JPS6072320A - 入力バッファ回路 - Google Patents
入力バッファ回路Info
- Publication number
- JPS6072320A JPS6072320A JP58179877A JP17987783A JPS6072320A JP S6072320 A JPS6072320 A JP S6072320A JP 58179877 A JP58179877 A JP 58179877A JP 17987783 A JP17987783 A JP 17987783A JP S6072320 A JPS6072320 A JP S6072320A
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
- H03K19/01—Modifications for accelerating switching
- H03K19/017—Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits
- H03K19/01707—Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits in asynchronous circuits
- H03K19/01714—Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits in asynchronous circuits by bootstrapping, i.e. by positive feed-back
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F3/00—Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
- G05F3/02—Regulating voltage or current
- G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is DC
- G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics
- G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
- G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
- G05F3/26—Current mirrors
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- Logic Circuits (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本品明は、限られた信号振幅を持つ入力信号をMO$レ
ベルに高速変換するMO5型人カバ771回路に関する
。
ベルに高速変換するMO5型人カバ771回路に関する
。
従来技術と問題点
MO3型築積回路では内部のゲート回路は通常5■であ
る電源Vccで動作し、入出力信号は0.5V間で変る
ので振幅は5vである。か\る集積回路へ入力信号を与
える他の集積回路がバイポーラ型であるとその出力振幅
はTTLレベルであり、これは0,3.5V間で変り、
そのOV、3.5Vも多少変動するので最も狭い所をと
ると0.8〜2.OV、振幅では1.2V程度になる。
る電源Vccで動作し、入出力信号は0.5V間で変る
ので振幅は5vである。か\る集積回路へ入力信号を与
える他の集積回路がバイポーラ型であるとその出力振幅
はTTLレベルであり、これは0,3.5V間で変り、
そのOV、3.5Vも多少変動するので最も狭い所をと
ると0.8〜2.OV、振幅では1.2V程度になる。
MOS集積回路の周辺にはか−る小振幅入力信号を受け
てそれをMOSレベルに変換する入カバソファが設けら
れ、第1図にその一例を示す。
てそれをMOSレベルに変換する入カバソファが設けら
れ、第1図にその一例を示す。
第1図でQA +、QA3はpチャネ/L/MO3FE
T、QA2.QA4はnチャネルMO3FETで、Q
A’ +はゲートドレイン間が短絡されて抵抗として働
らくようにされ、QA2はゲートに入力電圧Viを受け
負荷トランジスタQA+と共に第1のインバータを構成
する。QA3とQAaはCMOSインバータを構成する
。入力ViがH(ハイ)レベルのとき第1のインバータ
の出力A1はL(ロー)レベル、第2のインバータの出
力A2はHレベルとなり、これら2段のインバータで入
力Viと同相の出力A2を生じ、該出力Δ2の振幅はA
2がH即ちQA3オン、Q A 4オフのときVCC,
A2がL即ちQA3がオフ、QA−aがオンのときグラ
ンドレベ;しであるから8亥Vcc、通電は5■である
。入力ViはQA2が、次段インバータをオンオフさせ
る出力Δ1を生じる程度に不完全ながらもオンオフする
ものであればよく、前記のTTLレベルで充分である。
T、QA2.QA4はnチャネルMO3FETで、Q
A’ +はゲートドレイン間が短絡されて抵抗として働
らくようにされ、QA2はゲートに入力電圧Viを受け
負荷トランジスタQA+と共に第1のインバータを構成
する。QA3とQAaはCMOSインバータを構成する
。入力ViがH(ハイ)レベルのとき第1のインバータ
の出力A1はL(ロー)レベル、第2のインバータの出
力A2はHレベルとなり、これら2段のインバータで入
力Viと同相の出力A2を生じ、該出力Δ2の振幅はA
2がH即ちQA3オン、Q A 4オフのときVCC,
A2がL即ちQA3がオフ、QA−aがオンのときグラ
ンドレベ;しであるから8亥Vcc、通電は5■である
。入力ViはQA2が、次段インバータをオンオフさせ
る出力Δ1を生じる程度に不完全ながらもオンオフする
ものであればよく、前記のTTLレベルで充分である。
但し動作速度番考えると入力Viの振幅はなるべく大き
く、QA2を充分にオンオフさせるものであるのが好ま
しい。
く、QA2を充分にオンオフさせるものであるのが好ま
しい。
即ち入力Viの振幅が小さくてトランジスタQA2を充
分にオンオフさせることができないと出力A+の立上り
立下りが緩やかになり、出力A2のオンオフ変化が遅れ
る。
分にオンオフさせることができないと出力A+の立上り
立下りが緩やかになり、出力A2のオンオフ変化が遅れ
る。
出力A1の立上りばトランジスタQA+よりの充電が強
力に行なわれると速<4「るから、該1−ランジスタQ
A+のgmを大にすると立上りは速くなる。しかし、ト
ランジスタQ八1のg Tnを人にすると、出力A1の
立下りが遅くなるという問題がある。即ち出力A+の立
下りはトランジスタQA2がオンになって出力ノードに
存在する電荷を放電させることにより行なわれるが、ト
ランジスタQA1のgmが大であると該出力ノードを電
源Vccで強く充電し、立下りを緩やかにしてしまう。
力に行なわれると速<4「るから、該1−ランジスタQ
A+のgmを大にすると立上りは速くなる。しかし、ト
ランジスタQ八1のg Tnを人にすると、出力A1の
立下りが遅くなるという問題がある。即ち出力A+の立
下りはトランジスタQA2がオンになって出力ノードに
存在する電荷を放電させることにより行なわれるが、ト
ランジスタQA1のgmが大であると該出力ノードを電
源Vccで強く充電し、立下りを緩やかにしてしまう。
こうして出力の立上り立下りを速める、換言すれば高速
動作をさせ、る目的でトランジスタQA+のgmを変え
るという手法は、立上りを改善すれば立下りを悪化させ
てしまうという2律背反に陥いる。
動作をさせ、る目的でトランジスタQA+のgmを変え
るという手法は、立上りを改善すれば立下りを悪化させ
てしまうという2律背反に陥いる。
発明の目的
本発明はか\る点を改善して立上り、立下り両方が速い
高速人力バッファを提供しようとするものである。
高速人力バッファを提供しようとするものである。
発明の構成
本発明は縦続接続した第1段および第2段各MOSイン
バータを備える入カバソファ回路において、負荷抵抗と
なるMOSトランジスタと入力電圧を受けるドライバト
ランジスタを直列接続してなる第1段インバータの該負
荷抵抗となるMOS)ランジスタのgmを第2段インバ
ータの出力により制御して、該第2段インバータの出力
を立」二り、立下り共に速めるようにしてなることを1
・)徴とするが、次に実施例を参照しながらこれを説明
する。
バータを備える入カバソファ回路において、負荷抵抗と
なるMOSトランジスタと入力電圧を受けるドライバト
ランジスタを直列接続してなる第1段インバータの該負
荷抵抗となるMOS)ランジスタのgmを第2段インバ
ータの出力により制御して、該第2段インバータの出力
を立」二り、立下り共に速めるようにしてなることを1
・)徴とするが、次に実施例を参照しながらこれを説明
する。
発明の実施例
第2図は本発明の基本形を示し、第3図はその具体例を
示す。先ず第3図でQB 1. QB 2. QB a
はpチャネルMO3FET、QB3.QB5はnチャネ
ルM OS F E Tである。QBl、QB4はゲー
ト、トレイン間が’1m 18され゛ζ携抗となり、ド
ライバトランジスタQB 3 、QB 5と共に第1段
、第2段の各インバータを構成する。入力電圧は■1で
あり、これが11なら第1段インバータの出力BIはし
、第2段インハークの出力132はHとなり、入力Vi
と同相の出力B2を生じる。この出力B2の振幅ばVc
cつまりMOSレベルであり、入力Viの振幅は前述の
如< ’I’ ”I” Lレベルである。この第3図で
はトランジスタQB+に並列にトランジスタQB2を接
続し、このQB2のゲートを出力B2に接続した点が第
1図と大きく異なる。
示す。先ず第3図でQB 1. QB 2. QB a
はpチャネルMO3FET、QB3.QB5はnチャネ
ルM OS F E Tである。QBl、QB4はゲー
ト、トレイン間が’1m 18され゛ζ携抗となり、ド
ライバトランジスタQB 3 、QB 5と共に第1段
、第2段の各インバータを構成する。入力電圧は■1で
あり、これが11なら第1段インバータの出力BIはし
、第2段インハークの出力132はHとなり、入力Vi
と同相の出力B2を生じる。この出力B2の振幅ばVc
cつまりMOSレベルであり、入力Viの振幅は前述の
如< ’I’ ”I” Lレベルである。この第3図で
はトランジスタQB+に並列にトランジスタQB2を接
続し、このQB2のゲートを出力B2に接続した点が第
1図と大きく異なる。
この第3図で入力Vi7!I<LからHになる状態を考
えると、出力B1はHからし、出力B2はしからHにな
る。B2がHになるとpチャネルトランジスタQB2は
オフ側へドライブされ(電流が流れにく\なり)、並列
接続されたトランジスタQB1とQB2を介して電源V
ccへ接続される出力B1のノードは充電されにく\な
り (QBlとQB2による合成gmが小になって)、
ViのLからHへの変化でオンになった(電流が流れや
すくなった)トランジスタQB3を通して迅速に放電さ
れる。この結果出力B1の立下りは急速に行なわれる。
えると、出力B1はHからし、出力B2はしからHにな
る。B2がHになるとpチャネルトランジスタQB2は
オフ側へドライブされ(電流が流れにく\なり)、並列
接続されたトランジスタQB1とQB2を介して電源V
ccへ接続される出力B1のノードは充電されにく\な
り (QBlとQB2による合成gmが小になって)、
ViのLからHへの変化でオンになった(電流が流れや
すくなった)トランジスタQB3を通して迅速に放電さ
れる。この結果出力B1の立下りは急速に行なわれる。
次に入力■1がHからLになる状態を考えると、Viが
LならB1は11、B2はLとなり、トランジスタQB
2はオン側ヘトライブされ、即ちより電流を流すように
なり、grnで言えばこれが大になり、出力BIのノー
ドの充電は強力に行なわれ該出力の立上りは速くなる。
LならB1は11、B2はLとなり、トランジスタQB
2はオン側ヘトライブされ、即ちより電流を流すように
なり、grnで言えばこれが大になり、出力BIのノー
ドの充電は強力に行なわれ該出力の立上りは速くなる。
こうして本回路によれば出力B1の立上り、立下りが共
に速くなり、出力B2の遅れが小さくなって高速動作可
能にな第2図ではQ B + + Q B 2 、 Q
B zによるインバータを11で、またQB4.QB
sによるインバータを■2で表わし、出力B2によるQ
B20gmill整を抵抗Rで表わしている。また第4
図は入力ViのH,L変化に対する出力A1またはB+
の変化を示す。点線は出力A+を、実線は出力B1を示
す。出力A1の場合は立下りを速めれば立上りが遅くな
く、立上りを速めれば立下りが遅くなるというトレード
オフがあるが、出力B1にはか−る問題はなく、立上り
立下り共に速くなる。
に速くなり、出力B2の遅れが小さくなって高速動作可
能にな第2図ではQ B + + Q B 2 、 Q
B zによるインバータを11で、またQB4.QB
sによるインバータを■2で表わし、出力B2によるQ
B20gmill整を抵抗Rで表わしている。また第4
図は入力ViのH,L変化に対する出力A1またはB+
の変化を示す。点線は出力A+を、実線は出力B1を示
す。出力A1の場合は立下りを速めれば立上りが遅くな
く、立上りを速めれば立下りが遅くなるというトレード
オフがあるが、出力B1にはか−る問題はなく、立上り
立下り共に速くなる。
第5図は本回路をメモリのアドレスバッファに用いた例
を示す。、メモリでは各メモリチップが外部より複数個
の2値ビットからなるアドレス信号を受け、これを亭コ
ー;゛シてlメモリセルを選択し、該セルに対して書込
み又は読取りを行なうが、このデコードに際して外部ア
ドレス(4号より、そのま−のものと反転したものとを
作り、それを行なうのがアドレ豆心ファであるが、15
図はその1ビット分を示す。QCI、QC2,・・・・
・・はMo3 FETであり、第1図、第3図などと!
様に○印の付いたものがpチャネル型、Q印のないもの
がnチャネル型である。QC+〜Q Ca 4;t、第
3図に示した入カバソファであり、atはその入力本例
では外部アドレス信号の1ビ・・トC・□・。
を示す。、メモリでは各メモリチップが外部より複数個
の2値ビットからなるアドレス信号を受け、これを亭コ
ー;゛シてlメモリセルを選択し、該セルに対して書込
み又は読取りを行なうが、このデコードに際して外部ア
ドレス(4号より、そのま−のものと反転したものとを
作り、それを行なうのがアドレ豆心ファであるが、15
図はその1ビット分を示す。QCI、QC2,・・・・
・・はMo3 FETであり、第1図、第3図などと!
様に○印の付いたものがpチャネル型、Q印のないもの
がnチャネル型である。QC+〜Q Ca 4;t、第
3図に示した入カバソファであり、atはその入力本例
では外部アドレス信号の1ビ・・トC・□・。
C2は入力バッファの第1段、第1段インバ−タの出力
である。QC6とQ C?、、 −Q CeとQ Cs
+QCsoとQ C11、Q C12とQCI3はC
MOSイ:1ンパークを構成し、これらは2個ずつ縦続
接続さ1れるので人、出力は同相であり、波形整形用で
あ、る。
である。QC6とQ C?、、 −Q CeとQ Cs
+QCsoとQ C11、Q C12とQCI3はC
MOSイ:1ンパークを構成し、これらは2個ずつ縦続
接続さ1れるので人、出力は同相であり、波形整形用で
あ、る。
2段インバータQ CIO” Q Ctaは入カバソフ
ァ′1の出力C2を受け、外部アドレス信号ビットai
:と同相の出力Aiを生じる。2段インバータQC:s
〜QC9は入カバ叡アの中間出力CIを受i1:、外部
アドレス信号ビットaiと逆相の(反転しまた)出力A
fを生じる。これらの出力Ai、A+が、内部アドレス
信号となってロー、コラムデコーダ:、へ導かれる。入
力aiはアドレスバスを通してT″TLTLレベルされ
るので前述の問題があるが、、゛本回路のように出力に
応じてgmを変える入カバソファを用いるとそれが大幅
に改善される。
ァ′1の出力C2を受け、外部アドレス信号ビットai
:と同相の出力Aiを生じる。2段インバータQC:s
〜QC9は入カバ叡アの中間出力CIを受i1:、外部
アドレス信号ビットaiと逆相の(反転しまた)出力A
fを生じる。これらの出力Ai、A+が、内部アドレス
信号となってロー、コラムデコーダ:、へ導かれる。入
力aiはアドレスバスを通してT″TLTLレベルされ
るので前述の問題があるが、、゛本回路のように出力に
応じてgmを変える入カバソファを用いるとそれが大幅
に改善される。
第3図の回路では第2段インバータQB4.QB5はE
(エンハンスメント)型のインバータであるが、これは
QA3とQΔ4のようなCMOSインバータにしてもよ
い。またE型筒1段インバータQBI〜QB3の負荷は
QB+とQB2の並列で構成されるが、QB+は除い°
ζQB2のみにしてもよい。但しこれらの場合は闇値に
留意する必要がある。即ち入力Viは0.8〜2. O
V間で変るとすると闇値は1.5程度とず−るのがよ(
、Viが1.5Vより上、下するにつれて出力Blは第
2段インパークの闇値を上、下し、該第2段インバータ
の出力B2がH,Lに変るようにする必要がある。E型
インバータの出力は負、荷I・ランジスタとドライバト
ランジスタのgtn比で決まり、またCMOSインバー
タの闇値はV cc/ 2である等の事情があるから、
これらを考慮して所望の動作が得られるように各部を設
計する。
(エンハンスメント)型のインバータであるが、これは
QA3とQΔ4のようなCMOSインバータにしてもよ
い。またE型筒1段インバータQBI〜QB3の負荷は
QB+とQB2の並列で構成されるが、QB+は除い°
ζQB2のみにしてもよい。但しこれらの場合は闇値に
留意する必要がある。即ち入力Viは0.8〜2. O
V間で変るとすると闇値は1.5程度とず−るのがよ(
、Viが1.5Vより上、下するにつれて出力Blは第
2段インパークの闇値を上、下し、該第2段インバータ
の出力B2がH,Lに変るようにする必要がある。E型
インバータの出力は負、荷I・ランジスタとドライバト
ランジスタのgtn比で決まり、またCMOSインバー
タの闇値はV cc/ 2である等の事情があるから、
これらを考慮して所望の動作が得られるように各部を設
計する。
発明の詳細
な説明したように本発明によればMo5t・ランジスタ
からなる入カバソファの初段の出力立上り、立下りを共
に速めることができ、入カバソファの綜合的な遅延時間
を大幅に改善することができる。
からなる入カバソファの初段の出力立上り、立下りを共
に速めることができ、入カバソファの綜合的な遅延時間
を大幅に改善することができる。
というのは入カバソファの全遅延時間の大半を初段イン
バータの遅れが占めるからである。
バータの遅れが占めるからである。
第1図は従来の入力バッファの回路図、第2(2)およ
び第3図は本発明の入力バッファを示すブiツク図およ
び回路図、第4図は動作説明図の波彬図、第5図は本発
明をメモリのアドレスインバーりに用パた例を示す要部
回路図である・ 。 図面でQB 1.QB tとQB3は第1段インバータ
、QB4とQBiは第2段インバータであや。 出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔 第1凶 第5 fil
び第3図は本発明の入力バッファを示すブiツク図およ
び回路図、第4図は動作説明図の波彬図、第5図は本発
明をメモリのアドレスインバーりに用パた例を示す要部
回路図である・ 。 図面でQB 1.QB tとQB3は第1段インバータ
、QB4とQBiは第2段インバータであや。 出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔 第1凶 第5 fil
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 縦続接続した第1段および第2段各MOSインバ←りを
備える大力バッファ回路において、i両抵抗となるMO
S)ランジ を台けるドライバトランジスタを直列接続してなるf!
S1段インバータの該負荷抵抗となるMOS)ランジス
タのgniを第2段インバータの出方にまり制御して、
該第2段インバータの出方を立上り、立辛り共に速める
ようにしてなることを特徴とする冬カバがア回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58179877A JPS6072320A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 入力バッファ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58179877A JPS6072320A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 入力バッファ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6072320A true JPS6072320A (ja) | 1985-04-24 |
Family
ID=16073458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58179877A Pending JPS6072320A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 入力バッファ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6072320A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102427340A (zh) * | 2011-12-28 | 2012-04-25 | 东南大学 | 一种适用于亚阈值区域的限幅转换电路 |
-
1983
- 1983-09-28 JP JP58179877A patent/JPS6072320A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102427340A (zh) * | 2011-12-28 | 2012-04-25 | 东南大学 | 一种适用于亚阈值区域的限幅转换电路 |
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