經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 3^18〇4 A7 ____B7 五、發明説明（i ) 〔發明所靥之技術領域〕 本發明相關於輸出緩衝電路，特別是與於同一系統中 存在有接受不同之電源電壓之供給之複數之電路之情況之 電路間之介面有關。 〔習知技術〕 近來，半導體積體電路求取高積體化及高速化內進展 至小面積化。此情況中，必須要防止絕緣破壞·又，用以 減低消耗電力用之電源電壓之低電壓化正被進行中。
惟自至此爲止廣汎使用之5V之電源電壓至3_ 3V 等之低電源電壓之移行，並非將某時期在境內系統整體完 全替換者。因此，於同一系統中以不同之電源電壓動作之 電路係共存。結果，被.保證於5 V等之高電源電壓動作而 設計之電路，與被保證於3. 3V等之低電源電壓動作而 設計之電路被直接連接。一般上，記憶體電路或微處理器 等之低電源電壓化者，比周邊電路前進。故有記憶體或微 處理器等於3. 3V等之低電源電壓動作，周邊電路於 5 V等之高電源電壓動作之情況產生。 此種情況，將於高電源電壓動作之電路所輸出之具 5 V等之振幅之信號，以於低電源電壓動作之電路直接接 收後，會產生以下之問題。於低電源電壓動作之電路中， 外部端子及低電源電壓端子之間，連接了作爲拾取用之電 晶體之P通道型MO S電晶體（以下簡稱P型T r )。來 —I ' - .. . _ ·，，〜. ., -- _ 一 --· —- —· 自外部端子之5 V之信號被输入後，此Ρ型T r即使原來 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 一 4 一 I -装^ — I —訂 f (請先Η讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 _B7 五、發明説明（2 ) 爲〇 f f狀態亦會成爲ON，不要之電流自外端部子流向 低電源電壓端子。又，不要之電流自外部端子朝向形成P 型T r之1^型#區基板流動•進而，雖外部端子與接地電 壓V SS端子之間，與N通道型MO S電晶體（以下簡稱N 型T r )之兩端連接，此N型T r之用氧化膜上被附加了 容許電壓以上之電壓時，亦有閘氧化膜被破壞之問題· 對此種問題，習知所採用之技術爲，在以3. 3V等 之低電源電壓動作之電路中，僅输出緩衝電路做成以5 V 等之高電源電壓動作者。惟，3. 3V等之低電壓動作之 內部電路，及5 V等之高電壓動作之輸出緩衝電路之間需 有電壓變換電路，因設有此電壓變換電路，產生了動作延 遲之新問題。 又，於輸出緩衝電路中，不能使用低電源電壓最適合 之電晶體，必需製造可耐5 V等之高電壓之有氧化膜之電 晶體，製造過程複雜化。引致費用上升。此處，不使用有 5V等之高耐壓之電晶體，而僅使用3. 3V等之低電源 電壓最適合之電晶體之緩衝電路被掲示於美國專利第5， 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 5 1，6 1 9 號 'CMOS off chip driver circuit’ 中 。預緩衝電路PB11及主緩衝電路用之P型TrQP 32及N型TrQN32以外，設有P型TrQP31〜 QP33 及 QP34 及 N 型 TrQN31。 輸出端子D 0藉未圖示之其他之外部電路驅動，輸出 端子D 〇之電壓V out變成VDD〉V out — V" DD— V thp所 示之電位後，P型TrQP3 1便〇 f f。藉此，拾取用 I紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X：297公釐） ~ -5 - 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 3^18〇4 A7 _____B7_ 五、發明説明（3 ) 電晶體之P型TrQP32之閘極，依N型TrQN3 1 充電至V DD — V thn之電位爲止於高電阻狀態〇 η，有不 要之電流自輸出端子D 〇流向電源電壓V DD端子之問題》 此處，V thp爲Ρ型T r之臨界值電壓，V thn爲Ν型T r 之臨限值電壓。 又，其他之習知緩衝電路，有美國專利第4 9 6 4 7 6 6 號 'Low voltage CMOS output bufter 〃所揭示者—， 其電路構成示於圖4。此電路係做成，構成主緩衝電路之 P型TrQP42及N型TrQN47之中，拾取電晶體 之P型T r Q P 4 2之基板被附加5 V之電源電壓VDD5 ，做成P型T r Q P 4 2之連接點接合部上不會被附加順 偏壓電壓。 輸出端子D 〇之電壓成爲5 V後，输出端子D 0上連 接汲極之P型TrQP41便on (開）。藉此，P型 T r Q P 4 2之閘極上被附加與输出端子D 〇大致相同 5V之電壓，然後off (關），電流自输出端子DO至 電源電壓V DD端子之流動便不會發生· 惟，N型TrQN43或N型TrQN47之閘氧化 膜上被附加5 V之電壓之故，必需製造有5 V之耐壓之電 晶體。因此有製造成本增大之問題。 〔發明所欲解決之課題〕 如上所述，習知係做成防止電流自輸出端子流入至電 源電壓端子，必須設置電位變換電造成對高速動作之妨礙 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •訂 -6 ~ 附件1· vE, \L· 86101〇54號專利♦济贵 _文说明嘗靛没 Α民國86年7月 B7 五、發明説明（4 ) ，或必須形成有5 V之耐壓之閘氧化膜而產生引致製程& 雜化之問題。 !. II - 1 - i ....... 1-- -- - --- I - - - - 丁 U3 、τ (請先閱请背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係鑑於上記情事而做成者，故以提供防止不要 之電流自輸出端子流入電源電壓端子，並可高速動作及減 低成本之輸出緩衝電路爲目的。 〔解決課題之手段〕 本發明之輸出緩衝電路，其特徵在於具備.： 被輸入資料及啓動信號，而將第1及第2預緩衝控制 信號輸出之預緩衝控制電路： 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印製 被輸入前記預緩衝控制電路所輸出之前記第1預緩衝 控制信號，而爲將第1信號輸出之第1預緩衝電路，其中 ，具有在第1電源電壓端子及第2電源電壓端子之間直列 地被連接之第1及第2 P通道型MOS電晶體及第1及第 2 N通道型MOS電晶體，前記第1 P通道型MOS電晶 體及第2 N通道型MO S電晶體之閘極被輸入前記第一預 緩衝控制信號，前記第2 P通道型MOS電晶體之閘極被 連接於第1節點，前記第1 N通道型MOS電晶體之閘極 被連接於第1電源電壓端子，藉將前記第2 P通道型 MO S電晶體之一端與前記第1 N通道型MO S電晶體之 一端連接之第2節點將前記第1信號輸出之前記第1預緩 衝電路： 被輸入前記預緩衝控制電路所输出之前記第2預緩衝 控制信號，而將第2信號輸出之第2預緩衝電路； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X 297公釐）-7 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _________B7 五、發明説明（5 ) 被輸入前記第1及第2信號，藉輸出端子將第3信號 輸出之主緩衝電路，其中，具有在第1電源電壓端子及第 2電源電壓端子之間直列地被連接之第3 P通道型MO S 電晶體及第3及第4 N通道型MO S電晶體，前記第3 P 通道型MO S電晶體之閘極被输入第1信號，前記第3 N 通道型MO S電晶體之閘極被連接於第1電源電壓端子， 前記第4 N通道型MO S電晶體之閘極被输入前記第2信 號，將前記第3 P通道型MO S電晶體之一端與前記第 3 N通道型MO S電晶體之一端連接之第3節點被連接於 前記輸出端子之前記主緩衝電路；及 源極被連接於第1電源電壓端子，閘極被連接於前記 輸出端子，汲極被連接於前記N型基板之前記第4 P通道 型MO S電晶體，及源極被連接於前記第2節點，閘極被 連接於第1電源電壓端子，汲極被連接於前記輸出端子之 前記第5 P通道型MO S電晶體，及源極被連接於前記輸 出端子，閘極被連接於第1電源電壓端子，汲極被連接於 前記第1節點之前記第6 P通道型MO S電晶體。
主緩衝電路成爲動作停止狀態地被輸入啓動信號，且 輸出端子上被附加比第1電源電壓更高之電壓時，第5 P 型Tr爲on (開），输出端子之電壓被附加於第3 P型 Tr之閘極上，完全地off (關）。藉此，自輸出端子 經第3 P型T r向第一電源電壓之不要之電流之流動被防 止。又，第6P型Tr亦on，輸出端子之電壓藉第6P 型T r被附加於第2P型Tr之閘極上，完全地〇 f f ， 本紙張尺度適用中Ϊ國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------"裝------訂------f (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) _ 8 一 321804 A7 ____B7 五、發明説明（6 ) 可防止不要之電流藉第2 P型T r及第1P型T r之向第 1電源電壓之流動。又，同一 N型基板上所形成之第2〜 6 T r之閘氧化膜上不會被附加超過第1電源電壓之電壓 ’可迴避製造過程之複雜化。 以下參照圖面對本發明之一實施形態作一說明。第1 實施形態並非僅具輸出緩衝機能，而係兼具輸入緩衝機能 之输出入緩衝電路，其構成如圖1所示》 此输出入緩衝電路具備：資料输出端子D 0，資料輸 入端子D 1，啓動信號輸入端子EN，輸出入端子I /0 ’預緩衝控制電路C1及C2，預緩衝電路PB1及 PB2，主緩衝電路MB1 ，預緩衝電路PB3，主緩衝 電路MB2，P型TrQP2〜QP4及QP7，N型 TrQN3 及 QN6 〜QN8，N 型 TrQN6 〜QN8 ，電阻R。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 (請先閲請背面之注f項再填寫本頁) 預緩衝控制電路C 1具有：資料輸出端子D 0上被連 接有輸入端子之反相器IN1，及反相器IN1之输出端 子上被連接有输入端子之一方，而输出端子被連接於節點 N1上之NOR閘NR1。預緩衝控制電路C2具有啓動 信號輸入端子E N上被連接有输入端子，而输出端子上被 連接有NOR閘NR1之另一方之輸入端子之反相器 IN2啓動信號输出端子EN及反相器IN1之输出端子 上各別被連接有输入端子，而输出端子上被連接於節點 N2 之 NAND 閘 NA1 · 預緩衝電路P B 1係於電源電壓V DD端子及接地電壓 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _ B7 五、發明説明（7 ) v SS端子之間，直列地被與P型TrQP5，及QP6， N型T r QN4及QN5之各別兩端連接。P型T r QP 5及N型T r QN 5之閘極上被連接於節點N 1，N型 T r QN4之閘極被連接於電源電壓V DD端子。P型 T r QP 6之汲極及N型T r QN4之汲極被共通連接於 預緩衝電路P B 1之輸出節點N 3。 預緩衝電路PB2乃由反相器IN3所成，反相器 I N 3之輸入端子被連接於節點N 2，輸出端子被連接於 預緩衝電路P B 2之輸出節點N4。 主緩衝電路MB 1具有被直列地連接於電源電壓 V DD端子及接地電壓V SS端子之間之P型T r QP 1及N 型TrQNl及QN2 · P型TrQPl之閘極被連接於 節點N 3，N型T r QN 1之閘極被連接於電源電壓VDD 端子* N型T r QN2之閘極被連接於節點N4 · 進而，P型TrQPl〜QP4，QP6及QP7係 被形成於共通之1^型#區基板上。P型T r QP 3之源極 係連接於電源電壓V DD端子，汲極係連接於此N型基板上 。P型TrQP2係爲，源極在節點N3上，閘極在電源 電壓V DD端子上，汲極在輸出入端子I / 〇上連接。P型 TrQP4係爲，汲極在P型TrQP6及QP7之間極 上連接，源極在输出入端子I/O上連接。P型TrQP 7係爲，源極在電源電壓V DD端子上，汲極在^型#區基 板上連接。 N型T r QN 3之閘極被連接於電源電壓V DD端子， 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~" -10 - ^1' ^^1 ^^1 ^^1 In 1^1 tn n 1^1 In -I gl .1^1 U3-* (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 ____B7 五、發明説明（8 ) 汲極被連接於P型T r QP 4之汲極及P型T r Q P 6及 QP 7之閘極，源極被共通連接於N型T r QN6〜 QN8之汲極及電阻R之一端上。N型TrQN6〜 Q N 8係源極被共通連接於接地電壓V SS端子上，N型 TrQN6之閘極在節點N1上，N型TrQN7之閘極 在節點4上，N型T r QN7之閘極在反相器I N4及 I N 5之連接節點上連接。電阻R係兩端被並列地連接於 N型丁 r QN7〜QN8之汲極及源極上。 對備有此種構成之本實施例之形態之输出入緩衝電路 之動作予以說明。此输出入緩衝電路，因應被輸入信號輸 入端子E N之啓動信號之邏輯電位*以輸入緩衝電路或輸 出緩衝電路動作。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 高電位之啓動信號被輸入時，此输出入緩衝電路以輸 入緩衝電路動作。自輸出入緩衝電路所形成之半導體積體 電路裝置內之內部電路輸出資料，藉資料输出端子D 〇输 入預緩衝控制電路C 1及C 2內。此資料之邏輯電位及同 一電位之信號藉預緩衝控制電路C 1及C 2之各別之輸出 節點N 1及N2被輸入預緩衝電路PB 1及P B 2內。由 預緩衝電路P B 1及P B 2所反轉之資料，各藉節點N 3 及N 4被输入主緩衝電路MB 1內，具有原來之邏輯電位 之資料藉輸出入端子I/〇被向裝置外部輸出。 相反地，低電位之啓動信號被輸入至啓動信號輸入端 子E N時，與輸入資料無關地，節點N 1於低電位，節點 N 2於高電位被各別固定，主緩衝電路MB 1之P型 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ___B7 五、發明説明（9 )
TrQPl及N型TrQN2 —起成〇 f f狀態，輸出緩 衝係成不動作之狀態*於此情況中，係成作爲輸入緩衝而 動作之狀態。自裝置外部藉輸出入端子I /0輸入資料， 藉預緩衝電路P B 3及主緩衝電路MB 2被放大，藉資料 輸入端子D1被向內部電路轉送。 次之對於本實施形態中，向P型T r QP 1〜QP4 ，Q P 6及Q P 7所被形成之同一 1^型#區基板之電壓之 附加被控制之作用，又防止不要之電流向1^型#區基板或 電源電壓V DD端子流入之作用予以敘述。此處。圖示之電 源電壓V DD爲3 . 3 V · 高電位之啓動信號被輸入，而以輸出緩衝予以動作， 且3. 3V之電壓被自輸出入端子1/◦向外部输出時， 或低電位之啓動信號被输入，主緩衝電路MB 1係爲動作 停止狀態，自外部向输出入端子I/O附加3. 3V之電 壓時，P型TrQP3爲〇 f f ，自被連接於此源極之電 源電壓V DD端子向1^型#區基板及汲極之電流之流動被停 止。惟，P型TrQP7爲on，向1^型#區基板之 3 . 3 V之電壓之供給被進行。 低電位之啓動信號被輸入，主緩衝電路MB 1係成動 作停止狀態，且自外部向輸出入端子I /〇被附加5 V之 電壓時，P型TrQP4爲on。藉此，被附加於輸出入 端子I /0之5V之電壓藉P型T r QP 4被附加於P型 TrQP7之閘極予以〇 f f。結果，不會直接藉P型 T r Q P 4向Nl#區基板供給5 V之電壓’而成電流藉 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） (請先聞讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 裝- 訂 -r -12 - A7 B7 五、發明説明（10 ) 一端被連接於輸出入端子I /0之P型T r QP 1 ， QP 2及QP 4之PN接合部向1^型#區基板流動。 故，输出入端子I / ◦藉外部電路被附加5 V之電壓 時，電流亦不會自输出入端子I / 0直接向1^型#區基板 流動，電流僅藉P型TrQPl，QP2及QP4之PN 接合部流動，可防止不要之電流自輸出入端子I /〇經N 型#區基板向電源電壓V DD端子流入。 又，輸出入端子I /0上被附加5 V之電壓時，爲 on狀態之P型TrQP2，將輸出入端子I/O之5V 之電位附加於P型T r QP 1之閘極，將此P型T r QP 1完全地〇 f f。藉此，可防止不要之電流自輸出入端子 藉P型TrQPl向電源電壓V DD端子流入。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 進而，P型TrQPl之閘極電位成約5V後，藉爲 on之P型TrQP4，输出入端子1/ ◦之5V之電位 被附加於P型T r QP 6之閘極，P型T r QP 6爲完全 地〇 f f。故，輸出入端子I/O之5V之電位不會被藉 P型T r Q P 6向P型T r Q P 5之汲極供給，可防止不 要之電流藉P型T r Q P 5流至電源電壓V DD端子。 输出入端子I /0被附加5 V之電壓時，P型 T r Q P 6之閘極被附加電源電壓V DD而被充電。此閘極 上被連接有被附加了電源電壓V DD之N型TrQN3之汲 極，此N型T r QN 3之源極與接地電壓端子V SS之間， 被並列地連接有N型T r QN6〜QN8及電阻R ·藉此 ，可將被充電之P型T r Q P 6之閘極之電荷向接地電壓 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -13 - 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 A7 _____B7 _ 五、發明説明（η ) VSS端子拉拔，可使P型T r QP 6完全地ο η。
又，於高電位之啓動信號被輸入，以輸出緩衝予以動 作時*將高電位（3. 3V)之信號自輸出入端子I/O 向外部輸出時，主緩衝電路MB 1之Ρ型T r QP 1爲 〇 η β此時，高電位之預緩衝控制信號自預緩衝控制電路 C1向節點Ν1被輸出，Ν型TrQN6爲on。 相反地，將低電位之信號自输出入端子I /0输出時 ’主緩衝電路MB 1之N型T r QN2之閘極上藉節點 N4被附加高電位（3. 3V)之電壓而on，又節點 N4上閘極被連接之N型TrQN7亦on。進而，輸出 入端子1/◦成低電位，而使反相器IN4之輸出側之電 位被反轉成高電位，將此電位输入閘極之N型T r QN 7 亦ο η。結果，於電阻R上不會消耗不要之電流，又P型 T r QP 1不完全地〇 f f亦可防止不要之電流向接地電 壓V SS端子流動。 此處，N型T r QN 3係被將電源電壓附加於閘極上 而經常爲on狀態》藉設有此N型TrQN3，即使於輸 出入端子I /0上被附加5 V之電壓時，僅下降N型 T r QN 3之臨界值電壓份之電壓被附加於電阻R之一端 之故，於電阻R上之消耗電流減低。又，使N型TrQN 6〜QN 8之閘極，汲極間電壓Vg d降低，可使用氧化 膜所要求之耐壓降低。同樣地，閘極被附加電源電壓VDD ，而爲ο η狀態之N型T r QN 1及QN4亦可使消耗電 力減低可使附加於閘氧化膜之電壓降低。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNsYa4規格（210X297公釐） nm· ^^1 1^1 I ·ϋ m (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -14 - 3228〇4 A7 __ B7 五、發明説明（12 ) 次之，參照圖2對本發明之第2實施形態之輸出緩衝 電路作一說明。本實施形態異於第1實施形態，並不具備 作爲輸入緩衝電路動作之機能· 應自此設有输出緩衝電路之裝置之內部電路被轉送向 裝置外部輸出之資料，被輸入至資料輸出端子D 〇內。此 資料輸出端子D 〇上，被連接於具有反相器I N 6及 NOR閘NR2之預緩衝控制電路C 3之輸入側。此預緩 衝控制電路C 3之输出節點N 1 1上，藉閛極被接地之P 型T r QP 1 6之兩端被連接於預緩衝電路PB4之P型 T r Q P 1 4之閘極，進而輸出節點N 1 1上被連接於預 緩衝電路PB4之N型TrQN14之閘極。又*將P型 TrQP16之汲極，及P型TrQP14之閘極連接之 節點上連接有汲極及閘極被共通連接於電源電壓V DD端子 之P型TrQP15之源極。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 — II I I--I 裝--II - —訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 預緩衝電路P B 4具有：源極被連於1^型#區基板上 之P型TrQP14，及被直列地連接於P型TrQP 1 4之汲極及接地電壓V SS端子之間之N型TrQN13 及QN1 4。N型TrQNl 3之閘極乃被連接於電源電 壓V DD端子。 被輸入啓動信號之啓動信號输入端子E N乃被連接於 具有反相器IN17及NAND閘NA2之預緩衝控制電 路C 4之輸入側。 此預緩衝控制電路C 4之輸出節點N 1 2乃被連接於 具有反相器I N 8之預緩衝電路P B 5之輸入側。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -15 - 經濟部中央樣隼局員工消費合作社印裝 A7 —_B7 五、發明説明（13) 在預緩衝電路PB 4上將P型T r QP 1 4之汲極及 N型T r QN 1 3之汲極連接之節點N 1 3乃被連接於主 緩衝電路MB3之P型TrQPl 1之閘極。又，節點N 1 3亦被連接於閘極被输入電源電壓V DD之P型T r Q P 1 2之源極。主緩衝電路MB 3係，於電源電應V DD端子 及接地電壓V SS端子之間，此P型TrQPl 1，及閘極 被連接於預緩衝電路P B 5之輸出節點N 1 4上之N型 T r QN 1 2被直列地連接。 P型TrQP 1 1及N型TrQPl 1之汲極乃被共 通津接於輸出端子0上，輸出端子0上連接有源極被連接 地電源電壓V DD端子之P型TrQP13之閘極。又，P 型TrQPl 1〜QP14，QP16乃被形成於同一N 型#區基板上。 高電位之啓動信號被輸入拾取信號输入端子E N時， 因應資料之電位之預緩衝控制信號被输出於節點N 1 1及 N1 2 »高電位之資料被输入時，節點1 1成髙電位，節 點N12成低電位，各以預緩衝電路PB4及PB5反 轉，由節點N 1 3及1 4被输出低電位之信號及高電位之 信號。此節點1 3及1 4之信號被输入主緩衝電路MB 3 ，藉與輸入資料相同邏輯電位之資料被由输出端子0向裝 置外部輸出。 低電位之啓動信號被輸入時，與資料之邏輯電位無關 ，主緩衝電路MB 3不會動作，而成高阻抗狀態。
其次，對形成於同一 N型#區基板上之p型T r QP 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I . .^-訂r (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -16 - A7 B7 經濟部中央橾準局員工消費合作社印繁 五、 發明説明 (14 ) 1 1 Q P 1 4 9 Q P 1 6 之 作 用 用 — 說 明 • 输 出 端 子 0 之 電 位 成 爲 比 在 電 源 電 壓 V DD ( 3 V ) 上 加 上 P 型 Τ r Q P 3 之 臨 界 值 電 壓 之 電 位 還 低後 贅 P 型 T Γ Q P 1 3 爲 0 η » 藉 Ρ 型 T r Q P 1 3 之 源 極 上 所 連 接 之 電 源 電 壓 V DD端 子 電 源 電 壓 V DD被 供 給 於 P 型 T r Q P 1 3 之 汲 極 上 所 連 接 之 Ν 型 # 區 基 板 〇 藉 此 N 型 # 區 基 板成 被 固 定 於 此 電 位 V DD之 狀 態 〇 P 型 Τ Γ Q Ρ 1 2 之 閘 極 上 被 附 加 電 源 電 壓 V DE 输 出 端 子 0 成 爲 ( V DD — V thp ) 以上之電位後便爲（ )I 1 > Ρ 型 T Γ Q Ρ 1 2 爲 0 η 後 P 型 T r Q P 1 1 之 閘 極 上 所 連 接 之 節 點 Ν 1 1 及 輸 出 端 子 0 成 同 —· 電 位 » P 型 Τ r Q P 1 1 爲 0 f f 0 結 果 可 防 止 不 要 之 電 流 白 输 出 端 子 流 向 電 源 電 壓 V DD端 子 〇 其 次 基 於 本 實 施 形 態 中 * 高 電 位 之 啓 動 信 疏 被 輸 入 而 爲 動 作 狀 態 輸 出 端 子 白 0 V 之 狀 態 將 電 壓 V DD ( 3 3 V ) 電 位 之 信 號 輸 出 之 情 況 白 將 電 壓 V DD 電 位輸 出 之 狀 態 變 成 0 V 之 情 況 又 白 由 输 出 端 子 0 所 連 接 之 外 部 電 路 被 附 加 5 V 之 狀 態 變 成 電 壓 V DD電 位 之 情 況 * 白 被 附 加 5 V 之 狀 態 成 爲 0 V 之 情 況 9 各 電 晶 體 之 作 用 予 以 說 明 首 先 輸 出 端 子 0 自 0 V 將 電 壓 V DD 電 位 輸 出 之 情 況 > 輸 出 端 子 0 最 初 爲 0 V 之 故 9 P 型 T r Q P 1 3 爲 〇 η 狀 態 〇 藉 此 9 Ν 型 # 區 基 板 被 附 加 電 源 電 壓 V DD 0 白 此 狀 態 > 資 料 輸 出 端 子 D 0 被 輪 入 高 電 位 之 資 料 D 請 先 閲 δ 背 * 之 注 訂 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）
I 旁 裝 -17 - 0 A7 B7 經濟部中央標準局負工消費合作杜印裝 五、 發明説明 (15 ) 1 後 節 點 N 1 1 成 高 電 位 ♦ Ρ 型 Τ r Q P 1 4 及 N 型 1 1 T r Q N 1 4 之 閘 極 電 位 成 高 電 位 0 節 點 N 1 3 成 低 電 位 1 1 I 9 P 型 T r Q P 1 1 爲 0 η 9 输 出 端 子 0 被 充 電 9 電 位 上 1 I 請 I 升 〇 此 輸 出 端 子 0 上 升 至 電 壓 V DE + 臨 限 值 電 壓 V thp後 先 閲 1 I 讀 I 9 N 型 # 區 基 板 雖 成 浮 動 狀 態 » 仍 維 持 電 壓 V DD附 近 之 電 背 面 1 位 〇 疋 注 1 1 I 此 輸 出 端 子 0 白 將 電 壓 V DD 電 位 之 信 號 輸 出 之 狀 態 變 再 1 裝 I 化 成 0 V 時 如 下 所 述 〇 低 電 位 之 資 料 被 輸 入 至 資 料 輸 入 寫 本 苜 端 子 D 0 節 點 1 3 成 高 電 位 ， 主 緩 衝 電 路 Μ B 3 之 Ρ 型 1 1 I T Γ Q P 1 1 爲 0 f f 〇 另 一 方 面 節 點 N 1 4 成 高 電 位 1 1 1 9 N 型 T r Q N 1 2 爲 0 η 0 被 充 電 至 输 出 端 子 之 電 荷 被 1 1 N 型 T r Q N 1 2 放 電 成 0 V 〇 被 形 成 P 型 Τ r Q P 1 1 訂 1 Q P 1 4 及 Q P 1 6 之 Ν 型 # 區 基 板 9 如 上 所述 爲 當 初 1 1 係 浮 動 狀 態 〇 惟 輸 出 端 子 0 成 電 壓 ( V DD 十 V thp ) 以 1 | 下 時 P 型 T r Q P 1 3 爲 0 η 之 故 N 型 # 區 基 板 被 再 1 度 附 加 電 源 電 壓 V DD 而 保 持 一 定 之 電 位 〇 1 I 输 出 端 子 0 白 由 外 部 電 路 附加 5 V 之 狀 態 m 化 成 將 電 1 1 壓 V DD 電 位 輸 出 之 狀 態 時 係 如 下 所 述 9 輸 出 端 子 0 爲 5 V 1 1 之 電 位 時 » P 型 T r Q P 1 2 爲 0 η 節 點 Ν 1 3 成 與 輸 1 1 出 rjt» 端 子 0 大 約 相 同 之 電 位 9 Ρ 型 τ r Q P 1 4 亦 0 η 〇 1 1 其 次 ， 高 電 位 之 資 料 由 資 料 输 出 端 子 D 0 被 输 入 > 節 1 I 點 N 1 1 成 高 電 位 * N 型 Τ Γ Q Ν 1 4 爲 0 η 〇 藉 由 將 Ρ 1 1 型 T r Q P 1 2 及 Q P 1 4 9 Ν 型 T Γ Q N 1 3 及 Q Ν 1 1 I 1 4 之 尺 寸 比 例 適 當 地 予 以 設 定 9 將 P 型 T r Q P 1 1 之 1 1 本纸張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ___B7_ 五、發明説明（16 ) 閘極所連接之節點N 1 3之電位保持於中間電位’可使輸 出端子0之電位徐徐地降低。藉此，任一電晶體之閘氧化 膜上皆不會有被附加超過3 V之高電壓。 節點N1 3成中間電位後，P型TrQP 1 1以高電 阻狀態ο η，輸出端子0徐徐地變成電壓V DD之電位。輸 出端子0在（VDD— Vthp)以下之階段，Ρ型T r QP 1 2及QP14 —起on »藉此，P型TrQPl 1之閘 電位成0V。惟，此情況時输出端子0之電位亦低，任一 電晶體之閘氧化膜上皆不會有被附加超過3 V之高電壓。 輸出端子自被附加5 V之狀態變化至0 V之情況如下 。輸出端子0之電位爲5V時，P型TrQP12及 QP14爲on狀態，P型TrQP14之閘極電位爲一 V thp。藉此，閘氧化膜上被附加（5 V - V thp)之電壓 。故，藉將P型T r QP 1 4之臨限值電應V th設定於— 1〜一1. 4V程度，可使得閘氧化膜上不會有被附加超 過3 V之高電壓。其次，低電位之資料被自資料输出端子 〇輸入後，節點N1 4成高電位，N型TrQNl 2爲 〇 η，输出端子0被放電至〇V。 次之，對於低電位之啓動信號被输入於啓動信號输入 端子ΕΝ，主緩衝電路MB 3不動作而係成高阻抗狀態之 情況，輸出端子〇自電壓V DD向5 V變化之情況予以敘述 。輸出端子0爲電壓V DD之電位時，P型TrQP14爲 ο η，N型T r QP 1 4之閘極電位爲—Vthp。1^型# 區基板於電壓VDD附近爲浮動狀態。輸出端子自VDD之電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^^1- ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 i ^ ^^1 ^^1 ^^1 HI —l_i —ϋ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) _ 19 _ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（17 ) 位上升至（VDD+Vthp)爲止後，P型T r QP 1 2爲 ο η »藉此，输出端子成與節點N 1 3大約相等之電位。 Ρ型T r QP 1 4亦爲ο η，1^型#區基板成與输出端子 0之電位相等，終於輸出端子〇之電位上升至5 V爲止· 此處，藉利用基板偏壓效果等，將Ρ型T r QP 1 4之臨 限值電應V thp設定成—1〜—1. 4V，可使得P型 T r Q Ρ 1 4之閘極上不會被附加超過3 V之高電壓。 低電位之啓動信號被输入，且输出端子自被附加5 V 之狀態變化至電壓V DD爲止之情況，亦與上述输出端子◦ 自電壓V DD向5 V變化之情況相同，可使得閘氧化膜上不 會被附加高電壓。輸出端子〇成（VDD-Vthp)以下時 ，P型TrQP12爲off，1^型#區基板及P型 T r QP 1 1之閘電位於（VDD-Vthp)附近成浮動狀態 〇 如上所述，依第1及第2實施形態，可防止不要之電 流流入電源電壓V DD端子。進而，不會在閘氧化膜上附加 3V以上之髙電壓，使用最適宜電源電壓3. 3V之 3. 3V對應之電晶體成爲可能。故，不需製造對應於 5 V之電晶體，可防止製造過程之複雜化，達成製造成本 之減低。 又，將電源電壓VDD(3. 3V)向外部输出之情況 ，習知將向1^型#區基板之電源電壓V DD之供給停止，成 浮動狀態，但依上述實施形態，向1^型#區基板之電源電 壓V DD被供給而於一定電位安定· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） n ^^1 ?i ^^1 ^^1 ^^1 ^i_i ^ m In 1^1 ^^1 ·ϋ IB— Λ3 *T (請先閲讀背面之注^♦-項再填寫本頁) -20 - 經濟部中央標準局員工消費合作杜印裝 A7 _B7_ 五、發明説明（18 ) 進而，習知係輸出端子之電位在（VDD-Vthp)〜 V DD之範圍內時，有啓動用之P型T r之閘極不到達所需 之高電位之電位，而爲未完全〇 f f地成不安定之.動作狀 態之情況。藉此，如上所述自输出端子藉拾取用之P型 T r有不要之電流流入電源電壓V DD端子之事。對此，第 1及第2實施形態則爲，即使第1實施形態之输出入端子 I/O，第2實施形態之输出端子0之各個電位在0〜 5 V之範圍之情況，亦可防止此種不要之電流之發生。 上述實施形態係一形態，並不限定住本發明。本發明 之第1及第2實施形態雖將電源電壓V DD定爲3 . 3 V， 比此高電壓定爲5 V，但並不限於此數值，只是係被用於 相異電源電壓動作之電路間者即可。又，第1實施形態係 除了具備作爲輸出緩衝電路之構成外，尙具備作爲输入緩 衝電路之構成，惟不具備作爲输入緩衝電路之構成亦可》 又，第2實施形態雖僅具備作爲輸出緩衝電路之構成，惟 ，亦可如第1實施形態附加作爲輸入緩衝電路動作之構成 〇 (發明之效果） 如以上說明依本發明，在具有第1預緩衝電路之第2 P型T r及具有主緩衝電路之第3 P型T r被形成之同一 N型基板上，形成源極在第1電源電壓端子，閘極在输出 端子，汲極在N型基板上各別被連接之第4P型Tr ，及 源極在第3 P型T r之閘極，閛極在第1電源電壓端子， 汲極在輸出端子各別被連接之第5 P型Tr，及源極在输 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） ! I I -- --' ^1 1 a^i n、1T (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -21 - 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 ____B7 五、發明説明（19 ) 端子’閘極在第1電源電壓端子，汲極在第2 P型T r 閘極各別被連接之第6 P型Tr，可使得輸出端子上被 附加第1電源電壓以上之電壓之情況下，亦不會有不要之 電流藉第3P型Tr，或第1及第2P型Tr自輸出端子 流入第1電源電壓端子，又閘氧化膜上不會被附加超過第 1電源電壓之電壓，可防止製造過程之複雜化。 (圖面之簡單說明） 圖1 ，依本發明之第1實施形態之輸出入緩衝電路之 構成表示電路圖。 圖2，依本發明之第2實施形態之输出緩衝電路之構 成表示電路圖。 圖3:習知之输出緩衝電路之構成表示電路圖。 圖4:習知之其他輸出緩衝電路之構成表示電路圖。 〔符號之說明〕 C1〜C4:預緩衝控制電路 I N 1〜I N 8 :反相器 NR1 ，NR2 : NOR 閘 ΝΑΙ ，NA2 : NAND 閘 D 0 :資料輸出端子 N1〜N4，N11〜N14:節點 E N :啓動信號輸入端子 D 1 :資料输入端子 本『氏張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^^^1 In 1>1 HI 11· m ^^^1 ^ am 1^1 -'β (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -22 - A7 B7 五、發明説明（20 ) I / 0 :輸出入端子 0 :輸出端子 PB1〜PB5 :預緩衝電路 QP1 〜QP7，QP11 〜QP15 : P 型 Tr QN1 〜QN8，QN14 : N 型 Tr MB 1〜MB 3 :主緩衝電路 R :電阻。
In In ^^1 ^^1 1^1 n^i ^^1 ^^1 In ^^1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23 -