JPH05206805A - 遅延回路 - Google Patents

遅延回路

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Publication number
JPH05206805A
JPH05206805A JP4012170A JP1217092A JPH05206805A JP H05206805 A JPH05206805 A JP H05206805A JP 4012170 A JP4012170 A JP 4012170A JP 1217092 A JP1217092 A JP 1217092A JP H05206805 A JPH05206805 A JP H05206805A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mos transistor
type mos
gate
source
drain
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4012170A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Yamagoshi
由紀夫 山腰
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の遅延回路と同じ素子数でありながら、
より大きな遅延時間が得られる遅延回路を提供すること
にある。 【構成】 ゲートを入力端子に、ソース及びバックゲー
トを電源に接続した第1のP型MOSトランジスタ1
と、ゲート及びドレインを出力端子に、ソースを第1の
P型MOSトランジスタ1のドレインに、バックゲート
を電源に接続した第2のP型MOSトランジスタ2と、
ゲートを入力端子に、ソース及びバックゲートをグラン
ドに接続した第1のN型MOSトランジスタ4と、ゲー
ト及びドレインを出力端子に、ソースを第1のN型MO
Sトランジスタ4のドレインに、バックゲートを電源に
接続した第2のN型MOSトランジスタ3とを具備す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はマスタースライス方式
の半導体集積回路、特にゲートアレーにおける遅延回路
の構成に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ゲートアレーにおける遅延回路と
しては、図4に示す様にインバータ回路を複数個縦続接
続する方式が一般的である。そして各インバータ回路は
図5に示す様に、P型MOSトランジスタ111とN型
MOSトランジスタ112の各ドレインを共通接続して
出力端子114とし、前記P型MOSトランジスタ11
1のソースを電源VDDに接続し、N型MOSトランジス
タ112のソースをグランドに接続し、両トランジスタ
111,112のゲートを共通接続した入力端子113
に回路への入力信号を入力する様に構成されている。
【0003】ところで、図4に示した構成のインバータ
回路による遅延回路の場合、大きな遅延時間を得ようと
するとインバータの段数を増やす必要があった。このた
め遅延セルを多用する様に設計された論理回路において
は遅延セルによって使用されるゲート数が多くなってし
まうという問題点があった。このため同じ素子数でより
大きな遅延が得られる遅延回路が望まれていた。
【0004】このような遅延回路としては、特開平2−
210910号が知られている。この回路の構成を図6
に示す。すなわちこの遅延回路は、ゲートを入力端子
に、ソース及びバックゲートを電源に接続した第1のP
型MOSトランジスタ21と、ゲートを入力端子に、ソ
ース及びバックゲートをグランドに接続した第1のN型
MOSトランジスタ24と、ゲートをグランドに、ソー
スを第1のP型MOSトランジスタ21のドレインに、
ドレインを出力端子に、バックゲートを電源に接続した
第2のP型MOSトランジスタ22と、ゲートを電源
に、ソースを第1のN型MOSトランジスタ24のドレ
インに、ドレインを出力端子に、バックゲートをグラン
ドに接続した第2のN型MOSトランジスタ23によっ
て構成されている。このようにして構成された遅延回路
においては、第2のP型MOSトランジスタ22及び第
2のN型MOSトランジスタ23が抵抗として働くこと
により負荷を駆動する能力が小さくなるため、従来のイ
ンバータ回路による遅延回路に対して同じ素子数でより
大きな遅延時間を得ることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで図6に示した
構成の遅延回路の場合、第2のN型MOSトランジスタ
及び第2のP型MOSトランジスタの抵抗値は変更する
ことができない。そこでより大きな遅延時間を得るため
には図7に示すように抵抗として機能しているMOSト
ランジスタを複数個縦続接続する回路が提案されてい
る。しかしこの遅延回路においては、回路の素子数が増
加するため1素子当りの遅延時間が減少してしまうとい
う問題点があった。
【0006】本発明の遅延回路はこのような課題に着目
してなされたもので、その目的とするところは、従来の
遅延回路と同じ素子数でありながら、より大きな遅延時
間が得られる遅延回路を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の遅延回路は、ゲートを入力端子に、ソー
ス及びバックゲートを電源に接続した第1のP型MOS
トランジスタと、ゲート及びドレインを出力端子に、ソ
ースを上記第1のP型MOSトランジスタのドレイン
に、バックゲートを電源に接続した第2のP型MOSト
ランジスタと、ゲートを入力端子に、ソース及びバック
ゲートをグランドに接続した第1のN型MOSトランジ
スタと、ゲート及びドレインを出力端子に、ソースを上
記第1のN型MOSトランジスタのドレインに、バック
ゲートを電源に接続した第2のN型MOSトランジスタ
とを具備する。
【0008】
【作用】すなわち、本発明の遅延回路においては、第1
のP型MOSトランジスタのゲートを入力端子に、ソー
ス及びバックゲートを電源に接続し、第2のP型MOS
トランジスタのゲート及びドレインを出力端子に、ソー
スを上記第1のP型MOSトランジスタのドレインに、
バックゲートを電源に接続し、第1のN型MOSトラン
ジスタのゲートを入力端子に、ソース及びバックゲート
をグランドに接続し、第2のN型MOSトランジスタの
ゲート及びドレインを出力端子に、ソースを上記第1の
N型MOSトランジスタのドレインに、バックゲートを
電源に接続する。
【0009】
【実施例】以下に、本発明の一実施例について説明す
る。図1は本発明に係る遅延回路の一実施例を示す回路
構成図である。図において、1,2,5はP型MOSト
ランジスタ、3,4,6はN型MOSトランジスタであ
る。P型MOSトランジスタ1のゲートは入力端子に、
ソース及びバックゲートは電源に接続されており、P型
MOSトランジスタ2のゲート、ドレインはノードA
に、ソースはP型MOSトランジスタ1のドレインに、
バックゲートは電源に接続されている。
【0010】また、N型MOSトランジスタ4のゲート
は入力端子に、ソース及びバックゲートはグランドに接
続されており、N型MOSトランジスタ3のゲート、ド
レインはノードAに、ソースはN型MOSトランジスタ
4のドレインに、バックゲートはグランドに接続されて
いる。
【0011】さらに、P型MOSトランジスタ5のゲー
トはノードAに、ソース及びバックゲートは電源に、ド
レインは出力端子に接続されており、N型MOSトラン
ジスタ6のゲートはノードAに、ソース及びバックゲー
トはグランドに、ドレインは出力端子に接続されてい
る。
【0012】図2は本実施例の概念を示すブロック構成
図である。図1におけるMOSトランジスタ1,2,
3,4は図2における遅延回路11を、MOSトランジ
スタ5,6は波形成形回路12を構成している。
【0013】次に図1における入力端子、ノードA、出
力端子に現われる電圧波形から本実施例の動作について
説明する。入力端子の電圧変化に対するノードA、出力
端子の電圧の変化を図3に示す。まず入力端子の電圧が
グランドレベルの時、ノードAの電圧は電源電圧からP
型MOSトランジスタ2のVTHだけ低い電圧であり、出
力端子の電圧はグランドレベルである。この理由につい
ては後述する説明により明らかになる。
【0014】次に、入力波形が電源電圧まで立ち上がる
場合について述べる。この時P型MOSトランジスタ1
はOFFし、N型MOSトランジスタ4はONする。N
型MOSトランジスタ3は抵抗として働くため、ノード
Aの電圧はゆっくりと下降する。ノードAの電圧がグラ
ンドに対しN型MOSトランジスタ3のVTHだけ高い電
圧に達すると、N型MOSトランジスタ3のゲート、ソ
ース間電圧はVTHとなるのでトランジスタ3はOFFす
る。従ってノードAの電圧はこれ以下には下がらない。
出力端子の電圧は、ノードAの電圧がMOSトランジス
タ5,6から構成されるインバータ回路の論理閾値電圧
より低くなった時点でグランドレベルから電源電圧まで
上昇する。従って入力波形の立ち上がりにおいて、出力
波形は遅延して立ち上がることがわかる。
【0015】次に入力波形がグランドレベルまで立ち下
がる場合について述べる。この時P型MOSトランジス
タ1はONし、N型MOSトランジスタ4はOFFす
る。P型MOSトランジスタ2は抵抗として働くため、
ノードAの電圧はゆっくりと上昇する。ノードAの電圧
が電源電圧に対しP型MOSトランジスタ2のVTHだけ
低い電圧に達すると、P型MOSトランジスタ2のゲー
ト、ソース間電圧は−VTHとなるのでトランジスタ2は
OFFする。従ってノードAの電圧はこれ以上は上がら
ない。出力端子の電圧は、ノードAの電圧がMOSトラ
ンジスタ5,6から構成されるインバータ回路の論理閾
値電圧より低くなった時点で電源電圧からグランドレベ
ルまで下降する。従って、入力波形の立ち下がりにおい
て、出力波形は遅延して立ち下がることがわかる。
【0016】次に、このようにして構成された遅延回路
の遅延時間について説明する。図1及び図6に示す遅延
回路において、MOSトランジスタ2,3,22,23
は抵抗として機能している。そして回路の遅延時間はこ
の抵抗の大きさで決定されると考えてよい。図1及び図
6におけるこれらのMOSトランジスタについて、ソー
ス、ドレイン間を流れる電流IDSは、これらのトランジ
スタが線形領域で動作することから、(1)式で表わさ
れる。
【0017】 IDS=(W/L)μCOX(VGS−VTH−VDS/2)VDS … (1) 但し、ここでWは実効ゲート幅、Lは実効ゲート長、
μはキャリアの移動度、COXは単位面積当りのゲート酸
化膜容量、VGSはゲート、ソース間電圧、VDSはドレイ
ン、ソース間電圧、VTHはMOSトランジスタの閾値電
圧である。従ってMOSトランジスタのオン抵抗値RON
は(2)式のようになる。
【0018】 RON=VDS/IDS=L/{WμCOX(VGS−VTH−VDD/2)} … (2) ここで、MOSトランジスタ3のゲート電圧は、(電
源電圧−VTH)からVTHまでの値をとるのに対し、MO
Sトランジスタ23のゲート電圧は電源電圧である。従
ってMOSトランジスタ3において、ゲート、ソース間
電圧VGSはMOSトランジスタ23に比べて低くなるの
で、(2)式より、抵抗値RONが大きくなり、ノードA
の立ち下がりにおける遅延時間は図1の回路の方が大き
くなる。同様にしてMOSトランジスタ2において、ゲ
ート、ソース間電圧VGSはMOSトランジスタ22に比
べて低くなるので抵抗値RONが大きくなり、ノードAの
立ち上がりにおける遅延時間は図1の回路の方が大きく
なる。
【0019】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて説明したように
本発明によれば、遅延回路において従来と同じ素子数で
より大きな遅延時間を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る遅延回路の一実施例の回路構成図
である。
【図2】本発明に係る遅延回路の一実施例の概略を示す
ブロック構成図である。
【図3】図1の回路の各部における入,出力波形を示す
図である。
【図4】従来のインバータを用いた遅延回路の構成を示
すブロック構成図である。
【図5】図4の遅延回路を構成するインバータを示す回
路構成図である。
【図6】従来の改良された遅延回路の回路構成図であ
る。
【図7】図6の遅延回路を基にして、より大きな遅延時
間を得る回路の回路構成図である。
【符号の説明】
1,2,5…P型MOSトランジスタ、3,4,6…N
型MOSトランジスタである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゲートを入力端子に、ソース及びバック
    ゲートを電源に接続した第1のP型MOSトランジスタ
    と、 ゲート及びドレインを出力端子に、ソースを上記第1の
    P型MOSトランジスタのドレインに、バックゲートを
    電源に接続した第2のP型MOSトランジスタと、 ゲートを入力端子に、ソース及びバックゲートをグラン
    ドに接続した第1のN型MOSトランジスタと、 ゲート及びドレインを出力端子に、ソースを上記第1の
    N型MOSトランジスタのドレインに、バックゲートを
    電源に接続した第2のN型MOSトランジスタとを具備
    したことを特徴とする遅延回路。
  2. 【請求項2】 上記遅延回路を複数段縦続接続し、その
    出力に波形成形回路を接続したことを特徴とする遅延回
    路。
JP4012170A 1992-01-27 1992-01-27 遅延回路 Withdrawn JPH05206805A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4012170A JPH05206805A (ja) 1992-01-27 1992-01-27 遅延回路

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4012170A JPH05206805A (ja) 1992-01-27 1992-01-27 遅延回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05206805A true JPH05206805A (ja) 1993-08-13

Family

ID=11797963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4012170A Withdrawn JPH05206805A (ja) 1992-01-27 1992-01-27 遅延回路

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JP (1) JPH05206805A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5751176A (en) * 1995-12-18 1998-05-12 Lg Semicon Co., Ltd. Clock generator for generating complementary clock signals with minimal time differences
US5767719A (en) * 1993-11-25 1998-06-16 Nec Corporation Delay circuit using capacitor and transistor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5767719A (en) * 1993-11-25 1998-06-16 Nec Corporation Delay circuit using capacitor and transistor
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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990408