JPH06204848A - Interface circuit - Google Patents
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- JPH06204848A JPH06204848A JP4347617A JP34761792A JPH06204848A JP H06204848 A JPH06204848 A JP H06204848A JP 4347617 A JP4347617 A JP 4347617A JP 34761792 A JP34761792 A JP 34761792A JP H06204848 A JPH06204848 A JP H06204848A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、インタ−フェ−ス回
路に係わり、特に電源電圧の異なるLSIのインタ−フ
ェ−スとして使用されるものに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an interface circuit and, more particularly, to an interface circuit used in an LSI having different power supply voltages.
【0002】[0002]
【従来の技術】図6は、従来のインタ−フェ−ス回路の
回路図であり、3V系LSIと5V系LSIとのインタ
−フェ−スとして用いられている入出力バッファの例を
示している。2. Description of the Related Art FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional interface circuit, showing an example of an input / output buffer used as an interface between a 3V LSI and a 5V LSI. There is.
【0003】図6に示すように、入力回路1と出力回路
2とのノ−ドAにはNチャネルMOSFET(以下NM
OSと略す)3の電流通路の一端が接続されている。N
MOS3はデプレッション型であり、そのバックゲ−ト
は接地(0V)されている。NMOS3の電流通路の他
端はパッド4に接続されている。出力回路2は、高電位
電源VA と接地との間に直列に接続されたPチャネルM
OSFET(以下PMOSと略す)5とNMOS6とか
ら成るトライステ−トバッファである。出力回路2に
は、イネ−ブル信号ENの反転信号BEN(Bは反転信
号を示している)に基いて出力デ−タを出力回路2に供
給するように制御する制御回路7が接続されている。こ
れらの回路を含むLSIは3Vの電源電圧VA で動作さ
れる。また、これらの回路の外部に、5Vの電源電圧で
動作する回路を含むLSIがあり、図6に示す回路は、
電源電圧の異なるLSIどうしのインタ−フェ−スとし
て使用される。As shown in FIG. 6, a node A between the input circuit 1 and the output circuit 2 has an N-channel MOSFET (hereinafter NM).
One end of a current path of 3) (abbreviated as OS) is connected. N
The MOS3 is a depletion type, and its back gate is grounded (0V). The other end of the current path of the NMOS 3 is connected to the pad 4. The output circuit 2 is a P channel M connected in series between the high potential power supply VA and the ground.
It is a tri-state buffer composed of an OSFET (hereinafter abbreviated as PMOS) 5 and an NMOS 6. The output circuit 2 is connected to a control circuit 7 for controlling the output signal to be supplied to the output circuit 2 based on an inverted signal BEN (B indicates an inverted signal) of the enable signal EN. There is. An LSI including these circuits is operated with a power supply voltage VA of 3V. In addition, outside these circuits, there is an LSI including a circuit that operates with a power supply voltage of 5 V, and the circuit shown in FIG.
It is used as an interface between LSIs with different power supply voltages.
【0004】上記構成の回路において、ノ−ドAの電位
が例えば3.5V以上になると、PMOS5から電流が
リ−クするため、デプレッション型NMOS3のしきい
値電圧VTHD は−0.5V以上にする必要がある。ここ
で、デプレッション型NMOS3しきい値電圧VTHD を
−0.5Vに設定したとする。出力回路2は、デ−タ出
力時、3Vもしくは0Vのレベルを持つ信号を出力す
る。3Vのレベルの信号が出力された場合、ノ−ドAの
電位は3Vになるが、デプレッション型NMOS3のバ
ックゲ−トは0Vにバイアスされているため、バックゲ
−ト〜ソ−ス間電圧VBSは−3Vになり、バックゲ−ト
効果によってしきい値電圧VTHD はΔV上昇してしま
う。具体的にはΔVは0.8V程度ある。このため、パ
ッド4の電位VP はVP =3V−(VTHD +ΔV)=
2.7Vまでしか上昇しない。即ち出力回路2から外部
へ3Vを供給できない。In the circuit having the above structure, when the potential of the node A exceeds 3.5 V, for example, the current leaks from the PMOS 5, so that the threshold voltage VTHD of the depletion type NMOS 3 becomes more than -0.5 V. There is a need to. Here, it is assumed that the depletion type NMOS3 threshold voltage VTHD is set to -0.5V. The output circuit 2 outputs a signal having a level of 3V or 0V when outputting data. When a signal of 3V level is output, the potential of the node A becomes 3V, but since the back gate of the depletion type NMOS3 is biased to 0V, the voltage VBS between the back gate and the source is -3V, and the threshold voltage VTHD increases by .DELTA.V due to the back gate effect. Specifically, ΔV is about 0.8V. Therefore, the potential VP of the pad 4 is VP = 3V- (VTHD + ΔV) =
Only rises to 2.7V. That is, 3V cannot be supplied from the output circuit 2 to the outside.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の回
路では、デ−タ出力時、MOSFETのバックゲ−ト効
果によって出力電位が降下するために、LSIの仕様を
満足できない、という問題がある。As described above, in the conventional circuit, the output potential drops due to the back gate effect of the MOSFET at the time of data output, so that the LSI specification cannot be satisfied. .
【0006】この発明は上記のような点に鑑みて為され
たもので、その目的は、デ−タ出力時に出力電位の降下
が無く、所望とする出力電位を出力できるインタ−フェ
−ス回路を提供することにある。The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is an interface circuit capable of outputting a desired output potential without a drop in the output potential at the time of data output. To provide.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明のインタ−フェ
−ス回路は、端子と、出力端を有してデ−タを出力する
出力回路と、電流通路の一端が端子に接続され、その他
端が出力端に接続された絶縁ゲ−ト型FETとを具備
し、デ−タ出力時に、絶縁ゲ−ト型FETのバックゲ−
ト電位をそのソ−スとほぼ同電位となるように切換設定
するように構成したことを特徴とするものである。An interface circuit according to the present invention includes a terminal, an output circuit having an output terminal for outputting data, and one end of a current path connected to the terminal. And an insulating gate type FET whose end is connected to the output end, and a back gate of the insulating gate type FET when outputting data.
It is characterized in that the switching potential is set so as to be substantially the same as that of the source.
【0008】[0008]
【作用】上記構成のインタ−フェ−ス回路によれば、デ
−タ出力時に、絶縁ゲ−ト型FETのバックゲ−トの電
位がそのソ−スとほぼ同電位となるように切換設定され
ることにより、バックゲ−ト効果を無くすことができ
る。このため、出力端から端子へデ−タを出力する際、
絶縁ゲ−ト型FETのバックゲ−ト効果による電位の降
下が無くなり、所望とする出力電位を端子に供給できる
ようになる。According to the interface circuit having the above structure, the switching gate is set so that the back gate potential of the insulation gate type FET becomes substantially the same as that of the source at the time of data output. By doing so, the back gate effect can be eliminated. Therefore, when outputting data from the output end to the terminal,
The potential drop due to the back gate effect of the insulation gate type FET is eliminated, and the desired output potential can be supplied to the terminal.
【0009】[0009]
【実施例】以下、図面を参照してこの発明を実施例によ
り説明する。この説明において、全図にわたり同一の部
分には同一の参照符号を付し、重複する説明は避けるこ
とにする。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In this description, the same parts are denoted by the same reference symbols throughout the drawings, and redundant description will be avoided.
【0010】図1は、この発明の第1の実施例に係わる
インタ−フェ−ス回路の回路図であり、3V系LSIと
5V系LSIとのインタ−フェ−スとして用いられてい
る入出力バッファの例を示している。FIG. 1 is a circuit diagram of an interface circuit according to the first embodiment of the present invention, which is an input / output used as an interface between a 3V system LSI and a 5V system LSI. An example of a buffer is shown.
【0011】図1に示すように、入力回路1と出力回路
2とのノ−ドAにはNチャネルMOSFET(以下NM
OSと略す)3の電流通路の一端が接続されている。N
MOS3はデプレッション型である。NMOS3の電流
通路の他端はパッド4に接続され、そのゲ−トは電源電
位VA (3V)に接続されている。NMOS3のバック
ゲ−トはエンハンスメント型NMOS10の電流通路の
一端、およびエンハンスメント型NMOS11の電流通
路の一端に接続されている。NMOS10の電流通路の
他端はノ−ドAに接続され、ゲ−トにはイネ−ブル信号
ENが供給される。NMOS11の電流通路の他端は接
地(0V)に接続され、ゲ−トにはイネ−ブル信号EN
の反転信号BENが供給される。出力回路2は、高電位
電源VAと接地との間に直列に接続されたPMOS5、
NMOS6とから成るトライステ−トバッファである。
出力回路2には、反転信号BENに基いて出力デ−タを
出力回路2に供給するように制御する制御回路7が接続
されている。これらの回路を含むLSIは3Vの電源電
圧VA で動作される。また、これらの回路の外部に、5
Vの電源電圧で動作する回路を含む図示せぬLSIがあ
り、図1に示す回路は、電源電圧の異なるLSIどうし
のインタ−フェ−スとして使用される。次に、図1に示
す回路の動作について説明する。As shown in FIG. 1, a node A between the input circuit 1 and the output circuit 2 has an N-channel MOSFET (hereinafter referred to as NM).
One end of a current path of 3) (abbreviated as OS) is connected. N
MOS3 is a depletion type. The other end of the current path of the NMOS 3 is connected to the pad 4, and its gate is connected to the power supply potential VA (3V). The back gate of the NMOS 3 is connected to one end of the current path of the enhancement NMOS 10 and one end of the current path of the enhancement NMOS 11. The other end of the current path of the NMOS 10 is connected to the node A, and an enable signal EN is supplied to the gate. The other end of the current path of the NMOS 11 is connected to the ground (0V), and the enable signal EN is connected to the gate.
The inversion signal BEN of is supplied. The output circuit 2 includes a PMOS 5 connected in series between the high potential power supply VA and the ground,
It is a tri-state buffer including an NMOS 6.
A control circuit 7 is connected to the output circuit 2 to control the output data to be supplied to the output circuit 2 based on the inverted signal BEN. An LSI including these circuits is operated with a power supply voltage VA of 3V. Also, outside these circuits, 5
There is an LSI (not shown) including a circuit that operates with a power supply voltage of V, and the circuit shown in FIG. 1 is used as an interface between LSIs having different power supply voltages. Next, the operation of the circuit shown in FIG. 1 will be described.
【0012】デ−タを出力する時には、イネ−ブル信号
ENが“1”、その反転信号BENが“0”となり、N
MOS10がオン、NMOS11がオフし、NMOS3
のバックゲ−トがノ−ドAに接続される。When outputting data, the enable signal EN becomes "1", its inverted signal BEN becomes "0", and N
MOS10 is on, NMOS11 is off, NMOS3
Back gate is connected to node A.
【0013】デ−タを出力しない時には、イネ−ブル信
号ENが“0”、その反転信号BENが“1”となり、
NMOS10がオフ、NMOS11がオンし、NMOS
3のバックゲ−トが接地(0V)される。When no data is output, the enable signal EN becomes "0" and its inverted signal BEN becomes "1",
NMOS 10 is off, NMOS 11 is on, NMOS
The back gate of No. 3 is grounded (0V).
【0014】図1に示す回路では、図6に示した回路と
同様にPMOS5からの電流リ−クを防止するために、
NMOS3のしきい値電圧VTHD が−0.5V以上に設
定される。ここで、NMOS3のしきい値電圧VTHD を
−0.5Vに設定したとする。出力回路2は、デ−タ出
力時、3Vもしくは0Vのレベルを持つ信号を出力す
る。3Vのレベルの信号が出力された場合、ノ−ドAの
電位は3Vになる。図1に示す回路ではデ−タ出力時、
NMOS3のバックゲ−トがノ−ドAに接続されて3V
にバイアスされるため、バックゲ−ト〜ソ−ス間電圧V
BSは0Vになる。これによってバックゲ−ト効果による
しきい値電圧VTHD の上昇が無くなり(ΔV=0V)、
パッド4の電位VP はVP =3Vまで上昇できる。従っ
て、図1に示す回路では出力回路2から外部へ3Vを供
給することができる。図2は、この発明の第2の実施例
に係わるインタ−フェ−ス回路の回路図である。In the circuit shown in FIG. 1, as in the circuit shown in FIG. 6, in order to prevent current leakage from the PMOS 5,
The threshold voltage VTHD of the NMOS3 is set to -0.5V or higher. Here, it is assumed that the threshold voltage VTHD of the NMOS3 is set to -0.5V. The output circuit 2 outputs a signal having a level of 3V or 0V when outputting data. When a 3V level signal is output, the potential of the node A becomes 3V. In the circuit shown in FIG. 1, at the time of data output,
The back gate of NMOS3 is connected to node A and 3V
Voltage between the back gate and the source because it is biased to
BS becomes 0V. As a result, the rise in the threshold voltage VTHD due to the back gate effect is eliminated (ΔV = 0V),
The potential VP of the pad 4 can rise to VP = 3V. Therefore, in the circuit shown in FIG. 1, 3V can be supplied from the output circuit 2 to the outside. FIG. 2 is a circuit diagram of an interface circuit according to the second embodiment of the present invention.
【0015】図2に示すように第2の実施例は、NMO
S10の電流通路の他端をノ−ドAに接続せず、所定電
位VR に接続したものである。このようにNMOS10
の電流通路の他端を所定電位VR に接続し、デ−タ出力
時、NMOS3のバックゲ−トを所定電位VR にバイア
スされるようにしても良い。この時、所定電位VR は、
NMOS3のバックゲ−ト〜ソ−ス間電圧VBSが0Vに
なるような値に設定することにより、第1の実施例と同
様にバックゲ−ト効果によるNMOS3のしきい値電圧
VTHD の上昇を無くすことができる。図3は、この発明
の第3の実施例に係わるインタ−フェ−ス回路の回路図
である。As shown in FIG. 2, the second embodiment is an NMO.
The other end of the current path of S10 is connected to the predetermined potential VR without being connected to the node A. In this way NMOS 10
The other end of the current path may be connected to a predetermined potential VR so that the back gate of the NMOS3 is biased to the predetermined potential VR when outputting data. At this time, the predetermined potential VR is
By setting a value such that the back gate-source voltage VBS of the NMOS3 becomes 0 V, the threshold voltage VTHD of the NMOS3 is prevented from rising due to the back gate effect as in the first embodiment. You can FIG. 3 is a circuit diagram of an interface circuit according to the third embodiment of the present invention.
【0016】図3に示すように第3の実施例は、入力回
路1をノ−ドAに接続せず、インタ−フェ−スとしての
NMOS3の電流通路の他端とパッド4とのノ−ドBに
接続したものである。ノ−ドBと出力回路2との間には
デ−タ出力用としてのNMOS3-1が´挿入され、ノ−
ドBと入力回路1との間には、デ−タ入力用としてのN
MOS3-2が挿入される。デ−タ出力用としてのNMO
S3-1のバックゲ−トは、第1の実施例と同様にNMO
S10および11の電流通路の一端に接続され、デ−タ
出力時には、NMOS10をオンさせてバックゲ−トの
電位をノ−ドAとほぼ同じ電位にバイアスすることによ
り、バックゲ−ト効果によるNMOS3-1のしきい値電
圧VTHD の上昇を無くすことができる。また、デ−タ入
力用としてのNMOS3-2のバックゲ−トは接地(0
V)される。図4は、この発明の第4の実施例に係わる
インタ−フェ−ス回路の回路図である。As shown in FIG. 3, in the third embodiment, the input circuit 1 is not connected to the node A, but the other end of the current path of the NMOS 3 serving as an interface and the node between the pad 4 are connected. It is connected to the terminal B. An NMOS 3-1 for data output is inserted between the node B and the output circuit 2,
Between the terminal B and the input circuit 1, N for data input is used.
MOS3-2 is inserted. NMO for data output
The back gate of S3-1 is the NMO as in the first embodiment.
It is connected to one end of the current path of S10 and S11, and at the time of data output, the NMOS10 is turned on to bias the potential of the back gate to almost the same potential as the node A. The rise of the threshold voltage VTHD of 1 can be eliminated. The back gate of the NMOS 3-2 for data input is grounded (0
V). FIG. 4 is a circuit diagram of an interface circuit according to the fourth embodiment of the present invention.
【0017】図4に示すように第4の実施例は、第3の
実施例に係わる回路のNMOS10の電流通路の他端
を、所定電位VR に接続したものである。このようにし
ても、第1〜第3の実施例同様に、NMOS3-1のしき
い値電圧VTHD の上昇を無くすことができる。図5は、
この発明の第5の実施例に係わるインタ−フェ−ス回路
の回路図である。As shown in FIG. 4, in the fourth embodiment, the other end of the current path of the NMOS 10 of the circuit according to the third embodiment is connected to a predetermined potential VR. Even in this case, similarly to the first to third embodiments, the rise of the threshold voltage VTHD of the NMOS 3-1 can be eliminated. Figure 5
It is a circuit diagram of an interface circuit according to a fifth embodiment of the present invention.
【0018】図5に示すように第5の実施例は、デ−タ
出力のみを行うようにしたものであり、NMOS3はデ
−タ出力用としてのみ働く。このようにデ−タ出力のみ
を行うようにした回路においても、デ−タ出力時にNM
OS3のバックゲ−トを所定電位VR にバイアスするこ
とにより、バックゲ−ト効果によるNMOS3のしきい
値電圧VTHD の上昇を無くすことができる。As shown in FIG. 5, the fifth embodiment is designed to output only data, and the NMOS 3 works only for data output. Even in a circuit that outputs only data as described above, the NM is used at the time of data output.
By biasing the back gate of OS3 to the predetermined potential VR, it is possible to prevent the threshold voltage VTHD of the NMOS3 from increasing due to the back gate effect.
【0019】また、上記第1〜第5の実施例では、NM
OS3、3-1および3-2をしきい値電圧が負のトランジ
スタ(D-type )とした例を説明したが、NMOS3、
3-1および3-2をしきい値電圧が正のトランジスタ(E
-type )としたり、しきい値電圧が0Vのトランジスタ
(I-type )として構成することも可能である。また、
導電型をN型からP型としても良い。In the first to fifth embodiments, the NM
Although the example in which the transistors OS3, 3-1 and 3-2 are transistors (D-type) having a negative threshold voltage has been described, the NMOS3,
3-1 and 3-2 are transistors with a positive threshold voltage (E
-type) or a transistor (I-type) having a threshold voltage of 0V. Also,
The conductivity type may be changed from N type to P type.
【0020】[0020]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、デ−タ出力時に出力電位の降下が無く、所望とする
出力電位を出力できるインタ−フェ−ス回路を提供でき
る。As described above, according to the present invention, it is possible to provide an interface circuit capable of outputting a desired output potential without a drop in the output potential during data output.
【図1】図1はこの発明の第1の実施例に係わるインタ
−フェ−ス回路を示す回路図。FIG. 1 is a circuit diagram showing an interface circuit according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図2はこの発明の第2の実施例に係わるインタ
−フェ−ス回路を示す回路図。FIG. 2 is a circuit diagram showing an interface circuit according to a second embodiment of the present invention.
【図3】図3はこの発明の第3の実施例に係わるインタ
−フェ−ス回路を示す回路図。FIG. 3 is a circuit diagram showing an interface circuit according to a third embodiment of the present invention.
【図4】図4はこの発明の第4の実施例に係わるインタ
−フェ−ス回路を示す回路図。FIG. 4 is a circuit diagram showing an interface circuit according to a fourth embodiment of the present invention.
【図5】図5はこの発明の第5の実施例に係わるインタ
−フェ−ス回路を示す回路図。FIG. 5 is a circuit diagram showing an interface circuit according to a fifth embodiment of the present invention.
【図6】図6は従来のインタ−フェ−ス回路を示す回路
図。FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional interface circuit.
1…入力回路、2…出力回路、3,3-1,3-2…Nチャ
ネル型MOSFET、4…パッド、5…Pチャネル型M
OSFET、10,11…Nチャネル型MOSFET。1 ... Input circuit, 2 ... Output circuit, 3, 3-1, 3-2 ... N-channel type MOSFET, 4 ... Pad, 5 ... P-channel type M
OSFET, 10, 11 ... N-channel type MOSFET.
Claims (3)
出力端に接続された絶縁ゲ−ト型FETとを具備し、 デ−タ出力時に、前記絶縁ゲ−ト型FETのバックゲ−
ト電位をそのソ−スとほぼ同電位となるように切換設定
するように構成されたことを特徴とするインタ−フェ−
ス回路。1. An output circuit having a terminal and an output terminal for outputting data, one end of a current path being connected to the terminal, and the other end being connected to the output terminal And a back gate of the above-mentioned insulated gate type FET at the time of data output.
Interface so that the source potential is switched and set so as to be substantially the same potential as the source.
Circuit.
Tのバックゲ−トに接続し、その他端を第1の電位に接
続し、デ−タ出力許可信号に基いてデ−タ出力時にオン
する第1のスイッチと、 電流通路の一端を前記絶縁ゲ−ト型FETのバックゲ−
トに接続し、その他端を前記第1の電位と異なる第2の
電位に接続し、デ−タ出力許可信号に基いて前記第1の
スイッチと相補的にオン・オフ動作される第2のスイッ
チとを具備することを特徴とする請求項1に記載のイン
タ−フェ−ス回路。2. An insulating gate type FE is provided at one end of a current path.
A first switch connected to the back gate of T and the other end thereof connected to the first potential and turned on at the time of data output based on the data output enable signal, and one end of the current path to the insulating gate. -Back FET FET-
A second potential connected to a second potential different from the first potential and being turned on / off complementarily to the first switch based on a data output permission signal. The interface circuit according to claim 1, further comprising a switch.
と同電位であることを特徴とする請求項2に記載のイン
タ−フェ−ス回路。3. The interface circuit according to claim 2, wherein the first potential is the same potential as the output terminal of the output circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4347617A JPH06204848A (en) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | Interface circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4347617A JPH06204848A (en) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | Interface circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06204848A true JPH06204848A (en) | 1994-07-22 |
Family
ID=18391436
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4347617A Pending JPH06204848A (en) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | Interface circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06204848A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6503820B1 (en) | 1999-10-04 | 2003-01-07 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Die pad crack absorption system and method for integrated circuit chip fabrication |
US7501852B2 (en) | 2005-03-29 | 2009-03-10 | Fujitsu Microelectronics Limited | Tolerant input circuit |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP4347617A patent/JPH06204848A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6503820B1 (en) | 1999-10-04 | 2003-01-07 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Die pad crack absorption system and method for integrated circuit chip fabrication |
US7501852B2 (en) | 2005-03-29 | 2009-03-10 | Fujitsu Microelectronics Limited | Tolerant input circuit |
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