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JPH02188024A - Level shifting circuit - Google Patents

Level shifting circuit

Info

Publication number
JPH02188024A
JPH02188024A JP1008195A JP819589A JPH02188024A JP H02188024 A JPH02188024 A JP H02188024A JP 1008195 A JP1008195 A JP 1008195A JP 819589 A JP819589 A JP 819589A JP H02188024 A JPH02188024 A JP H02188024A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
drain
field effect
transistors
gate
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.)
Pending
Application number
JP1008195A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirotaka Yamane
山根 浩敬
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 Corp
Original Assignee
NEC Corp
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 Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP1008195A priority Critical patent/JPH02188024A/en
Publication of JPH02188024A publication Critical patent/JPH02188024A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To facilitate inverting operation even when an input signal is at low level and to improve fastness and design performance by accelerating switching operation in input signal switching by 1st and 2nd current supply circuits. CONSTITUTION:When the input signal Si varies to a high level V2, a transistor (TR) 1 turns off and a TR 2 turns on. Therefore, both TRs 2 and 4 turn on. At such a time, the input signal Si is at the high level V2, so a TR 42 turns on. The output signal So at an output terminal 13, on the other hand, is still at the high level, so a TR 41 also turns on and a current flows to a TR 43. Therefore, the gate potential of the TR 4 rises and its ON resistance increases. Consequently, the potential at the output terminal 13 falls and the ON resistance of a TR 3 decreases, positive feedback is provided, so the switching operation of a level shifting circuit is accelerated.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はレベルシフト回路に関し、特に低電圧動作に有
効で高速化に適したレベルシフト回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a level shift circuit, and particularly to a level shift circuit that is effective for low voltage operation and suitable for high speed operation.

[従来の技術] 従来からこの種のレベルシフト回路として、第4図に示
す回路が知られている。このレベルシフト回路は、入力
端子11を介して入力される入力信号Siを反転させる
CMOSインバータ12と、このインバータ12の反転
入力信号St及び上記入力信号Stを夫々のゲートに入
力しソースを共通接地してなるエンハンスメントNチャ
ネルMOSトランジスタ1.2とこれらMOSトランジ
スタ1.2のドレイン側に夫々負荷として接続され互い
のゲートとドレインが交差接続されると共にソースが電
源V、に共通接続されたエンハンスメントNチャネルM
OSトランジスタ3.4とにより構成され、MOSトラ
ンジスタ2のドレインを出力端子13としたものである
[Prior Art] A circuit shown in FIG. 4 has been known as this type of level shift circuit. This level shift circuit includes a CMOS inverter 12 that inverts an input signal Si input through an input terminal 11, an inverted input signal St of this inverter 12, and the input signal St inputted to respective gates and whose sources are connected to a common ground. Enhancement N channel MOS transistors 1.2 and 1.2 are respectively connected to the drain sides of these MOS transistors 1.2 as loads, their gates and drains are cross-connected, and their sources are commonly connected to a power supply V. Channel M
The output terminal 13 is composed of an MOS transistor 3.4, and the drain of the MOS transistor 2 is used as an output terminal 13.

次にこの回路の動作について説明する。Next, the operation of this circuit will be explained.

入力端子11から入力される入力信号Siは、CMOS
インバータ12で反転されSiとなる。
The input signal Si input from the input terminal 11 is a CMOS
It is inverted by the inverter 12 and becomes Si.

信号Si、SLは夫々Nチャネル型のMOSトランジス
タ1.2のゲートに入力される。ここで、CMOSイン
バータ12の電源電圧を■2とすると、信号Si、丁子
は電源電圧■2とGND (OV)との間の電圧値とな
るので、信号St、S了は5i=V2.Si°=0.又
はS i =O,百ゴ=■2となる。従って定常状態に
おけるトランジスタ1乃至4の動作は下記第1表のよう
になる。
Signals Si and SL are input to the gates of N-channel type MOS transistors 1.2, respectively. Here, if the power supply voltage of the CMOS inverter 12 is 2, the signals Si and Clove will have voltage values between the power supply voltage 2 and GND (OV), so the signals St and S will be 5i=V2. Si°=0. Or, S i =O, Hyakugo = ■2. Therefore, the operations of transistors 1 to 4 in the steady state are as shown in Table 1 below.

第1表 即ち、入力信号SiのレベルO乃至■2に対し、0乃至
■、にレベルシフトされた出力信号Soが出力端子13
から得られることになる。但し、NチャネルMO3)ラ
ンジスタ1,2のしきい値電圧VTNはV2〉VTN〉
0とする。
In Table 1, the output signal So whose level is shifted from 0 to 2 with respect to the level 0 to 2 of the input signal Si is output to the output terminal 13.
It will be obtained from However, the threshold voltage VTN of N-channel MO3) transistors 1 and 2 is V2>VTN>
Set to 0.

いま、トランジスタ1がOFFからONへ、またトラン
ジスタ2がONからOFFへ変化する際の過渡状態につ
いて考える。トランジスタ1がOFF、トランジスタ2
がONのときには、トランジスタ3はON、トランジス
タ4はOFFの状態である。ここで、トランジスタ1が
OFFからONへ、またトランジスタ2がONからOF
Fに変化すると、その変化の過渡状態ではトランジスタ
1.3は共にON状態、トランジスタ2.4は共にOF
F状態となる。従って出力端子13はローレベルが保持
されたままであり、すぐには変化しない。一方、トラン
ジスタ1,3は共にON状態であるためにトランジスタ
のオン抵抗がトランジスタ3のオン抵抗よりも小さけれ
ば、トランジスタ3のドレイン・ソース間には十分な電
圧降下が起こり、トランジスタ1.3の接続点Pの電位
が低下する。これにより、トランジスタ4がON→出力
端子13の電位が上昇→トランジスタ3のオン抵抗が増
大→点Pの電位がさらに低下→トランジスタ4のオン抵
抗が減少−と正帰還がかかり、最終的にトランジスタ3
がOFF、トランジスタ4がONとなる。よって出力端
子13はローレベルからハイレベルに変化する。トラン
ジスタ1゜2の状態変化がこれとは逆の場合にも全く同
様の過程を経て反転動作が行なわれる。
Now, consider a transient state when transistor 1 changes from OFF to ON and transistor 2 changes from ON to OFF. Transistor 1 is off, transistor 2
When is ON, transistor 3 is ON and transistor 4 is OFF. Here, transistor 1 changes from OFF to ON, and transistor 2 changes from ON to OFF.
When it changes to
It becomes F state. Therefore, the output terminal 13 remains at a low level and does not change immediately. On the other hand, since transistors 1 and 3 are both in the ON state, if the on-resistance of the transistor is smaller than the on-resistance of transistor 3, a sufficient voltage drop will occur between the drain and source of transistor 3. The potential at the connection point P decreases. As a result, a positive feedback occurs as transistor 4 turns on → the potential of output terminal 13 rises → the on-resistance of transistor 3 increases → the potential of point P further decreases → the on-resistance of transistor 4 decreases, and finally the transistor 3
is turned off, and transistor 4 is turned on. Therefore, the output terminal 13 changes from low level to high level. Even when the state changes of transistors 1 and 2 are reversed, the inversion operation is performed through exactly the same process.

このように、第4図に示した従来のレベルシフト回路で
は、NチャネルMO3ランジスタ1(又は2)がONと
なったときに、トランジスタ1(又は2)のオン抵抗が
、PチャネルMOSトランジスタ3(又は4)のオン抵
抗よりも充分に小さくなることが必要である。この条件
を満たさない場合には、動作スピードが極端に遅くなる
か、又は誤動作が発生する。
In this way, in the conventional level shift circuit shown in FIG. 4, when N-channel MO3 transistor 1 (or 2) is turned on, the on-resistance of transistor 1 (or 2) is (or 4) needs to be sufficiently smaller than the on-resistance. If this condition is not met, the operating speed will be extremely slow or malfunction will occur.

[発明が解決しようとする課題] 上述した従来のレベルシフト回路においては、トランジ
スタlがOFFからONになった過渡状態では、未だト
ランジスタ3もONのままであるので、両者の接続点P
の電位を低下させるためには、前述したようにNチャネ
ルMOSトランジスタlのオン抵抗がPチャネルMOS
トランジスタ3のオン抵抗よりも充分に小さくなければ
ならない、換言すれば、このレベルシフト回路では、ト
ランジスタ1に流れるドレイン電流(Iol)がトラン
ジスタ3に流れるドレイン電流(ID3)よりも大きい
必要がある。一般にトランジスタを流れる定常電流Io
は、 (1)式のように表゛される。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional level shift circuit described above, in a transient state where transistor 1 is turned on from OFF, transistor 3 also remains on, so that the connection point P between the two remains on.
In order to lower the potential of N-channel MOS transistor l, the on-resistance of N-channel MOS transistor
It must be sufficiently smaller than the on-resistance of transistor 3. In other words, in this level shift circuit, the drain current (Iol) flowing through transistor 1 must be larger than the drain current (ID3) flowing through transistor 3. In general, the steady current Io flowing through a transistor
is expressed as in equation (1).

I o =K (Vo  Vt ) ”      ・
・・(1)但しKはトランジスタの導電係数、VGはゲ
ート電圧、V↑はしきい値電圧である。従って、ドレイ
ン電流ID1.ID3は、夫々(2)、(3)式%式% V tp l = 0.5 Vとすると、前述した条件
ID3<IDIを満足するためには、少なくともKl/
に3>14.06に設定しなければならない、余裕を2
倍見たとすると、K 1/ K 3 > 28.12と
なる。には一般にに=eεμW/(2dL)と表される
。但し、eは電子の電荷、εは半導体の誘電率、μは半
導体のキャリアの移動度、dは酸化膜の厚さ、Wはゲー
ト幅、Lはゲート長である。ここで、般にε、dはNチ
ャネルMO3とPチャネルMO8とで同一であり、μは
NチャネルMO3の方がPチャネルMO3よりも2倍程
度大きいので、K 1 / K 3 > 28.12 
 (添字はトランジスタ番号)という条件はW/Lを用
いて(W/L)1/(W/ L ) 3 >14.06
  (添字はトランジスタ番号)と置き換えられる。
I o = K (Vo Vt) ”・
(1) where K is the conductivity coefficient of the transistor, VG is the gate voltage, and V↑ is the threshold voltage. Therefore, drain current ID1. ID3 is determined by formulas (2) and (3), respectively. If V tp l = 0.5 V, then at least Kl/
must be set to 3 > 14.06, with a margin of 2
If it is viewed twice, K 1/K 3 > 28.12. is generally expressed as =eεμW/(2dL). Here, e is the electron charge, ε is the dielectric constant of the semiconductor, μ is the carrier mobility of the semiconductor, d is the thickness of the oxide film, W is the gate width, and L is the gate length. Here, in general, ε and d are the same for N-channel MO3 and P-channel MO8, and μ is about twice larger in N-channel MO3 than in P-channel MO3, so K 1 / K 3 > 28.12
The condition (subscript is transistor number) is (W/L) 1/(W/ L ) 3 > 14.06 using W/L.
(The subscript is the transistor number).

しかしながら、トランジスタには最低限必要な面積が存
在するので、前記条件を満足させようとすると、第1及
び第2のトランジスタ(1,2)の面積の増大、ひいて
はレイアウト面積の増大を招くという問題点があった。
However, since there is a minimum required area for a transistor, trying to satisfy the above condition results in an increase in the area of the first and second transistors (1, 2), which leads to an increase in the layout area. There was a point.

また、第1及び第2のトランジスタが大きくなると、こ
れらトランジスタのゲート容量も大きくなるので、スイ
ッチング速度を確保するためには、前段のインバータ及
びトランジスタを大きくしなければならないという問題
点があった。
Furthermore, as the first and second transistors become larger, the gate capacitance of these transistors also becomes larger, so in order to ensure switching speed, there is a problem in that the inverter and transistor in the preceding stage must be made larger.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
高速スイッチングが可能でしかもレイアウト面積が小さ
いレベルシフト回路を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such problems, and includes:
It is an object of the present invention to provide a level shift circuit that is capable of high-speed switching and has a small layout area.

[課題を解決するための手段] 本発明に係るレベルシフト回路は、ソースが第1の電源
に共通接続され相互に反転した入力信号を夫々のゲート
に入力する第1導電型の第1及び第2の電界効果型トラ
ンジスタと、ドレインが前記第1の電界効果型トランジ
スタのドレインに接続されソースが第2の電源に接続さ
れゲートが前記第2の電界効果型トランジスタのドレイ
ンに接続された第2導電型の第3の電界効果型トランジ
スタと、ドレインが前記第2の電界効果型トランジスタ
のドレインに接続されソースが前記第2の電源に接続さ
れゲートが前記第1の電界効果型トランジスタのドレイ
ンに接続された第2導電型の第4の電界効果型トランジ
スタと、前記第1及び第4のトランジスタのゲート電位
を入力しこれらゲート電位が前記第1及び第4の電界効
果型トランジスタを夫々オン状態及びオフ状態にさせる
電位である場合に前記第2の電界効果型トランジスタに
ドレイン電流を供給する第1の電流供給回路と、前記第
2及び第3のトランジスタのゲート電位を入力しこれら
電位が前記第2及び第3の電界効果型トランジスタを夫
々オン状態及びオフ状態にさせる電位である場合に前記
第1の電界効果型トランジスタにドレイン電流を供給す
る第2の電流供給回路とを具備したことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] A level shift circuit according to the present invention includes first and second level shift circuits of a first conductivity type whose sources are commonly connected to a first power supply and whose gates input mutually inverted input signals. a second field effect transistor having a drain connected to the drain of the first field effect transistor, a source connected to a second power supply, and a gate connected to the drain of the second field effect transistor; a third field effect transistor of conductivity type, a drain connected to the drain of the second field effect transistor, a source connected to the second power supply, and a gate connected to the drain of the first field effect transistor; Gate potentials of the connected fourth field effect transistor of the second conductivity type and the first and fourth transistors are input, and these gate potentials turn on the first and fourth field effect transistors, respectively. and a first current supply circuit that supplies a drain current to the second field effect transistor when the potential is such that the second field effect transistor is turned off, and a gate potential of the second and third transistors. and a second current supply circuit that supplies a drain current to the first field effect transistor when the potential is such that the second and third field effect transistors are turned on and off, respectively. Features.

[作用] 本発明によれば、第1及び第4のトランジスタのゲート
電位を第1の電流供給回路で監視し、これらゲート電位
が第1及び第4のトランジスタを夫々オン状態及びオフ
状態にさせる電位であるとき、即ち、第1のトランジス
タがオフからオンに切換わる過渡的状態のとき、第1の
電流供給回路から第2のトランジスタヘドレイン電流が
供給される。これにより、第2のトランジスタのドレイ
ン・ソース間電圧が増し、第3のトランジスタをオフ動
作させるように作用する。このため、第1及び第3のト
ランジスタの接続点の電位が低下し、第4のトランジス
タがオン状態となって出力の切換が高速に行なわれる。
[Operation] According to the present invention, the gate potentials of the first and fourth transistors are monitored by the first current supply circuit, and these gate potentials turn the first and fourth transistors on and off, respectively. When the voltage is at the potential, that is, when the first transistor is in a transient state where it is switched from off to on, a head drain current of the second transistor is supplied from the first current supply circuit. This increases the drain-source voltage of the second transistor, which acts to turn off the third transistor. Therefore, the potential at the connection point between the first and third transistors decreases, the fourth transistor is turned on, and the output is switched at high speed.

第2のトランジスタがオフからオンに切換わる場合も、
第2の電流供給回路によって、上記と同様の作用が達成
され、高速のスイッチング動作がなされる。
Also when the second transistor switches from off to on,
The second current supply circuit achieves the same effect as described above and provides high-speed switching operation.

この発明によれば、第1のトランジスタと第3のトラン
ジスタとの寸法比及び第2のトランジスタと第4のトラ
ンジスタとの寸法比を考慮する必要がなく、レイアウト
面積の低減を図ることができる。
According to the present invention, there is no need to consider the size ratio between the first transistor and the third transistor and the size ratio between the second transistor and the fourth transistor, and the layout area can be reduced.

[実施例] 以下、本発明の実施例について添付の図面を参照しなが
ら説明する。
[Examples] Examples of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明の実施例に係るレベルシフト回路の構成
を示す回路図である。なお、この第1図において第4図
と同一部分には同一番号を付し、重複する部分の説明は
省略する。
FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of a level shift circuit according to an embodiment of the present invention. Note that in FIG. 1, the same parts as in FIG. 4 are given the same numbers, and explanations of overlapping parts will be omitted.

この第1図のレベルシフト回路が第4図の従来の回路と
異なる点は、新たに電流供給回路21゜22を設けた点
である。電流供給回路21は、NチャネルMOSトラン
ジスタ1のゲート電位とPチャネルMOSトランジスタ
4のゲート電位とを入力し、これらゲート電位がいずれ
もハイレベル状態であるときに、NチャネルMOS)ラ
ンジスタ2に、そのドレイン電流I D2を増加させる
電流Iを供給するものとなっている。電流供給回路22
もこれと同様に、NチャネルMOSトランジスタ2のゲ
ート電位とPチャネルMO3)ランジスタ3のゲート電
位とを入力し、これらゲート電位がいずれもハイレベル
状態であるときにNチャネルMOSトランジスタ1に、
そのドレイン電流ID、を増加させる電流I′を供給す
るものとなっている。なお、これら電流供給回路21.
22の電源V、は、電源■1又は■2と同一でも良く、
また異なる値でも良い。
The level shift circuit shown in FIG. 1 differs from the conventional circuit shown in FIG. 4 in that current supply circuits 21 and 22 are newly provided. The current supply circuit 21 inputs the gate potential of the N-channel MOS transistor 1 and the gate potential of the P-channel MOS transistor 4, and when both gate potentials are at a high level, the current supply circuit 21 supplies the N-channel MOS transistor 2 with A current I is supplied to increase the drain current ID2. Current supply circuit 22
Similarly, the gate potential of the N-channel MOS transistor 2 and the gate potential of the P-channel transistor 3 are input, and when both of these gate potentials are at a high level, the N-channel MOS transistor 1 is
A current I' is supplied to increase the drain current ID. Note that these current supply circuits 21.
The power supply V of 22 may be the same as the power supply ■1 or ■2,
It may also be a different value.

第2図は第1図における電流供給回路21,22の更に
詳細な構成例を示す回路図である。電流供給回路21は
、トランジスタ1のドレイン電位によってオン・オフ制
御されるエンハンスメントNチャネル型MOS)ランジ
スタ31と、このトランジスタ31のドレイン側にトラ
ンジスタ31と直列に接続されトランジスタ1のゲート
電位によってオン・オフ制御されるエンハンスメントN
チャネル型MOSトランジスタ32と、このトランジス
タ32と電源■lとの間に接続されゲートとソースとが
接続されたエンハンスメントPチャネル型MO3)ラン
ジスタ33と、このトランジスタ33と共に電流ミラー
回路を構成するためゲートとソースとがトランジスタ3
3と共通接続され、更にドレインがトランジスタ2のド
レインに接続されたエンハンスメントPチャネル型MO
Sトランジスタ34とにより構成されている。電流供給
回路22もこれとほぼ同様に構成されている。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a more detailed configuration example of the current supply circuits 21 and 22 in FIG. 1. The current supply circuit 21 includes an enhancement N-channel type MOS transistor 31 which is controlled on and off by the drain potential of the transistor 1, and an enhancement N-channel MOS transistor 31 connected in series with the transistor 31 on the drain side of the transistor 31 and turned on and off by the gate potential of the transistor 1. Off-controlled enhancement N
A channel type MOS transistor 32, an enhancement P channel type MO3) transistor 33 whose gate and source are connected between the transistor 32 and the power supply ■l, and a gate connected to the transistor 33 to form a current mirror circuit. and the source are transistor 3
Enhancement P-channel type MO whose drain is connected in common with transistor 3 and whose drain is connected to the drain of transistor 2.
It is composed of an S transistor 34. The current supply circuit 22 is also configured in substantially the same manner.

即ち、電流供給回路22は、トランジスタ2のドレイン
電位によってオン・オフ制御されるエンハンスメントN
チャネル型MoSトランジスタ41と、このトランジス
タ41のドレイン側にトランジスタ41と直列に接続さ
れトランジスタ2のゲート電位によってオン・オフ制御
されるエンハンスメントNチャネル型MOSトランジス
タ42と、このトランジスタ42と電源V、との間に接
続されゲートとソースとが接続されたエンハンスメント
Pチャネル型MOSトランジスタ43と、このトランジ
スタ43と共に電流ミラー回路を構成するためゲートと
ソースとがトランジスタ43と共通接続され、更にドレ
インがトランジスタ1のドレインに接続されたエンハン
スメントPチャネル型MO3)ランジスタ44とにより
構成されている。
That is, the current supply circuit 22 has an enhancement N that is controlled on and off by the drain potential of the transistor 2.
A channel type MoS transistor 41, an enhancement N-channel type MOS transistor 42 connected in series with the transistor 41 on the drain side of this transistor 41 and controlled on/off by the gate potential of the transistor 2, this transistor 42 and a power supply V, An enhancement P-channel type MOS transistor 43 is connected between the transistors 43 and 43, and the gate and source are commonly connected to the transistor 43 in order to configure a current mirror circuit together with this transistor 43, and the drain is connected to the transistor 1. The transistor 44 is an enhancement P-channel type MO3) transistor connected to the drain of the transistor 44.

次に、上記のように構成された本実施例に係るレベルシ
フト回路の動作について説明する。
Next, the operation of the level shift circuit according to this embodiment configured as described above will be explained.

先ず、定常状態においては、各トランジスタ1乃至4の
状態は、下記第2表のようになる。
First, in a steady state, the states of each transistor 1 to 4 are as shown in Table 2 below.

第2表 また、この定常状態では、電流供給回路21,22を構
成する各トランジスタ31乃至34.41乃至44の状
態は下記第3表のようになる。
Table 2 Also, in this steady state, the states of each of the transistors 31 to 34 and 41 to 44 constituting the current supply circuits 21 and 22 are as shown in Table 3 below.

第3表 従って、定常的には電流が流れない。Table 3 Therefore, no current flows steadily.

次に入力信号SiがOVからV2Vへ変化するときの過
渡的状態における本回路の動作を説明する。先ず、信号
SiがV2に変化すると、トランジスタ1はONからO
FF、トランジスタ2はOFFからONへ変化する。従
ってトランジスタ2゜4は共にONとなる。このとき入
力信号Siはハイレベル(v2)になっているので、ト
ランジスタ42はONとなる。一方、出力端子13にお
ける出力信号Soは未だハイレベルのままであるため、
トランジスタ41もONとなり、図中に示す電流がトラ
ンジスタ43に流れる。その結果、トランジスタ44に
電流n11が流れることになる。
Next, the operation of this circuit in a transient state when the input signal Si changes from OV to V2V will be described. First, when the signal Si changes to V2, the transistor 1 changes from ON to OFF.
FF, transistor 2 changes from OFF to ON. Therefore, transistors 2 and 4 are both turned on. At this time, the input signal Si is at a high level (v2), so the transistor 42 is turned on. On the other hand, since the output signal So at the output terminal 13 is still at a high level,
Transistor 41 is also turned on, and the current shown in the figure flows through transistor 43. As a result, current n11 flows through transistor 44.

但し、nは(W/ L ) 44 (W/ L ) 4
3 (添字はトランジスタ番号)に設定されている。よ
って、トランジスタ1のドレイン電位、つまりトランジ
スタ4のゲート電位が上昇し、トランジスタ4のオン抵
抗が増加する。この結果、出力端子13の電位が低下し
、トランジスタ3のオン抵抗が減少するという正帰還が
かかるので、前述したレベルシフト回路のスイッチング
動作を助長することになる。また、入力信号Siが■2
からOVへ変化する場合にも電流供給回路21による同
様のスイッチング動作の助長がなされる。
However, n is (W/L) 44 (W/L) 4
3 (the subscript is the transistor number). Therefore, the drain potential of transistor 1, that is, the gate potential of transistor 4 increases, and the on-resistance of transistor 4 increases. As a result, the potential of the output terminal 13 is lowered and the on-resistance of the transistor 3 is reduced, resulting in positive feedback, which facilitates the switching operation of the level shift circuit described above. Also, the input signal Si is ■2
Even when changing from OV to OV, the current supply circuit 21 facilitates a similar switching operation.

このように、本レベルシフト回路によれば、入力相補信
号のレベル(■2)が低い、つまりトランジスタ1.2
のオン抵抗が大きくても、出力端子13における出力電
位の高速反転動作が実現できるので、トランジスタ1.
2のサイズを小さくすることができる。しかも、電流供
給回路21゜22は、入力信号Siと出力信号Soとが
共にハイレベル又はローレベルの過度状態のときにだけ
動作し、定常状態では機能しないので、通常のレベルシ
フト動作に悪影響を及ぼすことはない。
In this way, according to the present level shift circuit, the level of the input complementary signal (■2) is low, that is, the level of the input complementary signal (■2) is low, that is, the level of the
Even if the on-resistance of transistor 1.
2 can be reduced in size. Moreover, the current supply circuits 21 and 22 operate only when the input signal Si and the output signal So are in a transient state of high level or low level, and do not function in a steady state, which adversely affects the normal level shift operation. It will not affect you.

第3図は本発明の他の実施例に係るレベルシフト回路の
回路図である。この回路は前述した第2図の回路におけ
るトランジスタ33.43を抵抗素子51.52に置き
換えた回路である。
FIG. 3 is a circuit diagram of a level shift circuit according to another embodiment of the present invention. This circuit is a circuit in which the transistors 33 and 43 in the circuit shown in FIG. 2 described above are replaced with resistive elements 51 and 52.

この回路においても、入力信号Stの切り換わり時にト
ランジスタ31.32又はトランジスタ41.42が同
時にONとなり、抵抗素子51又は52に生じる電圧降
下によってトランジスタ34又は44をON状態にさせ
、トランジスタ1又は2に電位を供給することができる
ので、前述した実施例と同様にレベルシフト回路のスイ
ッチング動作を助長して高速動作が実現できる。
In this circuit as well, when the input signal St is switched, the transistors 31, 32 or 41, 42 are simultaneously turned on, and the voltage drop generated across the resistor element 51 or 52 turns on the transistor 34 or 44, causing the transistor 1 or 2 to turn on. Since the potential can be supplied to the level shift circuit, the switching operation of the level shift circuit can be facilitated and high-speed operation can be realized, similarly to the above-described embodiment.

なお、前述した各実施例において、NチャネルMOSト
ランジスタをPチャネルMO8)ランジスタに置換える
と共に、PチャネルMO3)ランジスタをNチャネルM
O3)ランジスタに置換えても同様の効果を奏すること
はいうまでもない。
In each of the embodiments described above, the N-channel MOS transistor is replaced with a P-channel MO8) transistor, and the P-channel MO3) transistor is replaced with an N-channel MO3) transistor.
O3) It goes without saying that the same effect can be achieved even if it is replaced with a transistor.

[発明の効果] 以上説明したように本発明は、第1及び第2の電流供給
回路で入力信号切換わり時のスイッチング動作を助長す
ることにより、入力信号が低レベルであっても反転動作
が容易となり、高速性及び設計性が改善されたレベルシ
フト回路を提供することができる。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention facilitates the switching operation when the input signal is switched in the first and second current supply circuits, so that the inversion operation can be performed even when the input signal is at a low level. Therefore, it is possible to provide a level shift circuit which is easy to operate and has improved speed and design.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例に係るレベルシフト回路の構成
を示す回路図、第2図は第1図の回路の更に具体例を示
す回路図、第3図は本発明の他の実施例に係るレベルシ
フト回路の構成を示ず回路図、第4図は従来のレベルシ
フト回路の構成を示す回路図である。 1.2,31,32.41,42;NチャネルMOSト
ランジスタ、3,4.33,34,43゜44;Pチャ
ネルMO31−ランジスタ、11;入力端子、12;イ
ンバータ、13:出力端子、21.22;電源供給回路
、51,52;抵抗素子51.52.櫂a聚号 第 図 13;出力1壬 V。 弔 図
FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of a level shift circuit according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a more specific example of the circuit in FIG. 1, and FIG. 3 is another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a circuit diagram showing the structure of a conventional level shift circuit. 1.2, 31, 32. 41, 42; N-channel MOS transistor, 3, 4.33, 34, 43° 44; P-channel MO31-transistor, 11; Input terminal, 12; Inverter, 13: Output terminal, 21 .22; Power supply circuit, 51, 52; Resistance element 51.52. Figure 13; Output 1V. Funeral map

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ソースが第1の電源に共通接続され相互に反転し
た入力信号を夫々のゲートに入力する第1導電型の第1
及び第2の電界効果型トランジスタと、ドレインが前記
第1の電界効果型トランジスタのドレインに接続されソ
ースが第2の電源に接続されゲートが前記第2の電界効
果型トランジスタのドレインに接続された第2導電型の
第3の電界効果型トランジスタと、ドレインが前記第2
の電界効果型トランジスタのドレインに接続されソース
が前記第2の電源に接続されゲートが前記第1の電界効
果型トランジスタのドレインに接続された第2導電型の
第4の電界効果型トランジスタと、前記第1及び第4の
トランジスタのゲート電位を入力しこれらゲート電位が
前記第1及び第4の電界効果型トランジスタを夫々オン
状態及びオフ状態にさせる電位である場合に前記第2の
電界効果型トランジスタにドレイン電流を供給する第1
の電流供給回路と、前記第2及び第3のトランジスタの
ゲート電位を入力しこれら電位が前記第2及び第3の電
界効果型トランジスタを夫々オン状態及びオフ状態にさ
せる電位である場合に前記第1の電界効果型トランジス
タにドレイン電流を供給する第2の電流供給回路とを具
備したことを特徴とするレベルシフト回路。
(1) A first transistor of a first conductivity type whose sources are commonly connected to a first power supply and whose gates receive mutually inverted input signals.
and a second field effect transistor, a drain connected to the drain of the first field effect transistor, a source connected to a second power supply, and a gate connected to the drain of the second field effect transistor. a third field effect transistor of a second conductivity type;
a fourth field effect transistor of a second conductivity type, which is connected to the drain of the field effect transistor, has a source connected to the second power supply, and has a gate connected to the drain of the first field effect transistor; When the gate potentials of the first and fourth transistors are input and these gate potentials are potentials that turn the first and fourth field-effect transistors on and off, respectively, the second field-effect transistor The first one supplies drain current to the transistor.
and the gate potentials of the second and third transistors, and when these potentials are potentials that turn the second and third field effect transistors on and off, respectively, 1. A level shift circuit comprising: a second current supply circuit that supplies a drain current to the first field effect transistor.
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