DE3330559C2 - Ausgangsschaltung für eine integrierte Halbleiterschaltung - Google Patents
Ausgangsschaltung für eine integrierte HalbleiterschaltungInfo
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Abstract
Eine Ausgangsschaltung für eine integrierte Halbleiterschaltung weist Feldeffekttransistoren (MOS-Transistoren) auf, deren Steuerelektroden durch Sperr-Vorspannungen beeinflußt werden. Ein Steuer-MOS-Transistor verbindet dann, wenn er durch ein Chip-Auswahl-Signal betätigt wird, das Gate seines verbundenen Ausgangs-MOS-Transistors mit einer negativen Spannung, so daß die nichtausgewählten Ausgangs-MOS-Transistoren vollständig gesperrt sind. Hierbei werden Ausgangs-MOS-Transistoren mit kurzer Kanallänge verwendet, so daß der Kanal nicht vollständig abgeschaltet werden kann, wenn ein Nullsignal an seine Elektrode gelangt.
Description
Die Erfindung betrifft eine Ausgangsschaltung mit einem ersten Feldeffekttransistor, der zwischen einem
Ausgfingsanschluß und einem logischen Niederspannungspegelpunkt
angeordnet ist, der über seine Gate-Elektrode durch ein Steuersignal ansteuerbar ist, mit
einem zweiten Feldeffekttransistor, dessen eine Hauptelektrode mit der Gate-Elektrode des ersten
Feldeffekttransistors verbunden ist, während an die andere Hauptelektrode ein Niedrigspannungspegel
anlegbar ist, mit einem dritten Feldeffekttransistor, der zwischen einem logisch hohen Spannungspunkt und
dem Ausgangsanschluß angeordnet ist, mit einem vierten Feldeffekttransistor, der zwischen der Gate-Elektrode
des dritten Feldeffekttransistors und einem Niedrigspannungspegelpunkt geschaltet ist, und mit einem
ersten und zweiten Steueranschluß, an welche jeweils zueinander inverse Steuersignale angelegt werden.
Aus der US-PS 40 93 875 ist eine Feldeffckttransistor-Ausgangsschaltung
bekannt. Ein erster Feldeffekttransistor ist zwischen einem Ausgangsanschluß VOUT
und einem logischen Niedrigspannungspegelpunkt VSUB angeordnet. Dieser erste Feldeffekttransistor ist
über seine Gate-Elektrode durch ein Steuersignal ansteuerbar. Die Ausgangsschaltung enthält einen zweiten
Feldeffekttransistor, dessen Hauptelektrode mit der Gate-Elektrode des ersten Feldeffekttransistors verbunden
ist. An die andere Hauptelektrode ist ein Niedrigspannungspegel anlegbar. Ein dritter Feldeffekttransistor
ist zwischen einem logisch hohen Spannungswert und dem Ausgangsanschluß VOUT angeordnet. Ein
vierter Feldeffekttransistor ist zwischen der Gate-Elektrode des dritten Feldeffekttransistors und einem Niedrigspannungspegel
geschaltet. Die Ausgangsschaltung enthält außerdem zwei Steueranschlüsse, an die jeweils
zueinander inverse Signale angelegt werden. Die Steuerelektrode des zweiten Feldeffekttransistors ist
mit der Steuerelektrode des dritten Feldeffekttransistors verbunden, während die Steuerelektrode des vierten
Feldeffekttransistors an einem Anschlußpunkt Nl angeschlossen ist.
Ein fünfter Feldeffekttransistor ist mit seiner einen Hauptelektrode mit dem logisch hohen Spannungspegel
und mit seiner anderen Hauptelektrode mit der Steuerelektrode
des dritten Feldeffekttransistors verbunden. Die Steuerelektrode des fünften Feldeffekttransistors
ist mit der Steuerelektrode des dritten Feldeffekttransistors und mit der Steuerelektrode des zweiten Feldeffekttransistors
verbunden.
Der erste Feldeffekttransistor und der dritte Feldeffekttransistor
bilden eine Ausgangsstufe, während die restlichen Feldeffekttransistoren Bestandteil einer
Kopplungsstufe sind.
Der Anschluß W2 ist mit einem sechsten Feldeffekttransistor
verbunden, welcher als Kondensator wirkt. Die Steuerelektrode dieses Feldeffekttransistors ist nun
mit einem weiteren Anschluß Nl verbunden, der einen Abgriff zwischen einem Spannungsteiler bildet, welcher Ii
aus zwei komplementären Feldeffekttransistoren besteht. Die Steuerelektroden beider Komplementärtransistoren
bilden die Eingangsanschlüsse für die inversen Signale.
Die bekannte Ausgangsschaltung enmält sieben Transistoren zur Erzeugung des Ausgangssignales. Darüber
hinaus ist es insbesondere im Hinblick auf die Möglichkeit der Integration nachteilig, daß in der
gesamten Ausgangsschaltung unterschiedliche Feldeffckttransistorenarten
verwendet werden, nämlich Kornplementärtransistoren vom ersten und zweiten Leitungstyp.
Die freien Anschlüsse des ersten, zweiten und vierten Feldeffekttransistors sind mit jeweils dem gleichen
Potential verbunden, welches negativ gegenüber dem Massepotential ist. Dieses negative Potential wird
vom Substrat abgeleitet. Auf diese Weise soll verhindert werden, daß Feldeffekttransistoren vom Verarmungstyp
nicht vollständig ausgeschaltet werden können. Dies weist jedoch den Nachteil auf, daß bei ausgeschalteten
Transistoren Restströme möglich sind.
Aus der DE-OS 24 22 123 ist eine bistabile verzögerungsfreie Schaltung bekannt, die zahlreiche Feldeffekttransistoren aufweist, die wiederum Bestandteil einer
Kippschaltung sind. Der Ausgang dieser Kippschaltung ist mit einer Vielzahl von Feldeffekttransistoren verbunden,
die jeweils durch getrennte Schaltungen ansteuerbar sind. Zwar weisen die einzelnen Feldeffekttransistoren
jeweils den gleichen Leitfähigkeitstyp auf. Jedoch besteht bei dieser bekannten Schaltungsanordnung der
Nachteil, daß die auf der Niedrigpegelseite befindlichen Feldeffekttransistoren mit dem gleichen Niedrigpegelpotential
verbunden sind, so daß die Gefahr besteht, daß auch bei gesperrten Transistoren Restströme verbleiben
und damit der Ausgangswiderstand nicht hoch genug ist.
Zur Veranschaulichung von weiteren konventionellen Ausgangsschaltungen wird Bezug genommen auf
Fig. 1, die eine Vorrichtung darstellt, in der die Ausgangsanschlüsse von zwei integrierten Halbleiterschaltungen
mit den konventionellen Ausgangsschaltungen verbunden sind.
In Fig. 1 ist mit 10a die Ausgangsschaltung für eine
erste integrierte Halbleiterschaltung A bezeichnet. Bei Aa befindet sich sein Ausgangsanschluß. An einen
Anschluß la wird eine Spannungsversorgungsquelle (hoher Pegel) angeschlossen. Mit 3a ist ein Hochzieh-MOS-Transistor
bezeichnet, der zwischen dem Spannungsquellenanschluß 2a und dem Ausgangsanschluß
\a angeordnet ist. Mit 4a ist ein Absenk-MOS-Transislor bezeichnet, der zwischen dem Ausgangsanschluß la
und Masse vorgesehen ist. An einen Anschluß 5a wird ein Signal AUS zur Steuerung des MOS-Transistors 3a
angelegt. An einen Anschluß 6a wird ein Signal AUS zur Steuerung des MOS-Transisturs 4a angelegt und
zwar in komplementärer Beziehung zum Signal A US. Ein MOS-Transistor Ta ist zwischen dem Anschluß Sa
und Masse vorgesehen. Ein MOS-Transistor 8a ist zwischen dem Anschluß 6a und Masse angeschlossen. Ein
Anschluß 9a erhält ein Signal CSl zur Steuerung der MOS-Transistoren la und 8a.
Anschlüsse Ib bis 9b einer Ausgangsschaltung Wb für
eine zweite integrierte Halbleiterschaltung B entsprechend den Anschlußpunkten la bis 9a in der Ausgangsschaltung
10a der ersten integrierten Halbleiterschaltung A. Für die Ausgangsschaltung 10a und 10έ>
der beiden integrierten Halbleiterschaltungen A und B ist ein gemeinsamer Ausgangsanschluß 12 vorgesehen.
Im folgenden wird nun die Arbeitsweise der bekannten Schaltung gemäß Fig. 1 beschrieben. Zur einfacheren
Darstellung werden MOS-Transistoren in der Schaltung benutzt, die als n-Kanal-MOS-Transistoren ausgebildet
sind.
In der in Fig. 1 gezeigten Schaltung, in der die Ausgangsanschlüsse
einer Vielzahl von integrierten Halbleiterschaltungen gemeinsam miteinander verbunden sind,
ist das Ausgangszustandsignal von einer der ausgewählten integrierten Schaltungen am Ausgangsanschluß vorhanden,
während der Ausgang der anderen Halbleiterschaltung sich in einem nichtausgewählten Zustand
befindet und so angesteuert wird, daß er keinen Einfluß auf den Ausgangsanschluß 11 ausübt.
Die MOS-Transistoren 7a, 8a und 7b, Sb sind vorgesehen,
um jede der integrierten Halbleiterschaltungen in den ausgewählten oder nichtausgewählten Zustand
zu überführen. Chip-Auswahl-Signale CSl und CS2 werden auf die entsprechenden Steuerelektroden der
MOS-Transistoren übertragen. Für die Übertragung des Ausgangssignals der integrierten Halbleiterschaltung
10a vom Ausgangsanschluß la zum Ausgangsanschluß 11 werden die Chip-Auswahl-Signale CSl und
CS2 jeweils auf »0« und »1« gesetzt.
Hierzu werden komplementäre Signale an die Anschlüsse 5a und 6a angelegt, um diese Signale zu den
Steuerelektroden der MOS-Transistoren 3a und 4a zu übertragen, wodurch ein »1«- oder »O«-Signal dem Ausgangsanschluß
la in Abhängigkeit vom Pegel dieser Signale angeboten wird. Wenn z. B. das Signal A US am
Anschluß 5a und das Signal AUS am Anschluß 6a jeweils »1« und »0« sind, wird ein »1 «-Signal an den
Ausgangsanschluß la abgegeben, da der MOS-Transistor 3a durchgesteuert und der MOS-Transistor 4a
gesperrt wird. Andererseits sind die zur integrierten Halbleiterschaltung B gehörenden MOS-Transistoren
Tb und 8£> leitend, wenn das Chip-Auswahl-Signal CS2
auf »1« gesetzt wird.
Andererseits leiten die MOS-Transistoren 3b und 4b nicht, wenn die Steuerelektroden geerdet sind, wobei
dann der Anschluß Ib in den erdfreien Zustand überführt ist. Folglich ist ein zu den Anschlüssen 5b und 6b
geleitetes Signal am Anschluß Ib nicht vorhanden.
Wenn das Ausgangssignal der integrierten Halbleiterschaltung B übertragen werden soll, werden die Chip-Auswahl-Signale
CSl und CS2 jeweils auf »1« und »0« gesetzt. Die Steuerung wird entsprechend dem vorgenannten
System ausgeführt, wobei die Chip-Auswahl-Signale CS dafür verwendet werden, die MOS-Transistoren
einer Ausgangsschaltung zu sperren, wenn die andere Ausgangsschaltung betätigt wird. Wenn die
anderen Ausgangs-MOS-Transistoren freigegeben werden, wird eine Überlagerung zwischen den beiden Ausgangssignalen
bewirkt mit der Wirkung, daß die »1«-,
»O«-Pegel am Anschluß 11 verschlechtert sind.
In einer Vorrichtung der zuvor erwähnten Art werden die Ausgangs-MOS-Transistoren auf der nichtausgewählten
Seite benötigt, um eine Unterbrechung des Stromkreises zu erzeugen. Andererseits sind Ausgangs-MOS-Transistoren
3 und 4 erforderlich, um kurze Kanallängen zur Erhöhung ihrer Schaltgeschwindigkeit
zu erzielen. Eine Verringerung der Kanallängen der MOS-Transistoren 3 und 4 verringert jedoch
den Schwellwert der MOS-Transistoren mehr als gewünscht, und zwar aufgrund des »Kurzkanaleffektes«.
In diesem Falle erzeugen die MOS-Transistoren keine vollständige Auftrennung des Stromkreises bzw.
wird der Kanal nicht vollständig ausgeschaltet, auch dann nicht, wenn die Anschlüsse 5 und 6 geerdet werden,
um somit die Gate-Spannung der Ausgangs-MOS-Transistoren 3 und 4 auf Erdniveau zu halten. Diese
Erscheinung wurde bereits früher in dem Aufsatz »A Limitation of Channel Length in Dynamic Memories«,
Journal of Solid-State Circuits, VoI SC-15, No. 4,
August 1980, von Nishizawa et al erörtert. Der Widerstand der MOS-Transistoren weist oft einen Wert von
einigen ΜΩ bis zu einigen hundert ΜΩ auf.
Unter der Annahme, daß etwa hundert, sich in einem nichtausgewählten Zustand befindende Ausgangsschalrungen
mit einem gemeinsamen Ausgangsanschluß verbunden sind, beträgt der gemeinsame Widerstand ungefähr
einige 10 ΚΩ bis einige ΚΩ. Dies beinhaltet eine ungünstige Auswirkung auf den von der Ausgangsschaltung
herrührenden Ausgangspegel, welche Ausgangsschaltung sich in einem ausgewählten Zustand befindet.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Ausgangsschaltung der eingangs genannten Art zu
schaffen, bei der auf einfache Weise der Ausgangswiderstand der Ausgangsschaltung erhöht werden soll,
damit zahlreiche Ausgangsschaltungen mit einem gemeinsamen Ausgangsanschluß verbunden werden
können, wobei die Übertragung eines Signales über eine Ausgangsschaltung der Pegel dieses Ausgangssignales
nicht durch die übrigen, nichtangesteuerten Ausgangsschaltungen ungünstig beeinflußt werden soll und
wobei möglichst wenige Feldeffekttransistoren verwendet werden sollen.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß an dem Niedrigspannungspegelanschluß
des zweiten und vierten Feldeffekttransistors ein gemeinsames Potential angelegt ist, das niedriger ist als
das des Niedrigpegelspannungspunktes des ersten Feldeffekttransistors, daß die Steuerelektroden des zweiten
und vierten Feldeffekttransistors mit einem gemeinsamen Steueranschluß verbunden sind, der durch ein Auswahlsteuersignal
ansteuerbar ist, daß der erste Steueranschluß direkt mit der Steuerelektrode des ersten Feldeffekttransistors
und der zweite SteueranschJuß direkt mit der Steuerelektrode des dritten Feldeffekttransistors
verbunden ist und daß sämtliche Feldeffekttransistoren vom Isolier-Gate-Typ sind.
Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß beim Anlegen von untereinander inversen Steuersignalen mit Hilfe des
Chip-Auswahl-Signales eine Signalübertragung zum Ausgang erfolgt, ohne daß hierbei die anderen Ausgangsschaltungen
schädlich einwirken. Die Ausgangswiderstände dieser Ausgangsschaltungen sind entsprechend
hoch.
Dies liegt an dem unterschiedlichen Niedrigspannungspegel
am ersten und zweiten Feldeffekttransistor. Für eine einwandfreie Entkopplungswirkung sind für
die beiden inversen Eingangssignale nur vier Feldeffekttransistoren
notwendig. Die erfindungsgemiiße Ausgangsschaltung bietet die Möglichkeit einer Erweiterung
der Anschlußkapazität auf sehr hohe Werte. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß sämtliche Feldeffekttransistoren
vom gleichen Leitungstyp sind, insbesondere vom Isolationstyp.
Bei einer Ausgangsschaltung mit einem ersten Feldeffekttransistor,
der zwischen einem über eine elektrische Verbindung mit einem logisch hohen Spannungspunkt
verbindbaren Ausgangsanschluß und einem logischen Niedrigspannungspegelpunkt angeordnet ist, der über
seine GATE-Elektrode durch ein Steuersignal ansteuerbar ist, mit einem zweiten Feldeffekttransistor, dessen
Hauptelektrode mit der Gate-Elektrode des ersten Feldeffekttransistors verbunden ist, während an die
andere Hauptelektrode ein Niedrigspannungspegel anlegbar ist, wobei durch diese Ausgangsschaltung nur
gleichartige Signale übertragen werden sollen (ohne inverse Signale), wird die erfindungsgemäßc Aufgabe
dadurch gelöst, daß an dem Niedrigspannungspegelanschluß des zweiten Feldeffekttransistors ein Potential
angelegt ist, das niedriger ist als das des Niedrigspannungspegelpunktes des ersten Feldeffekttransistors, daß
die Steuerelektrode des zweiten Feldeffekttransistors mit einem Steueranschluß verbunden ist, der durch ein
Auswahl-Steuersignal ansteuerbar ist, und daß der erste Steueranschluß direkt mit der Steuerelektrode des
ersten Feldeffekttransistors verbunden ist, und daß sämtliche Feldeffekttransistoren vom Isolier-Gate-Typ
sind.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Anmeldungsgegenstandes ergeben sich aus den Ansprüchen 3
bis 5.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen
beschrieben. Es zeigt
Fig. 2 eine schematische Darstellung mit den wesentlichen Elementen einer Ausgangsschaltung einer integrierten
Halbleiterschaltung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 eine schematische Schaltung mit einem Beispiel für eine Quelle zur Erzeugung einer vorgegebenen
Spannung Vn für die Vorrichtung gemäß cig. 2, und
Fig. 4 eine schematische Schaltung der wesentlichen Komponenten einer Ausgangsschaltung einer integrierten
Halbleiterschaltung eines weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels.
Im folgenden wird nun anhand von Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel beschrieben, in dem dieselben
Bezugszeichen verwendet werden wie in Fig. 1 und zwar in entsprechender Weise. In diesem Zusammenhang
ist zu erwähnen, daß die Anordnung so ausgebildet ist, daß die Quellenelektroden der MOS-Transistoren
7 und 8 mit einer Spannungsquelle verbunden sind, die eine vorgegebene Spannung Vn erzeugt (die in
diesem Fall -VTH ist), wobei diese Spannung Vn geringer
ist als das Massepotential.
Da die grundlegende Ausbildung der Schaltung gemäß Fig. 2 ähnlich der Fig. 1 ist, werden im folgenden
nur die unterschiedlichen Merkmale beschrieben. Die elektrischen Potentiale der Gate-Elektroden der
MOS-Transistoren 3 und 4 (Fig. 2) betragen auf der nichtausgewählten Seite —VTH (die Schwellwertspannung
der Ausgangs-MOS-Transistoren). Dieser Wert ist niedriger als der Massepegel, so daß auf diese Weise die
Ausgangs-MOS-Transistoren vollständig strommäßig aufgetrennt oder gesperrt werden, um auf diese Weise
keine Wirkung auf den Ausgangsanschluß 11 zu übertragen.
Auf der ausgewählten Seite bzw. bei ausgewähltem Betrieb ist jedoch das Chip-Auswahl-Signal CS auf
»0«, so da(3 die MOS-Transistoren 7 und 8 bis zu einem gewissen Grade geöffnet sind, und zwar aus demselben
Grund wie es die MOS-Transistoren 3 und 4 zuvor auf der nichtausgewählten Seite waren, so daß möglicherweise
die Pegel an den Anschlüssen 5 und 6 verschlechtert sind. Die Schaltung ist im allgemeinen geeignet, das
C5-Signa! ausreichend schneller zu erzeugen bzw. abzugeben
als das A US- und A US-Signal. Aus diesem Grund brauchen die MOS-Transistoren 7 und 8 nicht sehr
schnell betätigt zu werden, wie dies bei den MOS-Transistoren 3 und 4 der Fall ist. Somit ist es möglich
diese MOS-Transistoren mit größeren Kanallängen auszubilden, verglichen mit den MOS-Transistoren 3 und
4. Die Schwellwertspannung kann absichtlich durch Ioneninjektion und ähnliches bei der Bildung der Gate-Elektroden
dieser MOS-Transistoren angehoben werden, um so eine volle Sperrung oder Stromtrennung zu
erzielen, wenn das Chip-Auswahl-Signal CS sich auf »0« befindet.
Eine Spannungsquelle zur Erzeugung einer vorgegebenen Spannung Vn, die kleiner ist als das Massepotential
gemäß Fig. 2, wird nun im folgenden anhand der Fig. 3 beschrieben.
Diese Spannungsquelle kann auf demselben Substrat vorgesehen bzw. angeordnet sein als dem der Ausgangsschaltung.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist 32 ein Ausgangsanschluß zur Erzeugung der Spannung — VTH. 33 ist ein
Klammer-MOS-Transistor, um die Ausgangsspannung -Vn, zu halten bzw. zu setzen. Diese Vorrichtung ist
zwischen dem Ausgangsanschluß 32 und Masse angeordnet, wobei Jas Gate geerdet ist. Ein erster Gleichrichter-MOS-Transistor
34 ist mit seiner Hauptelektrode und der Gate-Elektrode mit dem Ausgangsanschluß
32 verbunden. Ein zweiter Gleichrichter-MOS-Transistor 35 ist mit seiner einen Hauptelektrode mit
der anderen Hauptelektrode des ersten Gleichrichter-MOS-Transistors
34 und seinem eigenen Gate verbunden, während die andere Hauptelektrode geerdet ist. 36
ist ein Gleichrichterknotenpunkt, während 37 ein Kondensator ist, der zwischen dem Anschluß 38, an den das
Takt-Signal 0r angelegt wird, und der anderen Hauptelektrode
des Gleichrichter-MOS-Transistors 34 geschaltet ist.
Die Arbeitsweise dieser Quelle wird im folgenden beschrieben. Die Schaltung ohne den Klammer-MOS-Transistor
33 ist allgemein bekannt. Die Spannungsamplilude V des Taktsignals 0c und eine Spannung VTH,
die gleich dem Schwellwert des ersten und zweiten Gleichrichter-MOS-Transistors 34 und 35 ist, erzeugen
eine negative Spannung von -(V-2VTH) am Ausgangsanschluß 32. Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, ist der
Klammer-MOS-Transistor 33 mit dem Ausgang 32 verbunden. Ein Strom fließt von dem Massepunkt durch
den Klammer-MOS-Transistor 33, wenn die Spannung am Ausgangsanschluß 32 negativer ist als —VTH, wobei
die Spannung am Ausgangsanschluß 32 auf den Wert ~Vtii geklammert bzw. festgelegt ist. Das bedeutet,
daß eine konstante Spannung —VTH auf den Ausgangsanschluß 32 übertragen wird.
Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform, in der gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile
bezeichnen. Diese Schaltung kann dadurch gebildet werden, daß aus den Ausgangsschaltungen 10a und 10b
Schaltungsteile (zusammengesetzt aus den MOS-Transistoren 3 und 7) auf der Hochziehseite (pull-up) fortgelassen
werden, und daß ein gemeinsamer Hochziehwiderstand 14 zwischen dem Ausgangsanschluß 11 und
einem Spannungsquellenanschluß 13 vorgesehen ist.
Hieraus ergibt sich eine Ausgangsschaltung vom sogenannten »offenen Drainausgang«-Typ. Die dargestellte
Schaltung wird in derselben Weise wie in Fig. 2 betätigt. Wie vollständig aus der Schaltung gemäß
Fig. 2 entnehmbar ist, wird der »1«-Pegel aus Ausgangsanschluß 11 dadurch vom Absinken bewahrt, daß
der Ausgangs-MOS-Transistor 4 im nichtausgewählten Zustand vollständig stromlos gemacht und daher
gesperrt wird.
Obwohl die zuvor beschriebene Vorrichtung sich auf einen Fall bezieht, in dem ein n-Kanal-MOS-Transistor
verwendet wird, ist auch ein p-Kanal-MOS-Transistor anwendbar. Die Ausgangsschaltung ist so ausgebildet,
daß der Steuer-MOS-Transistor zwischen einem Niedrigpotentialpunkt und dem Gate des Ausganga-MOS-Transistors
angeordnet ist und zwar, um eine der beiden binären logischen Spannungen in Abhängigkeit vom
Gateausgangssignal zu liefern. Die Steuerspannung, die an das Gate des Steuer-MOS-Transistors angelegt wird,
macht den Ausgang MOS-Transistor diskontinuierlich, wobei das elektrische Potential des zuvor erwähnten
Niedrigpotentialpunktes niedriger wird, als der Wert der binär logischen Spannungen. Folglich ist es daher
möglich, den Ausgangs-MOS-Transistor vollständig in den Sperrzustand zu überführen oder diskontinuierlich
zu machen. Hierbei ist keine Interferenz oder gegenseitige Störung zwischen den Ausgängen vorhanden, sogar
dann nicht, wenn eine Vielzahl solcher Ausgangs-MOS-Transistoren parallel zueinander angeordnet werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Ausgangsschaltung mit einem ersten Feldeffekttransistor, der zwischen einem Ausgangsan-Schluß
und einem logischen Niedrigspannungspegelpunkt angeordnet ist, der über seine Gate-Elektrode
durch ein Steuersignal ansteuerbar ist, mit einem zweiten Feldeffekttransistor, dessen eine Hauptelektrode
mit der Gate-Elektrode des ersten Feldeffekttransistors verbunden ist, während an die andere
Hauptelektrode ein Niedrigspannungspegel anlegbar ist, mit einem dritten Feldeffekttransistor, der zwischen
einem logisch hohen Spannungspunkt und dem Ausgangsanschluß angeordnet ist, mit einem
vierten Feldeffekttransistor, der zwischen der Gate-Elektrode des dritten Feldeffekttransistors und
einem Niedrigspannungspegelpunkt geschaltet ist und mit einem ersten und zweiten Steueranschluß an
die jeweils zueinander inverse Steuersignale angelegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß an
dem Niedrigspannungspegelanschluß (12a) des zweiten und vierten Feldeffekttransistors (8a und 7a) ein
gemeinsames Potential (VNa) angelegt ist, das niedriger
ist als das des Niedrigpegelspannungspunktes (Masse) des ersten Feldeffekttransistors (4a), daß die
Steuerelektroden des zweiten und vierten Feldeffekttransistors (8a, 7a) mit einem gemeinsamen
Steueranschluß (9a) verbunden sind, der durch ein Auswahlsteuersignal (CSl) ansteuerbar ist, daß der
erste Steueranschluß (6a) direkt mit der Steuerelektrode des ersten Feldeffekttransistors (4a) und der
zweite Steueranschluß (Sa) direkt mit der Steuerelektrode des dritten Feldeffekttransistors (3a) verbunden
ist und daß sämtliche Feldeffekttransistoren vom Isolier-Gate-Typ sind.
2. Ausgangsschaltung mit einem ersten Feldeffekttransistor, der zwischen einem über eine elektrische
Verbindung mit einem logisch hohen Spannungspunkt verbindbaren Ausgangsanschluß und
einem logischen Niedrigspannungspegelpunkt angeordnet ist, der über seine Gate-Elektrode durch ein
Steuersignal ansteuerbar ist, mit einem zweiten Feldeffekttransistor, dessen Hauptelektrode mit der
Gate-Elektrode des ersten Feldeffekttransistors verbunden ist, während an die andere Hauptelektrode
ein Niedrigspannungspegel anlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Niedrigspannungspegelanschluß
(12a) des zweiten Feldeffekttransistors (8a) ein Potential (VNa) angelegt ist, das niedriger
ist, als das des Niedrigpegelspannungspunktes (Masse) des ersten Feldeffekttransistors (4a), daß die
Steuerelektrode des zweiten Feldeffekttransistors (8a) mit einem Steueranschluß (9a) verbunden ist,
der durch ein Auswahlsteuersignal (CSl) ansteuerbar ist und daß der erste Steueranschluß (6a) direkt
mit der Steuerelektrode des ersten Feldeffekttransistors (4a) verbunden ist und daß sämtliche Feldeffekttransistoren
vom isolier-Gate-Typ sind.
3. Ausgangsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanallänge des
ersten Feldeffekttransistors (4a) kürzer ist als die Kanallänge des zweiten Feldeffekttransistors (8a).
4. Ausgangsschaltung nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Niedrigpotential des zweiten und vierten Feldeffekttransistors
(8a, 7a) von einem Spannungsgenerator abgeleitet wird, der einen ersten Gleichrichter-Feldeffekttransistor
(34) vom Isolier-Gate-Typ, dessen eine Hauptelektrode und Gate-Elektrode mit Niedrigpotential (Vn) und dessen andere Hauptelektrode
über einen Kondensator (37) mit einem Taktsignalanschluß (38) verbunden ist, einen zweiten
Gleichrichter-Feldeffekttransistor (35) vom IsoHer-Gate-Typ, dessen eine Hauptelektrode und Gate-Elektrode
mit der anderen Hauptelektrode des ersten Gleichrichter-Feldeffekttransistors und dessen
andere Hauptelektrode mit einem Spannungspegel auf der Niedrigseite verbunden ist und einen
Klammer-Feldeffekttransistor (33) vom Isolier-Gate-Typ aufweist, dessen eine Hauptelektrode
sowie Gate-Elektrode mit dem Niedrigspannungspegelanschluß und dessen andere Hauptelektrode mit
einem Spannungspegel auf der Niedrigseite verbunden ist.
5. Ausgangsschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanallänge des ersten Feldeffekttransistors
(4a) und des dritten Feldeffekttransistors (3a) kürzer ist als die des zweiten und vierten
Feldeffekttransistors (8a, 7a).
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