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JP2004072434A - Data output circuit and integrated circuit having the same - Google Patents

Data output circuit and integrated circuit having the same Download PDF

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JP2004072434A
JP2004072434A JP2002229234A JP2002229234A JP2004072434A JP 2004072434 A JP2004072434 A JP 2004072434A JP 2002229234 A JP2002229234 A JP 2002229234A JP 2002229234 A JP2002229234 A JP 2002229234A JP 2004072434 A JP2004072434 A JP 2004072434A
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power supply
circuit
data output
channel mos
turned
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Kiyotoshi Shirai
白井 聖敏
Toru Ehata
江畑 徹
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a data output circuit having increased reliability of operation and an integrated circuit having the same. <P>SOLUTION: The data output circuit contains an inverter IV1 activated by elevating a power voltage VDL for a logic circuit and a level shifter LS1; and inverters IV3, IV4 activated by elevating power voltages VDH for the data output circuit and buffering data supplied from the level shifter LS1 for external output, and an N channel MOS transistor NT3, and is provided with a reset circuit RS fixing the potential of a wiring node L3 until the power voltage VDL exceeds the specified value after the power supply for the logic circuit is turned on when a power supply for the data output circuit is turned on prior to a power supply for the logic circuit. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データを出力するデータ出力回路とそれを備えた集積回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図2は、従来の情報処理装置の構成を示すブロック図である。図2に示される情報処理装置では、複数の集積回路(IC)1〜3がバス4により相互接続され、さらにバス4にはバス4の電位を監視するモニタ5が接続される。また、バス4にはプルアップ抵抗7を介して電源ノードが接続される。
【0003】
上記のような構成を有する情報処理装置では、バス4の電位がプルアップ抵抗7により常時ハイレベルに吊り上げられ、いずれかのIC1〜3よりロウレベルのデータが出力された場合においてバス4の電位が降下する。ここで、モニタ5はバス4の該電位降下を検知して、予め決められた動作を実行する。
【0004】
図3は、図2に示されたIC1の構成を示す図である。なお、図2に示されたIC2,3はIC1と同様な構成を有する。図3に示されるように、IC1はロジック回路9と、ロジック回路9に隣接するよう配設されロジック回路9で生成されたデータを外部出力する複数のデータ出力回路10とを含む。
【0005】
ここで、近年のIC1〜3においては、消費電力及びノイズを低減するため電源が複数に分離され、データ出力回路10にはしばしばレベルシフタが内蔵される。このとき例えば、該レベルシフタを有すると共に、出力ノードがNチャネルMOSトランジスタを介して接地ノードに接続されたいわゆるNチャネルオープンドレインのデータ出力回路10では、該IC1〜3がオフ状態からオン状態に遷移する際における電源投入順が問題となる場合がある。
【0006】
すなわち、上記においてデータ出力回路10へ高い電圧を供給する電源がオンされた後に、IC1内部のロジック回路9へ相対的に低い電圧を供給する電源がオンされた場合には、該ロジック回路9における電圧が上昇するまでの間にデータ出力回路10が誤ってロウレベルのデータを出力してしまう可能性があるという問題がある。
【0007】
以下において、該誤動作について詳しく説明する。図4は、図3に示されたデータ出力回路10の構成を示す回路図である。図4に示されるように、従来のデータ出力回路10は、レベルシフタLS1とインバータIV1,IV3,IV4とNチャネルMOSトランジスタNT3及び配線ノードL3〜L5を備え、レベルシフタLS1はインバータIV2とNチャネルMOSトランジスタNT1,NT2、PチャネルMOSトランジスタPT1〜PT4及び配線ノードL1,L2を含む。
【0008】
なお、インバータIV1,IV2はロジック回路9用の電源電圧VDLと接地電圧との間で動作し、インバータIV3,IV4はデータ出力回路10用の電源電圧VDHと接地電圧との間で動作する。また、レベルシフタLS1は電源電圧VDHと接地電圧との間で動作する。
【0009】
上記のような構成を有するデータ出力回路10では、ロジック回路9において生成された信号SinがインバータIV1へ入力され、レベルシフタLS1においてレベル変換された後にNチャネルMOSトランジスタNT3のゲートへ供給される。ここで、該ゲートへ供給された電圧に応じて、NチャネルMOSトランジスタNT3のドレインからICの外へ信号SOUTが出力される。
【0010】
上記のデータ出力回路10において、ロジック回路9用の電源がオフするとき、配線ノードL1,L2の電位はロウレベルとなる。ここで、データ出力回路10用の電源電圧VDHが接地レベルに近い状態であるときに、データ出力回路10用の電源がロジック回路9用の電源よりも先にオンすると、レベルシフタLS1の出力は不安定なものとなり、PチャネルMOSトランジスタPT1,PT2がオンして出力ノード(配線ノードL3)の電位がインバータIV3のしきい値を超えることがある。
【0011】
このような場合には、配線ノードL4の電位はロウレベルとなり、配線ノードN5の電位はハイレベルとなるため、NチャネルMOSトランジスタNT3のゲートにハイレベルの電圧が供給されオンする。従って、このときデータ出力回路10からはロウレベルの信号SOUTが誤って出力されてしまうことになる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題を解消するためになされたもので、動作の信頼性が高められたデータ出力回路とそれを備えた集積回路を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、第一の電源がオンされることにより活性化され、入力されたデータをバッファリングする第一の内部回路と、第一の電源と異なる第二の電源がオンされることにより活性化され、第一の内部回路によりバッファリングされたデータをバッファリングして外部へ出力する第二の内部回路とを含むデータ出力回路であって、第二の電源が第一の電源より先にオンされた場合には、第一の電源がオンされてから第一の電源より供給される電圧が所定値を超えるまでの間、第二の内部回路へ所定の信号を供給するクランプ手段を備えたことを特徴とするデータ出力回路を提供することにより達成される。
【0014】
このような手段によれば、第二の電源がオンすることによって第二の内部回路が活性化されても第一の内部回路の動作が安定していない場合には、第一の内部回路の動作が安定するまでの間、クランプ手段が第二の内部回路へ所定の信号を供給するため、第二の電源が第一の電源より先に投入された場合においても、第二の内部回路から誤った外部出力がなされることが回避される。
【0015】
ここで、例えば第一の内部回路は、入力されたデータの信号レベルを変換して第二の内部回路へ供給するレベルシフタを含むものとされ、第二の内部回路は、ゲートに供給された電圧に応じてドレインよりデータを外部へ出力するトランジスタを含むものが考えられる。
【0016】
また、上記作用は第一及び第二の電源を投入する際に、データ出力回路自身によって奏されることが好ましいため、クランプ手段は、第一の電源及び第二の電源のみにより駆動されるものとされる。
【0017】
また、本発明の目的は、論理演算を実行するロジック回路と、ロジック回路を駆動する第一の電源がオンされることにより活性化され、ロジック回路から入力されたデータをバッファリングする第一の内部回路と、第一の電源と異なる第二の電源がオンされることにより活性化され、第一の内部回路によりバッファリングされたデータをバッファリングして外部へ出力する第二の内部回路とを含む集積回路であって、第二の電源が第一の電源より先にオンされた場合には、第一の電源がオンされてから第一の電源より供給される電圧が所定値を超えるまでの間、第二の内部回路へ所定の信号を供給するクランプ手段を備えたことを特徴とする集積回路を提供することにより達成される。
【0018】
このような手段によれば、第二の電源がオンすることによって第二の内部回路が活性化されても第一の内部回路の動作が安定していない場合には、第一の内部回路の動作が安定するまでの間、クランプ手段が第二の内部回路へ所定の信号を供給するため、第二の電源が第一の電源より先に投入された場合においても、集積回路から誤った外部出力がなされることが回避される。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下において、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【0020】
図1は、本発明の実施の形態に係るデータ出力回路20の構成を示す回路図である。なお、本データ出力回路20は、図3に示されたデータ出力回路10と同様に、例えばロジック回路9と共に集積回路1に内蔵され、集積回路1の外部とロジック回路9との間においてデータを受け渡す。
【0021】
図1に示されるように、本実施の形態に係るデータ出力回路20は、レベルシフタLS1とリセット回路RS、インバータIV1,IV3,IV4、NチャネルMOSトランジスタNT3及び配線ノードL3〜L5を備え、レベルシフタLS1はインバータIV2とNチャネルMOSトランジスタNT1,NT2、PチャネルMOSトランジスタPT1〜PT4及び配線ノードL1,L2を含む。
【0022】
また、リセット回路RSはオン/オフ制御部RS1とオン時間制御部RS3、及びNチャネルMOSトランジスタNT4を含み、オン時間制御部RS3はNチャネルMOSトランジスタNT8とPチャネルMOSトランジスタPT10〜PT12を含む。
【0023】
また、オン/オフ制御部RS1はバッファ回路RS2とNチャネルMOSトランジスタNT5,NT7、及びPチャネルMOSトランジスタPT5〜PT7を含む。さらに、バッファ回路RS2はNチャネルMOSトランジスタNT6とPチャネルMOSトランジスタPT8,PT9を含む。なお、バッファ回路RS2に含まれるNチャネルMOSトランジスタNT6とPチャネルMOSトランジスタPT8,PT9のしきい値は、リセット回路RSを構成する他のトランジスタのしきい値に比して低い値とされる。
【0024】
ここで、配線ノードL3と接地ノードとの間にはNチャネルMOSトランジスタNT4が接続され、NチャネルMOSトランジスタNT4のゲートにはオン/オフ制御部RS1が接続される。また、オン/オフ制御部RS1に含まれたNチャネルMOSトランジスタNT7のゲートにはオン時間制御部RS3が接続される。
【0025】
また、オン/オフ制御部RS1に含まれたNチャネルMOSトランジスタNT5及びPチャネルMOSトランジスタPT5〜PT7は縦続接続され、NチャネルMOSトランジスタNT5とPチャネルMOSトランジスタPT7とが接続される中間ノードがNチャネルMOSトランジスタNT4のゲートに接続される。
【0026】
ここで、NチャネルMOSトランジスタNT5及びPチャネルMOSトランジスタPT6,PT7のゲートにはロジック回路用の電源電圧が供給され、PチャネルMOSトランジスタPT5のソースにはデータ出力用の電源電圧VDHが供給される。また、PチャネルMOSトランジスタPT5のゲートはNチャネルMOSトランジスタNT7のドレインに接続される。
【0027】
一方、バッファ回路RS2に含まれたNチャネルMOSトランジスタNT6とPチャネルMOSトランジスタPT8,PT9は縦続接続され、NチャネルMOSトランジスタNT6とPチャネルMOSトランジスタPT8,PT9のゲートはそれぞれNチャネルMOSトランジスタNT4のゲートに接続される。また、PチャネルMOSトランジスタPT8のソースには電源電圧VDHが供給され、NチャネルMOSトランジスタNT6とPチャネルMOSトランジスタPT9とが接続される中間ノードがNチャネルMOSトランジスタNT7のドレインに接続される。
【0028】
また、オン時間制御部RS3に含まれたNチャネルMOSトランジスタNT8とPチャネルMOSトランジスタPT10〜PT12は縦続接続され、NチャネルMOSトランジスタNT8とPチャネルMOSトランジスタPT12とが接続される中間ノードがNチャネルMOSトランジスタNT7のゲートに接続される。さらに、PチャネルMOSトランジスタPT10,PT11はそれぞれダイオード接続されると共に、PチャネルMOSトランジスタPT10のソースには電源電圧VDHが供給され、NチャネルMOSトランジスタNT8及びPチャネルMOSトランジスタPT12のゲートには共に電源電圧VDLが供給される。
【0029】
上記のような構成を有するデータ出力回路20においては、まずデータ出力回路20用の電源が投入されて電源電圧VDHが先に上昇し始めたとき、ロジック回路用の電源電圧VDLが十分上昇するまでの起動時間において、リセット回路RSによりレベルシフタLS1の出力ノード(配線ノードL3)がロウレベルに固定される。
【0030】
これより、該起動時間においてはインバータIV3,IV4及びNチャネルMOSトランジスタNT3の動作が安定すると共に、データ出力回路20の出力ノードはハイインピーダンス状態とされるため、データ出力回路20の誤動作が回避される。
【0031】
以下において、図1に示された本実施の形態に係るデータ出力回路20の動作を詳しく説明する。
【0032】
オン/オフ制御部RS1はNチャネルMOSトランジスタNT4のオン/オフを制御し、オン時間制御部RS3はNチャネルMOSトランジスタNT4がオン状態となる時間を制御する。
【0033】
ここで、データ出力回路20用の電源が先に投入されて電源電圧VDHが上昇すると共に、ロジック回路用の電源電圧VDLは接地レベルに近い場合を考える。このとき、オン時間制御部RS3における出力ノード(配線ノードL9)の電位は、PチャネルMOSトランジスタPT10,PT11のしきい値電圧をVthとすると電源電圧VDHから2Vth以上低い電圧とされる。
【0034】
なお、電源電圧VDLのレベルが上昇してNチャネルMOSトランジスタNT8がオンしたとき、配線ノードL9の電位を十分にロウレベルへ引き下げる必要があるため、電源電圧VDHを供給するノードと配線ノード9との間におけるインピーダンスは高い方が好ましい。また、電源電圧VDLが上昇した際にPチャネルMOSトランジスタPT10からNチャネルMOSトランジスタNT8を介して接地ノードまで貫通するリーク電流を低く抑える必要もある。これらのことから、オン時間制御部RS3においては二つのPチャネルMOSトランジスタPT10,PT11が縦続接続される。
【0035】
本実施の形態に係るデータ出力回路20では、電源電圧VDHが上昇するとオン時間制御部RS3によりNチャネルMOSトランジスタNT7がオンされて配線ノードL8はロウレベルとなるため、PチャネルMOSトランジスタPT5がオンする。また、電源電圧VDLが十分上昇するまでの間においてはPチャネルMOSトランジスタPT6,PT7がオンすることから、PチャネルMOSトランジスタPT5〜PT7を介して配線ノードL7へ電源電圧VDHが供給される。これより、電源電圧VDLが十分上昇するまでの間においては、NチャネルMOSトランジスタNT4がオンし、配線ノードL3の電位がロウレベルに固定される。
【0036】
次に、電源電圧VDLが上昇するにつれてNチャネルMOSトランジスタNT5はオン状態へ遷移すると共に、PチャネルMOSトランジスタPT6,PT7のオン抵抗が上昇する。従って、電源電圧VDLの上昇期間においては、配線ノードL7の電位がNチャネルMOSトランジスタNT5及びPチャネルMOSトランジスタPT5〜PT7により分割された電源電圧VDHの分圧とされ、かかる分圧がPチャネルMOSトランジスタPT8,PT9及びNチャネルMOSトランジスタNT6のゲートに供給される。
【0037】
そして、電源電圧VDLが十分上昇すると、NチャネルMOSトランジスタNT8がオンするため、配線ノードL9の電位がロウレベルとなる。これより、NチャネルMOSトランジスタNT7がオフし、配線ノードL8の電位はロウレベルからハイレベルへ遷移する。従ってPチャネルMOSトランジスタPT5が完全にオフする。このとき、電源電圧VDLが十分上昇することによりNチャネルMOSトランジスタNT5が完全にオンするため、NチャネルMOSトランジスタNT4は完全にオフする。
【0038】
以上より、リセット回路RSはデータ出力回路20用の電源が先にオンして電源電圧VDHが上昇し、その後ロジック回路用の電源がオンすることによって電源電圧VDLが上昇する際、電源電圧VDLが十分上昇するまでの間において配線ノードL3の電位をロウレベルにクランプ(固定)することによってデータ出力回路20の出力をハイインピーダンス状態にすると共に、電源電圧VDLが十分上昇してからはデータの出力動作に影響を与えないものとされる。
【0039】
なお、NチャネルMOSトランジスタNT4のしきい値が、インバータIV3を構成するNチャネルMOSトランジスタのしきい値と同じ大きさとされる場合には、電源電圧VDHが上昇してインバータIV3が動作し始めるタイミングにおいてNチャネルMOSトランジスタNT4がオンして配線ノードL3の電位がロウレベルにクランプされるため、電源電圧VDHの上昇時においてもデータ出力回路20の誤動作が有効に回避される。
【0040】
また、NチャネルMOSトランジスタNT4は、十分に高い耐圧を有するものとすれば、インバータIV3を構成するNチャネルMOSトランジスタのしきい値よりも低いしきい値を有するものであるのが望ましい。電源電圧VDHが上昇し始めた後の早い段階においてリセット回路RSを動作させ、配線ノードL3の電位を早期にロウレベルにクランプすることにより、データ出力回路20の動作の信頼性をより高めることができるためである。
【0041】
以上より、本発明の実施の形態に係るデータ出力回路20とそれを備えた集積回路によれば、データ出力回路20用の電源が先にオンされた場合に生じるデータ出力回路20の誤動作を簡易な構成により回避することができ、データ出力回路20あるいはそれを備えた集積回路における動作の信頼性を高めることができる。
【0042】
なお、集積回路によるデータ出力動作の信頼性を高めるためには、該集積回路に内蔵されるロジック回路の中に上記リセット回路RSに対応するクランプ回路を設けることや、該集積回路の外部に誤動作を回避するための制御回路を設けることなども考えられるが、いずれの場合も全体として回路規模及びコストが増大する。これに対し、本発明の実施の形態に係るデータ出力回路20は、誤動作を防止するためのリセット回路RSを内蔵するため、集積回路あるいは該集積回路を使用したシステム全体の回路規模及びコストの増大が回避される。
【0043】
【発明の効果】
本発明に係るデータ出力回路及びそれを備えた集積回路によれば、第二の電源が第一の電源より先に投入された場合においても、第二の内部回路から誤った外部出力がなされることが回避されるため、データ出力動作の信頼性を高めることができる。
【0044】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るデータ出力回路の構成を示す回路図である。
【図2】従来の情報処理装置の構成を示すブロック図である。
【図3】図2に示された集積回路(IC)の構成を示す図である。
【図4】図3に示されたデータ出力回路の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
1〜3 集積回路(IC)、4 バス、5 モニタ、7 プルアップ抵抗、9 ロジック回路、10,20 データ出力回路(OC)、LS1 レベルシフタ、RS リセット回路、RS1 オン/オフ制御部、RS2 バッファ回路、RS3 オン時間制御部、IV1〜IV4 インバータ、NT1〜NT8 NチャネルMOSトランジスタ、PT1〜PT12 PチャネルMOSトランジスタ、L1〜L9 配線ノード。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a data output circuit for outputting data and an integrated circuit including the same.
[0002]
[Prior art]
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional information processing apparatus. In the information processing apparatus shown in FIG. 2, a plurality of integrated circuits (ICs) 1 to 3 are interconnected by a bus 4, and a monitor 5 for monitoring the potential of the bus 4 is connected to the bus 4. A power supply node is connected to the bus 4 via a pull-up resistor 7.
[0003]
In the information processing apparatus having the above-described configuration, the potential of the bus 4 is constantly raised to the high level by the pull-up resistor 7 and the potential of the bus 4 is lowered when any of the ICs 1 to 3 outputs low-level data. Descend. Here, the monitor 5 detects the potential drop of the bus 4 and executes a predetermined operation.
[0004]
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the IC 1 shown in FIG. IC2 and IC3 shown in FIG. 2 have the same configuration as IC1. As shown in FIG. 3, the IC 1 includes a logic circuit 9 and a plurality of data output circuits 10 arranged adjacent to the logic circuit 9 and externally outputting data generated by the logic circuit 9.
[0005]
Here, in recent ICs 1 to 3, a power supply is separated into a plurality of power supplies to reduce power consumption and noise, and a level shifter is often built in the data output circuit 10. At this time, for example, in the so-called N-channel open-drain data output circuit 10 having the level shifter and the output node connected to the ground node via the N-channel MOS transistor, the ICs 1 to 3 transition from the off state to the on state. In some cases, the order in which power is turned on at the time of operation may be a problem.
[0006]
That is, if the power supply for supplying a relatively low voltage to the logic circuit 9 inside the IC 1 is turned on after the power supply for supplying a high voltage to the data output circuit 10 is turned on in the above, the logic circuit 9 There is a problem that the data output circuit 10 may erroneously output low-level data before the voltage rises.
[0007]
Hereinafter, the malfunction will be described in detail. FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of data output circuit 10 shown in FIG. As shown in FIG. 4, the conventional data output circuit 10 includes a level shifter LS1, inverters IV1, IV3, IV4, N-channel MOS transistors NT3, and wiring nodes L3 to L5. The level shifter LS1 includes an inverter IV2, an N-channel MOS transistor NT1, NT2, P-channel MOS transistors PT1 to PT4 and wiring nodes L1, L2.
[0008]
Inverters IV1 and IV2 operate between power supply voltage VDL for logic circuit 9 and the ground voltage, and inverters IV3 and IV4 operate between power supply voltage VDH for data output circuit 10 and the ground voltage. The level shifter LS1 operates between the power supply voltage VDH and the ground voltage.
[0009]
In the data output circuit 10 having the above-described configuration, the signal Sin generated in the logic circuit 9 is input to the inverter IV1 and level-converted by the level shifter LS1, and then supplied to the gate of the N-channel MOS transistor NT3. Here, a signal SOUT is output from the drain of the N-channel MOS transistor NT3 to the outside of the IC according to the voltage supplied to the gate.
[0010]
In the data output circuit 10, when the power supply for the logic circuit 9 is turned off, the potentials of the wiring nodes L1 and L2 become low level. Here, if the power supply for the data output circuit 10 is turned on before the power supply for the logic circuit 9 while the power supply voltage VDH for the data output circuit 10 is close to the ground level, the output of the level shifter LS1 will be disabled. As a result, the P-channel MOS transistors PT1 and PT2 are turned on, and the potential of the output node (interconnection node L3) may exceed the threshold value of the inverter IV3.
[0011]
In such a case, the potential of the wiring node L4 goes low and the potential of the wiring node N5 goes high, so that a high-level voltage is supplied to the gate of the N-channel MOS transistor NT3 to turn it on. Therefore, at this time, the low level signal SOUT is erroneously output from the data output circuit 10.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and has as its object to provide a data output circuit with improved operation reliability and an integrated circuit including the same.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is to activate a first power supply and turn on a first internal circuit for buffering input data and a second power supply different from the first power supply. And a second internal circuit that buffers data buffered by the first internal circuit and outputs the data to the outside, wherein the second power supply is higher than the first power supply. Clamp means for supplying a predetermined signal to the second internal circuit from when the first power supply is turned on until the voltage supplied from the first power supply exceeds a predetermined value when the first power supply is turned on. This is achieved by providing a data output circuit characterized by comprising:
[0014]
According to such a means, when the operation of the first internal circuit is not stable even when the second internal circuit is activated by turning on the second power supply, the first internal circuit is not activated. Until the operation is stabilized, the clamp means supplies a predetermined signal to the second internal circuit, so even when the second power supply is turned on before the first power supply, An incorrect external output is avoided.
[0015]
Here, for example, the first internal circuit includes a level shifter that converts a signal level of input data and supplies the signal to the second internal circuit, and the second internal circuit includes a voltage supplied to the gate. May include a transistor that outputs data from the drain to the outside in accordance with the above.
[0016]
In addition, since the above operation is preferably performed by the data output circuit itself when the first and second power supplies are turned on, the clamp means is driven only by the first power supply and the second power supply. It is said.
[0017]
Further, an object of the present invention is to provide a logic circuit that performs a logical operation and a first circuit that is activated by turning on a first power supply for driving the logic circuit and buffers data input from the logic circuit. An internal circuit, a second internal circuit that is activated by turning on a second power supply different from the first power supply, buffers the data buffered by the first internal circuit, and outputs the data to the outside; When the second power supply is turned on before the first power supply, the voltage supplied from the first power supply after the first power supply is turned on exceeds a predetermined value. In the meantime, the present invention is attained by providing an integrated circuit having a clamp means for supplying a predetermined signal to the second internal circuit.
[0018]
According to such a means, when the operation of the first internal circuit is not stable even when the second internal circuit is activated by turning on the second power supply, the first internal circuit is not activated. Until the operation is stabilized, the clamp means supplies a predetermined signal to the second internal circuit. Therefore, even when the second power supply is turned on before the first power supply, an erroneous external signal is output from the integrated circuit. Output is avoided.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
[0020]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a data output circuit 20 according to an embodiment of the present invention. The data output circuit 20 is built in the integrated circuit 1 together with, for example, the logic circuit 9, similarly to the data output circuit 10 shown in FIG. 3, and outputs data between the outside of the integrated circuit 1 and the logic circuit 9. Hand over.
[0021]
As shown in FIG. 1, the data output circuit 20 according to the present embodiment includes a level shifter LS1, a reset circuit RS, inverters IV1, IV3, IV4, an N-channel MOS transistor NT3, and wiring nodes L3 to L5. Includes an inverter IV2, N-channel MOS transistors NT1 and NT2, P-channel MOS transistors PT1 to PT4, and wiring nodes L1 and L2.
[0022]
The reset circuit RS includes an on / off control unit RS1, an on-time control unit RS3, and an N-channel MOS transistor NT4. The on-time control unit RS3 includes an N-channel MOS transistor NT8 and P-channel MOS transistors PT10 to PT12.
[0023]
The on / off control unit RS1 includes a buffer circuit RS2, N-channel MOS transistors NT5 and NT7, and P-channel MOS transistors PT5 to PT7. Further, buffer circuit RS2 includes an N-channel MOS transistor NT6 and P-channel MOS transistors PT8 and PT9. Note that the threshold values of N-channel MOS transistor NT6 and P-channel MOS transistors PT8 and PT9 included in buffer circuit RS2 are lower than the threshold values of the other transistors forming reset circuit RS.
[0024]
Here, an N-channel MOS transistor NT4 is connected between the wiring node L3 and the ground node, and an ON / OFF control unit RS1 is connected to a gate of the N-channel MOS transistor NT4. Further, an on-time control unit RS3 is connected to the gate of the N-channel MOS transistor NT7 included in the on / off control unit RS1.
[0025]
The N-channel MOS transistor NT5 and the P-channel MOS transistors PT5 to PT7 included in the on / off control unit RS1 are cascaded, and the intermediate node connecting the N-channel MOS transistor NT5 and the P-channel MOS transistor PT7 is N. Connected to the gate of channel MOS transistor NT4.
[0026]
Here, the power supply voltage for the logic circuit is supplied to the gates of the N-channel MOS transistor NT5 and the P-channel MOS transistors PT6 and PT7, and the power supply voltage VDH for data output is supplied to the source of the P-channel MOS transistor PT5. . Further, the gate of P-channel MOS transistor PT5 is connected to the drain of N-channel MOS transistor NT7.
[0027]
On the other hand, N-channel MOS transistor NT6 and P-channel MOS transistors PT8 and PT9 included in buffer circuit RS2 are cascaded, and the gates of N-channel MOS transistor NT6 and P-channel MOS transistors PT8 and PT9 are respectively connected to N-channel MOS transistor NT4. Connected to gate. The source of P-channel MOS transistor PT8 is supplied with power supply voltage VDH, and an intermediate node between N-channel MOS transistor NT6 and P-channel MOS transistor PT9 is connected to the drain of N-channel MOS transistor NT7.
[0028]
The N-channel MOS transistor NT8 and the P-channel MOS transistors PT10 to PT12 included in the on-time control unit RS3 are cascaded, and the intermediate node connecting the N-channel MOS transistor NT8 and the P-channel MOS transistor PT12 is an N-channel MOS transistor. Connected to the gate of MOS transistor NT7. Further, P-channel MOS transistors PT10 and PT11 are each diode-connected, a power supply voltage VDH is supplied to the source of P-channel MOS transistor PT10, and a power supply is supplied to the gates of N-channel MOS transistor NT8 and P-channel MOS transistor PT12. The voltage VDL is supplied.
[0029]
In the data output circuit 20 having the above-described configuration, when the power supply for the data output circuit 20 is first turned on and the power supply voltage VDH starts to rise first, the power supply voltage VDL for the logic circuit is sufficiently increased. During the start-up time, the output node (wiring node L3) of the level shifter LS1 is fixed to the low level by the reset circuit RS.
[0030]
Thus, during the start-up time, the operations of the inverters IV3 and IV4 and the N-channel MOS transistor NT3 are stabilized, and the output node of the data output circuit 20 is set to a high impedance state, so that malfunction of the data output circuit 20 is avoided. You.
[0031]
Hereinafter, the operation of the data output circuit 20 according to the present embodiment shown in FIG. 1 will be described in detail.
[0032]
The on / off control unit RS1 controls on / off of the N-channel MOS transistor NT4, and the on-time control unit RS3 controls the time during which the N-channel MOS transistor NT4 is turned on.
[0033]
Here, it is assumed that the power supply for the data output circuit 20 is turned on first, the power supply voltage VDH rises, and the power supply voltage VDL for the logic circuit is close to the ground level. At this time, the potential of the output node (wiring node L9) in the on-time control unit RS3 is a voltage lower than the power supply voltage VDH by 2 Vth or more, where the threshold voltage of the P-channel MOS transistors PT10 and PT11 is Vth.
[0034]
Note that when the level of power supply voltage VDL rises and N-channel MOS transistor NT8 turns on, it is necessary to sufficiently lower the potential of interconnection node L9 to a low level. It is preferable that the impedance between them is high. In addition, it is necessary to suppress a leak current that passes from the P-channel MOS transistor PT10 to the ground node via the N-channel MOS transistor NT8 when the power supply voltage VDL rises. For these reasons, in the on-time control unit RS3, two P-channel MOS transistors PT10 and PT11 are cascaded.
[0035]
In data output circuit 20 according to the present embodiment, when power supply voltage VDH rises, on-time control unit RS3 turns on N-channel MOS transistor NT7 and wiring node L8 attains a low level, so P-channel MOS transistor PT5 turns on. . Further, since P-channel MOS transistors PT6 and PT7 are turned on until power supply voltage VDL sufficiently rises, power supply voltage VDH is supplied to wiring node L7 via P-channel MOS transistors PT5 to PT7. Thus, until power supply voltage VDL rises sufficiently, N-channel MOS transistor NT4 is turned on, and the potential of interconnection node L3 is fixed at the low level.
[0036]
Next, as power supply voltage VDL increases, N-channel MOS transistor NT5 transitions to the on state, and the on-resistance of P-channel MOS transistors PT6 and PT7 increases. Therefore, during the rising period of the power supply voltage VDL, the potential of the wiring node L7 is divided by the power supply voltage VDH divided by the N-channel MOS transistor NT5 and the P-channel MOS transistors PT5 to PT7. It is supplied to the gates of the transistors PT8 and PT9 and the N-channel MOS transistor NT6.
[0037]
When the power supply voltage VDL rises sufficiently, the N-channel MOS transistor NT8 is turned on, so that the potential of the wiring node L9 goes low. As a result, the N-channel MOS transistor NT7 is turned off, and the potential of the wiring node L8 changes from a low level to a high level. Therefore, P-channel MOS transistor PT5 is completely turned off. At this time, power supply voltage VDL sufficiently rises to completely turn on N-channel MOS transistor NT5, so that N-channel MOS transistor NT4 is completely turned off.
[0038]
As described above, when the power supply voltage VDL rises due to the power supply for the data output circuit 20 being turned on first and the power supply voltage VDL rising after the power supply for the logic circuit is turned on, the reset circuit RS The output of the data output circuit 20 is brought into a high impedance state by clamping (fixing) the potential of the wiring node L3 to a low level until the power supply voltage VDL rises sufficiently until the potential rises sufficiently. Is not affected.
[0039]
When the threshold value of N-channel MOS transistor NT4 is the same as the threshold value of the N-channel MOS transistor forming inverter IV3, the timing when power supply voltage VDH rises and inverter IV3 starts operating , The N-channel MOS transistor NT4 is turned on, and the potential of the wiring node L3 is clamped to a low level. Therefore, even when the power supply voltage VDH rises, malfunction of the data output circuit 20 is effectively avoided.
[0040]
If the N-channel MOS transistor NT4 has a sufficiently high breakdown voltage, it is desirable that the N-channel MOS transistor NT4 has a threshold lower than that of the N-channel MOS transistor forming the inverter IV3. By operating the reset circuit RS at an early stage after the power supply voltage VDH starts to rise and clamping the potential of the wiring node L3 to a low level early, the reliability of the operation of the data output circuit 20 can be further improved. That's why.
[0041]
As described above, according to the data output circuit 20 according to the embodiment of the present invention and the integrated circuit including the same, the malfunction of the data output circuit 20 that occurs when the power supply for the data output circuit 20 is first turned on is simplified. With such a configuration, the reliability of the operation of the data output circuit 20 or the integrated circuit including the same can be improved.
[0042]
In order to improve the reliability of the data output operation of the integrated circuit, a clamp circuit corresponding to the reset circuit RS may be provided in a logic circuit built in the integrated circuit, or a malfunction may occur outside the integrated circuit. It is conceivable to provide a control circuit for avoiding the above problem, but in any case, the circuit scale and cost increase as a whole. On the other hand, since the data output circuit 20 according to the embodiment of the present invention incorporates the reset circuit RS for preventing malfunction, the circuit scale and cost of the integrated circuit or the entire system using the integrated circuit increase. Is avoided.
[0043]
【The invention's effect】
According to the data output circuit and the integrated circuit including the same according to the present invention, even when the second power supply is turned on before the first power supply, an erroneous external output is made from the second internal circuit. Therefore, the reliability of the data output operation can be improved.
[0044]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a data output circuit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional information processing apparatus.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an integrated circuit (IC) shown in FIG.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a data output circuit shown in FIG. 3;
[Explanation of symbols]
1-3 integrated circuit (IC), 4 bus, 5 monitor, 7 pull-up resistor, 9 logic circuit, 10, 20 data output circuit (OC), LS1 level shifter, RS reset circuit, RS1 on / off control unit, RS2 buffer Circuit, RS3 on-time control unit, IV1 to IV4 inverter, NT1 to NT8 N-channel MOS transistor, PT1 to PT12 P-channel MOS transistor, L1 to L9 Wiring node.

Claims (7)

第一の電源がオンされることにより活性化され、入力されたデータをバッファリングする第一の内部回路と、前記第一の電源と異なる第二の電源がオンされることにより活性化され、前記第一の内部回路によりバッファリングされたデータをバッファリングして外部へ出力する第二の内部回路とを含むデータ出力回路であって、
前記第二の電源が前記第一の電源より先にオンされた場合には、前記第一の電源がオンされてから前記第一の電源より供給される電圧が所定値を超えるまでの間、前記第二の内部回路へ所定の信号を供給するクランプ手段を備えたことを特徴とするデータ出力回路。
The first power supply is activated by being turned on, the first internal circuit for buffering input data, and activated by turning on a second power supply different from the first power supply, A data output circuit including a second internal circuit that buffers data buffered by the first internal circuit and outputs the data to the outside,
When the second power supply is turned on earlier than the first power supply, from when the first power supply is turned on until the voltage supplied from the first power supply exceeds a predetermined value, A data output circuit comprising a clamp unit for supplying a predetermined signal to the second internal circuit.
前記第一の内部回路は、前記入力されたデータの信号レベルを変換して前記第二の内部回路へ供給するレベルシフタを含む請求項1に記載のデータ出力回路。The data output circuit according to claim 1, wherein the first internal circuit includes a level shifter that converts a signal level of the input data and supplies the signal level to the second internal circuit. 前記第二の内部回路は、ゲートに供給された電圧に応じてドレインより前記データを外部へ出力するトランジスタを含む請求項1に記載のデータ出力回路。2. The data output circuit according to claim 1, wherein the second internal circuit includes a transistor that outputs the data to the outside from a drain according to a voltage supplied to a gate. 前記クランプ手段は、前記第一の電源及び前記第二の電源のみにより駆動される請求項1に記載のデータ出力回路。2. The data output circuit according to claim 1, wherein said clamp means is driven only by said first power supply and said second power supply. 論理演算を実行するロジック回路と、前記ロジック回路を駆動する第一の電源がオンされることにより活性化され、前記ロジック回路から入力されたデータをバッファリングする第一の内部回路と、前記第一の電源と異なる第二の電源がオンされることにより活性化され、前記第一の内部回路によりバッファリングされたデータをバッファリングして外部へ出力する第二の内部回路とを含む集積回路であって、
前記第二の電源が前記第一の電源より先にオンされた場合には、前記第一の電源がオンされてから前記第一の電源より供給される電圧が所定値を超えるまでの間、前記第二の内部回路へ所定の信号を供給するクランプ手段を備えたことを特徴とする集積回路。
A logic circuit that executes a logical operation; a first internal circuit that is activated by turning on a first power supply for driving the logic circuit and buffers data input from the logic circuit; A second internal circuit that is activated when a second power supply different from the one power supply is turned on, buffers the data buffered by the first internal circuit, and outputs the buffered data to the outside And
When the second power supply is turned on earlier than the first power supply, from when the first power supply is turned on until the voltage supplied from the first power supply exceeds a predetermined value, An integrated circuit, comprising: a clamp for supplying a predetermined signal to the second internal circuit.
前記第一の内部回路は、前記ロジック回路から入力されたデータの信号レベルを変換して前記第二の内部回路へ供給するレベルシフタを含む請求項5に記載の集積回路。6. The integrated circuit according to claim 5, wherein the first internal circuit includes a level shifter that converts a signal level of data input from the logic circuit and supplies the converted signal level to the second internal circuit. 前記クランプ手段は、前記第一の電源及び前記第二の電源のみにより駆動される請求項5に記載の集積回路。6. The integrated circuit according to claim 5, wherein said clamping means is driven only by said first power supply and said second power supply.
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