JPH09200035A - Level conversion circuit - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 異なる電源系間においてHレベルとLレベル
の両方をレベルシフトさせるレベル変換回路を提供する
こと。
【解決手段】 電源系1よりのディジタル信号Vinを
NチャンネルMOSトランジスタQ3及びPチャンネル
MOSトランジスタQ4で受ける。Vin=“1”(V
CC1)であれば、Q3がオンとなり、PチャンネルM
OSトランジスタQ2がオンして、VCC2(電源系2
に於ける“1”レベル)がVoutとして出力される。
一方、Vin=“0”(VSS1)であれば、Q4がオ
ンとなり、NチャンネルMOSトランジスタQ6がオン
して、VSS2(電源系2に於ける“0”レベル)がV
outとして出力される。
(57) An object of the present invention is to provide a level conversion circuit for level shifting both H level and L level between different power supply systems. A digital signal Vin from a power supply system 1 is received by an N-channel MOS transistor Q3 and a P-channel MOS transistor Q4. Vin = "1" (V
CC1), Q3 is turned on and P channel M
When the OS transistor Q2 is turned on, VCC2 (power supply system 2
"1" level) is output as Vout.
On the other hand, when Vin = “0” (VSS1), Q4 is turned on, the N-channel MOS transistor Q6 is turned on, and VSS2 (“0” level in the power supply system 2) is V
Output as out.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル信号の
論理レベルの変換を行うレベル変換回路に関する。例え
ば、ダイナミック型半導体記憶装置において、待機時の
消費電流を低減したり、データ保持時間を改善する等の
目的で、外部電源から発生させた昇圧電圧及び負電圧を
ワード線駆動信号として用いる場合に利用される。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a level conversion circuit for converting a logic level of a digital signal. For example, in a dynamic semiconductor memory device, when a boosted voltage and a negative voltage generated from an external power supply are used as a word line drive signal for the purpose of reducing current consumption during standby, improving data retention time, etc. Used.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のこの種のレベル変換回路として
は、例えば特開平3−98314号公報に開示されてい
るような図3に示すようなものがある。その開示内容
は、低電圧電源系のディジタル信号から高電圧電源系の
ディジタル信号を伝達するもので、同図に示すものはC
MOS回路で形成されており、同図においてQ23,Q
24は低電圧電源系からのディジタル信号Vinを受け
るNチャンネルのMOSトランジスタ、Q21,Q22
はPチャンネルのMOSトランジスタである。MOSト
ランジスタQ23,Q24の各ゲートには低電圧電源側
のディジタル信号、すなわちVCC1とVSS間で2値
レベルとなる信号が互いに反転して入力されており、M
OSトランジスタQ23,Q24の各ソースは接地(V
SS)されている。また、MOSトランジスタQ23,
Q24の各出力側、すなわち各ドレインと高電圧電源V
CC2との間には前記MOSトランジスタQ21,Q2
2が介挿され、MOSトランジスタQ21,Q22の各
ゲートはたすきがけされてMOSトランジスタQ24,
Q23の各ドレインに接続されている。そして、MOS
トランジスタQ24のドレインから高電圧電源側のディ
ジタル信号、すなわちVCC2とVSS間で2値レベル
となる信号が出力Voutとして取り出されるようにな
っている。ここで、各MOSトランジスタQ21〜Q2
4については、次のように能力比が設定される。すなわ
ち、MOSトランジスタQ21がオンのときMOSトラ
ンジスタQ23がオン状態になると、ノードN1の電位
はMOSトランジスタQ22がオンする程度まで下がる
必要があり、MOSトランジスタQ22がオンすればM
OSトランジスタQ24がオフ状態なので、MOSトラ
ンジスタQ21のゲート電位が上昇し、MOSトランジ
スタQ21が次第にオフしていき、結局、異電源電圧間
のディジタル信号の伝達が可能となる。同様の条件はM
OSトランジスタQ22,Q24側にも言える。従っ
て、このような条件を満たすにはMOSトランジスタQ
21,Q22の駆動能力を比較的弱く、MOSトランジ
スタQ23,Q24の能力を比較的強く設定すれば良
い。2. Description of the Related Art As a conventional level conversion circuit of this type, there is one shown in FIG. 3 as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-98314. The disclosure is for transmitting a digital signal of a high voltage power supply system from a digital signal of a low voltage power supply system. What is shown in FIG.
It is formed of a MOS circuit, and in the figure, Q23, Q
Reference numeral 24 denotes N-channel MOS transistors Q21 and Q22 for receiving the digital signal Vin from the low voltage power supply system.
Is a P-channel MOS transistor. To each gate of the MOS transistors Q23 and Q24, a digital signal on the low voltage power supply side, that is, a signal having a binary level between VCC1 and VSS is inverted and inputted.
The sources of the OS transistors Q23 and Q24 are grounded (V
SS) has been done. In addition, the MOS transistor Q23,
Each output side of Q24, that is, each drain and high-voltage power supply V
The MOS transistors Q21 and Q2 are connected to CC2.
2 is inserted, and the gates of the MOS transistors Q21 and Q22 are set to the MOS transistor Q24,
It is connected to each drain of Q23. And MOS
A digital signal on the high voltage power supply side, that is, a signal having a binary level between VCC2 and VSS is taken out as an output Vout from the drain of the transistor Q24. Here, each of the MOS transistors Q21 to Q2
For 4, the capacity ratio is set as follows. That is, when the MOS transistor Q23 is turned on and the MOS transistor Q23 is turned on, the potential of the node N1 needs to be lowered to such an extent that the MOS transistor Q22 is turned on.
Since the OS transistor Q24 is in the off state, the gate potential of the MOS transistor Q21 rises, the MOS transistor Q21 gradually turns off, and eventually, the digital signal between different power supply voltages can be transmitted. Similar condition is M
The same applies to the OS transistors Q22 and Q24. Therefore, in order to satisfy such a condition, the MOS transistor Q
It is only necessary to set the driving capabilities of 21, 21 and Q22 relatively weak and the capabilities of the MOS transistors Q23 and Q24 relatively strong.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】前記の従来技術は、低
電圧電源系にあるディジタル信号から高電圧電源系のデ
ィジタル信号への変換に制約されるものではなく、明ら
かに高電圧電源系にあるディジタル信号から低電圧電源
系のディジタル信号への変換も可能である。しかし、あ
くまでも、それは“1”論理レベルの変換に限定したも
のであり、“0”論理レベルは変換されなかった。The above-mentioned prior art is not limited to the conversion of a digital signal in a low voltage power supply system into a digital signal in a high voltage power supply system, but is obviously in a high voltage power supply system. It is also possible to convert a digital signal into a digital signal of a low voltage power supply system. However, it was limited to the conversion of the "1" logic level, and the "0" logic level was not converted.
【0004】本発明は、“1”,“0”両論理レベルの
レベル変換を可能とするレベル変換回路を提供するもの
である。The present invention provides a level conversion circuit capable of level conversion of both "1" and "0" logic levels.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】VCC1(高圧側)及び
VSS1なる電源電圧を有する電源系1と、VCC2
(高圧側)及びVSS2なる電源電圧を有する電源系2
という異なる電源系間における論理レベルの変換に関し
て、電源系1における“1”論理レベルVCC1及び
“0”論理レベルVSS1から、電源系2におけるそれ
ぞれ“1”論理レベルVCC2及び“0”論理レベルV
SS2に変換する為に、電源系1からのディジタル信号
出力を受ける能動素子を第3のNチャンネルMOSトラ
ンジスタと第4のPチャンネルMOSトランジスタとで
構成し、第3のNチャンネルMOSトランジスタと第4
のPチャンネルMOSトランジスタの各ゲートに電源系
1からのディジタル信号出力を入力し、第3のNチャン
ネルMOSトランジスタのソースを電源系1の低電圧側
の電源VSS1に接続し、ドレインを電源系2の高電圧
側の電源VCC2との間に挿入した第1のPチャンネル
MOSトランジスタのドレインに接続し、第1のPチャ
ンネルMOSトランジスタのソースは電源系2の高電圧
側の電源VCC2に接続し、ゲートは、電源系2の高電
圧側の電源VCC2と電源系2への出力との間に挿入し
た第2のPチャンネルMOSトランジスタのドレインに
接続し、第2のPチャンネルMOSトランジスタのソー
スは電源系2の高電圧側の電源VCC2に接続し、ゲー
トは第1のPチャンネルMOSトランジスタのドレイン
に接続する。第4のPチャンネルMOSトランジスタの
ソースを電源系1の高電圧側の電源VCC1に接続し、
ドレインを電源系2の低電圧側の電源VSS2との間に
挿入した第5のNチャンネルMOSトランジスタのドレ
インに接続し、第5のNチャンネルMOSトランジスタ
のソースは電源系2の低電圧側の電源VSS2に接続
し、ゲートは、電源系2の低電圧側の電源VSS2と電
源系2の出力との間に挿入した第6のNチャンネルMO
Sトランジスタのドレインに接続し、第6のNチャンネ
ルMOSトランジスタのソースは電源系2の低電圧側の
電源VSS2に接続し、ゲートは第5のNチャンネルM
OSトランジスタのドレインに接続し、第2のPチャン
ネルMOSトランジスタのドレインと第6のNチャンネ
ルMOSトランジスタのドレインが接続された節点か
ら、電源系2のディジタル信号を出力するように構成す
る。Power supply system 1 having power supply voltages of VCC1 (high voltage side) and VSS1, and VCC2
(High voltage side) and power supply system 2 having a power supply voltage of VSS2
Regarding the conversion of the logic level between the different power supply systems, "1" logic level VCC1 and "0" logic level VSS1 in the power supply system 1 to "1" logic level VCC2 and "0" logic level V in the power supply system 2, respectively.
In order to convert to SS2, an active element that receives a digital signal output from the power supply system 1 is composed of a third N-channel MOS transistor and a fourth P-channel MOS transistor, and the third N-channel MOS transistor and the fourth N-channel MOS transistor
The digital signal output from the power supply system 1 is input to each gate of the P-channel MOS transistor of, the source of the third N-channel MOS transistor is connected to the power supply VSS1 on the low voltage side of the power supply system 1, and the drain is connected to the power supply system 2. Connected to the drain of the first P-channel MOS transistor inserted between the high-voltage side power supply VCC2 and the source of the first P-channel MOS transistor connected to the high-voltage side power supply VCC2 of the power supply system 2. The gate is connected to the drain of the second P-channel MOS transistor inserted between the power supply VCC2 on the high voltage side of the power supply system 2 and the output to the power supply system 2, and the source of the second P-channel MOS transistor is the power supply. It is connected to the power supply VCC2 on the high voltage side of system 2 and the gate is connected to the drain of the first P-channel MOS transistor. The source of the fourth P-channel MOS transistor is connected to the power supply VCC1 on the high voltage side of the power supply system 1,
The drain is connected to the drain of the fifth N-channel MOS transistor inserted between the low-voltage power supply VSS2 of the power supply system 2 and the source of the fifth N-channel MOS transistor is the low-voltage power supply of the power supply system 2. The sixth N-channel MO is connected to VSS2 and has a gate inserted between the power supply VSS2 on the low voltage side of the power supply system 2 and the output of the power supply system 2.
The drain of the sixth N-channel MOS transistor is connected to the drain of the S-transistor, the source of the sixth N-channel MOS transistor is connected to the power supply VSS2 on the low voltage side of the power supply system 2, and the gate is the fifth N-channel M.
The digital signal of the power supply system 2 is output from the node connected to the drain of the OS transistor and the drain of the second P-channel MOS transistor and the drain of the sixth N-channel MOS transistor.
【0006】上記本発明によれば、第3,第4のMOS
トランジスタの各ゲートに電源系1側のディジタル信号
が入力され、第3,第4のMOSトランジスタのどちら
か一方はオフ、他方はオンとなり、これにより第2,第
6のMOSトランジスタの各ゲート電位が制御されて、
第2,第6のMOSトランジスタがオン、あるいはオフ
し、電源系2のディジタル信号レベルが決定される。す
なわち、“1”論理レベルとしてVCC2、“0”論理
レベルとしてVSS2なる電圧を出力する。According to the above invention, the third and fourth MOSs are provided.
A digital signal on the power supply system 1 side is input to each gate of the transistor, and one of the third and fourth MOS transistors is turned off and the other is turned on, whereby each gate potential of the second and sixth MOS transistors is turned on. Is controlled,
The second and sixth MOS transistors are turned on or off, and the digital signal level of the power supply system 2 is determined. That is, a voltage of VCC2 is output as the "1" logic level and a voltage of VSS2 is output as the "0" logic level.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて説
明する。図1は、電源系1における“1”論理レベルV
CC1及び“0”論理レベルVSS1から、電源系2に
おけるそれぞれ“1”論理レベルVCC2及び“0”論
理レベルVSS2に変換するレベル変換回路の一実施形
態である。この図において、Q1,Q2,Q4はPチャ
ンネルMOSトランジスタ、Q3,Q5,Q6はNチャ
ンネルMOSトランジスタである。MOSトランジスタ
Q3,Q4の各ゲートには電源系1からのディジタル信
号、すなわちVCC1とVSS1間で2値レベルとなる
信号Vinが入力されており、Q3のソースは電源系1
のVSS1に接続され、Q3のドレインは電源系2のV
CC2との間に挿入したQ1のドレインに接続し、Q1
のソースは電源系2のVCC2に接続し、Q1のゲート
は、電源系2のVCC2と出力Voutとの間に挿入し
たQ2のドレインに接続し、Q2のソースは電源系2の
VCC2に接続し、Q2のゲートはQ1のドレインに接
続される。Q4のソースは電源系1のVCC1に接続さ
れ、Q4のドレインは電源系2のVSS2との間に挿入
したQ5のドレインに接続し、Q5のソースは電源系2
のVSS2に接続し、Q5のゲートは、電源系2のVS
S2と出力Voutとの間に挿入したQ6のドレインに
接続し、Q6のソースは電源系2のVSS2に接続し、
Q6のゲートはQ5のドレインに接続し、Q2のドレイ
ンとQ6のドレインが接続された節点から、レベル変換
されたディジタル信号を出力するように構成されてい
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a "1" logic level V in the power supply system 1.
It is an embodiment of a level conversion circuit for converting from CC1 and “0” logic level VSS1 to “1” logic level VCC2 and “0” logic level VSS2 in the power supply system 2, respectively. In this figure, Q1, Q2 and Q4 are P channel MOS transistors, and Q3, Q5 and Q6 are N channel MOS transistors. A digital signal from the power supply system 1, that is, a signal Vin having a binary level between VCC1 and VSS1 is input to the gates of the MOS transistors Q3 and Q4, and the source of Q3 is the power supply system 1.
Of the power supply system 2 is connected to the VSS1 of
Connect to the drain of Q1 inserted between CC2 and
The source of is connected to VCC2 of power supply system 2, the gate of Q1 is connected to the drain of Q2 inserted between VCC2 of power supply system 2 and the output Vout, and the source of Q2 is connected to VCC2 of power supply system 2. , Q2 have their gates connected to the drain of Q1. The source of Q4 is connected to VCC1 of the power supply system 1, the drain of Q4 is connected to the drain of Q5 inserted between VSS2 of the power supply system 2, and the source of Q5 is the power supply system 2
Of the power supply system 2 is connected to VSS2 of
Connected to the drain of Q6 inserted between S2 and the output Vout, the source of Q6 is connected to VSS2 of the power supply system 2,
The gate of Q6 is connected to the drain of Q5, and a level-converted digital signal is output from the node at which the drain of Q2 and the drain of Q6 are connected.
【0008】電源系1からのディジタル信号が“1”論
理レベル、すなわちVCC1電圧の場合、Q3がオンし
ノードN1がVSS1に引き下げられるので、Q2がオ
ンし、電源系2の出力電圧はVCC2、すなわち論理レ
ベル“1”となる。他のMOSトランジスタQ1,Q
4,Q6はオフ、Q5はオンである。逆に、電源系1か
らのディジタル信号が“0”論理レベル、すなわちVS
S1電圧の場合、Q4がオンしノードN5がVCC1に
引き上げられるので、Q6がオンし、電源系2の出力電
圧VoutはVSS2、すなわち論理レベル“0”とな
る。他のMOSトランジスタQ2,Q3,Q5はオフ、
Q1はオンである。ここで、MOSトランジスタQ1,
Q5の駆動能力を比較的弱く、MOSトランジスタQ
3,Q4の能力を比較的強く設定すればよい。これによ
り、広い電源電圧範囲でプロセス変動に対して充分な余
裕を持たせることができる。また、定常的に貫通電流が
流れる事はない。また、MOSトランジスタは6個でよ
いから、従来に比べてトランジスタ数が増加することな
く、より広範囲の異なる電源電圧間でレベル変換が可能
となる。つまり、明らかにVSS1がVSS2と等しい
場合(高電圧側のみのレベル変換)にも適応可能である
ので、本発明は従来の回路構成(図3)を包含した適応
範囲の広い回路構成であると言える。さらに、本発明は
VSS1とVSS2とが異なり、VCC1とVCC2が
等しい場合、すなわち、低電圧側のみのレベル変換にも
適用可能である。When the digital signal from the power supply system 1 is "1" logic level, that is, the VCC1 voltage, Q3 is turned on and the node N1 is pulled down to VSS1, so Q2 is turned on and the output voltage of the power supply system 2 is VCC2, That is, the logical level becomes "1". Other MOS transistors Q1, Q
4, Q6 is off and Q5 is on. On the contrary, the digital signal from the power supply system 1 is the logic level "0", that is, VS.
In the case of the S1 voltage, since Q4 is turned on and the node N5 is pulled up to VCC1, Q6 is turned on and the output voltage Vout of the power supply system 2 becomes VSS2, that is, the logic level “0”. The other MOS transistors Q2, Q3, Q5 are off,
Q1 is on. Here, the MOS transistor Q1,
The drive capacity of Q5 is relatively weak and the MOS transistor Q
The capacities of 3 and Q4 may be set relatively strong. As a result, it is possible to provide a sufficient margin for process variations in a wide power supply voltage range. Further, the through current does not constantly flow. Further, since only six MOS transistors are required, the number of transistors does not increase as compared with the conventional one, and level conversion can be performed between different power supply voltages in a wider range. That is, it is apparent that the present invention can be applied to the case where VSS1 is equal to VSS2 (level conversion only on the high voltage side), so that the present invention is a circuit configuration having a wide adaptation range including the conventional circuit configuration (FIG. 3). I can say. Furthermore, the present invention can be applied to the level conversion only when the VSS1 and the VSS2 are different and the VCC1 and the VCC2 are the same, that is, only the low voltage side.
【0009】ここで、レベル変換前の論理振幅(VCC
1−VSS1)よりレベル変換後の論理振幅(VCC2
−VSS2)が大きい場合(VCC2>VCC1,VS
S2<VSS1)、次のような問題が生ずる。図1に示
したレベル変換回路におけるMOSトランジスタにはゲ
ートーソース間に他の回路におけるMOSトランジスタ
よりも大きな電圧が加わる。すなわち、他の回路におけ
るMOSトランジスタには最大で(VCC1−VSS
1)しか印加されないのに対し、図1に示したレベル変
換回路では最大で(VCC2−VSS2)が印加され
る。このままでは、図1に示したレベル変換回路におけ
るMOSトランジスタで全体のゲート酸化膜厚が制限さ
れる。Here, the logic amplitude (VCC before level conversion)
1-VSS1) to the logical amplitude (VCC2 after level conversion)
-VSS2) is large (VCC2> VCC1, VS
S2 <VSS1), the following problems occur. A voltage larger than that of the MOS transistors in other circuits is applied to the MOS transistor in the level conversion circuit shown in FIG. 1 between the gate and the source. That is, the maximum of the MOS transistors in other circuits is (VCC1-VSS
While only 1) is applied, (VCC2-VSS2) is applied at maximum in the level conversion circuit shown in FIG. As it is, the total gate oxide film thickness is limited by the MOS transistor in the level conversion circuit shown in FIG.
【0010】この問題を解決したものが、図2に示す回
路である。図1のPチャンネルMOSトランジスタQ2
と出力Voutとの間にPチャンネルMOSトランジス
タQ7を挿入し、Q7のゲートはVSS1に、ソースは
Q2のドレインに、ドレインはVoutに接続されてい
る。また、図1のNチャンネルMOSトランジスタQ6
と出力Voutとの間にNチャンネルMOSトランジス
タQ8を挿入し、Q8のゲートはVCC1に、ソースは
Q6のドレインに、ドレインはVoutに接続されてい
る。出力VoutがVSS2になった場合には、Pチャ
ンネルMOSトランジスタQ7のソースN2は(VSS
1−VTP)までしか低下せず、図1ではPチャンネル
MOSトランジスタQ2に(VCC2−VSS2)なる
電圧が印加されていたのに対し、図2では(VCC2−
VSS1+VTP)しか印加されなくなる。出力Vou
tがVCC2になった場合には、NチャンネルMOSト
ランジスタQ8のソースN6は(VCC1−VTN)ま
でしか上昇せず、図1ではNチャンネルMOSトランジ
スタQ6に(VCC2−VSS2)なる電圧が印加され
ていたのに対し、図2では(VCC1−VTN−VSS
2)しか印加されなくなる。したがって、どちらの場合
にも、MOSトランジスタに加わる電圧は軽減される。The circuit shown in FIG. 2 solves this problem. P-channel MOS transistor Q2 of FIG.
A P-channel MOS transistor Q7 is inserted between the output and Vout, the gate of Q7 is connected to VSS1, the source is connected to the drain of Q2, and the drain is connected to Vout. In addition, the N-channel MOS transistor Q6 of FIG.
And an output Vout, an N-channel MOS transistor Q8 is inserted. The gate of Q8 is connected to VCC1, the source is connected to the drain of Q6, and the drain is connected to Vout. When the output Vout becomes VSS2, the source N2 of the P-channel MOS transistor Q7 becomes (VSS
1-VTP), the voltage of (VCC2-VSS2) was applied to the P-channel MOS transistor Q2 in FIG. 1, whereas in FIG.
Only VSS1 + VTP) is applied. Output Vou
When t becomes VCC2, the source N6 of the N-channel MOS transistor Q8 rises only to (VCC1-VTN), and in FIG. 1, the voltage (VCC2-VSS2) is applied to the N-channel MOS transistor Q6. On the other hand, in FIG. 2, (VCC1-VTN-VSS
Only 2) is applied. Therefore, in either case, the voltage applied to the MOS transistor is reduced.
【0011】次に、このレベル変換回路をダイナミック
型半導体記憶装置のワード線駆動回路に応用した例を説
明する。通常、ワード線には選択時、外部電圧を昇圧し
たVPPレベルが印加され、非選択時には接地レベル
(VSS)が印加されるが、将来の微細化の進展に伴
い、スケーリング則にしたがったプロセスパラメータの
変更などがメモリセルのリーク電流を増加させる事にな
るため、メモリセルのデータ保持時間が短くなるという
問題がある。その問題に対応し、非選択時のワード線レ
ベルを接地電位以下に下げる必要も出て来る。その場合
の一つの実施例を図4に示す。図4において、1はワー
ド線選択回路、2は本発明のレベル変換回路である。ワ
ード線選択回路1からの2値の出力、すなわちVCCと
VSSのレベルを、レベル変換回路2によってそれぞれ
VPPとVNNのレベルに変換する。VPP及びVNN
とは、VCCから発生させた昇圧レベル及び負電圧レベ
ルである。Q11及びQ12はそれぞれサイズの大きな
Pチャンネル及びNチャンネルMOSトランジスタであ
り、Q11及びQ12のソースはそれぞれVPP及びV
NNに接続される。このQ11及びQ12によって構成
されたインバータによりワード線3を直接駆動するた
め、選択時、昇圧したVPPレベルが印加され、非選択
時には接地電位以下のVNNレベルが印加されるように
なる。Next, an example in which the level conversion circuit is applied to a word line drive circuit of a dynamic semiconductor memory device will be described. Normally, a VPP level obtained by boosting an external voltage is applied to a word line when selected, and a ground level (VSS) is applied when it is not selected. However, there is a problem that the data retention time of the memory cell is shortened because the change of the memory cell increases the leak current of the memory cell. In response to this problem, it becomes necessary to lower the word line level when not selected to the ground potential or lower. One example in that case is shown in FIG. In FIG. 4, 1 is a word line selection circuit and 2 is a level conversion circuit of the present invention. The binary output from the word line selection circuit 1, that is, the levels of VCC and VSS are converted into the levels of VPP and VNN by the level conversion circuit 2. VPP and VNN
Are the boost level and the negative voltage level generated from VCC. Q11 and Q12 are large-sized P-channel and N-channel MOS transistors, respectively, and the sources of Q11 and Q12 are VPP and V, respectively.
Connected to NN. Since the word line 3 is directly driven by the inverter constituted by Q11 and Q12, the boosted VPP level is applied when selected, and the VNN level below the ground potential is applied when not selected.
【0012】図4に示したように、ワード線3はメモリ
セルトランジスタQ13のゲートに接続され、Q13の
ドレイン及びソースはそれぞれビット線4及びメモリセ
ルキャパシタCの蓄積ノードN13に接続される。メモ
リセルキャパシタCのもう一方のノードは、VCCの1
/2の電位に接続される。メモリセルキャパシタに
“0”データが記憶されている、すなわち蓄積ノードN
13の電位が接地電位の場合、ワード線に接地電位以下
のレベルを印加することにより、Q13のサブスレショ
ルド電流を激減させる事ができ、メモリセルのデータ保
持時間を増大できる。As shown in FIG. 4, word line 3 is connected to the gate of memory cell transistor Q13, and the drain and source of Q13 are connected to bit line 4 and storage node N13 of memory cell capacitor C, respectively. The other node of the memory cell capacitor C is 1 of VCC
Connected to a potential of / 2. "0" data is stored in the memory cell capacitor, that is, storage node N
When the potential of 13 is the ground potential, the subthreshold current of Q13 can be drastically reduced by applying a level below the ground potential to the word line, and the data retention time of the memory cell can be increased.
【0013】尚、図1の電源系1(VCC1,VSS
1)から電源系2(VCC2,VSS2)にレベル変換
できる範囲は、VCC1>VSS2+VTN且つVSS
1<VCC2−VTPの範囲である。The power supply system 1 (VCC1, VSS in FIG. 1)
The range in which the level can be converted from 1) to the power supply system 2 (VCC2, VSS2) is VCC1> VSS2 + VTN and VSS.
It is a range of 1 <VCC2-VTP.
【0014】[0014]
【発明の効果】従来は、異なる電源系間の“1”論理レ
ベルの変換しか扱えなかったのに対し、本発明によれ
ば、“1”論理レベルの変換に加え、“0”論理レベル
の変換も可能になる。すなわち、従来の回路構成は、異
なる電源系間において、“0”論理レベルが等しい場合
にしか適応できなかったのに対し、本発明では従来と同
じトランジスタの数の構成で、“0”及び“1”論理レ
ベルのどちらも異なる場合にも適応できるものである。According to the present invention, only the conversion of the "1" logic level between different power supply systems can be handled in the past, but according to the present invention, in addition to the conversion of the "1" logic level, the conversion of the "0" logic level is performed. Conversion is also possible. That is, the conventional circuit configuration can be applied only when the "0" logic level is the same between different power supply systems, whereas in the present invention, "0" and "0" are provided in the configuration of the same number of transistors as the conventional one. It is applicable even when both of the 1 "logic levels are different.
【図1】本発明の第1の実施形態の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施形態の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram according to a second embodiment of the present invention.
【図3】従来のレベル変換回路の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional level conversion circuit.
【図4】本発明のレベル変換回路をダイナミック型半導
体記憶装置のワード線駆動回路に応用した場合の回路図
である。FIG. 4 is a circuit diagram when the level conversion circuit of the present invention is applied to a word line drive circuit of a dynamic semiconductor memory device.
【符号の説明】 Q1,Q2,Q4,Q7 PチャンネルMOSトランジ
スタ Q3,Q5,Q6,Q8 NチャンネルMOSトランジ
スタ[Explanation of reference signs] Q1, Q2, Q4, Q7 P-channel MOS transistors Q3, Q5, Q6, Q8 N-channel MOS transistors
Claims (3)
換回路に於いて、電源系1からのディジタル信号出力を
受ける能動素子を第3のNチャンネルMOSトランジス
タと第4のPチャンネルMOSトランジスタとで構成
し、上記第3のNチャンネルMOSトランジスタと上記
第4のPチャンネルMOSトランジスタの各ゲートに上
記電源系1からのディジタル信号出力を入力し、上記第
3のNチャンネルMOSトランジスタのソースを上記電
源系1の低電圧側の電源VSS1に接続し、ドレインを
電源系2の高電圧側の電源VCC2との間に挿入した第
1のPチャンネルMOSトランジスタのドレインに接続
し、上記第1のPチャンネルMOSトランジスタのソー
スは上記電源系2の高電圧側の電源VCC2に接続し、
ゲートは、上記電源系2の高電圧側の電源VCC2と電
源系2への出力との間に挿入した第2のPチャンネルM
OSトランジスタのドレインに接続し、該第2のPチャ
ンネルMOSトランジスタのソースは上記電源系2の高
電圧側の電源VCC2に接続し、ゲートは上記第1のP
チャンネルMOSトランジスタのドレインに接続し、上
記第4のPチャンネルMOSトランジスタのソースを上
記電源系1の高電圧側の電源VCC1に接続し、ドレイ
ンを上記電源系2の低電圧側の電源VSS2との間にに
挿入した第5のNチャンネルMOSトランジスタのドレ
インに接続し、該第5のNチャンネルMOSトランジス
タのソースは上記電源系2の低電圧側の電源VSS2に
接続し、ゲートは、上記電源系2の低電圧側の電源VS
S2と上記電源系2への出力との間に挿入した第6のN
チャンネルMOSトランジスタのドレインに接続し、該
第6のNチャンネルMOSトランジスタのソースは上記
電源系2の低電圧側の電源VSS2に接続し、ゲートは
上記第5のNチャンネルMOSトランジスタのドレイン
に接続し、上記第2のPチャンネルMOSトランジスタ
のドレインと上記第6のNチャンネルMOSトランジス
タのドレインが接続された節点から、電源系2のディジ
タル信号を出力するように構成したことを特徴とするレ
ベル変換回路。1. In a logic level conversion circuit between different power supply systems, an active element for receiving a digital signal output from the power supply system 1 is composed of a third N-channel MOS transistor and a fourth P-channel MOS transistor. Then, the digital signal output from the power supply system 1 is input to the gates of the third N-channel MOS transistor and the fourth P-channel MOS transistor, and the source of the third N-channel MOS transistor is connected to the power supply system. 1 is connected to the power supply VSS1 on the low voltage side, and the drain is connected to the drain of the first P-channel MOS transistor inserted between the power supply system 2 and the power supply VCC2 on the high-voltage side. The source of the transistor is connected to the power supply VCC2 on the high voltage side of the power supply system 2,
The gate is a second P channel M inserted between the power supply VCC2 on the high voltage side of the power supply system 2 and the output to the power supply system 2.
It is connected to the drain of the OS transistor, the source of the second P-channel MOS transistor is connected to the power supply VCC2 on the high voltage side of the power supply system 2, and the gate is connected to the first P-channel.
The source of the fourth P-channel MOS transistor is connected to the power supply VCC1 on the high voltage side of the power supply system 1, and the drain of the fourth P-channel MOS transistor is connected to the power supply VSS2 on the low voltage side of the power supply system 2. It is connected to the drain of the fifth N-channel MOS transistor inserted in between, the source of the fifth N-channel MOS transistor is connected to the power supply VSS2 on the low voltage side of the power supply system 2, and the gate is the power supply system. Power source VS on the low voltage side of 2
The sixth N inserted between S2 and the output to the power supply system 2
The drain of the sixth N-channel MOS transistor is connected to the drain of the sixth N-channel MOS transistor, the source of the sixth N-channel MOS transistor is connected to the power source VSS2 on the low voltage side of the power source system 2, and the gate is connected to the drain of the fifth N-channel MOS transistor. A level conversion circuit configured to output a digital signal of the power supply system 2 from a node where the drain of the second P-channel MOS transistor and the drain of the sixth N-channel MOS transistor are connected. .
て、上記第2のPチャンネルMOSトランジスタのドレ
インと出力との間に、ゲートに上記電源系1の低電圧側
の電源VSS1が接続された第7のPチャンネルMOS
トランジスタが挿入され、上記第6のNチャンネルMO
Sトランジスタのドレインと出力との間に、ゲートに上
記電源系1の高電圧側の電源VCC1が接続された第8
のNチャンネルMOSトランジスタが挿入されたことを
特徴とするレベル変換回路。2. The level conversion circuit according to claim 1, wherein the power supply VSS1 on the low voltage side of the power supply system 1 is connected to the gate between the drain and the output of the second P-channel MOS transistor. 7th P-channel MOS
A transistor is inserted and the sixth N-channel MO
Between the drain and the output of the S-transistor, the gate is connected to the power supply VCC1 on the high voltage side of the power supply system 1 described above.
2. A level conversion circuit in which an N-channel MOS transistor is inserted.
路を、ワード線選択回路とワード線駆動バッファとの間
に設けることにより、ワード線選択回路側は電源系1の
論理レベルで動作し、ワード線駆動バッファ側は電源系
2の論理レベルで動作することを特徴とするダイナミッ
ク型半導体記憶装置。3. The level conversion circuit according to claim 1 or 2 is provided between the word line selection circuit and the word line drive buffer so that the word line selection circuit side operates at the logic level of the power supply system 1. A dynamic semiconductor memory device characterized in that the word line drive buffer side operates at the logic level of the power supply system 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8005575A JPH09200035A (en) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | Level conversion circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8005575A JPH09200035A (en) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | Level conversion circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09200035A true JPH09200035A (en) | 1997-07-31 |
Family
ID=11615027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8005575A Pending JPH09200035A (en) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | Level conversion circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09200035A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6066975A (en) * | 1997-05-16 | 2000-05-23 | Nec Corporation | Level converter circuit |
| JP2001184886A (en) * | 1999-12-27 | 2001-07-06 | Hyundai Electronics Ind Co Ltd | Word line decoder |
| JP2009526423A (en) * | 2006-02-06 | 2009-07-16 | モサイド・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | Voltage level shift circuit |
-
1996
- 1996-01-17 JP JP8005575A patent/JPH09200035A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6066975A (en) * | 1997-05-16 | 2000-05-23 | Nec Corporation | Level converter circuit |
| JP2001184886A (en) * | 1999-12-27 | 2001-07-06 | Hyundai Electronics Ind Co Ltd | Word line decoder |
| JP2009526423A (en) * | 2006-02-06 | 2009-07-16 | モサイド・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | Voltage level shift circuit |
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