JP2009188790A - Output buffer circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、オープンドレイン型の出力バッファ回路に関するものである。特に、プルアップ/プルダウン抵抗が内蔵されたオープンドレイン型の出力バッファ回路に関するものである。 The present invention relates to an open drain type output buffer circuit. In particular, the present invention relates to an open drain type output buffer circuit incorporating a pull-up / pull-down resistor.
特許文献1の信号出力装置では、図5に示すように、バッファ回路A、オープンドレイン選択回路B、およびプルアップ/プルダウン抵抗回路Cを備えている。 As shown in FIG. 5, the signal output device of Patent Document 1 includes a buffer circuit A, an open drain selection circuit B, and a pull-up / pull-down resistance circuit C.
オープンドレイン選択回路Bにおいて、選択信号入力端子1B、1Cにロウ(ハイ)レベルの選択信号を入力する。このとき、Nチャネルトランジスタ130がオフ(オン)となり、Pチャネルトランジスタ120がオン(オフ)となり、P(N)チャネルトランジスタ110(140)が疑似的にオープンドレインとなる。
In the open drain selection circuit B, a low level selection signal is input to the selection
選択信号入力端子1Cに入力したロウ(ハイ)レベルの選択信号によって、Nチャネルトランジスタ150がオフ(オン)となる。また、選択信号入力端子1Bに入力したロウ(ハイ)レベルの選択信号がインバータ170で反転されることにより、Nチャネルトランジスタ160がオン(オフ)となる。これにより、Nチャネルトランジスタ160(150)がプルダウン(プルアップ)抵抗として機能する。
上記特許文献1の信号出力装置では、プルダウンあるいはプルアップ抵抗を、MOSトランジスタのオン抵抗で構成する。ここで、MOSトランジスタのオン抵抗は、原理的には、チャネル幅(W)/チャネル長(L)に比例することは周知である。 In the signal output device of Patent Document 1, the pull-down or pull-up resistor is configured by the on-resistance of a MOS transistor. Here, it is well known that the on-resistance of the MOS transistor is in principle proportional to channel width (W) / channel length (L).
しかしながら、W/L比の調整されたMOSトランジスタによって、充分な抵抗値(数10K−Ohm)を有するプルダウンあるいはプルアップ抵抗を構成するには、以下の問題がある。この場合、MOSトランジスタを使用してある程度の抵抗値を実現しなければならない。このためには、チャネル幅(W)を短くすること、チャネル長(L)を長くすること、またはその両者が必要となる。チャネル幅(W)を短くすることにより、いわゆるナロー効果を称せられる非線形効果が顕著になる。MOSトランジスタを流れる電流値の制御性が悪化する恐れがあり問題である。また、チャネル長(L)を長くすることにより、いわゆるチャネル領域の不純物濃度のばらつきが顕著に現れる。この場合もMOSトランジスタを流れる電流値の制御性が悪化する恐れがあり問題である。現実的なプロセス技術においては、製造されるMOSトランジスタによる抵抗値のばらつきが大きくなってしまい問題である。 However, there are the following problems in configuring a pull-down or pull-up resistor having a sufficient resistance value (several tens of kilohms) by a MOS transistor having an adjusted W / L ratio. In this case, a certain resistance value must be realized using a MOS transistor. For this purpose, it is necessary to shorten the channel width (W), lengthen the channel length (L), or both. By shortening the channel width (W), a nonlinear effect called a so-called narrow effect becomes remarkable. This is a problem because the controllability of the current value flowing through the MOS transistor may deteriorate. Further, when the channel length (L) is increased, so-called variation in the impurity concentration of the channel region appears remarkably. In this case, the controllability of the current value flowing through the MOS transistor may be deteriorated, which is a problem. In a practical process technology, there is a problem that variation in resistance value due to a manufactured MOS transistor becomes large.
また、特許文献1の回路構成では、バッファ回路Aを構成するトランジスタと、オープンドレイン選択回路Bを構成するトランジスタとが直列接続されて、2段構成となっている。同じ駆動能力(所定の出力駆動電流規格値IOH/IOLまたは所定の出力電圧規格値VOH/VOL)を確保するためには、トランジスタのオン抵抗を考慮して1段構成のトランジスタで構成されている場合に比して、2倍のトランジスタサイズで構成しなければならない。レイアウト上の占有面積が大きくなってしまい問題である。 Further, in the circuit configuration of Patent Document 1, the transistor configuring the buffer circuit A and the transistor configuring the open drain selection circuit B are connected in series to form a two-stage configuration. In order to ensure the same drive capability (predetermined output drive current standard value IOH / IOL or predetermined output voltage standard value VOH / VOL), it is composed of a single-stage transistor in consideration of the on-resistance of the transistor. Compared to the case, the transistor size must be doubled. The occupied area on the layout becomes large, which is a problem.
また、プルアップ/プルダウン抵抗回路Cを構成するNチャネルトランジスタ150、160は、その目的から小さなトランジスタサイズでありそれぞれのトランジスタのドレインに付随する寄生容量成分が少ない。よって、これらの素子の過電流モデルである静電破壊耐量を確保するために、出力端子とそれぞれのドレイン間に抵抗素子を含めなければならない。Pチャネルトランジスタ120とNチャネルトランジスタ130も同様であり、どこで流れるかわからない過電流に対してそれら4つの抵抗素子は冗長である。
Further, the N-
本発明は、上記の課題に鑑み提案されたものであって、プルアップ抵抗およびプルダウン抵抗を1つの抵抗素子を共用して構成することにより回路構成上の部品点数を削減して回路配置上の占有面積を抑制しながら、共用された抵抗素子により内部回路の静電破壊耐量を確保することができる出力バッファ回路を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of the above-described problems, and by configuring the pull-up resistor and the pull-down resistor in common with one resistive element, the number of parts on the circuit configuration can be reduced and the circuit arrangement can be reduced. An object of the present invention is to provide an output buffer circuit capable of securing an electrostatic breakdown resistance of an internal circuit by using a shared resistance element while suppressing an occupied area.
本発明に係る出力バッファ回路は、第1および第2電源線の間に設けられたオープンドレイン型の出力バッファ回路であって、負荷を駆動するトランジスタとして、第1電源線と出力端子との間に接続される第1トランジスタと、第2電源線と出力端子との間に接続される第2トランジスタとを備え、更に、出力端子に一方の端子が接続され他方の端子が極性切替部に接続される抵抗素子を備えている。ここで、極性切替部は、抵抗素子の他方の端子を第1または第2電源線の何れか一方に接続する。極性切替部が第1電源線を選択する場合には、第1トランジスタが非導通に維持された上で第2トランジスタが導通制御され、極性切替部が第2電源線を選択する場合には、第2トランジスタが非導通に維持された上で第1トランジスタが導通制御される。 An output buffer circuit according to the present invention is an open drain type output buffer circuit provided between a first power supply line and a second power supply line, and serves as a transistor for driving a load between a first power supply line and an output terminal. And a second transistor connected between the second power supply line and the output terminal, one terminal connected to the output terminal, and the other terminal connected to the polarity switching unit. The resistance element is provided. Here, the polarity switching unit connects the other terminal of the resistance element to one of the first and second power supply lines. When the polarity switching unit selects the first power supply line, the second transistor is controlled to be conductive after the first transistor is kept non-conductive, and when the polarity switching unit selects the second power supply line, The first transistor is controlled to be conductive while the second transistor is kept nonconductive.
これにより、抵抗素子の他方の端子を、第1電源線および第2電源線の何れにも接続することができる。抵抗素子の他方の端子の接続先に応じて、第1トランジスタまたは第2トランジスタのいずれか一方が非導通に維持され他方が負荷駆動用のトランジスタとして導通制御される。 Thereby, the other terminal of the resistance element can be connected to either the first power supply line or the second power supply line. Depending on the connection destination of the other terminal of the resistance element, either the first transistor or the second transistor is kept non-conductive, and the other is controlled to be conductive as a load driving transistor.
具体的には、抵抗素子の他方の端子が第1電源線に接続される場合には、第1トランジスタが非導通とされて第2トランジスタが導通制御される。また、抵抗素子の他方の端子が第2電源線に接続される場合には、第2トランジスタが非導通とされて第1トランジスタが導通制御される。1つの抵抗素子により第1および第2電源線の何れにも接続可能なオープンドレイン構成の出力バッファ回路を構成することができる。すなわち、1つの抵抗素子を、プルアップ抵抗およびプルダウン抵抗の何れにも使用することができる。 Specifically, when the other terminal of the resistance element is connected to the first power supply line, the first transistor is turned off and the second transistor is turned on. In addition, when the other terminal of the resistance element is connected to the second power supply line, the second transistor is turned off and the first transistor is turned on. An output buffer circuit having an open drain configuration that can be connected to either the first power supply line or the second power supply line by one resistance element can be configured. That is, one resistance element can be used for both the pull-up resistor and the pull-down resistor.
プルアップ抵抗を備えるオープンドレイン構成とプルダウン抵抗を備えるオープンドレイン構成とで切替可能な出力バッファ回路において、プルアップ抵抗とプルダウン抵抗とを共用することができ、回路構成上の部品点数を削減して回路配置上の占有面積の増大を抑制することができる。 In an output buffer circuit that can be switched between an open drain configuration with a pull-up resistor and an open drain configuration with a pull-down resistor, the pull-up resistor and pull-down resistor can be shared, reducing the number of parts in the circuit configuration. An increase in the occupied area on the circuit arrangement can be suppressed.
また、抵抗素子が出力端子と極性切替部との間に接続されているので、抵抗素子により出力端子に印加される静電気等の異常電圧を受け止めることができ、極性切替部に伝搬することを防止することができる。抵抗素子は、極性切替部の静電破壊保護回路の少なくとも一部を兼ねることができる。 In addition, since the resistance element is connected between the output terminal and the polarity switching unit, it is possible to receive an abnormal voltage such as static electricity applied to the output terminal by the resistance element and to prevent propagation to the polarity switching unit. can do. The resistance element can also serve as at least a part of the electrostatic breakdown protection circuit of the polarity switching unit.
本発明の出力バッファ回路によれば、プルアップ抵抗およびプルダウン抵抗を1つの抵抗素子を共用して構成することにより回路構成上の部品点数を削減して回路配置上の占有面積を抑制することができる。更に、共用された抵抗素子が静電破壊保護回路を兼ねることができ、極性切替部等の内部回路の静電破壊耐量を確保することができる。 According to the output buffer circuit of the present invention, the pull-up resistor and the pull-down resistor are configured by sharing one resistive element, thereby reducing the number of parts on the circuit configuration and suppressing the occupied area on the circuit arrangement. it can. Furthermore, the shared resistance element can also serve as an electrostatic breakdown protection circuit, and the electrostatic breakdown resistance of internal circuits such as the polarity switching unit can be ensured.
図1は、本発明の原理を説明する原理回路図である。出力端子10にPMOSトランジスタ1のドレインおよびNMOSトランジスタ2のドレインが接続されている。また、PMOSトランジスタ1のソース、NMOSトランジスタ2のソースは、各々、電源電圧線VDD、接地電圧線GNDに接続されている。更に、PMOSトランジスタ1のゲート、NMOSトランジスタ2のゲートは、各々、信号SP、SNが入力される。
FIG. 1 is a principle circuit diagram for explaining the principle of the present invention. The drain of the PMOS transistor 1 and the drain of the
更に出力端子10には、抵抗素子3の一方の端子が接続されている。そして、抵抗素子3の他方の端子はオープンドレインの電圧極性を決定する極性切替部に接続されている。極性切替部4は、電源線圧線VDDおよび接地電圧線GNDに接続され、極性切替用の制御信号CPにより制御される。
Further, one terminal of the
オープンドレイン型の出力バッファ回路においては、PMOSトランジスタ1またはNMOSトランジスタ2の何れか一方が出力ドライバとして、信号SPまたは信号SNの何れか一方の信号レベルに応じて導通制御される。この時、PMOSトランジスタ1またはNMOSトランジスタ2の何れか他方は、信号SPがハイレベルに、または信号SNがローレベルとされることにより、非導通に維持される。同時に、制御信号CPの信号レベルに応じて、極性切替部4は、抵抗素子3の他方の端子を電源電圧線VDDまたは接地電圧線GNDに接続する。
In the open drain type output buffer circuit, one of the PMOS transistor 1 and the
具体的には、PMOSトランジスタ1が出力ドライバとして信号SPにより導通制御される場合は、信号SNがローレベルに維持されNMOSトランジスタ2は非導通に維持される。同時に、極性切替部4は抵抗素子3の他方の端子を接地電圧線GNDに接続する。これにより、信号SPがローレベルであればPMOSトランジスタ1が導通する。電源電圧線VDDから、PMOSトランジスタ1、抵抗素子3、および極性切替部4を介して、接地電圧線GNDに至る信号経路PDPが導通する。抵抗素子3の一方の端子は高い電圧レベルとなり、高い電圧レベルの出力信号OUTが出力端子10から出力される。また、信号SPがハイレベルであればPMOSトランジスタ1が非導通となり、信号経路PDPは非導通となる。抵抗素子3の他方の端子は接地電圧線GNDに接続されているので、抵抗素子3の一方の端子は低い電圧レベルとなる。低い電圧レベルの出力信号OUTが出力端子10から出力される。これにより、抵抗素子3がプルダウン抵抗素子として機能し、信号SPの信号レベルを反転して出力するオープンドレイン型の出力バッファ回路が構成される。
Specifically, when the PMOS transistor 1 is controlled to be conductive by the signal SP as an output driver, the signal SN is maintained at a low level and the
また、NMOSトランジスタ2が出力ドライバとして信号SNにより導通制御される場合は、信号SPがハイレベルに維持されPMOSトランジスタ1は非導通に維持される。同時に、極性切替部4は抵抗素子3の他方の端子を電源電圧線VDDに接続する。これにより、信号SNがハイレベルであればNMOSトランジスタ2が導通する。電源電圧線VDDから、極性切替部4、抵抗素子3、およびNMOSトランジスタ2を介して接地電圧線GNDに至る信号経路PUPが導通する。抵抗素子3の一方の端子は低い電圧レベルとなり、低い電圧レベルの出力信号OUTが出力端子10から出力される。また、信号SNがローレベルであればNMOSトランジスタ2が非導通となり、信号経路PUPは非導通となる。抵抗素子3の他方の端子は電源電圧線VDDに接続されているので、抵抗素子3の一方の端子は高い電圧レベルとなる。高い電圧レベルの出力信号OUTが出力端子10から出力される。これにより、抵抗素子3がプルアップ抵抗素子として機能し、信号SNの信号レベルを反転して出力するオープンドレイン型の出力バッファ回路が構成される。
When the
図2は、第1実施形態の回路図である。図1の原理回路図に対して、極性切替部4Aを具体化し、新たにHiZ切替部5Aを追加した構成である。また、PMOSトランジスタ1およびNMOSトランジスタ2と、出力端子10との間には、静電破壊保護回路用の抵抗素子11および12が備えられている。その他の構成については、原理回路図(図1)と同様であり、同じ符号を付している。原理説明図と同じ構成に関しては説明を省略する。
FIG. 2 is a circuit diagram of the first embodiment. 1 is a configuration in which the
極性切替部4Aは、ドレインが抵抗素子の他方の端子に接続されたPMOSおよびNMOSトランジスタ41、42で構成されている。各々のゲートは共通接続された制御信号CPが入力される。PMOSおよびNMOSトランジスタ41、42のソースは、各々、PMOSおよびNMOSトランジスタ51、52のドレインが接続されている。PMOSおよびNMOSトランジスタ51、52のソースは、各々、電源電圧線VDDおよび接地電圧線GNDに接続されている。PMOSトランジスタ51のゲートにはインバータ53を介して、またNMOSトランジスタ52のゲートには直接に、ハイインピーダンス状態を制御する制御信号/HZが入力される。
The
極性切替部4Aでは、制御信号CPに応じて抵抗素子3の他方の端子の接続先を切り替える機能を有する。すなわち、制御信号CPがローレベルの場合には、PMOSトランジスタ41が導通しNMOSトランジスタ42が非導通となる。PMOSトランジスタ51が導通状態にあるという条件で、抵抗素子3の他方の端子は電源電圧線VDDに接続される。また、制御信号CPがハイレベルの場合には、PMOSトランジスタ41が非導通となりNMOSトランジスタ42が導通する。NMOSトランジスタ52が導通状態にあるという条件で、抵抗素子3の他方の端子は接地電圧線GNDに接続される。
The
ここで、PMOSトランジスタ51、NMOSトランジスタ52、およびインバータ53によりHiZ切替部5Aを構成する。HiZ切替部5Aは、オープンドレインとなるPMOSまたはNMOSトランジスタ1、2のドレインと、接地電圧線GNDまたは電源電圧線VDDとを、開閉する機能を奏する。すなわち、オープンドレインにプルダウン抵抗またはプルアップ抵抗を接続するか否かの制御をする。制御信号/HZがローレベルの場合、PMOSおよびNMOSトランジスタ51、52は何れも非導通である。これにより、PMOSまたはNMOSトランジスタ1、2のドレインは、接地電圧線GNDまたは電源電圧線VDDから切り離され、オープン状態となる。いわゆるオープンドレインである。また、制御信号/HZがハイレベルの場合、PMOSおよびNMOSトランジスタ51、52は何れも導通する。これにより、PMOSまたはNMOSトランジスタ1、2のドレインと、接地電圧線GNDまたは電源電圧線VDDとを、接続する。オープンドレインが極性切替部4Aと一つの抵抗素子で共有されたプルダウンまたはプルアップ抵抗を介して接地電圧線GNDまたは電源電圧線VDDのどちらか一方に接続された状態となる。
Here, the
静電破壊保護回路用の抵抗素子11および12は、PMOSおよびNMOSトランジスタ1、2(特にドレイン)を静電破壊から保護するための抵抗素子である。PMOSおよびNMOSトランジスタ1、2は出力ドライバ用のトランジスタであり、大きな駆動電流能力のトランジスタサイズ(オン抵抗<10−Ohm)を有している。ドレインに付随する寄生容量成分が大きくなるため、過電圧放電(過電流モデル)に伴うドレイン電圧の低下作用をもたらす抵抗素子11、12は小さな抵抗値(<50−Ohm)で充分であることが一般的である。また、トランジスタのソースとドレインがメタルソースドレイン構造の場合に於いても、所定のチャネル幅あたり一定の抵抗値の抵抗素子を付加することが一般的である。前記出力ドライバ用のトランジスタの様に大きなシャネル幅を構成する場合には、所定のチャネル長のトランジスタがソース・ドレイン間に並列に複数配置される。よって、それぞれのドレインに付加されるESD保護抵抗素子の等価抵抗である抵抗素子11、12は、小さな抵抗値である。
The
また、静電破壊からの保護は、PMOSおよびNMOSトランジスタ41および42に対しても同様に配慮されなければならない。PMOSおよびNMOSトランジスタ41および42のドレインが出力端子10に接続されているからである。ここで、PMOSトランジスタ41、NMOSトランジスタ42は、抵抗素子3をプルアップ/プルダウン抵抗として機能させるために備えられている。抵抗素子3を電源電圧線VDD、接地電圧線GNDに接続する役割を有するトランジスタである。プルアップ/プルダウン抵抗としては、比較的大きな抵抗値(10K−Ohm)が許容されることが一般的であることから、PMOSトランジスタ41、NMOSトランジスタ42のオン抵抗値は許容範囲が広く、多少の抵抗値の大きさは問題ならない。従って、PMOSトランジスタ41、NMOSトランジスタ42は、トランジスタサイズとして限定された小さなサイズであっても良い。
Also, protection from electrostatic breakdown must be taken into account for PMOS and
このため、PMOSトランジスタ41、NMOSトランジスタ42のドレインに付随する寄生容量成分が限定されるものの、PMOSトランジスタ41、NMOSトランジスタ42のドレインと出力端子10との間に接続される抵抗素子3が比較的大きな抵抗値を有する。このため、プルアップ/プルダウン抵抗で兼用される抵抗素子3は、静電破壊保護用の抵抗素子としても兼用され、過電流モデルである静電破壊耐量を確保する。抵抗素子3によりPMOSトランジスタ41、NMOSトランジスタ42についても十分な静電破壊からの保護を実現することができる。
Therefore, although the parasitic capacitance component associated with the drains of the PMOS transistor 41 and the
図3は、第2実施形態の回路図である。第1実施形態(図2)に対して、HiZ切替部5Aに代えてHiZ切替部5Bを備えている。その他の構成については、第1実施形態(図2)と同様であり、同じ符号を付している。第1実施形態(図2)と同じ構成に関しては説明を省略する。
FIG. 3 is a circuit diagram of the second embodiment. In contrast to the first embodiment (FIG. 2), a
HiZ切替部5Bは、抵抗素子3の他方の端子と、極性切替部4Aとの間を接続する。 トランスミッションゲート54にインバータ53を加えて、HiZ切替部5Bを構成する。トランスミッションゲート54のPMOSトランジスタのゲートにはインバータ53を介して、またトランスミッションゲート54のNMOSトランジスタのゲートには直接に、ハイインピーダンス状態を制御する制御信号/HZが入力される。
The
HiZ切替部5Bの作用効果については、HiZ切替部5Aの作用効果と同様である。ここでの説明は省略する。
The operational effects of the
図4は、第3実施形態の回路図である。第1、第2実施形態(図2、図3)におけるHiZ切替部5A、5Bに代えて、HiZ制御部6Aを備えている。その他の構成については、第1、第2実施形態(図2、図3)と同様であり、同じ符号を付している。原理説明図と同じ構成に関しては説明を省略する。
FIG. 4 is a circuit diagram of the third embodiment. Instead of the
HiZ制御部6Aは、オープンドレインへの電圧印加に加えて電圧極性の制御も兼ねる。極性切替部4AのPMOSトランジスタ41のゲートは、ナンド回路61が接続されている。また極性切替部4AのNMOSトランジスタ42のゲートは、ノア回路62が接続されている。
The
ナンド回路61には、制御信号/HZおよびインバータ64を介して制御信号CPが入力されている。またノア回路62には、インバータ63を介して制御信号/HZおよびインバータ64を介して制御信号CPが入力されている。
A control signal CP is input to the
制御回路/HZがローレベルの場合、制御信号CPに関わらず、ナンド回路61の出力信号はハイレベルに固定される。またノア回路62の出力信号はローレベルに固定される。これにより、PMOSおよびNMOSトランジスタ41、42は何れも非導通に維持され、PMOSまたはNMOSトランジスタ1、2のドレインはオープンドレイン状態とされる。
When the control circuit / HZ is at a low level, the output signal of the
また、制御回路/HZがハイレベルの場合、ナンド回路61、ノア回路62は、共にインバータとして機能する。インバータ64で反転された制御信号CPが再反転されて、PMOSおよびNMOSトランジスタ41、42に入力される。制御信号CPと同相の信号が入力されることにより、PMOSまたはNMOSトランジスタ41、42の何れか一方が導通にされ他方が非導通とされる。抵抗素子3の他方の端子が電源電圧線VDDまたは接地電圧線GNDに接続される。プルアップ抵抗またはプルダウン抵抗が接続される。
When the control circuit / HZ is at a high level, both the
ここで、PMOSトランジスタ1は第1トランジスタの一例であり、NMOSトランジスタ2は第2トランジスタの一例である。また、電源電圧線VDDは第1電源線の一例であり、接地電圧線GNDは第2電源線の一例である。また、PMOSトランジスタ41は第3トランジスタの一例であり、NMOSトランジスタ42は第4トランジスタの一例である。また、PMOSトランジスタ51は第5トランジスタの一例であり、NMOSトランジスタ52は第6トランジスタの一例である。
Here, the PMOS transistor 1 is an example of a first transistor, and the
以上、詳細に説明したように、本発明の実施形態によれば、抵抗素子3の他方の端子を、電源電圧線VDDおよび接地電圧線GNDの何れにも接続することができる。抵抗素子3が電源電圧線VDDに接続される場合には、PMOSトランジスタ1が信号SPにより非導通とされてNMOSトランジスタ2が信号SNにより導通制御される。また、抵抗素子3が接地電圧線GNDに接続される場合には、NMOSトランジスタ2が信号SNにより非導通とされてPMOSトランジスタ1が信号SPにより導通制御される。1つの抵抗素子3を電源電圧線VDDおよび接地電圧線GNDの何れにも接続可能なオープンドレイン構成の出力バッファ回路を構成することができる。抵抗素子3を、プルアップ抵抗およびプルダウン抵抗の何れにも使用することができる。
As described above in detail, according to the embodiment of the present invention, the other terminal of the
プルアップ抵抗を備えるオープンドレイン構成とプルダウン抵抗を備えるオープンドレイン構成とで切替可能な出力バッファ回路において、プルアップ抵抗とプルダウン抵抗とを共用することができ、回路構成上の部品点数を削減して回路配置上の占有面積の増大を抑制することができる。 In an output buffer circuit that can be switched between an open drain configuration with a pull-up resistor and an open drain configuration with a pull-down resistor, the pull-up resistor and pull-down resistor can be shared, reducing the number of parts in the circuit configuration. An increase in the occupied area on the circuit arrangement can be suppressed.
また、抵抗素子3が出力端子10と極性切替部4AまたはHiZ切替部5Bとの間に接続されているので、抵抗素子3に静電破壊保護用の抵抗素子としての役割を担わせることができる。
In addition, since the
本願の特別な作用、効果を以下に示す。特許文献1は、出力トランジスタであるバッファ回路A(110、140)と極性反転素子であるオープンドレイン選択回路B(120、130)を直列に組み合わせ、プルアップ/プルダウン抵抗回路Cと並行に組み合わせている。これに対して本願は、出力端子10側に接続された出力トランジスタ(1,2)と一つの抵抗素子に纏められたプルアップ抵抗およびプルダウン抵抗を並列に組み合わせ、更にその一つの抵抗素子と極性反転素子である極性切替部(41、42)を直列に組み合わせています。出力トランジスタ(1,2)と極性切替部(41、42)は、並列に組み合わされています。これにより、出力端子10側から見た出力インピーダンスを低く押さえつつ、電源電圧線VDDから接地電圧線GNDに至る信号経路PDP、PUPの能力を一つの抵抗素子3で調整することができます。これは、極性切替部4が出力トランジスタ(1,2)から切り離して個別にパラメータ設定をすることができることを意味します。この結果として、極性切替部4を小さく簡素にすることができます。また、一つの抵抗素子3は、極性切替部4を小さくすることの弊害としての静電破壊耐量特性の悪化も防止しています。
The special actions and effects of the present application are shown below. In Patent Document 1, a buffer circuit A (110, 140) that is an output transistor and an open drain selection circuit B (120, 130) that is a polarity inverting element are combined in series, and are combined in parallel with a pull-up / pull-down resistor circuit C. Yes. On the other hand, in the present application, the output transistor (1, 2) connected to the
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、本実施形態では、極性切替部4Aの構成を例示して示したが、本発明はこれに限定されるものではない。抵抗素子3の他方の端子と、電源電圧線VDDおよび接地電圧線GNDとの接続を切り替えることができる構成であればよい。
また、第1実施形態において電源と抵抗素子3の他方の端子間に直列に接続された極性切替部4AとHiZ切替部5Aは、その順序を入れ替えることが可能である。
Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the present embodiment, the configuration of the
In the first embodiment, the
1、41、51 PMOSトランジスタ
2、42、52 NMOSトランジスタ
3 抵抗素子
4、4A 極性切替部
5A、5B HiZ切替部
6A HiZ制御部
10 出力端子
53 インバータ
54 トランスミッションゲート
1, 41, 51
Claims (5)
前記第1電源線と出力端子との間に接続され、負荷を駆動する第1トランジスタと、
前記第2電源線と前記出力端子との間に接続され、負荷を駆動する第2トランジスタと、
前記出力端子に一方の端子が接続される抵抗素子と、
前記抵抗素子の他方の端子を、前記第1または第2電源線の何れか一方に接続する極性切替部とを備え、
前記極性切替部が前記第1電源線を選択する場合には、前記第1トランジスタが非導通に維持された上で前記第2トランジスタが導通制御され、前記極性切替部が前記第2電源線を選択する場合には、前記第2トランジスタが非導通に維持された上で前記第1トランジスタが導通制御されることを特徴とする出力バッファ回路。 An open drain type output buffer circuit provided between the first and second power supply lines,
A first transistor connected between the first power supply line and the output terminal and driving a load;
A second transistor connected between the second power supply line and the output terminal and driving a load;
A resistance element having one terminal connected to the output terminal;
A polarity switching part for connecting the other terminal of the resistance element to either one of the first or second power supply line,
When the polarity switching unit selects the first power supply line, the second transistor is controlled to be conductive while the first transistor is maintained nonconductive, and the polarity switching unit is connected to the second power supply line. When selecting, the output buffer circuit is characterized in that the second transistor is maintained nonconductive and the first transistor is controlled to be conductive.
前記HiZ切替部は、前記第3トランジスタに直列接続される第5トランジスタと、前記第4トランジスタに直列接続される第6トランジスタとを備えることを特徴とする請求項2に記載の出力バッファ回路。 The polarity switching unit controls conduction between the other terminal of the resistance element and the first power supply line, and controls the conduction between the other terminal of the resistance element and the second power supply line. And a fourth transistor that
The output buffer circuit according to claim 2, wherein the HiZ switching unit includes a fifth transistor connected in series to the third transistor and a sixth transistor connected in series to the fourth transistor.
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2008
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