DE19905749A1 - Bereitschaftsschaltung mit verringerter Stromaufnahme - Google Patents

Bereitschaftsschaltung mit verringerter Stromaufnahme

Info

Publication number
DE19905749A1
DE19905749A1 DE19905749A DE19905749A DE19905749A1 DE 19905749 A1 DE19905749 A1 DE 19905749A1 DE 19905749 A DE19905749 A DE 19905749A DE 19905749 A DE19905749 A DE 19905749A DE 19905749 A1 DE19905749 A1 DE 19905749A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transistor
pmos
nmos transistor
nmos
circuit according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19905749A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19905749B4 (de
Inventor
Jin Hong Ahn
Joo Hiuk Son
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Conversant IP NB 868 Inc
Original Assignee
LG Semicon Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Semicon Co Ltd filed Critical LG Semicon Co Ltd
Publication of DE19905749A1 publication Critical patent/DE19905749A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19905749B4 publication Critical patent/DE19905749B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0008Arrangements for reducing power consumption
    • H03K19/0016Arrangements for reducing power consumption by using a control or a clock signal, e.g. in order to apply power supply
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/01Manufacture or treatment
    • H10D84/0107Integrating at least one component covered by H10D12/00 or H10D30/00 with at least one component covered by H10D8/00, H10D10/00 or H10D18/00, e.g. integrating IGFETs with BJTs
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/01Manufacture or treatment
    • H10D84/02Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies
    • H10D84/03Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies using Group IV technology, e.g. silicon technology or silicon-carbide [SiC] technology
    • H10D84/038Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies using Group IV technology, e.g. silicon technology or silicon-carbide [SiC] technology using silicon technology, e.g. SiGe

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)
  • Dram (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft Halbleiterbauteile, und spezieller betrifft sie eine Schaltung zum Verringern des Stroms im Be­ reitschaftszustand einer Niederspannungsschaltung.
Im allgemeinen wird die Transistorspannung abgesenkt, um die Signalübertragungsgeschwindigkeit in einer Niederspannungs­ schaltung zu verringern, was zu einer wesentlichen Zunahme des Schwellen-Leckstroms im Bereitschaftszustand führt, des­ sen Verringerung ein Schlüsselproblem bildet.
Nun werden bekannte Schaltungen zum Verringern des Stroms im Bereitschaftszustand unter Bezugnahme auf die beigefügten Fig. 1 und 2 erläutert. Bei bekannten Schaltungen zum Ver­ ringern des Stroms im Bereitschaftszustand sind, um Leck­ ströme zu verringern, wie sie durch mehrere Logikschaltungs­ einheiten fließen, PMOS- und NMOS-Transistoren, beide mit hohen Schwellenspannungen, außerhalb der Logikschaltungsein­ heiten vorhanden, um die Leckströme zu steuern, die durch die gesamte Schaltung fließen.
Fig. 1 veranschaulicht eine erste beispielhafte bekannte Schaltung zum Verringern des Stroms im Bereitschaftszustand. Diese Schaltung ist mit einer Haupt-Spannungsversorgungslei­ tung Vcc und einer Masseleitung Vss, einer Unter-Spannungs­ versorgungsleitung Vcc-L und einer Unter-Masseleitung Vss-L, einem PMOS-Transistor HPM1 zwischen der Haupt-Spannungsver­ sorgungsleitung und der Unter-Spannungsversorgungsleitung, einem NMOS-Transistor HNM1 zwischen der Haupt-Masseleitung und der Unter-Masseleitung sowie mehreren Logikschaltungen, zwischen der Unter-Spannungsversorgungsleitung und der Un­ ter-Masseleitung versehen. Jede der Logikschaltungen 11 ist mit mehreren PMOS- und NMOS-Transistoren versehen, die beide niedrige Schwellenspannungen aufweisen. Der PMOS-Transistor HPM1 zwischen der Haupt- und der Unter-Spannungsversorgungs­ leitung sowie der NMOS-Transistor HNM1 zwischen der Haupt- und der Unter-Masseleitung weisen Schwellenspannungen auf, die relativ höher als die der Transistoren in den Logik­ schaltungen 11 sind. Der NMOS-Transistor HNM1 verfügt über ein Gate, das so ausgebildet ist, daß an ihn ein aktives Signal ACT anlegbar ist, und der PMOS-Transistor HPM1 ver­ fügt über ein Gate, das so ausgebildet ist, daß an ihn ein aktives negatives Signal ACT angelegt wird.
Nun wird die Funktion dieser ersten beispielhaften bekannten Schaltung zum Verringern des Stroms im Bereitschaftszustand erläutert.
Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, sind, wenn die Schaltung aktiv ist, der PMOS-Transistor HPM1 sowie der NMOS-Transis­ tor HNM1 eingeschaltet, um die Unter-Spannungsversorgungs­ leitung Vcc-L auf eine Spannung des Pegels Vcc und die Un­ ter-Masseleitung Vss-L auf eine Spannung des Pegels Vss zu laden. Demgemäß ist die Schaltung als übliche Schaltung wirksam, bei der ein Ausgangssignal entsprechend dem System der Logikschaltung 11 geliefert wird. Wenn sich die Schal­ tung im Bereitschaftszustand befindet, sind der PMOS-Tran­ sistor HPM1 und der NMOS-Transistor HNM1 ausgeschaltet, was bewirkt, daß die Unter-Spannungsversorgungsleitung und die Unter-Masseleitung von der Haupt-Spannungsversorgungsleitung bzw. der Haupt-Masseleitung getrennt sind, um dafür zu sor­ gen, daß die Spannung auf der Unter-Spannungsversorgungs­ leitung mit der an die mehreren Logikschaltungen 11 angeleg­ ten Versorgungsspannung übereinstimmt und die Spannung an der Unter-Masseleitung mit der an die Logikschaltungen 11 angelegten Massespannung übereinstimmt. In diesem Fall nimmt der durch die Logikschaltung fließende Leckstrom zu, wenn die Versorgungsspannung höher ist, und umgekehrt. Durch Trennen der Unter-Spannungsversorgungsleitung und der Unter- Masseleitung von der Haupt-Spannungsversorgungsleitung bzw. der Haupt-Masseleitung kann die Versorgungsspannung über die Logikschaltung 11 niedriger sein, was zu einer Verringerung des Leckstroms führt.
Fig. 2 veranschaulicht eine zweite beispielhafte bekannte Schaltung zum Verringern des Stroms im Bereitschaftszustand. Diese Schaltung ist mit einer Haupt-Spannungsversorgungslei­ tung Vcc, einer Haupt-Masseleitung Vss, einer Unter-Span­ nungsversorgungsleitung Vcc-L, einer Unter-Masseleitung Vss-L, einem PMOS-Transistor HPM1 zwischen der Haupt- und der Unter-Spannungsversorgungsleitung, einem NMOS-Transistor HNM1 zwischen der Haupt- und der Unter-Masseleitung, einem ersten Logikschaltungsteil 21 zwischen der Haupt-Spannungs­ versorgungsleitung und der Unter-Masseleitung sowie einem zweiten Logikschaltungsteil 21a zwischen der Unter-Span­ nungsversorgungsleitung und der Haupt-Masseleitung versehen. Es können außer der ersten und zweiten Logikschaltung 21 und 21a abhängig vom Schaltungssystem mehrere Logikschaltungen vorhanden sein. Der erste und der zweite Logikschaltungsteil 21 und 21a sind mit mehreren PMOS- und mehreren NMOS-Tran­ sistoren versehen, wobei Logikschaltungen, deren Transisto­ ren eingeschaltet sind, um vorab Bereitschaftszustände vor­ herzusagen, mit der Haupt-Spannungsversorgungsleitung und der Unter-Masseleitung verbunden sind, während Logikschal­ tungsteile, deren Transistoren ausgeschaltet sind, um vorab Bereitschaftszustände vorherzusagen, mit der Unter-Span­ nungsversorgungsleitung und der Haupt-Masseleitung verbunden sind, um dadurch Belastungen der Unter-Spannungsversorgungs­ leitung und der Unter-Masseleitung zu halbieren, wenn die zwei Logikschaltungsteile 21 und 21a arbeiten.
Jedoch bestehen bei diesen bekannten Schaltungen zum Verrin­ gern des Stroms im Bereitschaftszustand die folgenden Pro­ bleme:
  • - Erstes benötigt die Optimierung der Größen der Transisto­ ren, die die Haupt- und die Unter-Spannungsversorgungslei­ tung sowie die Haupt- und die Unter-Masseleitung verbinden, um die Zeitperiode einzustellen, die dazu erforderlich ist, vom Bereitschaftszustand in den aktiven Zustand zurückzukeh­ ren, viel Zeit.
  • - Zweitens ist das Anwenden der Schaltung auf automatische Schaltungskonstruktion schwierig, bei der die Schaltung auf von oben nach unten arbeitende Weise unter Verwendung einer Netzliste konzipiert wird, in der Schaltungsdesignformate als Texte vorhanden sind.
  • - Drittens benötigt die Schaltung viel Platz und ist kompli­ ziert.
  • - Viertens wirken die Transistoren mit hohen Schwellenspan­ nungen zwischen der Haupt- und der Unter-Spannungsversor­ gungsleitung sowie zwischen der Haupt- und der Unter-Masse­ leitung wie Kondensatoren, wenn vom Bereitschaftszustand in den aktiven Zustand zurückgekehrt wird, was bewirkt, daß die Unter-Spannungsversorgungsleitung und die Unter-Masse­ leitung lange Zeitperioden benötigen, um Spannungen wieder­ herzustellen, die mit den Spannungen auf der Haupt-Span­ nungsversorgungsleitung und der Haupt-Masseleitung identisch sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zum Verringern des Stroms im Bereitschaftszustand zu schaffen, die Leckströme minimieren kann und die Zeitperiode maximal verkürzen kann, die für die Rückkehr vom Bereitschaftszu­ stand in den aktiven Zustand erforderlich ist.
Diese Aufgabe ist durch die Schaltungen gemäß den beigefüg­ ten unabhängigen Ansprüchen 1, 6 und 10 gelöst.
Zusätzliche Vorteile, Aufgaben und andere Merkmale der Er­ findung werden teilweise in der folgenden Beschreibung dar­ gelegt, und teilweise werden sie dem Fachmann bei der Unter­ suchung des Folgenden oder beim Ausüben der Erfindung er­ kennbar. Die Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden spe­ ziell durch die Naßnahmen erzielt, wie sie in den beigefüg­ ten Ansprüchen dargelegt sind.
Die Erfindung wird aus der nachfolgenden detaillierten Be­ schreibung und den beigefügten Zeichnungen, die nur zur Ver­ anschaulichung dienen und demgemäß für die Erfindung nicht beschränkend sind, vollständiger zu verstehen sein.
Fig. 1 und 2 zeigen eine erste bzw. zweite beispielhafte be­ kannte Schaltung zum Verringern des Stroms im Bereitschafts­ zustand;
Fig. 3 und 4 zeigen jeweils eine Schaltung zum Verringern des Stroms im Bereitschaftszustand gemäß einem ersten bzw. zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 5 zeigt eine Anwendung des ersten und zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels der Erfindung bei einem NAND-Gatter;
Fig. 6 zeigt eine Schaltung zum Verringern des Stroms im Bereitschaftszustand gemäß einem dritten bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung; und
Fig. 7 und Fig. 8 veranschaulichen jeweils verschiedene Schnitte eines CMOS-Transistors zum Erläutern von Fig. 6.
In einer erfindungsgemäßen Schaltung zum Verringern des Stroms im Bereitschaftszustand ist für jede von mehreren Lo­ gikschaltungen ein Schaltbauteil (beim Ausführungsbeispiel der Erfindung ein NMOS- oder ein PMOS-Transistor) vorhanden, um Leckströme zu verringern.
Gemäß Fig. 3 enthält die Schaltung gemäß dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung einen Spannungsversorgungsan­ schluß Vcc, einen Massespannungsanschluß Vss und mehrere Logikschaltungen 31 zwischen diesen Anschlüssen. Jede der Logikschaltungen 31 enthält einen PMOS-Transistor LPM1 mit niedriger Schwellenspannung sowie einen NMOS-Transistor LNM1 mit niedriger Schwellenspannung, wobei die Source des PMOS- Transistors LPM1 mit dem Spannungsversorgungsanschluß ver­ bunden ist und die Source des NMOS-Transistors LNM1 mit dem Massespannungsanschluß verbunden ist. Zwischen dem PMOS- Transistor LPM1 und dem NMOS-Transistor LNM1 ist ein Schalt­ bauteil 33, z. B. ein NMOS-Transistor HNM1 mit hoher Schwel­ lenspannung (nachfolgend als "Auswähltransistor" bezeichnet) vorhanden, um Leckströme zu verringern. Ein Auswähltransis­ tor 33 ist für jede der mehreren Logikschaltungen vorhanden, und er wird im aktiven Betrieb eingeschaltet und im Bereit­ schaftsbetrieb ausgeschaltet.
Der Auswähltransistor kann ein NMOS-Transistor mit niedriger Schwellenspannung anstelle des NMOS-Transistors HNM1 mit ho­ her Schwellenspannung sein. In Fig. 4 ist eine Schaltung zum Verringern des Stroms im Bereitschaftszustand des NMOS-Tran­ sistors mit niedriger angelegter Spannung dargestellt. Es handelt sich um eine Schaltung gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und sie zeigt einen Aus­ wähltransistor in Form eines NMOS-Transistors mit niedriger Schwellenspannung.
Nun werden die Funktionen der oben genannten Schaltungen zum Verringern des Stroms im Bereitschaftszustand gemäß dem ers­ ten und zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung erläutert.
Gemäß den Fig. 3 und 4 wird das Gate des Auswähltransistors im aktiven Betrieb mit einem hohen Signal versorgt, und im Bereitschaftsbetrieb wird es mit einem niedrigen Signal ver­ sorgt (0 V im Fall von Fig. 3 und eine negative (-) Spannung zum Verringern des Leckstroms im Fall von Fig. 4). D. h. , daß beim Anlegen eines niedrigen Signals an das Gate des Auswähltransistors 33 im Bereitschaftszustand dieser Tran­ sistor ausgeschaltet wird, wodurch ein Leckstrompfad vom PMOS-Transistor LPM1 zum NMOS-Transistor LNM1 unterbrochen wird. Dieses Unterbrechen des Leckstrompfads kann den Schwellenstrom unterhalb der Schwelle deutlich verringern (gemäß einer Simulation beträgt die Verringerung ungefähr das 10 000fache im Vergleich zum Fall beim Stand der Tech­ nik). Außerdem ist die Zeitperiode, wie sie dazu erforder­ lich ist, den Bereitschaftszustand ausgehend vom aktiven Zu­ stand zu erreichen, im Vergleich zum Stand der Technik stark verringert, bei dem die Haupt- und Unter-Spannungsversor­ gungsleitung sowie die Haupt- und die Unter-Masseleitung vorhanden sind. So sind beim ersten und zweiten Ausführungs­ beispiel Auswähltransistoren in Logikschaltungen mit einem PMOS-Transistor LPM1 und einem NMOS-Transistor LNM1 vorhan­ den, um Leckströme zu unterbrechen, wie sie vom PMOS-Tran­ sistor LPM1 zum NMOS-Transistor LNM1 fließen können. Beim ersten und zweiten Ausführungsbeispiel sind zwar Logikschal­ tungsteile als Beispiele dargestellt, die mit Invertern aus jeweils einem PMOS- und einem NMOS-Transistor bestehen, je­ doch ist die Erfindung auf alle Logikschaltungsteile unab­ hängig von der Anzahl der PMOS- und NMOS-Transistoren in ih­ nen anwendbar. D. h., daß zu solchen Logikschaltungsteilen alle Logikschaltungen gehören, wie z. B. Inverter, NAND-Gat­ ter und NOR-Gatter.
Fig. 5 veranschaulicht eine Anwendung des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung bei einem NAND-Gatter mit einem ersten PMOS-Transistor LPM1 und einem ersten NMOS- Transistor LNM1, deren Betriebszustände durch ein erstes Eingangssignal bestimmt werden, einem zweiten PMOS-Transis­ tor LPM2 und einem zweiten NMOS-Transistor LNM2, deren Be­ triebszustände durch ein zweites Eingangssignal bestimmt werden, und einem Auswähltransistor 33 zwischen dem zweiten PMOS-Transistor LPM2 und dem zweiten NMOS-Transistor LNM2. In diesem Fall ist der Auswähltransistor 33 im aktiven Be­ trieb eingeschaltet und im Bereitschaftsbetrieb ausgeschal­ tet. Auch ist in der Logikschaltung des NAND-Gatters dieser Auswähltransistor 33 zwischen den genannten Transistoren vorhanden, um Leckströme vom zweiten PMOS-Transistor LPM2 zum zweiten NMOS-Transistor LNM2 im Bereitschaftszustand zu unterbrechen. So besteht Anwendbarkeit nicht nur bei einem NAND-Gatter, sondern bei allen Logikschaltungen, wie einem NOR-Gatter.
Gemäß Fig. 6 enthält das dritte Ausführungsbeispiel der Er­ findung mehrere Logikschaltungsteile 61-1, 61-2, 61-3, 61-4, . . ., die zwischen einem Spannungsversorgungsanschluß Vcc und einem Maßespannungsanschluß Vss vorhanden sind, wobei ein Auswähltransistor 33 nur für die ungeradzahligen Logik­ schaltungsteile 61-1, 61-3, 61-5, . . . vorhanden ist. In die­ sem Fall sind als Beispiele der Logikschaltungsteile 61-1, 61-2, 61-3, 61-4, . . . Inverter verwendet, die aus PMOS-Tran­ sistoren LPM1, LPM2, LPM3, LPM4, . . . sowie NMOS-Transistoren LNM1, LNM2, LNM3, LNM4, . . . bestehen, die jeweils niedrige Schwellenspannungen zeigen. Jeder dieser PMOS-Transistoren ist in einer n-Wanne in einem p-Halbleitersubstrat 71 (siehe Fig. 7) ausgebildet. Die n-Wanne ist vorgespannt, wenn Vcc aktiv ist. Im Bereitschaftszustand werden jedoch, wenn die Spannung der n-Wanne auf eine Spannung über Vcc (z. B. Vpp eines DRAM) erhöht wird, die Schwellenspannungen der PMOS- Transistoren LPM höher, was den Leckstrom unterhalb der Schwelle verringert. Anders gesagt, kann, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, wenn ein Auswähltransistor 33 nur für die ungeradzahligen Logikschaltungen vorhanden ist, die Schal­ tung dadurch im Bereitschaftszustand gehalten werden, daß ein Signal niedrigen Pegels an das Gate des Auswähltransis­ tors 33 angelegt wird und die Spannung an der n-Wanne an­ steigt. Durch diese Vorgehensweise kann ein Knoten 1 über den PMOS-Transistor LPM1 im ersten Logikschaltungsteil 61-1 unabhängig vom Eingangssignal an den Logikschaltungsteil auf einen hohen Zustand geladen werden. Anschließend wird der NMOS-Transistor LNM2 im zweiten Logikschaltungsteil 61-2 eingeschaltet, was es ermöglicht, daß durch den PMOS-Tran­ sistor LPM2 ein Leckstrom fließt, jedoch mit wesentlich ver­ ringerter Rate aufgrund der erhöhten Schwellenspannung des PMOS-Transistors LPM2 wegen der Spannung an der n-Wanne.
Während beim beschriebenen Ausführungsbeispiel eine n-Wanne in einem p-Substrat 71 ausgebildet ist und die Spannung der n-Wanne erhöht wird, wie es in Fig. 7 dargestellt ist, kann der Aufbau auch dergestalt sein, daß eine p-Wanne in einem n-Substrat 81 ausgebildet ist und die Spannung der p-Wanne abgesenkt wird, wie es in Fig. 8 dargestellt ist. D. h., daß die NMOS-Transistoren LNM1, LNM2, LNM3, LNM4, . . . gemäß Fig. 6 nun in einer p-Wanne ausgebildet sind, die, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, in einem n-Halbleitersubstrat 81 hergestellt wurde. Die p-Wanne ist im aktiven Zustand durch Vss vorgespannt. Wenn jedoch im Bereitschaftszustand die Spannung an der p-Wanne auf eine Spannung unter Vss (z. B. Vbb an einem DRAM) abgesenkt wird, können die Schwellenspan­ nungen der NMOS-Transistoren LNM1, LNM2, LNM3, LNM4, . . . hö­ her werden, was die Leckströme unterhalb der Schwellenspan­ nung verringert. So ist das dritte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltung zum Verringern des Stroms im Be­ reitschaftszustand mit einer n- oder einer p-Wanne bei einem Ausgangstreiber, wie einem DRAN, anwendbar, um die Verarbei­ tungsgeschwindigkeit des Treibers zu verbessern.
Die erfindungsgemäße Schaltung zum Verringern des Stroms im Bereitschaftszustand weist die folgenden Vorteile auf:
  • - Erstens kann der Leckstrom dadurch deutlich verringert werden, daß einfache Schaltbauteile in Logikschaltungen an­ gebracht werden, ohne daß eine gesonderte Unter-Spannungs­ versorgungsleitung und eine Unter-Masseleitung bereitzustel­ len sind.
  • - Zweitens kann ein Ausgangstreiber mit vorgespannter Wanne die Verarbeitungsgeschwindigkeit eines Treibers verbessern.
  • - Drittens kann die durch die Erfindung ermöglichte optimale Transistorgröße die Zeit wesentlich verkürzen, die dazu er­ forderlich ist, vom Bereitschaftszustand in den aktiven Zu­ stand zu gelangen.
  • - Viertens ist die erfindungsgemäße Schaltung zum Verringern des Stroms im Bereitschaftszustand bei einer Automatisierung des Schaltungsdesigns anwendbar.

Claims (17)

1. Schaltung zum Verringern des Stroms im Bereitschaftszu­ stand mit:
  • - einem mit einem Spannungsversorgungsanschluß (Vcc) ver­ bundenen PMOS-Transistor und
  • - einem mit einem Maßespannungsanschluß (Vss) verbundenen NMOS-Transistor;
gekennzeichnet durch
  • - ein Schaltbauteil (33) zwischen dem PMOS- und dem NMOS- Transistor, um einen Leckstrom zu unterbrechen, wie er vom PMOS- zum NMOS-Transistor fließen würde.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltbauteil (33) ein PMOS-Transistor, ein NMOS-Tran­ sistor oder ein anderes Halbleiterbauteil ist.
3. Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schwellenspannung des Schalt­ bauteils (33) entweder höher oder niedriger als die Schwel­ lenspannung des PMOS- oder des NMOS-Transistors ist.
4. Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß jeweils ein oder mehrere PMOS- Transistoren und jeweils ein oder mehrere NMOS-Transistoren vorhanden sind.
5. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltbauteil (33) mit dem NMOS-Transistor im aktiven Zustand eingeschaltet und im Bereitschaftszustand ausge­ schaltet ist.
6. Schaltung zum Verringern des Stroms im Bereitschaftszu­ stand mit:
  • - einem Spannungsversorgungsanschluß (Vcc) und einem Masse­ spannungsanschluß (Vss) sowie
  • - mehreren Logikschaltungsteilen (31, 31a, . . .), die mehrere PMOS-Transistoren und mehrere NMOS-Transistoren zwischen dem Spannungsversorgungsanschluß und dem Massespannungsan­ schluß aufweisen;
gekennzeichnet durch
  • - einen Auswähltransistor (33), der in jedem der Logikschal­ tungsteile zwischen dem PMOS-Transistor (LPM1, LPM2, . . .) und dem NMOS-Transistor (LNM1, LNM2, . . .) vorhanden ist, um im Bereitschaftszustand einen Leckstrompfad vom PMOS- zum NMOS-Transistor zu unterbrechen.
7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswähltransistor (33) ein NMOS- oder ein PMOS-Transis­ tor ist.
8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswähltransistor (33) entweder ein NMOS-Transistor mit einer Schwellenspannung unter derjenigen des NMOS-Transis­ tors (LNM1, LNM2, . . .) im Logikschaltungsteil (31, 31a, . . .) oder er ein PMOS-Transistor mit einer Schwellenspannung un­ ter der Schwellenspannung des PMOS-Transistors (LPM1, LPM2, . . .) im Logikschaltungsteil ist.
9. Schaltung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Logikschaltungsteil (31, 31a, . . .) beliebige Logikschaltungen enthält, wie Inverter, NAND-Gat­ ter und/oder ein NOR-Gatter.
10. Schaltung zum Verringern des Stroms im Bereitschaftszu­ stand mit:
  • - einem Spannungsversorgungsanschluß (Vcc) und einem Masse­ spannungsanschluß (Vss) sowie
  • - mehreren Logikschaltungsteilen (61-1, 61-2, 61-3, 61-4, . . .), die mehrere PMOS-Transistoren (LPM1, LPM2, LPM3, LPM4, und mehrere NMOS-Transistoren (LNM1, LNM2, LNM3, LNM4, . . .) zwischen dem Spannungsversorgungsanschluß und dem Mas­ sespannungsanschluß aufweisen;
gekennzeichnet durch
  • - einen Auswähltransistor (33), der zwischen dem PMOS-Tran­ sistor (LPM1, LPM3, . . .) und dem NMOS-Transistor (LNM1, LNM3, . . .) jeder der ungeraden Logikschaltungsteile der meh­ reren Logikschaltungen vorhanden ist, um den Leckstrompfad vom PMOS- zum NMOS-Transistor im Bereitschaftszustand zu un­ terbrechen.
11. Schaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Logikschaltungsteil (61-1, 61-2, 61-3, 61-4, . . .) beliebige Logikschaltungen enthält, wie Inverter, NAND-Gat­ ter und/oder ein NOR-Gatter.
12. Schaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswähltransistor (30) ein NMOS- oder ein PMOS- Transistor ist.
13. Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswähltransistor (33) eine Schwellenspannung unter der Schwellenspannung des NMOS-Transistors (LNM1, LNM2, LNM3, LNM4, . . .) und des PMOS-Transistors (LPM1, LPM2, LPM3, LPM4, . . .) im Logikschaltungsteil aufweist.
14. Schaltung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der PMOS-Transistor (LPM1, LPM2, LPM3, LPM4, . . .) im Logikschaltungsteil (61-1, 61-2, 61-3, 61-4, . . .) in einer n-Wanne ausgebildet ist.
15. Schaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der in der n-Wanne ausgebildete PMOS-Transistor (LPM1, LPM2, LPM3, LPM4, . . .) eine Relativerhöhung der Schwellen­ spannung durch eine Vorspannung an der n-Wanne im Bereit­ schaftszustand erfährt.
16. Schaltung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der NMOS-Transistor (LNM1, LNM2, LNM3, LNM4, . . .) im Logikschaltungsteil (61-1, 61-2, 61-3, 61-4, . . .) in einer p-Wanne ausgebildet ist.
17. Schaltung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der in der p-Wanne ausgebildete NMOS-Transistor (LNM1, LNM2, LNM3, LNM4, . . .) eine Relativerhöhung der Schwellen­ spannung durch eine Vorspannung an der p-Wanne im Bereit­ schaftszustand erfährt.
DE19905749A 1998-02-12 1999-02-11 Bereitschaftsschaltung mit verringerter Stromaufnahme Expired - Fee Related DE19905749B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980004191A KR100252844B1 (ko) 1998-02-12 1998-02-12 스탠바이전류 감소회로
KR4191/98 1998-02-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19905749A1 true DE19905749A1 (de) 1999-08-26
DE19905749B4 DE19905749B4 (de) 2004-04-29

Family

ID=19532939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19905749A Expired - Fee Related DE19905749B4 (de) 1998-02-12 1999-02-11 Bereitschaftsschaltung mit verringerter Stromaufnahme

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6288586B1 (de)
JP (1) JP3883319B2 (de)
KR (1) KR100252844B1 (de)
DE (1) DE19905749B4 (de)
GB (1) GB2334391B (de)
TW (1) TW415079B (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11328955A (ja) * 1998-05-14 1999-11-30 Mitsubishi Electric Corp 半導体回路装置
JP3912960B2 (ja) * 2000-06-20 2007-05-09 株式会社東芝 半導体集積回路、論理演算回路およびフリップフロップ
JP4366858B2 (ja) * 2000-09-18 2009-11-18 ソニー株式会社 Mosトランジスタ回路
JP4291295B2 (ja) * 2005-04-08 2009-07-08 エルピーダメモリ株式会社 論理回路
US20080054973A1 (en) * 2006-09-06 2008-03-06 Atmel Corporation Leakage improvement for a high-voltage latch
US7904847B2 (en) * 2008-02-18 2011-03-08 International Business Machines Corporation CMOS circuit leakage current calculator

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56111180A (en) * 1980-02-06 1981-09-02 Toshiba Corp Semiconductor device
JPS57160213A (en) * 1981-03-27 1982-10-02 Toshiba Corp Flip-flop circuit
JPS57192138A (en) * 1981-05-21 1982-11-26 Fujitsu Ltd Logical circuit providing power save function
EP0225960B1 (de) * 1985-12-07 1991-03-20 Deutsche ITT Industries GmbH CMOS-Inverterkette
JP2660056B2 (ja) * 1989-09-12 1997-10-08 三菱電機株式会社 相補型mos半導体装置
JP3126766B2 (ja) * 1990-12-07 2001-01-22 三菱電機株式会社 半導体装置およびその製造方法
US5084638A (en) * 1991-03-11 1992-01-28 Motorola, Inc. Driver circuit with controlled output drive signal characteristics
US5329175A (en) * 1992-11-13 1994-07-12 Advanced Micro Devices, Inc. Reduced noise, low power, high speed output buffer
US5592114A (en) * 1994-07-14 1997-01-07 National Science Counsil True type single-phase shift circuit
US5642061A (en) * 1995-04-17 1997-06-24 Hitachi America, Ltd. Short circuit current free dynamic logic clock timing
KR0150750B1 (ko) * 1995-05-19 1998-10-01 김주용 대기상태의 전력 소모를 감소시키기 위한 반도체 장치
DE19601370C1 (de) * 1996-01-16 1997-06-12 Siemens Ag Statische Halteglieder mit einphasigem Steuersignal
US5917355A (en) * 1997-01-16 1999-06-29 Sun Microsystems, Inc. Edge-triggered staticized dynamic flip-flop with conditional shut-off mechanism

Also Published As

Publication number Publication date
GB2334391A (en) 1999-08-18
KR19990069746A (ko) 1999-09-06
KR100252844B1 (ko) 2000-04-15
JP3883319B2 (ja) 2007-02-21
TW415079B (en) 2000-12-11
DE19905749B4 (de) 2004-04-29
US6288586B1 (en) 2001-09-11
GB9903237D0 (en) 1999-04-07
GB2334391B (en) 2000-03-29
JPH11284501A (ja) 1999-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69839067T2 (de) Regelwandlerschaltung und integrierte Halbleiterschaltung, in der diese verwendet wird
DE69229696T2 (de) Elektronische Flip-Flop-Schaltung, und diese enthaltende integrierte Schaltung
DE60307293T2 (de) Verfahren zur verringerung der stromaufnahme in einer zustandshalteschaltung, zustandshalteschaltung und elektronische einrichtung
DE69616726T2 (de) Spannungsregelumsetzer
DE69430492T2 (de) Eingangs-Buffer und bidirektionaler Buffer für Systeme mit mehreren Spannungen
DE4244555C2 (de) Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung und Verfahren zum Durchführen eines Beschleunigungstests ("burn-in")
DE102007049001A1 (de) Pegelumsetzer mit einer einzigen Spannungsquelle
DE60006162T2 (de) Hochleistungs cmos wortleitungstreiber
DE19900859B4 (de) CMOS-Schaltung geringer Leistung
DE10235425A1 (de) Ausgangsschaltung
DE4037206A1 (de) Quellspannungssteuerschaltkreis
DE4336907A1 (de) Substratpotential-Erzeugungsschaltung zum Erzeugen eines Substratpotentials mit einem niedrigen Pegel und Halbleitervorrichtung mit einer solchen Schaltung
DE69725829T2 (de) Halbleiterausgangpufferschaltung
DE60005259T2 (de) Einzelgatteroxid Tiefsetzstellerschaltkreis mit Überspannungsschutz
DE69517287T2 (de) Pegelumsetzer
DE19813707C2 (de) Spannungspegelumformschaltung
DE102019204598A1 (de) Leistungsarmer Eingangspuffer unter Verwendung eines MOS mit umgedrehtem Gate
DE19937829A1 (de) Schaltung, Verfahren und Vorrichtung zum Ausgeben, Eingeben bzw. Empfangen von Daten
DE19502116C2 (de) MOS-Schaltungsanordnung zum Schalten hoher Spannungen auf einem Halbleiterchip
DE3855431T2 (de) Zwei moden treiberschaltung
DE3826745A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum verringern des strombedarfs einer halbleiterspeichereinrichtung
DE19905749B4 (de) Bereitschaftsschaltung mit verringerter Stromaufnahme
DE69426720T2 (de) Halbleiterschaltungsanordnung mit einer Kombination von CMOS- und bipolaren Schaltungen
DE69630427T2 (de) Bus-Halteschaltung
DE69616908T2 (de) Halbleiterspeicheranordnung mit segmentierter Dekodierschaltung mit NMOS-Transistoren

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8125 Change of the main classification

Ipc: H03K 19/0948

8364 No opposition during term of opposition
R082 Change of representative

Representative=s name: TER MEER STEINMEISTER & PARTNER GBR PATENTANWA, DE

Representative=s name: TER MEER STEINMEISTER & PARTNER GBR PATENTANWAELTE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: CONVERSANT IP N.B. 868 INC., SAINT JOHN, CA

Free format text: FORMER OWNER: LG SEMICON CO., LTD., CHEONGJU, CHUNGCHEONGBUK, KR

Effective date: 20111109

Owner name: 658868 N.B. INC., CA

Free format text: FORMER OWNER: LG SEMICON CO., LTD., CHEONGJU, KR

Effective date: 20111109

R082 Change of representative

Representative=s name: ISARPATENT - PATENTANWAELTE- UND RECHTSANWAELT, DE

Effective date: 20111109

Representative=s name: ISARPATENT PATENTANWAELTE BEHNISCH, BARTH, CHA, DE

Effective date: 20111109

Representative=s name: ISARPATENT GBR PATENT- UND RECHTSANWAELTE, DE

Effective date: 20111109

Representative=s name: ISARPATENT, DE

Effective date: 20111109

Representative=s name: TER MEER STEINMEISTER & PARTNER GBR PATENTANWA, DE

Effective date: 20111109

R082 Change of representative

Representative=s name: TER MEER STEINMEISTER & PARTNER GBR PATENTANWA, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: CONVERSANT IP N.B. 868 INC., SAINT JOHN, CA

Free format text: FORMER OWNER: HYNIX SEMICONDUCTOR INC., ICHEON, KYONGGI, KR

Effective date: 20120821

Owner name: 658868 N.B. INC., CA

Free format text: FORMER OWNER: HYNIX SEMICONDUCTOR INC., ICHEON, KR

Effective date: 20120821

R082 Change of representative

Representative=s name: ISARPATENT - PATENTANWAELTE- UND RECHTSANWAELT, DE

Effective date: 20120821

Representative=s name: ISARPATENT - PATENTANWAELTE- UND RECHTSANWAELT, DE

Effective date: 20120907

Representative=s name: ISARPATENT PATENTANWAELTE BEHNISCH, BARTH, CHA, DE

Effective date: 20120821

Representative=s name: ISARPATENT PATENTANWAELTE BEHNISCH, BARTH, CHA, DE

Effective date: 20120907

Representative=s name: ISARPATENT GBR PATENT- UND RECHTSANWAELTE, DE

Effective date: 20120821

Representative=s name: ISARPATENT GBR PATENT- UND RECHTSANWAELTE, DE

Effective date: 20120907

Representative=s name: ISARPATENT, DE

Effective date: 20120821

Representative=s name: ISARPATENT, DE

Effective date: 20120907

R082 Change of representative

Representative=s name: ISARPATENT PATENTANWAELTE BEHNISCH, BARTH, CHA, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: CONVERSANT IP N.B. 868 INC., SAINT JOHN, CA

Free format text: FORMER OWNER: 658868 N.B. INC., SAINT JOHN, NEW BRUNSWICK, CA

Effective date: 20140925

R082 Change of representative

Representative=s name: ISARPATENT - PATENTANWAELTE- UND RECHTSANWAELT, DE

Effective date: 20140925

Representative=s name: ISARPATENT PATENTANWAELTE BEHNISCH, BARTH, CHA, DE

Effective date: 20140925

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee