JPH0363853B2 - - Google Patents
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- JPH0363853B2 JPH0363853B2 JP58223388A JP22338883A JPH0363853B2 JP H0363853 B2 JPH0363853 B2 JP H0363853B2 JP 58223388 A JP58223388 A JP 58223388A JP 22338883 A JP22338883 A JP 22338883A JP H0363853 B2 JPH0363853 B2 JP H0363853B2
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- Japan
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- gate
- circuit
- fet
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
- H03K19/02—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
- H03K19/08—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
- H03K19/094—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors
- H03K19/0944—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET
- H03K19/09441—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET of the same canal type
- H03K19/09443—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET of the same canal type using a combination of enhancement and depletion transistors
- H03K19/09445—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET of the same canal type using a combination of enhancement and depletion transistors with active depletion transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
- H03K19/01—Modifications for accelerating switching
- H03K19/017—Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits
- H03K19/01707—Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits in asynchronous circuits
- H03K19/01714—Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits in asynchronous circuits by bootstrapping, i.e. by positive feed-back
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Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明はデイプリーシヨン型FET負荷素子を
有するプツシユ・プル型ANDゲート駆動回路に
係る。
有するプツシユ・プル型ANDゲート駆動回路に
係る。
第1図に示されている従来のプツシユ/プル
ANDゲート駆動回路は、FET素子1′乃至8′よ
り成り、デイプリーシヨン型FET素子6′のゲー
トは自己バイアスされたデイプリーシヨン型
FET負荷素子8′を経てドレイン電位VDDに接
続され、実際にはドレイン電位に短絡接続されて
いる。従つて、回路の出力ノードが上昇すると
き、出力素子6′のゲート電位がドレイン電位よ
りも高く上昇することができないため、ゲート−
ソース間のキヤパシタンスによる昇圧効果が生じ
得ない。これは、上記駆動回路からの出力波形の
立上り時間を限定する。
ANDゲート駆動回路は、FET素子1′乃至8′よ
り成り、デイプリーシヨン型FET素子6′のゲー
トは自己バイアスされたデイプリーシヨン型
FET負荷素子8′を経てドレイン電位VDDに接
続され、実際にはドレイン電位に短絡接続されて
いる。従つて、回路の出力ノードが上昇すると
き、出力素子6′のゲート電位がドレイン電位よ
りも高く上昇することができないため、ゲート−
ソース間のキヤパシタンスによる昇圧効果が生じ
得ない。これは、上記駆動回路からの出力波形の
立上り時間を限定する。
本発明の目的は、ANDゲート駆動回路からの
出力波形の立上りおよび立下りをより迅速にする
ことである。
出力波形の立上りおよび立下りをより迅速にする
ことである。
上記目的は、本発明による高性能のANDゲー
ト駆動回路によつて達成される。本発明による
ANDゲート駆動回路に於いては、実質的に零の
閾値電圧を有する。“ナチユナル”な制御用FET
素子が、低閾値電圧を有するデイプリーシヨン型
FET出力負荷素子のゲートとNAND入力ブロツ
クの1つの入力ノードとの間に直列接続されてお
り、上記の“ナチユナル”なFET素子は、入力
波形が上昇し始めるにつれて、上記回路入力ノー
ドから上記FET出力負荷素子のゲートへ電流を
流し、しかも回路出力ノードに於ける電圧が上昇
するとき、上記FET出力負荷素子のゲートから
逆方向に電流が流れないように、上記FET出力
負荷素子のゲート回路に充分な抵抗を与える。こ
れは、上記FET出力負荷素子の導電率を増大さ
せて、出力波形の立上り時間をより迅速にする。
ト駆動回路によつて達成される。本発明による
ANDゲート駆動回路に於いては、実質的に零の
閾値電圧を有する。“ナチユナル”な制御用FET
素子が、低閾値電圧を有するデイプリーシヨン型
FET出力負荷素子のゲートとNAND入力ブロツ
クの1つの入力ノードとの間に直列接続されてお
り、上記の“ナチユナル”なFET素子は、入力
波形が上昇し始めるにつれて、上記回路入力ノー
ドから上記FET出力負荷素子のゲートへ電流を
流し、しかも回路出力ノードに於ける電圧が上昇
するとき、上記FET出力負荷素子のゲートから
逆方向に電流が流れないように、上記FET出力
負荷素子のゲート回路に充分な抵抗を与える。こ
れは、上記FET出力負荷素子の導電率を増大さ
せて、出力波形の立上り時間をより迅速にする。
更に上記FET負荷素子のゲートと接続電位の
間にエンハンスメント型FET素子である能動的
なインピーダンス手段を設け、上記出力ノードの
電圧上昇時にはオフ状態になつて負荷素子のゲー
ト電位の迅速な立上りに寄与する一方、上記出力
ノードの電圧下降時には負荷素子のゲート電位の
急峻な立下りに役立つ。
間にエンハンスメント型FET素子である能動的
なインピーダンス手段を設け、上記出力ノードの
電圧上昇時にはオフ状態になつて負荷素子のゲー
ト電位の迅速な立上りに寄与する一方、上記出力
ノードの電圧下降時には負荷素子のゲート電位の
急峻な立下りに役立つ。
第2図に示されている、本発明の実施例による
ANDゲート駆動回路に於いては、実質的に零の
閾値電圧を有する“ナチユナル”なFET素子4
が、低閾値電圧を有するデプリーシヨン型FET
出力負荷素子6のゲートとNAND機能回路の1
つのFET素子3つの入力ノードとの間に直列接
続されており、上記の“ナチユナル”な制御用
FET素子4は、入力波形が上昇し始めるとき、
上記回路入力ノードから上記FET出力負荷素子
6のゲートへ電流を流し、しかも回路出力ノード
に於ける電圧が上昇するとき、上記FET出力負
荷素子6のゲートから逆方向に電流が流れないよ
うに、上記FET出力負荷素子6のゲート回路に
充分な抵抗を与える。これは、上記FET出力負
荷素子6の導電率を増大させて、出力波形の立上
り時間をより迅速にする。
ANDゲート駆動回路に於いては、実質的に零の
閾値電圧を有する“ナチユナル”なFET素子4
が、低閾値電圧を有するデプリーシヨン型FET
出力負荷素子6のゲートとNAND機能回路の1
つのFET素子3つの入力ノードとの間に直列接
続されており、上記の“ナチユナル”な制御用
FET素子4は、入力波形が上昇し始めるとき、
上記回路入力ノードから上記FET出力負荷素子
6のゲートへ電流を流し、しかも回路出力ノード
に於ける電圧が上昇するとき、上記FET出力負
荷素子6のゲートから逆方向に電流が流れないよ
うに、上記FET出力負荷素子6のゲート回路に
充分な抵抗を与える。これは、上記FET出力負
荷素子6の導電率を増大させて、出力波形の立上
り時間をより迅速にする。
負荷素子6のゲートと接地電位の間に能動的イ
ンピーダンス手段としてエンハンスメント型
FET素子5が設けられ、このゲートがNAND回
路の出力ノードに接続される。このFET素子5
は、出力ノードP10の上昇及び下降時に夫々オ
フ状態及びオン状態になり、負荷素子6のゲート
電位の急峻な上昇及び下降に寄与する。
ンピーダンス手段としてエンハンスメント型
FET素子5が設けられ、このゲートがNAND回
路の出力ノードに接続される。このFET素子5
は、出力ノードP10の上昇及び下降時に夫々オ
フ状態及びオン状態になり、負荷素子6のゲート
電位の急峻な上昇及び下降に寄与する。
第2図にしめされている本発明によるANDゲ
ート駆動回路に於ける、実質的に零の閾値電圧を
有する“ナチユラル”なFET素子4は、FET出
力負荷素子6のゲートとFET素子3に於ける回
路入力ノードとの間に直列接続された、或る量の
抵抗インピーダンスを与える。FET素子3に於
ける回路入力ノードが正に遷移しそしてFET素
子2に於ける回路入力ノードが正に遷移すると
き、上記の“ナチユラル”なFET素子4のソー
ス及びゲートは同一の電位になつて、FET素子
4がオン状態になり、その結果FET素子3に於
ける回路入力ノードからFET素子4を経てFET
素子6のゲートに於けるノードP13へ電流が流
れる。
ート駆動回路に於ける、実質的に零の閾値電圧を
有する“ナチユラル”なFET素子4は、FET出
力負荷素子6のゲートとFET素子3に於ける回
路入力ノードとの間に直列接続された、或る量の
抵抗インピーダンスを与える。FET素子3に於
ける回路入力ノードが正に遷移しそしてFET素
子2に於ける回路入力ノードが正に遷移すると
き、上記の“ナチユラル”なFET素子4のソー
ス及びゲートは同一の電位になつて、FET素子
4がオン状態になり、その結果FET素子3に於
ける回路入力ノードからFET素子4を経てFET
素子6のゲートに於けるノードP13へ電流が流
れる。
それから、回路出力ノード10Pが上昇すると
き、FET素子6のゲート−ソース間のキヤパシ
タンスは、回路出力ノードに於ける電位の上昇
を、FET素子6のゲートに於けるノードP13
に結合させる。直列接続された“ナチユラル”な
FET素子4には或る程度の抵抗が存在している
ので、電荷がノードP13からFET素子4を経
てゆつくりと流れ始めるが、その電荷は、FET
素子6のゲートがそのソースに容量結合されるこ
とによりFET素子6のゲートに於ける電位がVDD
の値よりも高く上昇する昇圧効果を無くす程迅速
には流れない。
き、FET素子6のゲート−ソース間のキヤパシ
タンスは、回路出力ノードに於ける電位の上昇
を、FET素子6のゲートに於けるノードP13
に結合させる。直列接続された“ナチユラル”な
FET素子4には或る程度の抵抗が存在している
ので、電荷がノードP13からFET素子4を経
てゆつくりと流れ始めるが、その電荷は、FET
素子6のゲートがそのソースに容量結合されるこ
とによりFET素子6のゲートに於ける電位がVDD
の値よりも高く上昇する昇圧効果を無くす程迅速
には流れない。
例えば、VDDが4.5Vであり、FET素子2及び3
に於ける入力電圧が4Vであるとき、ノードP1
3に於けるオン状態の昇圧された電圧は5.47Vに
なる。これは負荷素子6を強いオン状態にして、
回路出力ノードP10へより多量の電流を流す。
その結果、第2図及び第3図に於ける本発明によ
るANDゲート駆動回路は、回路出力ノードに於
ける容量性負荷を駆動させて、第1図に於ける従
来のプツシユ/プルANDゲート駆動回路の場合
よりも迅速な立上り時間を与える。
に於ける入力電圧が4Vであるとき、ノードP1
3に於けるオン状態の昇圧された電圧は5.47Vに
なる。これは負荷素子6を強いオン状態にして、
回路出力ノードP10へより多量の電流を流す。
その結果、第2図及び第3図に於ける本発明によ
るANDゲート駆動回路は、回路出力ノードに於
ける容量性負荷を駆動させて、第1図に於ける従
来のプツシユ/プルANDゲート駆動回路の場合
よりも迅速な立上り時間を与える。
第2図に於けるANDゲート駆動回路は、第1
及び第2の回路入力ノードに加えられた電圧に応
答してNANDブロツク出力ノードにNAND論理
機能電圧を与えるNANDブロツク1,2及び3
と;回路出力ノードと接地電位との間に接続され
且つそのゲートが上記NANDブロツク出力ノー
ドに接続されているエンハンスメント型FET素
子7を含む出力回路と;上記回路出力ノードとド
レイン電位との間に接続され且つそのゲートが
FET型のインピーダンス素子5を経て上記接地
電位に接続されている低閾値電圧FET素子6
と;そのソース−ドレイン径路が上記低閾値電圧
FET素子6のゲートと上記第1回路入力ノード
との間に接続され且つそのゲートが上記第2回路
入力ノードに接続されている。実質的に零の閾値
電圧を有するFET素子4とを含む。上記の実質
的に零の閾値電圧を有するFET素子4は、上記
第1回路入力ノードに於ける電圧が上昇し始める
とき、上記第1回路入力ノードと上記低閾値電圧
FET素子のゲートとの間に電流を流し、上記回
路出力ノードに於ける電圧が上昇するとき、上記
閾値電圧FET素子のゲートと上記第1回路入力
ノードとの間の電流を流れを妨げる。従つて、上
記回路出力ノードに於ける電圧の立上り時間が短
縮される。
及び第2の回路入力ノードに加えられた電圧に応
答してNANDブロツク出力ノードにNAND論理
機能電圧を与えるNANDブロツク1,2及び3
と;回路出力ノードと接地電位との間に接続され
且つそのゲートが上記NANDブロツク出力ノー
ドに接続されているエンハンスメント型FET素
子7を含む出力回路と;上記回路出力ノードとド
レイン電位との間に接続され且つそのゲートが
FET型のインピーダンス素子5を経て上記接地
電位に接続されている低閾値電圧FET素子6
と;そのソース−ドレイン径路が上記低閾値電圧
FET素子6のゲートと上記第1回路入力ノード
との間に接続され且つそのゲートが上記第2回路
入力ノードに接続されている。実質的に零の閾値
電圧を有するFET素子4とを含む。上記の実質
的に零の閾値電圧を有するFET素子4は、上記
第1回路入力ノードに於ける電圧が上昇し始める
とき、上記第1回路入力ノードと上記低閾値電圧
FET素子のゲートとの間に電流を流し、上記回
路出力ノードに於ける電圧が上昇するとき、上記
閾値電圧FET素子のゲートと上記第1回路入力
ノードとの間の電流を流れを妨げる。従つて、上
記回路出力ノードに於ける電圧の立上り時間が短
縮される。
上記ANDゲート駆動回路は、回路出力ノード
に於ける容量性負荷を駆動させて、従来の昇圧回
路を用いた場合よりも迅速な立上り時間を与え
る。分析の結果、本発明によるANDゲート駆動
回路は、略10%迅速な立上り時間及び24%少ない
電力消費を示す。上記ANDゲート駆動回路の物
理的レイアウトは、第1図に示されている如き従
来の駆動回路よりも5%少ない能動領域しか要し
ない。
に於ける容量性負荷を駆動させて、従来の昇圧回
路を用いた場合よりも迅速な立上り時間を与え
る。分析の結果、本発明によるANDゲート駆動
回路は、略10%迅速な立上り時間及び24%少ない
電力消費を示す。上記ANDゲート駆動回路の物
理的レイアウトは、第1図に示されている如き従
来の駆動回路よりも5%少ない能動領域しか要し
ない。
第2図に示された実施例に於ては、FET素子
5は、そのゲートがNANDブロツク出力ノード
に接続されているエンハンスメント型FET素子
であり、昇圧ノードと接続電位との間の能動イン
ピーダンスとして働く。両実施例に於て、素子5
は、回路出力ノードP10に於ける電圧が下降す
る間、昇圧ノードP13から電荷を流すように働
く。この場合には、回路出力ノードP10に於け
る電圧が上昇すると、素子5がターン・オフされ
るので、より正の電荷が素子6のゲートに残され
るために、より迅速なオン状態の立上り時間が得
られる。
5は、そのゲートがNANDブロツク出力ノード
に接続されているエンハンスメント型FET素子
であり、昇圧ノードと接続電位との間の能動イン
ピーダンスとして働く。両実施例に於て、素子5
は、回路出力ノードP10に於ける電圧が下降す
る間、昇圧ノードP13から電荷を流すように働
く。この場合には、回路出力ノードP10に於け
る電圧が上昇すると、素子5がターン・オフされ
るので、より正の電荷が素子6のゲートに残され
るために、より迅速なオン状態の立上り時間が得
られる。
以上に於て、本発明をその好実施例について説
明したが、本発明の要旨及び範囲を逸脱すること
なく、他の変更も可能であることは当業者に明ら
かである。
明したが、本発明の要旨及び範囲を逸脱すること
なく、他の変更も可能であることは当業者に明ら
かである。
第1図は従来技術によるFET駆動回路を示す
図、第2図は能動インピーダンス素子5を用いて
いる、本発明による改良された高性能ANDゲー
ト駆動回路の実施例を示す図である。 6……デイプリーシヨン型FET出力素子、
8′……自己バイアスされたデイプリーシヨン型
FET負荷素子、1,2及び3……NANDブロ
ク、4……実質的に零の閾値電圧を有する“ナチ
ユラル”なFET素子、5……インピーダンス手
段、6……低閾値電圧FET素子、7……エンハ
ンスメント型FET素子、P10……回路出力ノ
ード、P13……昇圧ノード、VDD……ドレイン
電位。
図、第2図は能動インピーダンス素子5を用いて
いる、本発明による改良された高性能ANDゲー
ト駆動回路の実施例を示す図である。 6……デイプリーシヨン型FET出力素子、
8′……自己バイアスされたデイプリーシヨン型
FET負荷素子、1,2及び3……NANDブロ
ク、4……実質的に零の閾値電圧を有する“ナチ
ユラル”なFET素子、5……インピーダンス手
段、6……低閾値電圧FET素子、7……エンハ
ンスメント型FET素子、P10……回路出力ノ
ード、P13……昇圧ノード、VDD……ドレイン
電位。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 第1及び第2の回路入力ノードに加えられた
電圧に応答してNANDブロツク出力ノードに
NAND論理機能電圧を与えるNANDブロツク
2,3と 回路出力ノードと接地電位との間に接続され且
つそのゲートが上記NANDブロツク出力ノード
に接続されているエンハンスメント型FET素子
7を含む出力回路と、 上記回路出力ノードとドレイン電位との間に接
続され且つそのゲートがFET型インピーダンス
素子5を経て上記接地電位に接続されている出力
負荷用デイプリーシヨン型FET素子6と、 ソース/ドレインが上記出力負荷用FET素子
のゲートと上記第1回路入力ノードとの間に接続
され実質的に零の閾値電圧を有する制御用デイプ
リーシヨン型FET素子4とを含むANDゲート駆
動回路であつて、上記FET型インピーダンス素
子のゲートは上記NANDブロツク出力ノードに
接続され負荷用FET素子のゲート上の電荷の充
電、放電を促進するように作用し、上記制御用
FET素子のゲートは上記第2回路入力ノードに
接続され上記第1及び第2回路入力ノードに於け
る電圧上昇に応じて上記負荷用FET素子の導通
を促進するように作用する事を特徴とするAND
ゲート駆動回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/481,033 US4525640A (en) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | High performance and gate having an "natural" or zero threshold transistor for providing a faster rise time for the output |
| US481033 | 1983-03-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59185429A JPS59185429A (ja) | 1984-10-22 |
| JPH0363853B2 true JPH0363853B2 (ja) | 1991-10-02 |
Family
ID=23910318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58223388A Granted JPS59185429A (ja) | 1983-03-31 | 1983-11-29 | Andゲート駆動回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4525640A (ja) |
| EP (1) | EP0120992B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59185429A (ja) |
| DE (1) | DE3374747D1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4616147A (en) * | 1984-11-15 | 1986-10-07 | Motorola, Inc. | Programmable edge defined output buffer |
| US4629908A (en) * | 1985-02-19 | 1986-12-16 | Standard Microsystems Corp. | MOS monostable multivibrator |
| JPH07114359B2 (ja) * | 1989-07-28 | 1995-12-06 | 株式会社東芝 | 半導体集積回路 |
| EP4064349A1 (en) | 2013-11-15 | 2022-09-28 | Texas Instruments Incorporated | Method and circuitry for controlling a depletion-mode transistor |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3832574A (en) * | 1972-12-29 | 1974-08-27 | Ibm | Fast insulated gate field effect transistor circuit using multiple threshold technology |
| JPS5178665A (ja) * | 1974-12-24 | 1976-07-08 | Ibm | |
| US3995172A (en) * | 1975-06-05 | 1976-11-30 | International Business Machines Corporation | Enhancement-and depletion-type field effect transistors connected in parallel |
| JPS522266A (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-08 | Hitachi Ltd | Mos push-pull circuit |
| JPS5368555A (en) * | 1976-12-01 | 1978-06-19 | Hitachi Ltd | Pulse circuit |
| JPS53125753A (en) * | 1977-04-08 | 1978-11-02 | Nec Corp | Driving circuit |
| JPS6035756B2 (ja) * | 1977-12-27 | 1985-08-16 | 日本電気株式会社 | 論理回路 |
| DE2816980C3 (de) * | 1978-04-19 | 1980-10-09 | Ibm Deutschland Gmbh, 7000 Stuttgart | FET-Treiberschaltung mit kurzen Schaltzeiten |
| US4289973A (en) * | 1979-08-13 | 1981-09-15 | Mostek Corporation | AND-gate clock |
| US4381460A (en) * | 1980-05-27 | 1983-04-26 | National Semiconductor Corporation | Bootstrap driver circuit |
-
1983
- 1983-03-31 US US06/481,033 patent/US4525640A/en not_active Expired - Fee Related
- 1983-11-29 DE DE8383111939T patent/DE3374747D1/de not_active Expired
- 1983-11-29 EP EP83111939A patent/EP0120992B1/en not_active Expired
- 1983-11-29 JP JP58223388A patent/JPS59185429A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0120992B1 (en) | 1987-11-25 |
| EP0120992A2 (en) | 1984-10-10 |
| DE3374747D1 (en) | 1988-01-07 |
| JPS59185429A (ja) | 1984-10-22 |
| US4525640A (en) | 1985-06-25 |
| EP0120992A3 (en) | 1985-07-31 |
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