JPH11146021A - Signal transmission circuit, cmos semiconductor device and printed circuit board - Google Patents
Signal transmission circuit, cmos semiconductor device and printed circuit boardInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、信号伝送回路、C
MOS半導体デバイス、及び回路基板に関し、特に、付
加回路を有する信号伝送回路、CMOS半導体デバイ
ス、及び回路基板に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal transmission circuit,
More particularly, the present invention relates to a signal transmission circuit having an additional circuit, a CMOS semiconductor device, and a circuit board.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体集積回路素子の規模の増大と共
に、これを形成する半導体チップの形状も大形化され、
内部に形成される信号線(例えばクロックを分配する信
号線、バスラインを構成する信号線等)の配線長が長く
なる傾向にある。2. Description of the Related Art As the scale of a semiconductor integrated circuit device increases, the shape of a semiconductor chip for forming the same increases.
Wiring lengths of signal lines formed inside (for example, signal lines for distributing clocks, signal lines forming bus lines, and the like) tend to be long.
【0003】図1に集積回路素子内に形成される信号線
の各種の形態を示す。大規模集積回路素子は一辺が約1
5〜20mm程度の正四角形の半導体チップCPに形成
される。従って内部に形成される信号線LINの線路長
は長いもので20mm以上に達する例も少なくない。FIG. 1 shows various forms of signal lines formed in an integrated circuit device. Large-scale integrated circuit devices have approximately one side
It is formed on a square semiconductor chip CP of about 5 to 20 mm. Therefore, the line length of the signal line LIN formed inside is long and often reaches 20 mm or more.
【0004】図1に示すAは駆動回路DRと被駆動回路
RCとの間の信号線路LINの線路長が100μm以下
の配線形態を示す。Bは線路長が20mm以上の場合の
配線形態を示す。Cはバスライン或はクロック分配線路
のように被駆動回路RCが信号線路LINに多数接続さ
れている場合の配線形態を示す。A shown in FIG. 1 shows a wiring configuration in which the line length of a signal line LIN between a drive circuit DR and a driven circuit RC is 100 μm or less. B shows the wiring form when the line length is 20 mm or more. C indicates a wiring configuration when a large number of driven circuits RC are connected to the signal line LIN, such as a bus line or a clock distribution line.
【0005】図2にこれらの各配線形態A、B、Cの電
気的な等価回路を示す。FIG. 2 shows an electrical equivalent circuit of each of these wiring forms A, B and C.
【0006】駆動回路DRと被駆動回路RCとの間を接
続する信号線路LINには配線容量CLが発生し、また
被駆動回路RCの入力端には入力容量CGが形成され
る。これらの配線容量CLと入力容量CGは配線形態
A、B、Cによってそれぞれ異なる値となる。入力容量
CGは接続される被駆動回路RCの個数に比例した値と
なり、また配線容量CLは信号線路LINの長さに比例
した値となる。A wiring capacitance CL is generated on a signal line LIN connecting the driving circuit DR and the driven circuit RC, and an input capacitance CG is formed at an input terminal of the driven circuit RC. The wiring capacitance CL and the input capacitance CG have different values depending on the wiring configurations A, B, and C. The input capacitance CG has a value proportional to the number of the driven circuits RC connected, and the wiring capacitance CL has a value proportional to the length of the signal line LIN.
【0007】この視点で配線形態A、B、Cを見ると、
配線形態Aが信号線路LINに接続される容量値が最も
小さく、次に配線形態B、配線形態Cの順に静電容量値
の値が大きくなり、この静電容量の値によって信号の伝
送特性に大きな違いが発生する。[0007] Looking at the wiring configurations A, B and C from this viewpoint,
The wiring form A has the smallest capacitance value connected to the signal line LIN, and then the wiring form B and the wiring form C have larger capacitance values in this order. Big differences occur.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】図3にこれらの各種配
線形態A、B、Cの信号線路にステップパルスを与えた
場合のステップ応答波形を示す。図3Aは図1に示した
配線形態Aのステップ応答波形、図3Bは図1に示した
配線形態Bのステップ応答波形、図3Cは図1に示した
配線形態Cのステップ応答波形を示す。図3から明らか
なように、図1に示した配線形態Aの線路長ではステッ
プ波形の立上りの遅れはほとんど見られないが、配線形
態BとCではステップ波形は大きくなまり、大きな応答
遅れを発生する。特に信号線路LINが長く、然も被駆
動回路RCが多数接続される配線形態Cでその傾向が著
るしく現れる。FIG. 3 shows a step response waveform when a step pulse is applied to the signal lines of these various wiring forms A, B and C. 3A shows a step response waveform of the wiring configuration A shown in FIG. 1, FIG. 3B shows a step response waveform of the wiring configuration B shown in FIG. 1, and FIG. 3C shows a step response waveform of the wiring configuration C shown in FIG. As is apparent from FIG. 3, the delay of the rising of the step waveform is hardly seen in the line length of the wiring configuration A shown in FIG. 1, but the step waveforms become large in the wiring configurations B and C, and a large response delay occurs. I do. In particular, the tendency appears remarkably in the wiring form C in which the signal line LIN is long and a large number of driven circuits RC are connected.
【0009】図4にパルス応答波形を示す。配線形態A
は入力したパルスはほぼ正常に被駆動回路RCに伝達さ
れるが、配線形態BとCではパルスはほとんど被駆動回
路RCに伝達されない。つまり、パルス幅が狭いパルス
は容量性が大きい信号線路では伝達できないことが解
る。この点が半導体チップの大形化を阻害する要因とな
っている。FIG. 4 shows a pulse response waveform. Wiring form A
Although the input pulse is almost normally transmitted to the driven circuit RC, the pulses are hardly transmitted to the driven circuit RC in the wiring configurations B and C. That is, it is understood that a pulse having a narrow pulse width cannot be transmitted through a signal line having a large capacitance. This is a factor that hinders the enlargement of the semiconductor chip.
【0010】また同様の現象として回路基板(プリント
配線基板)に実装した集積回路素子の相互間を接続する
信号線路にも当てはまる内容である。The same phenomenon applies to a signal line that connects integrated circuit elements mounted on a circuit board (printed wiring board).
【0011】尚、半導体集積回路素子の集積度を高める
ために、トランジスタ等の素子の加工寸法は微細化し、
配線の線幅は細く形成しなければならない。この点で信
号線路に発生する静電容量値は小さくなるものと考えら
れるが、線幅を細く形成するのと同時に絶縁層の厚みも
薄く形成されるので、結果として信号線路の配線容量C
L及び被駆動回路RCの入力容量CGは集積度の向上の
ために形成面積が縮小化されたとしても大きく減少する
ことはない。In order to increase the degree of integration of semiconductor integrated circuit elements, the processing dimensions of elements such as transistors have been reduced.
The line width of the wiring must be formed thin. At this point, the capacitance value generated in the signal line is considered to be small. However, since the line width is reduced and the thickness of the insulating layer is also reduced, the wiring capacitance C of the signal line is consequently reduced.
L and the input capacitance CG of the driven circuit RC do not greatly decrease even if the formation area is reduced to improve the degree of integration.
【0012】一方、この不都合を解決するに例えば図5
に示すようにクロックパルスを多数の回路領域MAPに
配給する回路において、信号線路に大容量駆動回路DR
1、中容量駆動回路DR2、小容量駆動回路DR3を接
続する方法も考えられるが、このように各信号線路LI
Nに駆動回路DR1、DR2、DR3を接続すると、集
積回路内の回路が多くなり、消費電力も増大する。ま
た、通過する回路が多くなるので、タイミング精度も劣
化する。On the other hand, to solve this inconvenience, for example, FIG.
In the circuit for distributing clock pulses to a large number of circuit areas MAP as shown in FIG.
1 , the middle capacity drive circuit DR 2 and the small capacity drive circuit DR 3 may be connected to each other.
When the drive circuits DR 1 , DR 2 , DR 3 are connected to N, the number of circuits in the integrated circuit increases, and the power consumption also increases. Further, since the number of circuits to be passed increases, the timing accuracy also deteriorates.
【0013】この発明の目的は集積回路内の集積度を高
めることなく、長い信号線路でも確実に信号を伝送する
ことができる信号伝送回路を提案しようとするものであ
る。An object of the present invention is to propose a signal transmission circuit capable of reliably transmitting a signal even on a long signal line without increasing the degree of integration in the integrated circuit.
【0014】そこで本発明は、上記の課題を解決するこ
とのできる信号伝送回路、CMOS半導体デバイス、及
び回路基板を提供することを目的とする。この目的は特
許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせ
により達成される。また従属項は本発明の更なる有利な
具体例を規定する。Accordingly, an object of the present invention is to provide a signal transmission circuit, a CMOS semiconductor device, and a circuit board which can solve the above-mentioned problems. This object is achieved by a combination of features described in the independent claims. The dependent claims define further advantageous embodiments of the present invention.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】この発明では、信号線路
の何れかに出力インピーダンスが低く、電源電圧の中点
の電圧を出力する付加回路を接続した構成の信号伝送回
路を提案するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention proposes a signal transmission circuit having a structure in which an additional circuit for outputting a voltage at a middle point of a power supply voltage is connected to any one of signal lines. .
【0016】この発明による信号伝送回路によれば配線
容量又は入力容量が大きい信号線路に対し、何れかに出
力インピーダンスが低く、電源電圧の中点の電位を出力
する付加回路を接続することにより、信号線路の電位は
電源電圧の中点電位を中心に駆動される。つまり、被駆
動回路は自己の閾値電圧を中心に駆動される。According to the signal transmission circuit of the present invention, an additional circuit for outputting a potential at a middle point of the power supply voltage is connected to a signal line having a large wiring capacitance or a large input capacitance. The potential of the signal line is driven around the midpoint potential of the power supply voltage. That is, the driven circuit is driven around its own threshold voltage.
【0017】付加回路の出力インピーダンスが低いこと
から、信号の振幅は小振幅に抑えられる。然し被駆動回
路は自己の閾値を中心に駆動されるから、与えられる信
号の振幅は小振幅であっても、確実にオン、オフ動作
し、信号を受信することができる。また、付加回路の出
力インピーダンスが低いために、伝送信号の遷移時間を
決定する時定数(この場合は抵抗と容量の積)が小さく
なるため、高速な信号を通過させることができる。Since the output impedance of the additional circuit is low, the amplitude of the signal is suppressed to a small amplitude. However, since the driven circuit is driven around its own threshold, even if the amplitude of the applied signal is small, it can be turned on and off reliably and receive the signal. Further, since the output impedance of the additional circuit is low, the time constant for determining the transition time of the transmission signal (in this case, the product of the resistance and the capacitance) becomes small, so that a high-speed signal can be passed.
【0018】よって配線容量及び入力容量の和の値が大
きい形態の信号線路であっても、入力されたパルスに波
形歪みを与えることなく伝送することができる。Therefore, even in the case of a signal line in which the sum of the wiring capacitance and the input capacitance is large, the input pulse can be transmitted without giving waveform distortion.
【0019】加えて伝送信号の振幅が小さくなるため、
配線容量、入力容量への過渡的な充放電電流が小さくな
り、動作時の消費電力も減らすことができる。In addition, since the amplitude of the transmission signal becomes smaller,
Transient charging / discharging current to the wiring capacitance and input capacitance is reduced, and power consumption during operation can be reduced.
【0020】上記課題を解決するために、本発明の一つ
の形態は、伝送信号を送り出す駆動回路と、前記伝送信
号を伝搬させる信号線路と、2つの電源電圧VSS及びV
DD(VDD>VSS)により駆動され、前記信号線路で伝播
された前記伝送信号を取り込む被駆動回路を備える信号
伝送回路において、前記信号線路に対し、前記電源電圧
VSSより大きく、前記電源電圧VDDより小さい所定の電
圧を出力する付加回路を備えることを特徴とする信号伝
送回路を提供する。In order to solve the above problems, one mode of the present invention is to provide a driving circuit for transmitting a transmission signal, a signal line for transmitting the transmission signal, and two power supply voltages V SS and V SS.
In a signal transmission circuit including a driven circuit driven by DD (V DD > V SS ) and taking in the transmission signal propagated through the signal line, the signal transmission line is higher than the power supply voltage V SS for the signal line. A signal transmission circuit including an additional circuit that outputs a predetermined voltage lower than the voltage V DD .
【0021】本形態の一つの態様においては、上記信号
伝送回路において、前記被駆動回路は、入力された電圧
に応じて2値の出力電圧のいずれかを出力するディジタ
ル回路を有し、前記付加回路が、前記ディジタル回路の
出力が前記2値の出力電圧の一方から他方へ反転する閾
値電圧にほぼ一致する電圧を出力する。In one aspect of this embodiment, in the signal transmission circuit, the driven circuit has a digital circuit that outputs one of binary output voltages in accordance with an input voltage, and A circuit that outputs a voltage substantially equal to a threshold voltage at which the output of the digital circuit is inverted from one of the binary output voltages to the other.
【0022】本形態の別の態様においては、上記信号伝
送回路において、前記付加回路が、電源電圧VSS及びV
DDのほぼ中点の電圧を出力する。In another aspect of the present embodiment, in the above signal transmission circuit, the additional circuit includes a power supply voltage Vss and a power supply voltage Vss.
Outputs the voltage approximately at the midpoint of DD .
【0023】本形態の更に別の態様においては、上記信
号伝送回路において、前記付加回路が、前記駆動回路の
出力インピーダンスよりも低い出力インピーダンスを有
する。According to still another aspect of the present invention, in the signal transmission circuit, the additional circuit has an output impedance lower than an output impedance of the drive circuit.
【0024】本形態の更に別の態様においては、上記信
号伝送回路において、前記付加回路の出力インピーダン
スが、前記駆動回路の出力インピーダンスの1/2から
1/4の大きさである。According to still another aspect of the present invention, in the signal transmission circuit, the output impedance of the additional circuit is 1/2 to 1/4 of the output impedance of the drive circuit.
【0025】本形態の更に別の態様においては、上記信
号伝送回路において、前記付加回路が、第1のインバー
タと、前記第1のインバータの入力端子と出力端子を接
続した帰還回路を有する。In another aspect of the present invention, in the signal transmission circuit, the additional circuit has a first inverter and a feedback circuit connecting an input terminal and an output terminal of the first inverter.
【0026】本形態の更に別の態様においては、上記信
号伝送回路において、前記被駆動回路は第2のインバー
タを有し、前記第1のインバータが、前記第2のインバ
ータとほぼ等しいベータレシオを有する。In still another aspect of the present invention, in the above signal transmission circuit, the driven circuit has a second inverter, and the first inverter has a beta ratio substantially equal to the second inverter. Have.
【0027】本形態の更に別の態様においては、上記信
号伝送回路において、前記付加回路が、P型FET及び
N型FETを有し、前記P型FET及び前記N型FET
のゲートのそれぞれに、順方向バイアス電圧が印加され
る。In still another aspect of the embodiment, in the signal transmission circuit, the additional circuit has a P-type FET and an N-type FET, and the P-type FET and the N-type FET
Are applied with a forward bias voltage.
【0028】本形態の更に別の態様においては、上記信
号伝送回路において、前記付加回路が、前記電源電圧V
SSより大きく、前記電源電圧VDDより小さい所定の電圧
を出力する電圧源を有する。According to still another aspect of the present invention, in the signal transmission circuit, the additional circuit includes the power supply voltage V.
A voltage source that outputs a predetermined voltage that is higher than SS and lower than the power supply voltage V DD .
【0029】本形態の更に別の態様においては、上記信
号伝送回路において、前記付加回路が、前記電圧源が出
力した前記電圧の出力インピーダンスを下げる低インピ
ーダンスバッファ回路を更に有する。[0029] In still another aspect of the present embodiment, in the signal transmission circuit, the additional circuit further includes a low impedance buffer circuit for lowering an output impedance of the voltage output by the voltage source.
【0030】本形態の更に別の態様においては、上記信
号伝送回路において、前記信号線路と、前記付加回路と
の間に流れる電流を遮断する遮断手段を備える。[0030] In still another aspect of the present embodiment, the signal transmission circuit includes a cutoff means for cutting off a current flowing between the signal line and the additional circuit.
【0031】本形態の更に別の態様においては、上記信
号伝送回路において、前記付加回路が、NANDゲート
と、前記NANDゲートの一つの入力端子と出力端子を
接続した帰還回路を有する。In another aspect of the present embodiment, in the signal transmission circuit, the additional circuit includes a NAND gate and a feedback circuit connecting one input terminal and an output terminal of the NAND gate.
【0032】本形態の更に別の態様においては、上記信
号伝送回路において、前記NANDゲートが、前記信号
線路と前記付加回路との間に流れる電流を遮断する制御
信号が入力される制御端子を有する。According to still another aspect of the present invention, in the signal transmission circuit, the NAND gate has a control terminal to which a control signal for interrupting a current flowing between the signal line and the additional circuit is input. .
【0033】本形態の更に別の態様においては、上記信
号伝送回路において、前記付加回路が、NORゲート
と、前記NORゲートの一つの入力端子と出力端子を接
続した帰還回路を有する。In still another aspect of the present invention, in the signal transmission circuit, the additional circuit has a NOR gate and a feedback circuit connecting one input terminal and an output terminal of the NOR gate.
【0034】本形態の更に別の態様においては、上記信
号伝送回路において、前記NORゲートが、前記信号線
路と前記付加回路との間に流れる電流を遮断する制御信
号が入力される制御端子を有する。In still another aspect of the present invention, in the signal transmission circuit, the NOR gate has a control terminal to which a control signal for interrupting a current flowing between the signal line and the additional circuit is input. .
【0035】本形態の更に別の態様においては、上記信
号伝送回路において、前記付加回路が、前記信号線路の
終端に接続される。In another aspect of the present embodiment, in the signal transmission circuit, the additional circuit is connected to an end of the signal line.
【0036】また、上記課題を解決するために、本発明
の別の形態は、伝送信号を送り出す駆動回路と、前記伝
送信号を伝搬させる信号線路と、2つの電源電圧VSS及
びV DD(VDD>VSS)により駆動され、前記信号線路で
伝播された前記伝送信号を取り込む被駆動回路を有する
信号伝送回路を形成されたCMOS半導体デバイスにお
いて、前記信号伝送回路が、前記信号線路に対し、前記
電源電圧VSSより大きく、前記電源電圧VDDより小さい
所定の電圧を出力する付加回路を有することを特徴とす
るCMOS半導体デバイスを提供する。Further, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention
Another embodiment of the present invention is a driving circuit for transmitting a transmission signal,
A signal line for transmitting a transmission signal, and two power supply voltages VSSPassing
And V DD(VDD> VSS) Driven by the signal line
Having a driven circuit for capturing the propagated transmission signal
CMOS semiconductor devices with signal transmission circuits
The signal transmission circuit, for the signal line, the
Power supply voltage VSSGreater than the power supply voltage VDDLess than
It has an additional circuit for outputting a predetermined voltage.
CMOS semiconductor device is provided.
【0037】本形態の一つの態様においては、上記CM
OS半導体デバイスにおいて、前記付加回路が、前記駆
動回路の出力インピーダンスよりも低い出力インピーダ
ンスを有する。In one embodiment of the present embodiment, the CM
In the OS semiconductor device, the additional circuit has an output impedance lower than an output impedance of the driving circuit.
【0038】本形態の別の態様においては、上記CMO
S半導体デバイスにおいて、前記付加回路のベータレシ
オが、前記被駆動回路のベータレシオにほぼ等しい。In another aspect of the present embodiment, the CMO
In the S semiconductor device, a beta ratio of the additional circuit is substantially equal to a beta ratio of the driven circuit.
【0039】また、上記課題を解決するために、本発明
の更に別の形態は、伝送信号を送り出す駆動回路を有す
る第1半導体デバイスと、2つの電源電圧VSS及びVDD
(V DD>VSS)により駆動され、前記伝送信号を取り込
む被駆動回路を有する第2半導体デバイスと、前記伝送
信号を前記駆動回路から前記被駆動回路に伝搬させる信
号線路のパターンとを備える回路基板において、前記信
号線路に対し、前記電源電圧VSSより大きく、前記電源
電圧VDDより小さい所定の電圧を出力する付加回路を備
えることを特徴とする回路基板を提供する。In order to solve the above problems, the present invention
Has a driving circuit for transmitting a transmission signal.
First semiconductor device and two power supply voltages VSSAnd VDD
(V DD> VSS) Driven to capture the transmission signal
A second semiconductor device having a driven circuit
A signal for transmitting a signal from the driving circuit to the driven circuit.
A circuit board having a signal line pattern.
Power supply voltage VSSLarger, the power supply
Voltage VDDAn additional circuit that outputs a smaller predetermined voltage is provided.
And a circuit board characterized by the following.
【0040】本発明の一つの態様においては、前記付加
回路が、前記駆動回路の出力インピーダンスよりも低い
出力インピーダンスを有する。In one embodiment of the present invention, the additional circuit has an output impedance lower than the output impedance of the drive circuit.
【0041】なお上記の発明の概要は、本発明の必要な
特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群の
サブコンビネーションも又発明となりうる。Note that the above summary of the present invention does not list all of the necessary features of the present invention, and sub-combinations of these features may also constitute the present invention.
【0042】[0042]
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を通じて
本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかか
る発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明
されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に
必須であるとは限らない。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the present invention. However, the following embodiments do not limit the claimed invention and have the features described in the embodiments. Not all combinations are essential to the solution of the invention.
【0043】図6にこの発明による信号伝送回路の一実
施例を示す。図6に示すDR、RC、LIN、CL、C
Gは図で説明したと同様に駆動回路、被駆動回路、信号
線路、配線容量、入力容量をそれぞれ示す。FIG. 6 shows an embodiment of the signal transmission circuit according to the present invention. DR, RC, LIN, CL, C shown in FIG.
G indicates a driving circuit, a driven circuit, a signal line, a wiring capacitance, and an input capacitance, respectively, as described in the drawing.
【0044】この発明では信号線路LINの何れかに付
加回路を接続する。付加回路は例えばCMOS回路で構
成されるインバータIV(極性反転回路)に全帰還回路
NFを接続して構成することができる。In the present invention, an additional circuit is connected to one of the signal lines LIN. The additional circuit can be configured by connecting an all feedback circuit NF to an inverter IV (polarity inverting circuit) formed of, for example, a CMOS circuit.
【0045】高速信号伝送を行う場合には、信号線路で
伝播された信号が、被駆動回路で反射し、被駆動回路で
取り込まれる信号波形に、オーバーシュート及びアンダ
ーシュートが生じることがある。このようなオーバーシ
ュート及びアンダーシュートを小さくするために、付加
回路を信号線路LINの終端に接続してもよい。When high-speed signal transmission is performed, a signal propagated on a signal line is reflected by a driven circuit, and an overshoot and an undershoot may occur in a signal waveform captured by the driven circuit. In order to reduce such overshoot and undershoot, an additional circuit may be connected to the end of the signal line LIN.
【0046】図7にその具体的回路構造の一例を示す。
この例では駆動回路DRと被駆動回路RCもCMOS回
路で構成したインバータを用いた例を示す。付加回路も
CMOS回路構造のインバータに全帰還回路NFを接続
して構成することができる。この付加回路の回路構造に
よれば、インバータの入力端子及び出力端子の共通接続
点Jの電位を電源電圧VDD−VSSのほぼ中点電位に安定
させることができる。図8を用いてその理由を説明す
る。FIG. 7 shows an example of the specific circuit structure.
In this example, an example is shown in which the driving circuit DR and the driven circuit RC also use inverters formed of CMOS circuits. The additional circuit can also be configured by connecting an all feedback circuit NF to an inverter having a CMOS circuit structure. According to the circuit structure of the adding circuit, it is possible to stabilize the potential of the common connection point J inverter input terminal and the output terminal to approximately the midpoint potential of the power supply voltage V DD -V SS. The reason will be described with reference to FIG.
【0047】図8において、曲線YはインバータIVの
直流伝達特性(入力電圧に対する出力電圧の関係)を示
している。In FIG. 8, a curve Y indicates a DC transfer characteristic of the inverter IV (a relationship between an input voltage and an output voltage).
【0048】インバータは論理反転(否定)の機能を有
しているため、論理的閾値の近傍で右下がりの特性を示
す。Since the inverter has the function of logical inversion (negation), it exhibits a right-down characteristic near the logical threshold.
【0049】ここで、本発明による付加回路を構成する
ため、入力と出力の端子を短絡して(あるいは抵抗のよ
うな素子で接続して)全帰還をかけると、入力と出力電
圧が等しい値になるので、曲線Yに重ねてVin=Vo
utの直線Xを描くと、この回路の出力電圧は直線Xと
曲線Yの交点に等しくなることが判る。Here, in order to constitute the additional circuit according to the present invention, when the input and output terminals are short-circuited (or connected by an element such as a resistor) and full feedback is applied, the input and output voltages have the same value. Therefore, Vin = Vo is superimposed on the curve Y.
When the straight line X of ut is drawn, it is understood that the output voltage of this circuit becomes equal to the intersection of the straight line X and the curve Y.
【0050】この交点はちょうど直流伝達特性において
出力電圧が反転する点であり、すなわち、インバータの
論理的閾値に等しい。This intersection is exactly the point at which the output voltage is inverted in the DC transfer characteristic, ie equal to the logical threshold of the inverter.
【0051】インバータを構成するP型FETとN型F
ETのオン抵抗が等しい場合はこの交点は電源電圧のち
ょうど中点になる。P-type FET and N-type F constituting an inverter
If the on-resistances of ET are equal, this intersection is exactly the midpoint of the power supply voltage.
【0052】ここで簡単のためにオン抵抗という語を用
いたが、実際には非線形性を持っている。もう少し正確
に表現するため、FETのドレイン電流の流れ易さを表
す指標として、ドレイン係数βという数字を用いること
にする。Although the term on-resistance is used here for simplicity, it actually has nonlinearity. For a more accurate expression, a number called a drain coefficient β will be used as an index indicating the ease of flow of the drain current of the FET.
【0053】ドレイン電流係数 β;MOSFETの大
きさ、アスペクト比等で定まる比例定数である。Drain current coefficient β: a proportional constant determined by the size, aspect ratio, etc. of the MOSFET.
【0054】N型FET,P型FETのβをそれぞれβ
n、βpとすると、Β of N-type FET and P-type FET is β
n, βp,
【0055】βn=(W/Leff)・(εox/To
x)・μn,effΒn = (W / Leff) · (εox / To
x) · μn, eff
【0056】βp=(W/Leff)・(εox/To
x)・μp,effΒp = (W / Leff) · (εox / To
x) · μp, eff
【0057】W;ゲート幅、Leff;実効ゲート長、
Tox;ゲート酸化膜厚、εox;ゲート酸化膜誘電
率、μn,eff;電子の実効移動度、μp,eff;
正孔の実効移動度W: gate width, Leff: effective gate length,
Tox: gate oxide film thickness, εox: gate oxide film dielectric constant, μn, eff; effective electron mobility, μp, eff;
Effective mobility of holes
【0058】このβを使えばMOSFETのドレイン電
流は以下のように簡単に表すことができる。 Id=β{(Vgs−Vt)Vds−(1/2)(Vd
s2)}If β is used, the drain current of the MOSFET can be simply expressed as follows. Id = β {(Vgs−Vt) Vds− (1/2) (Vd
s 2 )}
【0059】 (Vds≦Vgs−Vt) Id=(1/2)β(Vgs−Vt)2 (Vds>Vgs−Vt)(Vds ≦ Vgs−Vt) Id = (1 /) β (Vgs−Vt) 2 (Vds> Vgs−Vt)
【0060】シリコンの場合、正孔の移動度は電子の移
動度の約半分だから、N型FETとP型FETを同じ形
に作れば(閾値電圧は等しいという前提で)、 (1) N型FETはP型FETの倍の電流が流れる。 (2) N型FETのオン抵抗はP型FETの半分であ
る。と言える。In the case of silicon, since the mobility of holes is about half of the mobility of electrons, if the N-type FET and the P-type FET are formed in the same shape (assuming that the threshold voltages are equal), (1) N-type FET The current of the FET flows twice as much as that of the P-type FET. (2) The ON resistance of the N-type FET is half that of the P-type FET. It can be said.
【0061】通常の素子においては、N型FETとP型
FETのβを等しくとるか、あるいは形状(W,H)を
等しくするのが普通である。In a normal device, it is usual that the β of the N-type FET and the P-type FET are made equal or the shape (W, H) is made equal.
【0062】P型FETのβpとN型FETのβnの比
(βR=βn/βp、ベータレシオ)を10倍程度変え
た場合、概ね、図8に示す曲線Y1とY2の曲線程度の
変化になる。但し、Y1は例えば、βn>βp,(βR
=10)、Y2はβn<βp,(βR=0.1)とする
ことができる(βn,βpはそれぞれN型FET,P型
FETのドレイン電流係数)。When the ratio of βp of the P-type FET to βn of the N-type FET (βR = βn / βp, beta ratio) is changed by about 10 times, the change in the curves Y1 and Y2 shown in FIG. Become. Here, Y1 is, for example, βn> βp, (βR
= 10), and Y2 can satisfy βn <βp, (βR = 0.1) (βn and βp are drain current coefficients of N-type FET and P-type FET, respectively).
【0063】この場合、被駆動回路RCを構成するイン
バータIVもN型FETQNとP型FETQPのベータレ
シオを付加回路と同様に設定することにより、被駆動回
路RCが反転動作する閾値電圧を電源電圧VDD−VSSの
中点電圧に合致させることができる。従って付加回路を
構成するインバータIVと被駆動回路RCを構成するイ
ンバータの関係を上述のような関係(一般にベータレシ
オを等しく採ると言われている)に設定することによ
り、被駆動回路RCは自己の閾値電圧を中心に駆動回路
DRから送られて来る信号を受取ることになる。[0063] The case, by setting as with additional circuit beta ratio of the inverter IV is also N-type FETs Q N and P-type FETs Q P which constitutes the driven circuit RC, the threshold voltage of the driven circuit RC is inverted operation it can be matched to the midpoint voltage of the power supply voltage V DD -V SS. Accordingly, by setting the relationship between the inverter IV forming the additional circuit and the inverter forming the driven circuit RC to the above-described relationship (generally, it is said that the beta ratio is assumed to be equal), the driven circuit RC becomes self-controlled. Will be received from the drive circuit DR centering on the threshold voltage.
【0064】図9にこの信号伝送回路の等価回路を示
す。駆動回路DRは等価的にスイッチSWで表すことが
できる。ROUTは駆動回路DRの出力インピーダンスを
示す。図9では信号線路LINの直流抵抗は省略して示
す。RMは付加回路の出力インピーダンスに等しい等価
抵抗器を表す。つまり、付加回路は抵抗値がRTの等価
抵抗器RMを通じて中点電圧VCに接続された回路とし
て表わすことができる。FIG. 9 shows an equivalent circuit of this signal transmission circuit. The drive circuit DR can be equivalently represented by a switch SW. R OUT indicates the output impedance of the drive circuit DR. In FIG. 9, the DC resistance of the signal line LIN is omitted. RM represents an equivalent resistor equal to the output impedance of the additional circuit. That is, the additional circuit can be represented as a circuit connected to the midpoint voltage V C through an equivalent resistor RM having a resistance value of R T.
【0065】駆動回路DRにおいてスイッチSWが接点
A側に切替わると、信号線路LINには出力インピーダ
ンスROUTを通じて正極電圧VDDが印加される。このと
き等価抵抗器RMのインピーダンスRTに電流I1が流
れ接続点Jには中点電圧VCより正側に偏倚する電圧E
1(図10A及びB)が発生する。この電圧E1はWhen the switch SW is switched to the contact A side in the drive circuit DR, the positive voltage V DD is applied to the signal line LIN through the output impedance R OUT . Voltage E biasing positive than the midpoint voltage V C at this time the equivalent resistor RM impedance R T to the current I 1 flows connection point J
1 (FIGS. 10A and B) occur. This voltage E 1 is
【0066】E1=(VDD−VC)RT/(RT+ROUT) で表わされる。E 1 = (V DD -V C ) RT / ( RT + R OUT )
【0067】一方、駆動回路DRにおいて、スイッチS
Wが接点B側に切替わると、信号線路LINには電源電
圧VSSが与えられる。よってこのとき付加回路のインピ
ーダンスRTには電流I2が流れ、接点Jの電圧は中点
電位VCよりE2だけ負側に振れる。この電圧E2はOn the other hand, in the drive circuit DR, the switch S
When W is switched to the contact point B, the power supply voltage V SS is applied to the signal line LIN. Therefore the current I 2 flows through the impedance R T of this time additional circuit, the voltage at the node J swings to the negative side by E 2 than the midpoint potential V C. This voltage E 2 is
【0068】E2=(VSS−VC)RT/(RT+ROUT) で表される。E 2 = (V SS -V C ) RT / ( RT + ROUT )
【0069】付加回路の等価抵抗器RMの抵抗値RTは
上述したように小さい値でRT<<R OUTの関係となる。
従って接続点Jに発生する信号の振幅E1とE2は微少
な値となる。然も、被駆動回路RCは中点電位VCを反
転動作の閾値として動作するから、接続点Jに発生する
電圧E1とE2の振幅の範囲内に存在する電圧EAとEB
(図10B)で確実に反転動作する。従って被駆動回路
RCは接続点Jの電位が中点電圧VCをわずかに横切る
と直ちに反転動作し、配線容量CL及び入力容量CGの
和の値が大きく、信号線路LINの電位変化に遅れが有
っても、被駆動回路RCの出力は図10Cに示すよう
に、波形歪がほとんどない波形で伝送することができ
る。The resistance value R of the equivalent resistor RM of the additional circuitTIs
As described above, a small value of RT<< R OUTIt becomes the relationship.
Therefore, the amplitude E of the signal generated at the connection point J1And E2Is minute
Value. Of course, the driven circuit RC has the midpoint potential VCAnti
Occurs at the connection point J because it operates as a threshold value
Voltage E1And E2E within the amplitude range ofAAnd EB
(FIG. 10B), the inversion operation is reliably performed. Therefore the driven circuit
RC is the potential at the node J at the midpoint voltage VCCrosses slightly
And immediately inverts the wiring capacitance CL and the input capacitance CG.
The sum value is large and there is a delay in the potential change of the signal line LIN.
However, the output of the driven circuit RC is as shown in FIG.
Can be transmitted with almost no waveform distortion.
You.
【0070】出力インピーダンスRTと出力インピーダ
ンスROUTの関係について説明する。電圧E1及びE2
は、上式で示されるように、RTとROUTの関数である。
RT値を小さくするほど、電圧E1とE2は微少な値と
なる。しかし、被駆動回路RCは、閾値電圧を有してお
り、被駆動回路RCの信号の感度範囲で、RTの値を定
めなければならない。入力がLであるときに被駆動回路
RCが安定したL又はHの値を出力することのできる最
大の入力電圧をVthLとし、入力がHであるときに被駆
動回路RCが安定したH又はLの値を出力することので
きる最小の入力電圧をVthHとする。入力をLから徐々
に大きくした場合において、被駆動回路RCの出力が実
質的に変化し始めるときの入力電圧をVthLとし、入力
をHから徐々に小さくした場合において、被駆動回路R
Cの出力が実質的に変化し始めるときの入力電圧をV
thHとしてもよい。例えば、被駆動回路RCの入力電圧
VthHが、VC+(VDD−VC)×0.2程度であり、同様に
入力電圧VthLが、VC+(VSS−VC)×0.2程度である
とき、電圧E1とE2の式より、RTとROUTの比は、
(1):(4以下)であるのが好ましい。また、RTを
ROUTで除した値は、1/2から1/4の間にあるのが
更に好ましい。The relationship between the output impedance R T and the output impedance R OUT will be described. Voltages E 1 and E 2
Is a function of R T and R OUT , as shown in the above equation.
The smaller the value of R T, the voltage E 1 and E 2 is a very small value. However, the driven circuit RC has a threshold voltage, and the value of R T must be determined within the sensitivity range of the signal of the driven circuit RC. The maximum input voltage at which the driven circuit RC can output a stable L or H value when the input is L is V thL, and when the input is H, the driven circuit RC has a stable H or The minimum input voltage at which the value of L can be output is VthH . When the input is gradually increased from L, the input voltage when the output of the driven circuit RC starts to substantially change is set to V thL, and when the input is gradually reduced from H, the driven circuit R
The input voltage at which the output of C begins to change substantially is V
It may be thH . For example, the input voltage V thH of the driven circuit RC is about V C + (V DD −V C ) × 0.2, and similarly, the input voltage V thL is about V C + (V SS −V C ) × 0.2. From the equations for the voltages E 1 and E 2 , the ratio of R T to R OUT is
(1): (4 or less) is preferable. More preferably, the value obtained by dividing R T by R OUT is between 1 / and 4.
【0071】本明細書では、用語「中点電圧」は、必ず
しも電源電圧VDDからVSSの間の中心の電圧だけを意味
するものではない。図8に関して説明したように、中点
電圧は、ベータレシオの値に応じて、電源電圧VDDから
VSSの間のいずれかの電圧を意味し、中心の電圧から変
動し得る。In this specification, the term “midpoint voltage” does not necessarily mean only the center voltage between the power supply voltages V DD and V SS . As described with reference to FIG. 8, the midpoint voltage means any voltage between the power supply voltages V DD and V SS depending on the value of the beta ratio, and can vary from the center voltage.
【0072】従って、図11に示すように信号線路LI
Nに多数の被駆動回路RCが接続されている信号線路L
INであっても、この信号線路LINに付加回路を接続
することにより、各被駆動回路RCを駆動回路DRの出
力電圧の変化に追従して動作し、例えば各被駆動回路R
Cに同一タイミングの(時間のずれのない)クロックパ
ルスを与えることができる。Therefore, as shown in FIG.
N, a signal line L in which a number of driven circuits RC are connected
Even if it is IN, by connecting an additional circuit to this signal line LIN, each driven circuit RC operates following a change in the output voltage of the driving circuit DR.
C can be given clock pulses of the same timing (no time lag).
【0073】図12は図11の変形実施例を示す。この
実施例では信号線路LINの何れの位置に付加回路を接
続しても、正常に動作することを表わしている。FIG. 12 shows a modified embodiment of FIG. This embodiment shows that the circuit operates normally regardless of where the additional circuit is connected to the signal line LIN.
【0074】上述した説明は全て同一半導体チップ内に
形成された信号線路LINについて述べた。集積回路の
外部に形成する信号線路LINにこの発明を適用する場
合には図13に示すように、例えば集積回路素子LSI
1とLSI2の間に接続される信号線路LINの場合
は、信号線路LINの終端側に付加回路を接続しなけれ
ばならない。つまり、集積回路素子の外部に形成される
信号線路LINは一般に特性インピーダンスを所定のイ
ンピーダンスに整合させるために、例えばマイクロスト
リップラインのような分布常数回路が用いられる。分布
常数回路は部分的に誘導性及び容量性を呈するため、結
果的には図13に示すように信号線路LINの終端に付
加回路を接続することが望ましい。The above description has been made with reference to the signal line LIN formed in the same semiconductor chip. When the present invention is applied to a signal line LIN formed outside an integrated circuit, for example, as shown in FIG.
In the case of the signal line LIN connected between the signal line 1 and the LSI 2 , an additional circuit must be connected to the end of the signal line LIN. That is, for the signal line LIN formed outside the integrated circuit element, a distributed constant circuit such as a microstrip line is generally used to match the characteristic impedance to a predetermined impedance. Since the distributed constant circuit partially exhibits inductive and capacitive characteristics, as a result, it is desirable to connect an additional circuit to the end of the signal line LIN as shown in FIG.
【0075】図13は、本発明の実施例である回路基板
を示す。この回路基板は、LSI1とLSI2と、信号
線路LINのパターンを有する。信号線路LINには、
付加回路が接続されている。LSI1は、伝送信号を送
り出す駆動回路を有し、LSI2は、伝送信号を取り込
む被駆動回路を有する。付加回路は、上述したように、
信号線路LINの終端に接続されている。この付加回路
は、これまでの実施例と同様に、電源電圧VSSより大き
く、電源電圧VDDより小さい所定の電圧を出力する。ま
た、付加回路は、LSI1の駆動回路の出力インピーダ
ンスよりも低い出力インピーダンスを有している。FIG. 13 shows a circuit board according to an embodiment of the present invention. This circuit board has patterns of LSI 1 and LSI 2 and a signal line LIN. On the signal line LIN,
An additional circuit is connected. The LSI 1 has a driving circuit that sends out the transmission signal, and the LSI 2 has a driven circuit that takes in the transmission signal. The additional circuit, as described above,
It is connected to the end of the signal line LIN. This additional circuit outputs a predetermined voltage that is higher than the power supply voltage V SS and lower than the power supply voltage V DD , as in the previous embodiments. The additional circuit has an output impedance lower than the output impedance of the drive circuit of the LSI 1 .
【0076】図14及び図15は付加回路の変形実施例
を示す。図14に示す付加回路はP型FETQP及びN
型FETQNのゲートにそれぞれ順方向バイアス電圧を
直接与える構造とした場合を示す。このように構成する
ことにより、P型FETQPと、N型FETQNは常時オ
ンの状態を維持し、接続点Jの電位を電圧VDDとVSSの
中点電圧に維持し、低インピーダンスの中点電圧源とし
て動作する。FIGS. 14 and 15 show a modified embodiment of the additional circuit. Adding circuit shown in FIG. 14 is a P-type FETs Q P and N
To the gates of the mold FETs Q N shows a case of a structure giving a forward bias voltage directly. With this configuration, the P-type FETs Q P, N-type FETs Q N maintains a state of always-on, maintaining the potential of the connection point J to the midpoint voltage of the voltage V DD and V SS, a low impedance Operates as a midpoint voltage source.
【0077】図15は低インピーダンスバッファ回路L
OWと中点電圧源EJVとを組合せて付加回路を構成し
た場合を示す。低インピーダンスバッファ回路LOWの
構成はインバータと全く逆で正極電圧VDD側にN型FE
TQNのドレインを接続し、負極電圧VSS側にP型FE
TQPのドレインを接続し、ゲート及びソースをそれぞ
れ共通に接続し、ゲートの共通接続点に中点電圧源EJ
Vから中点電圧VCを与える。FIG. 15 shows a low impedance buffer circuit L
The case where an additional circuit is configured by combining the OW and the midpoint voltage source EJV is shown. Configuration of the low-impedance buffer circuit LOW The positive voltage V DD side in exactly the reverse inverter N-type FE
A drain connected to the TQ N, P-type FE in the anode voltage V SS side
A drain connected to the TQ P, connects the gate and the source in common, respectively, the midpoint voltage source to the common connection point of the gate EJ
A midpoint voltage V C is applied from V.
【0078】図16に図15に示した低インピーダンス
バッファ回路LOWの等価回路を示す。図15に示した
インピーダンスバッファ回路LOWを構成するN型FE
TQ NとP型FETQPは利得1の電圧バッファとして見
ることができ、図10に示したと同様に出力インピーダ
ンスに等しい抵抗値RUを持つ等価抵抗器RMと中点電
圧源EJVとによって表現することができる。FIG. 16 shows the low impedance shown in FIG.
4 shows an equivalent circuit of the buffer circuit LOW. As shown in FIG.
N-type FE constituting impedance buffer circuit LOW
TQ NAnd P-type FET QPIs seen as a unity gain voltage buffer.
Output impedance as shown in FIG.
Resistance R equal toUEquivalent resistor RM with
It can be expressed by the pressure source EJV.
【0079】従って、駆動回路DRがL論理を出力して
いる状態では、等価抵抗器RMから信号線路LINに向
かって電流I1が流れ、接続点Jの電位を中点電位か
ら、わずかに負電位VSS(L論理)方向に偏倚させる。
従ってこのとき被駆動回路RCはH論理を出力する状態
である。[0079] Accordingly, in a state in which the driving circuit DR is outputting logic L, the current I 1 flows toward the signal line LIN from the equivalent resistor RM, the potential of the connection point J from the midpoint potential slightly negative It is biased in the direction of the potential V SS (L logic).
Therefore, at this time, the driven circuit RC is in a state of outputting H logic.
【0080】一方、駆動回路DRがH論理を出力する状
態に反転すると、等価抵抗器RMには信号線路LINか
ら中点電圧源EJVに向かって電流I2が流れる。この
電流I2が流れることによって接続点Jの電位は中点電
位VCからわずかに正極電圧VDDに近ずく方向に偏倚さ
れる。よってこの状態では被駆動回路RCはL論理を出
力する状態に反転される。[0080] On the other hand, when the driving circuit DR is inverted to the state of outputting the H logic, current flows I 2 flows from the signal line LIN in the midpoint voltage source EJV the equivalent resistor RM. The potential at the connection point J by the current I 2 flows is biased proximally Nuisance direction slightly positive voltage V DD from the middle point potential V C. Therefore, in this state, the driven circuit RC is inverted to a state of outputting L logic.
【0081】図16に示した等価抵抗器RMの抵抗値R
Uは図9に示した等価抵抗器の抵抗値RTよりは大きく
なるが、ROUT>>RUの関係は維持され接続点Jの電
位変化をわずかな振幅変動に抑えることができる。よっ
て図9と図10を使って説明したと同様に駆動回路DR
の出力の状態が反転したタイミングから被駆動回路RC
の閾値を横切るまでの時間(電圧変化が小さいから)を
短くでき、図15に示した実施例によっても被駆動回路
RCの応答速度を高めることができる。The resistance value R of the equivalent resistor RM shown in FIG.
U is greater than the resistance value R T of the equivalent resistor shown in FIG. 9, R OUT >> relationship R U can suppress the potential change of the maintained connection point J to slight amplitude variation. Therefore, as described with reference to FIG. 9 and FIG.
From the inverted timing of the output state of the driven circuit RC
Can be shortened (because the voltage change is small), and the response speed of the driven circuit RC can be increased also by the embodiment shown in FIG.
【0082】尚、図15に示した実施例では中点電圧源
EJVを抵抗分割回路によって構成した場合を示した
が、この中点電圧源EJVに図7に示した付加回路又は
図14に示した付加回路を用いることもできる。中点電
圧源EJVと低インピーダンスバッファ回路LOWとに
よって付加回路を構成する場合、図17に示すように1
個の中点電圧源EJVによって複数の低インピーダンス
バッファ回路LOWに中点電圧VCを与え、複数の信号
線路に対して付加回路を接続するように構成することも
できる。Although the embodiment shown in FIG. 15 shows the case where the midpoint voltage source EJV is constituted by a resistance dividing circuit, the midpoint voltage source EJV is connected to the additional circuit shown in FIG. Alternatively, an additional circuit may be used. When an additional circuit is configured by the midpoint voltage source EJV and the low impedance buffer circuit LOW, as shown in FIG.
Given midpoint voltage V C to the plurality of low-impedance buffer circuit LOW by number of midpoint voltage source EJV, it can also be configured to connect an additional circuit for a plurality of signal lines.
【0083】ところでCMOS構造の半導体集積回路で
は能動素子が静止状態に維持されている状態では消費電
流はほとんど0に近い値に収束する。従って通常半導体
集積回路素子を試験する場合、この静止時の電流を測定
し、その電流値が規定した値以下であるか否かをテスト
する項目がある。これに対し、上述した付加回路を半導
体集積回路素子に組込んだとすると、付加回路は静止状
態でも電流を消費する。この結果、付加回路を組込んだ
集積回路素子は静止電流測定が不可能な素子となる。By the way, in the semiconductor integrated circuit having the CMOS structure, the current consumption converges to a value close to zero when the active element is maintained in the stationary state. Therefore, when testing a semiconductor integrated circuit device, there is usually an item for measuring the current at rest and testing whether the current value is equal to or less than a specified value. On the other hand, if the additional circuit described above is incorporated in a semiconductor integrated circuit device, the additional circuit consumes current even in a stationary state. As a result, the integrated circuit device in which the additional circuit is incorporated is a device in which the quiescent current cannot be measured.
【0084】図18乃至図21に示す実施例ではこの不
都合を解消するために付加回路に遮断手段CUTを付加
し、この遮断手段CUTに制御信号を与え、必要に応じ
て付加回路に流れる電流を遮断させ静止電流測定を可能
とするように構成したものである。In the embodiments shown in FIGS. 18 to 21, in order to solve this inconvenience, an interruption circuit CUT is added to the additional circuit, a control signal is supplied to the interruption circuit CUT, and a current flowing through the additional circuit is supplied as necessary. It is configured so as to be able to shut off and to measure the quiescent current.
【0085】図18に示す例では図7に示した付加回路
に遮断手段CUTを付加した例を示す。遮断手段CUT
は制御端子CTを有し、この制御端子CTにこの例では
H論理を与えることにより付加回路は動作状態に維持さ
れ、L論理を与えると非動作状態に切替えられ、付加回
路は電流を全く消費しない状態に制御されるように構成
した場合を示す。FIG. 18 shows an example in which a cutoff means CUT is added to the additional circuit shown in FIG. Cut-off means CUT
Has a control terminal CT. In this example, the additional circuit is maintained in an operating state by applying H logic to the control terminal CT, and is switched to a non-operating state by applying L logic, and the additional circuit consumes no current. An example is shown in which control is performed so as not to be performed.
【0086】つまり、制御端子CTにH論理を与える
と、FETQ1、Q3がオフ、Q2、Q4がオンの状態
に制御される。FETQ2がオン、Q1がオフの状態に
制御されることから、FETQ5がオン、Q6がオフの
状態に制御される。結果として、FETQ4とQ5がオ
ンの状態に制御され、これらFETQ4とQ5を通じて
FETQPとQNのゲート相互が接続された状態に維持さ
れて付加回路として動作する。That is, when H logic is applied to the control terminal CT, the FETs Q 1 and Q 3 are turned off, and the Q 2 and Q 4 are turned on. FETs Q 2 is turned on, since Q 1 is controlled to the OFF state, FETs Q 5 is turned on, Q 6 is controlled to the OFF state. As a result, FETs Q 4 and Q 5 are controlled to ON-state, the gate mutual FETs Q P and Q N through these FETs Q 4 and Q 5 is operated as an additional circuit is maintained in the connected state.
【0087】制御電子CTにL論理を与えると、FET
Q1、Q3がオン、FETQ2、Q 4がオフの状態に制
御される。FETQ1がオン、FETQ2がオフの状態
に制御されることから、FETQ5はオフ、Q6がオン
の状態に制御される。つまり、FETQ4とQ5がオフ
の状態に制御され、FETQ3とQ6がオンの状態に制
御されるから、FETQPとQNはオフの状態に制御され
る。ここでFETQ1、Q3、Q6がオンの状態に制御
されるが、これらに直列に接続されているFETQ2、
Q4、Q5がオフの状態制御されるから付加回路には全
く電源電流が流れないことになる。よって制御端子CT
にL論理を与えた状態にすれば静止電流測定を行うこと
ができる。When L logic is given to control electronic CT, FET
Q1, Q3Is on, FETQ2, Q 4Is turned off
Is controlled. FETQ1Is on, FETQ2Is off
FETQ5Is off, Q6Is on
The state is controlled. That is, FETQ4And Q5Is off
And the FET Q3And Q6Is turned on
FETQPAnd QNIs controlled to the off state
You. Where FET Q1, Q3, Q6Is controlled to ON
However, the FET Q connected in series to these2,
Q4, Q5Is controlled to the off state,
Power supply current will not flow. Therefore, the control terminal CT
Quiescent current measurement if L logic is given
Can be.
【0088】図19に示す実施例では遮断手段CUTを
一般にアナログスイッチ等と呼ばれているスイッチ素子
ANSによって構成した場合を示す。スイッチ端子AN
Sをオフの状態に制御することにより、付加回路を構成
するFETQPとQNはオフの状態に制御される。The embodiment shown in FIG. 19 shows a case where the cutoff means CUT is constituted by a switch element ANS generally called an analog switch or the like. Switch terminal AN
By controlling the S in the off state, FETs Q P and Q N constituting an additional circuit is controlled to the OFF state.
【0089】図20は図14に示した付加回路に遮断手
段CUTを付加した場合を示す。図18との違いはFE
TQ4のソース電極が負極電源VSSに接続されている点
と、FETQ5のソース電極が正極電源VDDに接続され
ている点である。制御端子CTにH論理を与えることに
よりこれらのFETQ4とQ5をオンの状態に制御する
と、P型FETQPのゲートとN型FETQNのゲートに
は順方向バイアス電圧VSSとVDDが与えられ、P型FE
TQPとN型FETQNはオンの状態に制御され、付加回
路として動作する。FIG. 20 shows a case where a cutoff means CUT is added to the additional circuit shown in FIG. The difference from FIG. 18 is FE
The point is that the source electrode of TQ 4 is connected to the negative power supply V SS , and the point that the source electrode of FET Q 5 is connected to the positive power supply V DD . By controlling these FETs Q 4 and Q 5 on state by applying a logical H to the control terminal CT, the gates of the P-type FETs Q P and N-type FETs Q N forward bias voltage V SS and V DD Given, P-type FE
TQ P and N-type FET Q N are controlled to be on, and operate as additional circuits.
【0090】制御端子CTにL論理を与えると、FET
Q4とQ5がオフ、Q3とQ6がオンの状態に制御さ
れ、この状態ではP型FETQPとN型FETQNはオフ
の状態に制御され、電流の消費をほぼ0の状態に制御さ
れる。When L logic is given to the control terminal CT, the FET
Q 4 and Q 5 are controlled to be off and Q 3 and Q 6 are controlled to be on. In this state, the P-type FET Q P and the N-type FET Q N are controlled to be off, and the current consumption is reduced to almost zero. Controlled.
【0091】図21は図15に示した低インピーダンス
バッファ回路LOWと中点電圧源EJVとを組合せて付
加回路を構成した場合に、遮断手段を付加した構成を示
す。また、この実施例では図7に示した付加回路を中点
電圧源EJVに流用した場合を示す。CUT1は中点電
圧源EJVを構成するP型FETQP1とN型FETQ
N1を遮断の状態に制御するための遮断手段、CUT2
は低インピーダンスバッファ回路LOWを構成するN型
FETQN2とP型FETQP2を遮断の状態に制御する
ための遮断手段を示す。FIG. 21 shows a configuration in which an additional circuit is formed by combining the low impedance buffer circuit LOW and the midpoint voltage source EJV shown in FIG. In this embodiment, a case is shown in which the additional circuit shown in FIG. 7 is used for the midpoint voltage source EJV. CUT1 is composed of a P-type FET Q P1 and an N-type FET Q constituting a midpoint voltage source EJV.
Cutoff means for controlling N1 to a cutoff state, CUT2
Denotes a shut-off means for controlling the N-type FET Q N2 and the P-type FET Q P2 constituting the low impedance buffer circuit LOW to a cut-off state.
【0092】制御端子CTにH論理を与えると、遮断手
段CUT1ではFETQ4−1とQ 5−1がオンの状態
に制御され、中点電圧源EJVを構成するP型FETQ
P1とN型FETQN1の各ゲートがこれらFETQ
4−1とQ5−1を通じて接続される。この結果、図7
に示した回路と同一の回路が構成され、接続点J1に中
点電圧を出力する。When H logic is given to the control terminal CT,
In the stage CUT1, the FET Q4-1And Q 5-1Is on
And the P-type FET Q constituting the midpoint voltage source EJV
P1And N-type FET QN1Each gate of these FET Q
4-1And Q5-1Connected through. As a result, FIG.
The same circuit as that shown in FIG.
Outputs the point voltage.
【0093】一方、遮断手段CUT2では入力端子CT
にH論理が与えられることにより、FETQ4−2とF
ETQ5−2がオンの状態に制御される。この結果、低
インピーダンスバッファ回路LOWを構成するN型FE
TQN2とP型FETQP2はゲートがFETQ4−2と
FETQ5−2を通じて共通接続され、この共通接続点
に中点電圧源EJVから中点電圧が与えられる。よっ
て、この状態ではN型FETQN2とP型FETQP2は
図15に示した低インピーダンスバッファ回路LOWと
同じ回路構造とされ、接続点J2に駆動回路DRから信
号電位が与えられることにより、図15で説明したと同
様に動作する。On the other hand, in the cut-off means CUT2, the input terminal CT
Is given H logic, the FET Q 4-2 and the F
ETQ 5-2 is controlled to be on. As a result, the N-type FE constituting the low impedance buffer circuit LOW
TQ N2 and the P-type FETs Q P2 has a gate commonly connected through FETs Q 4-2 and FETs Q 5-2, the midpoint voltage is applied from the midpoint voltage source EJV to the common connection point. Therefore, in this state, the N-type FET Q N2 and the P-type FET Q P2 have the same circuit structure as the low impedance buffer circuit LOW shown in FIG. 15, and a signal potential is applied to the connection point J2 from the drive circuit DR. The operation is the same as described in the above.
【0094】入力端子CTにL論理が与えられると、遮
断手段CUT1ではFETQ3−1とQ6−1がオン、
Q4−1とQ5−1がオフに制御されるから中間電圧源
EJVを構成するP型FETQP1とN型FETQN1は
オフに制御される。[0094] When the L logic is applied to the input terminal CT, FETs Q 3-1 and Q 6-1 in blocking means CUT1 is on,
Since Q 4-1 and Q 5-1 are turned off, the P-type FET Q P1 and the N-type FET Q N1 constituting the intermediate voltage source EJV are turned off.
【0095】遮断手段CUT2ではFETQ4−2とF
ETQ5−2がオフ、Q3−2とQ 6−2がオンの状態
に制御されるから、低インピーダンスバッファ回路LO
Wを構成するN型FETQN2とP型FETQP2はオフ
の状態に制御される。In the cutoff means CUT2, the FET Q4-2And F
ETQ5-2Is off, Q3-2And Q 6-2Is on
, The low impedance buffer circuit LO
N-type FET Q constituting WN2And P-type FET QP2Is off
The state is controlled.
【0096】よってこの図21に示す付加回路でも制御
端子CTにL論理を与えると全ての電流が遮断の状態と
なり、静止電流測定を行うことができる。Therefore, in the additional circuit shown in FIG. 21, when the L logic is applied to the control terminal CT, all the currents are cut off, and the static current can be measured.
【0097】これまでの実施例では、付加回路として、
インバータIVに全帰還回路NFを接続した構成につい
て説明してきた。以下に、インバータIV以外の回路、
例えば、NANDゲート、NORゲートを利用して、付
加回路を形成する実施例について説明する。In the above embodiments, the additional circuit is
The configuration in which the all feedback circuit NF is connected to the inverter IV has been described. Below, circuits other than the inverter IV,
For example, an embodiment in which an additional circuit is formed using a NAND gate and a NOR gate will be described.
【0098】図22は、本発明による信号伝送回路の別
の実施例を示す。図6に示された実施例と比較すると、
図6に示された付加回路が、インバータIVを有するの
に対し、本実施例による付加回路は、NANDゲートを
有している。図22に示された付加回路は、NANDゲ
ートに全帰還回路NFを接続して構成される。また、N
ANDゲートは、複数の入力端子を有するので、図示さ
れるように、一つの端子を制御端子CTとして利用する
ことが可能である。FIG. 22 shows another embodiment of the signal transmission circuit according to the present invention. Compared to the embodiment shown in FIG.
While the additional circuit shown in FIG. 6 has an inverter IV, the additional circuit according to the present embodiment has a NAND gate. The additional circuit shown in FIG. 22 is configured by connecting an all feedback circuit NF to a NAND gate. Also, N
Since the AND gate has a plurality of input terminals, one terminal can be used as the control terminal CT as shown in the figure.
【0099】図23は、NANDゲートを用いた付加回
路の具体的な構成の一例を示す。この回路構成は、制御
端子CTの入力信号をH論理とL論理の間で切り替える
ことにより、付加回路の動作をオン/オフすることがで
きる。この実施例では、制御端子CTにH論理を与える
と、付加回路は動作状態に維持されて、中点電位を出力
することができ、制御端子CTにL論理を与えると、付
加回路は非動作状態に切り替えられ、出力をHとする。FIG. 23 shows an example of a specific configuration of an additional circuit using a NAND gate. In this circuit configuration, the operation of the additional circuit can be turned on / off by switching the input signal of the control terminal CT between H logic and L logic. In this embodiment, when the H logic is applied to the control terminal CT, the additional circuit is maintained in the operating state and can output the midpoint potential, and when the L logic is applied to the control terminal CT, the additional circuit is inactive. State and the output is set to H.
【0100】図23の回路図を参照して、制御端子CT
にH論理を与えると、FETQ1がオン、FETQ4が
オフの状態に制御される。従って、FETQ2とFET
Q3のドレイン相互が接続された状態に維持されて、付
加回路が動作状態に維持され、中点電位を出力する。前
述したように、被駆動回路を構成するN型FETQNと
P型FETQPのベータレシオを付加回路と同様に設定
することにより、被駆動回路RCが反転動作する閾値電
圧を電源電圧VDD−VSSの中点電圧に合致させることが
でき、被駆動回路RCは自己の閾値電圧を中心に駆動回
路DRから送られて来る信号を受取ることが可能とな
る。Referring to the circuit diagram of FIG.
Given a logical H, FETs Q 1 is turned on, FETs Q 4 is controlled to the OFF state to. Therefore, FET Q 2 and FET
Drains of the Q 3 is maintained in the connected state, additional circuitry is maintained in the operating state, and outputs a midpoint potential. As described above, by setting as with additional circuit beta ratio of N-type FETs Q N and P-type FETs Q P which constitutes the driven circuit, a power supply voltage threshold voltage driven circuit RC is reversed operation V DD - The midpoint voltage of V SS can be matched, and the driven circuit RC can receive a signal sent from the driving circuit DR around its own threshold voltage.
【0101】一方、制御端子CTにL論理を与えると、
FETQ1がオフ、FETQ4がオンの状態に制御され
る。従って、共通接続点Jの電位は、常にHになる。半
導体集積回路素子の漏れ電流試験(静止電流試験)時に
は、送信側(駆動回路DR)の出力を、共通接続点Jの
電位に等しく設定する必要がある。On the other hand, when L logic is given to the control terminal CT,
FETs Q 1 is off, FETs Q 4 is controlled to ON-state. Therefore, the potential of the common connection point J is always H. At the time of a leakage current test (quiescent current test) of a semiconductor integrated circuit element, it is necessary to set the output of the transmission side (drive circuit DR) equal to the potential of the common connection point J.
【0102】このように、制御端子CTの入力を制御す
ることによって、NANDゲートを用いて構成された付
加回路の動作をオン/オフすることができる。As described above, by controlling the input of the control terminal CT, the operation of the additional circuit formed using the NAND gate can be turned on / off.
【0103】図24は、本発明による信号伝送回路の更
に別の実施例を示す。図6に示された実施例と比較する
と、図6に示された付加回路が、インバータIVを有す
るのに対し、本実施例による付加回路は、NORゲート
を有している。図24に示された付加回路は、NORゲ
ートに全帰還回路NFを接続して構成される。また、N
ORゲートは、複数の入力端子を有するので、図示され
るように、一つの端子を制御端子CTとして利用するこ
とが可能である。FIG. 24 shows still another embodiment of the signal transmission circuit according to the present invention. Compared with the embodiment shown in FIG. 6, the additional circuit shown in FIG. 6 has an inverter IV, whereas the additional circuit according to the present embodiment has a NOR gate. The additional circuit shown in FIG. 24 is configured by connecting an all feedback circuit NF to a NOR gate. Also, N
Since the OR gate has a plurality of input terminals, one terminal can be used as a control terminal CT as shown in the figure.
【0104】図25は、NORゲートを用いた付加回路
の具体的な構成の一例を示す。この回路構成は、制御端
子CTの入力信号をH論理とL論理の間で切り替えるこ
とにより、付加回路の動作をオン/オフすることができ
る。この実施例では、制御端子CTにL論理を与える
と、付加回路は動作状態に維持されて、中点電位を出力
することができ、制御端子CTにH論理を与えると、付
加回路は非動作状態に切り替えられ、出力をLとする。FIG. 25 shows an example of a specific configuration of an additional circuit using a NOR gate. In this circuit configuration, the operation of the additional circuit can be turned on / off by switching the input signal of the control terminal CT between H logic and L logic. In this embodiment, when the L logic is applied to the control terminal CT, the additional circuit is maintained in the operating state and can output the midpoint potential. When the H logic is applied to the control terminal CT, the additional circuit is not operated. State and the output is set to L.
【0105】図25の回路図を参照して、制御端子CT
にL論理を与えると、FETQ1がオフ、FETQ2が
オンの状態に制御される。FETQ3のドレインがFE
TQ 2のソースに接続しており、FETQ2がオンの状
態となることから、FETQ 3とFETQ4のドレイン
相互が接続された状態に維持されて、付加回路として動
作状態に維持され、中点電位を出力する。前述したよう
に、被駆動回路を構成するN型FETQNとP型FET
QPのベータレシオを付加回路と同様に設定することに
より、被駆動回路RCが反転動作する閾値電圧を電源電
圧VDD−VSSの中点電圧に合致させることができ、被駆
動回路RCは自己の閾値電圧を中心に駆動回路DRから
送られて来る信号を受取ることが可能となる。Referring to the circuit diagram of FIG. 25, control terminal CT
Is given L logic, the FET Q1Is off, FET Q2But
It is controlled to be on. FETQ3Drain is FE
TQ 2FETQ2Is on
FETQ 3And FETQ4Drain of
They are kept connected and operate as additional circuits.
It is maintained in a working state and outputs a midpoint potential. As mentioned above
The N-type FET Q constituting the driven circuitNAnd P-type FET
QPTo set the beta ratio of
The threshold voltage at which the driven circuit RC performs an inversion operation is
Pressure VDD-VSSTo the midpoint voltage of
The driving circuit RC is driven from the driving circuit DR around its own threshold voltage.
It is possible to receive the transmitted signal.
【0106】一方、制御端子CTにH論理を与えると、
FETQ1がオン、FETQ2がオフの状態に制御され
る。FETQ1がオン状態になるので、共通接続点Jの
電位は、常にLになる。半導体集積回路素子の漏れ電流
試験(静止電流試験)時には、送信側(駆動回路DR)
の出力を、共通接続点Jの電位に等しく設定する必要が
ある。On the other hand, when H logic is given to the control terminal CT,
FETs Q 1 is turned on, FETs Q 2 is controlled to the OFF state. Since FETs Q 1 is turned on, the potential of the common connection point J becomes always L. During the leakage current test (quiescent current test) of the semiconductor integrated circuit device, the transmission side (drive circuit DR)
Must be set equal to the potential of the common connection point J.
【0107】このように、制御端子CTの入力を制御す
ることによって、NORゲートを用いて構成された付加
回路の動作をオン/オフすることができる。As described above, by controlling the input of the control terminal CT, the operation of the additional circuit formed using the NOR gate can be turned on / off.
【0108】本発明の実施例を説明するために、用語
「中点電圧」が用いられてきたが、「中点電圧」は、必
ずしも電源電圧VDDからVSSの間の中心の電圧だけを意
味するものではない。図8に関して説明したように、中
点電圧は、ベータレシオの値に応じて、電源電圧VDDか
らVSSの間のいずれかの電圧を意味し、中心の電圧から
変動し得る。例えば、図15に示された「中点電圧源」
は、必ずしも電源電圧V DDからVSSの間の中心の電圧だ
けを出力するのではなく、被駆動回路RCの閾値電圧に
対応する電圧を出力することができる。The terms used in describing the embodiments of the present invention will be described.
The “midpoint voltage” has been used, but the “midpoint voltage”
Power supply voltage VDDTo VSSOnly the voltage at the center between
Not to taste. As described with respect to FIG.
The point voltage is the power supply voltage V according to the value of the beta ratio.DDOr
Ra VSSMeans any voltage between and from the center voltage
Can fluctuate. For example, the "midpoint voltage source" shown in FIG.
Is not necessarily the power supply voltage V DDTo VSSIt's the center voltage between
Instead of outputting the threshold voltage of the driven circuit RC,
A corresponding voltage can be output.
【0109】以上、本発明を実施の形態を用いて説明し
たが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範
囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又
は改良を加えることができることが当業者に明らかであ
る。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術
的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から
明らかである。As described above, the present invention has been described using the embodiments. However, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. It is apparent to those skilled in the art that various changes or improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the description of the appended claims that embodiments with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
【0110】[0110]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
付加回路を信号線路LINに接続することにより、信号
線路LINは電源電圧の中点電圧を中心にわずかな振幅
で励振される。また、応答速度を劣化させる容量と並列
に低抵抗が挿入されることにより遷移時間が短くなる。
この結果、被駆動回路RCは駆動回路DRの信号の反転
のタイミングから電圧がわずかに変化したタイミングで
反転動作し、駆動回路DRから送られた信号の反転のタ
イミングをわずかな時間遅れで検出することができる。
つまり、被駆動回路RCの応答速度を高速化することが
できる。この結果、駆動回路DRからパルス幅が狭いパ
ルスが出力されても、このパルスを確実に検出し、被駆
動回路RCの出力側に再現することができる。また、こ
の発明では付加回路が出力する中点電圧VCは電源電圧
が変動しても、その変動に追従して変化するからこの点
で電源電圧の変動があっても被駆動回路RCの閾値に追
従し、常に正常動作させることができる。As described above, according to the present invention, by connecting the additional circuit to the signal line LIN, the signal line LIN is excited with a small amplitude around the midpoint voltage of the power supply voltage. In addition, the transition time is shortened by inserting a low resistance in parallel with the capacitance that degrades the response speed.
As a result, the driven circuit RC performs the inversion operation at a timing when the voltage slightly changes from the inversion timing of the signal of the driving circuit DR, and detects the inversion timing of the signal sent from the driving circuit DR with a slight time delay. be able to.
That is, the response speed of the driven circuit RC can be increased. As a result, even if a pulse having a narrow pulse width is output from the drive circuit DR, this pulse can be reliably detected and reproduced on the output side of the driven circuit RC. Further, in the present invention, even if the power supply voltage fluctuates, the midpoint voltage V C output by the additional circuit changes following the fluctuation. And can always operate normally.
【0111】よって、半導体チップCPの形状が大きい
大規模な半導体集積回路において、例えばクロック配給
用の信号線路の全長が長くなっても、このクロック配給
用の信号線路の終端側まで確実にクロックを送り込むこ
とができる。Therefore, in a large-scale semiconductor integrated circuit having a large shape of the semiconductor chip CP, even if the total length of the signal line for clock distribution becomes long, for example, the clock is reliably transmitted to the terminal side of the signal line for clock distribution. Can be sent.
【0112】また、クロック配給線路に限らずバスライ
ンのように、各所にデータの受取回路が接続され、入力
容量が多数接続される配線形態の信号線路であっても全
てのデータ受取回路にデータを送り込むことができる。
よってこの発明を適用することにより大規模集積回路の
実現が可能となる。Also, not only the clock distribution line but also a data line such as a bus line to which a data receiving circuit is connected at various places and a large number of input capacitances are connected to a data line, the data receiving circuit is connected to all the data receiving circuits. Can be sent.
Therefore, a large-scale integrated circuit can be realized by applying the present invention.
【0113】被駆動回路のベータレシオと等しいベータ
レシオを有し、全帰還回路を備える付加回路は、被駆動
回路の論理的閾値電圧に合致した電圧を自動的に発生す
ることができる。特に、同一のデバイス(半導体チッ
プ)上に、被駆動回路RCおよび付加回路が共に形成さ
れる場合には、例えば温度変動によって被駆動回路RC
の論理的閾値電圧が変動しても、付加回路の出力電圧も
その論理的閾値電圧に追従して変動するので、精度の高
い伝送が可能となる。また、同一デバイス上に被駆動回
路RCおよび付加回路が共に形成される場合には、その
デバイス内の信号の伝送は、製造偏差による影響を受け
ない。An additional circuit having a beta ratio equal to the beta ratio of the driven circuit and having a full feedback circuit can automatically generate a voltage that matches the logical threshold voltage of the driven circuit. In particular, when both the driven circuit RC and the additional circuit are formed on the same device (semiconductor chip), the driven circuit RC
, The output voltage of the additional circuit also fluctuates following the logical threshold voltage, thereby enabling highly accurate transmission. When the driven circuit RC and the additional circuit are both formed on the same device, transmission of signals in the device is not affected by manufacturing deviation.
【0114】更に、この発明では付加回路及び中点電圧
源等の回路に遮断終端CUTを付設し、この遮断手段に
よって付加回路及び中点電圧源等の回路を流れる電流を
遮断の状態に制御できる構成を提案したから、仮に付加
回路及び中点電圧源が静止状態でもアイドリング電流を
消費する回路であっても、遮断状態に制御することによ
り、アイドリング電流を除去することができる。Further, in the present invention, a cut-off terminal CUT is added to a circuit such as the additional circuit and the midpoint voltage source, and the current flowing through the circuit such as the additional circuit and the midpoint voltage source can be controlled to be in a cutoff state by the breaking means. Since the configuration has been proposed, even if the additional circuit and the midpoint voltage source are in a static state and consume the idling current, the idling current can be removed by controlling the circuit to the cutoff state.
【0115】この結果、付加回路或いは中点電圧源を組
込んだ集積回路素子を製造した場合、その半導体集積回
路素子をテストする場合、静止電流測定を簡単に実施で
きる利点も得られる。As a result, when an integrated circuit device incorporating the additional circuit or the midpoint voltage source is manufactured, and when the semiconductor integrated circuit device is tested, there is an advantage that the quiescent current can be easily measured.
【図1】従来の技術の不都合を説明するための半導体チ
ップの拡大平面図である。FIG. 1 is an enlarged plan view of a semiconductor chip for explaining inconvenience of a conventional technique.
【図2】従来の技術を説明するための接続図である。FIG. 2 is a connection diagram for explaining a conventional technique.
【図3】図2の動作状態を説明するための波形図であ
る。FIG. 3 is a waveform chart for explaining an operation state of FIG. 2;
【図4】図2の動作の他の状態を説明するための波形図
である。FIG. 4 is a waveform chart for explaining another state of the operation of FIG. 2;
【図5】従来技術で発生する課題を解決する一つの方法
を説明するための半導体チップの拡大平面図である。FIG. 5 is an enlarged plan view of a semiconductor chip for explaining one method for solving a problem that occurs in the related art.
【図6】この発明の概要を説明するためのブロック図で
ある。FIG. 6 is a block diagram for explaining an outline of the present invention.
【図7】図6に示したブロック図の各部の具体的に示し
た接続図である。7 is a specific connection diagram of each part of the block diagram shown in FIG. 6;
【図8】図7に示した実施例の動作を説明するためのグ
ラフである。FIG. 8 is a graph for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 7;
【図9】図7に示した実施例の動作を説明するための等
価回路図である。FIG. 9 is an equivalent circuit diagram for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 7;
【図10】図9に示した等価回路の各部の波形を示す波
形図である。FIG. 10 is a waveform chart showing waveforms at various parts of the equivalent circuit shown in FIG. 9;
【図11】この発明の実用例を説明するためのブロック
図である。FIG. 11 is a block diagram for explaining a practical example of the present invention.
【図12】この発明の実用例の他の例を説明するための
ブロック図である。FIG. 12 is a block diagram for explaining another practical example of the present invention.
【図13】この発明の実用例の更に他の例を示すブロッ
ク図である。FIG. 13 is a block diagram showing still another practical example of the present invention.
【図14】この発明に用いる付加回路の変形例を説明す
るための接続図である。FIG. 14 is a connection diagram for explaining a modification of the additional circuit used in the present invention.
【図15】この発明に用いる付加回路の更に他の変形例
を説明するための接続図である。FIG. 15 is a connection diagram for explaining still another modification of the additional circuit used in the present invention.
【図16】図15の等価回路図である。FIG. 16 is an equivalent circuit diagram of FIG.
【図17】図15に示した実施例の実用例を説明するた
めのブロック図である。FIG. 17 is a block diagram for explaining a practical example of the embodiment shown in FIG. 15;
【図18】この発明に用いた付加回路に遮断手段を付加
した例を説明するための接続図である。FIG. 18 is a connection diagram for explaining an example in which a blocking means is added to the additional circuit used in the present invention.
【図19】図18に示した遮断手段の他の例を説明する
ための接続図である。FIG. 19 is a connection diagram for explaining another example of the blocking means shown in FIG. 18;
【図20】図14に示した付加回路に遮断手段を付加し
た構成を説明するための接続図である。20 is a connection diagram for explaining a configuration in which a blocking means is added to the additional circuit shown in FIG.
【図21】図15に示した付加回路と、図7に示した付
加回路を中点電圧源とした場合に、これらの付加回路と
中点電圧源に遮断手段を付加した構成を説明するための
接続図である。FIG. 21 is a diagram for explaining a configuration in which, when the additional circuit shown in FIG. 15 and the additional circuit shown in FIG. 7 are used as a midpoint voltage source, a cutoff means is added to these additional circuits and the midpoint voltage source; FIG.
【図22】本発明による信号伝送回路の別の実施例を示
すブロック図である。FIG. 22 is a block diagram showing another embodiment of the signal transmission circuit according to the present invention.
【図23】NANDゲートを用いた付加回路の具体的な
構成の一例を示す。FIG. 23 illustrates an example of a specific configuration of an additional circuit using a NAND gate.
【図24】本発明による信号伝送回路の更に別の実施例
を示すブロック図である。FIG. 24 is a block diagram showing still another embodiment of the signal transmission circuit according to the present invention.
【図25】NORゲートを用いた付加回路の具体的な構
成の一例を示す。FIG. 25 illustrates an example of a specific configuration of an additional circuit using a NOR gate.
DR駆動回路 RC被駆動回路 LIN信号線路 CL線路容量 CG入力容量 EJV中点電圧源 CUT遮断手段 DR drive circuit RC driven circuit LIN signal line CL line capacitance CG input capacitance EJV midpoint voltage source CUT cutoff means
Claims (21)
送信号を伝搬させる信号線路と、2つの電源電圧VSS及
びVDD(VDD>VSS)により駆動され、前記信号線路で
伝播された前記伝送信号を取り込む被駆動回路を備える
信号伝送回路において、 前記信号線路に対し、前記電源電圧VSSより大きく、前
記電源電圧VDDより小さい所定の電圧を出力する付加回
路を備えることを特徴とする信号伝送回路。1. A driving circuit for transmitting a transmission signal, a signal line for transmitting the transmission signal, and two power supply voltages V SS and V DD (V DD > V SS ), and the signal is transmitted on the signal line. in the signal transmission circuit comprising a driven circuit incorporating the transmission signal, to the signal line, the greater than the power supply voltage V SS, and characterized in that it comprises an additional circuit for outputting the power supply voltage V DD is less than a predetermined voltage Signal transmission circuit.
じて2値の出力電圧のいずれかを出力するディジタル回
路を有し、 前記付加回路が、前記ディジタル回路の出力が前記2値
の出力電圧の一方から他方へ反転する閾値電圧にほぼ一
致する電圧を出力することを特徴とする請求項1に記載
の信号伝送回路。2. The circuit according to claim 1, wherein the driven circuit has a digital circuit that outputs one of binary output voltages in accordance with an input voltage, and the additional circuit outputs an output signal of the digital circuit from the binary circuit. 2. The signal transmission circuit according to claim 1, wherein the signal transmission circuit outputs a voltage substantially equal to a threshold voltage inverted from one of the output voltages to the other.
のほぼ中点の電圧を出力することを特徴とする請求項2
に記載の信号伝送回路。3. The power supply voltage V SS and the power supply voltage V DD
3. A voltage substantially at the midpoint of the output is output.
2. The signal transmission circuit according to 1.
ンピーダンスよりも低い出力インピーダンスを有するこ
とを特徴とする請求項1に記載の信号伝送回路。4. The signal transmission circuit according to claim 1, wherein the additional circuit has an output impedance lower than an output impedance of the drive circuit.
前記駆動回路の出力インピーダンスの1/2から1/4
の大きさであることを特徴とする請求項4に記載の信号
伝送回路。5. An output impedance of the additional circuit,
1/2 to 1/4 of the output impedance of the drive circuit
The signal transmission circuit according to claim 4, wherein the signal transmission circuit has a size of:
前記第1のインバータの入力端子と出力端子を接続した
帰還回路を有することを特徴とする請求項1に記載の信
号伝送回路。6. The circuit according to claim 1, wherein the additional circuit includes: a first inverter;
The signal transmission circuit according to claim 1, further comprising a feedback circuit that connects an input terminal and an output terminal of the first inverter.
し、前記第1のインバータが、前記第2のインバータと
ほぼ等しいベータレシオを有することを特徴とする請求
項6に記載の信号伝送回路。7. The signal transmission according to claim 6, wherein the driven circuit has a second inverter, and the first inverter has a beta ratio substantially equal to the second inverter. circuit.
ETを有し、前記P型FET及び前記N型FETのゲー
トのそれぞれに、順方向バイアス電圧が印加されること
を特徴とする請求項1に記載の信号伝送回路。8. The P-type FET and the N-type F
The signal transmission circuit according to claim 1, wherein the signal transmission circuit has ET, and a forward bias voltage is applied to each of the gates of the P-type FET and the N-type FET.
大きく、前記電源電圧VDDより小さい所定の電圧を出力
する電圧源を有することを特徴とする請求項1に記載の
信号伝送回路。9. The signal transmission circuit according to claim 1, wherein the additional circuit has a voltage source that outputs a predetermined voltage higher than the power supply voltage V SS and lower than the power supply voltage V DD .
た前記電圧の出力インピーダンスを下げる低インピーダ
ンスバッファ回路を更に有することを特徴とする請求項
9に記載の信号伝送回路。10. The signal transmission circuit according to claim 9, wherein the additional circuit further includes a low impedance buffer circuit that lowers an output impedance of the voltage output from the voltage source.
に流れる電流を遮断する遮断手段を備えることを特徴と
する請求項1から10のいずれかに記載の信号伝送回
路。11. The signal transmission circuit according to claim 1, further comprising an interruption unit that interrupts a current flowing between the signal line and the additional circuit.
前記NANDゲートの一つの入力端子と出力端子を接続
した帰還回路を有することを特徴とする請求項1に記載
の信号伝送回路。12. The method according to claim 12, wherein the additional circuit includes a NAND gate,
The signal transmission circuit according to claim 1, further comprising a feedback circuit that connects one input terminal and an output terminal of the NAND gate.
と前記付加回路との間に流れる電流を遮断する制御信号
が入力される制御端子を有することを特徴とする請求項
12に記載の信号伝送回路。13. The signal transmission circuit according to claim 12, wherein the NAND gate has a control terminal to which a control signal for interrupting a current flowing between the signal line and the additional circuit is input. .
記NORゲートの一つの入力端子と出力端子を接続した
帰還回路を有することを特徴とする請求項1に記載の信
号伝送回路。14. The signal transmission circuit according to claim 1, wherein the additional circuit has a NOR gate and a feedback circuit connecting one input terminal and an output terminal of the NOR gate.
前記付加回路との間に流れる電流を遮断する制御信号が
入力される制御端子を有することを特徴とする請求項1
4に記載の信号伝送回路。15. The control circuit according to claim 1, wherein the NOR gate has a control terminal to which a control signal for interrupting a current flowing between the signal line and the additional circuit is input.
5. The signal transmission circuit according to 4.
に接続されることを特徴とする請求項1に記載の信号伝
送回路。16. The signal transmission circuit according to claim 1, wherein the additional circuit is connected to a terminal of the signal line.
伝送信号を伝搬させる信号線路と、2つの電源電圧VSS
及びVDD(VDD>VSS)により駆動され、前記信号線路
で伝播された前記伝送信号を取り込む被駆動回路を有す
る信号伝送回路を形成されたCMOS半導体デバイスに
おいて、 前記信号伝送回路が、前記信号線路に対し、前記電源電
圧VSSより大きく、前記電源電圧VDDより小さい所定の
電圧を出力する付加回路を有することを特徴とするCM
OS半導体デバイス。17. A drive circuit for transmitting a transmission signal, a signal line for transmitting the transmission signal, and two power supply voltages V SS
And V DD (V DD > V SS ), wherein the signal transmission circuit includes a driven circuit that has a driven circuit that captures the transmission signal propagated through the signal line. CM having an additional circuit for outputting a predetermined voltage higher than the power supply voltage V SS and lower than the power supply voltage V DD to the signal line.
OS semiconductor device.
インピーダンスよりも低い出力インピーダンスを有する
ことを特徴とする請求項17に記載のCMOS半導体デ
バイス。18. The CMOS semiconductor device according to claim 17, wherein the additional circuit has an output impedance lower than an output impedance of the driving circuit.
被駆動回路のベータレシオにほぼ等しいことを特徴とす
る請求項17に記載のCMOS半導体デバイス。19. The CMOS semiconductor device according to claim 17, wherein a beta ratio of said additional circuit is substantially equal to a beta ratio of said driven circuit.
第1半導体デバイスと、2つの電源電圧VSS及びV
DD(VDD>VSS)により駆動され、前記伝送信号を取り
込む被駆動回路を有する第2半導体デバイスと、前記伝
送信号を前記駆動回路から前記被駆動回路に伝搬させる
信号線路のパターンとを備える回路基板において、 前記信号線路に対し、前記電源電圧VSSより大きく、前
記電源電圧VDDより小さい所定の電圧を出力する付加回
路を備えることを特徴とする回路基板。20. A first semiconductor device having a drive circuit for transmitting a transmission signal, and two power supply voltages V SS and V SS
A second semiconductor device having a driven circuit driven by DD (V DD > V SS ) to capture the transmission signal; and a signal line pattern for transmitting the transmission signal from the driving circuit to the driven circuit. in the circuit board, with respect to the signal line, the greater than the power supply voltage V SS, the circuit board characterized in that it comprises an additional circuit for outputting the power supply voltage V DD is less than a predetermined voltage.
インピーダンスよりも低い出力インピーダンスを有する
ことを特徴とする請求項20に記載の回路基板。21. The circuit board according to claim 20, wherein the additional circuit has an output impedance lower than an output impedance of the driving circuit.
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| JP2001007865A (en) * | 1999-04-21 | 2001-01-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Signal transceiver |
| JP2004146403A (en) * | 2002-10-21 | 2004-05-20 | Advantest Corp | Transmission circuit, cmos semiconductor device and method for designing |
| JP2010103989A (en) * | 2009-10-01 | 2010-05-06 | Advantest Corp | Transmission circuit, cmos semiconductor device, and design method |
| WO2014148372A1 (en) * | 2013-03-21 | 2014-09-25 | ピーエスフォー ルクスコ エスエイアールエル | Semiconductor device |
| JP2021114351A (en) * | 2020-01-21 | 2021-08-05 | キオクシア株式会社 | Semiconductor storage device |
-
1998
- 1998-08-17 JP JP23075498A patent/JP4197553B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001007865A (en) * | 1999-04-21 | 2001-01-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Signal transceiver |
| JP2004146403A (en) * | 2002-10-21 | 2004-05-20 | Advantest Corp | Transmission circuit, cmos semiconductor device and method for designing |
| US7852122B2 (en) | 2002-10-21 | 2010-12-14 | Advantest Corporation | Transmission circuit for transmitting a differential signal having pulse time larger than a predetermined minimum pulse time and CMOS semiconductor device |
| JP2010103989A (en) * | 2009-10-01 | 2010-05-06 | Advantest Corp | Transmission circuit, cmos semiconductor device, and design method |
| WO2014148372A1 (en) * | 2013-03-21 | 2014-09-25 | ピーエスフォー ルクスコ エスエイアールエル | Semiconductor device |
| JP2021114351A (en) * | 2020-01-21 | 2021-08-05 | キオクシア株式会社 | Semiconductor storage device |
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