JPH11243332A - Cmos gate circuit - Google Patents
Cmos gate circuitInfo
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- JPH11243332A JPH11243332A JP10145846A JP14584698A JPH11243332A JP H11243332 A JPH11243332 A JP H11243332A JP 10145846 A JP10145846 A JP 10145846A JP 14584698 A JP14584698 A JP 14584698A JP H11243332 A JPH11243332 A JP H11243332A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は高速論理回路に係
り、特に、貫通電流を阻止し、消費電力が小さく、且つ
製造プロセスを変えることなく実現出来るCMOSゲー
ト回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-speed logic circuit, and more particularly to a CMOS gate circuit which can prevent a through current, consumes low power, and can be realized without changing a manufacturing process.
【0002】通信装置や情報処理装置はその通信容量の
拡大や情報処理能力の向上のため高速化の要請が強く、
使用するCMOSゲート回路にも高速化が要求される。There is a strong demand for high-speed communication devices and information processing devices in order to increase their communication capacity and improve information processing capability.
Higher speed is also required for the CMOS gate circuit used.
【0003】[0003]
【従来の技術】図13は従来のCMOSゲート回路であ
る。図13において1は入力対出力極性が反転されるイ
ンバータを表し、2はPチャネル型MOSトランジス
タ、3はNチャネル型MOSトランジスタを示す。ま
た、該Pチャネル型MOSトランジスタ2と該Nチャネ
ル型MOSトランジスタ3の組み合わせによってさらに
1と同様な一個のインバータが構成される。従って図1
3は入出力極性が一致するノン・インバーティング・ゲ
ートを示す。14は図13のデータ出力端子から後段を
見た時の浮遊容量を示す。FIG. 13 shows a conventional CMOS gate circuit. In FIG. 13, 1 indicates an inverter whose input-to-output polarity is inverted, 2 indicates a P-channel MOS transistor, and 3 indicates an N-channel MOS transistor. Further, one inverter similar to 1 is further constituted by the combination of the P-channel MOS transistor 2 and the N-channel MOS transistor 3. Therefore, FIG.
Reference numeral 3 denotes a non-inverting gate whose input and output polarities match. Reference numeral 14 denotes a stray capacitance when the latter stage is viewed from the data output terminal in FIG.
【0004】図14は図13の回路の真理値表である。
データ入力が0の場合にはデータ出力も0であり、デー
タ入力が1の場合にはデータ出力も対応して1である。
図16はゲート出力として0と1および不定出力(高イ
ンピーダンス状態)の三つの状態を有する従来のスリー
・ステート・CMOSゲート回路である。図16におい
て1はインバータ、2はPチャネル型MOSトランジス
タ、3はNチャネル型MOSトランジスタを示し、図1
3と同様に該Pチャネル型MOSトランジスタ2と該N
チャネル型MOSトランジスタ3とで一個のインバータ
が構成される。5は出力反転の論理積回路、6は出力反
転の論理和回路である。FIG. 14 is a truth table of the circuit of FIG.
When the data input is 0, the data output is also 0, and when the data input is 1, the data output is 1 accordingly.
FIG. 16 shows a conventional three-state CMOS gate circuit having three states of 0 and 1 and an undefined output (high impedance state) as gate outputs. In FIG. 16, reference numeral 1 denotes an inverter, 2 denotes a P-channel MOS transistor, and 3 denotes an N-channel MOS transistor.
3, the P-channel MOS transistor 2 and the N
One inverter is constituted by the channel type MOS transistor 3. Reference numeral 5 denotes an output inversion logical product circuit, and reference numeral 6 denotes an output inversion logical sum circuit.
【0005】図16ではデータ入力と制御信号とは論理
積と論理和操作後の各出力を反転して、該Pチャネル型
MOSトランジスタ2および該Nチャネル型MOSトラ
ンジスタ3で構成されるインバータに供給される。In FIG. 16, the data input and the control signal are inverted for each output after the logical product and logical sum operation, and supplied to an inverter composed of the P-channel MOS transistor 2 and the N-channel MOS transistor 3. Is done.
【0006】図16の作用は次のようになる。まず制御
信号が1である場合、該論理積回路5の第二入力は0と
なるので該論理積回路5は1を出力する。この時、論理
和回路6の第二入力には1が供給され、該論理和回路6
は0を出力する。The operation of FIG. 16 is as follows. First, when the control signal is 1, the second input of the AND circuit 5 becomes 0, so that the AND circuit 5 outputs 1. At this time, 1 is supplied to the second input of the OR circuit 6, and the OR circuit 6
Outputs 0.
【0007】従って制御信号が1の場合、該Pチャネル
型MOSトランジスタ2と該Nチャネル型MOSトラン
ジスタ3は共にオフとなり、データ出力のレベルは不定
(高インピーダンス状態)となる。Therefore, when the control signal is 1, both the P-channel MOS transistor 2 and the N-channel MOS transistor 3 are turned off, and the level of the data output becomes indefinite (high impedance state).
【0008】一方、逆に制御信号が0の場合はインバー
タ1出力が1に固定されるので、該論理積回路5はデー
タ入力を反転出力し、データ入力が0の時に1を、また
データ入力が1の時に0を出力する。またこの時、該論
理和回路6の第二入力には0が固定的に供給されるので
該回路6もデータ入力を反転出力するよう作用し、デー
タ入力が0の時に1を、またデータ入力が1の時に0を
出力する。On the other hand, when the control signal is 0, the output of the inverter 1 is fixed at 1, so that the AND circuit 5 inverts the data input, and outputs 1 when the data input is 0, and also outputs 1 when the data input is 0. Outputs 0 when is 1. Also, at this time, since 0 is fixedly supplied to the second input of the OR circuit 6, the circuit 6 also acts to invert the data input and outputs 1 when the data input is 0, and also outputs 1 when the data input is 0. Outputs 0 when is 1.
【0009】従って制御信号が0の場合は図16の回路
はノン・インバーティング・ゲートとして動作する。図
17は図16の構成の上記動作を示す真理値表である。Therefore, when the control signal is 0, the circuit of FIG. 16 operates as a non-inverting gate. FIG. 17 is a truth table showing the above operation of the configuration of FIG.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】図15は図13の構成
の動作を説明する図である。まず、データ入力が0から
1に変化するとインバータ1の出力が1から0に下が
り、該Pチャネル型MOSトランジスタ2がオンとなっ
て、ソースに供給された電源電圧で浮遊容量14を充電
することによりデータ出力が1に変化する。FIG. 15 is a diagram for explaining the operation of the configuration shown in FIG. First, when the data input changes from 0 to 1, the output of the inverter 1 drops from 1 to 0, the P-channel MOS transistor 2 turns on, and the floating capacitor 14 is charged with the power supply voltage supplied to the source. Changes the data output to 1.
【0011】この時の該Pチャネル型MOSトランジス
タ2のソース対ドレイン間オン抵抗をR、浮遊容量14
の容量をCとすれば、データ出力は充電時定数τ、即ち τ=R・C で立ち上がり変化する。At this time, the on-resistance between the source and the drain of the P-channel MOS transistor 2 is R, and the floating capacitance 14 is
, The data output rises with a charging time constant τ, that is, τ = RC.
【0012】一方、データ入力が1から0に下がると該
インバータ1の出力が0から1に上がるので、該Pチャ
ネル型MOSトランジスタ2に代わって該Nチャネル型
MOSトランジスタ3がオンとなり該浮遊容量14の電
荷を放電する。この時の該Nチャネル型MOSトランジ
スタ3のソース対ドレイン間オン抵抗をRとすれば、デ
ータ出力は上記入力が0から1に変化した時と同様に時
定数τで立ち下がり変化する。On the other hand, when the data input falls from 1 to 0, the output of the inverter 1 rises from 0 to 1, so that the N-channel MOS transistor 3 replaces the P-channel MOS transistor 2 and the floating capacitance is turned on. Discharge 14 charges. If the on-resistance between the source and the drain of the N-channel MOS transistor 3 at this time is R, the data output falls with a time constant τ in the same manner as when the input changes from 0 to 1.
【0013】従って、図13の回路では該浮遊容量14
によってデータ出力の立ち上がりと立ち下がりとに波形
歪みが生じ、データ入力に対して出力応答遅延を生ず
る。次に図18は図16で制御信号が0の場合の動作を
示している。図16において制御信号は0であるのでイ
ンバータ1は1を出力している。従ってデータ入力が0
から1に変化すると該論理積回路5(NANDと略記し
ている)の出力と該論理和回路6(NORと略記してい
る)の出力は共に1から0に変化する。Therefore, in the circuit of FIG.
As a result, waveform distortion occurs at the rise and fall of the data output, causing an output response delay with respect to the data input. Next, FIG. 18 shows the operation when the control signal is 0 in FIG. In FIG. 16, since the control signal is 0, the inverter 1 outputs 1. Therefore, data input is 0
From 1 to 1, the output of the AND circuit 5 (abbreviated as NAND) and the output of the OR circuit 6 (abbreviated as NOR) both change from 1 to 0.
【0014】これにより、データ入力が0から1に変化
する時には該Pチャネル型MOSトランジスタ2がオン
となって該浮遊容量14を充電する。この時の該Pチャ
ネル型MOSトランジスタ2のオン抵抗をRとし、該浮
遊容量14の容量をCとすれば、データ出力は時定数τ
で立ち上がり変化することになり、前記図13と同様に
データ入力に対する出力応答遅延を生ずる。As a result, when the data input changes from 0 to 1, the P-channel MOS transistor 2 is turned on to charge the floating capacitance. Assuming that the on-resistance of the P-channel MOS transistor 2 at this time is R and the capacitance of the stray capacitance 14 is C, the data output becomes a time constant τ
, Which causes an output response delay with respect to the data input as in FIG.
【0015】一方、データ入力が1から0に変化する時
には該論理積回路5と該論理和回路6は共に0から1に
変化するので、この時には該Nチャネル型MOSトラン
ジスタ3がオンとなって該浮遊容量14の電荷を放電す
る。この時の該Nチャネル型MOSトランジスタ3のオ
ン抵抗がRであるとすれば、上記の入力が0から1に変
化する場合と同様にデータ出力は時定数τで立ち下がり
変化し、該出力応答遅延を生ずる。On the other hand, when the data input changes from 1 to 0, both the AND circuit 5 and the OR circuit 6 change from 0 to 1, so that the N-channel MOS transistor 3 is turned on at this time. The floating capacitor 14 is discharged. Assuming that the on-resistance of the N-channel MOS transistor 3 at this time is R, the data output falls with a time constant τ, as in the case where the input changes from 0 to 1. Causes a delay.
【0016】以上の如く図13や図16の従来のCMO
Sゲートには、第一の問題として容量性負荷による波形
歪みで出力応答遅延を生ずる負荷依存性の問題があっ
た。該出力応答遅延は該ゲートが集積回路の緩衝用出力
段に使用される場合に、該集積回路外部の配線に分布す
る大きな浮遊容量を負うため顕著に増大する。As described above, the conventional CMO shown in FIGS.
The first problem of the S gate is a load dependency problem that causes an output response delay due to waveform distortion due to a capacitive load. The output response delay is significantly increased when the gate is used for a buffer output stage of an integrated circuit because of the large stray capacitance distributed to the wiring outside the integrated circuit.
【0017】上記の浮遊容量による該出力応答遅延を低
減するには、ゲートの動作インピーダンスを低下させ該
時定数τを小さくする必要があり、このために該Nチャ
ネル型MOSトランジスタおよび該Pチャネル型MOS
トランジスタのゲート幅を太くするか、またはゲート長
を短くして駆動能力を高める方法がある。In order to reduce the output response delay caused by the above-mentioned stray capacitance, it is necessary to lower the operating impedance of the gate and to reduce the time constant τ. Therefore, the N-channel type MOS transistor and the P-channel type MOS
There is a method in which the gate width of the transistor is increased or the gate length is reduced to increase the driving capability.
【0018】しかしながら、前者の方法ではトランジス
タのチップ面積が増大して高集積化を阻害することとな
り、一方、後者の方法では微細化のために漏れ電流増大
や静電気耐圧の低下を招く。更に、いずれもゲートの動
作インピーダンス低下に伴って後段に接続されるインピ
ーダンス整端回路での直流電流の増加をもたらし、消費
電力が増加する。However, the former method increases the chip area of the transistor and hinders high integration, while the latter method causes an increase in leakage current and a decrease in electrostatic breakdown voltage due to miniaturization. Further, in any case, a decrease in the operating impedance of the gate causes an increase in the DC current in the impedance trimming circuit connected to the subsequent stage, thereby increasing power consumption.
【0019】次に第二の問題として図13や図16の従
来のCMOSゲート回路には、データ入力変化時に該P
チャネル型MOSトランジスタ2および該Nチャネル型
MOSトランジスタ3が同時に瞬間的にオンとなって、
衝撃電流が流れる貫通電流と呼ばれる問題があった。Next, as a second problem, the conventional CMOS gate circuit shown in FIGS.
The channel type MOS transistor 2 and the N-channel type MOS transistor 3 are simultaneously instantaneously turned on,
There is a problem called a through current through which an impact current flows.
【0020】図19は貫通電流の発生の模様を説明する
図である。図19は該Pチャネル型MOSトランジスタ
2および該Nチャネル型MOSトランジスタ3のゲート
入力電圧と該両MOSトランジスタの閾値電圧、CMO
Sゲート回路出力電圧、貫通電流との関係を示してい
る。VsはCMOSゲート回路の電源電圧、Vth−Pは
該Pチャネル型MOSトランジスタ2の閾値電圧点、V
th−Nは該Nチャネル型MOSトランジスタ3の閾値電
圧点、またtは時間である。FIG. 19 is a diagram for explaining a pattern of generation of a through current. FIG. 19 shows the gate input voltages of the P-channel MOS transistor 2 and the N-channel MOS transistor 3, the threshold voltages of the two MOS transistors,
The relationship between the output voltage of the S gate circuit and the through current is shown. Vs is the power supply voltage of the CMOS gate circuit, Vth-P is the threshold voltage point of the P-channel MOS transistor 2,
th-N is a threshold voltage point of the N-channel MOS transistor 3, and t is time.
【0021】図13や図16のPチャネル型MOSトラ
ンジスタ2とNチャネル型MOSトランジスタ3は共に
前段のインバータ1の出力を受けているが、該両MOS
トランジスタの閾値電圧点は図19の如くVth−PとV
th−Nで異なる。Both the P-channel MOS transistor 2 and the N-channel MOS transistor 3 shown in FIGS. 13 and 16 receive the output of the inverter 1 in the preceding stage.
The threshold voltage point of the transistor is Vth-P and Vth as shown in FIG.
Different at th-N.
【0022】該インバータ1の出力が1の場合に該Nチ
ャネル型MOSトランジスタ3が、また逆に該出力が0
の場合に該Pチャネル型MOSトランジスタ2がオンと
なって、該両MOSトランジスタ間は排他的にオンオフ
作用が行われる。When the output of the inverter 1 is 1, the N-channel MOS transistor 3 is turned off, and
In this case, the P-channel type MOS transistor 2 is turned on, and an ON / OFF action is exclusively performed between the two MOS transistors.
【0023】然るに、データ入力が変化する過程では次
のように一時的に該排他的作用を喪失する場合がある。
例えば、図13のデータ入力が0から1に変化する場合
には、図19でゲート入力電圧(即ちインバータ1の出
力レベル)が1から0に低下して行き、該Pチャネル型
MOSトランジスタ2のゲート対ドレイン間閾値電圧点
Vth−Pを下回る時点で該トランジスタ3がまずオンと
なり(図19のbで示す期間)、次に該ゲート入力電圧
が更に低下して該Nチャネル型MOSトランジスタ3の
ゲート対ドレイン間閾値電圧Vth−N以下となった時点
で該トランジスタ2がオフとなる(図19のcで示す期
間)。However, in the process of changing the data input, the exclusive function may be temporarily lost as follows.
For example, when the data input in FIG. 13 changes from 0 to 1, the gate input voltage (ie, the output level of the inverter 1) decreases from 1 to 0 in FIG. When the voltage falls below the threshold voltage point Vth-P between the gate and the drain, the transistor 3 is first turned on (period indicated by b in FIG. 19), and then the gate input voltage further decreases and the N-channel MOS transistor 3 When the gate-drain threshold voltage Vth-N or less, the transistor 2 is turned off (period indicated by c in FIG. 19).
【0024】即ち、ゲート入力電圧の変化に連れてオフ
だった該Pチャネル型MOSトランジスタ2がまずオン
に向かい、次にオンだった該Nチャネル型MOSトラン
ジスタ3がオフに向かう。逆に、図13のデータ入力が
1から0になる場合は、図19のc、d、aで示す期間
に対応して順に上記と逆にオフだった該Nチャネル型M
OSトランジスタ3がまずオンに向かい、代わって該P
チャネル型MOSトランジスタ2がオフに向かう順序
に、該両MOSトランジスタの排他的作用が進行する。That is, the P-channel MOS transistor 2, which has been off with the change of the gate input voltage, first turns on, and the N-channel MOS transistor 3, which has been on, then turns off. Conversely, when the data input of FIG. 13 changes from 1 to 0, the N-channel type M which is turned off in the reverse order in the order corresponding to the periods indicated by c, d, and a in FIG.
OS transistor 3 first turns on, and the P
The exclusive action of both MOS transistors proceeds in the order in which the channel MOS transistors 2 are turned off.
【0025】図20は上記図19に示す該期間aからd
に対応する該Pチャネル型MOSトランジスタ2および
該Nチャネル型MOSトランジスタ3の動作状態を示し
ているが、期間bとdでは該Pチャネル型MOSトラン
ジスタ2および該Nチャネル型MOSトランジスタ3の
双方がオン状態となる。FIG. 20 shows the period from a to d shown in FIG.
3 shows the operating states of the P-channel MOS transistor 2 and the N-channel MOS transistor 3 corresponding to the above. In periods b and d, both the P-channel MOS transistor 2 and the N-channel MOS transistor 3 It turns on.
【0026】このように図13の該両MOSトランジス
タのオンオフ交番時にはゲート入力電圧の変化に伴って
該両MOSトランジスタのオンが重複する期間が生ず
る。この結果、該インバータ1の出力変化が終止点に到
達して該両MOSトランジスタの排他的作用が確定する
までの該期間bおよびdにおいて、該両MOSトランジ
スタのオンに伴う短絡的電流が流れることとなる。これ
が貫通電流と呼ばれるデータ入力変化過程で発生する異
常電流である。As described above, when the two MOS transistors are turned on and off alternately in FIG. 13, a period in which the two MOS transistors are turned on is overlapped with the change in the gate input voltage. As a result, in the periods b and d until the output change of the inverter 1 reaches the end point and the exclusive operation of the two MOS transistors is determined, a short-circuit current accompanying the turning on of the two MOS transistors flows. Becomes This is an abnormal current called a through current generated in a data input change process.
【0027】該インバータ1の出力変化時間はCMOS
ゲート回路の速度に対応して小さく貫通電流は瞬間的で
あるからCMOSゲート回路の論理的作用は維持される
が、瞬間的な大電流が無効に流れ、また前記第一の問題
点の波形歪みによって出力変化過程が長くなるほど増大
して、異常発熱や寄生サイリスタ現象(ラッチアップと
呼ばれる現象)などの重大な障害を引き起こす原因とな
る。The output change time of the inverter 1 is CMOS
Since the through current is small corresponding to the speed of the gate circuit and the through current is instantaneous, the logical operation of the CMOS gate circuit is maintained, but the instantaneous large current flows ineffectively and the waveform distortion of the first problem occurs. As a result, the output change process increases as the output process lengthens, and causes serious troubles such as abnormal heat generation and a parasitic thyristor phenomenon (a phenomenon called latch-up).
【0028】更に、その衝撃的負荷変動が周囲の回路に
電気的擾乱を与え、構成装置の高速化と安定化を阻む大
きな要因になる。本発明は上記第一の問題点に鑑み、通
常の製造プロセスを変えることなく浮遊容量の影響を低
減出来る低消費電力のCMOSゲートを提供することを
目的としている。Further, the impulsive load fluctuation gives an electric disturbance to a peripheral circuit, and becomes a major factor which hinders high speed and stabilization of the constituent devices. SUMMARY OF THE INVENTION In view of the first problem, an object of the present invention is to provide a low power consumption CMOS gate capable of reducing the influence of stray capacitance without changing a normal manufacturing process.
【0029】更に本発明は上記第二の問題点に鑑み、通
常の製造プロセスを変えることなく容易に貫通電流を阻
止出来るCMOSゲートを提供することを目的としてい
る。Further, the present invention has been made in view of the above-mentioned second problem, and has as its object to provide a CMOS gate which can easily prevent a through current without changing a normal manufacturing process.
【0030】[0030]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記第一の容
量負荷依存性問題を解決するために、図13のCMOS
ゲート回路に通常の回路素子を用いて新たな第二のPチ
ャネル型MOSトランジスタおよび新たな第二のNチャ
ネル型MOSトランジスタを付加し、前記Pチャネル型
MOSトランジスタ2がオンしてデータ出力が立ち上が
り変化する期間は該付加した第二のPチャネル型MOS
トランジスタもオンして該浮遊容量14を充電し、また
前記Nチャネル型MOSトランジスタ3がオンしてデー
タ出力が立ち下がり変化する期間は該付加した第二のN
チャネル型MOSトランジスタもオンして該浮遊容量1
4の電荷を放電する如く構成し、通常のゲートを出力変
化時のみ並列動作させてCMOSゲート回路の高速化を
達成するものである。According to the present invention, there is provided a CMOS circuit shown in FIG.
A new second P-channel MOS transistor and a new second N-channel MOS transistor are added to the gate circuit by using a normal circuit element, and the P-channel MOS transistor 2 is turned on to start data output. The changing period is the added second P-channel MOS.
The transistor is also turned on to charge the floating capacitor 14, and the added second N is used during the period when the N-channel MOS transistor 3 is turned on and the data output falls.
The channel type MOS transistor is also turned on and the stray capacitance 1
4 is configured to discharge the electric charge of 4 and ordinary gates are operated in parallel only when the output changes, thereby achieving a high-speed CMOS gate circuit.
【0031】上記本発明の原理によれば、例えば図13
のCMOSゲート回路で該第二の通常のPチャネル型M
OSトランジスタと該Pチャネル型MOSトランジスタ
2、該第二の通常のNチャネル型MOSトランジスタと
該Nチャネル型MOSトランジスタ3とのディメンジョ
ンが同じならば、前記オン抵抗Rは1/2に低減される
から、容量性負荷による出力応答遅延の時定数を1/2
に低減出来る。According to the principle of the present invention, for example, FIG.
Of the second normal P-channel type M
If the dimensions of the OS transistor and the P-channel MOS transistor 2 and the dimensions of the second normal N-channel MOS transistor and the N-channel MOS transistor 3 are the same, the on-resistance R is reduced to half. , The time constant of the output response delay due to the capacitive load
Can be reduced to
【0032】しかも、付加した該第二のPチャネル型M
OSトランジスタと該第二のNチャネル型MOSトラン
ジスタは、データ出力の立ち上がり変化時と立ち下がり
変化時のみオンとするように構成するから、通常、高速
化のため送受ゲート間の送端と受端に設けられるインピ
ーダンス整端回路において費消されるべき定常的負荷電
流を大幅に低減することが出来、単に、第二のPチャネ
ル型MOSトランジスタと第二のNチャネル型MOSト
ランジスタとを付加して、各々を前記Pチャネル型MO
Sトランジスタ2および前記Nチャネル型MOSトラン
ジスタ3とに並列接続せしめる場合とは異なり、定常的
な消費電力の増加を抑圧しながら通常のCMOSゲート
回路の応答を高速化することが出来る。Moreover, the added second P-channel type M
Since the OS transistor and the second N-channel MOS transistor are configured to be turned on only when the data output rises and falls, the sending end and the receiving end between the sending and receiving gates are usually used for high speed operation. Can significantly reduce the steady load current to be consumed in the impedance trimming circuit provided by simply adding a second P-channel MOS transistor and a second N-channel MOS transistor, Each of the P-channel type MOs
Unlike the case where the S transistor 2 and the N-channel MOS transistor 3 are connected in parallel, the response of a normal CMOS gate circuit can be sped up while suppressing a steady increase in power consumption.
【0033】次に本発明は前記第二の問題である貫通電
流を解決するため、図13のCMOSゲート回路に通常
の回路素子を用いた遅延用ゲートおよび通常の回路素子
を用いた貫通抑止用ゲートとを付加し、次のように貫通
電流を阻止する。Next, the present invention solves the second problem, that is, the through current, by using a delay gate using a normal circuit element in the CMOS gate circuit of FIG. A gate is added to block a through current as follows.
【0034】即ち、貫通電流は前記のように、該インバ
ータ1出力が変化する過程で該Pチャネル型MOSトラ
ンジスタ2と該Nチャネル型MOSトランジスタ3の両
MOSトランジスタが過度的にオンとなって発生するか
ら、本発明では、上記遅延用ゲートにより該インバータ
1の出力確定時間に相当する遅延信号を作成し、該両M
OSトランジスタがオンまたはオフ動作を交番するデー
タ入力変化時は、該遅延期間中は該両MOSトランジス
タをオフとし、データ入力が確定する該遅延期間以降に
該両MOSトランジスタのいずれかの排他的オン作用を
行うように、該抑止ゲートを構成して貫通電流を阻止す
る。That is, as described above, the through current is generated when both the P-channel MOS transistor 2 and the N-channel MOS transistor 3 are excessively turned on during the process of changing the output of the inverter 1. Therefore, in the present invention, a delay signal corresponding to the output determination time of the inverter 1 is generated by the delay gate,
When the OS transistor turns on or off alternately, the two MOS transistors are turned off during the delay period, and after the delay period when the data input is determined, either of the two MOS transistors is exclusively turned on. In effect, the suppression gate is configured to block through current.
【0035】[0035]
【発明の実施の形態】図1は本発明の高速化の第一の実
施の形態を示し、ノン・インバーティング・ゲートに本
発明を適用したものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention for increasing the speed, in which the present invention is applied to a non-inverting gate.
【0036】図1において1はインバータである。2は
Pチャネル型MOSトランジスタ、3はNチャネル型M
OSトランジスタで、該Pチャネル型MOSトランジス
タ2およびNチャネル型MOSトランジスタ3によって
インバータを構成している。従って、図1の構成はノン
・インバーティング・ゲートである。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an inverter. 2 is a P-channel type MOS transistor, 3 is an N-channel type M transistor
With the OS transistor, the P-channel MOS transistor 2 and the N-channel MOS transistor 3 constitute an inverter. Therefore, the configuration of FIG. 1 is a non-inverting gate.
【0037】4は遅延インバータ、5は出力反転の論理
積回路、6は出力反転の論理和回路、7は新たに付加す
る第二のPチャネル型MOSトランジスタ、8は新たに
付加する第二のNチャネル型MOSトランジスタ、14
は図1の出力端子から後段を見た時の浮遊容量である。4 is a delay inverter, 5 is an AND circuit for inverting output, 6 is an OR circuit for inverting output, 7 is a second P-channel MOS transistor to be newly added, and 8 is a second to be newly added. N-channel MOS transistor, 14
Is the stray capacitance when the latter stage is viewed from the output terminal of FIG.
【0038】図1は前記図13の構成に該遅延インバー
タ4、該出力反転の論理積回路5、出力反転の論理和回
路6、該第二のPチャネル型MOSトランジスタ7およ
び該第二のNチャネル型MOSトランジスタ8を付加し
て高速化するものである。FIG. 1 shows the configuration of FIG. 13 in which the delay inverter 4, the output inversion AND circuit 5, the output inversion OR circuit 6, the second P-channel MOS transistor 7 and the second N The speed is increased by adding a channel type MOS transistor 8.
【0039】図2は図1の構成の動作を説明する図で、
その動作は以下のようになる。該論理積回路5にはデー
タ入力と、該インバータ4によってデータ入力を遅延反
転したデータ入力とが供給されているから、該論理積回
路5の出力はデータ入力の立ち上がりから該遅延インバ
ータ4の出力の立ち下がりまでの一定期間0になる。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the configuration of FIG.
The operation is as follows. Since a data input and a data input obtained by delaying and inverting the data input by the inverter 4 are supplied to the AND circuit 5, the output of the AND circuit 5 changes from the rise of the data input to the output of the delay inverter 4. It becomes 0 for a certain period until the fall of.
【0040】該論理積回路5の出力が該第二のPチャネ
ル型MOSトランジスタ7のゲートに供給されているの
で、該トランジスタ7は該論理積回路5が0を出力して
いる該一定期間だけオンになる。Since the output of the AND circuit 5 is supplied to the gate of the second P-channel type MOS transistor 7, the transistor 7 operates only during the certain period during which the AND circuit 5 outputs 0. Turn on.
【0041】一方、この期間は該Pチャネル型MOSト
ランジスタ2のゲートには0が供給されていて該Pチャ
ネル型MOSトランジスタ2もオンになっている。従っ
て、該論理積回路5がオンしている期間は該浮遊容量1
4は該Pチャネル型MOSトランジスタ2と該第二のP
チャネル型MOSトランジスタ7の両方によって充電さ
れる。該Pチャネル型MOSトランジスタ2と該第二の
Pチャネル型MOSトランジスタ7が同じディメンジョ
ンとするとオン抵抗はR×1/2であり、立ち上がりの
時定数はτ×1/2に減少する。On the other hand, during this period, 0 is supplied to the gate of the P-channel MOS transistor 2 and the P-channel MOS transistor 2 is also turned on. Therefore, while the AND circuit 5 is ON, the stray capacitance 1
4 is the P-channel MOS transistor 2 and the second P-type MOS transistor 2.
It is charged by both channel type MOS transistors 7. If the P-channel MOS transistor 2 and the second P-channel MOS transistor 7 have the same dimensions, the on-resistance is R × 1 / and the rising time constant is reduced to τ ××.
【0042】同様に、該論理和回路6にはデータ入力
と、該遅延インバータ4によってデータ入力を遅延・反
転したデータ入力とが供給されているので、該論理和回
路6はデータ入力の立ち下がりから該遅延インバータ4
の出力の立ち上がりまでの一定期間1になる。Similarly, since a data input and a data input obtained by delaying and inverting the data input by the delay inverter 4 are supplied to the OR circuit 6, the OR circuit 6 operates at the falling edge of the data input. From the delay inverter 4
Becomes 1 for a certain period until the output rises.
【0043】該論理和回路6の出力が該第二のNチャネ
ル型MOSトランジスタ8のゲートに供給されているの
で、該トランジスタ8は該論理和回路6が1を出力して
いる該一定期間オンになる。Since the output of the OR circuit 6 is supplied to the gate of the second N-channel MOS transistor 8, the transistor 8 is turned on for a certain period during which the OR circuit 6 outputs 1. become.
【0044】ところで、この期間には該Nチャネル型M
OSトランジスタ3のゲートには1が供給されていて、
該Nチャネル型MOSトランジスタ3もオンになってい
る。従って、該論理和回路6がオンしている期間に該浮
遊容量14は、該Nチャネル型MOSトランジスタ3と
該第二のNチャネル型MOSトランジスタ8の両方によ
り電荷を放電される。該Nチャネル型MOSトランジス
タ3と該第二のNチャネル型MOSトランジスタ8が同
じディメンジョンであれば、該浮遊容量側から見たオン
抵抗はR×1/2であり、この時の立ち下がり時定数は
τ×1/2に減少する。図2はデータ出力の実線(本発
明の回路)と破線(従来の回路)でこの模様を示してい
る。During this period, the N-channel type M
1 is supplied to the gate of the OS transistor 3, and
The N-channel MOS transistor 3 is also turned on. Accordingly, while the OR circuit 6 is on, the floating capacitor 14 is discharged by both the N-channel MOS transistor 3 and the second N-channel MOS transistor 8. If the N-channel MOS transistor 3 and the second N-channel MOS transistor 8 have the same dimensions, the on-resistance viewed from the floating capacitance side is R × 1 /, and the falling time constant at this time is R × 1 /. Decreases to τ × 1 /. FIG. 2 shows this pattern by a solid line (circuit of the present invention) and a broken line (conventional circuit) of data output.
【0045】ここで該第二のPチャネル型MOSトラン
ジスタ7と該第二のNチャネル型MOSトランジスタ8
は上記した如くデータの立ち上がり時と立ち下がり時し
かオンしないから、インピーダンス整端回路で費消され
る平均電力は前記した通り微小であり、ここにおいて本
発明の高速化による消費電力増加を抑圧したCMOSゲ
ート回路の高速化が果たされる。Here, the second P-channel MOS transistor 7 and the second N-channel MOS transistor 8
As described above, the average power consumed by the impedance trimming circuit is very small as described above because the power is turned on only at the rise and fall of the data as described above. The speed of the gate circuit is increased.
【0046】即ち、Pチャネル型MOSトランジスタと
Nチャネル型MOSトランジスタのドレイン同士を接続
したCMOSゲート回路において、新たに第二のPチャ
ネル型MOSトランジスタと第二のNチャネル型MOS
トランジスタを付加し、データ出力の立ち下がり変化時
だけ該第二のNチャネル型MOSトランジスタをオンに
し、データ出力の立ち上がり変化時だけ該Pチャネル型
MOSトランジスタをオンにするように制御する。That is, in a CMOS gate circuit in which the drains of a P-channel MOS transistor and an N-channel MOS transistor are connected to each other, a second P-channel MOS transistor and a second N-channel MOS transistor are newly added.
A transistor is added, and control is performed such that the second N-channel MOS transistor is turned on only when the data output falls, and the P-channel MOS transistor is turned on only when the data output changes.
【0047】尚、MOSトランジスタのオン抵抗はMO
Sトランジスタ自体のディメンジョンに反比例するの
で、該第二のPチャネル型MOSトランジスタ7と該第
二のNチャネル型MOSトランジスタ8のディメンジョ
ンを許容される範囲で大きくすれば図1の構成の応答は
更に高速化される。The ON resistance of the MOS transistor is MO
Since the dimension of the second P-channel MOS transistor 7 and the second N-channel MOS transistor 8 is increased in an allowable range, the response of the configuration of FIG. Speed up.
【0048】また、図1では付加するPチャネル型MO
SトランジスタもNチャネル型MOSトランジスタも1
個であるものとしたが、当然複数個であってもよく各々
の数が異なっても差し支えない。FIG. 1 shows an additional P-channel type MO.
1 for both S and N channel MOS transistors
Although the number is assumed to be plural, the number may naturally be plural and each number may be different.
【0049】図3は本発明の高速化の第二の実施の形態
であり、スリー・ステート・CMOSゲート回路を高速
化する場合を示している。図3において、1はインバー
タ、2はPチャネル型MOSトランジスタ、3はNチャ
ネル型MOSトランジスタ、4は遅延インバータ、5は
出力反転の論理積回路、6は出力反転の論理和回路、7
は第二のPチャネル型MOSトランジスタ、8は第二の
Nチャネル型MOSトランジスタ、9は三入力の出力反
転の論理積回路、10は三入力の出力反転の論理和回
路、14は図3の構成におけるデータ出力端子から後段
を見た時の浮遊容量である。FIG. 3 shows a second embodiment of the high speed operation of the present invention, in which the speed of a three-state CMOS gate circuit is increased. In FIG. 3, 1 is an inverter, 2 is a P-channel MOS transistor, 3 is an N-channel MOS transistor, 4 is a delay inverter, 5 is an AND circuit of output inversion, 6 is an OR circuit of output inversion, and 7
3 is a second P-channel MOS transistor, 8 is a second N-channel MOS transistor, 9 is a logical AND circuit of three-input output inversion, 10 is a logical OR circuit of three-input output inversion, and 14 is a circuit of FIG. This is the stray capacitance when the subsequent stage is viewed from the data output terminal in the configuration.
【0050】図3の構成は、図16の構成に該遅延イン
バータ4、該第二のPチャネル型MOSトランジスタ
7、該第二のNチャネル型MOSトランジスタ8、該三
入力の出力反転の論理積回路9、該三入力の出力反転の
論理和回路10を付加して高速化を図るものである。The configuration of FIG. 3 differs from the configuration of FIG. 16 in that the logical product of the delay inverter 4, the second P-channel MOS transistor 7, the second N-channel MOS transistor 8, and the inverted output of the three inputs. The circuit 9 and the OR circuit 10 for inverting the output of the three inputs are added to increase the speed.
【0051】図4は図3の構成の動作を説明する図で制
御信号が0の場合について図示しておりその動作は次の
ようになる。制御信号が0であるから該インバータ1は
常に1を出力している。従ってデータ入力と該インバー
タ1を入力されている該論理積回路5と該論理和回路6
の出力はデータ入力を反転したものになっている。FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the configuration shown in FIG. 3 and shows the case where the control signal is 0. The operation is as follows. Since the control signal is 0, the inverter 1 always outputs 1. Therefore, the logical product circuit 5 and the logical sum circuit 6 to which the data input and the inverter 1 are input are provided.
Is an inverted version of the data input.
【0052】一方、該遅延インバータ4はデータ入力を
該遅延インバータ4の遅延量だけ遅延、反転させて出力
している。従って、データ入力と該インバータ1の出力
と該遅延インバータ4の出力を供給される該三入力の出
力反転の論理積回路9(図4では3NANDと略記して
いる)の出力は、データ入力の立ち上がりから該遅延イ
ンバータ4の出力の立ち下がりまでの一定期間0にな
る。該三入力の出力反転の論理積回路9の出力は該第二
のPチャネル型MOSトランジスタ7のゲートに供給さ
れているので、該第二のPチャネル型MOSトランジス
タ7は該三入力の出力反転の論理積回路9の出力が0の
該一定期間だけオンになる。この時、該Pチャネル型M
OSトランジスタ2のゲートにはやはり0が供給されて
いるので、該Pチャネル型MOSトランジスタ2と該第
二のPチャネル型MOSトランジスタ7は該三入力の出
力反転の論理積回路9の出力が0の一定期間だけ同時に
オンになる。このため浮遊容量14側から見たインピー
ダンスが低下して、図3の構成のデータ出力の立ち上が
りの応答は図16に比較して高速化される。On the other hand, the delay inverter 4 outputs the data input after delaying and inverting the data input by the delay amount of the delay inverter 4. Therefore, the output of the AND circuit 9 (abbreviated as 3NAND in FIG. 4) of the three-input output inversion supplied with the data input, the output of the inverter 1 and the output of the delay inverter 4 is the data input. It becomes 0 for a certain period from the rising to the falling of the output of the delay inverter 4. Since the output of the AND circuit 9 for inverting the output of the three inputs is supplied to the gate of the second P-channel MOS transistor 7, the output of the second P-channel MOS transistor 7 is inverted. Of the AND circuit 9 is turned on for the certain period of time of 0. At this time, the P-channel type M
Since 0 is also supplied to the gate of the OS transistor 2, the P-channel MOS transistor 2 and the second P-channel MOS transistor 7 output 0 from the three-input inverted AND circuit 9. For a certain period of time. As a result, the impedance seen from the floating capacitor 14 side decreases, and the response of the rising edge of the data output of the configuration of FIG. 3 is faster than that of FIG.
【0053】同様に、データ入力と該インバータ1の出
力と該遅延インバータ4の出力を供給される該三入力の
出力反転の論理和回路10(図4では3NORと略記し
ている)の出力は、データ入力の立ち下がりから該遅延
インバータ4の出力の立ち上がりまでの一定期間だけ1
になる。該三入力の出力反転の論理和回路10の出力は
該第二のNチャネル型MOSトランジスタ8のゲートに
供給されているので、該第二のNチャネル型MOSトラ
ンジスタ8は該三入力の出力反転の論理和回路10の出
力が1の一定期間だけオンになる。この時、該Nチャネ
ル型MOSトランジスタ3のゲートにはやはり1が供給
されているので、該Nチャネル型MOSトランジスタ3
と該第二のNチャネル型MOSトランジスタ8は該三入
力の出力反転の論理和回路10の出力が1の一定期間だ
け同時にオンになる。このため浮遊容量14側から見た
インピーダンスが低下して、図3の構成のデータ出力の
立ち下がりの応答は図16に比較して高速化される。Similarly, the output of the three-input inverted OR circuit 10 (abbreviated as 3NOR in FIG. 4) supplied with the data input, the output of the inverter 1 and the output of the delay inverter 4 is , For a fixed period from the falling edge of the data input to the rising edge of the output of the delay inverter 4.
become. Since the output of the OR circuit 10 of the three-input output inversion is supplied to the gate of the second N-channel MOS transistor 8, the second N-channel MOS transistor 8 performs the three-input output inversion. Of the OR circuit 10 is turned on only for a certain period of time. At this time, since 1 is also supplied to the gate of the N-channel MOS transistor 3, the N-channel MOS transistor 3
And the second N-channel type MOS transistor 8 are simultaneously turned on for a certain period of time when the output of the OR circuit 10 for inverting the output of the three inputs is 1. As a result, the impedance seen from the floating capacitor 14 side is reduced, and the response of the falling edge of the data output of the configuration of FIG. 3 is faster than that of FIG.
【0054】図5は本発明の高速化の第三の実施の形態
で、図3と同様にスリー・ステート・CMOSゲート回
路を高速化する場合を示している。図5において1はイ
ンバータ、2はPチャネル型MOSトランジスタ、3は
Nチャネル型MOSトランジスタ、5は出力反転の論理
積回路、6は出力反転の論理和回路、7は第二のPチャ
ネル型MOSトランジスタ、8は第二のNチャネル型M
OSトランジスタ、11は遅延ノン・インバータ、12
は論理和回路、13は論理積回路、14は図5の構成に
おいて後段を見た時の浮遊容量である。FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention, in which the speed of a three-state CMOS gate circuit is increased as in FIG. In FIG. 5, 1 is an inverter, 2 is a P-channel MOS transistor, 3 is an N-channel MOS transistor, 5 is an output inversion AND circuit, 6 is an output inversion OR circuit, and 7 is a second P-channel MOS transistor. The transistor 8 is a second N-channel type M
OS transistor, 11 is a delay non-inverter, 12
Is a logical sum circuit, 13 is a logical product circuit, and 14 is a stray capacitance when the latter stage is viewed in the configuration of FIG.
【0055】図5の構成は図16の構成に該遅延ノン・
インバータ11、該第二のPチャネル型MOSトランジ
スタ7、該第二のNチャネル型MOSトランジスタ8、
該論理積回路13、該論理和回路12を付加して高速化
を図るものである。The configuration of FIG. 5 is different from the configuration of FIG.
An inverter 11, the second P-channel MOS transistor 7, the second N-channel MOS transistor 8,
The logical product circuit 13 and the logical sum circuit 12 are added to increase the speed.
【0056】図6は図5の構成の動作を説明する図で、
制御信号が0の場合について図示しておりその動作は次
のようになる。制御信号が0であるから該インバータ1
は常に1を出力している。従って該論理積回路5の出力
はデータ入力を反転したものになる。また、該論理和回
路6には制御信号がそのまま供給されているので、該論
理和回路6の出力もまたデータ入力を反転したものにな
る。FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the configuration of FIG.
The case where the control signal is 0 is shown and the operation is as follows. Since the control signal is 0, the inverter 1
Always outputs 1. Therefore, the output of the AND circuit 5 is obtained by inverting the data input. Also, since the control signal is supplied to the OR circuit 6 as it is, the output of the OR circuit 6 is also the inverted data input.
【0057】従って、該遅延ノン・インバータ11の出
力と該論理積回路5の出力を供給されている該論理和回
路12は、データ入力の立ち上がりから該遅延ノン・イ
ンバータ11の出力の立ち上がりまでの一定期間だけ0
を出力する。該論理和回路12の出力は該第二のPチャ
ネル型MOSトランジスタ7のゲートに供給されている
ので、該第二のPチャネル型MOSトランジスタ7はこ
の一定期間だけオンになる。この時該Pチャネル型MO
Sトランジスタ2もオンであるので、該Pチャネル型M
OSトランジスタ2と該第二のPチャネル型MOSトラ
ンジスタ7は、データ入力の立ち上がりから該遅延ノン
・インバータ11の出力の立ち上がりのでの一定期間だ
け同時にオンになる。このため、該浮遊容量14側から
見たインピーダンスが低下して、データ出力の立ち上が
り時の時定数が減少する。Accordingly, the OR circuit 12, which is supplied with the output of the delay non-inverter 11 and the output of the AND circuit 5, operates from the rise of the data input to the rise of the output of the delay non-inverter 11. 0 only for a certain period
Is output. Since the output of the OR circuit 12 is supplied to the gate of the second P-channel MOS transistor 7, the second P-channel MOS transistor 7 is turned on only during this fixed period. At this time, the P-channel type MO
Since the S transistor 2 is also on, the P-channel type M
The OS transistor 2 and the second P-channel MOS transistor 7 are simultaneously turned on for a certain period from the rise of the data input to the rise of the output of the delay non-inverter 11. For this reason, the impedance seen from the floating capacitor 14 side decreases, and the time constant at the time of rising of the data output decreases.
【0058】同様に、該遅延ノン・インバータ11の出
力と該出力反転の論理和回路6の出力を供給されている
該論理積回路13は、データ入力の立ち下がりから該遅
延ノン・インバータ11の出力の立ち下がりまでの一定
期間だけ1を出力する。該論理積回路13の出力は該第
二のNチャネル型MOSトランジスタ8のゲートに供給
されているので、該第二のNチャネル型MOSトランジ
スタ8はこの期間だけオンになる。この時、該Nチャネ
ル型MOSトランジスタ3もオンであるので、該Nチャ
ネル型MOSトランジスタ3と該第二のNチャネル型M
OSトランジスタ8は、データ入力の立ち下がりから該
遅延ノン・インバータ11の出力の立ち下がりまでの一
定期間だけ同時にオンになる。このため該浮遊容量14
側から見たインピーダンスが低下してデータ出力の立ち
下がり時の時定数が減少する。Similarly, the AND circuit 13 which is supplied with the output of the delay non-inverter 11 and the output of the OR circuit 6 of the output inversion outputs the output of the delay non-inverter 11 from the falling edge of the data input. 1 is output only for a certain period until the output falls. Since the output of the AND circuit 13 is supplied to the gate of the second N-channel MOS transistor 8, the second N-channel MOS transistor 8 is turned on only during this period. At this time, since the N-channel MOS transistor 3 is also on, the N-channel MOS transistor 3 and the second N-channel MOS transistor 3 are turned on.
The OS transistor 8 is simultaneously turned on for a certain period from the fall of the data input to the fall of the output of the delay non-inverter 11. Therefore, the stray capacitance 14
The impedance seen from the side decreases, and the time constant at the time of falling of the data output decreases.
【0059】上記のように、図5の構成の応答は図16
の構成に対して高速化される。ところで、図5の構成は
図3の構成に対して変形を加えたものである。従ってス
リー・ステート・CMOSゲート回路の高速化について
高速化の手段は単一ではないことが分かる。As described above, the response of the configuration of FIG.
Speedup for the configuration of The configuration of FIG. 5 is obtained by modifying the configuration of FIG. Therefore, it can be understood that there is not a single means for increasing the speed of the three-state CMOS gate circuit.
【0060】即ち、図5の構成も図3と同様に、Pチャ
ネル型MOSトランジスタとNチャネル型MOSトラン
ジスタのドレイン同士を接続した構成を有するスリー・
ステート・CMOSゲート回路において、新たに第二の
Pチャネル型MOSトランジスタと第二のNチャネル型
MOSトランジスタを付加し、データ出力の立ち下がり
時だけ該第二のNチャネル型MOSトランジスタをオン
にし、データ出力の立ち上がり時だけ該Pチャネル型M
OSトランジスタをオンにするように構成して、消費電
力増加を抑圧しつつCMOSゲート回路の高速化を果た
している。That is, similarly to FIG. 3, the configuration of FIG. 5 has a configuration in which the drains of the P-channel MOS transistor and the N-channel MOS transistor are connected to each other.
In the state CMOS gate circuit, a second P-channel MOS transistor and a second N-channel MOS transistor are newly added, and the second N-channel MOS transistor is turned on only when the data output falls, Only when the data output rises, the P-channel type M
The configuration is such that the OS transistor is turned on, thereby increasing the speed of the CMOS gate circuit while suppressing an increase in power consumption.
【0061】次に、図7は本発明の貫通電流阻止の第一
の実施の形態である。2はPチャネル型MOSトランジ
スタ、3はNチャネル型MOSトランジスタ、11は遅
延ノンインバータ、5は出力反転の論理積回路、6は出
力反転の論理和回路である。また14はデータ出力端か
ら後段を見たときの浮遊容量を示す。FIG. 7 shows a first embodiment of the through current blocking according to the present invention. 2 is a P-channel type MOS transistor, 3 is an N-channel type MOS transistor, 11 is a delay non-inverter, 5 is an output inversion logical product circuit, and 6 is an output inversion logical sum circuit. Numeral 14 indicates a stray capacitance when the latter stage is viewed from the data output terminal.
【0062】図8は図7の構成の動作を説明する図であ
り、その動作は次のようになる。データ入力が1に立ち
上がると、まず該データ入力と該遅延ノンインバータ1
1で遅延した該データ入力との論理和がこの時点で1で
あるから、出力反転の論理和回路6の出力(NORの出
力と略記している)は0となる。これによりNチャネル
型MOSトランジスタ3がオフとなる。一方、該遅延ノ
ンインバータ11の出力と該データ入力との論理積によ
り、該遅延ノンインバータ11の遅延時間に対応した時
点で出力反転の論理積回路5の出力(NANDの出力と
略記している)が0になる。これによりPチャネル型M
OSトランジスタ2がオンとなって該ゲート回路の出力
が該データ入力に対応して1となる。FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the configuration of FIG. 7, and the operation is as follows. When the data input rises to 1, the data input and the delay non-inverter 1
Since the logical sum with the data input delayed by 1 is 1 at this point, the output of the inverted OR circuit 6 (abbreviated as NOR output) becomes 0. Thereby, the N-channel MOS transistor 3 is turned off. On the other hand, the logical product of the output of the delay non-inverter 11 and the data input indicates the output of the output inversion logical product circuit 5 at the time corresponding to the delay time of the delay non-inverter 11 (abbreviated as NAND output). ) Becomes 0. Thereby, the P channel type M
The OS transistor 2 is turned on, and the output of the gate circuit becomes 1 corresponding to the data input.
【0063】次に、データ入力が0になると該論理積回
路5の出力(NANDの出力)が直ちに1となり、該P
チャネル型MOSトランジスタ2がオフになる。他方、
データ入力が0になると該遅延ノンインバータ11の遅
延時間に対応した時点で出力反転の論理和回路6の出力
(NORの出力)が1になる。これにより該Nチャネル
型MOSトランジスタ3がオンとなって該ゲート回路の
出力が該データ入力に対応して0となる。Next, when the data input becomes 0, the output of the AND circuit 5 (the output of the NAND circuit) immediately becomes 1, and
The channel type MOS transistor 2 is turned off. On the other hand,
When the data input becomes 0, the output of the output OR circuit 6 (the output of the NOR circuit) becomes 1 at the time corresponding to the delay time of the delay non-inverter 11. As a result, the N-channel MOS transistor 3 is turned on, and the output of the gate circuit becomes 0 corresponding to the data input.
【0064】以上の動作は以下の順になっている。図8
に示す期間B、Cに対応して順に、データ入力の立ち上
がり時には、まず該Nチャネル型MOSトランジスタ3
がオフとなり(期間B)、次に該遅延ノンインバータ1
1の遅延に対応して該Pチャネル型MOSトランジスタ
2がオンとなる(期間C)。The above operation is in the following order. FIG.
When the data input rises in order in correspondence with periods B and C shown in FIG.
Is turned off (period B), and then the delay non-inverter 1
The P-channel MOS transistor 2 is turned on in response to the delay of 1 (period C).
【0065】データ入力の立ち下がり時には図8に示す
期間D、Aに対応して順に、まず該Pチャネル型MOS
トランジスタ2がオフになり(期間D)、次に該遅延に
対応して該Nチャネル型MOSトランジスタ3がオンと
なる(期間A)。At the time of falling of the data input, the P-channel MOS is first turned on in order corresponding to the periods D and A shown in FIG.
The transistor 2 is turned off (period D), and the N-channel MOS transistor 3 is turned on in response to the delay (period A).
【0066】即ち、該遅延ノンインバータ11の遅延時
間を基にしたデータ入力の変化期間に、該Pチャネル型
MOSトランジスタ2および該Nチャネル型MOSトラ
ンジスタ3の双方をオフに遷移させるようにして貫通電
流を阻止している。That is, during the change period of the data input based on the delay time of the delay non-inverter 11, both the P-channel MOS transistor 2 and the N-channel MOS transistor 3 are turned off so as to pass through. Blocking current.
【0067】図9は本発明の貫通電流阻止の第二の実施
の形態であり、図16のスリー・ステート・CMOSゲ
ート回路の貫通電流阻止を行う場合を示している。1は
インバータ、2はPチャネル型MOSトランジスタ、3
はNチャネル型MOSトランジスタ、11は遅延ノンイ
ンバータ、5は出力反転の論理積回路、6は出力反転の
論理和回路、14はデータ出力端から後段を見たときの
浮遊容量を示す。FIG. 9 shows a second embodiment of the through current blocking according to the present invention, in which the through current blocking of the three-state CMOS gate circuit of FIG. 16 is performed. 1 is an inverter, 2 is a P-channel MOS transistor, 3
Denotes an N-channel type MOS transistor, 11 denotes a delay non-inverter, 5 denotes an output inversion AND circuit, 6 denotes an output inversion OR circuit, and 14 denotes a stray capacitance when a subsequent stage is viewed from the data output terminal.
【0068】図10は図9の構成の動作を説明する図で
制御信号が0の場合について図示しており、その動作は
図8の場合と同様に次のようになる。制御信号が0であ
るから該インバータ1は常に1を出力し、該論理積回路
5の出力はデータ入力を反転したものになる。また、該
論理和回路6にも制御信号が供給され、制御信号が0で
あるから該論理和回路6の出力もデータ入力を反転した
ものになる。FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the configuration of FIG. 9 and illustrates the case where the control signal is 0. The operation is as follows, as in the case of FIG. Since the control signal is 0, the inverter 1 always outputs 1, and the output of the AND circuit 5 is obtained by inverting the data input. The control signal is also supplied to the OR circuit 6, and since the control signal is 0, the output of the OR circuit 6 is also the inverted data input.
【0069】データ入力が1に立ち上がると該データ入
力と該遅延ノンインバータ11で遅延した該データ入力
との論理和が1であるから、出力反転の論理和回路6の
出力(3NORの出力と略記している)は0となる。こ
れによりNチャネル型MOSトランジスタ3がオフとな
る。一方、該遅延ノンインバータ11の出力と該データ
入力との論理積により、該遅延ノンインバータ11の遅
延時間に対応した時点で出力反転の論理積回路5の出力
(3NANDの出力と略記している)が0になる。これ
によりPチャネル型MOSトランジスタ2がオンとなっ
て該ゲート回路の出力が該データ入力に対応して1とな
る。When the data input rises to 1, the logical sum of the data input and the data input delayed by the delay non-inverter 11 is 1, so that the output of the output OR circuit 6 (the output of 3NOR) is obtained. Is 0). Thereby, the N-channel MOS transistor 3 is turned off. On the other hand, the logical product of the output of the delay non-inverter 11 and the data input indicates the output of the AND circuit 5 whose output is inverted at the time corresponding to the delay time of the delay non-inverter 11 (abbreviated as the output of 3NAND). ) Becomes 0. As a result, the P-channel MOS transistor 2 is turned on, and the output of the gate circuit becomes 1 corresponding to the data input.
【0070】次に、データ入力が0になると該論理積回
路5の出力(3NANDの出力)が直ちに1となり、該
Pチャネル型MOSトランジスタ2がオフになる。他
方、データ入力が0になると該遅延ノンインバータ11
の遅延時間に対応した時点で出力反転の論理和回路6の
出力(3NORの出力)が1になる。これにより該Nチ
ャネル型MOSトランジスタ3がオンとなって該ゲート
回路の出力が該データ入力に対応して0となる。Next, when the data input becomes 0, the output of the AND circuit 5 (the output of 3NAND) immediately becomes 1, and the P-channel MOS transistor 2 is turned off. On the other hand, when the data input becomes 0, the delay non-inverter 11
At the time corresponding to the delay time of (1), the output of the output OR circuit 6 (the output of 3NOR) becomes 1. As a result, the N-channel MOS transistor 3 is turned on, and the output of the gate circuit becomes 0 corresponding to the data input.
【0071】以上の動作は以下の順になっている。図1
0に示す期間B、Cに対応して順に、データ入力の立ち
上がり時には、まず該Nチャネル型MOSトランジスタ
3がオフとなり(期間B)、次に該遅延ノンインバータ
11の遅延に対応して該Pチャネル型MOSトランジス
タ2がオンとなる(期間C)。The above operation is in the following order. FIG.
0, the N-channel MOS transistor 3 is turned off (period B) at the time of rising of the data input in order in response to the periods B and C shown in FIG. The channel type MOS transistor 2 is turned on (period C).
【0072】データ入力の立ち下がり時には図10の期
間D、Aに対応して順に、まず該Pチャネル型MOSト
ランジスタ2がオフになり(期間D)、次に該遅延に対
応して該Nチャネル型MOSトランジスタ3がオンとな
る(期間A)。When the data input falls, the P-channel MOS transistor 2 is turned off (period D) in order corresponding to periods D and A in FIG. 10, and then the N-channel MOS transistor 2 is turned off in response to the delay. The type MOS transistor 3 is turned on (period A).
【0073】即ち、該遅延ノンインバータ11の遅延時
間を基にしたデータ入力の変化期間に、該Pチャネル型
MOSトランジスタ2および該Nチャネル型MOSトラ
ンジスタ3の双方をオフに遷移させるようにして貫通電
流を阻止している。That is, during the change period of the data input based on the delay time of the delay non-inverter 11, both the P-channel type MOS transistor 2 and the N-channel type MOS transistor 3 are turned off so as to pass through. Blocking current.
【0074】次に、図11に本発明の高速化と貫通電流
阻止の並行実施の形態を示す。図11において1はイン
バータ、2はPチャネル型MOSトランジスタ、3はN
チャネル型MOSトランジスタ、4は遅延インバータ、
5は出力反転の論理積回路、6は出力反転の論理和回
路、7は第二のPチャネル型MOSトランジスタ、8は
第二のNチャネル型MOSトランジスタ、9は三入力の
出力反転の論理積回路、11は遅延ノンインバータ、1
0は三入力の出力反転の論理和回路、14は図11の構
成におけるデータ出力端子から後段を見た時の浮遊容量
である。Next, FIG. 11 shows a parallel embodiment of the present invention for increasing the speed and preventing the through current. In FIG. 11, 1 is an inverter, 2 is a P-channel MOS transistor, and 3 is N
Channel type MOS transistor, 4 is a delay inverter,
5 is an output inversion AND circuit, 6 is an output inversion OR circuit, 7 is a second P-channel MOS transistor, 8 is a second N-channel MOS transistor, and 9 is a three-input AND output inversion. Circuit, 11 is a delay non-inverter, 1
Numeral 0 denotes a logical OR circuit for inverting the output of three inputs, and numeral 14 denotes a stray capacitance when the subsequent stage is viewed from the data output terminal in the configuration of FIG.
【0075】図11の構成は、前記図3の本発明の高速
化の第二の実施の形態を基にして、更に該遅延ノンイン
バータ11を付加し、高速化並びに貫通電流阻止とを同
時に図るものである。The configuration shown in FIG. 11 is based on the second embodiment of the high-speed operation of the present invention shown in FIG. 3, and the delay non-inverter 11 is further added to simultaneously increase the operation speed and prevent the through current. Things.
【0076】図12は図11の構成の動作を説明する図
で、制御信号が0の場合について図示しているが、まず
本発明の高速化の動作を主要に説明する。まずデータ出
力の立ち上がりの場合は、データ入力が1に立ち上がる
と制御信号が0であるから該インバータ1は1を出力し
ており、データ入力と該インバータ1の出力を入力され
ている該論理積回路5と該論理和回路6の出力はデータ
入力を反転したものになっている。FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of the configuration shown in FIG. 11, and shows the case where the control signal is 0. First, the operation for speeding up the present invention will be mainly described. First, when the data output rises, the inverter 1 outputs 1 because the control signal is 0 when the data input rises to 1. The logical product of the data input and the output of the inverter 1 is input. The outputs of the circuit 5 and the OR circuit 6 are obtained by inverting the data input.
【0077】一方、該遅延インバータ4はデータ入力を
該遅延ノンインバータ11で遅延させ、更に該遅延イン
バータ4の遅延量だけ遅延、反転させて出力している。
従って、データ入力と該インバータ1の出力と該遅延イ
ンバータ4の出力を供給される該三入力の出力反転の論
理積回路9(図12では3NAND9出力と略記してい
る)の出力は、該遅延ノンインバータ11の立ち上がり
から該遅延インバータ4の出力の立ち下がりまでの一定
期間0になる。該三入力の出力反転の論理積回路9の出
力は該第二のPチャネル型MOSトランジスタ7のゲー
トに供給されているので、該第二のPチャネル型MOS
トランジスタ7は該三入力の出力反転の論理積回路9の
出力が0の該一定期間オンになる。この時、該Pチャネ
ル型MOSトランジスタ2のゲートにはやはり0が供給
されているので、該Pチャネル型MOSトランジスタ2
と該第二のPチャネル型MOSトランジスタ7は該三入
力の出力反転の論理積回路9の出力0の該一定期間(図
12に示す期間E)同時にオンになる。On the other hand, the delay inverter 4 delays the data input by the delay non-inverter 11, and further delays and inverts the data input by the delay amount of the delay inverter 4 and outputs the delayed data.
Accordingly, the output of the AND circuit 9 (in FIG. 12, abbreviated as 3NAND9 output) of the three-input output inversion supplied with the data input, the output of the inverter 1 and the output of the delay inverter 4 is the delay signal. It becomes 0 for a certain period from the rise of the non-inverter 11 to the fall of the output of the delay inverter 4. Since the output of the AND circuit 9 for inverting the output of the three inputs is supplied to the gate of the second P-channel MOS transistor 7, the output of the second P-channel MOS transistor 7 is
The transistor 7 is turned on for the fixed period when the output of the AND circuit 9 for inverting the three inputs is zero. At this time, since 0 is also supplied to the gate of the P-channel MOS transistor 2, the P-channel MOS transistor 2
And the second P-channel type MOS transistor 7 are simultaneously turned on for a predetermined period (period E shown in FIG. 12) of the output 0 of the AND circuit 9 of the output inversion of the three inputs.
【0078】このため浮遊容量14側から見たインピー
ダンスが低下してデータ出力の立ち上がり応答が図16
に比較して高速化され、本発明の高速化が果たされる。
一方、データ出力の立ち下がりの場合は同様に、データ
入力が0に立ち下がると該遅延ノンインバータ11の出
力と該遅延インバータ4の出力を供給される該三入力の
出力反転の論理和回路10の出力(図12では3NOR
10出力と略記している)は、該遅延ノンインバータ1
1出力の立ち下がりから該遅延インバータ4の出力の立
ち上がりまでの一定期間1になる。該三入力の出力反転
の論理和回路10の出力は該第二のNチャネル型MOS
トランジスタ8のゲートに供給されているので、該第二
のNチャネル型MOSトランジスタ8は該三入力の出力
反転の論理和回路10の出力が1の該一定期間オンにな
る。この時、該Nチャネル型MOSトランジスタ3のゲ
ートにもやはり1が供給されているので、該Nチャネル
型MOSトランジスタ3と該第二のNチャネル型MOS
トランジスタ8とは該三入力の出力反転の論理和回路1
0の出力が1の該一定期間(図12に示す期間F)同時
にオンになる。このため浮遊容量14側から見たインピ
ーダンスが低下して、データ出力の立ち下がりの応答は
図16に比較して高速化され、本発明の高速化が果たさ
れる。As a result, the impedance seen from the side of the stray capacitance 14 decreases, and the rising response of the data output is reduced as shown in FIG.
And the speeding up of the present invention is achieved.
On the other hand, in the case of the falling of the data output, similarly, when the data input falls to 0, the output of the delay non-inverter 11 and the output of the delay inverter 4 are supplied with the inverted OR circuit 10 of the three inputs. Output (3 NOR in FIG. 12)
10 output) is the delay non-inverter 1
It becomes 1 for a certain period from the fall of one output to the rise of the output of the delay inverter 4. The output of the OR circuit 10 for inverting the output of the three inputs is the second N-channel type MOS.
Since the second N-channel MOS transistor 8 is supplied to the gate of the transistor 8, the output of the OR circuit 10 of the three-input output inversion is ON for the certain period of time. At this time, since 1 is also supplied to the gate of the N-channel MOS transistor 3, the N-channel MOS transistor 3 and the second N-channel MOS transistor 3
The transistor 8 is a logical OR circuit 1 for inverting the output of the three inputs.
The output of 0 is turned on at the same time as the constant period of 1 (period F shown in FIG. 12). Therefore, the impedance seen from the floating capacitor 14 side is reduced, and the response of the falling edge of the data output is speeded up as compared with FIG. 16, and the speeding up of the present invention is achieved.
【0079】次に図12により、図11の該Pチャネル
型MOSトランジスタ2と該Nチャネル型MOSトラン
ジスタ3とで構成されるインバータゲートにおける、本
発明の貫通電流の阻止作用について主要に説明する。Referring to FIG. 12, the function of preventing the through current of the present invention in the inverter gate composed of P-channel MOS transistor 2 and N-channel MOS transistor 3 in FIG. 11 will be mainly described.
【0080】データ入力が1に立ち上がると該データ入
力と該遅延ノンインバータ11で遅延した該データ入力
との論理和が1であるから、出力反転の論理和回路6の
出力(3NOR出力と略記している)は0となる。これ
によりNチャネル型MOSトランジスタ3がオフとな
る。一方、該遅延ノンインバータ11の出力と該データ
入力との論理積により、該遅延ノンインバータ11の遅
延時間に対応した時点で出力反転の論理積回路5の出力
(3NAND出力と略記している)が0になる。これに
よりPチャネル型MOSトランジスタ2がオンとなって
該ゲート回路の出力が該データ入力に対応して1とな
る。When the data input rises to 1, the logical sum of the data input and the data input delayed by the delay non-inverter 11 is 1, so the output of the inverted OR circuit 6 (abbreviated as 3NOR output). Is 0. Thereby, the N-channel MOS transistor 3 is turned off. On the other hand, the logical product of the output of the delay non-inverter 11 and the data input indicates the output of the AND circuit 5 whose output is inverted at the time corresponding to the delay time of the delay non-inverter 11 (abbreviated as 3NAND output). Becomes 0. As a result, the P-channel MOS transistor 2 is turned on, and the output of the gate circuit becomes 1 corresponding to the data input.
【0081】次に、データ入力が0になると該論理積回
路5の出力(3NAND出力)が直ちに1となり、該P
チャネル型MOSトランジスタ2がオフになる。他方、
データ入力が0になると該遅延ノンインバータ11の遅
延時間に対応した時点で出力反転の論理和回路6の出力
(3NOR出力)が1になる。これにより該Nチャネル
型MOSトランジスタ3がオンとなって該ゲート回路の
出力が該データ入力に対応して0となる。Next, when the data input becomes 0, the output (3 NAND output) of the AND circuit 5 becomes 1 immediately,
The channel type MOS transistor 2 is turned off. On the other hand,
When the data input becomes 0, the output (3NOR output) of the output inversion OR circuit 6 becomes 1 at the time corresponding to the delay time of the delay non-inverter 11. As a result, the N-channel MOS transistor 3 is turned on, and the output of the gate circuit becomes 0 corresponding to the data input.
【0082】以上の動作は以下の順になっている。図1
2に示す期間B、Cに対応して順にデータ入力の立ち上
がり時にまず該Nチャネル型MOSトランジスタ3がオ
フとなり(期間B)、次に該遅延ノンインバータ11の
遅延に対応して該Pチャネル型MOSトランジスタ2が
オンとなる(期間C)。The above operation is in the following order. FIG.
In response to periods B and C shown in FIG. 2, the N-channel MOS transistor 3 is first turned off at the time of rising of data input (period B), and then the P-channel MOS transistor 3 is responded to the delay of the delay non-inverter 11. The MOS transistor 2 is turned on (period C).
【0083】データ入力の立ち下がり時には図10に示
す期間D、Aに対応して順にまず該Pチャネル型MOS
トランジスタ2がオフになり(期間D)、次に該遅延に
対応して該Nチャネル型MOSトランジスタ3がオンと
なる(期間A)。At the time of falling of the data input, the P-channel type MOS transistor is first turned on in order corresponding to the periods D and A shown in FIG.
The transistor 2 is turned off (period D), and the N-channel MOS transistor 3 is turned on in response to the delay (period A).
【0084】即ち、該遅延ノンインバータ11の遅延時
間を基にしたデータ入力の変化期間に、該Pチャネル型
MOSトランジスタ2および該Nチャネル型MOSトラ
ンジスタ3の双方をオフに遷移させるようにして貫通電
流を阻止している。That is, during the change period of the data input based on the delay time of the delay non-inverter 11, both the P-channel type MOS transistor 2 and the N-channel type MOS transistor 3 are turned off so as to pass through. Blocking current.
【0085】以上、図11においては前記図3の本発明
の高速化の第二の実施の形態と、前記図9の本発明の貫
通電流阻止の第二の実施の形態とを並行して実施する場
合を示したが、上記例の如く本発明の高速化と貫通電流
阻止の実施の形態とは独立にまたは並行して実施するこ
とが出来、かつ実施に伴って各々の効果を独立にまたは
並行して発揮出来ることが明らかである。As described above, in FIG. 11, the second embodiment of the speed-up of the present invention shown in FIG. 3 and the second embodiment of the through current blocking of the present invention shown in FIG. 9 are implemented in parallel. However, as shown in the above example, the speed-up and the through current blocking embodiments of the present invention can be implemented independently or in parallel, and each effect can be achieved independently or in conjunction with the implementation. It is clear that they can be performed in parallel.
【0086】[0086]
【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、通常
のCMOSゲート回路の製造プロセスを変更することな
く消費電力の増加を抑圧しながら容量性負荷依存性を低
減し、かつ、貫通電流を阻止したCMOSゲート回路を
提供することが出来るから、構成装置の高速化と安定化
に顕著な効果を奏する。As described above in detail, according to the present invention, it is possible to reduce the dependency on the capacitive load while suppressing the increase in power consumption without changing the manufacturing process of a normal CMOS gate circuit, and to reduce the through current. Therefore, it is possible to provide a CMOS gate circuit in which the above-mentioned problems are prevented, so that a remarkable effect is attained for speeding up and stabilizing the constituent devices.
【図1】本発明の高速化の第一の実施の形態である。FIG. 1 shows a first embodiment of a high-speed operation according to the present invention.
【図2】図1の構成の動作を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of the configuration of FIG.
【図3】本発明の高速化の第二の実施の形態である。FIG. 3 is a second embodiment of the speed-up of the present invention.
【図4】図3の構成の動作を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the configuration of FIG. 3;
【図5】本発明の高速化の第三の実施の形態である。FIG. 5 is a third embodiment of the speed-up of the present invention.
【図6】図5の構成の動作を説明する図である。6 is a diagram for explaining the operation of the configuration of FIG. 5;
【図7】本発明の貫通電流阻止の第一の実施の形態であ
る。FIG. 7 is a first embodiment of the through current blocking of the present invention.
【図8】図7の構成の動作を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating the operation of the configuration of FIG. 7;
【図9】本発明の貫通電流阻止の第二の実施の形態であ
る。FIG. 9 shows a second embodiment of the through current blocking according to the present invention.
【図10】図9の構成の動作を説明する図である。。FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the configuration of FIG. 9; .
【図11】本発明の高速化と貫通電流阻止の並行実施の
形態である。FIG. 11 is a parallel embodiment of speeding-up and blocking of a through current according to the present invention.
【図12】図11の構成の動作を説明する図である。FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of the configuration of FIG. 11;
【図13】従来のCMOSゲート回路である。FIG. 13 shows a conventional CMOS gate circuit.
【図14】図13の構成の真理値表である。FIG. 14 is a truth table of the configuration of FIG. 13;
【図15】図13の構成の動作を説明する図である。FIG. 15 is a diagram illustrating the operation of the configuration of FIG.
【図16】従来のスリー・ステート・CMOSゲート回
路である。FIG. 16 shows a conventional three-state CMOS gate circuit.
【図17】図16の構成の真理値表である。FIG. 17 is a truth table of the configuration of FIG. 16;
【図18】図16の構成の動作を説明する図である。18 is a diagram illustrating the operation of the configuration in FIG.
【図19】ゲート入力電圧と閾値電圧を説明する図であ
る。FIG. 19 is a diagram illustrating a gate input voltage and a threshold voltage.
【図20】図19における回路の動作状態表である。FIG. 20 is an operation state table of the circuit in FIG. 19;
1 インバータ 2 Pチャネル型MOSトランジスタ 3 Nチャネル型MOSトランジスタ 4 遅延インバータ 5 出力反転の論理積回路 6 出力反転の論理和回路 7 第二のPチャネル型MOSトランジスタ 8 第二のNチャネル型MOSトランジスタ 9 3入力の出力反転の論理積回路 10 3入力の出力反転の論理和回路 11 遅延ノン・インバータ 12 論理和回路 13 論理積回路 14 浮遊容量 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inverter 2 P-channel type MOS transistor 3 N-channel type MOS transistor 4 Delay inverter 5 AND circuit of output inversion 6 OR circuit of output inversion 7 Second P-channel type MOS transistor 8 Second N-channel type MOS transistor 9 AND circuit for inverting output of 3 inputs 10 OR circuit for inverting output of 3 inputs 11 Delayed non-inverter 12 OR circuit 13 AND circuit 14 Floating capacitance
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀江 昌幸 神奈川県横浜市港北区新横浜2丁目3番9 号 富士通ディジタル・テクノロジ株式会 社内 (72)発明者 諏訪 進 神奈川県横浜市港北区新横浜2丁目3番9 号 富士通ディジタル・テクノロジ株式会 社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masayuki Horie 2-3-9 Shin-Yokohama, Kohoku-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture In-house Fujitsu Digital Technology Co., Ltd. (72) Susumu Suwa, 2-chome Shin-Yokohama, Kohoku-ku, Yokohama, Kanagawa No.3-9 Fujitsu Digital Technology Stock Company In-house
Claims (5)
と第一のNチャネル型MOSトランジスタのドレイン同
士を接続した構成を有するCMOSゲート回路におい
て、 第二のPチャネル型MOSトランジスタと第二のNチャ
ネル型MOSトランジスタを付加し、該第二のPチャネ
ル型MOSトランジスタと該第二のNチャネル型MOS
トランジスタのドレイン同士を接続し、該接続点を該第
一のPチャネル型MOSトランジスタと第一のNチャネ
ル型MOSトランジスタのドレイン同士の接続点に接続
し、 該第二のPチャネル型MOSトランジスタは該CMOS
ゲート回路のデータ出力の立ち上がり開始から所定の時
間オンにし、 該第二のNチャネル型MOSトランジスタは該CMOS
ゲート回路のデータ出力の立ち下がり開始から所定の時
間オンにする構成を備えることを特徴とするCMOSゲ
ート回路。1. A CMOS gate circuit having a configuration in which drains of a first P-channel MOS transistor and a first N-channel MOS transistor are connected to each other, wherein a second P-channel MOS transistor and a second N-channel MOS transistor are connected. A second P-channel MOS transistor and a second N-channel MOS transistor.
The drains of the transistors are connected to each other, and the connection point is connected to the connection point between the drains of the first P-channel MOS transistor and the first N-channel MOS transistor. The CMOS
The second N-channel MOS transistor is turned on for a predetermined time from the start of the rise of the data output of the gate circuit,
A CMOS gate circuit comprising a configuration in which the gate circuit is turned on for a predetermined time from the start of falling of the data output of the gate circuit.
一のインバータと、第一のPチャネル型MOSトランジ
スタと第一のNチャネル型MOSトランジスタのドレイ
ン同士を接続してなり、該第一のインバータの出力を受
ける第二のインバータとを備えるCMOSゲート回路に
おいて、 該データ入力を遅延させて反転する遅延インバータと、
該データ入力と該遅延インバータの出力を受ける出力反
転の論理積回路と、該データ入力と該遅延インバータの
出力を受ける出力反転の論理和回路と、 該第一のPチャネル型MOSトランジスタと第一のNチ
ャネル型MOSトランジスタのドレインの接続点にドレ
インを接続され、該出力反転の論理積回路の出力をゲー
トに受ける第二のPチャネル型MOSトランジスタと、 該第一のPチャネル型MOSトランジスタと第一のNチ
ャネル型MOSトランジスタのドレインの接続点にドレ
インを接続され、該出力反転の論理和回路の出力をゲー
トに受ける第二のNチャネル型MOSトランジスタとを
備えることを特徴とするCMOSゲート回路。A first inverter for receiving the data input and inverting and outputting the data, and a drain of the first P-channel MOS transistor and a drain of the first N-channel MOS transistor connected to each other; A second inverter receiving the output of the inverter of claim 1, a delay inverter for delaying and inverting the data input;
An output inverting AND circuit for receiving the data input and the output of the delay inverter, an output inverting OR circuit for receiving the data input and the output of the delay inverter, A second P-channel MOS transistor having a drain connected to a connection point of a drain of the N-channel MOS transistor and receiving an output of the AND circuit of the output inversion at a gate; A second N-channel MOS transistor having a drain connected to a connection point of the drain of the first N-channel MOS transistor and having a gate receiving the output of the output inversion OR circuit; circuit.
のインバータと、データ入力と該第一のインバータの出
力を受ける第一の出力反転の論理積回路と、データ入力
と制御信号を受ける第一の出力反転の論理和回路と、第
一のPチャネル型MOSトランジスタと第一のNチャネ
ル型MOSトランジスタのドレイン同士を接続してな
り、該第一の出力反転の論理積回路の出力を該第一のP
チャネル型MOSトランジスタが受け、該第一の出力反
転の論理和回路の出力を該第一のNチャネル型MOSト
ランジスタが受ける第二のインバータとを備えるゲート
回路において、 データ入力を反転、遅延させる遅延インバータと、デー
タ入力と該遅延インバータの出力と該第一のインバータ
の出力を受ける第二の出力反転の論理積回路と、データ
入力と制御信号と該遅延インバータの出力を受ける第二
の出力反転の論理和回路と、 該第一のPチャネル型MOSトランジスタと第一のNチ
ャネル型MOSトランジスタのドレイン同士の接続点に
ドレインを接続され、該第二の出力反転の論理積回路の
出力をゲートに受ける第二のPチャネル型MOSトラン
ジスタと、 該第一のPチャネル型MOSトランジスタと第一のNチ
ャネル型MOSトランジスタのドレイン同士の接続点に
ドレインを接続され、該第二の出力反転の論理和回路の
出力をゲートに受ける第二のNチャネル型MOSトラン
ジスタとを備えることを特徴とするCMOSゲート回
路。3. A first inverter for receiving and inverting and outputting a control signal, a logical product circuit of a first output inversion receiving a data input and an output of the first inverter, and a data input and a control signal. A first output inversion OR circuit, and the drains of the first P-channel MOS transistor and the first N-channel MOS transistor are connected to each other. To the first P
A second inverter receiving the channel type MOS transistor and receiving the output of the first output inversion OR circuit by the first N-channel type MOS transistor; An inverter, an AND circuit for receiving a data input, an output of the delay inverter, and an output of the first inverter, and a second output inversion receiving a data input, a control signal, and an output of the delay inverter And a drain connected to a connection point between the drains of the first P-channel MOS transistor and the first N-channel MOS transistor, and gate the output of the second output inverted AND circuit. A second P-channel MOS transistor, a first P-channel MOS transistor and a first N-channel MOS Is a drain connected to the connection point of the drains of transistors, CMOS gate circuit, characterized in that it comprises a second N-channel type MOS transistor for receiving an output of the OR circuit of the second output inversion gate.
のインバータと、データ入力と該第一のインバータの出
力を受ける出力反転の論理積回路と、データ入力と制御
信号を受ける出力反転の論理和回路と、第一のPチャネ
ル型MOSトランジスタと第一のNチャネル型MOSト
ランジスタのドレイン同士を接続してなり、該第一の出
力反転の論理積回路の出力を該第一のPチャネル型MO
Sトランジスタが受け、該第一の出力反転の論理和回路
の出力を該第一のNチャネル型MOSトランジスタが受
ける第二のインバータとを備えるCMOSゲート回路に
おいて、 データ入力を遅延させる遅延ノン・インバータと、該遅
延ノン・インバータの出力と該出力反転の論理積回路の
出力を受ける論理和回路と、該遅延ノン・インバータ出
力と該出力反転論理和回路の出力を受ける論理積回路
と、 該第一のPチャネル型MOSトランジスタと第一のNチ
ャネル型MOSトランジスタのドレイン同士の接続点に
ドレインを接続され、該論理和回路の出力をゲートに受
ける第二のPチャネル型MOSトランジスタと、 該第一のPチャネル型MOSトランジスタと第一のNチ
ャネル型MOSトランジスタのドレイン同士の接続点に
ドレインを接続され、該論理積回路の出力をゲートに受
ける第二のNチャネル型MOSトランジスタとを備える
ことを特徴とするCMOSゲート回路。4. A first inverter for receiving and inverting and outputting a control signal, an AND circuit for inverting output receiving a data input and an output of the first inverter, and an output inverting receiving a data input and a control signal. And the drains of the first P-channel MOS transistor and the first N-channel MOS transistor are connected to each other, and the output of the AND circuit of the first output inversion is connected to the first P-channel MOS transistor. Channel type MO
A non-inverter for delaying data input in a CMOS gate circuit comprising: a second inverter receiving an S transistor and receiving the output of the first output inverted OR circuit by the first N-channel MOS transistor An OR circuit receiving an output of the delay non-inverter and an output of the AND circuit of the output inversion, an AND circuit receiving the output of the delay non-inverter and the output of the output inversion OR circuit, A second P-channel MOS transistor having a drain connected to a connection point between the drains of the one P-channel MOS transistor and the first N-channel MOS transistor and receiving an output of the OR circuit at a gate; A drain is connected to a connection point between the drains of one P-channel MOS transistor and the first N-channel MOS transistor. Are continued, CMOS gate circuit, characterized in that it comprises a second N-channel type MOS transistor for receiving an output of the logical product circuit to the gate.
ートと、データ入力と該遅延ゲートの出力を受ける出力
反転の論理積回路と、データ入力と該遅延ゲートの出力
を受ける出力反転の論理和回路と、Pチャネル型MOS
トランジスタとNチャネル型MOSトランジスタのドレ
イン同士を接続してなるインバータとを備えるCMOS
ゲート回路であって、 該出力反転の論理積回路の出力を該Pチャネル型MOS
トランジスタのゲートに受け、該出力反転の論理和回路
の出力を該Nチャネル型MOSトランジスタのゲートに
受けるよう構成して、該遅延ゲートの遅延時間に対応す
る期間は該Pチャネル型MOSトランジスタと該Nチャ
ネル型MOSトランジスタの両該トランジスタを非活性
とすることを特徴とするCMOSゲート回路。5. A delay gate for delaying and outputting a data input, an AND circuit of an output inversion receiving the data input and the output of the delay gate, and a logical sum of an output inversion receiving the data input and the output of the delay gate Circuit and P-channel MOS
CMOS including transistor and inverter formed by connecting drains of N-channel MOS transistors
A gate circuit, wherein the output of the AND circuit of the output inversion is a P-channel MOS
The output of the OR circuit of the output inversion is received at the gate of the N-channel MOS transistor, and the period corresponding to the delay time of the delay gate is the same as that of the P-channel MOS transistor. A CMOS gate circuit wherein both of the N-channel MOS transistors are deactivated.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10145846A JPH11243332A (en) | 1997-12-24 | 1998-05-27 | Cmos gate circuit |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35462097 | 1997-12-24 | ||
JP9-354620 | 1997-12-24 | ||
JP10145846A JPH11243332A (en) | 1997-12-24 | 1998-05-27 | Cmos gate circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11243332A true JPH11243332A (en) | 1999-09-07 |
Family
ID=26476864
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10145846A Withdrawn JPH11243332A (en) | 1997-12-24 | 1998-05-27 | Cmos gate circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11243332A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012060764A (en) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Seiko Instruments Inc | Charge and discharge control circuit, and battery device |
JP2017028370A (en) * | 2015-07-16 | 2017-02-02 | ローム株式会社 | Driver circuit and digital amplifier having the same |
-
1998
- 1998-05-27 JP JP10145846A patent/JPH11243332A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012060764A (en) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Seiko Instruments Inc | Charge and discharge control circuit, and battery device |
JP2017028370A (en) * | 2015-07-16 | 2017-02-02 | ローム株式会社 | Driver circuit and digital amplifier having the same |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050802 |