JPH11145806A - 出力バッファ回路 - Google Patents
出力バッファ回路Info
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- JPH11145806A JPH11145806A JP9302359A JP30235997A JPH11145806A JP H11145806 A JPH11145806 A JP H11145806A JP 9302359 A JP9302359 A JP 9302359A JP 30235997 A JP30235997 A JP 30235997A JP H11145806 A JPH11145806 A JP H11145806A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体集積回路の出力バッファ回路におい
て、低ノイズ化を図りながら、出力トランジスタの制御
端子への入力電圧がしきい値に達するまでの遅延時間を
短くして高速動作を実現する。 【解決手段】 出力トランジスタ9,10を小電流で駆
動する小電流駆動回路A 1 ,A2 を備えた構成に加え、
大電流で駆動する大電流駆動回路B1 ,B2 と、出力ト
ランジスタ9,10の制御端子の電圧がしきい値に達す
ると大電流駆動回路B1 ,B2 から出力トランジスタ
9,10への経路を遮断して電流供給を停止させる制御
回路C1 ,C2 とを設けている。駆動開始時に出力トラ
ンジスタ9,10の制御端子の電圧がしきい値に達する
までを、小電流駆動回路A1 ,A2 および大電流駆動回
路B1 ,B2 の両方で駆動することにより、遅延時間を
短くして、高速動作を実現する。その後は、小電流駆動
回路A1 ,A2 のみによって駆動され、ノイズは低減さ
れる。
て、低ノイズ化を図りながら、出力トランジスタの制御
端子への入力電圧がしきい値に達するまでの遅延時間を
短くして高速動作を実現する。 【解決手段】 出力トランジスタ9,10を小電流で駆
動する小電流駆動回路A 1 ,A2 を備えた構成に加え、
大電流で駆動する大電流駆動回路B1 ,B2 と、出力ト
ランジスタ9,10の制御端子の電圧がしきい値に達す
ると大電流駆動回路B1 ,B2 から出力トランジスタ
9,10への経路を遮断して電流供給を停止させる制御
回路C1 ,C2 とを設けている。駆動開始時に出力トラ
ンジスタ9,10の制御端子の電圧がしきい値に達する
までを、小電流駆動回路A1 ,A2 および大電流駆動回
路B1 ,B2 の両方で駆動することにより、遅延時間を
短くして、高速動作を実現する。その後は、小電流駆動
回路A1 ,A2 のみによって駆動され、ノイズは低減さ
れる。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路に
おけるノイズ低減を図った出力バッファ回路に関するも
のである。
おけるノイズ低減を図った出力バッファ回路に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体集積回路は電子機器等の省
電力化に伴い、誤作動の原因ともなる回路ノイズの低減
化の対策が行われているが、一方で高速に動作する回路
も必要とされている。以下、従来の出力バッファ回路に
ついて説明する。
電力化に伴い、誤作動の原因ともなる回路ノイズの低減
化の対策が行われているが、一方で高速に動作する回路
も必要とされている。以下、従来の出力バッファ回路に
ついて説明する。
【0003】図4に従来の出力バッファ回路の回路図を
示す。同図において、1,3,5,7はPチャネルMO
Sトランジスタ、2,4,6,8はNチャネルMOSト
ランジスタ、9はPチャネルMOSトランジスタからな
る出力トランジスタ、10はNチャネルMOSトランジ
スタからなる出力トランジスタである。この従来の出力
バッファ回路は、入力端子Ti と出力端子To と出力ト
ランジスタ9,10とで構成される基本的な出力バッフ
ァ回路に、トランジスタ1,2,3,4からなる出力ト
ランジスタ9の駆動回路と、トランジスタ5,6,7,
8からなる出力トランジスタ10の駆動回路とを備えた
ものである。なお、出力トランジスタ9の前段のトラン
ジスタ3,4で構成される回路、および出力トランジス
タ10の前段のトランジスタ7,8で構成される回路
は、それぞれ小電流で出力トランジスタ9,10を駆動
するような特性の小電流駆動回路A1 ,A2である。
示す。同図において、1,3,5,7はPチャネルMO
Sトランジスタ、2,4,6,8はNチャネルMOSト
ランジスタ、9はPチャネルMOSトランジスタからな
る出力トランジスタ、10はNチャネルMOSトランジ
スタからなる出力トランジスタである。この従来の出力
バッファ回路は、入力端子Ti と出力端子To と出力ト
ランジスタ9,10とで構成される基本的な出力バッフ
ァ回路に、トランジスタ1,2,3,4からなる出力ト
ランジスタ9の駆動回路と、トランジスタ5,6,7,
8からなる出力トランジスタ10の駆動回路とを備えた
ものである。なお、出力トランジスタ9の前段のトラン
ジスタ3,4で構成される回路、および出力トランジス
タ10の前段のトランジスタ7,8で構成される回路
は、それぞれ小電流で出力トランジスタ9,10を駆動
するような特性の小電流駆動回路A1 ,A2である。
【0004】以上のように構成された従来の出力バッフ
ァ回路について、以下その動作を説明する。なお、以
降、PチャネルMOSトランジスタはPMOSと記し、
NチャネルMOSトランジスタはNMOSと記す。入力
端子Ti にL(ロー)レベルの信号が入力されると、P
MOS1,5,NMOS4,8が導通状態、PMOS
3,7,NMOS2,6が遮断状態となり、出力トラン
ジスタ9,10の制御端子にはLレベルの信号が入力さ
れ、出力トランジスタ9は導通状態、出力トランジスタ
10は遮断状態となり、出力端子ToよりH(ハイ)レ
ベルの信号が出力される。このとき出力トランジスタ9
の制御端子に入力される小電流駆動回路A1 からの駆動
電流は小さいため、出力トランジスタ9の制御端子への
入力電圧の変化率は小さく、そのため出力電流の変化率
も小さくなり急激な電流の増加が無くなるためノイズが
低減される。
ァ回路について、以下その動作を説明する。なお、以
降、PチャネルMOSトランジスタはPMOSと記し、
NチャネルMOSトランジスタはNMOSと記す。入力
端子Ti にL(ロー)レベルの信号が入力されると、P
MOS1,5,NMOS4,8が導通状態、PMOS
3,7,NMOS2,6が遮断状態となり、出力トラン
ジスタ9,10の制御端子にはLレベルの信号が入力さ
れ、出力トランジスタ9は導通状態、出力トランジスタ
10は遮断状態となり、出力端子ToよりH(ハイ)レ
ベルの信号が出力される。このとき出力トランジスタ9
の制御端子に入力される小電流駆動回路A1 からの駆動
電流は小さいため、出力トランジスタ9の制御端子への
入力電圧の変化率は小さく、そのため出力電流の変化率
も小さくなり急激な電流の増加が無くなるためノイズが
低減される。
【0005】また逆に、入力端子Ti にHレベルの信号
が入力されると、PMOS3,7,NMOS2,6が導
通状態、PMOS1,5,NMOS4,8が遮断状態と
なり、出力トランジスタ9,10の制御端子にはHレベ
ルの信号が入力され、出力トランジスタ9は遮断状態、
出力トランジスタ10は導通状態となり、出力端子T o
よりLレベルの信号が出力される。このとき出力トラン
ジスタ10の制御端子に入力される小電流駆動回路A2
からの駆動電流は小さいため、出力トランジスタ10の
制御端子への入力電圧の変化率は小さく、そのため出力
電流の変化率も小さくなり急激な電流の増加が無くなる
ためノイズが低減される。
が入力されると、PMOS3,7,NMOS2,6が導
通状態、PMOS1,5,NMOS4,8が遮断状態と
なり、出力トランジスタ9,10の制御端子にはHレベ
ルの信号が入力され、出力トランジスタ9は遮断状態、
出力トランジスタ10は導通状態となり、出力端子T o
よりLレベルの信号が出力される。このとき出力トラン
ジスタ10の制御端子に入力される小電流駆動回路A2
からの駆動電流は小さいため、出力トランジスタ10の
制御端子への入力電圧の変化率は小さく、そのため出力
電流の変化率も小さくなり急激な電流の増加が無くなる
ためノイズが低減される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の構成では、低ノイズ化は図れるが、出力トランジ
スタ9,10の制御端子への入力電圧が出力トランジス
タ9,10が動作を始めるしきい値電圧に達するまでの
時間が長くかかり遅延が生じるため、その分回路動作の
速度が遅くなってしまうという問題があった。
従来の構成では、低ノイズ化は図れるが、出力トランジ
スタ9,10の制御端子への入力電圧が出力トランジス
タ9,10が動作を始めるしきい値電圧に達するまでの
時間が長くかかり遅延が生じるため、その分回路動作の
速度が遅くなってしまうという問題があった。
【0007】本発明は上記の従来の問題点を解決するも
ので、低ノイズ化を図りながら、出力トランジスタの制
御端子への入力電圧がしきい値に達するまでの遅延時間
を短くして高速動作を実現する半導体集積回路の出力バ
ッファ回路を提供することを目的とする。
ので、低ノイズ化を図りながら、出力トランジスタの制
御端子への入力電圧がしきい値に達するまでの遅延時間
を短くして高速動作を実現する半導体集積回路の出力バ
ッファ回路を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の出力バッ
ファ回路は、出力トランジスタを出力端子に接続し、入
力端子の電圧に応じて出力トランジスタを小電流で駆動
する小電流駆動回路を出力トランジスタの制御端子に接
続した出力バッファ回路であって、出力トランジスタの
制御端子に接続され、小電流駆動回路による出力トラン
ジスタの駆動開始時に出力トランジスタを大電流で駆動
する大電流駆動回路と、出力トランジスタの制御端子の
電圧がしきい値に達すると大電流駆動回路から出力トラ
ンジスタへの電流供給を停止させる制御回路とを設けた
ことを特徴とする。
ファ回路は、出力トランジスタを出力端子に接続し、入
力端子の電圧に応じて出力トランジスタを小電流で駆動
する小電流駆動回路を出力トランジスタの制御端子に接
続した出力バッファ回路であって、出力トランジスタの
制御端子に接続され、小電流駆動回路による出力トラン
ジスタの駆動開始時に出力トランジスタを大電流で駆動
する大電流駆動回路と、出力トランジスタの制御端子の
電圧がしきい値に達すると大電流駆動回路から出力トラ
ンジスタへの電流供給を停止させる制御回路とを設けた
ことを特徴とする。
【0009】この構成によれば、出力トランジスタに小
電流駆動回路を備えて低ノイズ化が図れるようにした構
成に加え、出力トランジスタを大電流で駆動する大電流
駆動回路と、出力トランジスタの制御端子の電圧がしき
い値に達すると大電流駆動回路から出力トランジスタへ
の電流供給を停止させる制御回路とを設けたことによ
り、出力トランジスタの駆動開始時、出力トランジスタ
の制御端子の電圧がしきい値に達するまでを、小電流駆
動回路および大電流駆動回路の両方で駆動することによ
り、遅延時間を短くして、高速動作を実現することがで
きる。
電流駆動回路を備えて低ノイズ化が図れるようにした構
成に加え、出力トランジスタを大電流で駆動する大電流
駆動回路と、出力トランジスタの制御端子の電圧がしき
い値に達すると大電流駆動回路から出力トランジスタへ
の電流供給を停止させる制御回路とを設けたことによ
り、出力トランジスタの駆動開始時、出力トランジスタ
の制御端子の電圧がしきい値に達するまでを、小電流駆
動回路および大電流駆動回路の両方で駆動することによ
り、遅延時間を短くして、高速動作を実現することがで
きる。
【0010】請求項2記載の出力バッファ回路は、請求
項1記載の出力バッファ回路において、制御回路が、大
電流駆動回路と出力トランジスタの制御端子との間に挿
入され、大電流駆動回路から出力トランジスタの制御端
子への経路を遮断するための第1の制御トランジスタ
と、出力トランジスタと同じ導電型で、制御端子が出力
トランジスタの制御端子と接続され、出力端子が第1の
制御トランジスタの制御端子と接続され、出力トランジ
スタの制御端子の電圧がしきい値に達すると導通状態に
ある第1の制御トランジスタを遮断状態に切り換えるた
めの第2の制御トランジスタと、出力端子が第1の制御
トランジスタの制御端子と接続され、遮断状態にある第
1の制御トランジスタを導通状態に切り換えるための第
3の制御トランジスタとからなる。
項1記載の出力バッファ回路において、制御回路が、大
電流駆動回路と出力トランジスタの制御端子との間に挿
入され、大電流駆動回路から出力トランジスタの制御端
子への経路を遮断するための第1の制御トランジスタ
と、出力トランジスタと同じ導電型で、制御端子が出力
トランジスタの制御端子と接続され、出力端子が第1の
制御トランジスタの制御端子と接続され、出力トランジ
スタの制御端子の電圧がしきい値に達すると導通状態に
ある第1の制御トランジスタを遮断状態に切り換えるた
めの第2の制御トランジスタと、出力端子が第1の制御
トランジスタの制御端子と接続され、遮断状態にある第
1の制御トランジスタを導通状態に切り換えるための第
3の制御トランジスタとからなる。
【0011】この構成により、制御回路は、出力トラン
ジスタの制御端子の電圧がしきい値に達すると大電流駆
動回路を出力トランジスタの制御端子から遮断した状態
とし、その後は、小電流駆動回路のみによって出力トラ
ンジスタが駆動される。請求項3記載の出力バッファ回
路は、請求項1記載の出力バッファ回路において、制御
回路が、大電流駆動回路を駆動させる入力信号線中に挿
入され、大電流駆動回路の入力信号線を遮断するための
第1の制御トランジスタと、出力トランジスタと同じ導
電型で、制御端子が出力トランジスタの制御端子と接続
され、出力端子が第1の制御トランジスタの制御端子と
接続され、出力トランジスタの制御端子の電圧がしきい
値に達すると導通状態にある第1の制御トランジスタを
遮断状態に切り換えるための第2の制御トランジスタ
と、出力端子が第1の制御トランジスタの制御端子と接
続され、遮断状態にある第1の制御トランジスタを導通
状態に切り換えるための第3の制御トランジスタと、第
1の制御トランジスタと逆の導電型で、制御端子が第1
の制御トランジスタの制御端子と接続され、出力端子が
第1の制御トランジスタの出力端子と接続され、第1の
制御トランジスタが遮断状態のときに大電流駆動回路を
停止状態に固定するための第4の制御トランジスタとか
らなる。
ジスタの制御端子の電圧がしきい値に達すると大電流駆
動回路を出力トランジスタの制御端子から遮断した状態
とし、その後は、小電流駆動回路のみによって出力トラ
ンジスタが駆動される。請求項3記載の出力バッファ回
路は、請求項1記載の出力バッファ回路において、制御
回路が、大電流駆動回路を駆動させる入力信号線中に挿
入され、大電流駆動回路の入力信号線を遮断するための
第1の制御トランジスタと、出力トランジスタと同じ導
電型で、制御端子が出力トランジスタの制御端子と接続
され、出力端子が第1の制御トランジスタの制御端子と
接続され、出力トランジスタの制御端子の電圧がしきい
値に達すると導通状態にある第1の制御トランジスタを
遮断状態に切り換えるための第2の制御トランジスタ
と、出力端子が第1の制御トランジスタの制御端子と接
続され、遮断状態にある第1の制御トランジスタを導通
状態に切り換えるための第3の制御トランジスタと、第
1の制御トランジスタと逆の導電型で、制御端子が第1
の制御トランジスタの制御端子と接続され、出力端子が
第1の制御トランジスタの出力端子と接続され、第1の
制御トランジスタが遮断状態のときに大電流駆動回路を
停止状態に固定するための第4の制御トランジスタとか
らなる。
【0012】この構成により、制御回路は、出力トラン
ジスタの制御端子の電圧がしきい値に達すると大電流駆
動回路を停止状態にし、その後は、小電流駆動回路のみ
によって出力トランジスタが駆動される。請求項4記載
の出力バッファ回路は、電源間に直列接続された逆の導
電型の第1の出力トランジスタと第2の出力トランジス
タとの間に出力端子を接続し、入力端子の電圧に応じて
第1の出力トランジスタを小電流で駆動する第1の小電
流駆動回路を第1の出力トランジスタの制御端子に接続
し、入力端子の電圧に応じて第2の出力トランジスタを
小電流で駆動する第2の小電流駆動回路を第2の出力ト
ランジスタの制御端子に接続した出力バッファ回路であ
って、第1の出力トランジスタの制御端子に接続され、
第1の小電流駆動回路による第1の出力トランジスタの
駆動開始時に第1の出力トランジスタを大電流で駆動す
る第1の大電流駆動回路と、第1の出力トランジスタの
制御端子の電圧がしきい値に達すると第1の大電流駆動
回路から第1の出力トランジスタへの電流供給を停止さ
せる第1の制御回路と、第2の出力トランジスタの制御
端子に接続され、第2の小電流駆動回路による第2の出
力トランジスタの駆動開始時に第2の出力トランジスタ
を大電流で駆動する第2の大電流駆動回路と、第2の出
力トランジスタの制御端子の電圧がしきい値に達すると
第2の大電流駆動回路から第2の出力トランジスタへの
電流供給を停止させる第2の制御回路とを設けたことを
特徴とする。
ジスタの制御端子の電圧がしきい値に達すると大電流駆
動回路を停止状態にし、その後は、小電流駆動回路のみ
によって出力トランジスタが駆動される。請求項4記載
の出力バッファ回路は、電源間に直列接続された逆の導
電型の第1の出力トランジスタと第2の出力トランジス
タとの間に出力端子を接続し、入力端子の電圧に応じて
第1の出力トランジスタを小電流で駆動する第1の小電
流駆動回路を第1の出力トランジスタの制御端子に接続
し、入力端子の電圧に応じて第2の出力トランジスタを
小電流で駆動する第2の小電流駆動回路を第2の出力ト
ランジスタの制御端子に接続した出力バッファ回路であ
って、第1の出力トランジスタの制御端子に接続され、
第1の小電流駆動回路による第1の出力トランジスタの
駆動開始時に第1の出力トランジスタを大電流で駆動す
る第1の大電流駆動回路と、第1の出力トランジスタの
制御端子の電圧がしきい値に達すると第1の大電流駆動
回路から第1の出力トランジスタへの電流供給を停止さ
せる第1の制御回路と、第2の出力トランジスタの制御
端子に接続され、第2の小電流駆動回路による第2の出
力トランジスタの駆動開始時に第2の出力トランジスタ
を大電流で駆動する第2の大電流駆動回路と、第2の出
力トランジスタの制御端子の電圧がしきい値に達すると
第2の大電流駆動回路から第2の出力トランジスタへの
電流供給を停止させる第2の制御回路とを設けたことを
特徴とする。
【0013】この構成によれば、第1および第2の出力
トランジスタのそれぞれに対応する第1,第2の小電流
駆動回路を備えて低ノイズ化が図れるようにした構成に
加え、第1,第2の出力トランジスタを大電流で駆動す
る第1,第2の大電流駆動回路と、第1,第2の出力ト
ランジスタの制御端子の電圧がしきい値に達すると第
1,第2の大電流駆動回路から第1,第2の出力トラン
ジスタへの電流供給を停止させる第1,第2の制御回路
とを設けたことにより、第1,第2の出力トランジスタ
の駆動開始時、第1,第2の出力トランジスタの制御端
子の電圧がしきい値に達するまでを、第1,第2の小電
流駆動回路および第1,第2の大電流駆動回路の両方で
駆動することにより、遅延時間を短くして、高速動作を
実現することができる。
トランジスタのそれぞれに対応する第1,第2の小電流
駆動回路を備えて低ノイズ化が図れるようにした構成に
加え、第1,第2の出力トランジスタを大電流で駆動す
る第1,第2の大電流駆動回路と、第1,第2の出力ト
ランジスタの制御端子の電圧がしきい値に達すると第
1,第2の大電流駆動回路から第1,第2の出力トラン
ジスタへの電流供給を停止させる第1,第2の制御回路
とを設けたことにより、第1,第2の出力トランジスタ
の駆動開始時、第1,第2の出力トランジスタの制御端
子の電圧がしきい値に達するまでを、第1,第2の小電
流駆動回路および第1,第2の大電流駆動回路の両方で
駆動することにより、遅延時間を短くして、高速動作を
実現することができる。
【0014】請求項5記載の出力バッファ回路は、請求
項4記載の出力バッファ回路において、第1の制御回路
が、第1の大電流駆動回路と第1の出力トランジスタの
制御端子との間に挿入され、第1の大電流駆動回路から
第1の出力トランジスタの制御端子への経路を遮断する
ための第1の制御トランジスタと、第1の出力トランジ
スタと同じ導電型で、制御端子が第1の出力トランジス
タの制御端子と接続され、出力端子が第1の制御トラン
ジスタの制御端子と接続され、第1の出力トランジスタ
の制御端子の電圧がしきい値に達すると導通状態にある
第1の制御トランジスタを遮断状態に切り換えるための
第2の制御トランジスタと、出力端子が第1の制御トラ
ンジスタの制御端子と接続され、遮断状態にある第1の
制御トランジスタを導通状態に切り換えるための第3の
制御トランジスタとからなり、第2の制御回路が、第2
の大電流駆動回路と第2の出力トランジスタの制御端子
との間に挿入され、第2の大電流駆動回路から第2の出
力トランジスタの制御端子への経路を遮断するための第
4の制御トランジスタと、第2の出力トランジスタと同
じ導電型で、制御端子が第2の出力トランジスタの制御
端子と接続され、出力端子が第4の制御トランジスタの
制御端子と接続され、第2の出力トランジスタの制御端
子の電圧がしきい値に達すると導通状態にある第4の制
御トランジスタを遮断状態に切り換えるための第5の制
御トランジスタと、出力端子が第4の制御トランジスタ
の制御端子と接続され、遮断状態にある第4の制御トラ
ンジスタを導通状態に切り換えるための第6の制御トラ
ンジスタとからなる。
項4記載の出力バッファ回路において、第1の制御回路
が、第1の大電流駆動回路と第1の出力トランジスタの
制御端子との間に挿入され、第1の大電流駆動回路から
第1の出力トランジスタの制御端子への経路を遮断する
ための第1の制御トランジスタと、第1の出力トランジ
スタと同じ導電型で、制御端子が第1の出力トランジス
タの制御端子と接続され、出力端子が第1の制御トラン
ジスタの制御端子と接続され、第1の出力トランジスタ
の制御端子の電圧がしきい値に達すると導通状態にある
第1の制御トランジスタを遮断状態に切り換えるための
第2の制御トランジスタと、出力端子が第1の制御トラ
ンジスタの制御端子と接続され、遮断状態にある第1の
制御トランジスタを導通状態に切り換えるための第3の
制御トランジスタとからなり、第2の制御回路が、第2
の大電流駆動回路と第2の出力トランジスタの制御端子
との間に挿入され、第2の大電流駆動回路から第2の出
力トランジスタの制御端子への経路を遮断するための第
4の制御トランジスタと、第2の出力トランジスタと同
じ導電型で、制御端子が第2の出力トランジスタの制御
端子と接続され、出力端子が第4の制御トランジスタの
制御端子と接続され、第2の出力トランジスタの制御端
子の電圧がしきい値に達すると導通状態にある第4の制
御トランジスタを遮断状態に切り換えるための第5の制
御トランジスタと、出力端子が第4の制御トランジスタ
の制御端子と接続され、遮断状態にある第4の制御トラ
ンジスタを導通状態に切り換えるための第6の制御トラ
ンジスタとからなる。
【0015】この構成により、第1,第2の制御回路
は、第1,第2の出力トランジスタの制御端子の電圧が
しきい値に達すると第1,第2の大電流駆動回路を第
1,第2の出力トランジスタの制御端子から遮断した状
態とし、その後は、第1,第2の小電流駆動回路のみに
よって第1,第2の出力トランジスタが駆動される。請
求項6記載のバッファ回路は、請求項4記載の出力バッ
ファ回路において、第1の制御回路が、第1の大電流駆
動回路を駆動させる入力信号線中に挿入され、第1の大
電流駆動回路の入力信号線を遮断するための第1の制御
トランジスタと、第1の出力トランジスタと同じ導電型
で、制御端子が第1の出力トランジスタの制御端子と接
続され、出力端子が第1の制御トランジスタの制御端子
と接続され、第1の出力トランジスタの制御端子の電圧
がしきい値に達すると導通状態にある第1の制御トラン
ジスタを遮断状態に切り換えるための第2の制御トラン
ジスタと、出力端子が第1の制御トランジスタの制御端
子と接続され、遮断状態にある第1の制御トランジスタ
を導通状態に切り換えるための第3の制御トランジスタ
と、第1の制御トランジスタと逆の導電型で、制御端子
が第1の制御トランジスタの制御端子と接続され、出力
端子が第1の制御トランジスタの出力端子と接続され、
第1の制御トランジスタが遮断状態のときに第1の大電
流駆動回路を停止状態に固定するための第4の制御トラ
ンジスタとからなり、第2の制御回路が、第2の大電流
駆動回路を駆動させる入力信号線中に挿入され、第2の
大電流駆動回路の入力信号線を遮断するための第5の制
御トランジスタと、第2の出力トランジスタと同じ導電
型で、制御端子が第2の出力トランジスタの制御端子と
接続され、出力端子が第5の制御トランジスタの制御端
子と接続され、第2の出力トランジスタの制御端子の電
圧がしきい値に達すると導通状態にある第5の制御トラ
ンジスタを遮断状態に切り換えるための第6の制御トラ
ンジスタと、出力端子が第5の制御トランジスタの制御
端子と接続され、遮断状態にある第5の制御トランジス
タを導通状態に切り換えるための第7の制御トランジス
タと、第5の制御トランジスタと逆の導電型で、制御端
子が第5の制御トランジスタの制御端子と接続され、出
力端子が第5の制御トランジスタの出力端子と接続さ
れ、第5の制御トランジスタが遮断状態のときに第2の
大電流駆動回路を停止状態に固定するための第8の制御
トランジスタとからなる。
は、第1,第2の出力トランジスタの制御端子の電圧が
しきい値に達すると第1,第2の大電流駆動回路を第
1,第2の出力トランジスタの制御端子から遮断した状
態とし、その後は、第1,第2の小電流駆動回路のみに
よって第1,第2の出力トランジスタが駆動される。請
求項6記載のバッファ回路は、請求項4記載の出力バッ
ファ回路において、第1の制御回路が、第1の大電流駆
動回路を駆動させる入力信号線中に挿入され、第1の大
電流駆動回路の入力信号線を遮断するための第1の制御
トランジスタと、第1の出力トランジスタと同じ導電型
で、制御端子が第1の出力トランジスタの制御端子と接
続され、出力端子が第1の制御トランジスタの制御端子
と接続され、第1の出力トランジスタの制御端子の電圧
がしきい値に達すると導通状態にある第1の制御トラン
ジスタを遮断状態に切り換えるための第2の制御トラン
ジスタと、出力端子が第1の制御トランジスタの制御端
子と接続され、遮断状態にある第1の制御トランジスタ
を導通状態に切り換えるための第3の制御トランジスタ
と、第1の制御トランジスタと逆の導電型で、制御端子
が第1の制御トランジスタの制御端子と接続され、出力
端子が第1の制御トランジスタの出力端子と接続され、
第1の制御トランジスタが遮断状態のときに第1の大電
流駆動回路を停止状態に固定するための第4の制御トラ
ンジスタとからなり、第2の制御回路が、第2の大電流
駆動回路を駆動させる入力信号線中に挿入され、第2の
大電流駆動回路の入力信号線を遮断するための第5の制
御トランジスタと、第2の出力トランジスタと同じ導電
型で、制御端子が第2の出力トランジスタの制御端子と
接続され、出力端子が第5の制御トランジスタの制御端
子と接続され、第2の出力トランジスタの制御端子の電
圧がしきい値に達すると導通状態にある第5の制御トラ
ンジスタを遮断状態に切り換えるための第6の制御トラ
ンジスタと、出力端子が第5の制御トランジスタの制御
端子と接続され、遮断状態にある第5の制御トランジス
タを導通状態に切り換えるための第7の制御トランジス
タと、第5の制御トランジスタと逆の導電型で、制御端
子が第5の制御トランジスタの制御端子と接続され、出
力端子が第5の制御トランジスタの出力端子と接続さ
れ、第5の制御トランジスタが遮断状態のときに第2の
大電流駆動回路を停止状態に固定するための第8の制御
トランジスタとからなる。
【0016】この構成により、第1,第2の制御回路
は、第1,第2の出力トランジスタの制御端子の電圧が
しきい値に達すると第1,第2の大電流駆動回路を停止
状態にし、その後は、第1,第2の小電流駆動回路のみ
によって第1,第2の出力トランジスタが駆動される。
は、第1,第2の出力トランジスタの制御端子の電圧が
しきい値に達すると第1,第2の大電流駆動回路を停止
状態にし、その後は、第1,第2の小電流駆動回路のみ
によって第1,第2の出力トランジスタが駆動される。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。 〔第1の実施の形態〕図1は本発明の第1の実施の形態
における出力バッファ回路の回路図を示すものである。
図1において、11,13,15,17はPMOS(P
チャネルMOSトランジスタ)、12,14,16,1
8はNMOS(NチャネルMOSトランジスタ)で、そ
の他の図4と同一部分には同一符号を付している。
て、図面を参照しながら説明する。 〔第1の実施の形態〕図1は本発明の第1の実施の形態
における出力バッファ回路の回路図を示すものである。
図1において、11,13,15,17はPMOS(P
チャネルMOSトランジスタ)、12,14,16,1
8はNMOS(NチャネルMOSトランジスタ)で、そ
の他の図4と同一部分には同一符号を付している。
【0018】本実施の形態の出力バッファ回路は、図4
の従来の構成に加え、大電流駆動回路B1 ,B2 および
制御回路C1 ,C2 を設けている。大電流駆動回路B1
を構成するNMOS14は、出力トランジスタ9を大電
流で駆動する特性を持ったトランジスタである。また、
制御回路C1 を構成するPMOS11,13は、出力ト
ランジスタ9の制御端子の入力電圧がしきい値を越えた
時にNMOS14の出力端子と出力トランジスタ9の制
御端子間のパスを切断する役割をするものであり、NM
OS12は、その切断されたパスを次の動作のために再
びつながった状態に戻すために設けたものである。
の従来の構成に加え、大電流駆動回路B1 ,B2 および
制御回路C1 ,C2 を設けている。大電流駆動回路B1
を構成するNMOS14は、出力トランジスタ9を大電
流で駆動する特性を持ったトランジスタである。また、
制御回路C1 を構成するPMOS11,13は、出力ト
ランジスタ9の制御端子の入力電圧がしきい値を越えた
時にNMOS14の出力端子と出力トランジスタ9の制
御端子間のパスを切断する役割をするものであり、NM
OS12は、その切断されたパスを次の動作のために再
びつながった状態に戻すために設けたものである。
【0019】同様に、大電流駆動回路B2 を構成するP
MOS17は、出力トランジスタ10を大電流で駆動す
る特性を持ったトランジスタである。また、制御回路C
2 を構成するNMOS16,18は、出力トランジスタ
10の制御端子の入力電圧がしきい値を越えた時にPM
OS17の出力端子と出力トランジスタ10の制御端子
間のパスを切断する役割をするものであり、PMOS1
5は、その切断されたパスを次の動作のために再びつな
がった状態に戻すために設けたものである。
MOS17は、出力トランジスタ10を大電流で駆動す
る特性を持ったトランジスタである。また、制御回路C
2 を構成するNMOS16,18は、出力トランジスタ
10の制御端子の入力電圧がしきい値を越えた時にPM
OS17の出力端子と出力トランジスタ10の制御端子
間のパスを切断する役割をするものであり、PMOS1
5は、その切断されたパスを次の動作のために再びつな
がった状態に戻すために設けたものである。
【0020】以上のように構成される第1の実施の形態
の出力バッファ回路について、以下その動作を説明す
る。最初に初期状態として、入力端子Ti にLレベルの
信号が入力されているとし、PMOS1,5,11,1
5,NMOS4,8,14,18および出力トランジス
タ9は導通状態、PMOS3,7,13,17,NMO
S2,6,12,16および出力トランジスタ10は遮
断状態で、出力端子To にはHレベルの信号が出力され
ているとする。
の出力バッファ回路について、以下その動作を説明す
る。最初に初期状態として、入力端子Ti にLレベルの
信号が入力されているとし、PMOS1,5,11,1
5,NMOS4,8,14,18および出力トランジス
タ9は導通状態、PMOS3,7,13,17,NMO
S2,6,12,16および出力トランジスタ10は遮
断状態で、出力端子To にはHレベルの信号が出力され
ているとする。
【0021】つぎに、入力端子Ti にL→Hレベルの信
号が入力されたとすると、まずPMOS3,7,17,
NMOS2,6,12が導通状態、PMOS1,5,1
5,NMOS4,8,14が遮断状態に変わる。このと
きPMOS17,NMOS18が導通状態のため出力ト
ランジスタ10はPMOS17によって大電流で駆動さ
れ、出力トランジスタ10の制御端子の入力電圧が急速
に上がる。しかしこの入力電圧が出力トランジスタ10
が動作を始めるしきい値のレベルを越えるとNMOS1
6も動作を始め導通状態になる。このときNMOS18
の制御端子の入力電圧はLレベルになるためNMOS1
8が遮断状態になり、PMOS17から出力トランジス
タ10への電流供給のパスが無くなり、出力トランジス
タ10を駆動するトランジスタは小電流駆動のPMOS
7のみとなる。また、出力トランジスタ9とPMOS1
1は遮断状態、PMOS13は導通状態となり、出力端
子To からはLレベルの信号が出力される。
号が入力されたとすると、まずPMOS3,7,17,
NMOS2,6,12が導通状態、PMOS1,5,1
5,NMOS4,8,14が遮断状態に変わる。このと
きPMOS17,NMOS18が導通状態のため出力ト
ランジスタ10はPMOS17によって大電流で駆動さ
れ、出力トランジスタ10の制御端子の入力電圧が急速
に上がる。しかしこの入力電圧が出力トランジスタ10
が動作を始めるしきい値のレベルを越えるとNMOS1
6も動作を始め導通状態になる。このときNMOS18
の制御端子の入力電圧はLレベルになるためNMOS1
8が遮断状態になり、PMOS17から出力トランジス
タ10への電流供給のパスが無くなり、出力トランジス
タ10を駆動するトランジスタは小電流駆動のPMOS
7のみとなる。また、出力トランジスタ9とPMOS1
1は遮断状態、PMOS13は導通状態となり、出力端
子To からはLレベルの信号が出力される。
【0022】また、逆に入力端子Ti にH→Lレベルの
信号が入力されたときも同様に、まずPMOS1,5,
15,NMOS4,8,14が導通状態、PMOS3,
7,17,NMOS2,6,12が遮断状態となり、P
MOS13,NMOS14が導通状態のため出力トラン
ジスタ9はNMOS14によって大電流駆動され、出力
トランジスタ9の制御端子の入力電圧が急速に下がる。
しかしこの入力電圧が出力トランジスタ9が動作を始め
るしきい値のレベルを越えるとPMOS11も動作を始
め導通状態になる。このときPMOS13の制御端子の
入力電圧がHレベルになるためPMOS13は遮断状態
になり、NMOS14から出力トランジスタ9への電流
供給のパスが無くなり、出力トランジスタ9を駆動する
トランジスタは小電流駆動のNMOS4のみとなる。ま
た、出力トランジスタ10とNMOS16は遮断状態、
NMOS18は導通状態となり、出力端子To からはH
レベルの信号が出力される。
信号が入力されたときも同様に、まずPMOS1,5,
15,NMOS4,8,14が導通状態、PMOS3,
7,17,NMOS2,6,12が遮断状態となり、P
MOS13,NMOS14が導通状態のため出力トラン
ジスタ9はNMOS14によって大電流駆動され、出力
トランジスタ9の制御端子の入力電圧が急速に下がる。
しかしこの入力電圧が出力トランジスタ9が動作を始め
るしきい値のレベルを越えるとPMOS11も動作を始
め導通状態になる。このときPMOS13の制御端子の
入力電圧がHレベルになるためPMOS13は遮断状態
になり、NMOS14から出力トランジスタ9への電流
供給のパスが無くなり、出力トランジスタ9を駆動する
トランジスタは小電流駆動のNMOS4のみとなる。ま
た、出力トランジスタ10とNMOS16は遮断状態、
NMOS18は導通状態となり、出力端子To からはH
レベルの信号が出力される。
【0023】図2は本実施の形態における効果を示す図
であり、図2(a)は従来の出力バッファ回路の出力電
圧波形と出力トランジスタの制御端子の入力電圧(V
g)波形を表した図であり、図2(b)は本実施の形態
における出力電圧波形と出力トランジスタの制御端子の
入力電圧(Vg)波形を表した図である。図2(a)で
は、入力電圧Vgが立ち上がり開始時から緩やかに立ち
上がっているため、出力電圧波形が立ち下がり始めるし
きい値Vtに達するまでに時間がかかっている。一方、
図2(b)では、入力電圧Vgが立ち上がり開始時は急
速に立ち上がっており、出力電圧波形が立ち下がり始め
るしきい値Vtに達するまでの時間が短く、その後緩や
かな波形に変わっていく。
であり、図2(a)は従来の出力バッファ回路の出力電
圧波形と出力トランジスタの制御端子の入力電圧(V
g)波形を表した図であり、図2(b)は本実施の形態
における出力電圧波形と出力トランジスタの制御端子の
入力電圧(Vg)波形を表した図である。図2(a)で
は、入力電圧Vgが立ち上がり開始時から緩やかに立ち
上がっているため、出力電圧波形が立ち下がり始めるし
きい値Vtに達するまでに時間がかかっている。一方、
図2(b)では、入力電圧Vgが立ち上がり開始時は急
速に立ち上がっており、出力電圧波形が立ち下がり始め
るしきい値Vtに達するまでの時間が短く、その後緩や
かな波形に変わっていく。
【0024】このように、図2(a)の従来例に比べ、
図2(b)の本実施の形態では、入力電圧Vgの立ち上
がり開始時の波形が急速に立ち上がり、出力トランジス
タが動作を始めるしきい値Vtに達するまでの時間を、
図2では時間dtだけ短縮することができ、遅延時間の
増加を最小限に抑えることができる。以上のように本実
施の形態によれば、出力トランジスタ9,10のそれぞ
れに対応する小電流駆動回路A1 ,A2 を備えて低ノイ
ズ化が図れるようにした構成に加え、出力トランジスタ
9,10を大電流で駆動する大電流駆動回路B1 ,B 2
と、出力トランジスタ9,10の制御端子の電圧がしき
い値に達すると大電流駆動回路B1 ,B2 から出力トラ
ンジスタ9,10への経路を遮断して電流供給を停止さ
せる制御回路C1 ,C2 とを設けたことにより、出力ト
ランジスタ9,10の駆動開始時、出力トランジスタ
9,10の制御端子の電圧がしきい値に達するまでを、
小電流駆動回路A1 ,A2 および大電流駆動回路B1 ,
B2 の両方で駆動することにより、遅延時間を短くし
て、高速動作を実現することができる。なお、出力トラ
ンジスタ9,10の制御端子の電圧がしきい値に達した
後は、小電流駆動回路A1 ,A2 のみによって出力トラ
ンジスタ9,10が駆動されるため、ノイズは低減され
る。
図2(b)の本実施の形態では、入力電圧Vgの立ち上
がり開始時の波形が急速に立ち上がり、出力トランジス
タが動作を始めるしきい値Vtに達するまでの時間を、
図2では時間dtだけ短縮することができ、遅延時間の
増加を最小限に抑えることができる。以上のように本実
施の形態によれば、出力トランジスタ9,10のそれぞ
れに対応する小電流駆動回路A1 ,A2 を備えて低ノイ
ズ化が図れるようにした構成に加え、出力トランジスタ
9,10を大電流で駆動する大電流駆動回路B1 ,B 2
と、出力トランジスタ9,10の制御端子の電圧がしき
い値に達すると大電流駆動回路B1 ,B2 から出力トラ
ンジスタ9,10への経路を遮断して電流供給を停止さ
せる制御回路C1 ,C2 とを設けたことにより、出力ト
ランジスタ9,10の駆動開始時、出力トランジスタ
9,10の制御端子の電圧がしきい値に達するまでを、
小電流駆動回路A1 ,A2 および大電流駆動回路B1 ,
B2 の両方で駆動することにより、遅延時間を短くし
て、高速動作を実現することができる。なお、出力トラ
ンジスタ9,10の制御端子の電圧がしきい値に達した
後は、小電流駆動回路A1 ,A2 のみによって出力トラ
ンジスタ9,10が駆動されるため、ノイズは低減され
る。
【0025】なお、電源(VDD−GND)間に直列接
続された出力トランジスタ9,10のうち一方の出力ト
ランジスタ9を第1の出力トランジスタ、他方の出力ト
ランジスタ10を第2の出力トランジスタとした場合、
小電流駆動回路A1 ,A2 はそれぞれ第1,第2の小電
流駆動回路、大電流駆動回路B1 ,B2 はそれぞれ第
1,第2の大電流駆動回路、制御回路C1 ,C2 はそれ
ぞれ第1,第2の制御回路であり、さらに、PMOS1
3が第1の制御トランジスタ、PMOS11が第2の制
御トランジスタ、NMOS12が第3の制御トランジス
タ、NMOS18が第4の制御トランジスタ、NMOS
16が第5の制御トランジスタ、PMOS15が第6の
制御トランジスタである。
続された出力トランジスタ9,10のうち一方の出力ト
ランジスタ9を第1の出力トランジスタ、他方の出力ト
ランジスタ10を第2の出力トランジスタとした場合、
小電流駆動回路A1 ,A2 はそれぞれ第1,第2の小電
流駆動回路、大電流駆動回路B1 ,B2 はそれぞれ第
1,第2の大電流駆動回路、制御回路C1 ,C2 はそれ
ぞれ第1,第2の制御回路であり、さらに、PMOS1
3が第1の制御トランジスタ、PMOS11が第2の制
御トランジスタ、NMOS12が第3の制御トランジス
タ、NMOS18が第4の制御トランジスタ、NMOS
16が第5の制御トランジスタ、PMOS15が第6の
制御トランジスタである。
【0026】〔第2の実施の形態〕図3は本発明の第2
の実施の形態における出力バッファ回路の回路図を示す
ものである。図3において、21,23はPMOS、2
2,24はNMOSで、その他の図1と同一部分には同
一符号を付している。本第2の実施の形態の出力バッフ
ァ回路は、第1の実施の形態とは大電流駆動回路B1 ,
B2 から各出力トランジスタ9,10への電流供給を停
止するための制御回路の構成が異なるものであり、第1
の実施の形態の制御回路C1 ,C2 に代えて、制御回路
C1 ′,C2 ′を設けている。
の実施の形態における出力バッファ回路の回路図を示す
ものである。図3において、21,23はPMOS、2
2,24はNMOSで、その他の図1と同一部分には同
一符号を付している。本第2の実施の形態の出力バッフ
ァ回路は、第1の実施の形態とは大電流駆動回路B1 ,
B2 から各出力トランジスタ9,10への電流供給を停
止するための制御回路の構成が異なるものであり、第1
の実施の形態の制御回路C1 ,C2 に代えて、制御回路
C1 ′,C2 ′を設けている。
【0027】すなわち、本第2の実施の形態では、図1
に示す第1の実施の形態の出力トランジスタ9の大電流
駆動用のNMOS14の出力端子と出力トランジスタ9
の制御端子との間のパスを切断するために設けられたP
MOS13の代わりに、NMOS14の制御端子側にN
MOS14の制御端子へ入力される入力信号のパスを遮
断するためのPMOS21と、PMOS21遮断時にN
MOS14の制御端子をプルダウンしてNMOS14を
遮断状態にするためのNMOS22とを設けている。ま
た、図1に示す第1の実施の形態の出力トランジスタ1
0の大電流駆動用のPMOS17の出力端子と出力トラ
ンジスタ10の制御端子との間のパスを切断するために
設けられたNMOS18の代わりに、PMOS17の制
御端子側にPMOS17の制御端子へ入力される入力信
号のパスを遮断するためのNMOS24と、NMOS2
4遮断時にPMOS17の制御端子をプルアップしてP
MOS17を遮断状態にするためのPMOS23とを設
けている。他の構成は第1の実施の形態と同様である。
に示す第1の実施の形態の出力トランジスタ9の大電流
駆動用のNMOS14の出力端子と出力トランジスタ9
の制御端子との間のパスを切断するために設けられたP
MOS13の代わりに、NMOS14の制御端子側にN
MOS14の制御端子へ入力される入力信号のパスを遮
断するためのPMOS21と、PMOS21遮断時にN
MOS14の制御端子をプルダウンしてNMOS14を
遮断状態にするためのNMOS22とを設けている。ま
た、図1に示す第1の実施の形態の出力トランジスタ1
0の大電流駆動用のPMOS17の出力端子と出力トラ
ンジスタ10の制御端子との間のパスを切断するために
設けられたNMOS18の代わりに、PMOS17の制
御端子側にPMOS17の制御端子へ入力される入力信
号のパスを遮断するためのNMOS24と、NMOS2
4遮断時にPMOS17の制御端子をプルアップしてP
MOS17を遮断状態にするためのPMOS23とを設
けている。他の構成は第1の実施の形態と同様である。
【0028】以上のように構成される第2の実施の形態
の出力バッファ回路について、以下その動作を説明す
る。最初に初期状態として、入力端子Ti にLレベルの
信号が入力されているとし、PMOS1,5,11,1
5,NMOS4,8,22,24および出力トランジス
タ9は導通状態、PMOS3,7,17,21,23,
NMOS2,6,12,14,16および出力トランジ
スタ10は遮断状態で、出力端子To にはHレベルの信
号が出力されているとする。
の出力バッファ回路について、以下その動作を説明す
る。最初に初期状態として、入力端子Ti にLレベルの
信号が入力されているとし、PMOS1,5,11,1
5,NMOS4,8,22,24および出力トランジス
タ9は導通状態、PMOS3,7,17,21,23,
NMOS2,6,12,14,16および出力トランジ
スタ10は遮断状態で、出力端子To にはHレベルの信
号が出力されているとする。
【0029】つぎに、入力端子Ti にL→Hレベルの信
号が入力されたとすると、まずPMOS3,7,17,
21,NMOS2,6,12が導通状態、PMOS1,
5,15,NMOS4,8,14,22が遮断状態に変
わる。このときPMOS17が導通状態のためPMOS
17によって大電流で駆動される出力トランジスタ10
の制御端子の入力電圧が急速に上がる。しかしこの入力
電圧が出力トランジスタ10が動作を始めるしきい値の
レベルを越えるとNMOS16も動作を始め導通状態に
なる。このときNMOS24は遮断状態になりPMOS
23は導通状態になるためPMOS17は遮断状態にな
り、出力トランジスタ10を駆動するトランジスタは小
電流駆動のPMOS7のみとなる。また、出力トランジ
スタ9とPMOS11は遮断状態となり、出力端子To
からはLレベルの信号が出力される。
号が入力されたとすると、まずPMOS3,7,17,
21,NMOS2,6,12が導通状態、PMOS1,
5,15,NMOS4,8,14,22が遮断状態に変
わる。このときPMOS17が導通状態のためPMOS
17によって大電流で駆動される出力トランジスタ10
の制御端子の入力電圧が急速に上がる。しかしこの入力
電圧が出力トランジスタ10が動作を始めるしきい値の
レベルを越えるとNMOS16も動作を始め導通状態に
なる。このときNMOS24は遮断状態になりPMOS
23は導通状態になるためPMOS17は遮断状態にな
り、出力トランジスタ10を駆動するトランジスタは小
電流駆動のPMOS7のみとなる。また、出力トランジ
スタ9とPMOS11は遮断状態となり、出力端子To
からはLレベルの信号が出力される。
【0030】また、逆に入力端子Ti にH→Lレベルの
信号が入力されたときも同様に、まずPMOS1,5,
15,NMOS4,8,14,24が導通状態、PMO
S3,7,17,23,NMOS2,6,12が遮断状
態となり、NMOS14が導通状態のためNMOS14
によって大電流駆動される出力トランジスタ9の入力電
圧が急速に下がる。しかしこの入力電圧が出力トランジ
スタ9が動作を始めるしきい値のレベルを越えるとPM
OS11も動作を始め導通状態になる。このときPMO
S21は遮断状態になりNMOS22は導通状態になる
ためNMOS14は遮断状態になり、出力トランジスタ
9を駆動するトランジスタは小電流駆動のNMOS4の
みとなる。また、出力トランジスタ10とNMOS16
は遮断状態となり、出力端子To からはHレベルの信号
が出力される。
信号が入力されたときも同様に、まずPMOS1,5,
15,NMOS4,8,14,24が導通状態、PMO
S3,7,17,23,NMOS2,6,12が遮断状
態となり、NMOS14が導通状態のためNMOS14
によって大電流駆動される出力トランジスタ9の入力電
圧が急速に下がる。しかしこの入力電圧が出力トランジ
スタ9が動作を始めるしきい値のレベルを越えるとPM
OS11も動作を始め導通状態になる。このときPMO
S21は遮断状態になりNMOS22は導通状態になる
ためNMOS14は遮断状態になり、出力トランジスタ
9を駆動するトランジスタは小電流駆動のNMOS4の
みとなる。また、出力トランジスタ10とNMOS16
は遮断状態となり、出力端子To からはHレベルの信号
が出力される。
【0031】また、この第2の実施の形態の場合でも、
図2(b)と同じ結果の波形が得られ、同様の動作をす
る。以上のように本実施の形態によれば、出力トランジ
スタ9,10のそれぞれに対応する小電流駆動回路
A1 ,A2 を備えて低ノイズ化が図れるようにした構成
に加え、出力トランジスタ9,10を大電流で駆動する
大電流駆動回路B1 ,B 2 と、出力トランジスタ9,1
0の制御端子の電圧がしきい値に達すると大電流駆動回
路B1 ,B2 を停止状態にして電流供給を停止させる制
御回路C1 ′,C 2 ′とを設けたことにより、出力トラ
ンジスタ9,10の駆動開始時、出力トランジスタ9,
10の制御端子の電圧がしきい値に達するまでを、小電
流駆動回路A1 ,A2 および大電流駆動回路B1 ,B2
の両方で駆動することにより、遅延時間を短くして、高
速動作を実現することができる。なお、出力トランジス
タ9,10の制御端子の電圧がしきい値に達した後は、
小電流駆動回路A1 ,A2 のみによって出力トランジス
タ9,10が駆動されるため、ノイズは低減される。
図2(b)と同じ結果の波形が得られ、同様の動作をす
る。以上のように本実施の形態によれば、出力トランジ
スタ9,10のそれぞれに対応する小電流駆動回路
A1 ,A2 を備えて低ノイズ化が図れるようにした構成
に加え、出力トランジスタ9,10を大電流で駆動する
大電流駆動回路B1 ,B 2 と、出力トランジスタ9,1
0の制御端子の電圧がしきい値に達すると大電流駆動回
路B1 ,B2 を停止状態にして電流供給を停止させる制
御回路C1 ′,C 2 ′とを設けたことにより、出力トラ
ンジスタ9,10の駆動開始時、出力トランジスタ9,
10の制御端子の電圧がしきい値に達するまでを、小電
流駆動回路A1 ,A2 および大電流駆動回路B1 ,B2
の両方で駆動することにより、遅延時間を短くして、高
速動作を実現することができる。なお、出力トランジス
タ9,10の制御端子の電圧がしきい値に達した後は、
小電流駆動回路A1 ,A2 のみによって出力トランジス
タ9,10が駆動されるため、ノイズは低減される。
【0032】なお、電源(VDD−GND)間に直列接
続された出力トランジスタ9,10のうち一方の出力ト
ランジスタ9を第1の出力トランジスタ、他方の出力ト
ランジスタ10を第2の出力トランジスタとした場合、
小電流駆動回路A1 ,A2 はそれぞれ第1,第2の小電
流駆動回路、大電流駆動回路B1 ,B2 はそれぞれ第
1,第2の大電流駆動回路、制御回路C1 ′,C2 ′は
それぞれ第1,第2の制御回路であり、さらに、PMO
S21が第1の制御トランジスタ、PMOS11が第2
の制御トランジスタ、NMOS12が第3の制御トラン
ジスタ、PMOS22が第4の制御トランジスタ、NM
OS24が第5の制御トランジスタ、NMOS16が第
6の制御トランジスタ、PMOS15が第7の制御トラ
ンジスタ、PMOS23が第8の制御トランジスタであ
る。
続された出力トランジスタ9,10のうち一方の出力ト
ランジスタ9を第1の出力トランジスタ、他方の出力ト
ランジスタ10を第2の出力トランジスタとした場合、
小電流駆動回路A1 ,A2 はそれぞれ第1,第2の小電
流駆動回路、大電流駆動回路B1 ,B2 はそれぞれ第
1,第2の大電流駆動回路、制御回路C1 ′,C2 ′は
それぞれ第1,第2の制御回路であり、さらに、PMO
S21が第1の制御トランジスタ、PMOS11が第2
の制御トランジスタ、NMOS12が第3の制御トラン
ジスタ、PMOS22が第4の制御トランジスタ、NM
OS24が第5の制御トランジスタ、NMOS16が第
6の制御トランジスタ、PMOS15が第7の制御トラ
ンジスタ、PMOS23が第8の制御トランジスタであ
る。
【0033】なお、第1および第2の実施の形態では、
2つの出力トランジスタ9,10を有する構成とした
が、出力トランジスタが1つである構成としてもよく、
その場合には、小電流駆動回路,大電流駆動回路,制御
回路も1つずつの構成となる。例えば、図1(または図
3)の入力端子Ti ,出力端子To ,出力トランジスタ
9,PMOS1,NMOS2,小電流駆動回路A1 ,大
電流駆動回路B1 および制御回路C1 (またはC1 ′)
からなる構成の出力バッファ回路としても同様の効果が
得られる。この場合、使用時には出力端子To とGND
間に抵抗が接続された構成が必要である。あるいは、図
1(または図3)の入力端子Ti ,出力端子To ,出力
トランジスタ10,PMOS5,NMOS6,小電流駆
動回路A2,大電流駆動回路B2 および制御回路C
2 (またはC2 ′)からなる構成の出力バッファ回路と
しても同様の効果が得られる。この場合、使用時には出
力端子T o とVDD間に抵抗が接続された構成が必要で
ある。
2つの出力トランジスタ9,10を有する構成とした
が、出力トランジスタが1つである構成としてもよく、
その場合には、小電流駆動回路,大電流駆動回路,制御
回路も1つずつの構成となる。例えば、図1(または図
3)の入力端子Ti ,出力端子To ,出力トランジスタ
9,PMOS1,NMOS2,小電流駆動回路A1 ,大
電流駆動回路B1 および制御回路C1 (またはC1 ′)
からなる構成の出力バッファ回路としても同様の効果が
得られる。この場合、使用時には出力端子To とGND
間に抵抗が接続された構成が必要である。あるいは、図
1(または図3)の入力端子Ti ,出力端子To ,出力
トランジスタ10,PMOS5,NMOS6,小電流駆
動回路A2,大電流駆動回路B2 および制御回路C
2 (またはC2 ′)からなる構成の出力バッファ回路と
しても同様の効果が得られる。この場合、使用時には出
力端子T o とVDD間に抵抗が接続された構成が必要で
ある。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、出力トランジスタが1
つで、その出力トランジスタに小電流駆動回路を備えて
低ノイズ化が図れるようにした構成に加え、出力トラン
ジスタを大電流で駆動する大電流駆動回路と、出力トラ
ンジスタの制御端子の電圧がしきい値に達すると大電流
駆動回路から出力トランジスタへの電流供給を停止させ
る制御回路とを設けたことにより、出力トランジスタの
駆動開始時、出力トランジスタの制御端子の電圧がしき
い値に達するまでを、小電流駆動回路および大電流駆動
回路の両方で駆動することにより、遅延時間を短くし
て、高速動作を実現することができる。
つで、その出力トランジスタに小電流駆動回路を備えて
低ノイズ化が図れるようにした構成に加え、出力トラン
ジスタを大電流で駆動する大電流駆動回路と、出力トラ
ンジスタの制御端子の電圧がしきい値に達すると大電流
駆動回路から出力トランジスタへの電流供給を停止させ
る制御回路とを設けたことにより、出力トランジスタの
駆動開始時、出力トランジスタの制御端子の電圧がしき
い値に達するまでを、小電流駆動回路および大電流駆動
回路の両方で駆動することにより、遅延時間を短くし
て、高速動作を実現することができる。
【0035】また、第1および第2の出力トランジスタ
のそれぞれに対応する第1,第2の小電流駆動回路を備
えて低ノイズ化が図れるようにした構成に加え、第1,
第2の出力トランジスタを大電流で駆動する第1,第2
の大電流駆動回路と、第1,第2の出力トランジスタの
制御端子の電圧がしきい値に達すると第1,第2の大電
流駆動回路から第1,第2の出力トランジスタへの電流
供給を停止させる第1,第2の制御回路とを設けたこと
により、第1,第2の出力トランジスタの駆動開始時、
第1,第2の出力トランジスタの制御端子の電圧がしき
い値に達するまでを、第1,第2の小電流駆動回路およ
び第1,第2の大電流駆動回路の両方で駆動することに
より、遅延時間を短くして、高速動作を実現することが
できる。
のそれぞれに対応する第1,第2の小電流駆動回路を備
えて低ノイズ化が図れるようにした構成に加え、第1,
第2の出力トランジスタを大電流で駆動する第1,第2
の大電流駆動回路と、第1,第2の出力トランジスタの
制御端子の電圧がしきい値に達すると第1,第2の大電
流駆動回路から第1,第2の出力トランジスタへの電流
供給を停止させる第1,第2の制御回路とを設けたこと
により、第1,第2の出力トランジスタの駆動開始時、
第1,第2の出力トランジスタの制御端子の電圧がしき
い値に達するまでを、第1,第2の小電流駆動回路およ
び第1,第2の大電流駆動回路の両方で駆動することに
より、遅延時間を短くして、高速動作を実現することが
できる。
【0036】このように、本発明は、ノイズの発生を低
減しながら、動作スピードの低下を最小限に抑えること
のできる優れた半導体集積回路の出力バッファ回路を実
現するものである。
減しながら、動作スピードの低下を最小限に抑えること
のできる優れた半導体集積回路の出力バッファ回路を実
現するものである。
【図1】本発明の第1の実施の形態における出力バッフ
ァ回路の回路図。
ァ回路の回路図。
【図2】本発明の第1の実施の形態における効果を示す
図。
図。
【図3】本発明の第2の実施の形態における出力バッフ
ァ回路の回路図。
ァ回路の回路図。
【図4】従来の出力バッファ回路の回路図。
1,3,5,7,11,13,15,17,21,23
PチャネルMOSトランジスタ 2,4,6,8,12,14,16,18,22,24
NチャネルMOSトランジスタ 9,10 出力トランジスタ
PチャネルMOSトランジスタ 2,4,6,8,12,14,16,18,22,24
NチャネルMOSトランジスタ 9,10 出力トランジスタ
Claims (6)
- 【請求項1】 出力トランジスタを出力端子に接続し、
入力端子の電圧に応じて前記出力トランジスタを小電流
で駆動する小電流駆動回路を前記出力トランジスタの制
御端子に接続した出力バッファ回路であって、 前記出力トランジスタの制御端子に接続され、前記小電
流駆動回路による前記出力トランジスタの駆動開始時に
前記出力トランジスタを大電流で駆動する大電流駆動回
路と、 前記出力トランジスタの制御端子の電圧がしきい値に達
すると前記大電流駆動回路から前記出力トランジスタへ
の電流供給を停止させる制御回路とを設けたことを特徴
とする出力バッファ回路。 - 【請求項2】 制御回路は、 大電流駆動回路と出力トランジスタの制御端子との間に
挿入され、前記大電流駆動回路から前記出力トランジス
タの制御端子への経路を遮断するための第1の制御トラ
ンジスタと、 前記出力トランジスタと同じ導電型で、制御端子が前記
出力トランジスタの制御端子と接続され、出力端子が前
記第1の制御トランジスタの制御端子と接続され、前記
出力トランジスタの制御端子の電圧がしきい値に達する
と導通状態にある前記第1の制御トランジスタを遮断状
態に切り換えるための第2の制御トランジスタと、 出力端子が前記第1の制御トランジスタの制御端子と接
続され、遮断状態にある前記第1の制御トランジスタを
導通状態に切り換えるための第3の制御トランジスタと
からなる請求項1記載の出力バッファ回路。 - 【請求項3】 制御回路は、 大電流駆動回路を駆動させる入力信号線中に挿入され、
前記大電流駆動回路の入力信号線を遮断するための第1
の制御トランジスタと、 前記出力トランジスタと同じ導電型で、制御端子が前記
出力トランジスタの制御端子と接続され、出力端子が前
記第1の制御トランジスタの制御端子と接続され、前記
出力トランジスタの制御端子の電圧がしきい値に達する
と導通状態にある前記第1の制御トランジスタを遮断状
態に切り換えるための第2の制御トランジスタと、 出力端子が前記第1の制御トランジスタの制御端子と接
続され、遮断状態にある前記第1の制御トランジスタを
導通状態に切り換えるための第3の制御トランジスタ
と、 前記第1の制御トランジスタと逆の導電型で、制御端子
が前記第1の制御トランジスタの制御端子と接続され、
出力端子が前記第1の制御トランジスタの出力端子と接
続され、前記第1の制御トランジスタが遮断状態のとき
に前記大電流駆動回路を停止状態に固定するための第4
の制御トランジスタとからなる請求項1記載の出力バッ
ファ回路。 - 【請求項4】 電源間に直列接続された逆の導電型の第
1の出力トランジスタと第2の出力トランジスタとの間
に出力端子を接続し、入力端子の電圧に応じて前記第1
の出力トランジスタを小電流で駆動する第1の小電流駆
動回路を前記第1の出力トランジスタの制御端子に接続
し、前記入力端子の電圧に応じて前記第2の出力トラン
ジスタを小電流で駆動する第2の小電流駆動回路を前記
第2の出力トランジスタの制御端子に接続した出力バッ
ファ回路であって、 前記第1の出力トランジスタの制御端子に接続され、前
記第1の小電流駆動回路による前記第1の出力トランジ
スタの駆動開始時に前記第1の出力トランジスタを大電
流で駆動する第1の大電流駆動回路と、 前記第1の出力トランジスタの制御端子の電圧がしきい
値に達すると前記第1の大電流駆動回路から前記第1の
出力トランジスタへの電流供給を停止させる第1の制御
回路と、 前記第2の出力トランジスタの制御端子に接続され、前
記第2の小電流駆動回路による前記第2の出力トランジ
スタの駆動開始時に前記第2の出力トランジスタを大電
流で駆動する第2の大電流駆動回路と、 前記第2の出力トランジスタの制御端子の電圧がしきい
値に達すると前記第2の大電流駆動回路から前記第2の
出力トランジスタへの電流供給を停止させる第2の制御
回路とを設けたことを特徴とする出力バッファ回路。 - 【請求項5】 第1の制御回路は、 第1の大電流駆動回路と第1の出力トランジスタの制御
端子との間に挿入され、前記第1の大電流駆動回路から
前記第1の出力トランジスタの制御端子への経路を遮断
するための第1の制御トランジスタと、 前記第1の出力トランジスタと同じ導電型で、制御端子
が前記第1の出力トランジスタの制御端子と接続され、
出力端子が前記第1の制御トランジスタの制御端子と接
続され、前記第1の出力トランジスタの制御端子の電圧
がしきい値に達すると導通状態にある前記第1の制御ト
ランジスタを遮断状態に切り換えるための第2の制御ト
ランジスタと、 出力端子が前記第1の制御トランジスタの制御端子と接
続され、遮断状態にある前記第1の制御トランジスタを
導通状態に切り換えるための第3の制御トランジスタと
からなり、 第2の制御回路は、 第2の大電流駆動回路と第2の出力トランジスタの制御
端子との間に挿入され、前記第2の大電流駆動回路から
前記第2の出力トランジスタの制御端子への経路を遮断
するための第4の制御トランジスタと、 前記第2の出力トランジスタと同じ導電型で、制御端子
が前記第2の出力トランジスタの制御端子と接続され、
出力端子が前記第4の制御トランジスタの制御端子と接
続され、前記第2の出力トランジスタの制御端子の電圧
がしきい値に達すると導通状態にある前記第4の制御ト
ランジスタを遮断状態に切り換えるための第5の制御ト
ランジスタと、 出力端子が前記第4の制御トランジスタの制御端子と接
続され、遮断状態にある前記第4の制御トランジスタを
導通状態に切り換えるための第6の制御トランジスタと
からなる請求項4記載の出力バッファ回路。 - 【請求項6】 第1の制御回路は、 第1の大電流駆動回路を駆動させる入力信号線中に挿入
され、前記第1の大電流駆動回路の入力信号線を遮断す
るための第1の制御トランジスタと、 前記第1の出力トランジスタと同じ導電型で、制御端子
が前記第1の出力トランジスタの制御端子と接続され、
出力端子が前記第1の制御トランジスタの制御端子と接
続され、前記第1の出力トランジスタの制御端子の電圧
がしきい値に達すると導通状態にある前記第1の制御ト
ランジスタを遮断状態に切り換えるための第2の制御ト
ランジスタと、 出力端子が前記第1の制御トランジスタの制御端子と接
続され、遮断状態にある前記第1の制御トランジスタを
導通状態に切り換えるための第3の制御トランジスタ
と、 前記第1の制御トランジスタと逆の導電型で、制御端子
が前記第1の制御トランジスタの制御端子と接続され、
出力端子が前記第1の制御トランジスタの出力端子と接
続され、前記第1の制御トランジスタが遮断状態のとき
に前記第1の大電流駆動回路を停止状態に固定するため
の第4の制御トランジスタとからなり、 第2の制御回路は、 第2の大電流駆動回路を駆動させる入力信号線中に挿入
され、前記第2の大電流駆動回路の入力信号線を遮断す
るための第5の制御トランジスタと、 前記第2の出力トランジスタと同じ導電型で、制御端子
が前記第2の出力トランジスタの制御端子と接続され、
出力端子が前記第5の制御トランジスタの制御端子と接
続され、前記第2の出力トランジスタの制御端子の電圧
がしきい値に達すると導通状態にある前記第5の制御ト
ランジスタを遮断状態に切り換えるための第6の制御ト
ランジスタと、 出力端子が前記第5の制御トランジスタの制御端子と接
続され、遮断状態にある前記第5の制御トランジスタを
導通状態に切り換えるための第7の制御トランジスタ
と、 前記第5の制御トランジスタと逆の導電型で、制御端子
が前記第5の制御トランジスタの制御端子と接続され、
出力端子が前記第5の制御トランジスタの出力端子と接
続され、前記第5の制御トランジスタが遮断状態のとき
に前記第2の大電流駆動回路を停止状態に固定するため
の第8の制御トランジスタとからなる請求項4記載の出
力バッファ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9302359A JPH11145806A (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | 出力バッファ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9302359A JPH11145806A (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | 出力バッファ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11145806A true JPH11145806A (ja) | 1999-05-28 |
Family
ID=17907959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9302359A Pending JPH11145806A (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | 出力バッファ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11145806A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011090183A1 (de) | 2011-01-07 | 2012-07-12 | Denso Corporation | Ausgabeschaltkreis |
-
1997
- 1997-11-05 JP JP9302359A patent/JPH11145806A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011090183A1 (de) | 2011-01-07 | 2012-07-12 | Denso Corporation | Ausgabeschaltkreis |
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