JPH04207226A - Input/output circuit - Google Patents
Input/output circuitInfo
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- JPH04207226A JPH04207226A JP2325204A JP32520490A JPH04207226A JP H04207226 A JPH04207226 A JP H04207226A JP 2325204 A JP2325204 A JP 2325204A JP 32520490 A JP32520490 A JP 32520490A JP H04207226 A JPH04207226 A JP H04207226A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的コ
(産業上の利用分野)
本発明は、伝送路を介してIC間の信号伝送を行なう入
出力回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to an input/output circuit that transmits signals between ICs via a transmission path.
(従来の技術)
近年、システムの大規模化、高速化に伴い、これらのシ
ステムを構成するLSIに対する要求はますますきびし
いものとなりつつある。具体的には高速動作、低消費電
力、高密度集積などである。現在のところこれらの要求
を全て満足するプロセスは見当たらず、条件にあったL
SIが望まれている。(Prior Art) In recent years, as systems have become larger and faster, demands on LSIs that make up these systems have become increasingly strict. Specifically, these include high-speed operation, low power consumption, and high-density integration. At present, no process has been found that satisfies all of these requirements.
SI is desired.
ここでCMOSプロセスを考えた場合、低消費電力、高
密度集積の2点では十分要求を満たしており、また現在
の微細化の進んだCM OSではIC内部の動作速度も
高速化されてきている。しかし大規模なシステムを構成
する場合、IC相互間の信号伝送速度によって、システ
ム全体の動作速度か制限されている。If we consider the CMOS process here, it fully satisfies the two requirements of low power consumption and high density integration, and with the current miniaturization of CMOS, the operating speed inside the IC is also increasing. . However, when constructing a large-scale system, the operating speed of the entire system is limited by the signal transmission speed between ICs.
IC間の信号伝送を行なうためには、信号伝送の高速性
の点で、CMO3出力回路よりもECL回路の方が優れ
ている。そこで高速性を要求される場合には、通常EC
L論理に合わせて入出力を行ないシステムを構成する。For signal transmission between ICs, the ECL circuit is superior to the CMO3 output circuit in terms of high-speed signal transmission. Therefore, when high speed is required, EC is usually used.
Configure the system by performing input/output according to L logic.
特に同一チップ上にCMO5素子とバイポーラ素子を形
成するB1CMOSプロセスを用いて、論理部をCMO
Sトランジスタで構成し入出力部をバイポーラトランジ
スタで構成する方法によれば、論理部をCMOSで構成
し入出力回路をECLで構成することができるので、高
速動作を行なうシステムを構成することか可能となる。In particular, using the B1CMOS process that forms five CMO elements and a bipolar element on the same chip, the logic section is made into CMO.
According to the method of configuring the system with S transistors and the input/output section with bipolar transistors, the logic section can be configured with CMOS and the input/output circuit with ECL, making it possible to configure a system that operates at high speed. becomes.
ところがB1CMOSプロセスは開発フェースで比較す
ると、単独CMOSプロセスよりも製造行程か複雑とな
り歩留まりが悪く、また作成された素子の集積度か得ら
れない等の問題かあった。However, when compared in the development phase, the B1 CMOS process has problems such as a manufacturing process that is more complex than an individual CMOS process, resulting in poor yields and an inability to obtain a high degree of integration of the manufactured devices.
(発明か解決しようとする課題)
従来のCMO5I Cにおいては、大規模、高速システ
ムに応用する場合、回路内部の高速性はある程度実現さ
れていたが、CMO3人出力回路の動作速度により、シ
ステム全体の動作速度か制限されていた。(Problem to be solved by the invention) In the conventional CMO5IC, when applied to a large-scale, high-speed system, high speed inside the circuit was achieved to some extent, but due to the operating speed of the CMO 3 output circuit, the overall system The operating speed was limited.
本発明においては、CMOSプロセスにより信号の高速
伝送を行なう入出力回路を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide an input/output circuit that performs high-speed signal transmission using a CMOS process.
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
上記目的を達成するために、第1のICの出力回路が第
2のICの入力回路に伝送路を介して接続された入出力
回路において、論理値の論理信号が電流変化として出力
される第1のIcの出力回路と、Pチャネルトランジス
タとNチャネルトランジスタは直列接続され、前記Pチ
ャネルトランジスタと前記Nチャネルトランジスタの各
ソース電極は共通接続され、各ドレイン電極は第1の基
準電位と第2の基準電位とに接続され、各ゲート電極は
第1の電圧源若しくは第2の電圧源に接続された入力回
路と、前記PチャネルトランジスタとNチャネルトラン
ジスタとの共通ソース端子と前記第1のICの出力回路
との間に接続された伝送路と、を倫えたことを特徴とす
る入出力回路を提供する。 ゛
(作 用)
第1のICの出力回路は、論理回路の論理信号を電流変
化として出力する回路を具備している。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problem) In order to achieve the above object, in an input/output circuit in which an output circuit of a first IC is connected to an input circuit of a second IC via a transmission path. , a first Ic output circuit that outputs a logic signal with a logic value as a current change, a P channel transistor and an N channel transistor are connected in series, and the source electrodes of the P channel transistor and the N channel transistor are commonly connected. each drain electrode is connected to a first reference potential and a second reference potential, and each gate electrode is connected to an input circuit connected to a first voltage source or a second voltage source, and the P-channel transistor. A transmission line connected between a common source terminal with an N-channel transistor and an output circuit of the first IC is provided. (Function) The output circuit of the first IC includes a circuit that outputs a logic signal of a logic circuit as a current change.
これにより電流モードの論理信号を出方する。この出力
回路から出力された電流は伝送路を介して第2のICの
入力回路に伝送される。第2のICの入力回路はPチャ
ネルトランジスタとNチャネルトランジスタとを共通接
続されたドレイン電極を入力端子としており、伝送信号
の論理値の違いによる信号電流を第2のICに伝送する
。This produces a current mode logic signal. The current output from this output circuit is transmitted to the input circuit of the second IC via the transmission path. The input circuit of the second IC has, as an input terminal, a drain electrode of a P-channel transistor and an N-channel transistor connected in common, and transmits a signal current due to a difference in the logical value of the transmission signal to the second IC.
本発明によれば、電流モードにより伝送信号の論理レベ
ルを規定し、同時に伝送路とのインピーダンス整合のと
れる回路を構成することができるので、CMO5入出力
回路においても高速動作を行なうことができる。また製
造プロセスに依存する構成素子の特性のばらつきに強く
、ECL入出力回路と比較して低消費電力化が実現でき
る。また広範囲の入力電流に対して低インピーダンスで
の整合終端が容易であるため、入力信号のレベルに関わ
らず伝送路との整合のとりゃすい構成である。これによ
り伝送路と介してIC間の高速信号伝送を行なうCMO
S入出力回路を実現する。According to the present invention, it is possible to define the logic level of a transmission signal using the current mode, and at the same time configure a circuit that can achieve impedance matching with the transmission line, so that high-speed operation can be performed even in a CMO5 input/output circuit. Furthermore, it is resistant to variations in characteristics of constituent elements depending on the manufacturing process, and lower power consumption can be achieved compared to ECL input/output circuits. Furthermore, since it is easy to perform matching termination with low impedance for a wide range of input currents, the configuration allows easy matching with the transmission line regardless of the level of the input signal. This allows CMO to perform high-speed signal transmission between ICs via the transmission line.
Realizes an S input/output circuit.
(実施例)
以下に本発明の実施例を構成図を用いて説明示す構成図
である。第1のICの出力回路は電流のプッシュプル回
路を構成しており、論理回路11の論理信号の論理値に
応じて出力電流の引き込み、引出し機能を切り替えるも
のとする。伝送路7を介して伝送された信号は、第2の
ICの入力回路に伝送される。第2のICの入力回路に
おいて、Nチャネルトランジスタ8とPチャネルトラン
ジスタ9の共通ソース電極は、第2のICの入力回路の
入力端として伝送路7と接続され、それぞれのゲート電
極はゲート電位を与える電圧源6b若しくは6Cに接続
される。Nチャネルトランジスタ8のドレイン電極5及
びPチャネルトランジスタ9のドレイン電極4は第2の
ICの入力回路の出力端子として第2のICに論理信号
を伝送する。(Example) The following is a configuration diagram illustrating an example of the present invention using a configuration diagram. The output circuit of the first IC constitutes a current push-pull circuit, and the function of drawing in and drawing out the output current is switched according to the logical value of the logic signal of the logic circuit 11. The signal transmitted via the transmission line 7 is transmitted to the input circuit of the second IC. In the input circuit of the second IC, the common source electrodes of the N-channel transistor 8 and the P-channel transistor 9 are connected to the transmission line 7 as an input terminal of the input circuit of the second IC, and each gate electrode has a gate potential. It is connected to the voltage source 6b or 6C. The drain electrode 5 of the N-channel transistor 8 and the drain electrode 4 of the P-channel transistor 9 transmit a logic signal to the second IC as output terminals of the input circuit of the second IC.
次に第1図aに示す回路の動作を説明する。電、−流源
1及び2は論理回路15の論理信号の論理値rHJ
rLJに対応して選択され、第1のICの出力端子lO
から論理信号に対応した電流を伝送路7に出力するもの
とする。この電流は伝送路7を介して第2のICの入力
端に伝送され、論理信号に対応してNチャネルトランジ
スタ8とPチャネルトランジスタ9との共通ソース電極
に伝達される。この結果、論理信号の一方に対応した電
流は伝送路7を介して第2のICの入力回路の入力端子
に送出され、トランジスタ9を介して出力端子4に流れ
る。他方の論理信号に対応した電流(ま伝送路7を介し
て引き込まれ、第2のICの出力端子5からトランジス
タ8に流れる電流を受ける。Next, the operation of the circuit shown in FIG. 1a will be explained. The current and current sources 1 and 2 are the logic value rHJ of the logic signal of the logic circuit 15.
rLJ is selected corresponding to the output terminal lO of the first IC.
It is assumed that a current corresponding to the logic signal is outputted to the transmission line 7 from. This current is transmitted to the input terminal of the second IC via the transmission path 7, and is transmitted to the common source electrode of the N-channel transistor 8 and the P-channel transistor 9 in response to the logic signal. As a result, a current corresponding to one of the logic signals is sent to the input terminal of the input circuit of the second IC via the transmission line 7 and flows to the output terminal 4 via the transistor 9. A current corresponding to the other logic signal (also drawn through the transmission line 7 and flowing from the output terminal 5 of the second IC to the transistor 8 is received).
このような構成によれは、CM OS入出力回路で電流
モードの信号伝送を行ない、同時に伝送路とのインピー
ダンス整合をとることかて凡るので、信号入出力の高速
化を図ることかできる。また、第2のIC回路における
共通ソース電極からみた入力インピーダンスはトランジ
スタ8及び9の゛ノース電極からみたインピーダンスの
並列抵抗であり、伝送路とのインピーダンスの整合をと
る構造とする。これにより広範囲の入力電流値に対し出
力インピーダンスはほぼ一定であるので、入力電流に対
する回路の入力インピーダンスの変化を小さくてき、伝
送路との特性インピーダンスとの整合を良好にとること
かできる。この様子を第1図Tこ示す。−また伝送路と
第2のICの入カインヒ。With such a configuration, the CMOS input/output circuit performs current mode signal transmission and at the same time impedance matching with the transmission path is performed, so that high-speed signal input/output can be achieved. Further, the input impedance seen from the common source electrode in the second IC circuit is a parallel resistance of the impedance seen from the north electrodes of transistors 8 and 9, and the structure is such that impedance matching with the transmission line is achieved. As a result, the output impedance is approximately constant over a wide range of input current values, so that changes in the input impedance of the circuit with respect to the input current can be reduced, and good matching of the characteristic impedance with the transmission line can be achieved. This situation is shown in FIG. -Also the transmission line and the input signal of the second IC.
−ダンスとのインピーダンス整合かとれていな0場合で
も、容量性負荷による動作速度の低下を抑えることかで
きる。- Even in the case where the impedance is not matched with the impedance, the reduction in operating speed due to capacitive load can be suppressed.
電流源1または2からの入力電流は大きく変化してもト
ランジスタ8.9の共通ソース電極電位はほとんど変化
しない。第1のICの出力端子】0の直流電位は第2の
ICの入力回路のトランジスタ8.9の共通ソース電位
となる。Even if the input current from current source 1 or 2 changes greatly, the common source electrode potential of transistor 8.9 hardly changes. The DC potential of the output terminal of the first IC] 0 becomes the common source potential of the transistors 8.9 of the input circuit of the second IC.
第2図に本発明の他の実施例の構成図を示す。FIG. 2 shows a configuration diagram of another embodiment of the present invention.
(ゝ 構成の主要部は第1図aに示す回路と同様である。。(ゝ The main parts of the configuration are similar to the circuit shown in FIG. 1a. .
が、伝送路と第1の出力回路とのインピーダンス整合を
とるための整合抵抗12が出力端子10に接続されてい
る。However, a matching resistor 12 is connected to the output terminal 10 for impedance matching between the transmission line and the first output circuit.
この回路構成では、電流源1及び2の出力インピーダン
スが高いという点を改善し、整合抵抗12伝送線路と整
合がとれるような値に設定することにより、第1の出力
回路における伝送信号の反射を抑え、より高速な信号伝
送が可能となる。In this circuit configuration, the high output impedance of current sources 1 and 2 is improved, and the reflection of the transmission signal in the first output circuit is reduced by setting the matching resistor 12 to a value that matches the transmission line. This enables faster signal transmission.
第3図には、整合抵抗12の具体的な構成例を示す。抵
抗RとキャパシタCの直列回路からなり、次式の関係を
満たすものとする。FIG. 3 shows a specific example of the configuration of the matching resistor 12. It consists of a series circuit of a resistor R and a capacitor C, and satisfies the following relationship.
CR> 1 / 2 yr f cここで
fcは伝送すべき信号の周波数とする。CR> 1/2 yr f c where fc is the frequency of the signal to be transmitted.
次に本発明を実現する回路例を示す。Next, an example of a circuit for realizing the present invention will be shown.
5二J−−
第4図は第1図aにボした第1のICの出力回路に対応
する構成例を示す回路図である。52J-- FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example corresponding to the output circuit of the first IC shown in FIG. 1a.
各素子の接続関係は以下の通りである。入力端子18及
び19は論理回路からの差動信号を受ける。The connection relationship of each element is as follows. Input terminals 18 and 19 receive differential signals from the logic circuit.
入力端子18.19はトランジスタ14.15のゲート
端子にそれぞれ接続されるものとし、これらトランジス
タ14及び15のソース電極はトランジスタ13のドレ
イン電極に接続される。トランジスタ13は電流を与え
るものであり、トランジスタ14.15はいわゆる差動
ペアトランジスタを構成する。トランジスタ14のドレ
イン電極はトランジスタ23のドレイン、ゲート電極に
共通接続され、トランジスタ23のソース電極は基準電
位100に接続される。トランジスタ15のドレイン電
極はトランジスタ24のドレイン、ゲート電極に共通接
続され、トランジスタ24のソース電極は基準電位10
0に接続される。The input terminals 18 and 19 are connected to the gate terminals of transistors 14 and 15, respectively, and the source electrodes of these transistors 14 and 15 are connected to the drain electrode of transistor 13. Transistor 13 provides current, and transistors 14 and 15 constitute a so-called differential pair transistor. The drain electrode of the transistor 14 is commonly connected to the drain and gate electrodes of the transistor 23, and the source electrode of the transistor 23 is connected to the reference potential 100. The drain electrode of the transistor 15 is commonly connected to the drain and gate electrodes of the transistor 24, and the source electrode of the transistor 24 is connected to the reference potential 10.
Connected to 0.
トランジスタ23とトランジスタ6、トランジスタ11
とトランジスタ12、トランジスタ24とトランジスタ
32はそれぞれいわゆるカレントミラー回路を構成し、
トランジスタ12とトランジスタ32との各ドレイン電
極は共通接続され出力端子17となる。Transistor 23, transistor 6, transistor 11
and transistor 12, transistor 24, and transistor 32 respectively constitute a so-called current mirror circuit,
The respective drain electrodes of the transistor 12 and the transistor 32 are commonly connected to form an output terminal 17.
また同様にトランジスタ24とトランジスタ20、トラ
ンジスタ21とトランジスタ22、トランジスタ23と
トランジスタ31とはそれぞれカレントミラー回路を構
成し、トランジスタ22とトランジスタ31との各ドレ
イン電極は共通接続され出力端子16となる。Similarly, the transistors 24 and 20, the transistors 21 and 22, and the transistors 23 and 31 each form a current mirror circuit, and the drain electrodes of the transistors 22 and 31 are commonly connected to form the output terminal 16.
次にこの回路の動作を説明する。論理回路の論理信号が
入力端子18に「L」、入力端子19rHJが入力した
場合を考える。このときトランジスタ15には電流は流
れず、トランジスタ14にはトランジスタ13より与え
られる電流か流れる。この電流かトランジスタ#3,3
1から構成されるカレントミラー回路を介して、トラン
ジスタ31のドレイン電流となる。ここでトランジスタ
22には電流か流れていないことから、出力端子16か
らは伝送路からの電流を引き込む方向に動作する。逆に
トランシラー回路を介して出力端子17か−ら一°電流
を押し出す方向に動作する。論理回路の論理信号か入力
端子18に「H」、入力端子19rLJか入力した場合
には、上記と反対の動作原理により出力端子16からは
伝送路に電流を押したし、出力端子17からは伝送路か
ら電流を引き込む方向に動作する。Next, the operation of this circuit will be explained. Consider a case where the logic signal of the logic circuit is "L" at the input terminal 18 and the input terminal 19rHJ is input. At this time, no current flows through the transistor 15, and only the current supplied from the transistor 13 flows through the transistor 14. This current or transistor #3,3
1 becomes the drain current of the transistor 31 through a current mirror circuit composed of 1. Since no current is flowing through the transistor 22, the output terminal 16 operates in the direction of drawing current from the transmission path. Conversely, it operates in the direction of pushing out the current by one degree from the output terminal 17 via the transiller circuit. When the logic signal of the logic circuit is "H" to the input terminal 18 and input terminal 19rLJ is input, current is pushed from the output terminal 16 to the transmission path by the operation principle opposite to the above, and from the output terminal 17 is pushed to the transmission path. It operates in the direction of drawing current from the transmission path.
第5図は第11層こ示した第2のICの入力回路を実現
する回路図である。トランジスタ51とトランジスタ5
2、トランジスタ53とトランジスタ54はカレントミ
ラー回路を構成し、トランジスタ54のドレイン電極は
トランジスタ58のドレイン電極に接続される。トラン
ジスタ5Bのゲート電極はドレイン電極と共通接続され
るとともに、トランジスタ59のゲート電極に接続され
る。トランジスタ58のソース電極はトランジスタ56
のソース電極と接続されトランジスタ56のドレイン電
極は基準電位110に接続される。トランジスタ56の
ゲート電極はトランジスタ57のゲート電極を共通接続
され、電圧源130に接続される。トランジスタ57の
ドレイン電極は基準電位110に接続され、ソース電極
はトランジスタ59のソース電極と接続される。このト
ランジスタ57とトランジスタ59のソース共通接続電
極は回路の入力端子70に接続される。トランジスタ5
9のドレイン端子はトランジスタ60のドレイン端子と
接続されるとともに、トランジスタ60のゲート端子と
接続され、トランジスタ60のソース電極は基準電位1
20と接続される。トランジスタ51とトランジスタ5
5、トランジスタ60とトランジスタ61はそれぞれカ
レントミラー回路を構成し、トランジスタ55とトラン
ジスタ61とのドレイン端子は共通接続され、回路の出
力端子71と接続される。FIG. 5 is a circuit diagram realizing the input circuit of the second IC shown in the eleventh layer. Transistor 51 and transistor 5
2. Transistor 53 and transistor 54 constitute a current mirror circuit, and the drain electrode of transistor 54 is connected to the drain electrode of transistor 58. The gate electrode of transistor 5B is commonly connected to the drain electrode, and is also connected to the gate electrode of transistor 59. The source electrode of transistor 58 is connected to transistor 56
The drain electrode of transistor 56 is connected to reference potential 110. The gate electrode of transistor 56 is connected in common to the gate electrode of transistor 57, and is connected to voltage source 130. The drain electrode of transistor 57 is connected to reference potential 110, and the source electrode is connected to the source electrode of transistor 59. The source common connection electrodes of transistors 57 and 59 are connected to an input terminal 70 of the circuit. transistor 5
The drain terminal of transistor 9 is connected to the drain terminal of transistor 60 and also to the gate terminal of transistor 60, and the source electrode of transistor 60 is connected to reference potential 1.
20. Transistor 51 and transistor 5
5. The transistor 60 and the transistor 61 each constitute a current mirror circuit, and the drain terminals of the transistor 55 and the transistor 61 are commonly connected and connected to the output terminal 71 of the circuit.
この回路の動作について説明する。入力端子70に入力
かないときは、トランジスタ56.57の共通ゲート電
極130に与えられる電位により等しい電流が流れ、こ
れらの電流はそれぞれトランジスタ58.59に流れる
方向に働き、回路は平衡を保つ。The operation of this circuit will be explained. When there is no input to the input terminal 70, equal currents flow due to the potential applied to the common gate electrode 130 of the transistors 56 and 57, and these currents act in the direction of flowing to the transistors 58 and 59, respectively, so that the circuit maintains balance.
この結果、理想的には回路の出力端子71を構成するト
ランジスタ55のドレイン電極とトランジスタ61のド
レイン電極とには値の等しい電流が流れようとするため
、出力端子71は不定となる。ところが入力端子70か
ら電流が引き込まれた場合、トランジスタ57とトラン
ジスタ59との平衡がくずれ、トランジスタ57のドレ
イン電流は増加し、トランジスタ59のドレイン電流は
減少する。これによりトランジスタ61のドレイン電流
も減少するので、出力端子71において出力電位rHJ
となる。逆に入力端子70に電流が流された場合には、
上記の説明と逆の動作となり、トランジスタ6エのドレ
イン電流は増加するので、出力端子71の出力電位rL
Jとなる。As a result, ideally, currents of equal value would flow through the drain electrode of the transistor 55 and the drain electrode of the transistor 61 constituting the output terminal 71 of the circuit, so that the output terminal 71 becomes undefined. However, when a current is drawn from the input terminal 70, the balance between the transistors 57 and 59 is lost, and the drain current of the transistor 57 increases and the drain current of the transistor 59 decreases. As a result, the drain current of the transistor 61 also decreases, so the output potential rHJ at the output terminal 71
becomes. Conversely, when current is passed through the input terminal 70,
The operation is opposite to the above explanation, and the drain current of the transistor 6e increases, so the output potential rL of the output terminal 71
It becomes J.
特にこの回路で信号の伝送を高速に行なう場合には、ト
ランジスタ56.57 、58 、59のチャネル長、
幅の比に応じて、伝送路との整合がとれるように、電流
源80の電流値を設定すればよい。In particular, when transmitting signals at high speed with this circuit, the channel lengths of the transistors 56, 57, 58, and 59,
The current value of the current source 80 may be set according to the width ratio so that matching with the transmission path can be achieved.
第6図は第5図とは別の第2のICの入力回路を実現す
る回路図の実施例であり、第5図に示した回路の入力段
を差動入力で行なうようにした回路である。FIG. 6 is an embodiment of a circuit diagram for realizing an input circuit of a second IC different from that shown in FIG. 5, and is a circuit in which the input stage of the circuit shown in FIG. 5 is performed by differential input. be.
この回路によれば伝送路からの論理信号か差動信号であ
る場合にも、第2のICの入力回路を構成することかで
きる。動作原理は第5図に示した回路と同様であり、例
えば、入力端子170から電流が引き込まれ、入力端子
171には電流か引き出される向きに信号か入力すると
、トランジスタ96のドレイン電流は減少し、逆にトラ
ンジスタ91のドレイン電流は増加する。このときトラ
ンジスタ98のドレイン電流は減少し、トランジスタ9
2,93またはトランジスタ94.95によって構成さ
れるカレントミラー回路を介して、トランジスタ95の
ドレイン電流は増加することになる。この結果、出力端
子172は出力電位rHJとなる。特にこの場合には、
トランジスタ90とトランジスタ91、トランジスタ9
2とトランジスタ93、トランジスタ94とトランジス
タ95がそれぞれカレントミラー回路を構成しており、
電流利得か二倍になる。According to this circuit, the input circuit of the second IC can be configured even when the input signal is a logic signal or a differential signal from the transmission line. The operating principle is similar to the circuit shown in FIG. 5. For example, when a current is drawn from the input terminal 170 and a signal is input to the input terminal 171 in the direction in which the current is drawn, the drain current of the transistor 96 decreases. , conversely, the drain current of transistor 91 increases. At this time, the drain current of transistor 98 decreases, and
The drain current of transistor 95 will increase through the current mirror circuit formed by transistors 2,93 or 94,95. As a result, the output terminal 172 becomes the output potential rHJ. Especially in this case,
Transistor 90 and transistor 91, transistor 9
2 and the transistor 93, and the transistor 94 and the transistor 95 respectively constitute a current mirror circuit,
The current gain doubles.
第7図は第5図の回路に付加回路を加えて構成した回路
図である。動作原理は第5図に示した回路と同様であり
、伝送路から入力される電流の変化に応した出力端子の
電位を与える。この構成では、第5図に示した回路に比
べて、電流利得か二倍になる。FIG. 7 is a circuit diagram constructed by adding an additional circuit to the circuit shown in FIG. 5. The operating principle is similar to the circuit shown in FIG. 5, and provides a potential at the output terminal in response to changes in the current input from the transmission line. This configuration doubles the current gain compared to the circuit shown in FIG.
第8図は第6図の回路に付加回路を加えて構成した回路
図である。これによっても入力回路を構成することかで
き、第6図の回路と比べると電流利得が二倍になる。FIG. 8 is a circuit diagram constructed by adding an additional circuit to the circuit of FIG. 6. This also allows an input circuit to be configured, and the current gain is doubled compared to the circuit shown in FIG.
以上説明してきた実施例においては、回路構成にCMO
3を仮定しているが、バイポーラ素子を用いて回路を構
成することもできる。In the embodiments described above, CMO is used in the circuit configuration.
3, but the circuit can also be configured using bipolar elements.
また今回説明したCMO5による入出力回路は、ECL
論理を伝送する回路として応用することも可能であるの
で、現在高速システムにおいて広く使用されているEC
L回路との互換性を保つことも可能である。In addition, the input/output circuit using CMO5 explained this time is ECL
EC, which is currently widely used in high-speed systems, can be applied as a circuit that transmits logic.
It is also possible to maintain compatibility with the L circuit.
[発明の効果]
以上述べてきたように、本発明によれば、論理信号の論
理値を出力電流変化として与える回路を具備した出力回
路により、電流で論理値を規定しているため、CMOS
出力回路においても信号伝送を高速に行なうことかでき
る。また入力回路により、広範囲の伝送電流に対してイ
ンピーダンス整合のとれた入力回路を構成できるので、
伝送路との整合がとり易く、回路の高速動作が可能であ
る。これにより高速化の要求されるシステムにおいても
、CMOS入出力回路を実現することができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the logic value is defined by the current using the output circuit equipped with the circuit that provides the logic value of the logic signal as an output current change, so that the CMOS
Signal transmission can also be performed at high speed in the output circuit. In addition, the input circuit allows you to configure an input circuit with impedance matching for a wide range of transmission currents.
It is easy to match with the transmission line, and the circuit can operate at high speed. This makes it possible to implement a CMOS input/output circuit even in systems that require high speed.
第1図Iは本発明の入出力回路の一実施例を証明するた
めの図、第2図は本発明の入出力回路の他の実施例を示
す図、第3図は第2図に示した整合回路示す図、第4図
は本発明の出力回路の一実施例を示す図、第5図は本発
明の単相入力回路の一実施例を示す図、第6図は本発明
の差動入力回路の一実施例を示す図、第7図は本発明の
単相入力回路の他の実施例を示す図、第8図は本発明に
用いる差動入力回路の他の実施例を示す図である。
1.2.80・・・電流源、1B、19,70,170
,171・・・入力端子、4.5,10.16.17.
71.172・・・出力端子、8.9,13,14,1
5.20.21,22,23,24,31,32.51
〜61.90〜98・・・MOSトランジスタ、7・・
伝送路、6b、6c、3B、 100,110゜120
.130・・・電圧源、11.F ・・論理回路、12
・・・整合抵抗。FIG. 1 I is a diagram for proving one embodiment of the input/output circuit of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing another embodiment of the input/output circuit of the present invention, and FIG. 3 is a diagram shown in FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of the output circuit of the present invention, FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of the single-phase input circuit of the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing the differences in the present invention. FIG. 7 is a diagram showing another embodiment of the single-phase input circuit of the present invention, and FIG. 8 is a diagram showing another embodiment of the differential input circuit used in the present invention. It is a diagram. 1.2.80...Current source, 1B, 19,70,170
, 171...input terminal, 4.5, 10.16.17.
71.172...Output terminal, 8.9, 13, 14, 1
5.20.21, 22, 23, 24, 31, 32.51
~61.90~98...MOS transistor, 7...
Transmission line, 6b, 6c, 3B, 100, 110°120
.. 130...voltage source, 11. F...Logic circuit, 12
...matching resistance.
Claims (3)
伝送路を介して接続された入出力回路において、論理値
の論理信号が電流変化として出力される第1のICの出
力回路と、PチャネルトランジスタとNチャネルトラン
ジスタは直列接続され、前記Pチャネルトランジスタと
前記Nチャネルトランジスタの各ソース電極は共通接続
され、各ドレイン電極は第1の基準電位と第2の基準電
位とに接続され、各ゲート電極は第1の電圧源若しくは
第2の電圧源に接続された入力回路と、前記Pチャネル
トランジスタとNチャネルトランジスタとの共通ソース
端子と前記第1のICの出力回路との間に接続された伝
送路とを備えたことを特徴とする入出力回路。(1) In an input/output circuit in which the output circuit of the first IC is connected to the input circuit of the second IC via a transmission line, the output of the first IC outputs a logic signal of a logic value as a current change. a circuit, a P-channel transistor and an N-channel transistor are connected in series, respective source electrodes of the P-channel transistor and the N-channel transistor are commonly connected, and each drain electrode is connected to a first reference potential and a second reference potential; an input circuit connected to a first voltage source or a second voltage source, a common source terminal of the P-channel transistor and the N-channel transistor, and an output circuit of the first IC. An input/output circuit comprising a transmission path connected between the input and output circuits.
力回路。(2) An input/output circuit matching the output terminal of the output circuit of the first IC.
位と前記第2の基準電位との間で、前記Pチャネルトラ
ンジスタとNチャネルトランジスタのドレイン電極と電
流電圧変換回路を接続したことを特徴とする入力回路で
あることを特徴とする請求項1記載の入出力回路。(3) The input circuit of the second IC connects the drain electrodes of the P-channel transistor and the N-channel transistor to the current-voltage conversion circuit between the first reference potential and the second reference potential. 2. The input/output circuit according to claim 1, wherein the input/output circuit is an input circuit characterized in that:
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-
1990
- 1990-11-29 JP JP2325204A patent/JP2981279B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2981279B2 (en) | 1999-11-22 |
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