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JP2002176349A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

Info

Publication number
JP2002176349A
JP2002176349A JP2000371728A JP2000371728A JP2002176349A JP 2002176349 A JP2002176349 A JP 2002176349A JP 2000371728 A JP2000371728 A JP 2000371728A JP 2000371728 A JP2000371728 A JP 2000371728A JP 2002176349 A JP2002176349 A JP 2002176349A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
power supply
supply potential
supplied
semiconductor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000371728A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Seki
浩 関
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson 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 Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2000371728A priority Critical patent/JP2002176349A/en
Publication of JP2002176349A publication Critical patent/JP2002176349A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用形態に応じて単一又は複数の電源電位が
供給される半導体装置において、一部の回路に電源電位
が供給されない場合に、次段の回路に貫通電流が流れな
いようにして低消費電力化を図り、かつ、次段の回路の
出力レベルを一義的に定めることができる半導体装置を
提供する。 【解決手段】 第1の電源電位が供給されたときに入力
信号に基づいて出力信号を出力し、第1の電源電位が供
給されないときに出力をハイインピーダンス状態にする
第1の回路INV1と、第2の電源電位が供給されて動
作する第2の回路であって、第1の回路の出力と第1の
電源電位との論理積を求める第2の回路NANDとを具
備する。
(57) [Summary] In a semiconductor device to which a single or a plurality of power supply potentials are supplied according to a use mode, when a power supply potential is not supplied to some circuits, a through current flows to a next-stage circuit. Provided is a semiconductor device which can reduce power consumption by preventing flow and can uniquely determine an output level of a next-stage circuit. SOLUTION: A first circuit INV1 which outputs an output signal based on an input signal when a first power supply potential is supplied, and sets an output to a high impedance state when the first power supply potential is not supplied, A second circuit which operates by being supplied with a second power supply potential, and includes a second circuit NAND which obtains a logical product of an output of the first circuit and the first power supply potential.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ゲートアレイ、エ
ンベッデドアレイ、スタンダードセル等の半導体装置に
関し、特に、内部回路の電源と別の電源で動作する入力
セルを有する半導体装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device such as a gate array, an embedded array, and a standard cell, and more particularly to a semiconductor device having an input cell operated by a power supply different from a power supply of an internal circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、プリンタ等の機器は、様々な電
源電圧で動作する何種類かのインターフェースに接続さ
れる場合がある。このような機器に使用される半導体装
置の入力回路の例を図2に示す。
2. Description of the Related Art In general, a device such as a printer may be connected to several types of interfaces operating at various power supply voltages. FIG. 2 shows an example of an input circuit of a semiconductor device used in such a device.

【0003】図2において、インターフェースから入力
端子Pを介して供給される入力信号は、トランジスタQ
P1及びQN1によって構成された第1段目のインバー
タ回路によって反転される。第1段目のインバータ回路
の出力は、トランジスタQP2及びQN2によって構成
された第2段目のインバータ回路によって反転され、内
部回路に供給される。ここで、第1段目のインバータ回
路には高電位側の電源電位HVDDが供給され、第2段
目のインバータ回路には低電位側の電源電位LVDDが
供給されている。
In FIG. 2, an input signal supplied from an interface via an input terminal P is a transistor Q
It is inverted by a first-stage inverter circuit composed of P1 and QN1. The output of the first-stage inverter circuit is inverted by the second-stage inverter circuit constituted by the transistors QP2 and QN2, and supplied to the internal circuit. Here, the power supply potential HVDD on the high potential side is supplied to the first-stage inverter circuit, and the power supply potential LVDD on the low potential side is supplied to the second-stage inverter circuit.

【0004】この半導体装置において、入力端子Pに接
続されているインターフェースが使用されない等の理由
により、電源電位HVDDが供給されない場合がある。
そのような場合においては、第1段目のインバータ回路
の出力がハイインピーダンス状態(電位不定)となるた
め、第2段目のインバータ回路を構成するトランジスタ
QP2及びQN2に貫通電流I0が流れてしまうおそれ
がある。半導体装置の低消費電力化のためには、電源電
位HVDDが供給されない場合においても、貫通電流I
0が流れないようにすることが望ましい。
In this semiconductor device, the power supply potential HVDD may not be supplied, for example, because the interface connected to the input terminal P is not used.
In such a case, the output of the first stage inverter circuit becomes high impedance state (indefinite potential) through current I 0 flows through the transistor QP2 and QN2 constituting the inverter circuit of the second stage There is a possibility that it will. In order to reduce the power consumption of the semiconductor device, even when the power supply potential HVDD is not supplied, the through current I
It is desirable not to let 0 flow.

【0005】ところで、日本国特許出願公開(特開)平
9−307421号公報には、第1段目のインバータ回
路に高電位側の電源電位が供給されない場合に、低電位
側の電源電位が供給される第2段目のインバータ回路の
出力信号を反転して第2段目のインバータ回路の入力に
戻すことにより、第2段目のインバータ回路の入力電位
を固定して貫通電流が流れないようにした半導体集積回
路が掲載されている。しかしながら、第2段目のインバ
ータ回路の出力信号がハイレベルとなるかローレベルと
なるかは、その時の諸条件によって変わり、一義的に定
まらない。次段の回路によっては、入力信号のレベルが
一義的に定まっていないと正常に動作しないような場合
もある。
Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. Hei 9-307421 discloses that when a high-potential power supply potential is not supplied to the first-stage inverter circuit, a low-potential power supply potential is supplied. By inverting the supplied output signal of the second-stage inverter circuit and returning it to the input of the second-stage inverter circuit, the input potential of the second-stage inverter circuit is fixed, and no through current flows. Such a semiconductor integrated circuit is described. However, whether the output signal of the second-stage inverter circuit is at a high level or a low level depends on various conditions at that time and cannot be uniquely determined. Depending on the circuit at the next stage, the circuit may not operate properly unless the level of the input signal is uniquely determined.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】そこで、上記の点に鑑
み、本発明の目的は、使用形態に応じて単一又は複数の
電源電位が供給される半導体装置において、一部の回路
に電源電位が供給されない場合に、次段の回路に貫通電
流が流れないようにして低消費電力化を図り、かつ、次
段の回路の出力レベルを一義的に定めることができる半
導体装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, it is an object of the present invention to provide a semiconductor device to which a single or a plurality of power supply potentials are supplied depending on a use mode, wherein some of the circuits have a power supply potential. By providing a semiconductor device capable of reducing power consumption by preventing a through current from flowing to the next-stage circuit when power is not supplied, and uniquely defining the output level of the next-stage circuit. is there.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、本発明に係る半導体装置は、第1の電源電位が供給
されたときに入力信号に基づいて出力信号を出力し、第
1の電源電位が供給されないときに出力をハイインピー
ダンス状態にする第1の回路と、第2の電源電位が供給
されて動作する第2の回路であって、第1の回路の出力
と第1の電源電位との論理積を求める第2の回路とを具
備する。
In order to solve the above-mentioned problems, a semiconductor device according to the present invention outputs an output signal based on an input signal when a first power supply potential is supplied. A first circuit for setting an output to a high impedance state when a power supply potential is not supplied, and a second circuit operable to be supplied with a second power supply potential, wherein an output of the first circuit and a first power supply are provided. A second circuit for obtaining a logical product with the potential.

【0008】この半導体装置は、第1の電源電位と接地
電位との間で直流電流を流す経路を有するようにしても
良い。また、この半導体装置は、第2の電源電位が供給
されたときに第2の回路の出力に基づいて動作する第3
の回路をさらに具備しても良い。ここで、第1の回路と
しては、反転回路又はバッファ回路を用いることがで
き、第2の回路としては、NAND回路又はAND回路
を用いることができる。
This semiconductor device may have a path for passing a direct current between the first power supply potential and the ground potential. The semiconductor device operates based on the output of the second circuit when the second power supply potential is supplied.
May be further provided. Here, an inversion circuit or a buffer circuit can be used as the first circuit, and a NAND circuit or an AND circuit can be used as the second circuit.

【0009】以上の様に構成した本発明に係る半導体装
置によれば、第1の回路に電源電位が供給されなくて
も、第2の回路が第1の回路の出力と第1の電源電位と
の論理積を求めるので、第2の回路に貫通電流が流れな
いようにして低消費電力化を図り、かつ、第2の回路の
出力レベルを一義的に定めることができる。
According to the semiconductor device of the present invention configured as described above, even when the power supply potential is not supplied to the first circuit, the second circuit can output the first power supply potential from the output of the first circuit. Is obtained, the power consumption is reduced by preventing a through current from flowing through the second circuit, and the output level of the second circuit can be uniquely determined.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施の形態について説明する。図1に、本発明の一実施
形態に係る半導体装置の回路構成を示す。この半導体装
置においては、様々な電源電圧で動作する何種類かのイ
ンターフェースに接続されるプリンタ等の機器において
使用することが考慮されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a circuit configuration of a semiconductor device according to one embodiment of the present invention. This semiconductor device has been considered for use in devices such as printers connected to several types of interfaces operating at various power supply voltages.

【0011】図1において、この半導体装置は、第1の
インターフェースに接続される入力端子P1と、第2の
インターフェースに接続される入力端子P2とを有して
いる。第1のインターフェースは、この半導体装置が使
用される機器とPC(パーソナルコンピュータ)等の外
部機器との間で、第1の電源電位(高電位側の電源電位
HVDD)で動作する回路同士を接続する。一方、第2
のインターフェースは、この半導体装置が使用される機
器と他の外部機器との間で、第2の電源電位(低電位側
の電源電位LVDD)で動作する回路同士を接続する。
In FIG. 1, this semiconductor device has an input terminal P1 connected to a first interface and an input terminal P2 connected to a second interface. The first interface connects circuits operating at a first power supply potential (power supply potential HVDD on the high potential side) between a device using the semiconductor device and an external device such as a PC (personal computer). I do. On the other hand, the second
Interface connects circuits operating at the second power supply potential (lower power supply potential LVDD) between a device in which the semiconductor device is used and another external device.

【0012】入力端子P1には、インバータ回路INV
1とNAND回路を含む入力セル10が接続されてお
り、入力セル10の出力は内部ロジック回路30に供給
される。一方、入力端子P2には、インバータ回路IN
V2とINV3を含む入力セル20が接続されており、
入力セル20の出力は内部ロジック回路30に供給され
る。インバータ回路INV1〜INV3の各々は、図2
に示すように、1個のPチャネルトランジスタと1個の
Nチャネルトランジスタとにより構成される。
An input terminal P1 has an inverter circuit INV
1 and the input cell 10 including the NAND circuit are connected, and the output of the input cell 10 is supplied to the internal logic circuit 30. On the other hand, the input terminal P2 has an inverter circuit IN
The input cells 20 including V2 and INV3 are connected,
The output of the input cell 20 is supplied to the internal logic circuit 30. Each of the inverter circuits INV1 to INV3 is configured as shown in FIG.
As shown in (1), it is composed of one P-channel transistor and one N-channel transistor.

【0013】ここで、入力セル20と内部ロジック回路
30は、共通の電源電位LVDDが供給されて動作する
ので、内部ロジック回路30が動作している時にインバ
ータ回路INV2の出力がハイインピーダンス状態にな
ることはない。しかしながら、入力セル10において
は、入力端子P1に接続されている第1のインターフェ
ースが使用されない等の理由により、電源電位HVDD
が供給されない場合が起こり得る。即ち、第1の電源回
路からの配線がオープンになったり、第1の電源電位が
接地電位まで下がったりする場合である。このような場
合には、インバータ回路INV1の出力がハイインピー
ダンス状態となって、出力レベルが不定となってしま
う。
Here, since the input cell 20 and the internal logic circuit 30 operate by being supplied with the common power supply potential LVDD, the output of the inverter circuit INV2 is in a high impedance state when the internal logic circuit 30 is operating. Never. However, in the input cell 10, the power supply potential HVDD is not used because the first interface connected to the input terminal P1 is not used.
May not be supplied. That is, the wiring from the first power supply circuit becomes open or the first power supply potential drops to the ground potential. In such a case, the output of the inverter circuit INV1 enters a high impedance state, and the output level becomes unstable.

【0014】入力セル10に含まれるNAND回路は、
インバータ回路INV1の出力レベルと第1の電源電位
との論理積をとり、これを反転して内部ロジック回路3
0に供給する。図1における抵抗R1は、第1の電源電
位と接地電位との間において直流電流が流れる経路を示
している。即ち、第1の電源電位には、多数のトランジ
スタや抵抗素子や容量素子が接続されており、これらの
素子の実数成分のインピーダンスにより直流電流が流れ
る。従って、電源電位HVDDが供給されなくなってか
ら所定の時間が経過すれば、第1の電源電位は自然にロ
ーレベルとなる。あるいは、第1の電源電位がローレベ
ルとなるタイミングが遅い場合には、実際に抵抗素子を
形成しても良い。この抵抗素子としては、抵抗値の比較
的高い抵抗素子を用いることができるので、消費電流が
小さくてすむ。
The NAND circuit included in the input cell 10 includes:
The logical product of the output level of the inverter circuit INV1 and the first power supply potential is obtained, and the logical product is inverted to obtain the internal logic circuit 3.
Supply 0. The resistor R1 in FIG. 1 indicates a path through which a direct current flows between the first power supply potential and the ground potential. That is, a large number of transistors, resistance elements, and capacitance elements are connected to the first power supply potential, and a direct current flows due to the impedance of the real component of these elements. Therefore, the first power supply potential naturally goes to a low level after a predetermined time has elapsed since the supply of the power supply potential HVDD is stopped. Alternatively, when the timing at which the first power supply potential goes low is late, a resistance element may be actually formed. Since a resistance element having a relatively high resistance value can be used as the resistance element, current consumption can be reduced.

【0015】第1の電源電位がローレベルになると、N
AND回路の出力はローレベルに固定されるので、内部
ロジック回路30が誤動作するおそれがなくなる。一
方、第1の電源電位として電源電位HVDDが供給され
ている場合には、インバータ回路INV1の出力がNA
ND回路によって反転されて、内部ロジック回路30に
供給される。
When the first power supply potential goes low, N
Since the output of the AND circuit is fixed at the low level, there is no possibility that the internal logic circuit 30 malfunctions. On the other hand, when the power supply potential HVDD is supplied as the first power supply potential, the output of the inverter circuit INV1 becomes NA
The signal is inverted by the ND circuit and supplied to the internal logic circuit 30.

【0016】なお、上記の実施形態においては、第1の
セルをインバータ回路とNAND回路で構成したが、バ
ッファ回路やAND回路を用いても良い。
In the above embodiment, the first cell is constituted by the inverter circuit and the NAND circuit. However, a buffer circuit and an AND circuit may be used.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、一部
の回路に電源電位が供給されなくても、次段の回路に貫
通電流が流れないようにして低消費電力化を図り、か
つ、次段の回路の出力レベルを一義的に定めることがで
きる。
As described above, according to the present invention, even if the power supply potential is not supplied to some of the circuits, the through current does not flow to the next-stage circuit to reduce the power consumption. In addition, the output level of the next stage circuit can be uniquely determined.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係る半導体装置の回路構
成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来の半導体装置の入力回路の例を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an input circuit of a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、20 入力セル 30 内部ロジック回路 P、P1、P2 入力端子 QP1、QP2 Pチャネルトランジスタ QN1、QN2 Nチャネルトランジスタ INV1〜INV3 インバータ回路 10, 20 Input cell 30 Internal logic circuit P, P1, P2 Input terminal QP1, QP2 P-channel transistor QN1, QN2 N-channel transistor INV1-INV3 Inverter circuit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 使用形態に応じて単一又は複数の電源電
位が供給される半導体装置であって、 第1の電源電位が供給されたときに入力信号に基づいて
出力信号を出力し、第1の電源電位が供給されないとき
に出力をハイインピーダンス状態にする第1の回路と、 第2の電源電位が供給されて動作する第2の回路であっ
て、前記第1の回路の出力と前記第1の電源電位との論
理積を求める前記第2の回路と、を具備する半導体装
置。
1. A semiconductor device to which one or a plurality of power supply potentials are supplied according to a use mode, wherein an output signal is output based on an input signal when a first power supply potential is supplied, A first circuit for setting an output to a high impedance state when the first power supply potential is not supplied, and a second circuit operating by supplying a second power supply potential, wherein the output of the first circuit is A second circuit for obtaining a logical product with a first power supply potential.
【請求項2】 前記第1の電源電位と接地電位との間で
直流電流を流す経路を有することを特徴とする請求項1
記載の半導体装置。
2. The apparatus according to claim 1, further comprising a path for flowing a direct current between the first power supply potential and a ground potential.
13. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項3】 前記第2の電源電位が供給されたときに
前記第2の回路の出力に基づいて動作する第3の回路を
さらに具備する請求項1又は2記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a third circuit that operates based on an output of the second circuit when the second power supply potential is supplied.
【請求項4】 前記第1の回路が、反転回路又はバッフ
ァ回路であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか
1項記載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein said first circuit is an inverting circuit or a buffer circuit.
【請求項5】 前記第2の回路が、NAND回路又はA
ND回路であることを特徴とする請求項1〜4のいずれ
か1項記載の半導体装置。
5. The method according to claim 1, wherein the second circuit is a NAND circuit or an A circuit.
The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is an ND circuit.
JP2000371728A 2000-12-06 2000-12-06 Semiconductor device Withdrawn JP2002176349A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7567111B2 (en) 2005-06-14 2009-07-28 Seiko Epson Corporation Potential fixing circuit for integrated circuit having multiple supply potentials

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Effective date: 20080304