the reference potential 7 is generated from the power supply voltage, its value fluctuates with a relatively large amplitude due to fluctuation of the power supply voltage, noise, or the like. The noise component is absorbed in the potential of the reference potential (Vth) including noise by the resistance component and the parasitic capacitance component of the resistance element 4. FIG. 5 shows potential levels at respective points corresponding to FIG. FIG. 5 is a reference potential level Vth at point A in FIGS. 2 and 3, and FIG.
Reference potential level at point B and the input signals VIL and VI
Shows the H margin. Since the GTL input circuit 1 is a differential amplifier circuit, the potential difference between the H level of the input signal and Vth is substantially equal to Vth.
The IH margin is provided, and the potential difference between the Vth level and the L level of the input signal is substantially equal to the VIL margin. The larger these values are, the larger the operating margin (noise margin) is.
【0018】本実施例では抵抗素子4により、実際にG
TL入力回路1に入力される基準電位のノイズが抑えら
れて安定しているため、その分VILマージン、VIH
マージンが広がる。In the present embodiment, the resistance G
Since the noise of the reference potential input to the TL input circuit 1 is suppressed and stabilized, the VIL margin and VIH
Margins widen.
【0019】本発明の一実施の形態例では、チップ内に
基準電位7の基準電位発生回路21を有している場合に
ついて示したが、チップ外部から基準電位7を供給され
る場合も同様に適用することができる。またGTL入力
回路のみならず、基準電位7を使用する様な入力回路形
式に使用することができる。In the embodiment of the present invention, the case where the reference potential generating circuit 21 for the reference potential 7 is provided in the chip has been described, but the case where the reference potential 7 is supplied from outside the chip is similarly applied. Can be applied. Further, the present invention can be used not only in the GTL input circuit but also in an input circuit form using the reference potential 7.
【0020】[0020]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は基準電位
を使用する入力バッファ回路と抵抗素子を有する入出力
回路を搭載する半導体装置において、基準電位と入力回
路の間に抵抗素子を挿入することにより基準電位の変動
を小さくすることができるため、入力信号のVIL,V
IHマージンを大きくすることができるという効果を有
する。この際、抵抗素子は出力バッファ回路用としてす
でに用意されているものであるため、チップ面積の増加
をまねかない。As described above, according to the present invention, in a semiconductor device having an input buffer circuit using a reference potential and an input / output circuit having a resistance element, a resistance element is inserted between the reference potential and the input circuit. As a result, the fluctuation of the reference potential can be reduced.
This has the effect that the IH margin can be increased. At this time, since the resistance element is already prepared for the output buffer circuit, the chip area is not increased.
【図1】本発明の半導体装置の一実施の形態例の入出力
回路を示すレイアウト図である。FIG. 1 is a layout diagram showing an input / output circuit of an embodiment of a semiconductor device of the present invention.
【図2】図1に示した入出力回路の配線を示すレイアウ
ト図である。FIG. 2 is a layout diagram showing wiring of the input / output circuit shown in FIG.
【図3】図1の入出力回路の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of the input / output circuit of FIG. 1;
【図4】図1の入出力回路をバッファ回路として使用す
る場合の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram when the input / output circuit of FIG. 1 is used as a buffer circuit.
【図5】図1の基準電位の変動とVIL,VIHマージ
ンの関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a relationship between a change in reference potential and VIL and VIH margins in FIG. 1;
【図6】図1の基準電位の変動とVIL,VIHマージ
ンの関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a relationship between a change in reference potential and a VIL and VIH margin in FIG. 1;
1 GTL入力回路 2 ゲート部 3 出力回路 4 抵抗素子 5 保護素子 6 パッド 7 基準電位 21 基準電位発生回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 GTL input circuit 2 Gate part 3 Output circuit 4 Resistance element 5 Protection element 6 Pad 7 Reference potential 21 Reference potential generation circuit
Claims (3)
の比較により入力レベルを判定する入力バッファ回路
と、出力回路と、抵抗素子を有する入出力回路とを有
し、該入出力回路は配線工程によって前記入力バッファ
回路を構成し、前記入力バッファ回路の構成時には前記
抵抗素子を介して前記基準電圧が入力されることを特徴
とする半導体装置。An input buffer circuit that receives a reference voltage and determines an input level by comparing a voltage with the reference voltage; an output circuit; and an input / output circuit having a resistance element. Wherein the input buffer circuit is formed by a wiring process, and the reference voltage is input via the resistance element when the input buffer circuit is formed.
圧の比較により入力レベルを判定する入力バッファ回路
と、出力回路と、抵抗素子を有する入出力回路とを有
し、該入出力回路は配線工程によって前記出力バッファ
回路を構成し、前記出力バッファ回路の構成時には前記
抵抗素子が出力回路と直列に接続されて信号を出力する
ことを特徴とする半導体装置。2. An input / output circuit, comprising: an input buffer circuit which receives a reference voltage and determines an input level by comparing a voltage with the reference voltage; an output circuit; and an input / output circuit having a resistance element. A semiconductor device, wherein the output buffer circuit is formed by a wiring process, and when the output buffer circuit is formed, the resistance element is connected in series with the output circuit to output a signal.
成されることを特徴とする第1又は2記載の半導体装
置。3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the reference voltage is generated from a supplied power supply.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8183731A JPH1028043A (en) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8183731A JPH1028043A (en) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | Semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1028043A true JPH1028043A (en) | 1998-01-27 |
Family
ID=16140991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8183731A Pending JPH1028043A (en) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1028043A (en) |
-
1996
- 1996-07-12 JP JP8183731A patent/JPH1028043A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH08340243A (en) | Bias circuit | |
| JPH06131068A (en) | Constant voltage circuit | |
| US5694076A (en) | Voltage generation circuit with output fluctuation suppression | |
| US6621329B2 (en) | Semiconductor device | |
| JP2758893B2 (en) | Constant voltage generation circuit for semiconductor device | |
| US5561388A (en) | Semiconductor device having CMOS circuit and bipolar circuit mixed | |
| JP3206502B2 (en) | Test method for semiconductor integrated circuit | |
| US20020011882A1 (en) | Power-on reset signal preparing circuit | |
| JP2006121377A (en) | Input circuit and semiconductor device | |
| JP2010178094A (en) | Semiconductor integrated circuit device | |
| JPH1028043A (en) | Semiconductor device | |
| JP4280672B2 (en) | Semiconductor integrated circuit | |
| US6590463B2 (en) | RC oscillator circuit with stable output frequency | |
| JP3285088B2 (en) | Waveform output device having EMI noise removal mechanism | |
| US6703864B2 (en) | Buffer circuit | |
| US20090189643A1 (en) | Constant voltage generating device | |
| CN1945831B (en) | semiconductor integrated circuit | |
| WO2009098738A1 (en) | Semiconductor device and method for resetting the same | |
| JPH04172508A (en) | Semiconductor integrated circuit | |
| JPH0298213A (en) | Output circuit of semiconductor memory device | |
| US20020105371A1 (en) | Inverter circuit | |
| JP2962051B2 (en) | Semiconductor integrated circuit device | |
| KR20020068598A (en) | Power generator | |
| JPH08125524A (en) | Output circuit and input circuit | |
| JPH0993109A (en) | Integrated circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19991215 |