JPS6234419A - 高電圧デジタル信号出力回路 - Google Patents

高電圧デジタル信号出力回路

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JPS6234419A
JPS6234419A JP60174642A JP17464285A JPS6234419A JP S6234419 A JPS6234419 A JP S6234419A JP 60174642 A JP60174642 A JP 60174642A JP 17464285 A JP17464285 A JP 17464285A JP S6234419 A JPS6234419 A JP S6234419A
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vdd
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Akio Tanaka
昭生 田中
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高電圧をもつデジタル信号の出力回路に関し
、特に高耐圧化したこの種の出力回路に関する。
〔従来の技術〕
高電圧デジタル信号出力回路は、Ovのレベルを九とえ
は低ロジックレベル(Lレベル)トシ、約5v程度のレ
ベルをたとえば高ロジックレベル(Hレベル)とするデ
ジタル信号を入力し、これをVss電圧を九とえはLレ
ベルとしb ■DD電圧を同じくHレベルとする高電圧
デジタル信号を出力する回路で、第4図に示す回路構成
が用いられている。
第4因の回路では、高圧@電源VDDICPチャネル型
電界効果トランジスタQ14. QlgおよびQlgの
ソースを接続し、低圧側電源■8δにヘチャネル形電界
効果トランジスコQ1t、Q12およびQ13のソース
’ti続し、Q14とQlll QlllとQtze 
QlgとQ10のドレインをそれぞれ共通手続してPチ
ャネル形とへチャネル形との電界効果トランジスタの直
列対を3つ並列に構放し、電界効果トランジスタQ !
4およびQLIから取るI!1の対のドレイン接続点P
12を、電界効果トランジスタQtsおよびQ t t
がら成る第2の対のPチャネル形トランジスタQlsの
ゲートに接続し、該第2の対のトルイン接続点P11を
、前記第1の対のPチャネル形トランジスタQ14のゲ
ートに接続すると共に、電界効果トランジスタQ16お
よびQtsから成る算3の対の電界効果トランジスタQ
16およびQ s sのゲート111m接続し、$3の
対のドレイン#絖点を出力端VQtl〒2とし、第1の
対および第2の対のへチャネル形電界効果トランジスタ
Q1□およびQ1□の各ゲートをそれぞれ信号入力端子
VIN11およびVIN12 としている。
今、低圧側電源Vll11を接地電位とし、入力および
出力のLレベルをV、、 Cはぼ等しい電位とする。
信号入力端子V lNllICL v ヘA/、VIN
IIにHvレベル信号が入力されると、電界効果トラン
ジスタQttldオフし、Ql2がオンし、出力端V 
OU〒2には、Hレベルの信号が出力される。このHレ
ベルの出力信号は高圧側電源VDDの電位とほぼ等しく
、このとき電界効果トランジスタQ16のゲート電位は
、電界効果トランジスタQ12がオンしているため、低
圧側電源VSaの電位とほぼ等しい。従って、電界効果
トランジスタQ16のゲート・ソース間には、高圧側電
源の電位にほぼ等しい電圧が印加される。
同様に電界効果トランジスタQ14のゲート・ソース間
にも、高圧側の電源の電位にほぼ等しい電圧が印加され
る。
次に、信号入力端V lN11にHvレベルVINI!
icLレベルの入力信号が印加されると、電界効果トラ
ンジスタQ 11はオフしb Ql2がオフし、出力端
vflUT21cは、Lレベルの信号が出力される。こ
のLレベルの出力信号は低圧側電源V811の電位とほ
ぼ等しい。このとき、電界効果トランジスタQ15のゲ
ート電位は、を界効果トランジスタQ11がオンしてい
る几め、低圧側電源V118の電位とほぼ等しい、従っ
て、電界効果トランジスタQ lsのゲート・ソース間
には、高圧側電源の電位にほぼ等しい電圧が印加される
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した様に、従来の回路では、電界効果トランジスタ
のゲート・ソース間に高圧側電源とほぼ等しい電圧がか
かる構成になっておシ、ゲート書ソース間の耐圧を上げ
るためにゲート酸化膜を厚くしなけれはならず、それに
よってトランジスタ(7)gmが低下し、スピードが遅
くなるという欠点が生ずる。ま友この場合入力信号■I
 N 11e vunzを得るロジック回路部のトラン
ジスタや高電圧がかからないトランジスタQne(ha
は、ゲート酸化膜を厚くする必要がない友め、異なるゲ
ート酸化膜厚を得るための製造プロセスが複雑になる欠
点がある。
さらに、高圧側電源の電圧を変えると、ゲート・ソース
関市圧が変わ#)、出力ピーク電流も変わるため、広い
電源重圧範囲で安定し九特性を得る事が難しいという欠
点がある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の高電圧デジタル信号出力回路は、高圧側電源と
Pチャネル形電界効果トランジスタのゲートとの間にツ
ェナーダイオードを従続したことを特徴とする。
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施%lを示す回路図である。
高圧側電源vDDvcPチャネル形電界効果トランジス
タQ4.QB及びQ6のソース全接続し、低圧側電源1
 ssにNチャネル電界効果トランジスタQl、Qz。
及びQsのンースyk接続し、Q4とQt、QsとQ2
1QaとQx  のドレインをそれぞれ共通接続して、
Pチャネル形とへチャネル形の電界効果トランジスタ置
列対を3つ並列に構成し、電界効果トランジスタQ4及
びQlから底るI!lの対のドレイン接続点P2t−、
電界効果トランジスタQト及びQzから取る第2の対の
Pチャネル形トランジスタQ5のゲートに接続し、I!
2の対のドレイン接続点P1に、$1の対のPチャネル
形トランジスタQ4のゲートrc接続すると共vcj%
3の対の電界効果トランジスタQ6のゲートvc接続し
、第3の対のドレイン接続点を出力端VOtlテlとし
、ドレイン接続点P1及びP2にツェナーダイオードD
1及びり、のアノードをそれぞれ接続し、これらのツェ
ナーダイオードD1及びD2のカソードを高圧側電源V
DDに接研し、Nチャネル形雷界効果トランジスタQI
Q2及びQaの各ゲート金それぞれ信号入力端子VIN
VIN2 及ヒVxNs トL テイル。
信号入力6子L+u及U V IN21cld、Qt 
及U Qzを、それぞれ、入力の立ち下がシ及び立ち上
がりの過渡時にのみオンさせるような第3図に示す波形
のパルスがそれぞ紅入力される。このような入力パルス
は、が1えばlI2図に示す回路によって発生される。
本来の入力信号は第1図およびlI2図の端子VIN3
  に入力される。
ここでh vIN3  に印加され次入力信号がLから
Hvc立ち上がるとVINI  もLからHに立ち上が
シ、Ql がオンとなり、ドレイン手続点P2がツェナ
ーダイオードD2のツェナー電圧VzだけVDDより低
下し、Qsがオンする。この時Q2はオフしているため
Q5のオンによってPIの7位はvDDとな’) −Q
4. Qaはオフとなる。この時%vXN3によってQ
a  もオンとなっている九め負荷容量Ct。
は放寛し、出力VOUTIは■ssとなる。ここでVI
NIの1位がHレベルを長く継続すると、ツェナーダ、
 イオードD2とQlとを通してツェナー電流が流れり
、′rj1.力を消費するため、VINI の電位は短
時間でLレベルに戻す。
次にV !N3がHからLに立ち下がると、v!N2が
LからHIC立ち上がりb Q2がオンし、ドレイン接
続点P1の電位はVDDよりツェナーダイオードDlの
ツェナー電圧V2だけ低下し%Q4.Q8がオンスル。
コノ時、QlIQ2はV!、1.VIN3 vcよって
オフであるため、ドレイン接続点P2はVDDとなりQ
sはオフし、負荷容量CLはQaを通して充電されVO
U?1の電位はVDDとなる。なお¥IN2はHレベル
にし続けるとツェナーダイオードDlとQ2  とを通
してツェナー電流が流れ電力を消費するためh vIN
2 は立ち上がり後直ちVcLレベルにする。ここで第
4図の従来回路では、PチャネルトランジスタQne 
QtsおよびQ工、のゲート・ソース間にvDDの高電
圧が印加されたが、本発明によれば、Pチャネルトラン
ジスタQ4.Q5およびQaのゲート・ソース間にかか
る電圧はVDDとVDDからVzだけ低下し定電圧との
差、すなわちツェナー電圧Vzが印加されるに止ま#)
、トランジスタQ4−Q5およびQa のゲート・ソー
スを高耐圧にする必要がなくなる。
たとえばh ■[NI N■INSの入力信号をHレベ
ルが5v程度のロジック信号にし、ツェナー電圧Vzを
5V程度にすれば、高圧側電源vDDの電位がIOVで
あっても各トランジスタQ4. Qa、 Qsのゲート
匈ソース間に印加される電圧は5■程度となり、低電源
常圧で動作するロジック回路部とほぼ同じとなる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、高圧側電源とPチャネル
形電界効果トランジスタのゲートとの間にツェナーダイ
オード′ff:i続し、Pチャネル形電界効果トランジ
スタのゲートeソース間には、ツェナーダイオードのツ
ェナー電圧以下の電圧しが印加されないようVCするこ
とにより、出力回路の各電界効果トランジスタのゲート
酸化膜厚を、ロジック回路部と同一に出来、製造プロセ
スが複雑にならず、高耐圧で良好かつ安定した特性の隔
電圧出力回路を得ることが出来る。
また、Nチャネル形電界効果トランジスタのいずれか一
つを出力の過渡時にのみオンさせる事によって消費電力
を極めて小さく出来る効果かめる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す回路図、第2図は5本
発明の一実施例に用いるパルス発生回路の回路図、纂3
図は纂1図に示す回路の波形図。 第4図は従来の高電圧デジタル信号出方回路の回路図で
ある。 なお、図17C> nて、Qts Q!# Qa、 Q
lll Q121Q13・・・・・・N+ヤネル形電界
効果トランジスタ、Q4#Qs、 Qaa Q141 
(hs、 (ha  °−、、−pチャネル形電界効果
トランジスタ、Die p、・・・・・・ツェナーダイ
オード、Ple P 2+ P11+ ”12・・・・
・・ドレイン接続点。 VIN1* Vtptza LNs  ・−・・・・信
号入力端子t VOIJTI。 VOIJT2°°゛°°°出力端子、V DD −−A
 圧9Il1M 源、via・・・・・・低圧側電源で
ある。 代理人 弁理士  内 原   汗 ?1澗 第4呪 乙  −一一■−−−−−−   端)VxNrシミ皮
形クー−ニー 蜂”r Vy:tv2 n 軒”−ロー
 、、i托93□ユ。 ム 予3v

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 高圧側電源と低圧側電源との間にPチャネル形電界効果
    トランジスタとNチャネル形電界効果トランジスタとを
    直列接続して1対とした電界効果トランジスタ対を少な
    くとも2対含み、第1の対のドレイン接続点を第2の対
    の電界効果トランジスタの一方のゲートに接続し、前記
    第2の対の前記電界効果トランジスタのゲートと電源と
    の間にツェナーダイオードを接続したことを特徴とする
    高電圧デジタル信号出力回路。
JP60174642A 1985-08-07 1985-08-07 高電圧デジタル信号出力回路 Expired - Lifetime JPH0681032B2 (ja)

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JP60174642A JPH0681032B2 (ja) 1985-08-07 1985-08-07 高電圧デジタル信号出力回路

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JPS6234419A true JPS6234419A (ja) 1987-02-14
JPH0681032B2 JPH0681032B2 (ja) 1994-10-12

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ID=15982163

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5711536A (en) * 1980-06-24 1982-01-21 Nec Corp High-voltage mos inverter and its driving method
JPS59216329A (ja) * 1983-05-24 1984-12-06 Seiko Epson Corp レベルシフト回路

Patent Citations (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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