JPH01144817A - 相補型半導体集積回路 - Google Patents

相補型半導体集積回路

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JPH01144817A
JPH01144817A JP30491187A JP30491187A JPH01144817A JP H01144817 A JPH01144817 A JP H01144817A JP 30491187 A JP30491187 A JP 30491187A JP 30491187 A JP30491187 A JP 30491187A JP H01144817 A JPH01144817 A JP H01144817A
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JP
Japan
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gate
signal
delay time
gate signal
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP30491187A
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English (en)
Inventor
Toshinori Takano
高野 利紀
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Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (a)産業上の利用分野 この発明は、相補型半導体集積回路に関し、特に相補型
トランスミッションゲートのPチャンネルMOS・FE
TとNチャンネル間O3−FETのオン/オフタイミン
グを一致させたものに関する。
(b)従来の技術 第4図(A)は従来の相補型半導体集積回路を示す回路
図、(B)は各部の信号と動作タイミングを示す図であ
る。同図(A)において1はPチャンネルMOS・FE
T、2はNチャンネル間O3−FETであり、ソース・
ドレインをそれぞれ片側どうし接続して、一方を入力端
子4に接続し、他方を出力端子5に接続して相補型[ラ
ンスミッションゲート3を構成している。11はこのト
ランスミッションゲート3の各ゲートに互いに逆極性の
ゲート信号を与えるためのCMOS型インパークである
。9は11と3からなる相補型半導体集積回路に対して
制御信号を供給するインバータであり、制御信号が“H
゛′のときインバータ11の出力すなわちPチャンネル
MOS・FETIのゲートは“L”となりPチャンネル
MOS・’FETIがオンする。一方NチャンネルMO
5−FE’T”2のゲートには制御信号が直接入力され
て“′■(“となりオンする。制御信号が“L“°のと
き逆にMOS−FETI、2共にオフする。このように
トランスミッションゲート3の入力端子4に印加された
前段の回路からの信号が制御信号によって出力端子5に
接続されている次段の回路へ選択的に出力される。
(C1発明が解決しようとする問題点 ところで第6図は第4図(A)に示したインバータ11
の構成を示している。ここで12はPチャンネルMOS
・FET、13はNチャンネル間O3−FETでありC
MOS構成をなしている。
図に示すようにゲート・チャンネル間、ゲート・ドレイ
ン間、ゲート・ソース間、およびドレイン・ソース間に
それぞれ固有のキャパシタンスおよび寄生キャパシタン
スが存在する。またチャンネル抵抗、ゲート抵抗、ソー
スおよびドレイン直列抵抗などの抵抗成分が存在する。
このように駆動されるインバータのキャパシタンスと抵
抗成分の存在によってインバータの立ち上がりおよび立
ち下がりの時間遅れが生じる。
第4図(B)において(1)は制御信号、(2)はMO
S−FETIのオンタイミング、(3)はMOS−FE
T2のオンタイミング、さらに(4)はトランスミッシ
ョンゲート3としてのオンタイミングをそれぞれ示して
いる。ここでインパーク11の立ち上がりの遅延時間は
tl、立ち下がりの遅延時間はC2である。図示のとお
りMOS−FETIはインバータ11の遅延時間に応じ
てそのオンタイミングが遅延し、制御信号に対するトラ
ンスミッションゲート3の動作タイミングがずれること
となる。
上記インバータによる信号の遅延は複数のトランスミッ
ションゲートを用いたマルチプレクサなどにおいて特に
重大な悪影響を及ぼす。第5図はその一例を示す図であ
り、(A)は回路図、(B)はその各部の信号および動
作状態を示す図である。第5図(A)において3a、3
bは第4図(A)に示した3と同様のトランスミッショ
ンゲートであり、4はそれらの入力端子、5,6は各ト
ランスミッションゲートの出力端子である。10はCM
OS型インバータであり、ゲート入力端子9から入力さ
れる制御信号を反転する。第5図(B)において(1)
は制ill信号、(2)はトランスミッションゲート3
aのPチャンネルMOS・FETのオンタイミング、(
3)はトランスミッションゲート3aのNチャンネルM
O5−FETのオンタイミング、(4)はトランスミッ
ションゲート3aとしてのオンタイミングを示している
。また、(5)はトランスミッションゲート3bのPチ
ャンネルMO3・FETのオンタイミング、(6)は同
トランスミッションゲート3bのNチャンネル間O3−
FETのオンタイミング、(7)はトランスミッション
ゲー)3bとしてのオンタイミングをそれぞれ示してい
る。ここでtlはインバータ10の立ら上がり遅延時間
、C2は立ち下がり遅延時間である。図から明らかなよ
うに、このLlとC2の時間においてトランスミッショ
ンゲート3aと3bの両方がオン状態となる(ハンチン
グ部分)そのため入力端子4から入力された信号が出力
端子5.6の何れにも発生されて誤動作の原因となるお
それがあった。
この発明の目的はトランスミッションゲートを構成する
PチャンネルMOS・FETとNチャンネル間O3−F
ETの両ゲートに印加されるゲート信号にずれが生じな
いようにした相補型半導体集積回路を提供することにあ
る。
(d1問題点を解決するための手段 この発明の相補型半導体集積回路は、PチャンネルMO
5−FETとNチャンネルMO5−FETのソース・ド
レインをそれぞれ片側どうし接続し、一方を入力端子に
接続し、他方を出力端子に接続し、各ゲートに互いに逆
極性のゲート信号が入力される相補型トランスミッショ
ンゲートと、0MO3型インバータを1または奇数個直
列接続して制御信号の極性と逆極性のゲート信号を発生
する第1のゲート信号発生回路と、 0MO3型インバータを偶数個直列接続して制御信号と
同極性のゲート信号を発生する第2のゲート信号発生回
路を備えるとともに、 面記第1のゲート信号発生回路の0MO3型インバータ
として7、制御信号の入力からゲート信号の発生までの
信号遅延時間が第2のゲート信号発生回路の信号遅延時
間と等しくなるものを使用することを特徴としている。
(e)作用 この発明の相補型トランスミッションゲートにおいては
、PチャンネルMOS・FETとNチャンネルMOS−
FETの相補接続によるトランスミッションゲートに対
して印加すべきゲート信号を発生する回路として、第1
のゲート信号発生回路は0MO3型インバータを1また
は奇数個直列接続して制御信号の極性と逆極性のゲート
信号を発生し、第2のゲート信号発生回路は0MO3型
インバータを偶数個直列接続して制御信号と同極性のゲ
ート信号を発生する。さらに第1のゲート信号発生回路
には制御信号の入力からゲート信号の発生までの信号遅
延時間が第2のゲート信号発生回路の信号遅延時間と等
しくなる0MO3型インバータが使用されるため、第1
のゲート信号発生回路と第2のゲート信号発生回路によ
る信号遅延時間が一致する。このためPチャンネルMO
3・FETとNチャンネルMOS−FETのゲートに印
加されるゲート信号がずれることなく同時にオン/オン
する。
(f)実施例 第1図(A)はこの発明の実施例である相補型半導体集
積回路の回路図、第1図(B)は(A)に示した回路各
部の信号および動作状態を示す図である。第1図(A)
において1はPチャンネルMOS・FET、2はNチャ
ンネルMOS−FETであり、ソース・ドレインをそれ
ぞれ片側どうし接続し、一方を入力端子4に接続し他方
を出力端子5に接続して相補型トランスミッションゲー
ト3を構成している。8a、8b、8cは第1のゲート
信号発生回路を構成するインバータであり、前段から供
給された制御信号の極性を反転し、MOS −FET2
のゲート信号を発生する。7a、7bは第2のゲート信
号発生回路を構成する0MO3型インバータであり、M
OS −FET3の相補型半導体集積回路に対して制御
信号を供給するインバータである。
ここで第1のゲート信号発生回路を構成するインパーク
3a、3b、]cの信号遅延時間は第2のゲート信号発
生回路の信号遅延時間すなわちインバータ7a、7bの
累積信号遅延時間と等しくなるようにCMOSインバー
タが設計されている信号遅延時間を設定する方法として
、駆動される側の0MO3型インバータを構成するPチ
ャンネルMO5−FETとNチャンネルMOS−FET
のトランジスタサイズと、この0MO3型インバータを
駆動する側のインバータの電流駆動能力すなわち両MO
S・1”ETのトランジスタサイズとゲート幅W/ゲー
ト長(キャリアの移動長さ)l比とによって設定するこ
とができる。第7図はトランジスタサイズと信号遅延時
間との関係を示す図である。図は駆動さ゛れる側のイン
バータを構成するMOS −FETのトランジスタサイ
ズを1としたときの信号遅延時間を1とし、駆動する側
のインバータを変えずに上記M OS−F’ E Tの
トランジスタサイズを大きくした場合について示してい
る。図示のとおり、トランジスタサイズが4〜5のとき
信号遅延時間が2倍となる。したがってたとえば第1図
(A)に示したインバータ7a、8a、8b、8cのM
OS−FETのW/l比を等しくし、かつトランジスタ
サイズを1とし、インバータ7bのトランジスタサイズ
を4〜5に設定することによって第1・第2のゲート信
号発生回路のイ3号遅延時間を一致させることができる
。すなわち、インバータ8a−8b間の信号遅延時間を
1とすれば、8b−8c間の信号遅延時間も1であり、
第1のゲート信号発生回路による累積信号遅延時間は2
となる。一方インバータ7a−7b間の信号遅延時間は
2であり、第1・第2のゲート信号発生回路の信号遅延
時間が一致する第1図(B)においてa % Cは第1
図(A)におけるa ”−c点の信号を示し、dは第1
図(A)のトランスミッションゲート3の状態を示して
いる。第1図(B)においてtlとt2はインバータ3
a、3b、3cによる信号の立ち上がり遅延時間と立ち
下がり遅延時間を示し、t3とt4はインバータ7a、
7bによる信号の立ち上がり遅延時間と立ち下がり遅延
時間を示している。ここでt1=t3、t2=t4の関
係にあるため図示のとおり両MOS・FETのゲート信
号のタイミングが一致し、MOS−FETI、2が同時
にオン/オフする。
第2図はマルチプレクサに応用したこの発明の他の実施
例を示す回路図である。図において3aと3bは相補型
トランスミッションゲートであり、入力端子4から人力
された信号を出力端子5゜6のいずれか一方に選択的に
出力する。8a、8b、3cは第1のゲート信号発生回
路を構成するCMOS型インバータ、7a、7bは第2
のゲート信号発生回路を構成するそれぞれCMOS型イ
ンバータである。ここでインバータ3a、3b。
8C及び7aのインバータを構成するMOS−FE T
のトランジスタサイズを1とすれば、インバータ7bを
構成するMOS −FETのトランジスタサイズは4〜
5である。したがって第1第2のいずれのゲート信号発
生回路もその信号遅延時間が等しい。
なお、実施例では第1のゲート信号発生回路と第2のゲ
ート信号発生回路のそれぞれ入力段のインバータの特性
を等しくしたことにより、制御信号を供給する前段の駆
動回路(インパーク9)の電流駆動能力が低い場合でも
第1第2のゲート信号発生回路の入力段のインバータを
均等に駆動することができる。もし制御信号を供給する
前段の駆動回路に十分な電流駆動能力があれば、この駆
動回路と第1・第2のゲート信号発生回路との間で信号
遅延時間を設けることができる。たとえば第3図に示す
例ではインバータ9の電流駆動能力を十分大きくし、イ
ンバータ8のトランジスタサイズを4〜5、インバータ
7a、7bのトランジスタサイズを共に1とする。ここ
で9−7a間での信号遅延時間を1とすれば7a−7b
間での信号遅延時間が1.9−8間での信号遅延時間が
2となって、両ゲート信号発生回路の信号遅延時間を等
しくすることができる。
(g)発明の効果 以上のようにこの発明によれば、相補型トランスミッシ
ョンゲートを構成するPチャンネルMOS・FETとN
チャンネルMOS・FIETのゲートに印加されるゲー
ト信号のタイミングが一致するため両MOS・FETが
同時にオン/オフする。このため複数の相補型トランス
ミッションゲートを用いるマルチプレクサなどにおいて
も各ゲートが正規のタイミングでオン/オフされ、誤動
作が生じない。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例である相補型半導体集積回路
を示し、(A)は回路図、(B)は各部の状態を表す図
である。第2図と第3図はこの発明の他の実施例に係る
相補型トランスミッションゲートの回路図、である。第
4図(A)、(B)は従来の相補型半導体集積回路の回
路図と各部の状態を表す図、第5図(A)、(B)は従
来の相補型半導体集積回路の他の例を示す回路図と各部
の状態を表す図である。第6図はCMO5型O5バータ
の構成を示す回路図、第7図はCMO5型O5バータを
構成するM、03−FETのトランジスタサイズと信号
遅延時間との関係を表す図である。 1−PチャンネルMOS・FET。 2−NチャンネルMOS・FET。 3−相補型トランスミッションゲート、4−入力端子、 5−出力端子、 7,8−インバータ、 (8a、8b、8c − 第1のゲート信号発生回路)、 (7a、7b−第2のゲート信号発生回路)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)PチャンネルMOS・FETとNチャンネルMO
    S・FETのソース・ドレインをそれぞれ片側どうし接
    続し、一方を入力端子に接続し、他方を出力端子に接続
    し、各ゲートに互いに逆極性のゲート信号が入力される
    相補型トランスミッションゲートと、 CMOS型インバータを1または奇数個直列接続して制
    御信号の極性と逆極性のゲート信号を発生する第1のゲ
    ート信号発生回路と、 CMOS型インバータを偶数個直列接続して制御信号と
    同極性のゲート信号を発生する第2のゲート信号発生回
    路を備えるとともに、 前記第1のゲート信号発生回路のCMOS型インバータ
    として、制御信号の入力からゲート信号の発生までの信
    号遅延時間が第2のゲート信号発生回路の信号遅延時間
    と等しくなるものを使用することを特徴とする相補型半
    導体集積回路。
JP30491187A 1987-12-01 1987-12-01 相補型半導体集積回路 Pending JPH01144817A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015509335A (ja) * 2012-01-18 2015-03-26 マイクロチップ テクノロジー インコーポレイテッドMicrochip Technology Incorporated 標準マイクロコントローラに統合された周辺装置としてのアナログ信号適合可能cmos

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JP2015509335A (ja) * 2012-01-18 2015-03-26 マイクロチップ テクノロジー インコーポレイテッドMicrochip Technology Incorporated 標準マイクロコントローラに統合された周辺装置としてのアナログ信号適合可能cmos

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