JPH03220914A - 遅延回路 - Google Patents

遅延回路

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JPH03220914A
JPH03220914A JP2016778A JP1677890A JPH03220914A JP H03220914 A JPH03220914 A JP H03220914A JP 2016778 A JP2016778 A JP 2016778A JP 1677890 A JP1677890 A JP 1677890A JP H03220914 A JPH03220914 A JP H03220914A
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JP
Japan
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complementary
circuit
channel mosfet
channel
input signal
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JP2016778A
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Toshiyuki Matsumoto
俊行 松本
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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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】 (イ〉産業上の利用分野 本発明は、信号の立上がり及び立下がりの一方式いは双
方を遅らせる遅延回路に関する。
(口〉従来の技術 相補型MOSインバータ構成の遅延回路は、ワンチップ
マイコンやメモリ等の半導体集積回路に於いて、各種信
号を遅延させるために広く用いられる。インバータ構成
の遅延回路は、一定の遅延期間を有しているインバータ
を必要に応じて複数段接続してなるもので、直列接続す
るインバータの数に依り遅延回路全体の遅延期間が可変
設定される。また、インバータと他の回路、例えばN。
R回路等と組合せることに依り、信号の立上がり及び立
下がりの一方のみを遅らせるように構成することもでき
る。
第5図は、信号の立下がりを遅らせる遅延回路の一例を
示す図で、第6図は、その入力信号及び出力信号の波形
図である。
入力信号Aは、NORゲート(1〉の入力の一方に直接
入力されると共に、偶数段(図では2段)のインバータ
(2a)(2b)を介してNORゲート(1)の入力の
他方に入力される。そして、NORゲート(1)の出力
がインバータ(3〉を介して出力信号Bとして出力され
る。NORゲート(1〉は、入力信号Aの立上がりと同
時に出力がr H、高レベルから「LJ低レベルに反転
し、逆に入力信号Aの立下がりからインバータ(2a)
(2b)に依る遅延期間1゜だけ遅れてr L 、から
’HJに反転する。即ち、入力信号Aの立下がりの際に
は、NORゲート(1)の入力の一方がr L 、とな
っても他方がインバータ(2a)(2b)に依る遅延期
間2.たけはrH」のままとなり、NORゲート(1〉
がすぐには反転せずに入力信号Aの立下がりのタイミン
グから遅延期間e、たけ遅れて反転するために、出力信
号Bit立下がりのタイミングのみが出力信号Aに対し
て遅延される。ただし、出力信号Bの立上がりのタイミ
ングについても、NORゲート(1)及びインバータ(
3〉に依る遅延は生じるが、ここでは無視している。
第7図は、信号の立上がりタイミングを遅らせる遅延回
路の一例を示す図で、第8図は、その入力信号及び出力
信号の波形図である。
1つのPチャンネル型MOS F ET(4P)と3つ
のNチャンネル型M OS F E T (4N+ >
<4Nt><4N1>とが電源接地間に直列接続されて
第1の反転回路(4)が構成され、各ゲートに入力信号
Aが共通に与えられる。また、3つのPチャンネル型M
O3F E T (5P+)(5P*)(5Fg)と1
つのNチャンネル型MOS F ET(5N)とが電源
接地間に直列接続されて第2の反転回路(5〉が構成さ
れ、各ゲートが共通にPチケンネル型MOSFET(4
P)とNチャンネル型M OS F E T (4N+
 )との接続点に接続される。そして、Pチ勺ンネル型
M OS F E T (5Ps )とNf勺ンネル型
MOS F E T(5N)との接続点から出力信号B
が得られる。このような遅延回路に於いては、入力信号
Aの立上がりの際にPチャンネル型MOS F E T
(4F)とNチャンネル型MOSFET(4N、)との
接続点、即ちMOS F ET(SP+)(5Pffi
 )(5PJ )及び(5’N>ノゲートノ電位v0の
低下に対して第2の反転回路(5〉の反転が遅れるため
に出力信号Bの立上がりが入力信号Aの立上がりに対し
て期間1.たけ遅れる。一方、入力信号Aの立下がりの
際には、電位V。が素早く立上がって第2の反転回路〈
5〉が反転するため、入力信号Aの立下がりに対する出
力信号Bの立下がりの遅れは僅かとなる。即ち、第1の
反転回路〈4)のNチャンネル型M OS F E T
(4N、)(4N、)(4NA)及び第2の反転回路(
5〉のPチャンネル型MOSFET (5P、 )(5
Pl )(5Ps )は、夫々直列接続されており、オ
フ状態からオンするときには全てのMOSFETがオン
しなければ全体としてオン状態にならないのに対し、オ
ン状態からオフするときにはMOSFETの何れか一つ
がオフすれば全体がオフ状態となる。このため、Nチャ
ンネル型MO8F E T (4Nl )(4Nm >
(4Nj )が順にオンすると共にPチャンネル型M 
OS F E T (5P+ )(5P*)(5Ps)
が順にオンする入力信号Aの立上がりに於いては、第1
及び第2の反転回路(4)(5)の反転動作が遅れて出
力信号Bの立上がりが入力信号Aに対して期間(、たけ
遅れ、Nチャンネル型MOSFET(4N、)(4N*
 )(4N、 )が順にオフすると共にPチャンネル型
M OS F E T (SP、)(5Pt)(5P−
)が順にオフする入力信号Aの立下がりに於いては、第
1及び第2の反転回路(4)(5)の反転動作の遅れが
僅かとなり、入力信号Aに対する出力信号Bの立下がり
の遅れは殆んどない。
〈ハ〉発明が解決しようとする課題 しかしながら、上述の如き遅延回路は、何れも回路を構
成するMOSFETの数が多く、半導体チップ上に集積
化する際に占める面積が大きくなり、高集積化の妨げと
なる問題を有している。特に、遅延期間を長く設定する
場合には、インノクータ(2a)(2b)の増設(第5
図)やPチャンネル型MOS F E T(5P)及び
Nチャンネル型MOSFET(5N)の数の増大(第7
図)が必要となり、回路構成の増大に依る半導体チ・ノ
ブ上の占有面積の増大は大きくなる。
そこで本発明は、遅延回路の回路構成を縮小すると共に
さらに長い遅延期間の設定を可能にすることを目的とす
る。
(ニ)課題を解決するための手段 本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので
、第1の特徴とするところは、Pチャンネル型のMOS
FETとNチャンネル型のMOSFETとがt源と接地
との間に直列接続された第1の相補型回路、Pチャンネ
ル型のMOSFETとNチャンネル型のMOSFETと
が電源と上記第1の相補型回路の直列接続点との間に直
列接続された第2の相補型回路、を備え、上記第1及び
第2の相補型回路の各MOSFETのゲートに与えられ
る入力信号に対して立下がりの遅れた出力信号を上記第
2の相補型回路の直列接続点に得ることにある。
そして、第2の特徴とするところは、Pチャンネル型の
MOS F ETとNチャンネル型のMOSFETとが
電源と接地との間に直列接続された第1の相補型回路、
Pチャンネル型のMOSFETとNチャンネル型のMO
SFETとが上記第1の相補型回路の直列接続点と接地
との間に直列接続された第2の相補型回路、を備え、上
記第1及び第2の相補型回路の各MO3FETのゲート
に与えられる入力信号に対して立上がりの遅れた出力信
号を上記第2の相補型回路の直列接続点に得ることにあ
る。
さらに第3の特徴とするところは、Pチャンネル型のM
OSFETとNチャンネル型のMOSFETとが電源と
接地との間に夫々直列接続された第1及び第2の相補型
回路、Pチャンネル型のMOSFETとNチャンネル型
のMOS F ETとが上記第1の相補型回路の直列接
続点と上記第2の相補型回路の直列接続点との間に直列
接続された第3の相補型回路、を備え、上記第1乃至第
3の相補型回路の各MOSFETに与えられる入力信号
に対して立下がり及び立上がりの遅れた出力信号を上記
第3の相補型回路の直列接続点に得ることにある。
(*)作用 本発明の第1の手段に依れば、第1の相補型回路のNチ
ャンネル型MOSFETがオンしてから第2の相補型回
路のNチャンネル型MOSFETのドレインの電位がゆ
っくりと引下げられるために、第2の相補型回路のNチ
ャンネル型MOSFETがオンするのが遅れ、入力信号
に対する出力信号の立下がりが遅れる。
また、第2の手段に依れば、第1の相補型回路のPチャ
ンネル型MO3FETがオンしてから第1の相補型回路
のPfwンネル型MOSFETのドレインの電位がゆっ
くりと引上げられるために、第2の相補型回路のPチャ
ンネル型MOSFETがオンするのが遅れ、入力信号に
対する出力信号の立上がりが遅れる。
そして、第1の手段と第2の手段との組合せに依り、入
力信号に対する出力信号の立上がり及び立下がりが夫々
遅れて設定される。
(へ〉実施例 本発明の実施例を図面に従って説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す図で、信号の立下がり
を遅らせる場合を示している。
Pチャンネル型M OS F E T(IIP)とNチ
ャンネル型MO3FET(IIN)とが電源接地間に直
列に接続されて第1の相補型反転回路(11)が構成さ
れる。この第1の相補型反転回路(11)では、接地側
のNチャンネル型M OS F E T(IIN)の相
互フンダクタンスβ、が小さく形成されて駆動能力が低
く設定され、電源側のPチャンネル型MO8FE T 
(IIP)の相互コンダクタンスβ、が大きく形成され
て駆動能力が高く設定される。具体的には、相互コンダ
クタンスβ8.β、は、夫々のMOSFET(11P)
(11N)のゲート幅に比例しゲート長に反比例するこ
とから、Nチ勺ンネル型MOS F ET(IIN>の
ゲート長が長く、Pチャンネル型MO3F E T (
IIP)のゲート長が短く設定される。
さらに、Pチセンネル型MO3FET(12P)とNチ
ャンネル型M OS F E T(12N)とが電源と
第1の相補型反転回路(11)の出力との間に直列接続
されて第2の相補型反転回路(12〉が構成される。
そして、第1及び第2の相補型反転回路(11)(12
)のM OS F E T (IIP)(IIN)(1
2P)(12N)の各ゲートにインバータ(10)を介
して入力信号Aが供給され、第2の相補型反転回路(1
2)の出力、即ちPチャンネル型M OS F E T
(12P)とNチャンネル型M OS F E T(1
2N)との接続点から出力信号Bが得られる。
入力信号Aが立上がる際には、インバータ(1o〉の出
力がr H、から「L」に反転し、各MO5FE T 
(IIP>(IIN)(12P)(12N)(7)ゲー
トノミ位v6が引下げられる。電位V。が下がり始める
と、最初にそれまでオフ状態にあったPチャンネル型M
O8F E T (IIP)(IIN)がオンして第1
及び第2の相補型反転回路(11)(12)の出力の電
位V、、V、が引上げられ始め、続いてNチヶンネル型
MOSFET(11N)(12N)カオフシテ電位V、
、V、が電源電位まで引上げられる。このとき、Nチャ
ンネル型MOS F E T(12N)のソースの電位
である電位V、がNチャンネル型M OS F E T
(11N)に比して駆動能力の大きなPチャンネル型M
OS F ET(LIP)に依り素早く立上げられるた
めに、Nチャンネル型MOSFET(12N)がすぐに
オフ状態となり、電位Vlはインバータ(10)の反転
から大きく遅れることなく立上がる。
一方、入力信号Aが立下がる際にはインバータ(lO)
の出力がrL」から1H」に反転し、電位vGが引上げ
られる。電位v6が上がり始めると、それまでオフ状態
にあったNチャンネル型MOSFET (IIN)(1
2N)がオンシテ電位V、、V、が引下げられ始める。
ところが、Nチャンネル型MOS F ET(IIN>
がPチャンネル型MOS F ET(IIP)に比して
駆動能力が小さいため、電位V、はゆっくりと下がり、
これに伴なって電位V、の立下がりが遅れる。従って、
入力信号Aの立上がりに於いては出力信号Bが略同時に
立上がり、入力信号Aの立下がりに於いては出力信号B
が所定の期間遅れて立下がることになり、第6図と同様
に信号の立下がりのみを遅らせることができる。
第2図は、本発明の他の実施例を示す図で、信号の立上
がりを遅らせる場合を示している。
Pチャンネル型M OS F E T(13P)とNチ
ャンネル型MO3FET(13N)とが電源接地間に直
列接続されて第1の相補型反転回路〈13〉が構成され
る。この第1の相補型反転回路(13)では、電源側の
Pチャンネル型MOSFET(13F)の相互フンダク
タンスβPが小さく形成されて駆動能力が低く設定され
、接地側のNチャンネル型MOS F ET(13N)
の相互コンダクタンスβ8が大きく形成されて駆動能力
が高く設定される。また、Pチャンネル型M OS F
 E T(14P)とNチャンネル型MO3F E T
 (14N)とが第1の相補型反転回路(13)の出力
と接地との間に直列接続されて第2の相補型反転回路(
14)が構成され、そして、第1及び第2の相補型反転
回路(13)(14)のMOSFET(13P)(13
N)(14P)(14N>の各ゲートにインバータ(1
0)を介して入力信号Aが供給され、第2の相補型MO
5F E T(14)の出力から出力信号Bが得られる
入力信号Aが立上がる際には、インバータ(10)の出
力がrH,からr L 、に反転し、各MO5FE T
 (13P)(13N)(14P)(14N)(7)ケ
ー トノ電位vGが引下げられる。電位V。が下がり始
めると、それまでオフ状態にあったPチャンネル型MO
S F ET (13F)(14P)がオンシテ電位V
、、V、が引上げられ始める。ところが、Pチャンネル
型MOSFET (13P)がNチャンネル型MO3F
ET(13N>に比して駆動能力が小さいため、電位V
1の立上がりが遅くなり、これに伴なって電位V、の立
上がりが遅れる。
一方、入力信号Aが立下がる際には、インバータ(10
)の出力が1L」からrH」に反転し、電位Vcが引上
げられる。この電位V。が引上げられると、それまでオ
フ状態にあったNチャンネル型MOS F E T (
13N)(14N)がオンシテ電位V、、V、が引下げ
られ始め、続いてPチャンネル型MO8FE T (1
3P)(14F)がオフして電位V、、V、が接地電位
VSSまで引下げられる。このとき、Nチ勺ンネル型M
O3FET(13N)の駆動能力がPチャンネル型MO
SFET(13P)の駆動能力より大きいために電位V
、が素早く立上がり、すぐにPチャンネル型M OS 
F E T (13F)(14P)カ才−7L、、電位
V。
がインバータ(10)の反転から大きく遅れることなく
立上がる。従って、入力信号Aの立上がりに於いては出
力信号Bが所定の期間遅れて立上がり、入力信号Aの立
下がりに於いては出力信号Bが略同時に立下がることに
なり、第8図と同様に信号の立上がりのみを遅らせるこ
とができる。
第3図は、本発明の第3の実施例を示す図で、信号の立
上がり及び立下がりを遅らせる場合を示し、第4図はそ
の入力信号及び出力信号の波形図である。
Pチャンネル型M OS F E T (15P)(1
6P)とNチャンネル型M OS F E T (15
N)(16N)とが電源接地間に直列接続されて第1及
び第2の相補型反転回路(Is)(16)が構成される
。この第1及び第2の相補型反転回路(15)(16)
は、第2図及び第1図に示す第1の相補型反転回路(1
3)(11)と夫々同一構成のもので、第1の相補型反
転回路(15)のPチャンネル型MOS F E T(
15P)及び第2の相補型反転回路(16)のNチャン
ネル型MOS F E T(16N)の相互コンダクタ
ンスが小さく形成されると共に第1の相補型反転回路(
15)のNチャンネル型MO5F E T (15N)
及び第2の相補型反転回路(16〉のPチャンネル型M
 OS F E T(16P)の相互コンダクタンスが
大きく形成される。また、第1の相補型反転回路(15
〉の出力と第2の相補型反転回路(16)の出力との間
にPチャンネル型MOSFET(17P)とNチケンネ
ル型MOS F ET(17N)とが直列接続されて第
3の相補型反転回路(17〉が形成される。そして、第
1乃至第3の相補型反転回路(15)(16)(17)
のM OS F E T (15P>(15N)(16
F)(16N)(17P)(17N)の各ゲートにイン
バータ(10)を介して入力信号Aが供給され、第3の
相補型反転回路(17)の出力から出力信号Bが得られ
る。
この遅延回路は、第1図に示す遅延回路と第2図に示す
遅延回路との組合せに依り信号の立上がり及び立下がり
を遅らせるように構成したもので、入力信号Aの立上が
りに於いては第3の相補型反転回路(17)が第1の相
補型反転回路(15)の出力に従って動作し、入力信号
Aの立下がりに於いては第2の相補型反転回路(16)
の出力に従って動作する。即ち、入力信号Aの立上がり
に於いては、第1の相補型反転回路(15)の出力側の
電位v1の上昇が緩やかになり、第3の相補型反転回路
(17)のPチャンネル型M OS F E T(17
P)がオンするのが遅れて第3の相補型反転回路(17
)の出力側の電位V、の立上がりが遅れる。逆に入力信
号Aの立下がりに於いては、第2の相補型反転回路(1
6〉の出力側の電位V、の下降が緩やかになり、第3の
相補型反転回路(16〉のNチャンネル型MO3FE 
T (16N)がオンするのが遅れて電位V、の立下が
りが遅れる。従って、出力信号Bは第4図に示すように
入力信号Aに対して立上がり及び立下がりが夫々所定の
期間Q、、!、たけ遅れる。
以上の構成に依れば、信号の立上がり或いは立下がり、
またはその双方を所定の期間だけ遅らせることができる
。また、その遅延期間は各相補型反転回路を構成するP
チセンネル型MOSFETとNチャンネル型MOSFE
Tとの相互フンダクタンス、即ちトランジスタサイズに
依り決定される。例えば、第3図の遅延回路に於いて第
1の相補型反転回路(15)のPチ勺ンネル型MOSF
ET(15P)と第2の相補型反転回路(16)のNチ
ャンネル型MO3FET(16N)とのチャンネル長を
長くすることに依り、入力信号Aに対する出力信号Bの
遅れ(期間ffi、l!、)を長くできる。
尚、本実施例に於いて杜、遅延回路の入力側にインバー
タを設けて出力信号を入力信号に対して同位相とする場
合を例示したが、出力信号が入力信号に対して逆位相と
なるように構成することもできる。
(ト)発明の効果 本発明に依れば、信号の立上がり或いは立下がりの遅延
が可能な遅延回路を少ない素子数で構成することができ
るため、回路規模の縮小が図れ、半導体チップ上に集積
化した際の占有面積が縮小されて高集積化に有効となる
また、遅延期間を長くする場合でも、遅延期間を決定す
るMOSFETのサイズの変更に依り実現でき、回路を
構成する素子数、具体的にはMOSFETの数を増大さ
せる必要がないために、回路規模の増大を伴うようなこ
とはない。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第4図は本発明遅延回路に係り、第1図は一
実施例を示す図、第2図は他の実施例を示す図、第3図
は第3の実施例を示す図、第4図は第3図の入力信号及
び出力信号の波形図である。第5図は従来の遅延回路の
一例を示す図、第6図は第5図の入力信号及び出力信号
の波形図、第7図は従来の遅延回路の他の例を示す図、
第8図は第7図の入力信号及び出力信号の波形図である
。 (10)・・・インバータ、 (11)〜(17)・・
・相補型反転回路、 (IIP)〜(17F>・・・P
 f + ンネル型MO3FET、 (IIN)〜(1
7N>−N f ヤンネル型MOSFET。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Pチャンネル型のMOSFETとNチャンネル型
    のMOSFETとが電源と接地との間に直列接続された
    第1の相補型回路、 Pチャンネル型のMOSFETとNチャンネル型のMO
    SFETとが電源と上記第1の相補型回路の直列接続点
    との間に直列接続された第2の相補型回路、 を備え、上記第1及び第2の相補型回路の各MOSFE
    Tのゲートに与えられる入力信号に対して立下がりの遅
    れた出力信号を上記第2の相補型回路の直列接続点に得
    ることを特徴とする遅延回路。
  2. (2)上記第1の相補型回路は、Pチャンネル型のMO
    SFETの相互コンダクタンスがNチャンネル型のMO
    SFETの相互コンダクタンスに比して大きく設定され
    ることを特徴とする請求項第1項記載の遅延回路。
  3. (3)Pチャンネル型のMOSFETとNチャンネル型
    のMOSFETとが電源と接地との間に直列接続された
    第1の相補型回路、 Pチャンネル型のMOSFETとNチャンネル型のMO
    SFETとが上記第1の相補型回路の直列接続点と接地
    との間に直列接続された第2の相補型回路、 を備え、上記第1及び第2の相補型回路の各MOSFE
    Tのゲートに与えられる入力信号に対して立上がりの遅
    れた出力信号を上記第2の相補型回路の直列接続点に得
    ることを特徴とする遅延回路。
  4. (4)上記第1の相補型回路は、Nチャンネル型のMO
    SFETの相互コンダクタンスがPチャンネル型のMO
    SFETの相互コンダクタンスに比して大きく設定され
    ることを特徴とする請求項第3項記載の遅延回路。
  5. (5)Pチャンネル型のMOSFETとNチャンネル型
    のMOSFETとが電源と接地との間に夫々直列接続さ
    れた第1及び第2の相補型回路、Pチャンネル型のMO
    SFETとNチャンネル型のMOSFETとが上記第1
    の相補型回路の直列接続点と上記第2の相補型回路の直
    列接続点との間に直列接続された第3の相補型回路、 を備え、上記第1乃至第3の相補型回路の各MOSFE
    Tのゲートに与えられる入力信号に対して立下がり及び
    立上がりの遅れた出力信号を上記第3の相補型回路の直
    列接続点に得ることを特徴とする遅延回路。
  6. (6)上記第1の相補型回路は、Nチャンネル型のMO
    SFETの相互コンダクタンスがPチャンネル型のMO
    SFETの相互コンダクタンスに比して大きく設定され
    ると共に、上記第2の相補型回路は、Pチャンネル型の
    MOSFETの相互コンダクタンスがNチャンネル型の
    MOSFETの相互コンダクタンスに比して大きく設定
    されることを特徴とする請求項第5項記載の遅延回路。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0983314A (ja) * 1995-09-01 1997-03-28 Lg Semicon Co Ltd パルス伸長回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0983314A (ja) * 1995-09-01 1997-03-28 Lg Semicon Co Ltd パルス伸長回路

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