JPH07120953B2 - デコード回路 - Google Patents

デコード回路

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JPH07120953B2
JPH07120953B2 JP61140662A JP14066286A JPH07120953B2 JP H07120953 B2 JPH07120953 B2 JP H07120953B2 JP 61140662 A JP61140662 A JP 61140662A JP 14066286 A JP14066286 A JP 14066286A JP H07120953 B2 JPH07120953 B2 JP H07120953B2
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JP
Japan
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transistor
drain
nmos
gate
pmos
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JPS62296627A (ja
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雅子 島津
啓介 田中
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はデコード回路、特に高密度小消費電力のデコー
ド回路とこれに用いる出力反転用トランジスタ回路に関
するものである。
従来の技術 従来のデコード回路は、第2図に示すような構成のもの
であり、更にこれを改良し、第3図に示すような構成で
も実施できるものであった。
第2図および第3図において、ブロック1とブロック4
は、いずれも入力端子とその入力端子に接続されたイン
バータゲートを示し、ブロック2とブロック5は1本の
デコード出力線を示す。またブロック3とブロック6は
出力信号を充電するPMOSトランジスタを示す。
第2図に示すようなデコード回路では、デコード部を構
成しているNMOSトランジスタ(TN10、TN11、TN12、TN20
等)は、各々のドレインを回路の出力信号線に接続し、
並列に接続されるものであった。このような構成の回路
では、すべての出力信号線(OUT0、OUT1、OUT2)をデコ
ード以前のタイミングクロック信号に同期して充電し、
デコード処理後に選択されない出力信号を放電するとい
う形式のものであり、選択される出力信号に対して選択
されない出力信号の方がはるかに多いため、消費電力が
大きいという問題があった。
そこで、第3図に示すようなデコード回路が実施される
用になった。第3図に示すデコード回路では、デコード
部を構成しているNMOSトランジスタ(TN10、TN11、TN1
2、TN20等)は、互いに直列に接続し、一端のNMOSトラ
ンジスタ(TN30、TN31、TN32)のソースを接地し、その
出力が回路の出力信号になっている。この構成の回路で
は、直前のサイクルで選択され充電された出力信号線
(OUT0、OUT1、OUT2のいずれか1つ)はデコード以前の
タイミングクロックの角信号に同期して放電され、デコ
ード処理後、選択された出力信号線(OUT0、OUT1、OUT2
のいずれか1つ)のみを充電するという形式をとってい
る。従って、必要最小限の出力信号のみが充放電される
ため、消費電力は第2図に示す構成の回路に比べて、か
なり削減できるものである。
発明が解決しようとする問題点 このように、デコード部を構成しているNMOSトランジス
タを直列に接続した回路では前記の最高位NMOSTトラン
ジスタ(TN10、TN11、TN12)のドレインの出力信号を反
転させることが必要であり、そのために、CMOSインバー
タ回路(INV0、INV1、INV2)が用いられてきたが、これ
らのCMOSインバータ回路を接続することによって、デコ
ード回路のチップ上の占有面積が大きくなるという問題
があった。というのは、第4図(a)に示すように、CM
OSインバータ回路はPMOSトランジスタとNMOSトランジス
タで構成されていて、各々のゲート入力を接続している
ことが原因となっていた。すなわち、チップのマスク回
路で実現すると、第4図(c)のマスク1に示すように
チップのPチャンネル(Pch)領域のPMOSトランジスタ
とNチャンネル(Nch)領域のNMOSトランジスタの間に
配線が存在し、この配線領域の占める面積が大きくなる
ためである。
本発明は、このような問題を解決するもので、デコード
回路のチップ上での占有面積を縮小するために用いる出
力反転用トランジスタ回路を提供することを目的とする
ものである。
問題点を解決するための手段 上記の問題を解決するために本発明のデコード回路は、
ドレインとソースが直列に接続された複数の第1のNMOS
トランジスタからなるトランジスタ列を複数列並べて形
成されるトランジスタ群を有し、複数の入力信号を複数
の第1のNMOSトランジスタのゲートに入力し、複数のト
ランジスタ列の一端を接地し、複数のトランジスタ列の
他端を、ソースを電源に接続した第1のPMOSトランジス
タのドレインと、同じくソースを電源に接続した第2の
PMOSトランジスタのゲートに接続し、第2のPMOSトラン
ジスタのドレインに、ソースを接地した第2のNMOSトラ
ンジスタのドレインを接続し、第1のPMOSトランジスタ
のゲートにクロック信号を接続し、第2のNMOSトランジ
スタのゲートにクロック信号の反転信号を接続し、第2
のPMOSトランジスタのドレンイン及び第2のNMOSトラン
ジスタのドレインを出力端子とすることを特徴とするも
のである。
作 用 この構成により出力部の回路は第4図(b)に示すよう
になり、チップ上では第4図(d)に示すようになる。
すなわち第4図(a)の構成の場合に必要であった第4
図(c)に示すマスク1の配線領域が必要なくなる。従
って複数の出力信号により構成される大規模のデコード
回路では、複数の配線除去によって、占有面積をかなり
削減できる。
実施例 第1図(a)及び第1図(b)はそれぞれ本発明の一実
施例によるデコード回路図とそのタイミングチャートで
ある。第1図(a)において、ブロック8は入力端子と
それに接続されたインバータゲートとを示し、ブロック
9は1本のデコード出力線を示す。また、ブロック10
は、一端(ソース)が接地された直列接続のNMOSトラン
ジスタTN10、TN20、TN30、TN11、TN21、TN31、TN12、TN
22、TN32のうち他端にある最高位のNMOSトランジスタTN
10、TN11、TN12のドレインを充電するPMOSトランジスタ
を示し、ブロック11は本発明によって改良した出力反転
用トランジスタ回路を示す。
この出力反転用トランジスタ回路は、PMOSトランジスタ
TP0〜TP2と、NMOSトランジスタTN0〜TN2とからなってお
り、それぞれ計2つのトランジスタから構成されてい
る。
PMOSトランジスタTP0〜TP2のソースには電源が接続さ
れ、ゲートはデコード用NMOSトランジスタTN10等のドレ
インにつながっている。またドレインはNMOSトランジス
タTN0等のドレインと接続されて出力信号端子になって
いる。また、NMOSトランジスタTN0〜TN2は、ソースが接
地され、ゲートにはクロック信号CLOCKの反転信号が印
加され、ドレインはPMOSトランジスタTP0〜TP2のドレイ
ンと接続されて出力信号OUT0〜OUT2を出力する端子にな
っている。このようにPMOSトランジスタTP0〜TP2のゲー
トとNMOSトランジスタTN0〜TN2のゲートは接続されてお
らず別々に制御されている。
また、直列接続のNMOSトランジスタTN10、TN20、TN30等
の最高位NMOSトランジスタのドレイン出力信号は、ブロ
ック11を構成するPMOSトランジスタTP0〜TP2のゲート入
力となっている。またブロック11のPMOSトランジスタTP
0〜TP2のゲートには、電源をソースに接続した充電用PM
OSトランジスタTP10〜TP12を接続している。この充電用
PMOSトランジスタTP10〜TP12のゲートにはクロック信号
CLOCKが印加されている。すなわち、PMOSトランジスタT
P0〜TP2のゲートとNMOSトランジスタTN0〜TN2のゲート
に入力する信号は、それぞれクロック信号CLOCKとその
反転信号に同期しているので、出力反転用トランジスタ
回路を構成するPMOSトランジスタとNMOSトランジスタが
同時に導通することはない。
このようなデコード回路では、第1図(b)に示すよう
にデコード処理が行われる前のタイミングで、クロック
信号CLOCKが“LOW"のとき、充電用PMOSトランジスタTP1
0〜TP12が“ON"し、PMOSトランジスタTP0〜TP2のゲート
を充電する。このためPMOSトランジスタTP0〜TP2は“OF
F"となる。またクロック信号CLOCKの反転信号が放電用N
MOSトランジスタTN0〜TN2のゲートに入力するので放電
用NMOSトランジスタTN0〜TN2は“ON"し、回路の全出力
信号を放電する。
次に、デコード処理が行われる期間、クロック信号CLOC
Kを“HIGH"にすると、充電用PMOSトランジスタTP10〜TP
12および放電用NMOSトランジスタTN0〜TN2は、共に“OF
F"になる。このとき、直列接続のNMOSトランジスタTN1
0、TN20、TN30等の最高位トランジスタTN10、TN11、TN1
2のドレイン出力信号が“LOW"のときのみ、PMOSトラン
ジスタTP0〜TP2が“ON"し、回路の出力信号OUT0〜OUT2
を“HIGH"Tにする。
すなわち、入力信号IN1〜IN3によって、直列接続のNMOS
トランジスタTN10、TN20、TN30等のいずれか1列が全て
“ON"になると、最高位のNMOSトランジスタTN10等のド
レイン出力が“LOW"になる。このときPMOSトランジスタ
TP0等が“ON"となり、出力信号OUT0等が選択されたこと
になり“HIGH"になる。
例えば、入力信号として、(IN3、IN2、IN1)に(0、
0、0)が入力された場合、NMOSトランジスタ{TN30、
TN20、TN10}のゲートには反転信号の(1、1、1)が
入力するので{ON,ON,ON}となり1列のトランジスタが
全て“ON"になる。このときPMOSトランジスタTP0のゲー
ト入力が“LOW"となるため、出力信号OUT0が“HIGH"に
なる。
また、このとき隣の出力信号線に接続されているNMOSト
ランジスタ{TN31、TN21、TN11}は{ON,ON,OFF}とな
るので接地電位と導通することがなく、PMOSトランジス
タTP1のゲート入力は“HIGH"に保持されたままになる。
従って、PMOSトランジスタTP1は“OFF"のままであり、
出力信号OUT1は“LOW"を保持する。
さらに隣の出力信号線に接続されているNMOSトランジス
タ{TN32、TN22、TN12}ついても、{ON,OFF,ON}とな
り接地電位と導通しないので、出力信号OUT1の場合と同
様に出力信号OUT2も"LOW"を保持する。
第1図(b)は、第1図(a)におけるクロック信号CL
OCKと入力信号IN1〜IN3と出力信号OUT0〜OUT2の関係を
示したタイミングチャートである。同図に示すように、
出力信号OUT0〜OUT2は入力信号IN1〜IN3とクロック信号
CLOCKの組合せによって、いずれか1つが“HIGH"にな
る。
なお、本実施例では出力信号線と入力信号線が3本の場
合について説明したが、これに限らず、出力信号線が4
本以上、入力信号線が4本以上の場合でも適用できる。
発明の効果 本発明の出力反転用トランジスタ回路によれば、回路の
占有面積を縮小できる。またこれをデコード回路に用い
れば低消費電力を維持しながら回路の占有面積を縮小で
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明の一実施例を示すブロック図、第
1図(b)はそのタイミングチャート、第2図、第3図
は従来例を示すブロック図、第4図(a)〜(d)はそ
れぞれ本発明の作用を説明するための図である。 ブロック1、ブロック4、ブロック8……入力端子とそ
れに接続されたインバータゲート、ブロック2、ブロッ
ク5、ブロック9……出力信号生成回路、ブロック3、
ブロック6、ブロック10……NMOSデコード出力線の充電
用PMOSトランジスタ、ブロック11……出力反転用トラン
ジスタ回路、CLOCK……クロック信号、IN1〜IN3……入
力信号、OUT1〜OUT2……出力信号、TN10〜TN12、TN20〜
TN22、TN30〜TN32……デコード用NMOSトランジスタ、TP
10〜TP12……充電用PMOSトランジスタ、TP0〜TP2……PM
OSトランジスタ、TN0〜TN2……放電用NMOSトランジス
タ、INV0〜INV2……CMOSインバータ、Pch……Pチャン
ネル領域、Nch……Nチャンネル領域、TP……PMOSトラ
ンジスタ、TN……NMOSトランジスタ、1……PMOS、NMOS
ゲート入力配線マスク占有面積、2……PMOS、NMOSドレ
イン出力配線マスク占有面積、I……PMOSゲート電極、
C……NMOSゲート電極。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ドレインとソースが直列に接続された複数
    の第1のNMOSトランジスタからなるトランジスタ列を複
    数列並べて形成されるトランジスタ群を有し、複数の入
    力信号を前記複数の第1のNMOSトランジスタのゲートに
    入力し、前記複数のトランジスタ列の一端を接地し、前
    記複数のトランジスタ列の他端を、ソースを電源に接続
    した第1のPMOSトランジスタのドレインと、同じくソー
    スを電源に接続した第2のPMOSトランジスタのゲートに
    接続し、前記第2のPMOSトランジスタのドレインに、ソ
    ースを接地した第2のNMOSトランジスタのドレインを接
    続し、前記第1のPMOSトランジスタのゲートにクロック
    信号を接続し、前記第2のNMOSトランジスタのゲートに
    前記クロック信号の反転信号を接続し、前記第2のPMOS
    トランジスタのドレイン及び前記第2のNMOSトランジス
    タのドレインを出力端子とすることを特徴とするデコー
    ド回路。
JP61140662A 1986-06-17 1986-06-17 デコード回路 Expired - Lifetime JPH07120953B2 (ja)

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JP61140662A JPH07120953B2 (ja) 1986-06-17 1986-06-17 デコード回路

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JPS62296627A JPS62296627A (ja) 1987-12-23
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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59124091A (ja) * 1982-12-29 1984-07-18 Fujitsu Ltd 半導体メモリ
JPS6096027A (ja) * 1983-10-31 1985-05-29 Nec Corp 相補型インバ−タ

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