JPH06244710A - Outputting circuit for semiconductor integrated circuit - Google Patents
Outputting circuit for semiconductor integrated circuitInfo
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- JPH06244710A JPH06244710A JP5026604A JP2660493A JPH06244710A JP H06244710 A JPH06244710 A JP H06244710A JP 5026604 A JP5026604 A JP 5026604A JP 2660493 A JP2660493 A JP 2660493A JP H06244710 A JPH06244710 A JP H06244710A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、異なる電圧振幅の出力
信号をもつ複数の半導体集積回路の相互接続を可能にす
るCMOS(相補形メタルオキサイドセミコンダクタ)構
成の出力回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an output circuit having a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) structure which enables interconnection of a plurality of semiconductor integrated circuits having output signals having different voltage amplitudes.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の出力回路として、たとえ
ば図4に示すようなものが知られている。この出力回路
は、出力端子16と電源Vccとの間にP型エンハンスメ
ントMOSトランジスタ17を接続し、上記出力端子1
6とグランドGとの間にN型エンハンスメントMOSト
ランジスタ18を接続している。また、P型エンハンス
メントMOSトランジスタ17のゲートにNAND回路
13の出力端子を、N型エンハンスメントMOSトラン
ジスタ18のゲートにAND回路14の出力端子を夫々
接続する。そして、入力端子11から図示しない半導体
集積回路のハイレベル(H),ローレベル(L)の出力信号
を、直接にNAND回路13の一方の入力端子に、また
インバータ15を介して反転してAND回路14の一方
の入力端子に夫々入力するとともに、NANDおよびA
ND回路13,14の他方の入力端子に、制御端子12
からH,Lの制御信号を入力している。2. Description of the Related Art Conventionally, as an output circuit of this type, for example, one shown in FIG. 4 has been known. In this output circuit, a P-type enhancement MOS transistor 17 is connected between the output terminal 16 and the power supply Vcc, and the output terminal 1
An N-type enhancement MOS transistor 18 is connected between 6 and the ground G. The output terminal of the NAND circuit 13 is connected to the gate of the P-type enhancement MOS transistor 17, and the output terminal of the AND circuit 14 is connected to the gate of the N-type enhancement MOS transistor 18. Then, the high level (H) and low level (L) output signals of the semiconductor integrated circuit (not shown) from the input terminal 11 are directly inverted to one input terminal of the NAND circuit 13 and also via the inverter 15 Input to one input terminal of the circuit 14 respectively, and NAND and A
The control terminal 12 is connected to the other input terminals of the ND circuits 13 and 14.
To H and L control signals.
【0003】制御端子12にHの制御信号が入力される
場合、入力端子11にHの信号が入力されると、NAN
D回路13の出力がLになってゲートを介してP型トラ
ンジスタ17をオンにし、AND回路14の出力はLに
なってN型トランジスタ18をオフにするから、出力端
子16から入力に対応したHの信号が出力される。一
方、入力端子11にLの信号が入力されると、逆に、N
AND回路13の出力はHになってP型トランジスタ1
7をオフにし、AND回路14の出力がHになってN型
トランジスタ18をオンにするから、出力端子から入力
に対応するLの信号が出力されるのである。また、制御
端子12にLの制御信号が入力される場合は、入力端子
11にHの信号が入力されると、NAND回路13の出
力がH,AND回路14の出力がLとなって、P型,N型
トランジスタ17,18が共にオフとなり、入力端子1
1にLの信号が入力されても、NAND回路13の出力
がH,AND回路14の出力がLで、両トランジスタ1
7,18が共にオフ、つまり出力端子16がハイインピ
ーダンスの状態となる。When the H control signal is input to the control terminal 12, when the H signal is input to the input terminal 11, the NAN
Since the output of the D circuit 13 becomes L and the P-type transistor 17 is turned on through the gate and the output of the AND circuit 14 becomes L and the N-type transistor 18 is turned off, the output terminal 16 corresponds to the input. The H signal is output. On the other hand, when an L signal is input to the input terminal 11, on the contrary, N
The output of the AND circuit 13 becomes H and the P-type transistor 1
Since 7 is turned off and the output of the AND circuit 14 becomes H and the N-type transistor 18 is turned on, the L signal corresponding to the input is output from the output terminal. Further, when an L control signal is input to the control terminal 12, when an H signal is input to the input terminal 11, the output of the NAND circuit 13 becomes H and the output of the AND circuit 14 becomes L, so that P Type and N-type transistors 17 and 18 are both turned off, and input terminal 1
Even if the signal of L is input to 1, the output of the NAND circuit 13 is H, the output of the AND circuit 14 is L, and both transistors 1
Both 7 and 18 are off, that is, the output terminal 16 is in a high impedance state.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
半導体集積回路の出力回路は、一般の出力回路と同様、
その出力端子16にバス構成の信号線が接続されるた
め、この信号線に接続された図示しない半導体集積回路
から電源Vccのレベルを超え,あるいはグランドGのレ
ベルを下回る大きな振幅の電圧信号が出力されると、図
4中の破線で示す寄生ダイオード19あるいは20が存
在するため、電源VccまたはグランドGに電流が流れ込
み、無効な電流が流れて電源電池を消耗させるなどの回
路上種々の不都合が発生する。他方、CMOS構成の出
力回路ではないが、DRAMなどで使用されているN型
エンハンスメントMOSトランジスタを直列接続した出
力回路があり、この回路では、他の半導体集積回路から
の電圧信号が電源Vccレベルを超える場合には、何ら問
題はないが、上記電圧信号がグランドGレベルを下回る
場合に、上述と同じ問題が生じる。また、この出力回路
では、Hの出力信号がN型エンハンスメントMOSトラ
ンジスタで駆動されるため、出力レベルが(Vcc−Vth)
までしか上がらず、Vccの出力レベルを得るには、この
トランジスタのゲート電圧を上げる前段回路等が必要に
なって、コストアップをもたらす。However, the output circuit of the conventional semiconductor integrated circuit described above is similar to the general output circuit.
Since a signal line having a bus structure is connected to the output terminal 16, a voltage signal having a large amplitude exceeding the level of the power supply Vcc or the level of the ground G is output from the semiconductor integrated circuit (not shown) connected to the signal line. Then, since the parasitic diode 19 or 20 shown by the broken line in FIG. 4 exists, a current flows into the power supply Vcc or the ground G, an invalid current flows and the power supply battery is exhausted. Occur. On the other hand, although it is not a CMOS output circuit, there is an output circuit in which N-type enhancement MOS transistors used in DRAM or the like are connected in series. In this circuit, a voltage signal from another semiconductor integrated circuit keeps the power supply Vcc level. If it exceeds, there is no problem, but if the voltage signal is below the ground G level, the same problem as described above occurs. Further, in this output circuit, since the H output signal is driven by the N-type enhancement MOS transistor, the output level is (Vcc-Vth).
However, in order to obtain the output level of Vcc, a pre-stage circuit for raising the gate voltage of this transistor is required, resulting in an increase in cost.
【0005】従って、かかるコストアップの問題がない
上述のCMOS構成の出力回路であって、出力端子に他
の半導体集積回路からの大振幅の電圧信号が印加されて
も、電流が流入しない出力回路がどうしても必要にな
る。そこで、本発明の目的は、出力端子に他回路から大
振幅の電圧信号が印加されたとき、流入しようとする電
流を遮断する手段を設けることによって、簡素な構成で
もって、異なる電圧振幅の出力信号をもつ複数の半導体
集積回路を互いに接続することができる半導体集積回路
の出力回路を提供することにある。Therefore, the output circuit of the above-mentioned CMOS structure which does not have such a problem of cost increase, and the current does not flow even if a large amplitude voltage signal from another semiconductor integrated circuit is applied to the output terminal. Is absolutely necessary. Therefore, an object of the present invention is to provide a means for cutting off an inflowing current when a large-amplitude voltage signal is applied to the output terminal from another circuit. An object of the present invention is to provide an output circuit of a semiconductor integrated circuit, which can connect a plurality of semiconductor integrated circuits having signals to each other.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の半導体集積回路の第1の出力回路は、出力
端子と電源との間にP型エンハンスメントMOSトラン
ジスタを接続し、上記出力端子とグランドとの間にN型
エンハンスメントMOSトランジスタを接続すると共
に、上記P型およびN型エンハンスメントMOSトラン
ジスタのゲートに、信号が夫々入力されるものにおい
て、上記出力端子とP型エンハンスメントMOSトラン
ジスタとの間にN型ディプリーションMOSトランジス
タを接続したことを特徴とする。一方、本発明の第2の
出力回路は、上記N型ディプリーションMOSトランジ
スタを接続するのに代えて、上記出力端子とN型エンハ
ンスメントMOSトランジスタとの間にP型ディプリー
ションMOSトランジスタを接続している。また、本発
明の第3の出力回路は、上記第1の出力回路に追加し
て、上記出力端子とN型エンハンスメントMOSトラン
ジスタとの間にP型ディプリーションMOSトランジス
タを接続している。To achieve the above object, a first output circuit of a semiconductor integrated circuit according to the present invention has a P-type enhancement MOS transistor connected between an output terminal and a power source, An N-type enhancement MOS transistor is connected between the output terminal and the P-type enhancement MOS transistor, and a signal is input to the gates of the P-type and N-type enhancement MOS transistors, respectively. An N-type depletion MOS transistor is connected to the. On the other hand, in the second output circuit of the present invention, instead of connecting the N-type depletion MOS transistor, a P-type depletion MOS transistor is connected between the output terminal and the N-type enhancement MOS transistor. is doing. In addition, the third output circuit of the present invention has a P-type depletion MOS transistor connected between the output terminal and the N-type enhancement MOS transistor in addition to the first output circuit.
【0007】[0007]
【作用】請求項1の出力回路では、出力端子と電源側の
P型エンハンスメントMOSトランジスタとの間に、N
型ディプリーションMOSトランジスタが接続されてい
る。例えば、上記N型ディプリーションMOSトランジ
スタのゲートは、電源に接続され、上記P型エンハンス
メントMOSトランジスタのゲートとグランド側のN型
エンハンスメントMOSトランジスタのゲートには、半
導体集積回路信号が入力される。したがって、半導体集
積回路の出力信号がHのときは、反転されたLの信号に
より、N型でなくP型エンハンスメントMOSトランジ
スタの方がオンし、N型ディプリーションMOSトラン
ジスタもゲートに加わる電源電圧でオンするから、出力
端子からはHの信号が出力される。ここで、N型ディプ
リーションMOSトランジスタは、ゲート電圧(Vcc)が
ソース電圧(出力端子電圧)と同一でもオンしているの
で、出力端子から少なくともVccの出力レベルを得るこ
とができる。また、出力端子に外部からVcc以上の電圧
が印加された場合、その電圧値がVccとN型ディプリー
ションMOSトランジスタの閾値電圧Vth(<0)の絶対
値との和を超えるや否やこのトランジスタはオフにな
り、出力端子から流入する電流を遮断する。従って、上
記閾値電圧の絶対値 │Vth│を、出力端子とグランド
の間に存する寄生ダイオードの順方向電圧以下に設定す
ると、Vcc以上の電圧の正側が出力端子に印加された場
合の電流の流入を阻止することができる。一方、半導体
集積回路の出力信号がLのときは、反転されたH信号に
より、P型でなくN型エンハンスメントMOSトランジ
スタの方がオンするから、出力端子からはL信号が出力
される。In the output circuit according to the first aspect of the present invention, an N-type transistor is provided between the output terminal and the P-type enhancement MOS transistor on the power supply side.
A type depletion MOS transistor is connected. For example, the gate of the N-type depletion MOS transistor is connected to a power source, and the semiconductor integrated circuit signal is input to the gate of the P-type enhancement MOS transistor and the gate of the ground-side N-type enhancement MOS transistor. Therefore, when the output signal of the semiconductor integrated circuit is H, the inverted L signal turns on the P-type enhancement MOS transistor instead of the N-type, and the N-type depletion MOS transistor also receives the power supply voltage applied to the gate. Since it is turned on at, an H signal is output from the output terminal. Here, since the N-type depletion MOS transistor is turned on even when the gate voltage (Vcc) is the same as the source voltage (output terminal voltage), at least the output level of Vcc can be obtained from the output terminal. Further, when a voltage of Vcc or more is applied to the output terminal from the outside, as soon as the voltage value exceeds the sum of Vcc and the absolute value of the threshold voltage Vth (<0) of the N-type depletion MOS transistor, this transistor is turned off. Turns off and shuts off the current flowing from the output terminal. Therefore, if the absolute value │Vth│ of the threshold voltage is set to be equal to or lower than the forward voltage of the parasitic diode existing between the output terminal and the ground, the inflow of current when the positive side of the voltage of Vcc or more is applied to the output terminal. Can be blocked. On the other hand, when the output signal of the semiconductor integrated circuit is L, the inverted H signal turns on the N-type enhancement MOS transistor instead of the P-type, so that the L signal is output from the output terminal.
【0008】請求項2の出力回路では、出力端子とグラ
ンド側のN型エンハンスメントMOSトランジスタとの
間に、P型ディプリーションMOSトランジスタが接続
されている。例えば、上記P型ディプリーションMOS
トランジスタのゲートは、グランドに接続され、上記N
型エンハンスメントMOSトランジスタのゲートと電源
側のP型エンハンスメントMOSトランジスタのゲート
には、半導体集積回路からの反転出力信号が入力され
る。従って、半導体集積回路の出力信号がHの時は、反
転されたLの信号により、N型でなくP型エンハンスメ
ントMOSトランジスタの方がオンするから、出力端子
からはHの信号が出力される。一方、半導体集積回路の
出力信号がLのときは、反転されたHの信号により、P
型でなくN型エンハンスメントMOSトランジスタの方
がオンし、P型ディプリーションMOSトランジスタ
は、ゲート電圧がソース電圧(G)と同一でもオンしてい
るので、出力端子からはL信号(≦G)が出力される。ま
た、出力端子に外部からグランド以下の電圧が印加され
た場合、その電圧値がVccとP型ディプリーションMO
Sトランジスタの閾値電圧Vth(>0)との和を超えるや
否やこのトランジスタはオフになり、出力端子から流入
する電流を遮断する。従って、上記閾値電圧Vthを、出
力端子と電源の間に存する寄生ダイオードの順方向電圧
以下に設定すると、Vcc以上の電圧の負側が出力端子に
印加された場合の電流の流入を阻止することができる。According to another aspect of the output circuit, the P-type depletion MOS transistor is connected between the output terminal and the ground-side N-type enhancement MOS transistor. For example, the P-type depletion MOS
The gate of the transistor is connected to the ground, and the above N
The inverted output signal from the semiconductor integrated circuit is input to the gate of the type enhancement MOS transistor and the gate of the power source side P type enhancement MOS transistor. Therefore, when the output signal of the semiconductor integrated circuit is H, the inverted L signal turns on the P-type enhancement MOS transistor instead of the N-type, so that the H signal is output from the output terminal. On the other hand, when the output signal of the semiconductor integrated circuit is L, the inverted H signal causes P
The N-type enhancement MOS transistor is turned on instead of the N-type, and the P-type depletion MOS transistor is turned on even if the gate voltage is the same as the source voltage (G), so the L signal (≤G) is output from the output terminal. Is output. When a voltage below ground is applied to the output terminal from the outside, the voltage value is Vcc and P-type depletion MO.
As soon as the sum with the threshold voltage Vth (> 0) of the S-transistor is exceeded, this transistor is turned off, interrupting the current flowing from the output terminal. Therefore, when the threshold voltage Vth is set to be equal to or lower than the forward voltage of the parasitic diode existing between the output terminal and the power supply, it is possible to prevent the inflow of current when the negative side of the voltage higher than Vcc is applied to the output terminal. it can.
【0009】請求項3の出力回路では、出力端子と電源
側のP型エンハンスメントMOSトランジスタとの間
に、請求項1と同じN型ディプリーションMOSトラン
ジスタが、出力端子とグランド側のN型エンハンスメン
トMOSトランジスタとの間に、請求項2と同じP型エ
ンハンスメントMOSトランジスタが夫々接続されてい
る。従って、上述と同様、半導体集積回路の出力信号が
Hのときは、電源側のP型エンハンスメントMOSトラ
ンジスタがオンしてHの信号が、半導体集積回路の出力
信号がLのときは、グランド側のN型エンハンスメント
MOSトランジスタがオンしてLの信号が夫々出力端子
から出力される。また、請求項1および2の出力回路で
述べた作用,効果が共に奏されるから、出力端子にVcc
以上の電圧の正側,負側のいずれが印加されても、出力
端子からの電流の流入を阻止することができる。In the output circuit of the third aspect, the same N-type depletion MOS transistor as in the first aspect is provided between the output terminal and the P-type enhancement MOS transistor on the power supply side, and the N-type enhancement on the output terminal and the ground side. The same P-type enhancement MOS transistor as in claim 2 is connected between the MOS transistor and the MOS transistor. Therefore, similar to the above, when the output signal of the semiconductor integrated circuit is H, the P-type enhancement MOS transistor on the power supply side is turned on and the signal of H is output, and when the output signal of the semiconductor integrated circuit is L, the signal of ground side is output. The N-type enhancement MOS transistor is turned on and the L signal is output from each output terminal. Further, since the actions and effects described in the output circuit of claims 1 and 2 are exhibited, Vcc is applied to the output terminal.
Regardless of whether the above voltage is applied to the positive side or the negative side, the inflow of current from the output terminal can be prevented.
【0010】[0010]
【実施例】以下、本発明を図示の実施例により詳細に説
明する。図1は、本発明の半導体集積回路の第1の出力
回路の一例をしめす回路図である。この出力回路は、N
型ディプリーションMOSトランジスタを1個追加した
点を除いて、図4で述べた従来例と同じ構成であり、同
じ部材には同一番号を付して説明を省略する。上記N型
ディプリーションMOSトランジスタ1は、図1に示す
ように、出力端子16と電源Vcc側のP型エンハンスメ
ントMOSトランジスタ17との間に接続され、そのゲ
ートを電源Vccに、そのPウエルをグランドGに夫々接
続している。なお、19は、出力端子16に接続される
図示しない他の半導体集積回路の出力による寄生ダイオ
ードである。The present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a first output circuit of a semiconductor integrated circuit of the present invention. This output circuit is
The structure is the same as that of the conventional example described in FIG. 4 except that one type depletion MOS transistor is added, and the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. As shown in FIG. 1, the N-type depletion MOS transistor 1 is connected between the output terminal 16 and a P-type enhancement MOS transistor 17 on the side of the power supply Vcc, and its gate is connected to the power supply Vcc and its P well is connected. They are connected to the ground G respectively. Reference numeral 19 is a parasitic diode connected to the output terminal 16 by the output of another semiconductor integrated circuit (not shown).
【0011】上記構成の出力回路は、次のように動作す
る。まず、出力回路の制御端子12に、動作を行なうこ
とを示すHの制御信号が入力された状態で、入力端子1
1に、図示しない半導体集積回路からHの信号が入力さ
れたとする。すると、NAND回路13の出力がLにな
ってゲートを介してP型エンハンスメントMOSトラン
ジスタ17をオンにし、N型ディプリーションMOSト
ランジスタ1も、ゲートに印加される電源電圧Vccでオ
ンする一方、AND回路14の出力はLになってN型エ
ンハンスメントMOSトランジスタ18をオフにするの
で、出力端子16から入力に対応したHの信号が出力さ
れる。ここで、N型ディプリーションMOSトランジス
タ1は、ゲート電圧がソース電圧と同一でもオンしてい
るので、出力端子16からVccの出力電圧レベルを得る
ことができる。つまり、従来例で述べたN型エンハンス
メントMOSトランジスタを直列接続した出力回路のよ
うに、トランジスタのゲート電圧を上げるための高価な
前段回路がなくとも、Vccの高出力電圧レベルを確保す
ることができる。The output circuit configured as described above operates as follows. First, in the state where the H control signal indicating that the operation is performed is input to the control terminal 12 of the output circuit, the input terminal 1
It is assumed that an H signal is input to 1 from a semiconductor integrated circuit (not shown). Then, the output of the NAND circuit 13 becomes L and the P-type enhancement MOS transistor 17 is turned on via the gate, and the N-type depletion MOS transistor 1 is also turned on at the power supply voltage Vcc applied to the gate, while the AND Since the output of the circuit 14 becomes L and the N-type enhancement MOS transistor 18 is turned off, the H signal corresponding to the input is output from the output terminal 16. Since the N-type depletion MOS transistor 1 is turned on even when the gate voltage is the same as the source voltage, the output voltage level of Vcc can be obtained from the output terminal 16. In other words, a high output voltage level of Vcc can be secured without an expensive front-end circuit for increasing the gate voltage of the transistor like the output circuit in which N-type enhancement MOS transistors described in the conventional example are connected in series. .
【0012】一方、入力端子11に、上記半導体集積回
路からLの信号が入力されると、逆にNAND回路13
の出力はHになってP型エンハンスメントMOSトラン
ジスタ17をオフにし、AND回路14の出力がHにな
ってN型エンハンスメントMOSトランジスタ18をオ
ンにするので、出力端子16から入力に対応したLの信
号が出力される。次に、制御端子12に非動作を示すL
の制御信号が入力された場合において、入力端子11に
Hの信号が入力されたとすると、NAND回路13の出
力がH、AND回路14の出力がLとなって、P型,N
型エンハンスメントMOSトランジスタ17,18が共
にオフとなり、他方、入力端子11にL信号が入力され
ても、NAND回路13の出力がH、AND回路14の
出力がLで、両トランジスタ17,18が共にオフとな
る。つまり、制御端子12にLの制御信号が入力される
と、出力端子16は、ハイインピーダンスの状態とな
る。On the other hand, when an L signal is input to the input terminal 11 from the semiconductor integrated circuit, the NAND circuit 13 is turned on the contrary.
Output becomes H to turn off the P-type enhancement MOS transistor 17, and the output of the AND circuit 14 becomes H to turn on the N-type enhancement MOS transistor 18, so that the L signal corresponding to the input from the output terminal 16 Is output. Next, the control terminal 12 has an L indicating non-operation.
If the H signal is input to the input terminal 11 when the control signal is input to the input terminal 11, the output of the NAND circuit 13 becomes H and the output of the AND circuit 14 becomes L, so that the P type, N
The type enhancement MOS transistors 17 and 18 are both turned off. On the other hand, even if the L signal is input to the input terminal 11, the output of the NAND circuit 13 is H, the output of the AND circuit 14 is L, and both transistors 17 and 18 are Turns off. That is, when the L control signal is input to the control terminal 12, the output terminal 16 is in a high impedance state.
【0013】また、P型エンハンスメントMOSトラン
ジスタ17がオンして、Hの信号が出力されていると
き、出力端子16に、外部からVcc以上の正電圧が印加
されたとする。すると、この印加された電圧値が、Vcc
とN型ディプリーションMOSトランジスタ1の閾値電
圧Vth(<0)の絶対値との和を超えるや否や、トランジ
スタ1のゲート電圧(Vcc)はソース電圧よりもVth以上
低くなるので、上記トランジスタ1はオフになり、出力
端子16から流入しようとする電流を遮断する。従っ
て、上記閾値電圧の絶対値 │Vth│を、他の半導体集
積回路により出力端子16とグランドGの間に存する寄
生ダイオード19の順方向電圧(略0.7V)以下に設定
すると、Vcc以上の正電圧が出力端子16に印加された
場合でも、出力回路への電流の流入を阻止することがで
きる。It is also assumed that a positive voltage of Vcc or more is externally applied to the output terminal 16 while the P-type enhancement MOS transistor 17 is turned on and the H signal is output. Then, the applied voltage value is Vcc
As soon as the sum of the absolute value of the threshold voltage Vth (<0) of the N-type depletion MOS transistor 1 is exceeded, the gate voltage (Vcc) of the transistor 1 becomes lower than the source voltage by Vth or more. Is turned off, and the current that is about to flow from the output terminal 16 is cut off. Therefore, if the absolute value | Vth | of the threshold voltage is set to be equal to or lower than the forward voltage (approximately 0.7V) of the parasitic diode 19 existing between the output terminal 16 and the ground G by another semiconductor integrated circuit, it is equal to or higher than Vcc. Even when a positive voltage is applied to the output terminal 16, it is possible to prevent the current from flowing into the output circuit.
【0014】図2は、本発明の半導体集積回路の第2の
出力回路の一例を示しており、この出力回路は、グラン
ドG側にP型ディプリーションMOSトランジスタを1
個追加した点を除いて、図4で述べた従来例を同じ構成
であり、同じ部材には同一番号を付して説明を省略す
る。上記P型ディプリーションMOSトランジスタ2
は、図2に示すように、出力端子16とグランドG側の
N型エンハンスメントMOSトランジスタ18との間に
接続され、そのゲートをグランドGに、その基板を電源
Vccに夫々接続している。なお、20は、出力端子16
に接続される図示しない他の半導体集積回路の出力によ
る寄生ダイオードである。FIG. 2 shows an example of a second output circuit of the semiconductor integrated circuit of the present invention. This output circuit has a P-type depletion MOS transistor on the ground G side.
The conventional example described in FIG. 4 has the same configuration except that the number is added, and the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The P-type depletion MOS transistor 2
2, is connected between the output terminal 16 and the N-type enhancement MOS transistor 18 on the side of the ground G, and has its gate connected to the ground G and its substrate connected to the power supply Vcc, respectively. In addition, 20 is an output terminal 16
It is a parasitic diode due to the output of another semiconductor integrated circuit (not shown) connected to.
【0015】上記構成の出力回路は、次のように動作す
る。まず、出力回路の制御端子12に、動作をしめすH
の制御信号が入力された場合、入力端子11に、図示し
ない半導体集積回路からHの信号が入力されたとする。
すると、NAND回路13の出力がLになってゲートを
介してP型エンハンスメントMOSトランジスタ17を
オンにする一方、AND回路14の出力はLになってN
型エンハンスメントMOSトランジスタ18をオフにす
るので、出力端子16から入力に対応したHの信号が出
力される。一方、入力端子11に、上記半導体集積回路
からL信号が入力されると、逆にNAND回路13の出
力はHになってP型エンハンスメントMOSトランジス
タ17をオフにし、AND回路14の出力がHになって
N型エンハンスメントMOSトランジスタ18をオンに
し、P型ディプリーションMOSトランジスタ2は、ゲ
ート電圧がソース(グランド側)電圧と同一でもオンして
いるので、出力端子16から少なくともグランドGレベ
ルの入力に対応したLの信号を得ることができる。つま
り、トランジスタ2のゲート電圧を調整するための高価
な前段回路を別途要さずに、グランドGの低出力電圧レ
ベルを確保することができる。The output circuit configured as described above operates as follows. First, at the control terminal 12 of the output circuit, H
When the control signal is input, it is assumed that the H signal is input to the input terminal 11 from a semiconductor integrated circuit (not shown).
Then, the output of the NAND circuit 13 becomes L and turns on the P-type enhancement MOS transistor 17 via the gate, while the output of the AND circuit 14 becomes L and becomes N.
Since the type enhancement MOS transistor 18 is turned off, the H signal corresponding to the input is output from the output terminal 16. On the other hand, when an L signal is input to the input terminal 11 from the semiconductor integrated circuit, the output of the NAND circuit 13 becomes H, the P-type enhancement MOS transistor 17 is turned off, and the output of the AND circuit 14 becomes H. Then, the N-type enhancement MOS transistor 18 is turned on, and the P-type depletion MOS transistor 2 is turned on even when the gate voltage is the same as the source (ground side) voltage, so that at least the ground G level input from the output terminal 16 is made. It is possible to obtain an L signal corresponding to. That is, the low output voltage level of the ground G can be secured without separately requiring an expensive pre-stage circuit for adjusting the gate voltage of the transistor 2.
【0016】次に、制御端子12に非動作を示すLの制
御信号が入力された場合は、図1の実施で述べたと同様
に、H,Lの信号のいずれが入力端子11に入力されて
も、両トランジスタ17,18が共にオフとなり、出力
端子16は、ハイインピーダンスの状態となる。また、
N型エンハンスメントMOSトランジスタ18がオンし
て、Lの信号が出力されているとき、出力端子16に、
外部からVcc以上の負電圧が印加されたとする。する
と、この印加された電圧値が、VccとP型ディプリーシ
ョンMOSトランジスタ2の閾値電圧Vth(>0)との和
を超えるや否や、トランジスタ2のゲート電圧(G)はソ
ース電圧よりもVth以上高くなるので、上記トランジス
タ2はオフになり、出力端子16から流入しようとする
電流を遮断する。従って、上記閾値電圧Vthを、他の半
導体集積回路により出力端子とグランドの間に存する寄
生ダイオード20の順方向電圧以下に設定すると、Vcc
以上の電圧の負側が出力端子16に印加された場合で
も、出力回路への電流の流入を阻止することができる。Next, when an L control signal indicating non-operation is input to the control terminal 12, either the H or L signal is input to the input terminal 11 as described in the embodiment of FIG. Both transistors 17 and 18 are turned off, and the output terminal 16 is in a high impedance state. Also,
When the N-type enhancement MOS transistor 18 is turned on and the L signal is output,
It is assumed that a negative voltage of Vcc or more is applied from the outside. Then, as soon as the applied voltage value exceeds the sum of Vcc and the threshold voltage Vth (> 0) of the P-type depletion MOS transistor 2, the gate voltage (G) of the transistor 2 is higher than the source voltage by Vth. Since it becomes higher than the above, the transistor 2 is turned off, and the current flowing from the output terminal 16 is shut off. Therefore, when the threshold voltage Vth is set to be equal to or lower than the forward voltage of the parasitic diode 20 existing between the output terminal and the ground by another semiconductor integrated circuit, Vcc
Even when the negative side of the above voltage is applied to the output terminal 16, it is possible to prevent the current from flowing into the output circuit.
【0017】図3は、本発明の半導体集積回路の第3の
出力回路を示しており、この出力回路は、N型ディプリ
ーションMOSトランジスタ1を有する図1と同じ出力
回路において、出力端子16とN型エンハンスメントM
OSトランジスタ18との間に、図2と同じP型ディプ
リーションMOSトランジスタ2を接続したものであ
る。したがって、図1,図2で述べたと同様、半導体集
積回路(図示せず)の出力信号がHのときは、電源Vcc側
のP型エンハンスメントMOSトランジスタ17がオン
してH信号が、上記出力信号がLのときは、グランド側
のN型エンハンスメントMOSトランジスタ18がオン
してLの信号が夫々出力端子16から出力される。ま
た、N型とP型ディプリーションMOSトランジスタ
1,2は、図1,図2で既述の如く、外部から出力端子1
6に大振幅の電圧が印加された場合の電流の流入を遮断
するので、簡素かつ安価な構成でもって、出力端子16
にVcc以上の正負いずれの電圧信号が加わっても、出力
端子16から出力回路への電流の流入を確実に阻止でき
る。FIG. 3 shows a third output circuit of the semiconductor integrated circuit of the present invention. This output circuit is the same output circuit as that of FIG. 1 having the N-type depletion MOS transistor 1, but has an output terminal 16 And N-type enhancement M
The same P-type depletion MOS transistor 2 as in FIG. 2 is connected between the OS transistor 18 and the OS transistor 18. Therefore, as described with reference to FIG. 1 and FIG. 2, when the output signal of the semiconductor integrated circuit (not shown) is H, the P-type enhancement MOS transistor 17 on the power supply Vcc side is turned on and the H signal becomes the above output signal. When L is L, the N-type enhancement MOS transistor 18 on the ground side is turned on, and L signals are output from the output terminals 16, respectively. Further, the N-type and P-type depletion MOS transistors 1 and 2 are connected to the output terminal 1 from the outside, as already described in FIGS.
Since the inflow of the current when a large amplitude voltage is applied to 6 is cut off, the output terminal 16 is simple and inexpensive.
Regardless of whether a positive or negative voltage signal of Vcc or more is applied to, the inflow of current from the output terminal 16 to the output circuit can be reliably prevented.
【0018】尚、複数の半導体集積回路でシステムを構
成する場合、一般に、電源VccまたはグランドGのいず
れか一方を基準レベルにするので、出力端子16には、
Vcc以上の高電圧か,G以下の低電圧のいずれかしか印
加されないので、図1または図2のいずれかの対策で十
分である。N型,P型ディプリーションMOSトランジ
スタ1,2の製作には、マスクを1枚ずつ追加する必要
があるため、図3の対策は、システムが複雑な場合だけ
に採用すべきである。なお、図3の実施例によれば、対
策の万全を期すことができるのは勿論である。When a system is composed of a plurality of semiconductor integrated circuits, generally, either the power supply Vcc or the ground G is set to the reference level, so that the output terminal 16 is
Since either a high voltage of Vcc or higher or a low voltage of G or lower is applied, the measure of either FIG. 1 or FIG. 2 is sufficient. Since it is necessary to add masks one by one to manufacture the N-type and P-type depletion MOS transistors 1 and 2, the measure of FIG. 3 should be adopted only when the system is complicated. Incidentally, according to the embodiment shown in FIG. 3, it is a matter of course that all the measures can be taken.
【0019】[0019]
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
半導体集積回路の第1の出力回路は、出力端子と電源と
の間にP型エンハンスメントMOSトランジスタを、出
力端子とグランドとの間にN型エンハンスメントMOS
トランジスタを夫々接続し、P型およびN型エンハンス
メントMOSトランジスタのゲートに、信号を夫々入力
するものにおいて、上記出力端子とP型エンハンスメン
トMOSトランジスタとの間に、N型ディプリーション
MOSトランジスタを接続しているので、出力端子に電
源電圧以上の正の電圧信号が印加されても、外部からの
電流の流入を阻止できて、簡素かつ安価な構成でもっ
て、異なる電圧振幅の出力信号をもつ複数の半導体集積
回路を互いに接続することができる。As is apparent from the above description, in the first output circuit of the semiconductor integrated circuit of the present invention, a P-type enhancement MOS transistor is provided between the output terminal and the power supply, and a P-type enhancement MOS transistor is provided between the output terminal and the ground. N-type enhancement MOS
In the case of connecting the transistors to each other and inputting signals to the gates of the P-type and N-type enhancement MOS transistors, respectively, an N-type depletion MOS transistor is connected between the output terminal and the P-type enhancement MOS transistor. Therefore, even if a positive voltage signal higher than the power supply voltage is applied to the output terminal, it is possible to block the inflow of current from the outside, and with a simple and inexpensive configuration, there are multiple output signals with different voltage amplitudes. The semiconductor integrated circuits can be connected to each other.
【0020】また、本発明の第2の出力回路は、上記第
1の出力回路のN型ディプリーションMOSトランジス
タを接続するのに代えて、出力端子とN型エンハンスメ
ントMOSトランジスタとの間にP型ディプリーション
MOSトランジスタを接続しているので、出力端子に電
源電圧以上の負の電圧信号が印加されても、外部からの
電流の流入を阻止できて、簡素かつ安価な構成でもっ
て、異なる電圧振幅の出力信号をもつ複数の半導体集積
回路を互いに接続することができる。さらに、本発明の
第3の出力回路は、N型ディプリーションMOSトラン
ジスタを有する上記第1の出力回路に追加して、出力端
子とN型エンハンスメントMOSトランジスタとの間に
P型ディプリーションMOSトランジスタを接続してい
るので、複雑なシステムにおいて、出力端子に電源電圧
以上の正負いずれの電圧信号が印加されても、外部から
の電流の流入をより確実に阻止できて、異なる電圧振幅
の出力信号をもつ複数の半導体集積回路を互いにより確
実に接続することができる。In the second output circuit of the present invention, instead of connecting the N-type depletion MOS transistor of the first output circuit, a P-channel is provided between the output terminal and the N-type enhancement MOS transistor. Since a type depletion MOS transistor is connected, even if a negative voltage signal higher than the power supply voltage is applied to the output terminal, the inflow of current from the outside can be blocked, and the configuration is simple and inexpensive. A plurality of semiconductor integrated circuits having output signals of voltage amplitude can be connected to each other. Furthermore, a third output circuit of the present invention is added to the first output circuit having an N-type depletion MOS transistor, and a P-type depletion MOS transistor is provided between the output terminal and the N-type enhancement MOS transistor. Since a transistor is connected, even if a positive or negative voltage signal higher than the power supply voltage is applied to the output terminal in a complicated system, the inflow of current from the outside can be blocked more reliably, and the output with different voltage amplitudes can be output. A plurality of semiconductor integrated circuits having signals can be connected to each other more reliably.
【図1】 本発明の半導体集積回路の第1の出力回路の
一実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a first output circuit of a semiconductor integrated circuit of the present invention.
【図2】 本発明の第2の出力回路を示す回路図であ
る。FIG. 2 is a circuit diagram showing a second output circuit of the present invention.
【図3】 本発明の第3の出力回路を示す回路図であ
る。FIG. 3 is a circuit diagram showing a third output circuit of the present invention.
【図4】 従来の半導体集積回路の出力回路を示す回路
図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing an output circuit of a conventional semiconductor integrated circuit.
1…N型ディプリーションMOSトランジスタ、2…P
型ディプリーションMOSトランジスタ、11…入力端
子、12…制御端子、13…NAND回路、14…AN
D回路、15…インバータ、16…出力端子、17…P
型エンハンスメントMOSトランジスタ、18…N型エ
ンハンスメントMOSトランジスタ。1 ... N-type depletion MOS transistor, 2 ... P
Type depletion MOS transistor, 11 ... Input terminal, 12 ... Control terminal, 13 ... NAND circuit, 14 ... AN
D circuit, 15 ... Inverter, 16 ... Output terminal, 17 ... P
Type enhancement MOS transistor, 18 ... N type enhancement MOS transistor.
Claims (3)
メントMOSトランジスタを接続し、上記出力端子とグ
ランドとの間にN型エンハンスメントMOSトランジス
タを接続するとともに、上記P型およびN型エンハンス
メントMOSトランジスタのゲートに、信号が夫々入力
される半導体集積回路の出力回路において、 上記出力端子とP型エンハンスメントMOSトランジス
タとの間にN型ディプリーションMOSトランジスタを
接続したことを特徴とする半導体集積回路の出力回路。1. A P-type enhancement MOS transistor is connected between an output terminal and a power supply, an N-type enhancement MOS transistor is connected between the output terminal and a ground, and the P-type and N-type enhancement MOS transistors are also connected. In the output circuit of the semiconductor integrated circuit in which signals are respectively input to the gates of the N-type depletion MOS transistor, the N-type depletion MOS transistor is connected between the output terminal and the P-type enhancement MOS transistor. Output circuit.
メントMOSトランジスタを接続し、上記出力端子とグ
ランドとの間にN型エンハンスメントMOSトランジス
タを接続するとともに、上記P型およびN型エンハンス
メントMOSトランジスタのゲートに、信号が夫々入力
される半導体集積回路の出力回路において、 上記出力端子とN型エンハンスメントMOSトランジス
タとの間にP型ディプリーションMOSトランジスタを
接続したことを特徴とする半導体集積回路の出力回路。2. A P-type enhancement MOS transistor is connected between an output terminal and a power source, an N-type enhancement MOS transistor is connected between the output terminal and a ground, and the P-type and N-type enhancement MOS transistors are connected. In the output circuit of the semiconductor integrated circuit in which signals are respectively inputted to the gates of the P-type depletion MOS transistor, the P-type depletion MOS transistor is connected between the output terminal and the N-type enhancement MOS transistor. Output circuit.
メントMOSトランジスタを接続し、上記出力端子とグ
ランドとの間にN型エンハンスメントMOSトランジス
タを接続するとともに、上記P型およびN型エンハンス
メントMOSトランジスタのゲートに、信号が夫々入力
される半導体集積回路の出力回路において、 上記出力端子とP型エンハンスメントMOSトランジス
タとの間にN型ディプリーションMOSトランジスタを
接続し、かつ、上記出力端子とN型エンハンスメントM
OSトランジスタとの間にP型ディプリーションMOS
トランジスタを接続したことを特徴とする半導体集積回
路の出力回路。3. A P-type enhancement MOS transistor is connected between the output terminal and the power supply, an N-type enhancement MOS transistor is connected between the output terminal and the ground, and the P-type and N-type enhancement MOS transistors are connected. In an output circuit of a semiconductor integrated circuit in which signals are respectively input to the gates of the N-type depletion MOS transistor, the N-type depletion MOS transistor is connected between the output terminal and the P-type enhancement MOS transistor, and the output terminal and the N-type depletion MOS transistor are connected. Enhancement M
P-type depletion MOS between OS transistor
An output circuit of a semiconductor integrated circuit characterized by connecting a transistor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5026604A JPH06244710A (en) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | Outputting circuit for semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5026604A JPH06244710A (en) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | Outputting circuit for semiconductor integrated circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06244710A true JPH06244710A (en) | 1994-09-02 |
Family
ID=12198120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5026604A Pending JPH06244710A (en) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | Outputting circuit for semiconductor integrated circuit |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06244710A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002135104A (en) * | 2000-10-30 | 2002-05-10 | Hitachi Ltd | Output circuit and input circuit |
JP2004023402A (en) * | 2002-06-14 | 2004-01-22 | Ricoh Co Ltd | Io cell circuit |
JP2008148101A (en) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Sony Corp | Output circuit for bus |
-
1993
- 1993-02-16 JP JP5026604A patent/JPH06244710A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002135104A (en) * | 2000-10-30 | 2002-05-10 | Hitachi Ltd | Output circuit and input circuit |
JP2004023402A (en) * | 2002-06-14 | 2004-01-22 | Ricoh Co Ltd | Io cell circuit |
JP2008148101A (en) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Sony Corp | Output circuit for bus |
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