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JPH07134158A - Cmos半導体集積回路の出力バッファ回路 - Google Patents

Cmos半導体集積回路の出力バッファ回路

Info

Publication number
JPH07134158A
JPH07134158A JP5280795A JP28079593A JPH07134158A JP H07134158 A JPH07134158 A JP H07134158A JP 5280795 A JP5280795 A JP 5280795A JP 28079593 A JP28079593 A JP 28079593A JP H07134158 A JPH07134158 A JP H07134158A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
turned
cmos
test mode
circuit
cmos transistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP5280795A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoichiro Taga
洋一郎 多賀
Ryoji Matsumoto
亮治 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Engineering Ltd
Original Assignee
NEC Engineering Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Engineering Ltd filed Critical NEC Engineering Ltd
Priority to JP5280795A priority Critical patent/JPH07134158A/ja
Publication of JPH07134158A publication Critical patent/JPH07134158A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明の目的は、簡単な回路構成でかつ低
消費電力でテスト時の同時動作による誤動作を防止する
ことにある。 【構成】 この発明は、出力段において、VDD側のC
MOSトランジスタ4と出力端子8との間に第1のトラ
ンスファゲート6を介在させ、GND側のCMOSトラ
ンジスタ5と出力端子8との間に第2のトランスファゲ
ート7を介在させ、第1のトランスファゲート6をテス
トモード信号の反転信号で駆動し、第2のトランスファ
ゲート7をその反転信号で駆動するようにして、テスト
モードでは第1のトランスファゲート6,7に電圧降下
を生じさせて出力振幅を制限するようにしたことを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、CMOS半導体集積
回路によって形成される出力バッファ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、半導体集積回路の良品、不良品
の選別を行うテスターのテストパターンは、テスター上
の制約によりテストパターン長に制限があるため、実際
の動作を圧縮するように作られている。但し、圧縮動作
を強いることから、実際の半導体集積回路の実動作では
起こらない動作が発生し、テスターによる選別時に誤動
作を起こすというおそれがあった。
【0003】特に、CMOS半導体集積回路内に多数の
出力バッファ回路が並列形成されている場合には、上述
したテスターによる選別時に、各出力バッファ回路の出
力が同時にハイレベルまたはローレベルに切り替わる同
時動作が発生し、電源の供給能力を越え、誤動作を生じ
るおそれがある。そこで、従来のCMOS半導体集積回
路の出力バッファ回路には、同時動作による誤動作を防
止するための対策が施されている。
【0004】その対策方法として、設計段階から、ある
いは製造後に各出力バッファ回路にディレイゲートを加
えたりテスト回路を付加して、動作タイミングを論理的
にずらしておき、テスト時に同時動作しないようにする
方法と、電源供給能力を強化して同時動作制限数を緩和
する方法がある。
【0005】尚、他の先行技術としては次に述べるもの
が知られている。
【0006】特開平3−121617号公報(以下、先
行技術1と称する)には、外部端子からの信号により出
力バッファの駆動能力を変更することで、回路設計時に
は発見できなかった出力バッファの同時動作による電源
のゆらぎを防止するようした「CMOS集積回路」が開
示されている。
【0007】また、特開平2−179027号公報(以
下、先行技術2と称する)には、CMOSインバータ回
路を用いたバッファ回路にこの出力インピーダンスを制
御する回路を付加し、複数のバッファ回路の同時動作を
検出しその出力インピーダンスを大きくすることで、L
SIと外部負荷容量との間の大きい充電電流を抑制する
ようにした「出力バッファ回路」が開示されている。
【0008】さらに、特開昭62−249449号公報
(以下、先行技術3と称する)には、並列接続された複
数の出力回路セルの一つの遅延時間を他と異ならせて、
電源系の電位揺動によるノイズマージン不良を防止する
ようにした「半導体集積回路装置」が開示されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来のCMOS半導体集積回路の出力バッファ回路では、
テスト時の圧縮動作によって発生する同時動作による誤
動作防止のための対策が施されているものの、回路規模
の拡大や消費電力の増大を伴うため、回路規模の小形
化、省電力化を望む集積回路の対策としてはあまり効果
的ではなかった。
【0010】この発明は上記の課題を解決するためにな
されたもので、簡単な回路構成でかつ低消費電力でテス
ト時の同時動作による誤動作を防止することのできるC
MOS半導体集積回路の出力バッファ回路を提供するこ
とを目的とする。
【0011】先行技術1の発明は、評価オン、オフに応
じて駆動能力の異なる出力バッファを切替使用すること
で、複数の出力バッファ回路の同時動作時の誤動作を防
止するためのものであって、個々の出力バッファ回路に
2系統の出力バッファが必要であり、回路規模が拡大さ
れてしまい、本発明の目的に反する。また、先行技術2
の発明も同期動作検出回路等を必要とするので、先行技
術1と同様に回路規模が拡大されてしまう。さらに、先
行技術3の発明は、出力回路の並列数増大のために同時
動作を考慮して各出力回路セルの遅延時間を異なるよう
にしたものであって、テスト時の圧縮動作による同時動
作発生を考慮したものではなく、本願発明とは使用環境
が異なる。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明は、エンハンストメントトランジスタで構成
されるCMOS半導体集積回路の出力バッファ回路にお
いて、制御電極に伝送信号が入力され、一方の被制御電
極が第1の基準電源ラインに接続される第1のCMOS
トランジスタと、前記第1のCMOSトランジスタとは
逆特性で、制御電極が前記第1のCMOSトランジスタ
の制御電極に接続され、一方の被制御電極が第2の基準
電源ラインに接続され、他方の被制御電極が前記第1の
CMOSトランジスタの他方の被制御電極に接続されて
入力インバータ回路の出力端とする第2のCMOSトラ
ンジスタと、前記第1のCMOSトランジスタとは同特
性で、制御電極が前記入力インバータ回路の出力端に接
続され、一方の被制御電極が第1の基準電源ラインに接
続される第3のCMOSトランジスタと、前記第3のC
MOSトランジスタとは逆特性で、制御電極が前記第3
のCMOSトランジスタの制御電極に接続され、一方の
被制御電極が第2の基準電源ラインに接続されて、前記
第3のCMOSトランジスタと共に出力インバータ回路
を構成する第4のCMOSトランジスタと、前記第3の
CMOSトランジスタの他方の被制御電極と出力端子間
に接続される第1のトランスファゲートと、前記第4の
CMOSトランジスタの他方の被制御電極と前記出力端
子間に接続される第2のトランスファゲートと、テスト
モードのオン時に前記第1及び第2のトランスファゲー
トに共に電圧降下を生じさせ、テストモードのオフ時に
前記第1及び第2のトランスファゲートを共に導通状態
にするテストモード制御手段とを具備して構成するよう
にした。
【0013】
【作用】上記構成によるCMOS半導体集積回路の出力
バッファ回路では、出力インバータ回路を構成している
第3のCMOSトランジスタと出力端子との間、第4の
CMOSトランジスタと出力端子との間にそれぞれ設け
られた第1、第2のトランスファゲートを、テストモー
ドオン時に共にオンして電圧降下を生じさせて出力振幅
を小さくするようにし、これによってCMOS半導体集
積回路のテスター上での選別時に、並列して設けられた
複数の出力バッファ回路の同時動作制限数を緩和させて
いる。
【0014】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
詳細に説明する。
【0015】図1(a),(b)はこの発明に係る出力
バッファ回路の構成を示すもので、(a)図において、
入力端子1はPチャネルMOSトランジスタ2及びNチ
ャネルMOSトランジスタ3の各ゲート電極に接続され
る。
【0016】上記PチャネルMOSトランジスタ2及び
NチャネルMOSトランジスタ3の各ドレイン電極は、
共にPチャネルMOSトランジスタ4及びNチャネルM
OSトランジスタ5の各ゲート電極に接続され、各ソー
ス電極はそれぞれVDD,GNDの電源ラインに接続さ
れる。
【0017】上記PチャネルMOSトランジスタ4のソ
ース電極はVDD電源ラインに接続され、ドレイン電極
は第1のトランスファゲート6の電流入力端に接続され
る。また、上記NチャネルMOSトランジスタ5のドレ
イン電極は第2のトランスファゲート7の電流出力端に
接続され、ソース電極はGND電源ラインに接続され
る。さらに、第1のトランスファゲート6の電流出力端
及び第2のトランスファゲート7の電流入力端は共に出
力端子8に接続される。
【0018】すなわち、上記の出力バッファ回路は、ト
ランジスタ2と3、トランジスタ4と5でそれぞれCM
OSインバータ回路を構成し、直列接続によって出力バ
ッファ機能を果たす。
【0019】また、(b)図において、テストモード入
力端子9は第1のCMOSインバータ回路10の入力端
に接続され、その出力端(φ−(−は反転を表す)を出
力)は第1のトランスファゲート6のゲート電極に接続
される。さらに、インバータ回路10の出力端は第2の
CMOSインバータ回路11の入力端に接続され、その
出力端(φを出力)は第2のトランスファゲート7のゲ
ート電極に接続される。
【0020】上記構成において、以下、図2及び図3を
参照してその動作を説明する。
【0021】まず、通常の動作状態では、入力端子1に
与えられた信号は一対のトランジスタ2,3によってG
ND〜VDD間で反転増幅され、さらにトランジスタ
4,5によってGND〜VDD間で反転出力される。
【0022】ここで、テストモード入力端子9にローレ
ベルのテストモード信号を入力し、テストモードをオン
にしたとする。このとき、第1のCMOSインバータ回
路10の出力φ−はハイレベル、第2のCMOSインバ
ータ回路11の出力φはローレベルとなる。よって、第
1のトランスファゲート6のNチャネル側がオン、Pチ
ャネル側がオフになり、第2のトランスファゲート7の
Nチャネル側がオフ、Pチャネル側がオンになる。
【0023】この結果、トランスファゲート6,7には
電圧降下Vt(=しきい値電圧)が生じる。したがっ
て、出力端子8の電圧は、図2に示すように、GND+
Vt〜VDD−Vtの間で変化する。
【0024】次に、テストモード入力端子9にハイレベ
ルのテストモード信号を入力し、テストモードをオフに
したとする。このとき、第1のCMOSインバータ回路
10の出力φ−はローレベル、第2のCMOSインバー
タ回路11の出力φはハイレベルとなる。よって、第1
のトランスファゲート6のNチャネル側がオフ、Pチャ
ネル側がオンになり、第2のトランスファゲート7のN
チャネル側がオン、Pチャネル側がオフになる。
【0025】この結果、トランスファゲート6,7の入
出力端は導通状態となる。このため、出力端子8の電圧
は、図3に示すようにGND〜VDDの間で変化する。
【0026】このように、上記構成による出力バッファ
回路では、テストモードがオフのときは、出力端子8の
電圧がGND〜VDDの間で変化するが、テストモード
がオンのときはPチャネルMOSトランジスタ4、Nチ
ャネルMOSトランジスタ5のドレイン電極にそれぞれ
接続されたトランスファゲート6,7により電圧降下V
tが生じ、出力端子8の電圧がGND+Vt〜VDD−
Vtの間で変化するので、振幅が小さくなる。
【0027】したがって、テスター上での選別時にテス
トモードをオンしたとき、出力端子8に流れる電流が小
さくなるので、同時動作の制限数を緩和することがで
き、これによって同時動作による誤動作を防止すること
ができる。この場合、全回路がCMOS回路にて形成さ
れ、テストモード時の出力振幅を小さくすることから、
回路規模は極めて小さく、その低消費電力で実現でき
る。
【0028】尚、この発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変
形しても同様に実施可能であることはいうまでもない。
【0029】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、簡
単な回路構成でかつ低消費電力でテスト時の同時動作に
よる誤動作を防止することのできるCMOS半導体集積
回路の出力バッファ回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例によるCMOS半導体集積
回路の出力バッファ回路の構成を示すブロック回路図で
ある。
【図2】同実施例でテストモードをオンしたときの出力
電圧の振幅波形を示す波形図である。
【図3】同実施例でテストモードをオフしたときの出力
電圧の振幅波形を示す波形図である。
【符号の説明】
1 入力端子 2 PチャネルMOSトランジスタ 3 NチャネルMOSトランジスタ 4 PチャネルMOSトランジスタ 5 NチャネルMOSトランジスタ 6 第1のトランスファゲート 7 第2のトランスファゲート 8 出力端子 9 テストモード入力端子 10 第1のCMOSインバータ回路 11 第2のCMOSインバータ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03K 19/0175

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンハンストメントトランジスタで構成
    されるCMOS半導体集積回路の出力バッファ回路にお
    いて、 制御電極に伝送信号が入力され、一方の被制御電極が第
    1の基準電源ラインに接続される第1のCMOSトラン
    ジスタと、 前記第1のCMOSトランジスタとは逆特性で、制御電
    極が前記第1のCMOSトランジスタの制御電極に接続
    され、一方の被制御電極が第2の基準電源ラインに接続
    され、他方の被制御電極が前記第1のCMOSトランジ
    スタの他方の被制御電極に接続されて入力インバータ回
    路の出力端とする第2のCMOSトランジスタと、 前記第1のCMOSトランジスタとは同特性で、制御電
    極が前記入力インバータ回路の出力端に接続され、一方
    の被制御電極が第1の基準電源ラインに接続される第3
    のCMOSトランジスタと、 前記第3のCMOSトランジスタとは逆特性で、制御電
    極が前記第3のCMOSトランジスタの制御電極に接続
    され、一方の被制御電極が第2の基準電源ラインに接続
    されて、前記第3のCMOSトランジスタと共に出力イ
    ンバータ回路を構成する第4のCMOSトランジスタ
    と、 前記第3のCMOSトランジスタの他方の被制御電極と
    出力端子間に接続される第1のトランスファゲートと、 前記第4のCMOSトランジスタの他方の被制御電極と
    前記出力端子間に接続される第2のトランスファゲート
    と、 テストモードのオン時に前記第1及び第2のトランスフ
    ァゲートに共に電圧降下を生じさせ、テストモードのオ
    フ時に前記第1及び第2のトランスファゲートを共に導
    通状態にするテストモード制御手段とを具備したことを
    特徴とするCMOS半導体集積回路の出力バッファ回
    路。
  2. 【請求項2】 前記第1及び第3のCMOSトランジス
    タはPチャネル型であり、 前記第2及び第4のCMOSトランジスタはNチャネル
    型であり、 前記テストモード制御手段は、テストモード入力端子に
    第1、第2のインバータ回路を直列に接続し、第1のイ
    ンバータ回路の出力端を前記第1のトランスファゲート
    の制御電極に接続し、第2のインバータ回路の出力端を
    前記第2のトランスファゲートの制御電極に接続するよ
    うにしたことを特徴とする請求項1記載のCMOS半導
    体集積回路の出力バッファ回路。
  3. 【請求項3】 前記第1、第2のインバータ回路はCM
    OS半導体で形成されることを特徴とする請求項2記載
    のCMOS半導体集積回路の出力バッファ回路。
  4. 【請求項4】 前記テストモード制御手段は、 前記第1のトランスファゲートの制御電極を、テストモ
    ードがオンのときNチャネル側がオン、Pチャネル側が
    オフに、またテストモードがオフのときNチャネル側が
    オフ、Pチャネル側がオンになるようにテストモード入
    力端子に接続し、 前記第2のトランスファゲートの制御電極を、テストモ
    ードがオンのときNチャネル側がオフ、Pチャネル側が
    オンに、またテストモードがオフのときにNチャネル側
    がオン、Pチャネル側がオフになるようにテストモード
    入力端子に接続するようにしたことを特徴とする請求項
    1記載のCMOS半導体集積回路の出力バッファ回路。
JP5280795A 1993-11-10 1993-11-10 Cmos半導体集積回路の出力バッファ回路 Withdrawn JPH07134158A (ja)

Priority Applications (1)

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JP5280795A JPH07134158A (ja) 1993-11-10 1993-11-10 Cmos半導体集積回路の出力バッファ回路

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JP5280795A JPH07134158A (ja) 1993-11-10 1993-11-10 Cmos半導体集積回路の出力バッファ回路

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JPH07134158A true JPH07134158A (ja) 1995-05-23

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ID=17630077

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JP5280795A Withdrawn JPH07134158A (ja) 1993-11-10 1993-11-10 Cmos半導体集積回路の出力バッファ回路

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JP (1) JPH07134158A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100453885B1 (ko) * 1997-08-06 2005-01-17 삼성전자주식회사 칩 테스트를 위한 전압강하회로
JP2005304025A (ja) * 2004-04-06 2005-10-27 Samsung Electronics Co Ltd 集積回路装置、高速出力回路、高速入力回路、及び入出力信号のスイング幅の変更方法
CN113454475A (zh) * 2019-02-15 2021-09-28 西门子股份公司 用于自动检验开关器件的方法和设备

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100453885B1 (ko) * 1997-08-06 2005-01-17 삼성전자주식회사 칩 테스트를 위한 전압강하회로
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Effective date: 20010130