TW407397B

Reduced voltage input/reduced voltage output tri-state buffers and methods therefor

Abstract

There is disclosed a tri-state buffer circuit for receiving an input signal at a buffer input node and transmitting, responsive to a buffer enable signal, an output signal at a buffer output node. The buffer circuit includes an input stage coupled to the buffer input node. The input stage is configured to receive, when the buffer enable signal is enabled, the input signal. The buffer circuit further includes a level shifter stage coupled to the input stage. The level shifter stage is arranged to output, when the buffer enable signal is enabled, a set of level shifter stage control signals responsive to the input signal. A voltage range of the set of level shifter stage control signals is higher than a voltage range associated with the input signal. The buffer circuit also includes an output stage coupled to the level shifter stage. The output stage is configured to output, when the buffer enable signal is enabled, the output signal on the buffer output node responsive to the set of level shifter stage control signals. The voltage range of the output signal is lower than the voltage range of the set of level shifter stage control signals. The output stage decouples the buffer output node from the input stage and the level shifter stage when the buffer enable signal is disabled.

TW407397B, drawing sheet 1
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  1. 1
    公告胃笨 157號”降低疆輸入/降低離輸出之三態緩衝器及其方法”, 407397 (88 年6 m 申請專利範圍 信輸 入導 輸傳 收點 接節 點出 節輸 出衝 輸緩 衝在 緩而 在’ 於號 用信 ,能 路致 電衝 衝緩 緩於 態應 三響 種並 一號 計 設 被 级 入號 輸信 該入 ,輸 點該 節收 入接 輸, 衝時 緩能 該致 :至被 括合號 包耦信 其級能 ,入致 號輸衝 信一緩 出 當 配位 被移 级準 位位 移組 準一 位出 該輸 級時 入能 輸致 該被 至號 合信 0 転 級致 位衝 移緩 準當 位在 一 , 置 制 ; 控圍 级範 位壓 移電 準之 位關 組相 該號 , 信 號入 信輸 入該 輸於 該高 應是 響圍 以範 號壓 信電 制之 控號 級信 及 以 計 設 被 级 出 輸 該 级 位 移 準 位 該 至 合 耦 其 级 出 輸 點號 節信 出制 輸控 衝级 緩位 該移 在準 ,位 時組 能該 致應 被響 號以 信 , 能號 致信 衝出號 緩輸信 該該出 當出輸 在輸該 , 上 * 制 控 级 位 移 準 位 組 該 於 低 是 圍 範 壓 電 之 該解 ’級 時位 能移 去準 被位 號及 信以 能级 致入 衝輸 緩該 該與 當點 而節 , 出 圍輸 範衝 壓緩 電將 的级 號出 信輸 出 輸 該 中 其 路 .電 衝 緩 態 三 之 項 1-篥 圍 範 利 。專 合請 耦申 除如 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、言. ^丨. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第更 一 準 至位 合壓 耦電 被之 級供 位提 移所 準源 位壓 該電 ,一 源第 壓bb 電供 一 提 第其 至 , 合源 耦壓 被電 級二 入 輸 該 中 其 路 電 衝 緩 態 三 之 項 2 第 圍 範 。利 壓專 電請 之申 高如 電衝 應緩 效該 場由 二是 第極 値閘 一 之 及體 以晶 體電 晶應 電效 應場 效二 場第 一 及 第一 値第 一 該 括 , 包體 级晶 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 公告胃笨 157號”降低疆輸入/降低離輸出之三態緩衝器及其方法”, 407397 (88 年6 m 申請專利範圍 信輸 入導 輸傳 收點 接節 點出 節輸 出衝 輸緩 衝在 緩而 在’ 於號 用信 ,能 路致 電衝 衝緩 緩於 態應 三響 種並 一號 計 設 被 级 入號 輸信 該入 ,輸 點該 節收 入接 輸, 衝時 緩能 該致 :至被 括合號 包耦信 其級能 ,入致 號輸衝 信一緩 出 當 配位 被移 级準 位位 移組 準一 位出 該輸 級時 入能 輸致 該被 至號 合信 0 転 級致 位衝 移緩 準當 位在 一 , 置 制 ; 控圍 级範 位壓 移電 準之 位關 組相 該號 , 信 號入 信輸 入該 輸於 該高 應是 響圍 以範 號壓 信電 制之 控號 級信 及 以 計 設 被 级 出 輸 該 级 位 移 準 位 該 至 合 耦 其 级 出 輸 點號 節信 出制 輸控 衝级 緩位 該移 在準 ,位 時組 能該 致應 被響 號以 信 , 能號 致信 衝出號 緩輸信 該該出 當出輸 在輸該 , 上 * 制 控 级 位 移 準 位 組 該 於 低 是 圍 範 壓 電 之 該解 ’級 時位 能移 去準 被位 號及 信以 能级 致入 衝輸 緩該 該與 當點 而節 , 出 圍輸 範衝 壓緩 電將 的级 號出 信輸 出 輸 該 中 其 路 .電 衝 緩 態 三 之 項 1-篥 圍 範 利 。專 合請 耦申 除如 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、言. ^丨. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第更 一 準 至位 合壓 耦電 被之 級供 位提 移所 準源 位壓 該電 ,一 源第 壓bb 電供 一 提 第其 至 , 合源 耦壓 被電 級二 入 輸 該 中 其 路 電 衝 緩 態 三 之 項 2 第 圍 範 。利 壓專 電請 之申 高如 電衝 應緩 效該 場由 二是 第極 値閘 一 之 及體 以晶 體電 晶應 電效 應場 效二 場第 一 及 第一 値第 一 該 括 , 包體 级晶 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) C8 D8 407397 六、申請專利範圍 致能信號所控制,該第一與第二場效應電晶體之第一 端子是被設計以接收該輸入信號。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4.如申請專利範圍第3項之三態緩衝電路,其中該第一 與第二場效應電晶體之第二端子是各自被耦合至位準 移位级之第一與第二輸入節點。 5.如申請專利範圍4項之三態緩衝電路,其中該位準 移位级包括一第三場效應電晶體,一第四場效應電晶 體,以及一第五場效應電晶體, 一該第三場效應電晶體之閘極被耦合至該位準移位 级之第一輸入節點以及該第四場效應電晶體之第一端 子,該第四場效應電晶體之一閘極被耦合至該第三場 效應電晶體的第一端子, 該第五場效應電晶體之一閘極被耦合至該輸入節點 ,該第五場效應電晶體之一第一端子被耦合至vss 。 6. 如申請專利範圍第5項之三態緩衝電路,其中該第三 及第四場效應電晶體代表P-型場效應電晶體,該第一 ,第二,及第五場效應電晶體代表η -型場效應電晶體。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7. 如申請專利範圍第5項之三態緩衝電路,更包括一値 三態反相電路,該三態反相電路之一第一三態反相電 路端子被耦合至第三場效應電晶體之第一端子及第五 場效電晶體之一第二端子,該三態反相電路之一第二三 態反相電路端子被耦合至該輸出级的一輸入節點,該 三態反相電路之一第三三態反相電路端子被耦合至該 緩衝致能信號。 -2 3 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210 X 297公釐) A8407397 I六、申請專利範圍 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 反輸至 出聯 兩 輸與 : 信高 ,圍 括供一源 一器合 輸串 該 該源 括 制是 號範 包提第壓 括相耦 該相 中 中壓 包 控圍 信壓 更極於電 包反被。中個 其 其電 , 組範 出電 出閘是 一 更該出子其兩 ,。,一 法;一壓 輸之 輸之體第 ,,輸端,的 路體路第 方號成電 個關 該體晶該 路出器路路間 電晶電在 之信形的及一有 中晶電 , 電輸相電電之 衝電衝其 號入以號以.出號 其電應合 衝器反相衝 5 緩應緩, 信輸,信,輸信 ,應效131 鍰相該反緩^態效態體。入收级制圍以出。法效場相 態反,態態與 三場三晶合輸接位控範,輸圍方場二式 三與號三三源 之型之電耦應以移組壓級該範之二第方 之入信四之壓 項Π-項應柑響級準該電出與壓項第及聯 項輸能第項電 。9 是2效式以入位,之輸,電12及一串 7 器致一 2 一 體第體第場方號輸之號關之號之第一第以 第相衝之第第晶圍晶圍出的信之路信有路倍號圍第該間 圍反緩路圍在電範電範輸聯出路電入號電制信範之,之 範 一該電範括應利應利値串輸電衝輸信衝控制利级號地 利有至相利包效專效專多以供衝緩該入緩組控專出信接 專具合反專是場請場請括間提緩該應輸該該該請輸制與 請其耦態請要出申出·申包之種用用響該用應於申該控源 申器被三申主輸如輸如级SS一使使以與使響低如對組壓 如相入該如級之.個 ·出 V. 號於 以是. 該電 • . 0 12 3 ir^- (請先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 407397 ?88 D8六、申請專利範圍 與接地被設計成在該緩衝電路之輸出,提供與該輸出 信號有關之電壓範圍。 14.如申請專利範圍第12項之方法,更包括提供一緩衝 致能信號,其被設計成在當此緩衝致能信號被去能時 ,從耦合於該緩衝電路之負載,使得此缓衝電路成為 三態。 1 5 . —種三態緩衝電路,用於在緩衝輸入節點接收輸入 信號,並饗應於一緩衝致能信號,傳導輸出信號至緩 衝輸出節點,包括: 輸入裝置,用於在當緩衝致能信號被致能時,接收 該輸入信號,該輸入裝置被耦合至該緩衝輸入節點; 位準移位裝置,用於在當該緩衝致能信號被致能時 ,輸出一組控制信號以饗應該輸入信號,該位準移位 裝置被耦合至該輸入裝置,該組控制信號之電壓範圍 是高於與該輸入信號有關之電壓範圍;以及 輸出裝置,其耦合至該位準移位裝置,該輸出裝置 被設計成,在當該緩衝致能信號致能信時,在該鍰衝 輸出節點上輸出信號,以響應該組控制倍號,該輸出 信號的電壓範圍是低於該組控制信號之電壓範圍, 而當緩衝致能信號被去能時,該輸出裝置將緩衝輸 出節點與該輸入裝置及該位準移位裝置解除耦合。 1 6 .如申請專利範圍第1 5項之三態緩衝電路,其中該輸 出裝置被耦合於第一電壓源,該位準移位裝置被耦合 於第二電壓源,其提供之電壓高於第一電壓源所提供 -25- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4規格(2丨0 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 407397 g D8六、申請專利範圍 之電壓位準。 1 7 .如申請專利範圍第1 6項之三態緩衝電路,其中該輸 入裝置包括一第一場效應電晶體與一第二場效應電晶 體,該第一與第二場效應電晶體之閘極由該緩衝致能 信號所控制,該第一與第二場效應電晶體的第一端子 被設計以接收該輸入信號。 18. 如申請專利範圍第17項之三態緩衝電路,其中該第 一與第二場效應電晶體之第二端子被各別耦合至位準 移位裝置之第一與第二輸入節點。 19. 如申請專利範圍第18項之三態缓衝電路,其中該位 準移位裝置包括一第三場效應電晶體,一第四場效應 電晶體,以及一第五場效應電晶體, 該第三場效應電晶體之閘極被耦合至該位準移位裝 置之第一輸入節點以及該第四場效應電晶體之一第一 端子, 該第四場效應電晶體之閘極被耦合至第三場效應電 晶體之一第一端子;以及 該第五場效應電晶體之閘極被耦合至該輸入節點, 該第五場效應電晶體之第一端子被耦合至vss 。 2 0 .如申請專利範圍第1 6項之三態緩衝電路,其中該輸 出裝置包括一串聯連接,其主要由介於第一電壓源與 VSS之間的兩個輸出場效應電晶體所組成。 2 1 .如申請專利範圍第1 6項之三態緩衝電路,其中該輸 出裝置包括一串聯連接,其包含介於第一電壓源與 -2 6 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -9' 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 Λ C8 _407397_^_ 六、申請寻利範圍 V ss之間的兩個輸出場效應電晶體。 22.如申請專利範圍第21項之三態緩衝電路,其中該兩 個輸出埸效應電晶體是η -場效應電晶體。 2 3 .如申請專利範圍第1 6項之三態緩衝電路,其中該輸 出裝置包括介於第一電壓源與VSS之間至少三個串聯 耦合之輸出場效應電晶體。 本紙張尺度適用中國國家榇準(CNS ) A4规格(21 OX:29?公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)