JPH0584687B2 - - Google Patents

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JPH0584687B2
JPH0584687B2 JP60018561A JP1856185A JPH0584687B2 JP H0584687 B2 JPH0584687 B2 JP H0584687B2 JP 60018561 A JP60018561 A JP 60018561A JP 1856185 A JP1856185 A JP 1856185A JP H0584687 B2 JPH0584687 B2 JP H0584687B2
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JP
Japan
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circuit
input
flop
transistor
differential
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JP60018561A
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English (en)
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JPS61177811A (ja
Inventor
Shuichi Endo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Renesas Technology America Inc
Original Assignee
Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Hitachi Micro Systems Inc
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、フリツプフロツプ技術さらにはエ
ツジトリガー方式のフリツプフロツプに適用して
特に有効な技術に関するもので、たとえば、
ECL(エミツタ・カツプルド・ロジツク)タイプ
のエツジトリガー式フリツプフロツプに利用して
有効な技術に関するものである。
〔背景技術〕
第5図は従来のエツジトリガー方式のフリツプ
フロツプの概略を示す。
同図に示すように、この種のエツジトリガー方
式のフリツプフロツプは、スレーブ部10とマス
ター部20とによつて構成される。
このエツジトリガー式フリツプフロツプの動作
は、第6図に示すように、クロツク信号CKが立
上つたとき(または立下つたとき)に入力データ
Dinを読込んで、次のクロツク信号CKの立上り
(または立下り)まで保持し続けるというもので
ある。Doutはその保持出力データを示す。
なお、この種のエツジトリガー式フリツプフロ
ツプについては、例えば、ラジオ技術社発行「詳
解・デイジタルIC回路(上)」後藤公雄著、昭和
56年7月10日発行、125,126頁などに記載されて
いる。
しかしながら、従来のこの種のエツジトリガー
式フリツプフロツプでは、マスター部10および
スレーブ部20がそれぞれ保持回路を有し、マス
ター部10にて一旦読込んで保持した入力データ
をスレーブ部20に転送するという構成であつた
ため、特にマスター部10の回路が複雑となり、
このため全体の回路構成も複雑になつて素子数が
非常に多くなる。という問題点があつた。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、前述したエツジトリガー式
フリツプフロツプの動作を素子数の少ない簡単な
回路でもつて実現させることができるようにした
フリツプフロツプ技術を提供するものである。
この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規
な特徴については、本明細書の記述および添附図
面から明らかになるであろう。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なも
のの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。
すなわち、保持回路の保持動作とこの保持回路
へのデータ入力動作を差動回路によつて相補的に
制御するとともに、上記差動回路を、互いに並列
接続された第1,第2の2つのトランジスタQ
1,Q2と、この2つのトランジスタQ1,Q2
と差動対をなす第3のトランジスタQ3と、第
1,第2,第3の各トランジスタQ1,Q2,Q
3の共通エミツタと負側電源電位との間に介在す
る定電流回路とによつて構成し、さらに上記第3
のトランジスタQ3のベースに差動回路の入力し
きい値を定める基準電位を与えることにより、エ
ツジトリガー式フリツプフロツプの動作を素子数
の少ない簡単な回路でもつて実現させることがで
きるようにする、という目的を達成するものであ
る。
〔実施例〕
以下、この発明の代表的な実施例を図面を参照
しながら説明する。
なお、図面において同一符号は同一あるいは相
当部分を示す。
第1図はこの発明によるフリツプフロツプの第
1の実施例を示す。
同図に示すフリツプフロツプは、クロツク信号
CKの立上り時に入力データDinを読込んで保持
するエツジトリガー方式のフリツプフロツプであ
つて、特にECL(エミツタ・カツプルド・ロジツ
ク)を用いて構成されている。このエツジトリガ
ー式フリツプフロツプは、保持回路21、入力制
御回路22、差動回路11、タイミング発生回路
3によつて構成される。以下、各部21,22、
11,3について詳述する。なお、Vccは正側電
源電位を、Veeは負側電源電位をそれぞれ示す。
保持回路21は一種のセツト・リセツト型のフ
リツプフロツプであつて、その主要部は、npnバ
イポーラトランジスタQ4,Q5,Q6,Q7、
抵抗R1,R2,R3,R4、および定電流回路
12,13によつて構成される。この保持回路2
1は入力データDinを保持して出力する。Doutは
その保持出力を示す。
入力制御回路22は上記保持回路21に付属す
る回路であつて、2つのnpnバイポーラトランジ
スタQ8,Q9だけで構成される。この2つのト
ランジスタQ8,Q9は差動対をなし、その一方
のQ8のベースに入力データDinが、その他方の
Q9のベースに基準電位Vbb1がそれぞれ与えら
れるようになつている。この入力制御回路22は
上記保持回路21の入力動作を制御する。
差動回路11は、npnバイポーラトランジスタ
Q1,Q2,Q3と定電流回路14によつて構成
される。トランジスタQ1,Q2は互いに並列接
続されている。このQ1,Q2と今一つのQ3は
互いに差動対をなす。Q1,Q2とQ3の各エミ
ツタは共通接続され、この共通エミツタが定電流
回路14を介して負側電源電位Veeに接続されて
いる。また、Q1,Q2の共通コレクタは上記保
持回路21の共通接地点DすなわちQ3,Q4の
共通エミツタに接続されている。Q3のコレクタ
は上記入力制御回路22の共通接地点Cすなわち
Q8,Q9の共通エミツタに接続されている。さ
らに、Q1,Q2の各ベースには後述する信号
A,Bが入力され、Q3のベースには基準電位
Vbb2が与えられるようになつている。基準電位
Vbb2は差動回路11の入力しきい値を定める。
これにより、この差動回路11は、上記保持回路
21と上記入力制御回路22の各動作を相補的に
制御する。
タイミング発生回路3は、入力クロツク信号
CKを正論理と負論理に振分ける位相分割手段と、
この位相分割手段によつて振分けられた2つの信
号の一方を遅延させる遅延手段とを有する。この
場合、その位相分割手段および遅延手段はそれぞ
れ論理ゲート(NORおよびOR)31,32によ
つて構成されている。このタイミング発生回路3
からは、相対的に遅延されていない負論理の非遅
延クロツク信号Aと、論理ゲート32によつて相
対的に遅延させられた遅延クロツク信号Bとが出
力される。この2つの信号A,Bは上記差動回路
11の一方のトランジスタQ1,Q2のベースに
振分け入力される。これにより、上記差動回路1
1が入力クロツク信号CKの立上り時または立下
り時に駆動されるようになつている。
次に動作について説明する。
第2図は第1図に示したフリツプフロツプの動
作例をタイミングチヤートによつて示す。
第1図および第2図において、クロツク信号
CKが“L”(低電位)の非能動状態にあるとき
は、信号Aが“H”で信号Bが“L”(高電位)
となつて、差動回路11のトランジスタQ1が
ON(導通)状態となる。この状態では、C点が
低電位となつて保持回路21が能動状態になる一
方、D点が高電位となつて入力制御回路22が非
能動状態になる。従つて、このときには、入力デ
ータDinの入力が禁止される一方、保持回路21
の保持状態すなわちQ4,Q5の各コレクタ電位
がそれぞれ保持出力データDout,Doutとして出
力され続ける。
次に、入力クロツク信号CKが非能動状態の
“L”から能動状態の“H”に立上ると、先ず信
号Aの方が切換わつて“L”になる。信号Bの方
は、論理ゲート32の伝達遅延時間τによつて、
まだ“L”のままでいる。この状態では、差動回
路11のトランジスタQ1とQ2の両方が共に
OFF(非導通)状態となる。すると、C点が高電
位となつて保持回路21が非能動状態になる一
方、D点が低電位となつて入力制御回路22が能
動状態になる。これにより、入力データDinが入
力制御回路22によつて保持回路21に入力され
るようになる。
この後、所定の伝達遅延時間τを経て、信号B
が“L”から“H”に切換わると、再び、C点が
低電位となつて保持回路21が能動状態になる一
方、D点が高電位となつて入力制御回路22が非
能動状態になる。これにより、保持回路21は、
信号Bが“H”に切換わる直前の入力データDin
に応じた保持状態に更新され、この更新された保
持状態を持続する。そして、この新たな保持状態
すなわちQ4,Q5の各コレクタ電位の状態がそ
れぞれ保持出力データDout,として出力さ
れ続けるようになる。
この後、クロツク信号CKが“L”に戻り、先
ずA=“H”,B=“H”の状態が現われ、続いて
A=“H”,B=“L”の元の状態に復帰するが、
この間も上記保持回路21の保持状態はそのまま
維持される。
以上のようにして、保持回路21が1つだけの
簡単な構成でもつて、クロツク信号CKの立上り
時に入力データDinを読込んで保持するエツジト
リガー方式のフリツプフロツプ動作が得られる。
また、入力データをマスター部からスレーブ部へ
転送する方式によらずに、入力データDinを保持
回路21に直接入力させるようにしているので、
その入力データDinの読込み動作遅れを小さくす
ることができる、という利点も合わせて得ること
ができる。
なお、第1図において、Q1,Q2の共通コレ
クタをD点に接続し、Q3のコレクタをC点に接
続すると、上記とは反対に、クロツク信号CKの
立上り時に入力データDinを読込んで保持する動
作が得られる。
〔効果〕
(1) 保持回路の保持動作とこの保持回路へのデー
タ入力動作を差動回路によつて相補的に制御す
る制御するとともに、上記差動回路を、互いに
並列接続された第1,第2の2つのトランジス
タQ1,Q2と、この2つのトランジスタと差
動対をなす第3のトランジスタと、第1,第
2,第3の各トランジスタの共通エミツタと負
側電源電位との間に介在する定電流回路とによ
つて構成し、さらに上記第3のトランジスタの
ベースに差動回路の入力しきい値を定める基準
電位を与えることにより、エツジトリガー式フ
リツプフロツプの動作を素子数の少ない簡単な
回路でもつて実現させることができる、という
効果が得られる。
(2) また、入力データが保持回路に直接読込まれ
るので、その読込み動作遅れを小さくすること
ができる、という効果が得られる。
以上本発明者によつてなされた発明を実施例に
もとづき具体的に説明したが、この発明は上記実
施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまで
もない。例えば、バイポーラトランジスタの代わ
りにMOS電界効果トランジスタを用いる構成で
あつてもよい。
〔利用分野〕
以上の説明では主として本発明者によつてなさ
れた発明をその背景となつた利用分野である
ECL型のエツジトリガー式フリツプフロツプ技
術に適用した場合について説明したが、それに限
定されるものではなく、例えば、MOS型あるい
はC−MOS型のフリツプフロツプ技術などにも
適用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明によるエツジトリガー式フリ
ツプフロツプの第1の実施例を示す回路図、第2
図は第1図に示した回路の動作を示すタイミング
チヤート、第3図は従来技術によるエツジトリガ
ー式フリツプフロツプの概略の構成を示すブロツ
ク図、第4図は第3図に示した回路の動作を示す
タイミングチヤートである。 1……制御部、2……データ保持部、11……
差動回路、21……保持回路、22……入力制御
回路、3……タイミング発生回路、Din……入力
データ、Dout……出力データ、CK……クロツク
信号、31……位相分割手段としての論理ゲー
ト、32……遅延手段としての論理ゲート。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 クロツク信号の立上り時あるいは立下り時に
    入力データを読み込んで保持するエツジトリガー
    式のフリツプフロツプであつて、入力データを保
    持して出力する保持回路と、この保持回路の入力
    動作を制御する入力制御回路と、上記保持回路と
    上記入力制御回路の各動作を相補的に制御する差
    動回路と、この差動回路をクロツク信号の立上り
    時または立下り時に駆動するための信号を発生す
    るタイミング回路とを備えて、上記差動回路が駆
    動されたときに、上記保持回路を非能動化させる
    一方、上記入力制御回路を能動化させるようにな
    すとともに、上記差動回路を、互いに並列接続さ
    れた第1,第2の2つのトランジスタと、この2
    つのトランジスタと差動対をなす第3のトランジ
    スタと、第1,第2,第3の各トランジスタの共
    通エミツタと負側電源電位との間に介在する定電
    流回路とによつて構成し、上記タイミング回路
    を、入力クロツク信号を正論理と負論理に振分け
    る位相分割手段と、この位相分割手段によつて振
    分けられた2つの信号の一方を遅延させる遅延手
    段とによつて構成し、上記タイミング回路から出
    力される遅延信号と非遅延信号を上記第1のトラ
    ンジスタのベースと上記第2のトランジスタのベ
    ースに振分けて入力させる一方、上記第3のトラ
    ンジスタのベースに差動回路の入力しきい値を定
    める基準電位を与えるようにしたことを特徴とす
    るフリツプフロツプ。
JP60018561A 1985-02-04 1985-02-04 フリツプフロツプ Granted JPS61177811A (ja)

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JPS61177811A JPS61177811A (ja) 1986-08-09
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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