JPH0642629B2 - Complementary insulation gate type semiconductor circuit - Google Patents

Complementary insulation gate type semiconductor circuit

Info

Publication number
JPH0642629B2
JPH0642629B2 JP62030748A JP3074887A JPH0642629B2 JP H0642629 B2 JPH0642629 B2 JP H0642629B2 JP 62030748 A JP62030748 A JP 62030748A JP 3074887 A JP3074887 A JP 3074887A JP H0642629 B2 JPH0642629 B2 JP H0642629B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
circuit
node
voltage
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP62030748A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63198415A (en
Inventor
直和 宮脇
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP62030748A priority Critical patent/JPH0642629B2/en
Publication of JPS63198415A publication Critical patent/JPS63198415A/en
Publication of JPH0642629B2 publication Critical patent/JPH0642629B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、相補性絶縁ゲート型(CMOS型)半導体回路に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a complementary insulated gate (CMOS type) semiconductor circuit.

(従来の技術) 従来のCMOS型半導体回路として、たとえば第5図に示す
ように2個のCMOSインバータ51,52が直列接続された回
路がある。通常、CMOS型半導体回路は、入力レベルがV
cc電源電位あるいはVcc電源電位であるときに貫通電流
が生じないので低消費電力であると言われている。しか
し、CMOSインバータのスイッチング時の過渡特性におい
ては、過渡的に貫通電流および出力ノードの充放電電流
が流れて消費電流となる。しかも、入力電圧VINのレベ
ルが緩やかに変化する場合、上記過渡的に流れる貫通電
流の割合が増える。即ち、前記第5図に示したCMOS半導
体回路において、入力電圧VINレベルをゆっくり変化さ
せた場合の中間ノード(初段インバータ出力ノード)の
電圧V、次段インバータの出力ノードの電圧Vout
cc電源の電流Icc,Iss電源の電流Issの波形は第6
図に示すようになる。ここで、CMOSインバータのNチャ
ネルトランジスタの閾値をVTN、Pチャネルトランジス
タの閾値をVTPで表わすと、貫通電流は入力レベルがほ
ぼVcc−|VTP|の間に流れ続けるので、入力波形の傾
きに強く依存する。また、出力電圧Voutの波形は入力
電圧VINの波形が緩やかであると緩やかに変化する。こ
のことは、上記出力電圧Voutを入力とする次段のCMOS
半導体回路(図示せず)においても上記したと同様に消
費電流が増大し、結果的にCMOS半導体回路系全体の消費
電力が増大する。そして、この消費電力は前記スイッチ
ング動作を繰り返して行う回路にあっては大幅に増大す
ることになる。
(Prior Art) As a conventional CMOS type semiconductor circuit, for example, there is a circuit in which two CMOS inverters 51 and 52 are connected in series as shown in FIG. Normally, CMOS type semiconductor circuits have an input level of V
is said to be low power consumption since the through current is not generated when cc is the power supply potential or V cc power supply voltage. However, in the transient characteristics at the time of switching of the CMOS inverter, the shoot-through current and the charge / discharge current of the output node transiently flow to become the consumption current. Moreover, when the level of the input voltage V IN changes gently, the proportion of the through current that transiently flows increases. That is, in CMOS semiconductor circuit shown in the FIG. 5, the voltage V a of the intermediate nodes when slowly changing input voltage V IN level (first-stage inverter output node), the voltage V out of the output node of the next stage inverter,
The waveforms of the current I cc of the V cc power supply and the current I ss of the I ss power supply are the sixth.
As shown in the figure. Here, when the threshold value of the N-channel transistor of the CMOS inverter is represented by V TN and the threshold value of the P-channel transistor is represented by V TP , the through current continues to flow while the input level is almost between V cc − | V TP | Strongly depends on the slope of. Further, the waveform of the output voltage V out changes gently when the waveform of the input voltage V IN is gentle. This means that the CMOS of the next stage which receives the output voltage V out as an input
Also in the semiconductor circuit (not shown), the current consumption increases in the same manner as described above, and as a result, the power consumption of the entire CMOS semiconductor circuit system increases. Then, this power consumption is greatly increased in the circuit which repeats the switching operation.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、上記したように入力レベルが緩やかに変化す
る場合に消費電流が大きくなり、出力レベルも緩やかに
変化して次段回路の消費電流が大きくなるという問題点
を解決すべくなされたもので、入力レベルが緩やかに変
化する場合の消費電流の低減および出力レベルの急峻な
変化を可能とする相補性絶縁ゲート型半導体回路を提供
することを目的とする。
(Problems to be Solved by the Invention) In the present invention, as described above, the current consumption increases when the input level changes gently, and the output level also changes gently and the current consumption of the next-stage circuit increases. The object of the present invention is to provide a complementary insulated gate semiconductor circuit capable of reducing the current consumption and abruptly changing the output level when the input level changes gently. To do.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明のCMOS型半導体回路は、入力段にCMOS型のレシオ
レス回路を設け、このレシオレス回路の出力ノードの電
圧を電源電圧範囲内で2つの入力反転電圧を有するCMOS
型のインバータに入力し、このインバータの2つの出力
ノードの電圧により制御されて前記レシオレス回路の出
力反転動作を加速するCMOS型の反転加速回路を上記レシ
オレス回路の出力ノードと2つの電源ノードとの間に接
続してなることを特徴とする。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The CMOS semiconductor circuit of the present invention is provided with a CMOS ratioless circuit in the input stage, and the voltage of the output node of this ratioless circuit is set within the power supply voltage range of 2 CMOS with two input inversion voltages
A CMOS type inversion accelerating circuit which is input to a type inverter and is controlled by the voltages of the two output nodes of the inverter to accelerate the output inversion operation of the ratioless circuit. It is characterized by being connected in between.

(作用) 上記のように各回路を接続することによって、入力電圧
のレベル変化が緩やかであっても、それぞれに直流電流
経路が生じないでレシオレス回路の出力電圧の変化が急
峻になる。
(Operation) By connecting each circuit as described above, even if the level change of the input voltage is gradual, a direct current path is not generated in each and the output voltage of the ratioless circuit changes sharply.

(実施例) 以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。
Embodiment An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図に示すCMOS型半導体回路において、Aは入力段の
レシオレス(Ratioless)回路であって、たとえばCMOS
インバータであり、Bは上記レシオレス回路Aの出力反
転動作を加速するための反転加速回路、Cは前記レシオ
レス回路Aの出力が入力し、所定の2つの入力反転電圧
を有し、2つの出力が前記反転加速回路Bの制御入力と
なる次段のCMOSインバータ、Dは前記レシオレス回路A
の出力電圧を保持するためのフリップフロップ回路であ
る。
In the CMOS type semiconductor circuit shown in FIG. 1, A is a ratioless circuit of the input stage.
An inverter, B is an inversion accelerating circuit for accelerating the output inversion operation of the ratioless circuit A, and C is an input of the output of the ratioless circuit A and has two predetermined input inversion voltages and two outputs. The CMOS inverter of the next stage which becomes the control input of the inversion acceleration circuit B, D is the ratioless circuit A
Is a flip-flop circuit for holding the output voltage of the.

前記入力段インバータAは、Vcc電源ノードとVss電源
ノードとの間に第1,第2のPチャネルトランジスタP
,Pおよび第1,第2のNチャネルトランジスタN
,Nが直列に接続されており、Pチャネル,Nチャ
ネルで一対をなすトランジスタ(たとえば第1のPチャ
ネルトランジスタPと第2のNチャネルトランジスタ
)のゲートが第1の入力ノード1に接続され、残り
の一対のトランジスタP,Nのゲートが第2の入力
ノード2に接続されている。そして、第2のPチャネル
トランジスタPと第1のNチャネルトランジスタN
との接続点が出力ノード3となっている。
The input stage inverter A includes a first P-channel transistor P and a second P-channel transistor P between the V cc power supply node and the V ss power supply node.
1 , P 2 and first and second N-channel transistors N
1 and N 2 are connected in series, and the gates of a pair of P-channel and N-channel transistors (for example, the first P-channel transistor P 1 and the second N-channel transistor N 2 ) are connected to the first input node. 1 and the gates of the remaining pair of transistors P 2 and N 1 are connected to the second input node 2. The second P-channel transistor P 2 and the first N-channel transistor N 1
An output node 3 is a connection point with.

前記反転加速回路Bは、Vcc電源ノードとVss電源ノー
ドとの間に第3,第4のPチャネルトランジスタP
および第3,第4のNチャネルトランジスタN
が直列に接続されており、Pチャネル,Nチャネル
で一対をなすトランジスタ(たとえば第3のPチャネル
トランジスタPと第4のNチャネルトランジスタ
)のゲートが前記第1の入力ノード1に接続され、
残りの一対のトランジスタP,Nの各ゲートが前記
次段インバータCの2つの出力ノード4,5に対応して
接続されている。
The inversion accelerating circuit B includes third and fourth P-channel transistors P 3 , between the V cc power supply node and the V ss power supply node.
P 4 and the third and fourth N-channel transistors N 3 ,
N 4 are connected in series, and the gates of a pair of P-channel and N-channel transistors (for example, a third P-channel transistor P 3 and a fourth N-channel transistor N 4 ) are connected to the first input node 1. Connected to the
The gates of the remaining pair of transistors P 4 and N 3 are connected to the two output nodes 4 and 5 of the next-stage inverter C, respectively.

前記次段インバータCは、Vcc電源ノードとVss電源と
の間に第5のPチャネルトランジスタPと第5のNチ
ャネルトランジスタNとが直列に接続され、上記両ト
ランジスタP,Nとの間に上記両トランジスタより
も高インピーダンス特性を有する高インピーダンス回路
(または素子)6が挿入されており、上記両トランジス
タP,Nのゲートは前記入力段インバータAの出力
ノード3に接続されている。上記高インピーダンス回路
6は、たとえば第6のPチャネルトランジスタPと第
6のNチャネルトランジスタNとが並列接続され、第
6のPチャネルトランジスタPのゲートがVss電源ノ
ードに接続され、第6のNチャネルトランジスタN
ゲートがVDD電源ノードに接続されている。上記トラン
ジスタPとNの寸法は、トランジスタP,N
gmにくらべノード5,4間のgmが十分小さくなるように
設定してある。そして、第5のPチャネルトランジスタ
のドレイン(出力ノード5)および第5のNチャネ
ルトランジスタNのドレイン(出力ノード4)は、各
対応して前記第3のNチャネルトランジスタNのゲー
トおよび第4のPチャネルトランジスタPのゲートに
接続されている。
In the next-stage inverter C, a fifth P-channel transistor P 5 and a fifth N-channel transistor N 5 are connected in series between the V cc power supply node and the V ss power supply, and both the transistors P 5 , N are connected. 5 high-impedance circuit (or device) 6 having a high impedance characteristics than the two transistors are inserted between, the gates of the transistors P 5, N 5 to the output node 3 of the input stage inverter a It is connected. In the high impedance circuit 6, for example, a sixth P-channel transistor P 6 and a sixth N-channel transistor N 6 are connected in parallel, the gate of the sixth P-channel transistor P 6 is connected to the V ss power supply node, The gate of the sixth N-channel transistor N 6 is connected to the V DD power supply node. The dimensions of the transistors P 6 and N 6 are the same as those of the transistors P 5 and N 5 .
The gm between nodes 5 and 4 is set to be sufficiently smaller than gm. The drain of the fifth P-channel transistor P 5 (output node 5) and the drain of the fifth N-channel transistor N 5 (output node 4) respectively correspond to the gate of the third N-channel transistor N 3 . And the gate of the fourth P-channel transistor P 4 .

前記フリップフロップ回路Dは、前記入力段インバータ
Aの出力ノード3に入力端が接続された第1のCMOSイン
バータ7と、この第1のCMOSインバータ7の出力端と入
力端との間に出力インピーダンスの高い第2のCMOSイン
バータ8が接続されている。この第2のCMOSインバータ
8は、Vcc電源ノードとVss電源ノードとの間に第7,
第8のPチャネルトランジスタP,Pおよび第7,
第8のNチャネルトランジスタN,Nが直列に接続
され、上記第7のPチャネルトランジスタPのゲート
がVss電源ノードに接続され、第8のNチャネルトラン
ジスタNのゲートがVcc電源ノードに接続され、第8
のPチャネルトランジスタPのゲートと第7のNチャ
ネルトランジスタNのゲートとが共通接続されて入力
端となっている。なお、第7のPチャネルトランジスタ
と第8のNチャネルトランジスタNとは、第2の
CMOSインバータ8の出力端(つまり、入力段インバータ
Aの出力ノード3)がフローティング状態にならない程
度にコンダクタンスが小さく設定されている。
The flip-flop circuit D includes a first CMOS inverter 7 having an input terminal connected to the output node 3 of the input stage inverter A, and an output impedance between the output terminal and the input terminal of the first CMOS inverter 7. High second CMOS inverter 8 is connected. This second CMOS inverter 8 is provided with a seventh and a seventh node between the V cc power supply node and the V ss power supply node.
Eighth P-channel transistor P 7 , P 8 and seventh,
The eighth N-channel transistors N 7 and N 8 are connected in series, the gate of the seventh P-channel transistor P 7 is connected to the V ss power supply node, and the gate of the eighth N-channel transistor N 8 is V cc. Connected to power node, 8th
The gate of the P-channel transistor P 8 and the gate of the seventh N-channel transistor N 7 are commonly connected and serve as an input terminal. The seventh P-channel transistor P 7 and the eighth N-channel transistor N 8 are
The conductance is set so small that the output end of the CMOS inverter 8 (that is, the output node 3 of the input stage inverter A) does not enter into a floating state.

次に、上記各回路の動作上の特徴を説明する。第2図に
示すように、第1の入力ノード1の入力電圧Vの立上
り、立下りの期間と第2の入力ノード2の入力電圧V
の立上り、立下りの期間とが重ならないようにタイミン
グを設定しておくと、入力電圧V,Vの変化が緩や
かな場合でも入力段インバータAに貫通電流が流れるこ
とはない。次段インバータCは、Vcc電源ノードとVss
電源ノードとの間に高インピーダンス回路6を挿入して
いるので貫通電流が抑制されており、第3図に示すよう
な動作を行う。即ち、入力電圧(入力段インバータAの
出力電圧である)Vの立上りのときは、第5のNチャ
ネルトランジスタNの閾値電圧VTNを越えた時点から
出力ノード4の電圧Vが立ち下り、さらに第6のPチ
ャネルトランジスタPおよび第6のNチャネルトラン
ジスタNのコンダクタンスが小さいことによる遅延を
伴って出力ノード5の電圧Vが立ち下る。上記とは逆
に、入力電圧Vの立下りのときは、Vcc−|VTP
(VTPは第5のPチャネルトランジスタPの閾値電
圧)より低くなった時点から出力ノード5の電圧V
立ち下り、さらに第6のPチャネルトランジスタP
よび第6のNチャネルトランジスタNによる遅延を伴
って出力ノード4の電圧Vが立ち下る。
Next, the operational characteristics of the above circuits will be described. As shown in FIG. 2, the rising of the first input voltage V A of the input node 1, the falling period and the second input voltage V B at the input node 2
If the timing is set so as not to overlap the rising and falling periods, the through current does not flow in the input-stage inverter A even when the changes in the input voltages V A and V B are gradual. The next stage inverter C is, V cc power supply node V ss and
Since the high impedance circuit 6 is inserted between the power supply node and the power supply node, the through current is suppressed and the operation as shown in FIG. 3 is performed. That is, when the input voltage (the output voltage of the input stage inverter A) V c rises, the voltage V E of the output node 4 rises from the point when the threshold voltage V TN of the fifth N-channel transistor N 5 is exceeded. Further, the voltage V D of the output node 5 falls along with the delay due to the small conductance of the sixth P-channel transistor P 6 and the sixth N-channel transistor N 6 . Contrary to the above, when the fall of the input voltage V C is, V cc - | V TP |
(V TP is the threshold voltage of the fifth P-channel transistor P 5 ), the voltage V D of the output node 5 falls from the time when it becomes lower, and the sixth P-channel transistor P 6 and the sixth N-channel transistor N 6 The voltage V E of the output node 4 falls with a delay of 6 .

次に、前記第1図のCMOS型半導体回路の動作を説明す
る。入力電圧V,Vが共に0Vのとき(第2図中、
〜tの期間)、入力段インバータAのPチャネル
トランジスタP,Pが共にオンし、その出力ノード
3の電圧VはVcc電位になり、次段インバータCのN
チャネルトランジスタNがオンし、その出力ノード
4,5は共に0Vになり、反転加速回路BのPチャネル
トランジスタP,Pは共にオンし、フリップフロッ
プ回路Dの出力電圧Voutは0Vになっており、各回路
ともVcc電源ノードとVss電源ノードとの間の直流電流
経路は生じない。次に、入力電圧Vは0Vのままで入
力電圧Vが0VからVcc電圧まで立ち上るとき(第2
図中、t〜tの期間)、入力段インバータAはNチ
ャネルトランジスタNが入力電圧Vによってオフし
ており、各回路ともVcc電源ノードとVss電源ノードと
の間の直流電流経路は生じない。次に、入力電圧V
0V、入力電圧VがVcc電圧のとき(第2図中、t
〜tの期間)、入力段インバータAのPチャネルトラ
ンジスタPもオフし、反転加速回路BのPチャネルト
ランジスタPもオフするが、入力段インバータAの出
力電圧Vはフリップフロップ回路Dによってのみ保持
されている。次に、入力電圧VがVcc電位のままで入
力電圧Vが0VからVcc電位まで立ち上るとき(第2
図中、t〜tの期間)、入力電圧Vが入力段イン
バータAのNチャネルトランジスタNの閾値電圧VTN
を越えると、このトランジスタNがオンし、入力段イ
ンバータAの出力電圧Vが立ち下り始める。この出力
電圧Vの変化は入力電圧Vの変化に依存し、入力電
圧Vの立ち上りの変化が緩やかな場合には上記出力電
圧Vの立ち下りの変化は非常に遅いが、この時点にお
いてはVcc電源ノードとVss電源ノードとの間の直流電
流経路は生じない。上記出力電圧Vが次段インバータ
Cの高電位側の入力反転電圧Vcc−|VTP|より低くな
ると、次段インバータCの出力電圧Vが立ち上る。す
ると、反転加速回路BのNチャネルトランジスタN
オンし、NチャネルトランジスタNは入力電圧V
(このときVcc電位)によって既にオンしているの
で、入力段インバータAの出力ノード3の電荷は上記ト
ランジスタN,Nによって放電される。このとき、
上記トランジスタN,Nによって次段インバータC
は帰還がかかり、結果的に上記出力ノード3の電圧V
は急速に立ち下ることになる。そして、この出力電圧V
によってフリップフロップ回路Dの出力電圧Vout
急速に0VからVcc電位に変化する。このとき、次段イ
ンバータCの出力ノード4の電圧Vは出力ノード5の
電圧Vより遅れて立ち上り、反転加速回路BのNチャ
ネルトランジスタNはオンするが、Pチャネルトラン
ジスタPは入力電圧V(このときVcc電位)によっ
て既にオフしているので、Vcc電源ノードとVss電源ノ
ードとの間に直流電流経路は生じない。なお、入力電圧
がVcc電位のままで入力電圧VがVcc電位から0
Vまで変化するときの動作は、上述した入力電圧V
cc電位のままで入力電圧Vが0VからVcc電位まで
立ち上るときの動作とは対称的であるので、その詳述を
省略する。
Next, the operation of the CMOS type semiconductor circuit of FIG. 1 will be described. When the input voltages V A and V B are both 0 V (in FIG. 2,
During the period from t 0 to t 1 ), the P-channel transistors P 1 and P 2 of the input stage inverter A are both turned on, the voltage V c of the output node 3 thereof becomes the V cc potential, and the N of the next stage inverter C becomes N.
The channel transistor N 5 turns on, its output nodes 4 and 5 both become 0V, the P channel transistors P 3 and P 4 of the inversion accelerating circuit B both turn on, and the output voltage V out of the flip-flop circuit D becomes 0V. Therefore , in each circuit, a DC current path between the V cc power supply node and the V ss power supply node does not occur. Next, when the input voltage V B is the input voltage V A remains 0V rises from 0V to V cc voltage (second
During the period from t 1 to t 2 in the figure), in the input stage inverter A, the N-channel transistor N 1 is turned off by the input voltage V B , and each circuit is a direct current between the V cc power supply node and the V ss power supply node. No current path is created. Next, when the input voltage V B is 0 V and the input voltage V A is the V cc voltage (in FIG. 2 , t 2
During a period from t 3 to t 3 , the P-channel transistor P 1 of the input stage inverter A is also turned off and the P-channel transistor P 3 of the inversion accelerating circuit B is also turned off, but the output voltage V c of the input stage inverter A is the flip-flop circuit D. Only held by. Next, when the input voltage V A remains at the V cc potential and the input voltage V B rises from 0 V to the V cc potential (second
During the period from t 3 to t 4 in the figure), the input voltage V B is the threshold voltage V TN of the N-channel transistor N 1 of the input stage inverter A.
When the voltage exceeds V, the transistor N 1 is turned on and the output voltage V c of the input stage inverter A starts to fall. This change in the output voltage V c is dependent on the change in the input voltage V B, the falling edge of the variation of the output voltage V c is when the change in the rise of the input voltage V B is gentle is very slow, the time , There is no direct current path between the V cc power supply node and the V ss power supply node. The output voltage V c is the next stage inverter C on the high potential side of the input inversion voltage V cc - | V TP | becomes lower than, rises the output voltage V D of the next-stage inverter C. Then, the N-channel transistor N 3 of the inversion accelerating circuit B is turned on, and the N-channel transistor N 4 receives the input voltage V
Since it has already been turned on by A (the V cc potential at this time), the electric charge of the output node 3 of the input stage inverter A is discharged by the transistors N 3 and N 4 . At this time,
The above-mentioned transistors N 3 and N 4 enable the next-stage inverter C
Is fed back, and as a result, the voltage V c of the output node 3 is
Will fall rapidly. And this output voltage V
The output voltage V out of the flip-flop circuit D rapidly changes from 0 V to the V cc potential by c . At this time, the voltage V E of the output node 4 of the next-stage inverter C rises later than the voltage V D of the output node 5 and the N-channel transistor N 3 of the inversion accelerating circuit B is turned on, but the P-channel transistor P 3 is input. Since it has already been turned off by the voltage V A (at this time, the V cc potential), no direct current path is generated between the V cc power supply node and the V ss power supply node. The input voltage V A remains the input voltage V B of the V cc voltage from V cc potential 0
The operation of when changing to V, the input voltage V A of the above-described input voltage V B are in the original V cc potential that is symmetrical to the operation when the rises from 0V to V cc potential thereof is omitted detail To do.

ここで、上記説明におけるt〜t期間の途中のt
〜t期間における上記回路の各ノードの電圧波形およ
びVcc電源電流Icc,Vss電源電流Issの波形を第4図
に示す。この第4図は、上記回路に前述した従来例の第
5図の回路と同様の負荷接続を行なった場合の特性を示
しており、前述した第6図に比べて、入力電圧VINの入
力波形の傾きは同じであり、それぞれの時間の表示区間
が異なる。上記第4図を前記第6図と比べると分るよう
に、消費電流が約1/25倍になり、出力電圧Voutの立ち
上り、立ち下りにおける傾き(電圧変化分/時間)は約
15倍になっている。
Here, the middle of t 3 ~t 4 period in the above description t a
FIG. 4 shows the voltage waveform of each node of the above circuit and the waveforms of the V cc power supply currents I cc and V ss power supply current I ss during the period up to t b . FIG. 4 shows the characteristics when the same load connection as that of the circuit of FIG. 5 of the above-mentioned conventional example is made to the above circuit, and the input voltage V IN is input in comparison with FIG. 6 described above. The slope of the waveform is the same, and the display section of each time is different. As can be seen from the comparison of FIG. 4 with FIG. 6, the consumption current is about 1/25 times, and the slope (voltage change / time) at the rising and falling of the output voltage V out is about 15 times. It has become.

なお、本発明は上記実施例に限らず、次段インバータC
のPチャネルトランジスタP,Nチャネルトランジス
タNやフリップフロップ回路DのPチャネルトランジ
スタP、NチャネルトランジスタNをそれぞれ同等
のコンダクタンスを有する抵抗素子で置換することがで
きる。また、フリップフロップ回路Dは必要に応じて省
略してもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but the next-stage inverter C
The P-channel transistor P 6 and N-channel transistor N 6 of the flip-flop circuit D and the P-channel transistor P 7 and N-channel transistor N 8 of the flip-flop circuit D can be replaced with resistance elements having equivalent conductances. The flip-flop circuit D may be omitted if necessary.

[発明の効果] 上述したように本発明のCMOS型半導体回路によれば、入
力電圧レベルが緩やかに変化する場合でも殆んど直流電
流を伴わずに出力電圧が急峻に変化するようになる。従
って、今後ますます低消費電力化が進むLSI回路に採用
する上で非常に有効である。
[Effects of the Invention] As described above, according to the CMOS type semiconductor circuit of the present invention, even when the input voltage level changes gently, the output voltage changes sharply with almost no direct current. Therefore, it is very effective for adoption in LSI circuits, which are expected to consume less power.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明のCMOS型半導体回路の一実施例を示す回
路図、第2図は第1図の回路の入力電圧の波形の一例を
示す図、第3図は第1図中の次段インバータの入力電
圧,出力電圧の波形例を示す図、第4図は第2図の入力
電圧のt〜t期間における第1図の回路の各ノード
の電圧波形および電源電流波形を示す図、第5図は従来
のCMOS型半導体回路を示す回路図、第6図は第5図の回
路の入力電圧の立ち上り時における各ノードの電圧波形
および電源電流波形を示す図である。 A……入力段CMOSインバータ、B……反転加速回路、C
……次段インバータ、P〜P……Pチャネルトラン
ジスタ、N〜N……Nチャネルトランジスタ、1,
2,3,4,5……ノード、6……高インピーダンス回
路。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a CMOS type semiconductor circuit of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of a waveform of an input voltage of the circuit of FIG. 1, and FIG. shows an input voltage of the inverter stages, an example of the waveform of the output voltage, Figure 4 shows a voltage waveform and a power supply current waveform of each node in the circuit of FIG. 1 in t a ~t b period of the input voltage of FIG. 2 FIG. 5 is a circuit diagram showing a conventional CMOS type semiconductor circuit, and FIG. 6 is a diagram showing voltage waveforms and power supply current waveforms of respective nodes when the input voltage rises in the circuit of FIG. A: Input stage CMOS inverter, B: Inversion acceleration circuit, C
...... Next stage inverter, P 1 to P 3 ...... P channel transistor, N 1 to N 3 ...... N channel transistor, 1,
2, 3, 4, 5 ... Node, 6 ... High impedance circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力信号がゲート供給されるCMOS回路
の第1チャネル型トランジスタに直列接続された第1チ
ャネル型の第1のトランジスタを有し、前記CMOS回
路の第2チャネル型トランジスタに直列接続された第2
チャネル型の第2のトランジスタを有し、前記入力信号
とは論理レベル変化どうしが時間的に重ならないタイミ
ング信号が前記第1、第2のトランジスタのゲート入力
となる前段CMOS型のレシオレス回路と、 第1の電源電極ノードと第2の電源電極ノードとの間に
第1チャネル型の第3のトランジスタ、インピーダン
ス、第2チャネル型の第4のトランジスタをこの順に直
列接続した直列回路を設け、前記第3、第4のトランジ
スタのゲートに前記レシオレス回路の出力を与えた後段
CMOS型回路と、 前記レシオレス回路の出力を与えるノードと第2の電源
電極ノードとの間にあって前記インピーダンスと前記第
3のトランジスタとの接続点の電圧がゲートに印加され
る第2チャネル型の第5のトランジスタを有し、この第
5のトランジスタに直列接続される第2チャネル型の第
6のトランジスタを有し、前記レシオレス回路の出力を
与えるノードと第1の電源電極ノードとの間にあって前
記インピーダンスと前記第4のトランジスタとの接続点
の電圧がゲートに印加される第1チャネル型の第7のト
ランジスタを有し、この第7のトランジスタに直列接続
された第1チャネル型の第8のトランジスタを有し、前
記第6、第8のトランジスタのゲート入力には前記タイ
ミング信号を与え、前記レシオレス回路の反転動作を加
速するCMOS型の反転加速回路とを具備し、 前記第1、第2、第6、第8のトランジスタは、前記レ
シオレス回路および反転加速回路の出力を決定するのに
使用されないタイミングで、それぞれオフすることを特
徴とする相補性絶縁ゲート型半導体回路。
1. A first channel type first transistor serially connected to a first channel type transistor of a CMOS circuit to which an input signal is gate-supplied and serially connected to a second channel type transistor of the CMOS circuit. The second done
A pre-stage CMOS type ratioless circuit having a channel type second transistor, wherein a timing signal whose logical level changes do not temporally overlap with the input signal becomes a gate input of the first and second transistors; A series circuit in which a first channel type third transistor, an impedance, and a second channel type fourth transistor are connected in series in this order between the first power source electrode node and the second power source electrode node is provided. The second CMOS type circuit in which the output of the ratioless circuit is applied to the gates of the third and fourth transistors, and the impedance and the third power supply node are provided between the node which provides the output of the ratioless circuit and the second power supply electrode node. It has a fifth transistor of the second channel type in which the voltage at the connection point with the transistor is applied to the gate. A sixth transistor of a second channel type connected in series with the transistor, the node between the node for providing the output of the ratioless circuit and the first power supply electrode node, and the connection point of the impedance and the fourth transistor. A seventh channel of a first channel type having a voltage applied to the gate thereof, and an eighth transistor of a first channel type connected in series to the seventh transistor. A CMOS type inversion accelerating circuit for accelerating the inversion operation of the ratioless circuit by applying the timing signal to the gate input of the transistor of the first transistor, the second transistor, the sixth transistor, and the eighth transistor, Complementary insulated gate semiconductors characterized in that they are turned off at timings that are not used to determine the output of the ratioless circuit and the inversion accelerating circuit. Road.
JP62030748A 1987-02-13 1987-02-13 Complementary insulation gate type semiconductor circuit Expired - Fee Related JPH0642629B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62030748A JPH0642629B2 (en) 1987-02-13 1987-02-13 Complementary insulation gate type semiconductor circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62030748A JPH0642629B2 (en) 1987-02-13 1987-02-13 Complementary insulation gate type semiconductor circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63198415A JPS63198415A (en) 1988-08-17
JPH0642629B2 true JPH0642629B2 (en) 1994-06-01

Family

ID=12312302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62030748A Expired - Fee Related JPH0642629B2 (en) 1987-02-13 1987-02-13 Complementary insulation gate type semiconductor circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0642629B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2548333B2 (en) * 1988-09-30 1996-10-30 松下電器産業株式会社 Output circuit device
JP5057894B2 (en) * 2007-08-31 2012-10-24 セイコーインスツル株式会社 Voltage detection circuit and oscillator using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63198415A (en) 1988-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR930000970B1 (en) Output circuit of integrated circuit
JPH0282713A (en) Switching auxiliary circuit
JPH0158896B2 (en)
JP2002076882A (en) Semiconductor integrated circuit device
JPH04150224A (en) Integrated circuit
JPH0642629B2 (en) Complementary insulation gate type semiconductor circuit
JPH0567964A (en) Complementary mos logic circuit
JP2690624B2 (en) Buffer circuit
JP3052433B2 (en) Level shift circuit
US5530400A (en) Transistor circuit with transistor characteristic sensor
JPH0983317A (en) Short pulse removal circuit
JP2871902B2 (en) Current cell circuit
JP3271269B2 (en) Output drive circuit
JPH02196519A (en) Driver circuit
JP3055165B2 (en) Output buffer circuit
JPS62292015A (en) Output buffer circuit
JPS63119323A (en) Insulated gate type output buffer circuit
JPS6134690B2 (en)
JPS61214817A (en) Cmos integrated circuit
JP2754552B2 (en) comparator
JP2981496B2 (en) Semiconductor output circuit
JPH03124120A (en) Output buffer circuit
JPS6310818A (en) Output buffer circuit
JPS6282817A (en) Logic circuit
JPH0683051B2 (en) Output circuit

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees