JP2002050955A - 信号レベル変換回路 - Google Patents
信号レベル変換回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 貫通電流を抑え、駆動力も減少させることな
く、高速、かつ、低消費電力に信号レベルを変換する信
号レベル変換回路を提供することである。 【解決手段】 高電位の第1の電源線101と、低電位
の第2の電源線102と、第1の電源線101よりも若
干低電位の第3の電源線103と、p型MOSトランジ
スタP1と、n型MOSトランジスタN1と、スイッチ
回路Sw1で構成されている。p型MOSトランジスタ
P1とn型MOSトランジスタN1とは、第1の電源線
101と第2の電源線102との間に直列に接続されて
いる。p型MOSトランジスタP1のゲートはスイッチ
回路Sw1を介して入力ノードinに接続されている。
スイッチ回路Sw1は、入力が第3の電源線103の電
位レベルに等しい時にはその出力を第1の電源線101
の電位レベルに切り換え、入力が第2の電源線102の
電位レベルに等しい時には入力レベルをそのまま出力す
る。
く、高速、かつ、低消費電力に信号レベルを変換する信
号レベル変換回路を提供することである。 【解決手段】 高電位の第1の電源線101と、低電位
の第2の電源線102と、第1の電源線101よりも若
干低電位の第3の電源線103と、p型MOSトランジ
スタP1と、n型MOSトランジスタN1と、スイッチ
回路Sw1で構成されている。p型MOSトランジスタ
P1とn型MOSトランジスタN1とは、第1の電源線
101と第2の電源線102との間に直列に接続されて
いる。p型MOSトランジスタP1のゲートはスイッチ
回路Sw1を介して入力ノードinに接続されている。
スイッチ回路Sw1は、入力が第3の電源線103の電
位レベルに等しい時にはその出力を第1の電源線101
の電位レベルに切り換え、入力が第2の電源線102の
電位レベルに等しい時には入力レベルをそのまま出力す
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路に
おいて、信号レベルを変換する信号レベル変換回路に関
するものである。
おいて、信号レベルを変換する信号レベル変換回路に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種のレベル変換回路の一例を
図12に示す。図12は、高電位の第1の電源線201
と、低電位の第2の電源線202と、前記第1の電源線
201の電位よりも若干低電位の第3の電源線203と
を備え、第1の電源線201と第2の電源線202の間
に、互いにクロス接続したp型MOSトランジスタP1
1およびP12と、これらp型MOSトランジスタの各
ドレインに縦続接続されたn型MOSトランジスタN1
1およびN12を接続している。また、第3の電源線2
03と第2の電源線202との間にp型MOSトランジ
スタP13とn型MOSトランジスタN13とで構成さ
れているインバータ回路を接続し、このインバータ回路
の出力がn型MOSトランジスタN11のゲートに供給
されている。そして、p型MOSトランジスタP13お
よびn型MOSトランジスタN13,N12の各ゲート
に入力信号線204を接続し、p型MOSトランジスタ
P12およびn型MOSトランジスタN12の接続点に
出力信号線205を接続している。
図12に示す。図12は、高電位の第1の電源線201
と、低電位の第2の電源線202と、前記第1の電源線
201の電位よりも若干低電位の第3の電源線203と
を備え、第1の電源線201と第2の電源線202の間
に、互いにクロス接続したp型MOSトランジスタP1
1およびP12と、これらp型MOSトランジスタの各
ドレインに縦続接続されたn型MOSトランジスタN1
1およびN12を接続している。また、第3の電源線2
03と第2の電源線202との間にp型MOSトランジ
スタP13とn型MOSトランジスタN13とで構成さ
れているインバータ回路を接続し、このインバータ回路
の出力がn型MOSトランジスタN11のゲートに供給
されている。そして、p型MOSトランジスタP13お
よびn型MOSトランジスタN13,N12の各ゲート
に入力信号線204を接続し、p型MOSトランジスタ
P12およびn型MOSトランジスタN12の接続点に
出力信号線205を接続している。
【0003】図12に示す従来の信号レベル変換回路で
は、入力信号線204が第2の電源線202の電位レベ
ルから第3の電源線203の電位レベル間を遷移してか
ら出力信号線205が第1の電源線201の電位レベル
から第2の電源線202の電位レベル間を遷移すると、
n型MOSトランジスタN12はオン状態となるが、p
型MOSトランジスタP13とn型MOSトランジスタ
N13とからなるインバータ回路の遅延時間を経て、n
型MOSトランジスタN11がオフ状態となる。一方、
入力信号線204が第3の電源線203の電位レベルか
ら第2の電源線202の電位レベル間を遷移してから出
力信号線205が第2の電源線202の電位レベルから
第1の電源線201の電位レベル間を遷移すると、n型
MOSトランジスタN12はオフ状態となるが、p型M
OSトランジスタP13とn型MOSトランジスタN1
3とからなるインバータ回路の遅延時間を経て、n型M
OSトランジスタN11はオン状態となる。
は、入力信号線204が第2の電源線202の電位レベ
ルから第3の電源線203の電位レベル間を遷移してか
ら出力信号線205が第1の電源線201の電位レベル
から第2の電源線202の電位レベル間を遷移すると、
n型MOSトランジスタN12はオン状態となるが、p
型MOSトランジスタP13とn型MOSトランジスタ
N13とからなるインバータ回路の遅延時間を経て、n
型MOSトランジスタN11がオフ状態となる。一方、
入力信号線204が第3の電源線203の電位レベルか
ら第2の電源線202の電位レベル間を遷移してから出
力信号線205が第2の電源線202の電位レベルから
第1の電源線201の電位レベル間を遷移すると、n型
MOSトランジスタN12はオフ状態となるが、p型M
OSトランジスタP13とn型MOSトランジスタN1
3とからなるインバータ回路の遅延時間を経て、n型M
OSトランジスタN11はオン状態となる。
【0004】n型MOSトランジスタN12がオン状
態、N11がオフ状態の時、p型MOSトランジスタP
11のドレインおよびp型MOSトランジスタP12の
ゲートは第1の電源線201の電位レベルで、p型MO
SトランジスタP11のゲートおよびp型MOSトラン
ジスタP12のドレインは、第2の電源線202の電位
レベルとなっている。一方、n型MOSトランジスタN
12がオフ状態、N11がオン状態の時、p型MOSト
ランジスタP11のドレインおよびp型MOSトランジ
スタP12のゲートは第2の電源線202の電位レベル
で、p型MOSトランジスタP11のゲートおよびp型
MOSトランジスタP12のドレインは第1の電源線2
01の電位レベルとなっている。p型MOSトランジス
タP11,P12は、ゲートとドレインが相互にクロス
接続された構造となっているため、帰還ループが存在
し、p型MOSトランジスタP11のドレインとp型M
OSトランジスタP12のゲートが第1の電源線201
の電位レベルから、p型MOSトランジスタP11のゲ
ートおよびp型MOSトランジスタP12のドレインが
第2の電源線202の電位レベルに遷移する間、および
p型MOSトランジスタP11のドレインとp型MOS
トランジスタP12のゲートが第2の電源線202の電
位レベルから、p型MOSトランジスタP11のゲート
とp型MOSトランジスタP12のドレインが第1の電
源線201の電位レベルに遷移する時間が長くなる。
態、N11がオフ状態の時、p型MOSトランジスタP
11のドレインおよびp型MOSトランジスタP12の
ゲートは第1の電源線201の電位レベルで、p型MO
SトランジスタP11のゲートおよびp型MOSトラン
ジスタP12のドレインは、第2の電源線202の電位
レベルとなっている。一方、n型MOSトランジスタN
12がオフ状態、N11がオン状態の時、p型MOSト
ランジスタP11のドレインおよびp型MOSトランジ
スタP12のゲートは第2の電源線202の電位レベル
で、p型MOSトランジスタP11のゲートおよびp型
MOSトランジスタP12のドレインは第1の電源線2
01の電位レベルとなっている。p型MOSトランジス
タP11,P12は、ゲートとドレインが相互にクロス
接続された構造となっているため、帰還ループが存在
し、p型MOSトランジスタP11のドレインとp型M
OSトランジスタP12のゲートが第1の電源線201
の電位レベルから、p型MOSトランジスタP11のゲ
ートおよびp型MOSトランジスタP12のドレインが
第2の電源線202の電位レベルに遷移する間、および
p型MOSトランジスタP11のドレインとp型MOS
トランジスタP12のゲートが第2の電源線202の電
位レベルから、p型MOSトランジスタP11のゲート
とp型MOSトランジスタP12のドレインが第1の電
源線201の電位レベルに遷移する時間が長くなる。
【0005】したがって、図12に示す従来の信号レベ
ル変換回路では、入力信号線204の電位が遷移してか
ら出力信号線205の電位が遷移するまでの時間が長い
という問題が生じる。また、第3の電源線203の電位
が第1の電源線201に比べて低くなるにしたがって、
p型MOSトランジスタP11,P12のオン電流に比
べて、n型MOSトランジスタN11,N12のオン電
流を大きくする必要が生じ、それは出力信号線205の
駆動電流を減少させている。さらに、出力信号線205
の電位の変化する時間が入力信号線204の電位の遷移
する方向によって異なるため、入力信号線204にデュ
ーティ比50%の信号を入力しても、出力信号205に
はデューティ比50%の信号が得られないという問題が
ある。
ル変換回路では、入力信号線204の電位が遷移してか
ら出力信号線205の電位が遷移するまでの時間が長い
という問題が生じる。また、第3の電源線203の電位
が第1の電源線201に比べて低くなるにしたがって、
p型MOSトランジスタP11,P12のオン電流に比
べて、n型MOSトランジスタN11,N12のオン電
流を大きくする必要が生じ、それは出力信号線205の
駆動電流を減少させている。さらに、出力信号線205
の電位の変化する時間が入力信号線204の電位の遷移
する方向によって異なるため、入力信号線204にデュ
ーティ比50%の信号を入力しても、出力信号205に
はデューティ比50%の信号が得られないという問題が
ある。
【0006】このような問題を解決するための信号レベ
ル変換回路が、特開平9−83343号公報に開示され
ている。図13に、この回路図を示す。高電位の第1の
電源線301と、低電位の第2の電源線302と、前記
第1の電源線301よりも若干低電位の第3の電源線3
03と、第1の内部電源線306とを備えている。さら
に、入力信号線304に入力される入力信号が第3の電
源線303の電位レベルに等しいときに、第2の電源線
302の電位レベルが出力され、入力信号が第2の電源
線302の電位レベルに等しいときに、第1の内部電源
線306の電位レベルが出力される、p型MOSトラン
ジスタP21とn型MOSトランジスタN21とで構成
されているインバータ回路と、入力信号が第2の電源線
302の電位レベルに等しいときに、第1の内部電源線
306に第1の電源線301の電位レベルが出力される
第1のスイッチ回路とを備えるものである。第1のスイ
ッチ回路は、第1の電源線301とインバータ回路のp
型MOSトランジスタP21のソースとの間に接続され
たp型MOSトランジスタP22と、ソースが第1の電
源線301に、ドレインがp型MOSトランジスタP2
2のゲートに接続されたp型MOSトランジスタP23
と、ゲートが第3の電源線303に、ドレインが入力信
号線304に、ソースがp型MOSトランジスタP22
のゲートに接続されたn型MOSトランジスタN22
と、ゲートが第2の電源線302に、ソースが入力信号
線304に、ドレインがp型MOSトランジスタP22
のドレインおよびp型MOSトランジスタP23のゲー
トに接続されたp型MOSトランジスタP24とで構成
されている。
ル変換回路が、特開平9−83343号公報に開示され
ている。図13に、この回路図を示す。高電位の第1の
電源線301と、低電位の第2の電源線302と、前記
第1の電源線301よりも若干低電位の第3の電源線3
03と、第1の内部電源線306とを備えている。さら
に、入力信号線304に入力される入力信号が第3の電
源線303の電位レベルに等しいときに、第2の電源線
302の電位レベルが出力され、入力信号が第2の電源
線302の電位レベルに等しいときに、第1の内部電源
線306の電位レベルが出力される、p型MOSトラン
ジスタP21とn型MOSトランジスタN21とで構成
されているインバータ回路と、入力信号が第2の電源線
302の電位レベルに等しいときに、第1の内部電源線
306に第1の電源線301の電位レベルが出力される
第1のスイッチ回路とを備えるものである。第1のスイ
ッチ回路は、第1の電源線301とインバータ回路のp
型MOSトランジスタP21のソースとの間に接続され
たp型MOSトランジスタP22と、ソースが第1の電
源線301に、ドレインがp型MOSトランジスタP2
2のゲートに接続されたp型MOSトランジスタP23
と、ゲートが第3の電源線303に、ドレインが入力信
号線304に、ソースがp型MOSトランジスタP22
のゲートに接続されたn型MOSトランジスタN22
と、ゲートが第2の電源線302に、ソースが入力信号
線304に、ドレインがp型MOSトランジスタP22
のドレインおよびp型MOSトランジスタP23のゲー
トに接続されたp型MOSトランジスタP24とで構成
されている。
【0007】図13に示す従来の信号レベル変換回路で
は、入力信号線304が第3の電源線303の電位レベ
ルの時、インバータ回路を構成するp型MOSトランジ
スタP21はオフ状態、n型MOSトランジスタN21
はオン状態となるため、出力信号線305には第2の電
源線302の電位レベルが出力される。
は、入力信号線304が第3の電源線303の電位レベ
ルの時、インバータ回路を構成するp型MOSトランジ
スタP21はオフ状態、n型MOSトランジスタN21
はオン状態となるため、出力信号線305には第2の電
源線302の電位レベルが出力される。
【0008】また、入力信号線304が第2の電源線3
02の電位レベルになると、p型MOSトランジスタP
24がオフ状態、n型MOSトランジスタN22がオン
状態となるため、p型MOSトランジスタP22はオン
状態となり、第1の内部電源線306は第1の電源線3
01の電位レベルと等しくなる。この時、インバータ回
路を構成するp型MOSトランジスタP21はオン状
態、n型MOSトランジスタN21はオフ状態となるた
め、出力信号線305には第1の電源線301の電位レ
ベルが出力される。
02の電位レベルになると、p型MOSトランジスタP
24がオフ状態、n型MOSトランジスタN22がオン
状態となるため、p型MOSトランジスタP22はオン
状態となり、第1の内部電源線306は第1の電源線3
01の電位レベルと等しくなる。この時、インバータ回
路を構成するp型MOSトランジスタP21はオン状
態、n型MOSトランジスタN21はオフ状態となるた
め、出力信号線305には第1の電源線301の電位レ
ベルが出力される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図13
における入力信号線304が第2の電源線302の電位
レベルに等しい時、n型MOSトランジスタN21はオ
フ状態となるため、第1の電源線301から第2の電源
線302の間に定常的に流れる貫通電流はなくなるが、
p型MOSトランジスタP22はオン状態であるため、
第1の内部電源線306は第1の電源線301の電位レ
ベルとなり、ここから入力信号線304に貫通電流が生
じ、消費電力も大きくなるという問題があった。
における入力信号線304が第2の電源線302の電位
レベルに等しい時、n型MOSトランジスタN21はオ
フ状態となるため、第1の電源線301から第2の電源
線302の間に定常的に流れる貫通電流はなくなるが、
p型MOSトランジスタP22はオン状態であるため、
第1の内部電源線306は第1の電源線301の電位レ
ベルとなり、ここから入力信号線304に貫通電流が生
じ、消費電力も大きくなるという問題があった。
【0010】また、出力段にトランジスタが直列に3段
並んでおり、出力信号線305の駆動力を減少させると
いう問題があった。
並んでおり、出力信号線305の駆動力を減少させると
いう問題があった。
【0011】本発明の目的は、貫通電流を抑え、駆動力
も減少させることなく、高速、かつ、低消費電力に信号
レベルを変換する信号レベル変換回路を提供することで
ある。
も減少させることなく、高速、かつ、低消費電力に信号
レベルを変換する信号レベル変換回路を提供することで
ある。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明による信号レベ
ル変換回路は、高電位の第1の電源線と、低電位の第2
の電源線と、前記第1の電源線よりも低電位の第3の電
源線と、入力信号が供給される入力信号線と、前記入力
信号が前記第3の電源線の電位レベルの時には、前記第
1の電源線の電位レベルを出力し、前記入力信号が前記
第2の電源線の電位レベルの時には、その入力レベルを
そのまま出力する第1のスイッチ回路と、ソースに前記
第1の電源線が接続され、ゲートに前記第1のスイッチ
回路を介して前記入力信号が供給される第1のp型MO
Sトランジスタと、ソースに前記第2の電源線が接続さ
れ、ドレインに前記第1のp型MOSトランジスタのド
レインが接続され、ゲートに前記入力信号が供給される
第1のn型MOSトランジスタとを備えたことを特徴と
している。
ル変換回路は、高電位の第1の電源線と、低電位の第2
の電源線と、前記第1の電源線よりも低電位の第3の電
源線と、入力信号が供給される入力信号線と、前記入力
信号が前記第3の電源線の電位レベルの時には、前記第
1の電源線の電位レベルを出力し、前記入力信号が前記
第2の電源線の電位レベルの時には、その入力レベルを
そのまま出力する第1のスイッチ回路と、ソースに前記
第1の電源線が接続され、ゲートに前記第1のスイッチ
回路を介して前記入力信号が供給される第1のp型MO
Sトランジスタと、ソースに前記第2の電源線が接続さ
れ、ドレインに前記第1のp型MOSトランジスタのド
レインが接続され、ゲートに前記入力信号が供給される
第1のn型MOSトランジスタとを備えたことを特徴と
している。
【0013】また、本発明の信号レベル変換回路は、高
電位の第1の電源線と、低電位の第2の電源線と、前記
第2の電源線よりも高電位の第4の電源線と、入力信号
が供給される入力信号線と、前記入力信号が前記第4の
電源線の電位レベルの時には、前記第2の電源線の電位
レベルを出力し、前記入力信号が前記第1の電源線の電
位レベルの時には、その入力レベルをそのまま出力する
第2のスイッチ回路と、ソースに前記第1の電源線が接
続され、ゲートに前記入力信号が供給される第1のp型
MOSトランジスタと、ソースに前記第2の電源線が接
続され、ドレインに前記第1のp型MOSトランジスタ
のドレインが接続され、ゲートに前記第2のスイッチ回
路を介して前記入力信号が供給される第1のn型MOS
トランジスタとを備えたことを特徴としている。
電位の第1の電源線と、低電位の第2の電源線と、前記
第2の電源線よりも高電位の第4の電源線と、入力信号
が供給される入力信号線と、前記入力信号が前記第4の
電源線の電位レベルの時には、前記第2の電源線の電位
レベルを出力し、前記入力信号が前記第1の電源線の電
位レベルの時には、その入力レベルをそのまま出力する
第2のスイッチ回路と、ソースに前記第1の電源線が接
続され、ゲートに前記入力信号が供給される第1のp型
MOSトランジスタと、ソースに前記第2の電源線が接
続され、ドレインに前記第1のp型MOSトランジスタ
のドレインが接続され、ゲートに前記第2のスイッチ回
路を介して前記入力信号が供給される第1のn型MOS
トランジスタとを備えたことを特徴としている。
【0014】また、本発明の信号レベル変換回路は、高
電位の第1の電源線と、低電位の第2の電源線と、前記
第1の電源線よりも低電位の第3の電源線と、前記第2
の電源線よりも高電位の第4の電源線と、入力信号を供
給される入力信号線と、前記入力信号が前記第3の電源
線の電位レベルの時には、前記第1の電源線の電位レベ
ルを出力し、前記入力信号が前記第4の電源線の電位レ
ベルの時には、その入力レベルをそのまま出力する第1
のスイッチ回路と、前記入力信号が前記第4の電源線の
電位レベルの時には、前記第2の電源線の電位レベルを
出力し、前記入力信号が前記第3の電源線の電位レベル
の時には、その入力レベルをそのまま出力する第2のス
イッチ回路と、ソースに前記第1の電源線が接続され、
ゲートに前記第1のスイッチを介して前記入力信号が供
給される第1のp型MOSトランジスタと、ソースに前
記第2の電源線が接続され、ドレインに前記第1のp型
MOSトランジスタのドレインが接続され、ゲートに前
記第2のスイッチ回路を介して前記入力信号が供給され
る第1のn型MOSトランジスタとを備えたことを特徴
としている。
電位の第1の電源線と、低電位の第2の電源線と、前記
第1の電源線よりも低電位の第3の電源線と、前記第2
の電源線よりも高電位の第4の電源線と、入力信号を供
給される入力信号線と、前記入力信号が前記第3の電源
線の電位レベルの時には、前記第1の電源線の電位レベ
ルを出力し、前記入力信号が前記第4の電源線の電位レ
ベルの時には、その入力レベルをそのまま出力する第1
のスイッチ回路と、前記入力信号が前記第4の電源線の
電位レベルの時には、前記第2の電源線の電位レベルを
出力し、前記入力信号が前記第3の電源線の電位レベル
の時には、その入力レベルをそのまま出力する第2のス
イッチ回路と、ソースに前記第1の電源線が接続され、
ゲートに前記第1のスイッチを介して前記入力信号が供
給される第1のp型MOSトランジスタと、ソースに前
記第2の電源線が接続され、ドレインに前記第1のp型
MOSトランジスタのドレインが接続され、ゲートに前
記第2のスイッチ回路を介して前記入力信号が供給され
る第1のn型MOSトランジスタとを備えたことを特徴
としている。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。 (第1の実施形態)図1は、第1の実施形態にかかる信
号レベル変換回路の詳細な回路図である。図1に示すよ
うに、本実施形態の信号レベル変換回路は、高電位の第
1の電源線101と、低電位の第2の電源線102と、
第1の電源線101よりも若干低電位の第3の電源線1
03と、p型MOSトランジスタP1と、n型MOSト
ランジスタN1と、スイッチ回路Sw1で構成されてい
る。
の実施の形態について説明する。 (第1の実施形態)図1は、第1の実施形態にかかる信
号レベル変換回路の詳細な回路図である。図1に示すよ
うに、本実施形態の信号レベル変換回路は、高電位の第
1の電源線101と、低電位の第2の電源線102と、
第1の電源線101よりも若干低電位の第3の電源線1
03と、p型MOSトランジスタP1と、n型MOSト
ランジスタN1と、スイッチ回路Sw1で構成されてい
る。
【0016】p型MOSトランジスタP1とn型MOS
トランジスタN1とは、第1の電源線101と第2の電
源線102との間に直列に接続されている。すなわち、
p型MOSトランジスタP1のソースは、第1の電源線
101に接続されており、p型MOSトランジスタP1
のドレインは、n型MOSトランジスタN1のドレイン
と接続されている。n型MOSトランジスタN1のソー
スは、第2の電源線102に接続されている。p型MO
SトランジスタP1およびn型MOSトランジスタN1
のドレインは、共に出力ノード(出力信号線)outに
接続されている。
トランジスタN1とは、第1の電源線101と第2の電
源線102との間に直列に接続されている。すなわち、
p型MOSトランジスタP1のソースは、第1の電源線
101に接続されており、p型MOSトランジスタP1
のドレインは、n型MOSトランジスタN1のドレイン
と接続されている。n型MOSトランジスタN1のソー
スは、第2の電源線102に接続されている。p型MO
SトランジスタP1およびn型MOSトランジスタN1
のドレインは、共に出力ノード(出力信号線)outに
接続されている。
【0017】また、n型MOSトランジスタN1のゲー
トは、入力ノード(入力信号線)inに接続されてい
る。一方、p型MOSトランジスタP1のゲートは、ス
イッチ回路Sw1を介して入力ノードinに接続されて
いる。このスイッチ回路Sw1は、入力が第3の電源線
103の電位レベルに等しい時には、その出力を第1の
電源線101の電位レベルに切り換え、入力が第2の電
源線102の電位レベルに等しい時には、入力レベルを
そのまま出力する。
トは、入力ノード(入力信号線)inに接続されてい
る。一方、p型MOSトランジスタP1のゲートは、ス
イッチ回路Sw1を介して入力ノードinに接続されて
いる。このスイッチ回路Sw1は、入力が第3の電源線
103の電位レベルに等しい時には、その出力を第1の
電源線101の電位レベルに切り換え、入力が第2の電
源線102の電位レベルに等しい時には、入力レベルを
そのまま出力する。
【0018】本実施形態の信号レベル変換回路の動作に
ついて説明する。入力ノードinに第2の電源線102
の電位レベルに等しい電位レベルが入力された場合を考
える。この場合、n型MOSトランジスタN1はオフ状
態となる。一方、スイッチ回路Sw1は入力レベルをそ
のまま出力するので、この時、p型MOSトランジスタ
P1はオン状態となり、出力ノードoutには第1の電
源線101の電位レベルが出力される。
ついて説明する。入力ノードinに第2の電源線102
の電位レベルに等しい電位レベルが入力された場合を考
える。この場合、n型MOSトランジスタN1はオフ状
態となる。一方、スイッチ回路Sw1は入力レベルをそ
のまま出力するので、この時、p型MOSトランジスタ
P1はオン状態となり、出力ノードoutには第1の電
源線101の電位レベルが出力される。
【0019】したがって、入力が第2の電源線102の
電位レベルに等しい場合、n型MOSトランジスタN1
はオフ状態となるので、第1の電源線101から第2の
電源線102に貫通電流は流れず、低消費電力となる。
電位レベルに等しい場合、n型MOSトランジスタN1
はオフ状態となるので、第1の電源線101から第2の
電源線102に貫通電流は流れず、低消費電力となる。
【0020】次に、入力ノードinに第3の電源線10
3の電位レベルに等しい電位レベルが入力された場合を
考える。この場合、スイッチ回路Sw1は、その出力を
第1の電源線101の電位レベルに切り換えて出力す
る。すなわち、p型MOSトランジスタP1のゲートは
第1の電源線101の電位レベルとなるので、この時、
p型MOSトランジスタP1はオフ状態となる。一方、
n型MOSトランジスタN1はオン状態となるので、出
力ノードoutには第2の電源線102の電位レベルが
出力される。
3の電位レベルに等しい電位レベルが入力された場合を
考える。この場合、スイッチ回路Sw1は、その出力を
第1の電源線101の電位レベルに切り換えて出力す
る。すなわち、p型MOSトランジスタP1のゲートは
第1の電源線101の電位レベルとなるので、この時、
p型MOSトランジスタP1はオフ状態となる。一方、
n型MOSトランジスタN1はオン状態となるので、出
力ノードoutには第2の電源線102の電位レベルが
出力される。
【0021】したがって、入力が第3の電源線103の
電位レベルに等しい場合、スイッチ回路Sw1により、
p型MOSトランジスタP1のゲートは第1の電源線1
01の電位レベルになり、p型MOSトランジスタP1
はオフ状態となるので、第1の電源線101から第2の
電源線102に貫通電流は流れず、低消費電力となる。
電位レベルに等しい場合、スイッチ回路Sw1により、
p型MOSトランジスタP1のゲートは第1の電源線1
01の電位レベルになり、p型MOSトランジスタP1
はオフ状態となるので、第1の電源線101から第2の
電源線102に貫通電流は流れず、低消費電力となる。
【0022】また、出力段をトランジスタ2段で直列に
構成しており、駆動力を減少させない。 (第2の実施形態)図2は、第2の実施形態にかかる信
号レベル変換回路の詳細な回路図である。図2に示すよ
うに、本実施形態の信号レベル変換回路は、高電位の第
1の電源線101と、低電位の第2の電源線102と、
第1の電源線101よりも若干低電位の第3の電源線1
03と、p型MOSトランジスタP1,P2と、n型M
OSトランジスタN1,N2で構成されている。尚、第
2の実施形態は、第1の実施形態のスイッチ回路Sw1
を、p型MOSトランジスタP2とn型MOSトランジ
スタN2で構成したものである。
構成しており、駆動力を減少させない。 (第2の実施形態)図2は、第2の実施形態にかかる信
号レベル変換回路の詳細な回路図である。図2に示すよ
うに、本実施形態の信号レベル変換回路は、高電位の第
1の電源線101と、低電位の第2の電源線102と、
第1の電源線101よりも若干低電位の第3の電源線1
03と、p型MOSトランジスタP1,P2と、n型M
OSトランジスタN1,N2で構成されている。尚、第
2の実施形態は、第1の実施形態のスイッチ回路Sw1
を、p型MOSトランジスタP2とn型MOSトランジ
スタN2で構成したものである。
【0023】p型MOSトランジスタP1とn型MOS
トランジスタN1とは、第1の電源線101と第2の電
源線102との間に直列に接続されている。すなわち、
p型MOSトランジスタP1のソースは、第1の電源線
101に接続されており、p型MOSトランジスタP1
のドレインは、n型MOSトランジスタN1のドレイン
と接続されている。n型MOSトランジスタN1のソー
スは、第2の電源線102に接続されている。p型MO
SトランジスタP1およびn型MOSトランジスタN1
のドレインは、共に出力ノードoutに接続されてい
る。
トランジスタN1とは、第1の電源線101と第2の電
源線102との間に直列に接続されている。すなわち、
p型MOSトランジスタP1のソースは、第1の電源線
101に接続されており、p型MOSトランジスタP1
のドレインは、n型MOSトランジスタN1のドレイン
と接続されている。n型MOSトランジスタN1のソー
スは、第2の電源線102に接続されている。p型MO
SトランジスタP1およびn型MOSトランジスタN1
のドレインは、共に出力ノードoutに接続されてい
る。
【0024】n型MOSトランジスタN2のゲートは第
3の電源線103に接続され、ソースは入力ノードin
に接続され、ドレインはp型MOSトランジスタP1の
ゲートに接続されている。また、p型MOSトランジス
タP2のソースは第1の電源線101に接続され、ドレ
インはp型MOSトランジスタP1のゲートおよびn型
MOSトランジスタN2のドレインに接続され、ゲート
は出力ノードout、すなわち、p型MOSトランジス
タP1およびn型MOSトランジスタN1のドレインに
接続されている。
3の電源線103に接続され、ソースは入力ノードin
に接続され、ドレインはp型MOSトランジスタP1の
ゲートに接続されている。また、p型MOSトランジス
タP2のソースは第1の電源線101に接続され、ドレ
インはp型MOSトランジスタP1のゲートおよびn型
MOSトランジスタN2のドレインに接続され、ゲート
は出力ノードout、すなわち、p型MOSトランジス
タP1およびn型MOSトランジスタN1のドレインに
接続されている。
【0025】本実施形態の信号レベル変換回路の動作に
ついて説明する。p型MOSトランジスタP2のドレイ
ン側をノードA1とする。入力ノードinに第2の電源
線102の電位レベルに等しい電位レベルが入力された
場合を考える。この場合、n型MOSトランジスタN1
はオフ状態となる。一方、n型MOSトランジスタN2
はオン状態となり、ノードA1は第2の電源線102の
電位レベルと等しくなる。この時、p型MOSトランジ
スタP1はオン状態となり、出力ノードoutには第1
の電源線101の電位レベルが出力される。また、p型
MOSトランジスタP2のゲートは、出力ノードout
と同じ電位レベル、すなわち、第1の電源線101の電
位レベルになるので、p型MOSトランジスタP2はオ
フ状態となる。
ついて説明する。p型MOSトランジスタP2のドレイ
ン側をノードA1とする。入力ノードinに第2の電源
線102の電位レベルに等しい電位レベルが入力された
場合を考える。この場合、n型MOSトランジスタN1
はオフ状態となる。一方、n型MOSトランジスタN2
はオン状態となり、ノードA1は第2の電源線102の
電位レベルと等しくなる。この時、p型MOSトランジ
スタP1はオン状態となり、出力ノードoutには第1
の電源線101の電位レベルが出力される。また、p型
MOSトランジスタP2のゲートは、出力ノードout
と同じ電位レベル、すなわち、第1の電源線101の電
位レベルになるので、p型MOSトランジスタP2はオ
フ状態となる。
【0026】したがって、入力が第2の電源線102の
電位レベルに等しい場合、n型MOSトランジスタN1
はオフ状態となるので、第1の電源線101から第2の
電源線102に貫通電流は流れない。また、p型MOS
トランジスタP2は完全にオフ状態となるので、第1の
電源線101から入力ノードinに貫通電流は流れな
い。よって、低消費電力となる。
電位レベルに等しい場合、n型MOSトランジスタN1
はオフ状態となるので、第1の電源線101から第2の
電源線102に貫通電流は流れない。また、p型MOS
トランジスタP2は完全にオフ状態となるので、第1の
電源線101から入力ノードinに貫通電流は流れな
い。よって、低消費電力となる。
【0027】次に、入力ノードinに第3の電源線10
3の電位レベルに等しい電位レベルが入力された場合を
考える。すなわち、入力ノードinが第2の電源線10
2の電位レベルから第3の電源線103の電位レベルに
遷移する場合を考える。この場合、n型MOSトランジ
スタN2は、ノードA1が第2の電源線102の電位レ
ベルから、第3の電源線103の電位レベルよりもしき
い値電位Vthn分低い電位(第3の電源線103の電
位−Vthn)レベルまでオン状態となり、その後ノー
ドA1が(第3の電源線103の電位−Vthn)レベ
ル以上になるとオフ状態となる(図3参照)。この時、
p型MOSトランジスタP1はオフ状態となるが、完全
にはオフ状態とはなっていない。一方、n型MOSトラ
ンジスタN1は、入力ノードinに第3の電源線103
の電位レベルに等しい電位レベルが入力されると、オン
状態となるので、出力ノードoutには第2の電源線1
02の電位レベルが出力される。出力ノードoutが第
2の電源線102の電位レベルになると、p型MOSト
ランジスタP2のゲートは第2の電源線102の電位レ
ベルになるので、オン状態となり、ノードA1は第1の
電源線101の電位レベルに等しくなる。この時、p型
MOSトランジスタP1は完全にオフ状態となる。
3の電位レベルに等しい電位レベルが入力された場合を
考える。すなわち、入力ノードinが第2の電源線10
2の電位レベルから第3の電源線103の電位レベルに
遷移する場合を考える。この場合、n型MOSトランジ
スタN2は、ノードA1が第2の電源線102の電位レ
ベルから、第3の電源線103の電位レベルよりもしき
い値電位Vthn分低い電位(第3の電源線103の電
位−Vthn)レベルまでオン状態となり、その後ノー
ドA1が(第3の電源線103の電位−Vthn)レベ
ル以上になるとオフ状態となる(図3参照)。この時、
p型MOSトランジスタP1はオフ状態となるが、完全
にはオフ状態とはなっていない。一方、n型MOSトラ
ンジスタN1は、入力ノードinに第3の電源線103
の電位レベルに等しい電位レベルが入力されると、オン
状態となるので、出力ノードoutには第2の電源線1
02の電位レベルが出力される。出力ノードoutが第
2の電源線102の電位レベルになると、p型MOSト
ランジスタP2のゲートは第2の電源線102の電位レ
ベルになるので、オン状態となり、ノードA1は第1の
電源線101の電位レベルに等しくなる。この時、p型
MOSトランジスタP1は完全にオフ状態となる。
【0028】したがって、入力が第3の電源線103の
電位レベルに等しい場合、p型MOSトランジスタP1
はオフ状態となり、第1の電源線101から第2の電源
線に貫通電流は流れない。また、n型MOSトランジス
タN2もノードA1が(第3の電源線103の電位−V
thn)レベル以上となるとオフ状態となるので、第1
の電源線101から入力ノードinに貫通電流は流れな
い。よって、低消費電力となる。
電位レベルに等しい場合、p型MOSトランジスタP1
はオフ状態となり、第1の電源線101から第2の電源
線に貫通電流は流れない。また、n型MOSトランジス
タN2もノードA1が(第3の電源線103の電位−V
thn)レベル以上となるとオフ状態となるので、第1
の電源線101から入力ノードinに貫通電流は流れな
い。よって、低消費電力となる。
【0029】また、出力段をトランジスタ2段で直列に
構成しており、駆動力を減少させない。 (第3の実施形態)図4は、第3の実施形態にかかる信
号レベル変換回路の詳細な回路図である。図4に示すよ
うに、本実施形態の信号レベル変換回路は、高電位の第
1の電源線101と、低電位の第2の電源線102と、
第1の電源線101よりも若干低電位の第3の電源線1
03と、p型MOSトランジスタP1,P2およびP3
と、n型MOSトランジスタN1,N2およびN3で構
成されている。尚、第3の実施形態は、第1の実施形態
のスイッチ回路Sw1を、p型MOSトランジスタP
2,P3とn型MOSトランジスタN2,N3で構成し
たものである。
構成しており、駆動力を減少させない。 (第3の実施形態)図4は、第3の実施形態にかかる信
号レベル変換回路の詳細な回路図である。図4に示すよ
うに、本実施形態の信号レベル変換回路は、高電位の第
1の電源線101と、低電位の第2の電源線102と、
第1の電源線101よりも若干低電位の第3の電源線1
03と、p型MOSトランジスタP1,P2およびP3
と、n型MOSトランジスタN1,N2およびN3で構
成されている。尚、第3の実施形態は、第1の実施形態
のスイッチ回路Sw1を、p型MOSトランジスタP
2,P3とn型MOSトランジスタN2,N3で構成し
たものである。
【0030】p型MOSトランジスタP1とn型MOS
トランジスタN1とは、第1の電源線101と第2の電
源線102との間に直列に接続されている。すなわち、
p型MOSトランジスタP1のソースは、第1の電源線
101に接続されており、p型MOSトランジスタP1
のドレインは、n型MOSトランジスタN1のドレイン
と接続されている。n型MOSトランジスタN1のソー
スは、第2の電源線102に接続されている。p型MO
SトランジスタP1およびn型MOSトランジスタN1
のドレインは、共に出力ノードoutに接続されてい
る。
トランジスタN1とは、第1の電源線101と第2の電
源線102との間に直列に接続されている。すなわち、
p型MOSトランジスタP1のソースは、第1の電源線
101に接続されており、p型MOSトランジスタP1
のドレインは、n型MOSトランジスタN1のドレイン
と接続されている。n型MOSトランジスタN1のソー
スは、第2の電源線102に接続されている。p型MO
SトランジスタP1およびn型MOSトランジスタN1
のドレインは、共に出力ノードoutに接続されてい
る。
【0031】n型MOSトランジスタN2のゲートは第
3の電源線103に接続され、ソースは入力ノードin
に接続され、ドレインはp型MOSトランジスタP1の
ゲートに接続されている。また、p型MOSトランジス
タP2のソースは第1の電源線101に接続され、ドレ
インはp型MOSトランジスタP1のゲートおよびn型
MOSトランジスタN2のドレインに接続されている。
3の電源線103に接続され、ソースは入力ノードin
に接続され、ドレインはp型MOSトランジスタP1の
ゲートに接続されている。また、p型MOSトランジス
タP2のソースは第1の電源線101に接続され、ドレ
インはp型MOSトランジスタP1のゲートおよびn型
MOSトランジスタN2のドレインに接続されている。
【0032】n型MOSトランジスタN3のゲートは入
力ノードinに接続され、ソースはp型MOSトランジ
スタP2のゲートに接続され、ドレインは第2の電源線
102に接続されている。また、p型MOSトランジス
タP3のゲートは入力ノードinに接続され、ソースは
p型MOSトランジスタP2のゲートおよびn型MOS
トランジスタN3のソースに接続され、ドレインは出力
ノードout、すなわち、p型MOSトランジスタP1
およびn型MOSトランジスタN1のドレインに接続さ
れている。
力ノードinに接続され、ソースはp型MOSトランジ
スタP2のゲートに接続され、ドレインは第2の電源線
102に接続されている。また、p型MOSトランジス
タP3のゲートは入力ノードinに接続され、ソースは
p型MOSトランジスタP2のゲートおよびn型MOS
トランジスタN3のソースに接続され、ドレインは出力
ノードout、すなわち、p型MOSトランジスタP1
およびn型MOSトランジスタN1のドレインに接続さ
れている。
【0033】本実施形態の信号レベル変換回路の動作に
ついて説明する。p型MOSトランジスタP2のドレイ
ン側をノードA1、n型MOSトランジスタN3および
p型MOSトランジスタP3の共通ソースをノードB1
とする。入力ノードinに第2の電源線102の電位レ
ベルに等しい電位レベルが入力された場合を考える。こ
の場合、n型MOSトランジスタN1,N3はオフ状態
となる。一方、n型MOSトランジスタN2はオン状態
となり、ノードA1は第2の電源線102の電位レベル
と等しくなる。この時、p型MOSトランジスタP1は
オン状態となり、出力ノードoutには第1の電源線1
01の電位レベルが出力される。また、p型MOSトラ
ンジスタP3はオン状態となり、ノードB1は出力ノー
ドoutと同じ電位レベル、すなわち、第1の電源線1
01の電位レベルになるので、p型MOSトランジスタ
P2はオフ状態となる。
ついて説明する。p型MOSトランジスタP2のドレイ
ン側をノードA1、n型MOSトランジスタN3および
p型MOSトランジスタP3の共通ソースをノードB1
とする。入力ノードinに第2の電源線102の電位レ
ベルに等しい電位レベルが入力された場合を考える。こ
の場合、n型MOSトランジスタN1,N3はオフ状態
となる。一方、n型MOSトランジスタN2はオン状態
となり、ノードA1は第2の電源線102の電位レベル
と等しくなる。この時、p型MOSトランジスタP1は
オン状態となり、出力ノードoutには第1の電源線1
01の電位レベルが出力される。また、p型MOSトラ
ンジスタP3はオン状態となり、ノードB1は出力ノー
ドoutと同じ電位レベル、すなわち、第1の電源線1
01の電位レベルになるので、p型MOSトランジスタ
P2はオフ状態となる。
【0034】したがって、入力が第2の電源線102の
電位レベルに等しい場合、n型MOSトランジスタN1
はオフ状態となるので、第1の電源線101から第2の
電源線102に貫通電流は流れない。また、p型MOS
トランジスタP2はオフ状態となるので、第1の電源線
101から入力ノードinに貫通電流は流れない。さら
に、n型MOSトランジスタN3はオフ状態となるの
で、第1の電源線101から第2の電源線102に貫通
電流は流れない。よって、低消費電力となる。
電位レベルに等しい場合、n型MOSトランジスタN1
はオフ状態となるので、第1の電源線101から第2の
電源線102に貫通電流は流れない。また、p型MOS
トランジスタP2はオフ状態となるので、第1の電源線
101から入力ノードinに貫通電流は流れない。さら
に、n型MOSトランジスタN3はオフ状態となるの
で、第1の電源線101から第2の電源線102に貫通
電流は流れない。よって、低消費電力となる。
【0035】次に、入力ノードinに第3の電源線10
3の電位レベルに等しい電位レベルが入力された場合を
考える。すなわち、入力ノードinが第2の電源線10
2の電位レベルから第3の電源線103の電位レベルに
遷移する場合を考える。この場合、n型MOSトランジ
スタN1はオン状態となり、出力ノードoutには第2
の電源線102の電位レベルが出力される。また、p型
MOSトランジスタP3はオフ状態となる。一方、n型
MOSトランジスタN3は、オン状態となり、ノードB
1は第2の電源線102の電位レベルとなる。この時、
p型MOSトランジスタP2はオン状態となり、ノード
A1は第1の電源線101の電位レベルと等しくなる。
したがって、p型MOSトランジスタP1は完全にオフ
状態となる。また、n型MOSトランジスタN2もオフ
状態となる。
3の電位レベルに等しい電位レベルが入力された場合を
考える。すなわち、入力ノードinが第2の電源線10
2の電位レベルから第3の電源線103の電位レベルに
遷移する場合を考える。この場合、n型MOSトランジ
スタN1はオン状態となり、出力ノードoutには第2
の電源線102の電位レベルが出力される。また、p型
MOSトランジスタP3はオフ状態となる。一方、n型
MOSトランジスタN3は、オン状態となり、ノードB
1は第2の電源線102の電位レベルとなる。この時、
p型MOSトランジスタP2はオン状態となり、ノード
A1は第1の電源線101の電位レベルと等しくなる。
したがって、p型MOSトランジスタP1は完全にオフ
状態となる。また、n型MOSトランジスタN2もオフ
状態となる。
【0036】したがって、入力が第3の電源線103の
電位レベルに等しい場合、ノードA1が第1の電源線1
01の電位レベルと等しくなることにより、p型MOS
トランジスタP1は完全にオフ状態となるので、第1の
電源線101から第2の電源線102に貫通電流は流れ
ない。また、n型MOSトランジスタN2はオフ状態と
なるので、第1の電源線101から入力ノードinに貫
通電流は流れない。よって、低消費電力となる。
電位レベルに等しい場合、ノードA1が第1の電源線1
01の電位レベルと等しくなることにより、p型MOS
トランジスタP1は完全にオフ状態となるので、第1の
電源線101から第2の電源線102に貫通電流は流れ
ない。また、n型MOSトランジスタN2はオフ状態と
なるので、第1の電源線101から入力ノードinに貫
通電流は流れない。よって、低消費電力となる。
【0037】また、出力ノードoutからの帰還ループ
が存在しないので高速な動作が可能となる。 (第4の実施形態)図5は、第4の実施形態にかかる信
号レベル変換回路の詳細な回路図である。図5に示すよ
うに、本実施形態の信号レベル変換回路は、高電位の第
1の電源線101と、低電位の第2の電源線102と、
第2の電源線102よりも若干高電位の第4の電源線1
04と、p型MOSトランジスタP1と、n型MOSト
ランジスタN1と、スイッチ回路Sw2で構成されてい
る。
が存在しないので高速な動作が可能となる。 (第4の実施形態)図5は、第4の実施形態にかかる信
号レベル変換回路の詳細な回路図である。図5に示すよ
うに、本実施形態の信号レベル変換回路は、高電位の第
1の電源線101と、低電位の第2の電源線102と、
第2の電源線102よりも若干高電位の第4の電源線1
04と、p型MOSトランジスタP1と、n型MOSト
ランジスタN1と、スイッチ回路Sw2で構成されてい
る。
【0038】p型MOSトランジスタP1とn型MOS
トランジスタN1とは、第1の電源線101と第2の電
源線102との間に直列に接続されている。すなわち、
p型MOSトランジスタP1のソースは、第1の電源線
101に接続されており、p型MOSトランジスタP1
のドレインは、n型MOSトランジスタN1のドレイン
と接続されている。n型MOSトランジスタN1のソー
スは、第2の電源線102に接続されている。p型MO
SトランジスタP1およびn型MOSトランジスタN1
のドレインは、共に出力ノードoutに接続されてい
る。
トランジスタN1とは、第1の電源線101と第2の電
源線102との間に直列に接続されている。すなわち、
p型MOSトランジスタP1のソースは、第1の電源線
101に接続されており、p型MOSトランジスタP1
のドレインは、n型MOSトランジスタN1のドレイン
と接続されている。n型MOSトランジスタN1のソー
スは、第2の電源線102に接続されている。p型MO
SトランジスタP1およびn型MOSトランジスタN1
のドレインは、共に出力ノードoutに接続されてい
る。
【0039】また、p型MOSトランジスタP1のゲー
トは、入力ノードinに接続されている。一方、n型M
OSトランジスタN1のゲートは、スイッチ回路Sw2
を介して入力ノードinに接続されている。このスイッ
チ回路Sw2は、入力が第4の電源線104の電位レベ
ルに等しい時には、その出力を第2の電源線102の電
位レベルに切り換え、入力が第1の電源線101の電位
レベルに等しい時には、入力レベルをそのまま出力す
る。
トは、入力ノードinに接続されている。一方、n型M
OSトランジスタN1のゲートは、スイッチ回路Sw2
を介して入力ノードinに接続されている。このスイッ
チ回路Sw2は、入力が第4の電源線104の電位レベ
ルに等しい時には、その出力を第2の電源線102の電
位レベルに切り換え、入力が第1の電源線101の電位
レベルに等しい時には、入力レベルをそのまま出力す
る。
【0040】本実施形態の信号レベル変換回路の動作に
ついて説明する。入力ノードinに第1の電源線101
の電位レベルに等しい電位レベルが入力された場合を考
える。この場合、p型MOSトランジスタP1はオフ状
態となる。一方、スイッチ回路Sw2は入力レベルをそ
のまま出力するので、この時、n型MOSトランジスタ
N1はオン状態となり、出力ノードoutには第2の電
源線101の電位が出力される。
ついて説明する。入力ノードinに第1の電源線101
の電位レベルに等しい電位レベルが入力された場合を考
える。この場合、p型MOSトランジスタP1はオフ状
態となる。一方、スイッチ回路Sw2は入力レベルをそ
のまま出力するので、この時、n型MOSトランジスタ
N1はオン状態となり、出力ノードoutには第2の電
源線101の電位が出力される。
【0041】したがって、入力が第1の電源線101の
電位レベルに等しい場合、p型MOSトランジスタP1
はオフ状態となるので、第1の電源線101から第2の
電源線102に貫通電流は流れず、低消費電力となる。
電位レベルに等しい場合、p型MOSトランジスタP1
はオフ状態となるので、第1の電源線101から第2の
電源線102に貫通電流は流れず、低消費電力となる。
【0042】次に、入力ノードinに第4の電源線10
4の電位に等しい電位が入力された場合を考える。この
場合、スイッチ回路Sw2は、その出力を第2の電源線
102の電位レベルに切り換えて出力する。すなわち、
n型MOSトランジスタN1のゲートは第2の電源線1
02の電位レベルとなるので、この時、n型MOSトラ
ンジスタN1はオフ状態となる。一方、p型MOSトラ
ンジスタP1はオン状態となるので、出力ノードout
には第1の電源線101の電位レベルが出力される。
4の電位に等しい電位が入力された場合を考える。この
場合、スイッチ回路Sw2は、その出力を第2の電源線
102の電位レベルに切り換えて出力する。すなわち、
n型MOSトランジスタN1のゲートは第2の電源線1
02の電位レベルとなるので、この時、n型MOSトラ
ンジスタN1はオフ状態となる。一方、p型MOSトラ
ンジスタP1はオン状態となるので、出力ノードout
には第1の電源線101の電位レベルが出力される。
【0043】したがって、入力が第4の電源線104の
電位レベルに等しい場合、スイッチ回路Sw2により、
n型MOSトランジスタN1のゲートは第2の電源線1
02の電位レベルになり、n型MOSトランジスタN1
はオフ状態となるので、第1の電源線101から第2の
電源線102に貫通電流は流れず、低消費電力となる。
電位レベルに等しい場合、スイッチ回路Sw2により、
n型MOSトランジスタN1のゲートは第2の電源線1
02の電位レベルになり、n型MOSトランジスタN1
はオフ状態となるので、第1の電源線101から第2の
電源線102に貫通電流は流れず、低消費電力となる。
【0044】また、出力段をトランジスタ2段で直列に
構成しており、駆動力を減少させない。 (第5の実施形態)図6は、第5の実施形態にかかる信
号レベル変換回路の詳細な回路図である。図6に示すよ
うに、本実施形態の信号レベル変換回路は、高電位の第
1の電源線101と、低電位の第2の電源線102と、
第2の電源線102よりも若干高電位の第4の電源線1
04と、p型MOSトランジスタP1,P4と、n型M
OSトランジスタN1,N4で構成されている。尚、第
5の実施形態は、第4の実施形態のスイッチ回路Sw2
を、p型MOSトランジスタP4とn型MOSトランジ
スタN4で構成したものである。
構成しており、駆動力を減少させない。 (第5の実施形態)図6は、第5の実施形態にかかる信
号レベル変換回路の詳細な回路図である。図6に示すよ
うに、本実施形態の信号レベル変換回路は、高電位の第
1の電源線101と、低電位の第2の電源線102と、
第2の電源線102よりも若干高電位の第4の電源線1
04と、p型MOSトランジスタP1,P4と、n型M
OSトランジスタN1,N4で構成されている。尚、第
5の実施形態は、第4の実施形態のスイッチ回路Sw2
を、p型MOSトランジスタP4とn型MOSトランジ
スタN4で構成したものである。
【0045】p型MOSトランジスタP1とn型MOS
トランジスタN1とは、第1の電源線101と第2の電
源線102との間に直列に接続されている。すなわち、
p型MOSトランジスタP1のソースは、第1の電源線
101に接続されており、p型MOSトランジスタP1
のドレインは、n型MOSトランジスタN1のドレイン
と接続されている。n型MOSトランジスタN1のソー
スは、第2の電源線102に接続されている。p型MO
SトランジスタP1およびn型MOSトランジスタN1
のドレインは、共に出力ノードoutに接続されてい
る。
トランジスタN1とは、第1の電源線101と第2の電
源線102との間に直列に接続されている。すなわち、
p型MOSトランジスタP1のソースは、第1の電源線
101に接続されており、p型MOSトランジスタP1
のドレインは、n型MOSトランジスタN1のドレイン
と接続されている。n型MOSトランジスタN1のソー
スは、第2の電源線102に接続されている。p型MO
SトランジスタP1およびn型MOSトランジスタN1
のドレインは、共に出力ノードoutに接続されてい
る。
【0046】p型MOSトランジスタP4のゲートは第
4の電源線104に接続され、ドレインは入力ノードi
nに接続され、ソースはn型MOSトランジスタN1の
ゲートに接続されている。また、n型MOSトランジス
タN4のソースは第2の電源線102に接続され、ドレ
インはn型MOSトランジスタN1のゲートに接続さ
れ、ゲートは出力ノードout、すなわち、p型MOS
トランジスタP1およびn型MOSトランジスタN1の
ドレインに接続されている。
4の電源線104に接続され、ドレインは入力ノードi
nに接続され、ソースはn型MOSトランジスタN1の
ゲートに接続されている。また、n型MOSトランジス
タN4のソースは第2の電源線102に接続され、ドレ
インはn型MOSトランジスタN1のゲートに接続さ
れ、ゲートは出力ノードout、すなわち、p型MOS
トランジスタP1およびn型MOSトランジスタN1の
ドレインに接続されている。
【0047】本実施形態の信号レベル変換回路の動作に
ついて説明する。n型MOSトランジスタN4のドレイ
ン側をノードA2とする。入力ノードinに第1の電源
線101の電位レベルに等しい電位レベルが入力された
場合を考える。この場合、p型MOSトランジスタP1
はオフ状態となる。一方、p型MOSトランジスタP4
はオン状態となり、ノードA2は第1の電源線101の
電位レベルと等しくなる。この時、n型MOSトランジ
スタN1はオン状態となり、出力ノードoutには第2
の電源線102の電位レベルが出力される。また、n型
MOSトランジスタN4のゲートは、出力ノードout
と同じ電位レベル、すなわち、第2の電源線102の電
位レベルになるので、n型MOSトランジスタN4はオ
フ状態となる。
ついて説明する。n型MOSトランジスタN4のドレイ
ン側をノードA2とする。入力ノードinに第1の電源
線101の電位レベルに等しい電位レベルが入力された
場合を考える。この場合、p型MOSトランジスタP1
はオフ状態となる。一方、p型MOSトランジスタP4
はオン状態となり、ノードA2は第1の電源線101の
電位レベルと等しくなる。この時、n型MOSトランジ
スタN1はオン状態となり、出力ノードoutには第2
の電源線102の電位レベルが出力される。また、n型
MOSトランジスタN4のゲートは、出力ノードout
と同じ電位レベル、すなわち、第2の電源線102の電
位レベルになるので、n型MOSトランジスタN4はオ
フ状態となる。
【0048】したがって、入力が第1の電源線101の
電位レベルに等しい場合、p型MOSトランジスタP1
はオフ状態となるので、第1の電源線101から第2の
電源線102に貫通電流は流れず、低消費電力となる。
電位レベルに等しい場合、p型MOSトランジスタP1
はオフ状態となるので、第1の電源線101から第2の
電源線102に貫通電流は流れず、低消費電力となる。
【0049】次に、入力ノードinに第4の電源線10
4の電位レベルに等しい電位レベルが入力された場合を
考える。すなわち、入力が第1の電源線101の電位レ
ベルから第4の電源線104の電位レベルに遷移した場
合を考える。この場合、p型MOSトランジスタP4
は、ノードA2が第1の電源線101の電位レベルか
ら、第4の電源線104の電位レベルよりもしきい値電
位Vthp分高い電位(第4の電源線104の電位+V
thp)レベルまでオン状態となり、その後ノードA2
が(第4の電源線104の電位+Vthp)レベル以下
になるとオフ状態となる(図7参照)。この時、n型M
OSトランジスタN1はオフ状態となるが、完全にはオ
フ状態とはなっていない。一方、p型MOSトランジス
タP1は、入力ノードinに第4の電源線104の電位
レベルに等しい電位レベルが入力されると、オン状態と
なるので、出力ノードoutには第1の電源線101の
電位レベルが出力される。出力ノードoutが第1の電
源線101の電位レベルとなると、n型MOSトランジ
スタN4のゲートは第1の電源線101の電位レベルと
なるので、オン状態となり、ノードA2は第2の電源線
102の電位レベルに等しくなる。この時、n型MOS
トランジスタN1は完全にオフ状態となる。
4の電位レベルに等しい電位レベルが入力された場合を
考える。すなわち、入力が第1の電源線101の電位レ
ベルから第4の電源線104の電位レベルに遷移した場
合を考える。この場合、p型MOSトランジスタP4
は、ノードA2が第1の電源線101の電位レベルか
ら、第4の電源線104の電位レベルよりもしきい値電
位Vthp分高い電位(第4の電源線104の電位+V
thp)レベルまでオン状態となり、その後ノードA2
が(第4の電源線104の電位+Vthp)レベル以下
になるとオフ状態となる(図7参照)。この時、n型M
OSトランジスタN1はオフ状態となるが、完全にはオ
フ状態とはなっていない。一方、p型MOSトランジス
タP1は、入力ノードinに第4の電源線104の電位
レベルに等しい電位レベルが入力されると、オン状態と
なるので、出力ノードoutには第1の電源線101の
電位レベルが出力される。出力ノードoutが第1の電
源線101の電位レベルとなると、n型MOSトランジ
スタN4のゲートは第1の電源線101の電位レベルと
なるので、オン状態となり、ノードA2は第2の電源線
102の電位レベルに等しくなる。この時、n型MOS
トランジスタN1は完全にオフ状態となる。
【0050】したがって、入力が第4の電源線104の
電位レベルに等しい場合、n型MOSトランジスタN1
はオフ状態となるので、第1の電源線101から第2の
電源線102に貫通電流は流れず、低消費電力となる。
電位レベルに等しい場合、n型MOSトランジスタN1
はオフ状態となるので、第1の電源線101から第2の
電源線102に貫通電流は流れず、低消費電力となる。
【0051】また、出力段をトランジスタ2段で直列に
構成しており、駆動力を減少させない。 (第6の実施形態)図8は、第6の実施形態にかかる信
号レベル変換回路の詳細な回路図である。図8に示すよ
うに、本実施形態の信号レベル変換回路は、高電位の第
1の電源線101と、低電位の第2の電源線102と、
第2の電源線102よりも若干高電位の第4の電源線1
04と、p型MOSトランジスタP1,P4およびP5
と、n型MOSトランジスタN1,N4およびN5で構
成されている。尚、第6の実施形態は、第4の実施形態
のスイッチ回路Sw2を、p型MOSトランジスタP
4,P5とn型MOSトランジスタN4,N5で構成し
たものである。
構成しており、駆動力を減少させない。 (第6の実施形態)図8は、第6の実施形態にかかる信
号レベル変換回路の詳細な回路図である。図8に示すよ
うに、本実施形態の信号レベル変換回路は、高電位の第
1の電源線101と、低電位の第2の電源線102と、
第2の電源線102よりも若干高電位の第4の電源線1
04と、p型MOSトランジスタP1,P4およびP5
と、n型MOSトランジスタN1,N4およびN5で構
成されている。尚、第6の実施形態は、第4の実施形態
のスイッチ回路Sw2を、p型MOSトランジスタP
4,P5とn型MOSトランジスタN4,N5で構成し
たものである。
【0052】p型MOSトランジスタP1とn型MOS
トランジスタN1とは、第1の電源線101と第2の電
源線102との間に直列に接続されている。すなわち、
p型MOSトランジスタP1のソースは、第1の電源線
101に接続されており、p型MOSトランジスタP1
のドレインは、n型MOSトランジスタN1のドレイン
と接続されている。n型MOSトランジスタN1のソー
スは、第2の電源線102に接続されている。p型MO
SトランジスタP1およびn型MOSトランジスタN1
のドレインは、共に出力ノードoutに接続されてい
る。
トランジスタN1とは、第1の電源線101と第2の電
源線102との間に直列に接続されている。すなわち、
p型MOSトランジスタP1のソースは、第1の電源線
101に接続されており、p型MOSトランジスタP1
のドレインは、n型MOSトランジスタN1のドレイン
と接続されている。n型MOSトランジスタN1のソー
スは、第2の電源線102に接続されている。p型MO
SトランジスタP1およびn型MOSトランジスタN1
のドレインは、共に出力ノードoutに接続されてい
る。
【0053】p型MOSトランジスタP4のゲートは第
4の電源線104に接続され、ドレインは入力ノードi
nに接続され、ソースはn型MOSトランジスタN1の
ゲートに接続されている。また、n型MOSトランジス
タN4のソースは第2の電源線102に接続され、ドレ
インはn型MOSトランジスタN1のゲートに接続され
ている。
4の電源線104に接続され、ドレインは入力ノードi
nに接続され、ソースはn型MOSトランジスタN1の
ゲートに接続されている。また、n型MOSトランジス
タN4のソースは第2の電源線102に接続され、ドレ
インはn型MOSトランジスタN1のゲートに接続され
ている。
【0054】p型MOSトランジスタP5のソースは第
1の電源線101に接続され、ゲートは入力ノードin
に接続され、ドレインはn型MOSトランジスタN4の
ゲートに接続されている。また、n型MOSトランジス
タN5のゲートは入力ノードinに接続され、ドレイン
はn型MOSトランジスタN4のゲートおよびp型MO
SトランジスタP5のドレインに接続され、ソースは出
力ノードout、すなわち、p型MOSトランジスタP
1およびn型MOSトランジスタN1のドレインに接続
されている。
1の電源線101に接続され、ゲートは入力ノードin
に接続され、ドレインはn型MOSトランジスタN4の
ゲートに接続されている。また、n型MOSトランジス
タN5のゲートは入力ノードinに接続され、ドレイン
はn型MOSトランジスタN4のゲートおよびp型MO
SトランジスタP5のドレインに接続され、ソースは出
力ノードout、すなわち、p型MOSトランジスタP
1およびn型MOSトランジスタN1のドレインに接続
されている。
【0055】本実施形態の信号レベル変換回路の動作に
ついて説明する。n型MOSトランジスタN4のドレイ
ン側をノードA2、p型MOSトランジスタP5および
n型MOSトランジスタN5の共通ドレインをノードB
2とする。入力ノードinに第1の電源線101の電位
レベルに等しい電位レベルが入力された場合を考える。
この場合、p型MOSトランジスタP1,P5はオフ状
態となる。一方、p型MOSトランジスタP4はオン状
態となり、ノードA2は第1の電源線101の電位レベ
ルと等しくなる。この時、n型MOSトランジスタN1
はオン状態となり、出力ノードoutには第2の電源線
102の電位レベルが出力される。また、n型MOSト
ランジスタN5はオン状態となり、ノードB2は出力ノ
ードoutと同じ電位レベル、すなわち、第2の電源線
102の電位レベルになるので、n型MOSトランジス
タN4はオフ状態となる。
ついて説明する。n型MOSトランジスタN4のドレイ
ン側をノードA2、p型MOSトランジスタP5および
n型MOSトランジスタN5の共通ドレインをノードB
2とする。入力ノードinに第1の電源線101の電位
レベルに等しい電位レベルが入力された場合を考える。
この場合、p型MOSトランジスタP1,P5はオフ状
態となる。一方、p型MOSトランジスタP4はオン状
態となり、ノードA2は第1の電源線101の電位レベ
ルと等しくなる。この時、n型MOSトランジスタN1
はオン状態となり、出力ノードoutには第2の電源線
102の電位レベルが出力される。また、n型MOSト
ランジスタN5はオン状態となり、ノードB2は出力ノ
ードoutと同じ電位レベル、すなわち、第2の電源線
102の電位レベルになるので、n型MOSトランジス
タN4はオフ状態となる。
【0056】したがって、入力が第1の電源線101の
電位レベルに等しい場合、p型MOSトランジスタP1
はオフ状態となるので、第1の電源線101から第2の
電源線102に貫通電流は流れない。また、p型MOS
トランジスタP5はオフ状態となるので、第1の電源線
101から第2の電源線102に貫通電流は流れない。
よって、低消費電力となる。
電位レベルに等しい場合、p型MOSトランジスタP1
はオフ状態となるので、第1の電源線101から第2の
電源線102に貫通電流は流れない。また、p型MOS
トランジスタP5はオフ状態となるので、第1の電源線
101から第2の電源線102に貫通電流は流れない。
よって、低消費電力となる。
【0057】次に、入力ノードinに第4の電源線10
4の電位レベルに等しい電位レベルが入力された場合を
考える。すなわち、入力が第1の電源線101の電位レ
ベルから第4の電源線104の電位レベルに遷移する場
合を考える。この場合、p型MOSトランジスタP1は
オン状態となり、出力ノードoutには第1の電源線1
01の電位レベルが出力される。また、n型MOSトラ
ンジスタN5はオフ状態となる。一方、p型MOSトラ
ンジスタP5は、オン状態となり、ノードB2は第1の
電源線101の電位レベルとなる。この時、n型MOS
トランジスタN4はオン状態になり、ノードA2は第2
の電源線102の電位レベルと等しくなる。よって、n
型MOSトランジスタN1は完全にオフ状態となる。
4の電位レベルに等しい電位レベルが入力された場合を
考える。すなわち、入力が第1の電源線101の電位レ
ベルから第4の電源線104の電位レベルに遷移する場
合を考える。この場合、p型MOSトランジスタP1は
オン状態となり、出力ノードoutには第1の電源線1
01の電位レベルが出力される。また、n型MOSトラ
ンジスタN5はオフ状態となる。一方、p型MOSトラ
ンジスタP5は、オン状態となり、ノードB2は第1の
電源線101の電位レベルとなる。この時、n型MOS
トランジスタN4はオン状態になり、ノードA2は第2
の電源線102の電位レベルと等しくなる。よって、n
型MOSトランジスタN1は完全にオフ状態となる。
【0058】したがって、入力が第4の電源線104の
電位レベルに等しい場合、ノードA2が第2の電源線1
02の電位レベルと等しくなることにより、n型MOS
トランジスタN1は完全にオフ状態となるので、第1の
電源線101から第2の電源線102に貫通電流は流れ
ず、低消費電力となる。
電位レベルに等しい場合、ノードA2が第2の電源線1
02の電位レベルと等しくなることにより、n型MOS
トランジスタN1は完全にオフ状態となるので、第1の
電源線101から第2の電源線102に貫通電流は流れ
ず、低消費電力となる。
【0059】また、出力段をトランジスタ2段で直列に
構成しており、駆動力を減少させない。さらに、出力ノ
ードoutからの帰還ループが存在しないので高速な動
作が可能となる。 (第7の実施形態)図9は、第7の実施形態にかかる信
号レベル変換回路の詳細な回路図である。図9に示すよ
うに、本実施形態の信号レベル変換回路は、高電位の第
1の電源線101と、低電位の第2の電源線102と、
第1の電源線101よりも若干低電位の第3の電源線1
03と、第2の電源線102よりも若干高電位の第4の
電源線104と、p型MOSトランジスタP1と、n型
MOSトランジスタN1と、スイッチ回路Sw1,Sw
2で構成されている。尚、第7の実施形態は、第1およ
び第4の実施形態を組み合わせたものである。
構成しており、駆動力を減少させない。さらに、出力ノ
ードoutからの帰還ループが存在しないので高速な動
作が可能となる。 (第7の実施形態)図9は、第7の実施形態にかかる信
号レベル変換回路の詳細な回路図である。図9に示すよ
うに、本実施形態の信号レベル変換回路は、高電位の第
1の電源線101と、低電位の第2の電源線102と、
第1の電源線101よりも若干低電位の第3の電源線1
03と、第2の電源線102よりも若干高電位の第4の
電源線104と、p型MOSトランジスタP1と、n型
MOSトランジスタN1と、スイッチ回路Sw1,Sw
2で構成されている。尚、第7の実施形態は、第1およ
び第4の実施形態を組み合わせたものである。
【0060】第3の電源線103の電位レベルは、第1
の電源線101と第4の電源線104の電位レベル間に
あり、第4の電源線104の電位レベルは、第2の電源
線102と第3の電源線103の電位レベル間にある。
の電源線101と第4の電源線104の電位レベル間に
あり、第4の電源線104の電位レベルは、第2の電源
線102と第3の電源線103の電位レベル間にある。
【0061】p型MOSトランジスタP1とn型MOS
トランジスタN1とは、第1の電源線101と第2の電
源線102との間に直列に接続されている。すなわち、
p型MOSトランジスタP1のソースは、第1の電源線
101に接続されており、p型MOSトランジスタP1
のドレインは、n型MOSトランジスタN1のドレイン
と接続されている。n型MOSトランジスタN1のソー
スは、第2の電源線102に接続されている。p型MO
SトランジスタP1およびn型MOSトランジスタN1
のドレインは、共に出力ノードoutに接続されてい
る。
トランジスタN1とは、第1の電源線101と第2の電
源線102との間に直列に接続されている。すなわち、
p型MOSトランジスタP1のソースは、第1の電源線
101に接続されており、p型MOSトランジスタP1
のドレインは、n型MOSトランジスタN1のドレイン
と接続されている。n型MOSトランジスタN1のソー
スは、第2の電源線102に接続されている。p型MO
SトランジスタP1およびn型MOSトランジスタN1
のドレインは、共に出力ノードoutに接続されてい
る。
【0062】また、p型MOSトランジスタP1のゲー
トは、スイッチ回路Sw1を介して入力ノードinに接
続されている。一方、n型MOSトランジスタN1のゲ
ートは、スイッチ回路Sw2を介して入力ノードinに
接続されている。スイッチ回路Sw1は、入力が第3の
電源線103の電位レベルに等しい時には、その出力を
第1の電源線101の電位レベルに切り換え、入力が第
4の電源線104の電位レベルに等しい時には、入力レ
ベルをそのまま出力する。また、スイッチ回路Sw2
は、入力が第4の電源線104の電位レベルに等しい時
には、その出力を第2の電源線102の電位レベルに切
り換え、入力が第3の電源線103の電位レベルに等し
い時には、入力レベルをそのまま出力する。
トは、スイッチ回路Sw1を介して入力ノードinに接
続されている。一方、n型MOSトランジスタN1のゲ
ートは、スイッチ回路Sw2を介して入力ノードinに
接続されている。スイッチ回路Sw1は、入力が第3の
電源線103の電位レベルに等しい時には、その出力を
第1の電源線101の電位レベルに切り換え、入力が第
4の電源線104の電位レベルに等しい時には、入力レ
ベルをそのまま出力する。また、スイッチ回路Sw2
は、入力が第4の電源線104の電位レベルに等しい時
には、その出力を第2の電源線102の電位レベルに切
り換え、入力が第3の電源線103の電位レベルに等し
い時には、入力レベルをそのまま出力する。
【0063】本実施形態の信号レベル変換回路の動作に
ついて説明する。入力ノードinに第3の電源線103
の電位レベルに等しい電位レベルが入力された場合を考
える。この場合、スイッチ回路Sw1は、その出力を第
1の電源線101の電位レベルに切り換えるので、p型
MOSトランジスタP1はオフ状態となる。一方、スイ
ッチ回路Sw2は、入力レベルをそのまま出力するの
で、n型MOSトランジスタN1はオン状態となり、出
力ノードoutには第2の電源線102の電位レベルが
出力される。
ついて説明する。入力ノードinに第3の電源線103
の電位レベルに等しい電位レベルが入力された場合を考
える。この場合、スイッチ回路Sw1は、その出力を第
1の電源線101の電位レベルに切り換えるので、p型
MOSトランジスタP1はオフ状態となる。一方、スイ
ッチ回路Sw2は、入力レベルをそのまま出力するの
で、n型MOSトランジスタN1はオン状態となり、出
力ノードoutには第2の電源線102の電位レベルが
出力される。
【0064】したがって、入力が第3の電源線103の
電位レベルに等しい場合、スイッチ回路Sw1により、
p型MOSトランジスタP1はオフ状態となるので、第
1の電源線101から第2の電源線102に貫通電流は
流れず、低消費電力となる。
電位レベルに等しい場合、スイッチ回路Sw1により、
p型MOSトランジスタP1はオフ状態となるので、第
1の電源線101から第2の電源線102に貫通電流は
流れず、低消費電力となる。
【0065】次に、入力ノードinに第4の電源線10
4の電位レベルに等しい電位レベルが入力された場合を
考える。この場合、スイッチ回路Sw1は、入力レベル
をそのまま出力するので、p型MOSトランジスタP1
はオン状態となり、出力ノードoutには第1の電源線
101の電位レベルが出力される。一方、スイッチ回路
Sw2は、その出力を第2の電源線102の電位レベル
に切り換えるので、n型MOSトランジスタN1はオフ
状態となる。
4の電位レベルに等しい電位レベルが入力された場合を
考える。この場合、スイッチ回路Sw1は、入力レベル
をそのまま出力するので、p型MOSトランジスタP1
はオン状態となり、出力ノードoutには第1の電源線
101の電位レベルが出力される。一方、スイッチ回路
Sw2は、その出力を第2の電源線102の電位レベル
に切り換えるので、n型MOSトランジスタN1はオフ
状態となる。
【0066】したがって、入力が第4の電源線104の
電位レベルに等しい場合、スイッチ回路Sw2により、
n型MOSトランジスタN1はオフ状態となるので、第
1の電源線101から第2の電源線102に貫通電流は
流れず、低消費電力となる。
電位レベルに等しい場合、スイッチ回路Sw2により、
n型MOSトランジスタN1はオフ状態となるので、第
1の電源線101から第2の電源線102に貫通電流は
流れず、低消費電力となる。
【0067】また、出力段をトランジスタ2段で直列に
構成しており、駆動力を減少させない。 (第8の実施形態)図10は、第8の実施形態にかかる
信号レベル変換回路の詳細な回路図である。図10に示
すように、本実施形態の信号レベル変換回路は、高電位
の第1の電源線101と、低電位の第2の電源線102
と、第1の電源線101よりも若干低電位の第3の電源
線103と、第2の電源線102よりも若干高電位の第
4の電源線104と、p型MOSトランジスタP1,P
2およびP4と、n型MOSトランジスタN1,N2お
よびN4で構成されている。尚、第8の実施形態は、第
2および第5の実施形態を組み合わせたものであり、第
7の実施形態のスイッチ回路Sw1をp型MOSトラン
ジスタP2とn型MOSトランジスタN2で、スイッチ
回路Sw2をp型MOSトランジスタP4とn型MOS
トランジスタN4で構成したものである。
構成しており、駆動力を減少させない。 (第8の実施形態)図10は、第8の実施形態にかかる
信号レベル変換回路の詳細な回路図である。図10に示
すように、本実施形態の信号レベル変換回路は、高電位
の第1の電源線101と、低電位の第2の電源線102
と、第1の電源線101よりも若干低電位の第3の電源
線103と、第2の電源線102よりも若干高電位の第
4の電源線104と、p型MOSトランジスタP1,P
2およびP4と、n型MOSトランジスタN1,N2お
よびN4で構成されている。尚、第8の実施形態は、第
2および第5の実施形態を組み合わせたものであり、第
7の実施形態のスイッチ回路Sw1をp型MOSトラン
ジスタP2とn型MOSトランジスタN2で、スイッチ
回路Sw2をp型MOSトランジスタP4とn型MOS
トランジスタN4で構成したものである。
【0068】第3の電源線103の電位レベルは、第1
の電源線101と第4の電源線104の電位レベル間に
あり、第4の電源線104の電位レベルは、第2の電源
線102と第3の電源線103の電位レベル間にある。
の電源線101と第4の電源線104の電位レベル間に
あり、第4の電源線104の電位レベルは、第2の電源
線102と第3の電源線103の電位レベル間にある。
【0069】p型MOSトランジスタP1とn型MOS
トランジスタN1とは、第1の電源線101と第2の電
源線102との間に直列に接続されている。すなわち、
p型MOSトランジスタP1のソースは、第1の電源線
101に接続されており、p型MOSトランジスタP1
のドレインは、n型MOSトランジスタN1のドレイン
と接続されている。n型MOSトランジスタN1のソー
スは、第2の電源線102に接続されている。p型MO
SトランジスタP1およびn型MOSトランジスタN1
のドレインは、共に出力ノードoutに接続されてい
る。
トランジスタN1とは、第1の電源線101と第2の電
源線102との間に直列に接続されている。すなわち、
p型MOSトランジスタP1のソースは、第1の電源線
101に接続されており、p型MOSトランジスタP1
のドレインは、n型MOSトランジスタN1のドレイン
と接続されている。n型MOSトランジスタN1のソー
スは、第2の電源線102に接続されている。p型MO
SトランジスタP1およびn型MOSトランジスタN1
のドレインは、共に出力ノードoutに接続されてい
る。
【0070】n型MOSトランジスタN2のゲートは第
3の電源線103に接続され、ソースは入力ノードin
に接続され、ドレインはp型MOSトランジスタP1の
ゲートに接続されている。また、p型MOSトランジス
タP2のソースは第1の電源線101に接続され、ドレ
インはp型MOSトランジスタP1のゲートおよびn型
MOSトランジスタN2のドレインに接続され、ゲート
は出力ノードout、すなわち、p型MOSトランジス
タP1およびn型MOSトランジスタN1のドレインに
接続されている。
3の電源線103に接続され、ソースは入力ノードin
に接続され、ドレインはp型MOSトランジスタP1の
ゲートに接続されている。また、p型MOSトランジス
タP2のソースは第1の電源線101に接続され、ドレ
インはp型MOSトランジスタP1のゲートおよびn型
MOSトランジスタN2のドレインに接続され、ゲート
は出力ノードout、すなわち、p型MOSトランジス
タP1およびn型MOSトランジスタN1のドレインに
接続されている。
【0071】p型MOSトランジスタP4のゲートは第
4の電源線104に接続され、ドレインは入力ノードi
nに接続され、ソースはn型MOSトランジスタN1の
ゲートに接続されている。また、n型MOSトランジス
タN4のソースは第2の電源線102に接続され、ドレ
インはn型MOSトランジスタN1のゲートおよびp型
MOSトランジスタP4のソースに接続され、ゲートは
出力ノードout、すなわち、p型MOSトランジスタ
P1およびn型MOSトランジスタN1のドレインに接
続されている。
4の電源線104に接続され、ドレインは入力ノードi
nに接続され、ソースはn型MOSトランジスタN1の
ゲートに接続されている。また、n型MOSトランジス
タN4のソースは第2の電源線102に接続され、ドレ
インはn型MOSトランジスタN1のゲートおよびp型
MOSトランジスタP4のソースに接続され、ゲートは
出力ノードout、すなわち、p型MOSトランジスタ
P1およびn型MOSトランジスタN1のドレインに接
続されている。
【0072】本実施形態の信号レベル変換回路の動作に
ついて説明する。p型MOSトランジスタP2のドレイ
ン側をノードA1、n型MOSトランジスタN4のドレ
イン側をノードA2とする。入力ノードinに第3の電
源線103の電位レベルに等しい電位レベルが入力され
た場合を考える。この場合、p型MOSトランジスタP
4はオン状態となり、ノードA2は第3の電源線103
の電位レベルに等しい電位レベルとなるので、n型MO
SトランジスタN1はオン状態となり、出力ノードou
tには第2の電源線102の電位レベルが出力される。
また、出力ノードoutが第2の電源線102の電位レ
ベルとなるので、n型MOSトランジスタN4はオフ状
態となる。
ついて説明する。p型MOSトランジスタP2のドレイ
ン側をノードA1、n型MOSトランジスタN4のドレ
イン側をノードA2とする。入力ノードinに第3の電
源線103の電位レベルに等しい電位レベルが入力され
た場合を考える。この場合、p型MOSトランジスタP
4はオン状態となり、ノードA2は第3の電源線103
の電位レベルに等しい電位レベルとなるので、n型MO
SトランジスタN1はオン状態となり、出力ノードou
tには第2の電源線102の電位レベルが出力される。
また、出力ノードoutが第2の電源線102の電位レ
ベルとなるので、n型MOSトランジスタN4はオフ状
態となる。
【0073】一方、n型MOSトランジスタN2は、ノ
ードA1が第4の電源線104の電位レベルから、第3
の電源線103の電位レベルよりもしきい値電位Vth
n分低い電位(第3の電源線103の電位−Vthn)
レベルまでオン状態となり、その後ノードA1が(第3
の電源線103の電位−Vthn)レベル以上になると
オフ状態となる。この時、p型MOSトランジスタP1
はオフ状態となるが、完全にはオフ状態とはなっていな
い。しかし、出力ノードoutが第2の電源線102の
電位レベルとなっているため、p型MOSトランジスタ
P2のゲートは第2の電源線102の電位レベルになる
ので、オン状態となり、ノードA1は第1の電源線10
1の電位レベルに等しくなる。この時、p型MOSトラ
ンジスタP1は完全にオフ状態となる。
ードA1が第4の電源線104の電位レベルから、第3
の電源線103の電位レベルよりもしきい値電位Vth
n分低い電位(第3の電源線103の電位−Vthn)
レベルまでオン状態となり、その後ノードA1が(第3
の電源線103の電位−Vthn)レベル以上になると
オフ状態となる。この時、p型MOSトランジスタP1
はオフ状態となるが、完全にはオフ状態とはなっていな
い。しかし、出力ノードoutが第2の電源線102の
電位レベルとなっているため、p型MOSトランジスタ
P2のゲートは第2の電源線102の電位レベルになる
ので、オン状態となり、ノードA1は第1の電源線10
1の電位レベルに等しくなる。この時、p型MOSトラ
ンジスタP1は完全にオフ状態となる。
【0074】したがって、入力が第3の電源線103の
電位レベルに等しい場合、p型MOSトランジスタP1
は完全にオフ状態となるので、第1の電源線101から
第2の電源線102に貫通電流は流れない。また、n型
MOSトランジスタN2もノードA1が(第3の電源線
103の電位−Vthn)レベル以上となるとオフ状態
となるので、第1の電源線101から入力ノードinに
貫通電流は流れない。よって、低消費電力となる。
電位レベルに等しい場合、p型MOSトランジスタP1
は完全にオフ状態となるので、第1の電源線101から
第2の電源線102に貫通電流は流れない。また、n型
MOSトランジスタN2もノードA1が(第3の電源線
103の電位−Vthn)レベル以上となるとオフ状態
となるので、第1の電源線101から入力ノードinに
貫通電流は流れない。よって、低消費電力となる。
【0075】次に、入力ノードinに第4の電源線10
4の電位レベルに等しい電位レベルが入力された場合を
考える。この場合、n型MOSトランジスタN2はオン
状態となり、ノードA1は第4の電源線104の電位レ
ベルに等しい電位レベルになるので、p型MOSトラン
ジスタP1はオン状態となり、出力ノードoutには第
1の電源線101の電位レベルが出力される。また、出
力ノードoutが第1の電源線101の電位レベルとな
るので、p型MOSトランジスタP2はオフ状態とな
る。
4の電位レベルに等しい電位レベルが入力された場合を
考える。この場合、n型MOSトランジスタN2はオン
状態となり、ノードA1は第4の電源線104の電位レ
ベルに等しい電位レベルになるので、p型MOSトラン
ジスタP1はオン状態となり、出力ノードoutには第
1の電源線101の電位レベルが出力される。また、出
力ノードoutが第1の電源線101の電位レベルとな
るので、p型MOSトランジスタP2はオフ状態とな
る。
【0076】一方、p型MOSトランジスタP4は、ノ
ードA2が第3の電源線103の電位レベルから、第4
の電源線104の電位レベルよりもしきい値電位Vth
p分高い電位(第4の電源線104の電位+Vthp)
レベルまでオン状態となり、その後ノードA2が(第4
の電源線104の電位+Vthp)レベル以下になると
オフ状態となる。この時、n型MOSトランジスタN1
はオフ状態となるが、完全にはオフ状態とはなっていな
い。一方、出力ノードoutが第1の電源線101の電
位レベルになると、n型MOSトランジスタN4のゲー
トは第1の電源線101の電位レベルになるので、オン
状態となり、ノードA2は第2の電源線102の電位レ
ベルに等しくなる。この時、n型MOSトランジスタN
1は完全にオフ状態となる。
ードA2が第3の電源線103の電位レベルから、第4
の電源線104の電位レベルよりもしきい値電位Vth
p分高い電位(第4の電源線104の電位+Vthp)
レベルまでオン状態となり、その後ノードA2が(第4
の電源線104の電位+Vthp)レベル以下になると
オフ状態となる。この時、n型MOSトランジスタN1
はオフ状態となるが、完全にはオフ状態とはなっていな
い。一方、出力ノードoutが第1の電源線101の電
位レベルになると、n型MOSトランジスタN4のゲー
トは第1の電源線101の電位レベルになるので、オン
状態となり、ノードA2は第2の電源線102の電位レ
ベルに等しくなる。この時、n型MOSトランジスタN
1は完全にオフ状態となる。
【0077】したがって、入力が第4の電源線104の
電位レベルに等しい場合、n型MOSトランジスタN1
はオフ状態となるので、第1の電源線101から第2の
電源線102に貫通電流は流れない。また、p型MOS
トランジスタP2はオフ状態となるので、第1の電源線
101から入力ノードinに貫通電流は流れない。よっ
て、低消費電力となる。
電位レベルに等しい場合、n型MOSトランジスタN1
はオフ状態となるので、第1の電源線101から第2の
電源線102に貫通電流は流れない。また、p型MOS
トランジスタP2はオフ状態となるので、第1の電源線
101から入力ノードinに貫通電流は流れない。よっ
て、低消費電力となる。
【0078】また、出力段をトランジスタ2段で直列に
構成しており、駆動力を減少させない。 (第9の実施形態)図11は、第9の実施形態にかかる
信号レベル変換回路の詳細な回路図である。図11に示
すように、本実施形態の信号レベル変換回路は、高電位
の第1の電源線101と、低電位の第2の電源線102
と、第1の電源線101よりも若干低電位の第3の電源
線103と、第2の電源線102よりも若干高電位の第
4の電源線104と、p型MOSトランジスタP1〜P
5と、n型MOSトランジスタN1〜N5で構成されて
いる。尚、第9の実施形態は、第3および第6の実施形
態を組み合わせたものであり、第7の実施形態のスイッ
チ回路Sw1をp型MOSトランジスタP2,P3とn
型MOSトランジスタN2,N3で、スイッチ回路Sw
2をp型MOSトランジスタP4,P5とn型MOSト
ランジスタN4,N5で構成したものである。
構成しており、駆動力を減少させない。 (第9の実施形態)図11は、第9の実施形態にかかる
信号レベル変換回路の詳細な回路図である。図11に示
すように、本実施形態の信号レベル変換回路は、高電位
の第1の電源線101と、低電位の第2の電源線102
と、第1の電源線101よりも若干低電位の第3の電源
線103と、第2の電源線102よりも若干高電位の第
4の電源線104と、p型MOSトランジスタP1〜P
5と、n型MOSトランジスタN1〜N5で構成されて
いる。尚、第9の実施形態は、第3および第6の実施形
態を組み合わせたものであり、第7の実施形態のスイッ
チ回路Sw1をp型MOSトランジスタP2,P3とn
型MOSトランジスタN2,N3で、スイッチ回路Sw
2をp型MOSトランジスタP4,P5とn型MOSト
ランジスタN4,N5で構成したものである。
【0079】第3の電源線103の電位レベルは、第1
の電源線101と第4の電源線104の電位レベル間に
あり、第4の電源線104の電位レベルは、第2の電源
線102と第3の電源線103の電位レベル間にある。
の電源線101と第4の電源線104の電位レベル間に
あり、第4の電源線104の電位レベルは、第2の電源
線102と第3の電源線103の電位レベル間にある。
【0080】p型MOSトランジスタP1とn型MOS
トランジスタN1とは、第1の電源線101と第2の電
源線102との間に直列に接続されている。すなわち、
p型MOSトランジスタP1のソースは、第1の電源線
101に接続されており、p型MOSトランジスタP1
のドレインは、n型MOSトランジスタN1のドレイン
と接続されている。n型MOSトランジスタN1のソー
スは、第2の電源線102に接続されている。p型MO
SトランジスタP1およびn型MOSトランジスタN1
のドレインは、共に出力ノードoutに接続されてい
る。
トランジスタN1とは、第1の電源線101と第2の電
源線102との間に直列に接続されている。すなわち、
p型MOSトランジスタP1のソースは、第1の電源線
101に接続されており、p型MOSトランジスタP1
のドレインは、n型MOSトランジスタN1のドレイン
と接続されている。n型MOSトランジスタN1のソー
スは、第2の電源線102に接続されている。p型MO
SトランジスタP1およびn型MOSトランジスタN1
のドレインは、共に出力ノードoutに接続されてい
る。
【0081】n型MOSトランジスタN2のゲートは第
3の電源線103に接続され、ソースは入力ノードin
に接続され、ドレインはp型MOSトランジスタP1の
ゲートに接続されている。また、p型MOSトランジス
タP2のソースは第1の電源線101に接続され、ドレ
インはp型MOSトランジスタP1のゲートおよびn型
MOSトランジスタN2のドレインに接続されている。
3の電源線103に接続され、ソースは入力ノードin
に接続され、ドレインはp型MOSトランジスタP1の
ゲートに接続されている。また、p型MOSトランジス
タP2のソースは第1の電源線101に接続され、ドレ
インはp型MOSトランジスタP1のゲートおよびn型
MOSトランジスタN2のドレインに接続されている。
【0082】p型MOSトランジスタP4のゲートは第
4の電源線104に接続され、ドレインは入力ノードi
nに接続され、ソースはn型MOSトランジスタN1の
ゲートに接続されている。また、n型MOSトランジス
タN4のドレインは第2の電源線102に接続され、ソ
ースはn型MOSトランジスタN1のゲートおよびp型
MOSトランジスタP4のソースに接続されている。
4の電源線104に接続され、ドレインは入力ノードi
nに接続され、ソースはn型MOSトランジスタN1の
ゲートに接続されている。また、n型MOSトランジス
タN4のドレインは第2の電源線102に接続され、ソ
ースはn型MOSトランジスタN1のゲートおよびp型
MOSトランジスタP4のソースに接続されている。
【0083】n型MOSトランジスタN3のゲートはp
型MOSトランジスタP4のソースおよびに接続され、
ソースはp型MOSトランジスタP2のゲートに接続さ
れ、ドレインは第4の電源線104に接続されている。
また、p型MOSトランジスタP3のゲートはn型MO
SトランジスタN1,N3のゲート、および、p型MO
SトランジスタP4およびn型MOSトランジスタN4
のソースに接続され、ソースはp型MOSトランジスタ
P2のゲートおよびn型MOSトランジスタN3のソー
スに接続され、ドレインは出力ノードout、すなわ
ち、p型MOSトランジスタP1およびn型MOSトラ
ンジスタN1のドレインに接続されている。
型MOSトランジスタP4のソースおよびに接続され、
ソースはp型MOSトランジスタP2のゲートに接続さ
れ、ドレインは第4の電源線104に接続されている。
また、p型MOSトランジスタP3のゲートはn型MO
SトランジスタN1,N3のゲート、および、p型MO
SトランジスタP4およびn型MOSトランジスタN4
のソースに接続され、ソースはp型MOSトランジスタ
P2のゲートおよびn型MOSトランジスタN3のソー
スに接続され、ドレインは出力ノードout、すなわ
ち、p型MOSトランジスタP1およびn型MOSトラ
ンジスタN1のドレインに接続されている。
【0084】p型MOSトランジスタP5のゲートはp
型MOSトランジスタP1のゲートおよびn型MOSト
ランジスタN2のドレインに接続され、ドレインはn型
MOSトランジスタN4のゲートに接続され、ソースは
第3の電源線103に接続されている。また、n型MO
SトランジスタN5のゲートはp型MOSトランジスタ
P1,P5のゲート、および、n型MOSトランジスタ
N2およびp型MOSトランジスタP2のドレインに接
続され、ドレインはn型MOSトランジスタN4のゲー
トおよびp型MOSトランジスタP5のドレインに接続
され、ソースは出力ノードout、すなわち、p型MO
SトランジスタP1およびn型MOSトランジスタN1
のドレインに接続されている。
型MOSトランジスタP1のゲートおよびn型MOSト
ランジスタN2のドレインに接続され、ドレインはn型
MOSトランジスタN4のゲートに接続され、ソースは
第3の電源線103に接続されている。また、n型MO
SトランジスタN5のゲートはp型MOSトランジスタ
P1,P5のゲート、および、n型MOSトランジスタ
N2およびp型MOSトランジスタP2のドレインに接
続され、ドレインはn型MOSトランジスタN4のゲー
トおよびp型MOSトランジスタP5のドレインに接続
され、ソースは出力ノードout、すなわち、p型MO
SトランジスタP1およびn型MOSトランジスタN1
のドレインに接続されている。
【0085】本実施形態の信号レベル変換回路の動作に
ついて説明する。p型MOSトランジスタP2のドレイ
ン側をノードA1、n型MOSトランジスタN4のソー
ス側をノードA2とし、n型MOSトランジスタN3お
よびp型MOSトランジスタP3の共通ソースをノード
B1、p型MOSトランジスタP5およびn型MOSト
ランジスタN5の共通ドレインをノードB2とする。
ついて説明する。p型MOSトランジスタP2のドレイ
ン側をノードA1、n型MOSトランジスタN4のソー
ス側をノードA2とし、n型MOSトランジスタN3お
よびp型MOSトランジスタP3の共通ソースをノード
B1、p型MOSトランジスタP5およびn型MOSト
ランジスタN5の共通ドレインをノードB2とする。
【0086】入力ノードinに第3の電源線103の電
位レベルに等しい電位レベルが入力された場合を考え
る。すなわち、入力が第4の電源線104の電位レベル
から第3の電源線103の電位レベルに遷移する場合を
考える。この場合、p型MOSトランジスタP4はオン
状態となり、ノードA2は第3の電源線103の電位レ
ベルに等しい電位レベルとなるので、n型MOSトラン
ジスタN1はオン状態となり、出力ノードoutには第
2の電源線102の電位レベルが出力される。また、n
型MOSトランジスタN2は、ノードA1が第4の電源
線104の電位レベルから、第3の電源線103の電位
レベルよりもしきい値電位Vthn分低い電位(第3の
電源線103の電位−Vthn)レベルまでオン状態と
なり、その後ノードA1が(第3の電源線103の電位
−Vthn)レベル以上になるとオフ状態となる。この
時、p型MOSトランジスタP1はオフ状態となるが、
完全にはオフ状態とはなっていない。
位レベルに等しい電位レベルが入力された場合を考え
る。すなわち、入力が第4の電源線104の電位レベル
から第3の電源線103の電位レベルに遷移する場合を
考える。この場合、p型MOSトランジスタP4はオン
状態となり、ノードA2は第3の電源線103の電位レ
ベルに等しい電位レベルとなるので、n型MOSトラン
ジスタN1はオン状態となり、出力ノードoutには第
2の電源線102の電位レベルが出力される。また、n
型MOSトランジスタN2は、ノードA1が第4の電源
線104の電位レベルから、第3の電源線103の電位
レベルよりもしきい値電位Vthn分低い電位(第3の
電源線103の電位−Vthn)レベルまでオン状態と
なり、その後ノードA1が(第3の電源線103の電位
−Vthn)レベル以上になるとオフ状態となる。この
時、p型MOSトランジスタP1はオフ状態となるが、
完全にはオフ状態とはなっていない。
【0087】ノードA2が第3の電源線103の電位レ
ベルと等しいので、p型MOSトランジスタP3はオフ
状態となり、n型MOSトランジスタN3はオン状態と
なるので、ノードB1は第4の電源線104の電位レベ
ルと等しくなる。したがって、p型MOSトランジスタ
P2はオン状態となり、ノードA1は第1の電源線10
1の電位レベルと等しくなる。ノードA1が第1の電源
線101の電位レベルと等しくなることにより、p型M
OSトランジスタP1は完全にオフ状態となる。また、
n型MOSトランジスタN2もオフ状態となる。
ベルと等しいので、p型MOSトランジスタP3はオフ
状態となり、n型MOSトランジスタN3はオン状態と
なるので、ノードB1は第4の電源線104の電位レベ
ルと等しくなる。したがって、p型MOSトランジスタ
P2はオン状態となり、ノードA1は第1の電源線10
1の電位レベルと等しくなる。ノードA1が第1の電源
線101の電位レベルと等しくなることにより、p型M
OSトランジスタP1は完全にオフ状態となる。また、
n型MOSトランジスタN2もオフ状態となる。
【0088】また、ノードA1が第1の電源線101の
電位レベルと等しいので、p型MOSトランジスタP5
はオフ状態となり、n型MOSトランジスタN5はオン
状態となり、ノードB2は出力ノードoutと同じ電位
レベル、すなわち、第2の電源線102の電位レベルと
等しくなるので、n型MOSトランジスタN4はオフ状
態となる。
電位レベルと等しいので、p型MOSトランジスタP5
はオフ状態となり、n型MOSトランジスタN5はオン
状態となり、ノードB2は出力ノードoutと同じ電位
レベル、すなわち、第2の電源線102の電位レベルと
等しくなるので、n型MOSトランジスタN4はオフ状
態となる。
【0089】したがって、入力が第3の電源線103の
電位レベルに等しい場合、p型MOSトランジスタP1
は完全にオフ状態となるので、第1の電源線101から
第2の電源線102に貫通電流は流れない。また、n型
MOSトランジスタN2はオフ状態となるので、第1の
電源線101から入力ノードinに貫通電流は流れな
い。また、p型MOSトランジスタP5はオフ状態とな
るので、第3の電源線103から第2の電源線102に
貫通電流は流れない。さらに、p型MOSトランジスタ
P3はオフ状態となるので、第4の電源線104から第
2の電源線102に貫通電流は流れない。よって、低消
費電力となる。
電位レベルに等しい場合、p型MOSトランジスタP1
は完全にオフ状態となるので、第1の電源線101から
第2の電源線102に貫通電流は流れない。また、n型
MOSトランジスタN2はオフ状態となるので、第1の
電源線101から入力ノードinに貫通電流は流れな
い。また、p型MOSトランジスタP5はオフ状態とな
るので、第3の電源線103から第2の電源線102に
貫通電流は流れない。さらに、p型MOSトランジスタ
P3はオフ状態となるので、第4の電源線104から第
2の電源線102に貫通電流は流れない。よって、低消
費電力となる。
【0090】次に、入力ノードinに第4の電源線10
4の電位レベルに等しい電位レベルが入力された場合を
考える。すなわち、入力が第3の電源線103の電位レ
ベルから第4の電源線104の電位レベルに遷移する場
合を考える。この場合、n型MOSトランジスタN2は
オン状態となり、ノードA1は第4の電源線104の電
位レベルに等しい電位レベルとなるので、p型MOSト
ランジスタP1はオン状態となり、出力ノードoutに
は第1の電源線101の電位レベルが出力される。
4の電位レベルに等しい電位レベルが入力された場合を
考える。すなわち、入力が第3の電源線103の電位レ
ベルから第4の電源線104の電位レベルに遷移する場
合を考える。この場合、n型MOSトランジスタN2は
オン状態となり、ノードA1は第4の電源線104の電
位レベルに等しい電位レベルとなるので、p型MOSト
ランジスタP1はオン状態となり、出力ノードoutに
は第1の電源線101の電位レベルが出力される。
【0091】また、p型MOSトランジスタP4は、ノ
ードA2が第3の電源線103の電位レベルから、第4
の電源線143の電位レベルよりもしきい値電位Vth
p分高い電位(第4の電源線104の電位+Vthp)
レベルまでオン状態となり、その後ノードA2が(第4
の電源線104の電位+Vthp)レベル以下になると
オフ状態となる。この時、n型MOSトランジスタN1
はオフ状態となるが、完全にはオフ状態とはなっていな
い。
ードA2が第3の電源線103の電位レベルから、第4
の電源線143の電位レベルよりもしきい値電位Vth
p分高い電位(第4の電源線104の電位+Vthp)
レベルまでオン状態となり、その後ノードA2が(第4
の電源線104の電位+Vthp)レベル以下になると
オフ状態となる。この時、n型MOSトランジスタN1
はオフ状態となるが、完全にはオフ状態とはなっていな
い。
【0092】ノードA1が第4の電源線104の電位レ
ベルと等しいので、n型MOSトランジスタN5はオフ
状態となり、p型MOSトランジスタP5はオン状態と
なるので、ノードB2は第3の電源線103の電位レベ
ルと等しくなる。したがって、n型MOSトランジスタ
N4はオン状態となり、ノードA2は第2の電源線10
2の電位レベルと等しくなる。ノードA2が第2の電源
線102の電位レベルと等しくなることにより、n型M
OSトランジスタN1は完全にオフ状態となる。また、
p型MOSトランジスタP4もオフ状態となる。
ベルと等しいので、n型MOSトランジスタN5はオフ
状態となり、p型MOSトランジスタP5はオン状態と
なるので、ノードB2は第3の電源線103の電位レベ
ルと等しくなる。したがって、n型MOSトランジスタ
N4はオン状態となり、ノードA2は第2の電源線10
2の電位レベルと等しくなる。ノードA2が第2の電源
線102の電位レベルと等しくなることにより、n型M
OSトランジスタN1は完全にオフ状態となる。また、
p型MOSトランジスタP4もオフ状態となる。
【0093】また、ノードA2が第2の電源線102の
電位レベルと等しいので、n型MOSトランジスタN3
はオフ状態となり、p型MOSトランジスタP3はオン
状態となり、ノードB1は出力ノードoutと同じ電位
レベル、すなわち、第1の電源線101の電位レベルと
等しくなるので、p型MOSトランジスタP2はオフ状
態となる。
電位レベルと等しいので、n型MOSトランジスタN3
はオフ状態となり、p型MOSトランジスタP3はオン
状態となり、ノードB1は出力ノードoutと同じ電位
レベル、すなわち、第1の電源線101の電位レベルと
等しくなるので、p型MOSトランジスタP2はオフ状
態となる。
【0094】したがって、入力が第4の電源線104の
電位レベルと等しい場合、n型MOSトランジスタN1
はオフ状態となるので、第1の電源線101から第2の
電源線102に貫通電流は流れない。また、p型MOS
トランジスタP2はオフ状態となるので、第1の電源線
101から入力ノードinに貫通電流は流れない。よっ
て、低消費電力となる。
電位レベルと等しい場合、n型MOSトランジスタN1
はオフ状態となるので、第1の電源線101から第2の
電源線102に貫通電流は流れない。また、p型MOS
トランジスタP2はオフ状態となるので、第1の電源線
101から入力ノードinに貫通電流は流れない。よっ
て、低消費電力となる。
【0095】また、出力段をトランジスタ2段で直列に
構成しており、駆動力を減少させない。また、出力ノー
ドoutからの帰還ループが存在しないので高速な動作
が可能となる。
構成しており、駆動力を減少させない。また、出力ノー
ドoutからの帰還ループが存在しないので高速な動作
が可能となる。
【0096】尚、図11では、p型MOSトランジスタ
P5のソースは第3の電源線103に接続されている
が、第1の電源線101に接続してもよい。また、n型
MOSトランジスタN3のドレインは第4の電源線10
4に接続されているが、第2の電源線に接続してもよ
い。
P5のソースは第3の電源線103に接続されている
が、第1の電源線101に接続してもよい。また、n型
MOSトランジスタN3のドレインは第4の電源線10
4に接続されているが、第2の電源線に接続してもよ
い。
【0097】
【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
ば、貫通電流を抑え、駆動電力を減少させることなく、
低消費電力に信号レベルを変換する信号レベル変換回路
を提供できる。また、出力ノードoutからの帰還ルー
プが存在しないので高速な動作が可能となる。
ば、貫通電流を抑え、駆動電力を減少させることなく、
低消費電力に信号レベルを変換する信号レベル変換回路
を提供できる。また、出力ノードoutからの帰還ルー
プが存在しないので高速な動作が可能となる。
【図1】第1の実施形態にかかる信号レベル変換回路の
詳細な回路図。
詳細な回路図。
【図2】第2の実施形態にかかる信号レベル変換回路の
詳細な回路図。
詳細な回路図。
【図3】第2の実施形態の信号レベル変換回路における
タイミング図。
タイミング図。
【図4】第3の実施形態にかかる信号レベル変換回路の
詳細な回路図。
詳細な回路図。
【図5】第4の実施形態にかかる信号レベル変換回路の
詳細な回路図。
詳細な回路図。
【図6】第5の実施形態にかかる信号レベル変換回路の
詳細な回路図。
詳細な回路図。
【図7】第5の実施形態の信号レベル変換回路における
タイミング図。
タイミング図。
【図8】第6の実施形態にかかる信号レベル変換回路の
詳細な回路図。
詳細な回路図。
【図9】第7の実施形態にかかる信号レベル変換回路の
詳細な回路図。
詳細な回路図。
【図10】第8の実施形態にかかる信号レベル変換回路
の詳細な回路図。
の詳細な回路図。
【図11】第9の実施形態にかかる信号レベル変換回路
の詳細な回路図。
の詳細な回路図。
【図12】従来のレベル変換回路の一例を示す回路図。
【図13】従来のレベル変換回路の一例を示す回路図。
101…第1の電源線 102…第2の電源線 103…第3の電源線 104…第4の電源線 in…入力ノード out…出力ノード Sw1,Sw2…スイッチ回路 P1〜P5…p型MOSトランジスタ N1〜N5…n型MOSトランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J056 AA32 AA38 BB02 BB12 BB17 BB19 CC21 DD13 DD28 DD29 EE11 FF08 GG06
Claims (14)
- 【請求項1】高電位の第1の電源線と、 低電位の第2の電源線と、 前記第1の電源線よりも低電位の第3の電源線と、 入力信号が供給される入力信号線と、 前記入力信号が前記第3の電源線の電位レベルの時に
は、前記第1の電源線の電位レベルを出力し、前記入力
信号が前記第2の電源線の電位レベルの時には、その入
力レベルをそのまま出力する第1のスイッチ回路と、 ソースに前記第1の電源線が接続され、ゲートに前記第
1のスイッチ回路を介して前記入力信号が供給される第
1のp型MOSトランジスタと、 ソースに前記第2の電源線が接続され、ドレインに前記
第1のp型MOSトランジスタのドレインが接続され、
ゲートに前記入力信号が供給される第1のn型MOSト
ランジスタとを備えたことを特徴とする信号レベル変換
回路。 - 【請求項2】高電位の第1の電源線と、 低電位の第2の電源線と、 前記第2の電源線よりも高電位の第4の電源線と、 入力信号が供給される入力信号線と、 前記入力信号が前記第4の電源線の電位レベルの時に
は、前記第2の電源線の電位レベルを出力し、前記入力
信号が前記第1の電源線の電位レベルの時には、その入
力レベルをそのまま出力する第2のスイッチ回路と、 ソースに前記第1の電源線が接続され、ゲートに前記入
力信号が供給される第1のp型MOSトランジスタと、 ソースに前記第2の電源線が接続され、ドレインに前記
第1のp型MOSトランジスタのドレインが接続され、
ゲートに前記第2のスイッチ回路を介して前記入力信号
が供給される第1のn型MOSトランジスタとを備えた
ことを特徴とする信号レベル変換回路。 - 【請求項3】高電位の第1の電源線と、 低電位の第2の電源線と、 前記第1の電源線よりも低電位の第3の電源線と、 前記第2の電源線よりも高電位の第4の電源線と、 入力信号を供給される入力信号線と、 前記入力信号が前記第3の電源線の電位レベルの時に
は、前記第1の電源線の電位レベルを出力し、前記入力
信号が前記第4の電源線の電位レベルの時には、その入
力レベルをそのまま出力する第1のスイッチ回路と、 前記入力信号が前記第4の電源線の電位レベルの時に
は、前記第2の電源線の電位レベルを出力し、前記入力
信号が前記第3の電源線の電位レベルの時には、その入
力レベルをそのまま出力する第2のスイッチ回路と、 ソースに前記第1の電源線が接続され、ゲートに前記第
1のスイッチを介して前記入力信号が供給される第1の
p型MOSトランジスタと、 ソースに前記第2の電源線が接続され、ドレインに前記
第1のp型MOSトランジスタのドレインが接続され、
ゲートに前記第2のスイッチ回路を介して前記入力信号
が供給される第1のn型MOSトランジスタとを備えた
ことを特徴とする信号レベル変換回路。 - 【請求項4】前記第1のスイッチ回路は、 ソースに前記入力信号線が接続され、ドレインに前記第
1のp型MOSトランジスタのゲートが接続され、ゲー
トに前記第3の電源線が接続された第2のn型MOSト
ランジスタと、 ソースに前記第1の電源線が接続され、ドレインに前記
第1のp型MOSトランジスタのゲートが接続され、ゲ
ートに前記第1のp型MOSトランジスタおよび前記第
1のn型MOSトランジスタの各ドレインが接続された
第2のp型MOSトランジスタとで構成される請求項1
または3記載の信号レベル変換回路。 - 【請求項5】前記第2のスイッチ回路は、 ソースに前記第1のn型MOSトランジスタのゲートが
接続され、ドレインに前記入力信号線が接続され、ゲー
トに前記第4の電源線が接続された第2のp型MOSト
ランジスタと、 ソースに前記第2の電源線前記が接続され、ドレインに
第1のn型MOSトランジスタのゲートが接続され、ゲ
ートに前記第1のp型MOSトランジスタおよび前記第
1のn型MOSトランジスタの各ドレインが接続された
第2のn型MOSトランジスタとで構成される請求項2
または3記載の信号レベル変換回路。 - 【請求項6】前記第1のスイッチ回路は、 ソースに前記入力信号線が接続され、ドレインに前記第
1のp型MOSトランジスタのゲートが接続され、ゲー
トに前記第3の電源線が接続された第2のn型MOSト
ランジスタと、 ソースに前記第1の電源線が接続され、ドレインに前記
第1のp型MOSトランジスタのゲートが接続された第
2のp型MOSトランジスタと、 ソースに前記第2のp型MOSトランジスタのゲートが
接続され、ドレインに第2の電源線が接続され、ゲート
に前記入力信号線が接続された第3のn型MOSトラン
ジスタと、 ソースに前記第2のp型MOSトランジスタのゲートが
接続され、ドレインに前記第1のp型MOSトランジス
タおよび前記第1のn型MOSトランジスタの各ドレイ
ンが接続され、ゲートに前記入力信号線が接続された第
3のp型MOSトランジスタとで構成される請求項1ま
たは3記載の信号レベル変換回路。 - 【請求項7】前記第2のスイッチ回路は、 ソースに前記第1のn型MOSトランジスタのゲートが
接続され、ドレインに前記入力信号線が接続され、ゲー
トに前記第4の電源線が接続された第2のp型MOSト
ランジスタと、 ソースに前記第2の電源線が接続され、ドレインに前記
第1のn型MOSトランジスタのゲートが接続された第
2のn型MOSトランジスタと、 ソースに前記第1の電源線が接続され、ドレインに前記
第2のn型MOSトランジスタのゲートが接続され、ゲ
ートに前記入力信号線が接続された第3のp型MOSト
ランジスタと、 ソースに前記第1のp型MOSトランジスタおよび前記
第1のn型MOSトランジスタの各ドレインが接続さ
れ、ドレインに前記第2のn型MOSトランジスタのゲ
ートが接続され、ゲートに前記入力信号線が接続された
第3のn型MOSトランジスタとで構成される請求項2
または3記載の信号レベル変換回路。 - 【請求項8】前記第1のスイッチ回路は、 ソースに前記入力信号線が接続され、ドレインに前記第
1のp型MOSトランジスタのゲートが接続され、ゲー
トに前記第3の電源線が接続された第2のn型MOSト
ランジスタと、 ソースに前記第1の電源線が接続され、ドレインに前記
第1のp型MOSトランジスタのゲートが接続された第
2のp型MOSトランジスタと、 ソースに前記第2のp型MOSトランジスタのゲートが
接続され、ドレインに第4の電源線が接続され、ゲート
に前記入力信号線が接続された第3のn型MOSトラン
ジスタと、 ソースに前記第2のp型MOSトランジスタのゲートが
接続され、ドレインに前記第1のp型MOSトランジス
タおよび前記第1のn型MOSトランジスタの各ドレイ
ンが接続され、ゲートに前記入力信号線が接続された第
3のp型MOSトランジスタとで構成される請求項3記
載の信号レベル変換回路。 - 【請求項9】前記第2のスイッチ回路は、 ソースに前記第1のn型MOSトランジスタのゲートが
接続され、ドレインに前記入力信号線が接続され、ゲー
トに前記第4の電源線が接続された第2のp型MOSト
ランジスタと、 ソースに前記第1のn型MOSトランジスタのゲートが
接続され、ドレインに前記第2の電源線が接続された第
2のn型MOSトランジスタと、 ソースに前記第3の電源線が接続され、ドレインに前記
第2のn型MOSトランジスタのゲートが接続され、ゲ
ートに前記入力信号線が接続された第3のp型MOSト
ランジスタと、 ソースに前記第1のp型MOSトランジスタおよび前記
第1のn型MOSトランジスタの各ドレインが接続さ
れ、ドレインに前記第2のn型MOSトランジスタのゲ
ートが接続され、ゲートに前記入力信号線が接続された
第3のn型MOSトランジスタとで構成される請求項3
記載の信号レベル変換回路。 - 【請求項10】前記入力信号は、前記第2の電源線およ
び前記第3の電源線の電位レベル間で振幅することを特
徴とする請求項1、4、6または8記載の信号レベル変
換回路。 - 【請求項11】前記入力信号は、前記第1の電源線およ
び前記第4の電源線の電位レベル間で振幅することを特
徴とする請求項2、5、7または9記載の信号レベル変
換回路。 - 【請求項12】前記入力信号は、前記第3の電源線およ
び前記第4の電源線の電位レベル間で振幅することを特
徴とする請求項3乃至9のいずれかに記載の信号レベル
変換回路。 - 【請求項13】前記第1のp型MOSトランジスタのド
レイン、および、前記第1のn型MOSトランジスタの
ドレインの接続点は、出力信号線に接続されていること
を特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載の信号
レベル変換回路。 - 【請求項14】前記出力信号線に出力される出力信号
は、前記第1の電源線および前記第2の電源線の電位レ
ベル間で振幅することを特徴とする請求項13記載の信
号レベル変換回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000233820A JP2002050955A (ja) | 2000-08-02 | 2000-08-02 | 信号レベル変換回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000233820A JP2002050955A (ja) | 2000-08-02 | 2000-08-02 | 信号レベル変換回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002050955A true JP2002050955A (ja) | 2002-02-15 |
Family
ID=18726288
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000233820A Pending JP2002050955A (ja) | 2000-08-02 | 2000-08-02 | 信号レベル変換回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002050955A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6795365B2 (en) * | 2002-08-23 | 2004-09-21 | Micron Technology, Inc. | DRAM power bus control |
US7352227B2 (en) | 2004-11-15 | 2008-04-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device having plurality of circuits belonging to different voltage domains |
-
2000
- 2000-08-02 JP JP2000233820A patent/JP2002050955A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6795365B2 (en) * | 2002-08-23 | 2004-09-21 | Micron Technology, Inc. | DRAM power bus control |
US7023756B2 (en) | 2002-08-23 | 2006-04-04 | Micron Technology, Inc. | DRAM power bus control |
US7277352B2 (en) | 2002-08-23 | 2007-10-02 | Micron Technology, Inc. | DRAM power bus control |
US7391666B2 (en) | 2002-08-23 | 2008-06-24 | Micron Technology, Inc. | DRAM power bus control |
US7522466B2 (en) | 2002-08-23 | 2009-04-21 | Micron Technology, Inc. | DRAM power bus control |
US7352227B2 (en) | 2004-11-15 | 2008-04-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device having plurality of circuits belonging to different voltage domains |
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