JPH0748643B2 - Latch circuit - Google Patents

Latch circuit

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JPH0748643B2
JPH0748643B2 JP63326612A JP32661288A JPH0748643B2 JP H0748643 B2 JPH0748643 B2 JP H0748643B2 JP 63326612 A JP63326612 A JP 63326612A JP 32661288 A JP32661288 A JP 32661288A JP H0748643 B2 JPH0748643 B2 JP H0748643B2
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弘 ▲吉▼澤
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、主に高速動作を行うA/D変換器特に並列型A/D
変換器に採用されるラッチ回路に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention mainly relates to an A / D converter that performs a high-speed operation, particularly a parallel A / D converter.
The present invention relates to a latch circuit used in a converter.

従来の技術 通常、MOS型トランジスタでA/D変換器を実現する場合、
比較器に差動アンプを用いたときには、比較器の出力信
号を確定させるラッチ回路にも差動型の回路を採用して
比較器の出力信号を増幅・保持するのが普通である。
Conventional technology Normally, when implementing an A / D converter with MOS transistors,
When a differential amplifier is used as the comparator, it is usual to employ a differential circuit as a latch circuit that determines the output signal of the comparator to amplify and hold the output signal of the comparator.

従来例による差動型ラッチ回路の回路図を第2図に示
す。第2図の差動型ラッチ回路は、Pチャネルトランジ
スタ1〜6及びNチャネルトランジスタ7〜10により構
成されている。Pチャネルトランジスタ1,2のゲート端
子とドレイン端子とは交互に接続されており、かつ、N
チャネルトランジスタ7,8のゲート端子とドレイン端子
とは交互に接続されている。また、Pチャネルトランジ
スタ1,2のソース端子・ドレイン端子と並列にそれぞれ
Pチャネルトランジスタ3,4のソース端子・ドレイン端
子を接続し、Pチャネルトランジスタ3,4ゲート端子を
それぞれ反転信号入力端子11及び非反転信号入力端子12
と成している。そして、Nチャネルトランジスタ7,8の
ソース端子・ドレイン端子と並列にそれぞれNチャネル
トランジスタ9,10のソース端子・ドレイン端子を接続
し、Pチャネルトランジスタ1とNチャネルトランジス
タ7のドレイン端子の間にPチャネルトランジスタ5を
直列に挿入し、かつ、Pチャネルトランジスタ2とNチ
ャネルトランジスタ8のドレイン端子の間にPチャネル
トランジスタ6を直列に挿入し、Pチャネルトランジス
タ5,6とNチャネルトランジスタ9,10のゲート端子どう
しを接続してクロック入力端子13と成している。なお、
Pチャネルトランジスタ5とNチャネルトランジスタ7,
9のドレイン端子どうしの接続点は、非反転出力端子14
となり、Pチャネルトランジスタ6とNチャネルトラン
ジスタ8,10のドレイン端子どうしの接続点は、反転出力
端子15となる。また、端子16は電源端子である。
A circuit diagram of a conventional differential latch circuit is shown in FIG. The differential latch circuit of FIG. 2 is composed of P-channel transistors 1-6 and N-channel transistors 7-10. The gate terminals and drain terminals of the P-channel transistors 1 and 2 are alternately connected, and N
The gate terminals and drain terminals of the channel transistors 7 and 8 are connected alternately. In addition, the source and drain terminals of the P-channel transistors 1 and 2 are connected in parallel to the source and drain terminals of the P-channel transistors 3 and 4, respectively, and the P-channel transistors 3 and 4 gate terminals are respectively connected to the inverting signal input terminal 11 and Non-inverted signal input terminal 12
Is done. Then, the source and drain terminals of the N-channel transistors 9 and 10 are connected in parallel with the source and drain terminals of the N-channel transistors 7 and 8, respectively, and the P-channel transistor 1 and the drain terminal of the N-channel transistor 7 are connected to each other by P-channel transistors. The channel transistor 5 is inserted in series, and the P-channel transistor 6 is inserted in series between the drain terminals of the P-channel transistor 2 and the N-channel transistor 8. The gate terminals are connected to each other to form the clock input terminal 13. In addition,
P-channel transistor 5 and N-channel transistor 7,
The connection point between the drain terminals of 9 is the non-inverting output terminal 14
The connection point between the drain terminals of the P-channel transistor 6 and the N-channel transistors 8 and 10 becomes the inverting output terminal 15. The terminal 16 is a power supply terminal.

次に、第2図に示す差動型ラッチ回路の動作について説
明する。まず、クロック入力端子13に加わっているクロ
ック信号が“H"のときを考える。この場合は、Pチャネ
ルトランジスタ5,6がオフであり、Nチャネルトランジ
スタ9,10はオンになる。この結果、非反転出力端子14及
び反転出力端子15がともに“L"出力となる。Pチャネル
トランジスタ3,4は、反転信号入力端子11及び非反転信
号入力端子12に加わっている信号電圧に応じて弱いオン
状態になっている。しかし、Pチャネルトランジスタ5,
6がオフ状態であるので、Pチャネルトランジスタ1〜
4には電流は流れない。このようにクロック信号が“H"
のときには、ラッチ回路の動作はスタンバイ状態とな
る。次に、クロック信号が“L"になったとする。この場
合は、Pチャネルトランジスタ5,6がオンであり、Nチ
ャネルトランジスタ9,10はオフになる。Pチャネルトラ
ンジスタ3,4は、反転信号入力端子11及び非反転信号入
力端子12に加わっている信号電圧に応じて弱いオン状態
になっているので、クロック信号が“H"から“L"になっ
た瞬間に、Pチャネルトランジスタ3,4のドレイン端子
である内部ノード17,18に反転信号入力端子11及び非反
転信号入力端子12に加えられている信号電圧に応じた電
圧が生じる。反転信号入力端子11と非反転信号入力端子
12に加えられている信号電圧間に僅かでも電位差があれ
ば、内部ノード17,18に発生する電圧に電位差を生じ
る。すると、Pチャネルトランジスタ1,2のゲート端子
とドレイン端子とがそれぞれたすきがけされて、内部ノ
ード17,18に接続されているので、Pチャネルトランジ
スタ1,2はゲート端子に発生した電圧の電位差を増幅し
て、内部ノード17,18はいずれか片方が“H"、残りの片
方が“H"と“L"との中間電位すなわち“M"となる。内部
ノード17,18に生じた“H"と“M"の信号は、Pチャネル
トランジスタ5,6を通してNチャネルトランジスタ7,8の
ドレイン端子に印加される。すると、Nチャネルトラン
ジスタ7,8のゲート端子とドレイン端子はそれぞれたす
きがけされて接続されているので、Nチャネルトランジ
スタ7,8はゲート端子に印加された電圧の電位差を増幅
して、いずれか片方が“H"、残りの片方が“L"となって
保持され、それぞれ非反転出力端子14及び反転出力端子
15から出力される。このようにクロック信号が“L"にな
ると、回路はラッチ動作状態となる。
Next, the operation of the differential latch circuit shown in FIG. 2 will be described. First, consider the case where the clock signal applied to the clock input terminal 13 is "H". In this case, the P-channel transistors 5 and 6 are off and the N-channel transistors 9 and 10 are on. As a result, the non-inverting output terminal 14 and the inverting output terminal 15 both output “L”. The P-channel transistors 3 and 4 are in a weak ON state according to the signal voltage applied to the inverted signal input terminal 11 and the non-inverted signal input terminal 12. However, the P-channel transistor 5,
Since 6 is off, P-channel transistors 1 to
No current flows through 4. In this way, the clock signal is "H"
When, the operation of the latch circuit is in the standby state. Next, it is assumed that the clock signal becomes "L". In this case, the P-channel transistors 5 and 6 are on and the N-channel transistors 9 and 10 are off. Since the P-channel transistors 3 and 4 are weakly turned on according to the signal voltage applied to the inverted signal input terminal 11 and the non-inverted signal input terminal 12, the clock signal changes from “H” to “L”. At the instant, a voltage corresponding to the signal voltage applied to the inverted signal input terminal 11 and the non-inverted signal input terminal 12 is generated in the internal nodes 17 and 18 which are the drain terminals of the P-channel transistors 3 and 4. Inverted signal input terminal 11 and non-inverted signal input terminal
If there is a slight potential difference between the signal voltages applied to 12, a potential difference will occur in the voltage generated at the internal nodes 17 and 18. Then, since the gate terminals and drain terminals of the P-channel transistors 1 and 2 are respectively connected and connected to the internal nodes 17 and 18, the P-channel transistors 1 and 2 show the potential difference of the voltage generated at the gate terminals. After amplification, one of the internal nodes 17 and 18 becomes "H", and the other one becomes an intermediate potential between "H" and "L", that is, "M". The "H" and "M" signals generated at the internal nodes 17 and 18 are applied to the drain terminals of the N channel transistors 7 and 8 through the P channel transistors 5 and 6. Then, since the gate terminal and the drain terminal of the N-channel transistors 7 and 8 are connected to each other by crossing, the N-channel transistors 7 and 8 amplify the potential difference of the voltage applied to the gate terminals and Is “H” and the other one is “L” and is held. Non-inverting output terminal 14 and inverting output terminal, respectively
It is output from 15. When the clock signal becomes "L" in this way, the circuit enters the latch operation state.

ここで第3図として代表的な差動アンプの回路図を示
す。第3図の差動アンプ回路は、Nチャネルトランジス
タ19,20を駆動用トランジスタ、Pチャネルトランジス
タ21,22を負荷用、トランジスタとし、定電流源として
ゲートをバイアス電圧入力端子23としたNチャネルトラ
ンジスタ24を用いる。Nチャネルトランジスタ19,20の
ゲートをそれぞれ信号電圧入力端子25、基準電圧入力端
子26として、Nチャネルトランジスタ19とPチャネルト
ランジスタ21のドレイン端子の接続点を反転出力端子27
とし、Nチャネルトランジスタ20とPチャネルトランジ
スタ22のドレイン端子の接続点を非反転出力端子28とし
ている。また、端子16は電源端子である。
Here, a circuit diagram of a typical differential amplifier is shown in FIG. In the differential amplifier circuit of FIG. 3, the N-channel transistors 19 and 20 are driving transistors, the P-channel transistors 21 and 22 are load transistors, and the constant-current source is a bias-voltage input terminal 23. Use 24. The gates of the N-channel transistors 19 and 20 are used as the signal voltage input terminal 25 and the reference voltage input terminal 26, respectively, and the connection point between the drain terminals of the N-channel transistor 19 and the P-channel transistor 21 is inverted output terminal 27.
The connection point between the drain terminals of the N-channel transistor 20 and the P-channel transistor 22 is used as the non-inverting output terminal 28. The terminal 16 is a power supply terminal.

第3図に示す差動アンプ回路の動作を簡単に説明する。
この回路は信号電圧入力端子25に加わる入力信号と基準
電圧入力端子26に加わる比較基準電圧との大小関係によ
って出力信号が得られる回路であり、出力信号は反転出
力端子27と非反転出力端子28に現れる電圧の差を用い
る。Nチャネルトランジスタ24を定電流源として用いる
ためにバイアス電圧入力端子23に与えられるバイアス電
圧は、Nチャネルトランジスタ24が飽和動作領域内で動
作を行う適宜なドレイン電流となる電圧とする。この差
動アンプ回路は、入力信号が比較基準電圧より高い場合
には、非反転出力端子28に現れる電圧は中間電位“M"と
なり、反転出力端子27に現れる電圧は低電位“L"とな
る。この低電圧“L"は、中間電位“M"よりは低い電圧で
あるが、Nチャネルトランジスタ24のドレイン電圧より
低くなることはない。また、入力信号が比較基準電圧よ
り低い場合には、非反転出力端子28に現れる電圧は中間
電位“M"のままであるが、反転出力端子27に現れる電圧
は高電位“H"となる。この高電位“H"は、ほぼ電源端子
16に加わっている電源電圧まで上昇する。
The operation of the differential amplifier circuit shown in FIG. 3 will be briefly described.
This circuit is a circuit that obtains an output signal according to the magnitude relation between the input signal applied to the signal voltage input terminal 25 and the comparison reference voltage applied to the reference voltage input terminal 26. The output signal is the inverting output terminal 27 and the non-inverting output terminal 28. The difference in voltage appearing at is used. The bias voltage applied to the bias voltage input terminal 23 in order to use the N-channel transistor 24 as a constant current source is a voltage at which the N-channel transistor 24 operates as an appropriate drain current in the saturation operation region. In this differential amplifier circuit, when the input signal is higher than the comparison reference voltage, the voltage appearing at the non-inverting output terminal 28 becomes the intermediate potential “M” and the voltage appearing at the inverting output terminal 27 becomes the low potential “L”. . The low voltage “L” is lower than the intermediate potential “M”, but never lower than the drain voltage of the N-channel transistor 24. When the input signal is lower than the comparison reference voltage, the voltage appearing at the non-inverting output terminal 28 remains at the intermediate potential “M”, but the voltage appearing at the inverting output terminal 27 becomes the high potential “H”. This high potential “H” is almost the power supply terminal
Power up to the voltage applied to 16.

さて、実際のA/D変換器では第3図に示すような差動ア
ンプ回路と第2図に示すラッチ回路とを直列に接続させ
て、電圧比較器として用いる。すなわち、第3図の反転
出力端子27は第2図の反転信号入力端子11と接続され、
さらに、第3図の非反転出力端子28は第2図の非反転信
号入力端子12と接続されて、電圧比較器として用いられ
るわけである。
Now, in an actual A / D converter, a differential amplifier circuit as shown in FIG. 3 and a latch circuit as shown in FIG. 2 are connected in series and used as a voltage comparator. That is, the inverting output terminal 27 of FIG. 3 is connected to the inverting signal input terminal 11 of FIG.
Further, the non-inverting output terminal 28 in FIG. 3 is connected to the non-inverting signal input terminal 12 in FIG. 2 and used as a voltage comparator.

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の従来の構成によるラッチ回路では、
ラッチ回路の入力信号がラッチ回路の前段に位置する差
動アンプの出力から与えられることに関係して、特定条
件下で誤動作を引き起こすことがあるという問題点を有
していた。
SUMMARY OF THE INVENTION However, in the above-mentioned conventional latch circuit,
There is a problem in that an input signal of the latch circuit is given from the output of the differential amplifier located in the preceding stage of the latch circuit, which may cause a malfunction under a specific condition.

いま、第2図に示す差動型ラッチ回路のクロック入力端
子13に加わっているクロック信号が“H"のときを考え
る。この場合は、非反転出力端子14及び反転出力端子15
がともに“L"出力となる。Pチャネルトランジスタ3,4
は、反転信号入力端子11及び非反転信号入力端子12に加
わっている信号電圧、すなわち、第3図差動アンプ回路
の反転出力端子27と非反転出力端子28の出力電圧に応じ
た状態になっている。仮に、差動アンプ回路の非反転出
力端子28が“M"、反転出力端子27が“L"であったとすれ
ば、強弱はともかくPチャネルトランジスタ3,4はとも
にオン状態であるため、ラッチ回路の内部ノード17,18
は“H"となる。しかし、差動アンプ回路の非反転出力端
子28が“M"、反転出力端子27が“H"であったとすれば、
Pチャネルトランジスタ4はオン状態であるがPチャネ
ルトランジスタ3はオフ状態となるため、ラッチ回路の
内部ノード18は“H"と決定されるが内部ノード17はハイ
インピーダンスとなり前の状態のラッチデータが保持さ
れる。ただし、この状態のままでクロック信号のみが
“L"になった場合は、内部ノード17に保持されている前
のラッチ状態のデータにかかわらず非反転出力端子14は
“H"、反転出力端子15“L"になるため問題はない。とこ
ろが、クロック信号が“H"から“L"に変わる直前に差動
アンプ回路の反転出力端子27も“H"から“L"に変化した
場合には、ラッチ回路の出力は内部ノード17に保持され
ている前のラッチ状態のデータに影響を受けるため特定
条件のもとで誤動作を引き起こす。つまり、内部ノード
17に前のラッチ状態のデータ“L"が保持されている状態
で、クロック信号が“H"から“L"に変わる直前に差動ア
ンプ回路の反転出力端子27が“H"から“L"に変化した場
合には、内部ノード17に保持されている“L"が影響し
て、本来、非反転出力端子14は“L"、反転出力端子15は
“H"と出力されなければならないところが、非反転出力
端子14は“H"、反転出力端子15は“L"出力という誤動作
状態になる。これは、本来、差動アンプ回路の反転出力
端子27が“H"から“L"に変化してPチャネルトランジス
タ3がオンすることにより内部ノード17の電荷が“L"か
ら“H"へ変化すべきところが、Pチャネルトランジスタ
3のオン動作の遅延時間の存在やオン状態が弱いため
に、クロック信号が変化するタイミングにおいて内部ノ
ード17の寄生容量への充放電が未だ不十分で、内部ノー
ド17と18との間に電位差が存在するからである。
Now, consider the case where the clock signal applied to the clock input terminal 13 of the differential latch circuit shown in FIG. 2 is "H". In this case, the non-inverting output terminal 14 and the inverting output terminal 15
Both output “L”. P-channel transistor 3,4
Is in a state corresponding to the signal voltage applied to the inverted signal input terminal 11 and the non-inverted signal input terminal 12, that is, the output voltage of the inverted output terminal 27 and the non-inverted output terminal 28 of the differential amplifier circuit in FIG. ing. If the non-inverting output terminal 28 of the differential amplifier circuit is "M" and the inverting output terminal 27 is "L", the P-channel transistors 3 and 4 are both in the ON state regardless of the strength. Internal node of 17,18
Becomes "H". However, if the non-inverting output terminal 28 of the differential amplifier circuit is "M" and the inverting output terminal 27 is "H",
Since the P-channel transistor 4 is in the ON state but the P-channel transistor 3 is in the OFF state, the internal node 18 of the latch circuit is determined to be "H", but the internal node 17 becomes high impedance and the latch data in the previous state is stored. Retained. However, if only the clock signal goes to "L" in this state, the non-inverting output terminal 14 is "H" and the inverting output terminal is irrespective of the previous latched data held in the internal node 17. There is no problem because it becomes 15 “L”. However, if the inverting output terminal 27 of the differential amplifier circuit also changes from “H” to “L” immediately before the clock signal changes from “H” to “L”, the output of the latch circuit is held at the internal node 17. Since it is affected by the data in the latched state before being operated, it causes a malfunction under a specific condition. That is, the internal node
While the data "L" in the previous latched state is held in 17, the inverting output terminal 27 of the differential amplifier circuit is changed from "H" to "L" immediately before the clock signal changes from "H" to "L". When it changes to, the "L" held in the internal node 17 has an influence, and originally, the non-inverting output terminal 14 should output "L" and the inverting output terminal 15 should output "H". The non-inverting output terminal 14 is in the "H" level, and the inverting output terminal 15 is in the "L" level. This is because the inverting output terminal 27 of the differential amplifier circuit originally changes from "H" to "L" and the P-channel transistor 3 turns on, so that the charge of the internal node 17 changes from "L" to "H". However, since the delay time of the ON operation of the P-channel transistor 3 and the ON state are weak, the charging and discharging of the parasitic capacitance of the internal node 17 is still insufficient at the timing when the clock signal changes, and the internal node 17 is insufficient. This is because there is a potential difference between and.

このように従来例におけるラッチ回路では、特定条件の
もとで誤動作を引き起こしたため、並列型A/D変換器の
ように変化している信号を高速に変換する用途では不都
合が生じていた。
As described above, since the latch circuit in the conventional example causes a malfunction under a specific condition, it has been inconvenient in a high-speed conversion application such as a parallel A / D converter.

課題を解決するための手段 以上の問題点を解決するために本発明によるラッチ回路
は、第1,第2のトランジスタのゲート端子とドレイン端
子とを交互に接続し、かつ、第3,第4のトランジスタの
ゲート端子とドレイン端子とを交互に接続し、前記第1,
第2のトランジスタのソース端子・ドレイン端子と並列
にそれぞれ第5,第6のトランジスタのソース端子・ドレ
イン端子を接続し、前記第5,第6のトランジスタのゲー
ト端子をそれぞれ反転信号入力端子及び非反転信号入力
端子と成し、前記第3,第4のトランジスタのソース端子
・ドレイン端子と並列にそれぞれ第7,第8のトランジス
タのソース端子・ドレイン端子を接続し、前記第1と第
3のトランジスタのドレイン端子の間に第9のトランジ
スタを直列に挿入し、かつ、前記第2と第4のトランジ
スタのドレイン端子の間に第10のトランジスタを直列に
挿入し、さらに、前記第1,第2のトランジスタのソース
端子・ドレイン端子と並列にそれぞれ第11,第12のトラ
ンジスタのソース端子・ドレイン端子を接続し、前記第
7,第8,第9,第10のトランジスタのゲート端子を正相クロ
ック入力端子と成し、前記第11,第12のトランジスタの
ゲート端子を逆相クロック入力端子と成した構成を有し
ている。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, a latch circuit according to the present invention has gate terminals and drain terminals of first and second transistors alternately connected, and third and fourth transistors. Alternately connecting the gate terminal and the drain terminal of the transistor,
The source and drain terminals of the second transistor are connected in parallel to the source and drain terminals of the fifth and sixth transistors, respectively, and the gate terminals of the fifth and sixth transistors are respectively connected to the inverting signal input terminal and the non-inverting signal input terminal. The source and drain terminals of the seventh and eighth transistors are connected in parallel with the source and drain terminals of the third and fourth transistors, respectively, to form the inverted signal input terminal, and the first and third transistors are connected. A ninth transistor is inserted in series between the drain terminals of the transistors, and a tenth transistor is inserted in series between the drain terminals of the second and fourth transistors. The source and drain terminals of the second transistor are connected in parallel with the source and drain terminals of the second transistor, respectively, and
The gate terminals of the seventh, eighth, ninth, and tenth transistors are positive phase clock input terminals, and the gate terminals of the eleventh and twelfth transistors are negative phase clock input terminals. There is.

作用 本発明の構成によるラッチ回路は、いかなる入力タイミ
ングにおいても誤動作をしないため、本発明の構成によ
るラッチ回路を、A/D変換器特に並列型A/D変換器に採用
した場合、入力信号が高速に変化する場合であっても常
に正しい変換を行うことができるという作用を有する。
Action Since the latch circuit according to the configuration of the present invention does not malfunction at any input timing, when the latch circuit according to the configuration of the present invention is applied to an A / D converter, particularly a parallel A / D converter, the input signal is It has an effect that a correct conversion can be always performed even when changing at high speed.

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。第1図は本発明の一実施例による差動型ラッチ
回路の回路図である。第1図の差動型ラッチ回路は、P
チャネルトランジスタ1〜6,29,30及びNチャネルトラ
ンジスタ7〜10により構成されている。Pチャネルトラ
ンジスタ1,2のゲート端子とドレイン端子とは交互に接
続されており、かつ、Nチャネルトランジスタ7,8のゲ
ート端子とドレイン端子とは交互に接続されている。ま
た、Pチャネルトランジスタ1,2のソース端子・ドレイ
ン端子と並列にそれぞれPチャネルトランジスタ3,4の
ソース端子・ドレイン端子を接続し、Pチャネルトラン
ジスタ3,4のゲート端子をそれぞれ反転信号入力端子11
及び非反転信号入力端子12と成しており、Nチャネルト
ランジスタ7,8のソース端子・ドレイン端子と並列にそ
れぞれNチャネルトランジスタ9,10のソース端子・ドレ
イン端子を接続している。そして、Pチャネルトランジ
スタ1とNチャネルトランジスタ7のドレイン端子の間
にPチャネルトランジスタ5を直列に挿入し、かつ、P
チャネルトランジスタ2とNチャネルトランジスタ8の
ドレイン端子の間にPチャネルトランジスタ6を直列に
挿入し、さらに、Pチャネルトランジスタ1,2のソース
端子・ドレイン端子と並列にそれぞれPチャネルトラン
ジスタ29,30のソース端子・ドレイン端子を接続し、P
チャネルトランジスタ5,6とNチャネルトランジスタ9,1
0のゲート端子どうしを接続して正相クロック入力端子1
3と成し、Pチャネルトランジスタ29,30のゲート端子ど
うしを接続して逆相クロック入力端子31を成している。
また、Pチャネルトランジスタ5とNチャネルトランジ
スタ7,9のドレイン端子どうしの接続点は、非反転出力
端子14と接続され、Pチャネルトランジスタ6とNチャ
ネルトランジスタ8,10のドレイン端子どうしの接続点
は、反転出力端子15と接続されている。なお、端子16は
電源端子である。
Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of a differential latch circuit according to an embodiment of the present invention. The differential type latch circuit of FIG.
It is composed of channel transistors 1 to 6, 29, 30 and N channel transistors 7 to 10. The gate terminals and drain terminals of the P-channel transistors 1 and 2 are alternately connected, and the gate terminals and drain terminals of the N-channel transistors 7 and 8 are alternately connected. In addition, the source and drain terminals of the P-channel transistors 1 and 2 are connected in parallel to the source and drain terminals of the P-channel transistors 3 and 4, respectively, and the gate terminals of the P-channel transistors 3 and 4 are connected to the inverted signal input terminal 11 respectively.
And the non-inverted signal input terminal 12, and the source and drain terminals of the N-channel transistors 7 and 8 are connected in parallel to the source and drain terminals of the N-channel transistors 7 and 8, respectively. Then, the P-channel transistor 5 is inserted in series between the drain terminals of the P-channel transistor 1 and the N-channel transistor 7, and P
The P-channel transistor 6 is inserted in series between the drain terminals of the channel transistor 2 and the N-channel transistor 8, and the sources of the P-channel transistors 29 and 30 are connected in parallel with the source and drain terminals of the P-channel transistors 1 and 2, respectively. Connect the terminal and drain terminal, P
Channel transistors 5 and 6 and N channel transistors 9 and 1
Positive phase clock input terminal 1 by connecting the gate terminals of 0
3, the gate terminals of the P-channel transistors 29, 30 are connected to each other to form the negative phase clock input terminal 31.
The connection point between the drain terminals of the P-channel transistor 5 and the N-channel transistors 7 and 9 is connected to the non-inverting output terminal 14, and the connection point between the drain terminals of the P-channel transistor 6 and the N-channel transistors 8 and 10 is , And is connected to the inverting output terminal 15. The terminal 16 is a power supply terminal.

次に、第1図に示す差動型ラッチ回路の動作について説
明する。基本的な動作は第2図に示した従来例の場合と
大差ない。ただし、本発明におけるラッチ回路では、ク
ロック端子及びクロック信号は特に正相クロック端子及
び正相クロック信号と表し、従来例にはなかった逆相ク
ロック端子及び逆相クロック信号と区別する。まず、正
相クロック入力端子13に加わっている正相クロック信号
が“H"のときを考える。このとき逆相クロック入力端子
31に加わっている逆相クロック信号は“L"である。この
場合は、Pチャネルトランジスタ5,6がオフであり、N
チャネルトランジスタ9,10、Pチャネルトランジスタ2
9,30はオンになる。この結果、非反転出力端子14及び反
転出力端子15がともに“L"出力となるのは従来例と同様
であるが、内部ノード17,18についても電位が“H"と決
定される。次に、正相クロック信号が“L"のときを考え
る。このとき逆相クロック信号は“H"である。この場合
は、Pチャネルトランジスタ5,6がオンであり、Nチャ
ネルトランジスタ9,10、Pチャネルトランジスタ29,30
はオフになる。そして、非反転出力端子14及び反転出力
端子15の出力は、反転信号入力端子11及び非反転信号入
力端子12に加わっている信号電圧に応じた出力がなされ
る。しかも、本発明によるラッチ回路は、スタンバイ状
態においてPチャネルトランジスタ29,30がオンするこ
とにより、内部ノード17,18がハイインピーダンスでは
なく、“H"状態に決まるため、いかなる条件であっても
従来例のような誤動作を引き起こすことはない。
Next, the operation of the differential latch circuit shown in FIG. 1 will be described. The basic operation is not much different from that of the conventional example shown in FIG. However, in the latch circuit according to the present invention, the clock terminal and the clock signal are particularly referred to as a positive-phase clock terminal and a positive-phase clock signal, and are distinguished from the negative-phase clock terminal and the negative-phase clock signal which have not been found in the conventional example. First, consider a case where the positive-phase clock signal applied to the positive-phase clock input terminal 13 is "H". At this time, the reverse phase clock input terminal
The negative-phase clock signal applied to 31 is "L". In this case, the P-channel transistors 5 and 6 are off and N
Channel transistors 9 and 10, P-channel transistor 2
9,30 is turned on. As a result, the non-inverting output terminal 14 and the inverting output terminal 15 both output “L” as in the conventional example, but the potentials of the internal nodes 17 and 18 are also determined to be “H”. Next, consider the case where the positive-phase clock signal is "L". At this time, the negative phase clock signal is "H". In this case, the P-channel transistors 5 and 6 are on, the N-channel transistors 9 and 10 and the P-channel transistors 29 and 30 are
Turns off. The outputs of the non-inverting output terminal 14 and the inverting output terminal 15 are output according to the signal voltage applied to the inverting signal input terminal 11 and the non-inverting signal input terminal 12. Moreover, in the latch circuit according to the present invention, since the P-channel transistors 29 and 30 are turned on in the standby state, the internal nodes 17 and 18 are set to the "H" state instead of the high impedance. It does not cause malfunctions like the example.

なお、本発明の場合逆相クロックは正相クロックに対し
て必ずしも厳密な逆相になっていなくともよく、少なく
とも本発明の目的を達成するため、第1図においてスタ
ンバイ状態にあるラッチ回路のPチャネルトランジスタ
29,30を一度オンさせて内部ノード17,18の電位がハイイ
ンピーダンス状態による不安定要素の発生から、内部ノ
ード17,18の電位を“H"状態に決定することにより取り
除くことができればよい。また、本実施例によるラッチ
回路は、Pチャネルトランジスタを信号入力とする例を
示したが、NチャネルトランジスタとPチャネルトラン
ジスタとが入れ替わった回路であっても、本発明が適用
できることは言うまでもない。
Note that in the case of the present invention, the negative phase clock does not necessarily have to be a strictly negative phase with respect to the positive phase clock, and in order to achieve at least the object of the present invention, the P of the latch circuit in the standby state in FIG. Channel transistor
It suffices if the potentials of the internal nodes 17 and 18 can be removed by determining the potentials of the internal nodes 17 and 18 to be in the “H” state from the occurrence of an unstable element due to the high impedance state of the potentials of the internal nodes 17 and 18 that are once turned on. Further, although the latch circuit according to the present embodiment has shown the example in which the P-channel transistor is used as a signal input, it goes without saying that the present invention can be applied to a circuit in which the N-channel transistor and the P-channel transistor are interchanged.

発明の効果 以上、図面を用いて説明したように、本発明によるラッ
チ回路は、いかなる入力タイミングにおいても内部ノー
ドのハイインピーダンス状態に起因する誤動作は発生し
ないような回路構成としたため、本発明によるラッチ回
路を、A/D変換器特に並列型A/D変換器に採用した場合、
誤変換のない高速変換が可能な優れたA/D変換器の実現
を容易にするという効果を有する。
EFFECTS OF THE INVENTION As described above with reference to the drawings, the latch circuit according to the present invention has a circuit configuration that does not cause a malfunction due to the high impedance state of the internal node at any input timing. When the circuit is adopted as an A / D converter, especially a parallel type A / D converter,
This has the effect of facilitating the realization of an excellent A / D converter capable of high-speed conversion without erroneous conversion.

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

第1図は本発明の一実施例によるラッチ回路を示す回路
図、第2図は従来例によるラッチ回路を示す回路図、第
3図は説明のための差動アンプ回路を示す回路図であ
る。 1〜6,21,22,29,30……Pチャネルトランジスタ、7〜1
0,19,20,24……Nチャネルトランジスタ、11……反転信
号入力端子、12……非反転信号入力端子、13……正相ク
ロック入力端子、14,28……非反転信号出力端子、15,27
……反転信号出力端子、16……電源端子、17,18……ラ
ッチ回路の内部ノード、23……バイアス電圧入力端子、
25……信号電圧入力端子、26……基準電圧入力端子、31
……逆相クロック入力端子。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a latch circuit according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a conventional latch circuit, and FIG. 3 is a circuit diagram showing a differential amplifier circuit for explanation. . 1-6,21,22,29,30 ... P-channel transistor, 7-1
0,19,20,24 …… N-channel transistor, 11 …… Inverted signal input terminal, 12 …… Non-inverted signal input terminal, 13 …… Positive phase clock input terminal, 14,28 …… Non-inverted signal output terminal, 15,27
…… Inverted signal output terminal, 16 …… Power supply terminal, 17,18 …… Internal node of latch circuit, 23 …… Bias voltage input terminal,
25 …… Signal voltage input terminal, 26 …… Reference voltage input terminal, 31
…… Reverse-phase clock input terminal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1,第2のトランジスタのゲート端子とド
レイン端子とを交互に接続し、かつ、第3,第4のトラン
ジスタのゲート端子とドレイン端子とを交互に接続し、
前記第1,第2のトランジスタのソース端子・ドレイン端
子と並列にそれぞれ第5,第6のトランジスタのソース端
子・ドレイン端子を接続し、前記第5,第6のトランジス
タのゲート端子をそれぞれ反転信号入力端子及び非反転
信号入力端子と成し、前記第3,第4のトランジスタのソ
ース端子・ドレイン端子と並列にそれぞれ第7,第8のト
ランジスタのソース端子・ドレイン端子を接続し、前記
第1と第3のトランジスタのドレイン端子の間に第9の
トランジスタを直列に挿入し、かつ、前記第2と第4の
トランジスタのドレイン端子の間に第10のトランジスタ
を直列に挿入し、さらに、前記第1,第2のトランジスタ
のソース端子・ドレイン端子と並列にそれぞれ第11,第1
2のトランジスタのソース端子・ドレイン端子を接続
し、前記第7,第8,第9,第10のトランジスタのゲート端子
を正相クロック入力端子と成し、前記第11,第12のトラ
ンジスタのゲート端子を逆相クロック入力端子と成した
ことを特徴とするラッチ回路。
1. A gate terminal and a drain terminal of the first and second transistors are alternately connected, and a gate terminal and a drain terminal of the third and fourth transistors are alternately connected,
The source and drain terminals of the fifth and sixth transistors are connected in parallel to the source and drain terminals of the first and second transistors, respectively, and the gate terminals of the fifth and sixth transistors are inverted signals. An input terminal and a non-inverted signal input terminal, and the source and drain terminals of the seventh and eighth transistors are connected in parallel with the source and drain terminals of the third and fourth transistors, respectively. A ninth transistor is inserted in series between the drain terminals of the third and third transistors, and a tenth transistor is inserted in series between the drain terminals of the second and fourth transistors. In parallel with the source and drain terminals of the first and second transistors, the eleventh and first terminals, respectively.
The source terminal and the drain terminal of the second transistor are connected, and the gate terminals of the seventh, eighth, ninth, and tenth transistors are positive-phase clock input terminals, and the gates of the eleventh and twelfth transistors are connected. A latch circuit characterized in that the terminal is formed as a reverse-phase clock input terminal.
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