JPH0774620A - バツフア回路 - Google Patents

バツフア回路

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JPH0774620A
JPH0774620A JP5238848A JP23884893A JPH0774620A JP H0774620 A JPH0774620 A JP H0774620A JP 5238848 A JP5238848 A JP 5238848A JP 23884893 A JP23884893 A JP 23884893A JP H0774620 A JPH0774620 A JP H0774620A
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JP
Japan
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output
field effect
circuit
buffer circuit
buffer
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JP5238848A
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English (en)
Inventor
Makiko Ishizuka
牧子 石塚
Hidetoshi Kawasaki
英俊 川▲崎▼
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、バツフア回路において、従来に比し
て一段と消費電力を低減する。 【構成】プツシユプル動作する第1及び第2の出力段1
1及び12を互いに並列接続すると共に、第1及び第2
の入力信号A及びIAをたすき掛けの関係で第1及び第
2の出力段11及び12に与えて駆動する。このとき第
1及び第2の出力段11及び12からは互いに逆位相の
関係でなる第1及び第2の出力信号Q及びIQが出力さ
れるが、第1及び第2の出力段11及び12に駆動電流
が流れるのはスイツチング動作時だけであり、従来に比
して一段と消費電力は低減する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術(図10) 発明が解決しようとする課題(図11) 課題を解決するための手段(図1) 作用(図7) 実施例(図1〜図9) (1)基本構成(図1及び図2) (2)第1の実施例(図3〜図7) (3)他の実施例(図8及び図9) 発明の効果
【0002】
【産業上の利用分野】本発明はバツフア回路に関し、特
に高速動作素子により形成された集積回路に適用して好
適なものである。
【0003】
【従来の技術】今日、このような高速動作素子としてガ
リウム砒素を半導体材料とする接合型の電解効果トラン
ジスタ(以下FETという)が注目されており、このF
ET素子を用いた集積回路にDCFL(Direct Coupled
FET Logic)回路がある。このDCFL回路は負荷とF
ETとの直結形論理回路であり、この種の回路は図10
に示すにように形成されている。ここでインバータ回路
1は正極電源端子Vddおよび負極電源端子Vss間に負荷
2とn型の接合型FET3とを直列接続してなり、入力
データDinを反転した出力データDout を負荷2と接合
型FET3の接続中点より出力するようになされてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このインバータ回路1
は高速かつ低消費電力のため集積化に適する反面、負荷
駆動能力が低いため、配線長が長くなつて配線容量がC
L が増える場合には適していない。そこで駆動能力を稼
ぐためゲート幅Wg を大きくすることが考えられるがゲ
ート幅Wg に比例して消費電力が増加する問題があつ
た。
【0005】このため図11に示すように、インバータ
回路1の後段にプツシユプルバツフア段を付加して電流
駆動能力を高めたスーパーバツフア回路5が用いられて
いる。このスーパーバツフア回路5は正極電源端子Vdd
および負極電源端子Vss間に直列接続された2つのエン
ハンスメント型FET6及び7を互いに逆相の信号によ
つてプツシユプル駆動するものである。
【0006】これらFET6及び7によつて形成される
プツシユプルバツフア段にはスイツチング時にしか電流
が流れないため、スーパーバツフア回路5はインバータ
回路1に比して低消費電力でありながら同等の負荷駆動
能力を実現することができる。しかしこの場合にもプツ
シユプルバツフア段の駆動能力を一段と向上させるため
には前段のインバータ回路1の部分で消費される電力が
増加する欠点がある。
【0007】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、従来に比して消費電力が一段と少ないバツフア回路
を提案しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、同型のチヤネルを有する第1及び
第2の電解効果トランジスタ13及び14が第1及び第
2の電源間(Vdd及びVss間)に直列接続されてなる第
1の出力段11と、第1及び第2の電解効果トランジス
タ13及び14と同型のチヤネルを有する第3及び第4
の電解効果トランジスタ15及び16が第1及び第2の
電源間(Vdd及びVss間)に直列接続されてなり、第1
の出力段11に対して並列接続された第2の出力段12
とを設け、第1及び第2の出力段11及び12は、第1
及び第4の電解効果トランジスタ13及び16に第1の
入力信号Aをそれぞれ入力すると共に、第2及び第3の
電解効果トランジスタ14及び15に第1の入力信号A
に対して逆位相でなる第2の入力信号IAをそれぞれ入
力し、第1及び第2の電解効果トランジスタ13及び1
4の接続中点と第3及び第4の電解効果トランジスタ1
5及び16の接続中点とからそれぞれ互いに逆位相の出
力信号Q及びIQを出力する。
【0009】
【作用】プツシユプル動作する第1及び第2の出力段1
1及び12を互いに並列接続すると共に、第1及び第2
の入力信号A及びIAをたすき掛けの関係となるように
第1及び第2の出力段11及び12に与えて駆動する。
このとき第1及び第2の出力段11及び12からは互い
に逆位相の関係でなる第1及び第2の出力信号Q及びI
Qが出力されるが、第1及び第2の出力段11及び12
に駆動電流が流れるのはスイツチング動作時だけであ
り、従来に比して一段と低消費電力で動作するバツフア
回路を実現することができる。
【0010】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
【0011】(1)基本構成 図1において、10は全体としてDCFL回路に使用さ
れるバツフア回路を示し、2段のプツシユプルバツフア
段11及び12を正極電源端子Vdd及び負極電源端子V
ss間に並列接続することにより形成されている。各プツ
シユプルバツフア段11及び12はそれぞれガリウム砒
素を用いたn型の接合型FET13、14及び15、1
6の直列接続によつて形成されている。
【0012】これら2段のプツシユプルバツフア段11
及び12には入力A及びIAがたすき掛けに与えられて
おり、各プツシユプルバツフア段11及び12より互い
に逆相の出力Q及びIQが出力されるようになされてい
る。
【0013】すなわち入力Aはプツシユプルバツフア段
11を構成するFETのうち正極電源端子Vdd側の接合
型FET13に与えられると共に、プツシユプルバツフ
ア段11を構成するFETのうち負極電源端子Vss側の
接合型FET16に与えられるようになされている。
【0014】また他方の入力IAはプツシユプルバツフ
ア段11を構成するFETのうち負極電源端子Vss側の
接合型FET14に与えられると共に、プツシユプルバ
ツフア段12を構成するFETのうち正極電源端子Vdd
側の接合型FET15に与えられるようになされてい
る。
【0015】以上の構成において、各プツシユプルバツ
フア段11及び12の動作原理をプツシユプルバツフア
段11を例にとつて説明する。因に図2において、プツ
シユプルバツフア段11の出力端に接続される容量は配
線容量CL である。
【0016】まず接合型FET13のゲート・ソース間
にしきい値電圧以上の入力Aが与えられると、FET1
3がオン動作し、ドレイン・ソース間に電流が流れる。
この電流は配線容量CL が充電されるまで一時的に流
れ、配線容量CL の充電により出力Qの電圧は上昇す
る。これによりデイジタル出力Qは論理「H」となる。
【0017】一方、他方の接合型FET14のゲート・
ソース間にしきい値電圧以上の入力IAが与えられる
と、同様にFET14がオン動作し、ドレイン・ソース
間に電流が流れる。この電流は充電されている配線容量
CL の電荷が放電されるまで一時的に流れ、配線容量C
L の放電により出力Qの電圧は下降する。これにより出
力Qは論理「L」となる。
【0018】このようにプツシユプルバツフア段11に
は入力A及びIAのスイツチング時にのみ電流が流れる
のみであり、消費電力はごく小さくて済む。また他方の
プツシユプルバツフア段12についても同様である。以
上の構成によれば、プツシユプルバツフア段11及び1
2を並列に接続し、かつ入力A及びIAをたすき掛けで
与えることにより従来に比して一段と消費電力の小さい
バツフア回路10を実現することができる。
【0019】(2)第1の実施例 ここではバツフア回路10をD−フリツプフロツプ回路
17の出力端に接続した例を図3に示す。ここでD−フ
リツプフロツプ回路17は図4に示すように、6個のノ
ア回路NOR1〜NOR6によつて構成され、クロツク
パルスCKの論理振幅が変化するタイミングでデータD
を取り込み、データDと同相の論理出力Q及びデータD
と逆相の論理出力IQを出力する。
【0020】このバツフア回路10は、図3からも分か
るように、4個のFETによつて構成できる。これに対
し、従来使用されていたインバータ回路1やスーパーバ
ツフア回路5をD−フリツプフロツプ回路17の出力Q
及びIQに接続すると、図5及び図6に示すようにな
る。
【0021】特に高い負荷駆動能力が要求される際に
は、一般に使用されているスーパーバツフア回路5が6
個のFETと2個の抵抗を要するのに対し、バツフア回
路10の場合には4個のFETだけで回路を構成できる
ため回路面積の縮小化を実現することができる。
【0022】また各バツフア回路を接続した場合におけ
る消費電力特性のシユミレーシヨン結果を図7に示す。
このシユミレーシヨンは、正極電源端子Vdd及び負極電
源端子Vssをそれぞれ1〔V〕及び0〔V〕とし、また
クロツク周波数を1〔GHz〕とした場合に入力データ
を 100〔MHz 〕から 500〔MHz 〕まで変動させた際の消
費電力を求めるものである。
【0023】ここで曲線K1はこの実施例によるバツフ
ア回路10の特性曲線を表しており、他の曲線K2及び
K3はそれぞれスーパーバツフア回路5及びインバータ
回路1による特性曲線を表している。図からも分かるよ
うに、従来から用いられているバツフア回路では 1.5
〔mW〕〜 2.0〔mW〕の消費電力をいずれも要するのに対
し、バツフア回路10を接続した場合には 0.1〜 0.2
〔mW〕程度しか消費せず、非常に低消費電力であること
が分かる。
【0024】以上の構成によれば、D−フリツプフロツ
プ回路17の後段に消費電力が小さく、かつ回路面積の
小さいバツフア回路10を接続することができ、回路全
体としての消費電力を一段と低減することができる。
【0025】(3)他の実施例 なお上述の実施例においては、プツシユプルバツフア段
11及び12の各出力端子P1及びP2の出力Q及びI
Qを後段の回路へ直接出力する場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、図8に示すように、出力端子P
1及びP2と正極電源端子Vddとの間に接続されたプル
アツプ抵抗21及び22によつて昇圧された出力Q及び
IQを後段の回路へ出力しても良い。
【0026】このときバツフア回路20より出力される
出力R及びIRの電圧を図示すると図9のような動作特
性を得ることができる。このバツフア回路20を用いれ
ば、バツフア回路20を複数段重ねて接続する場合にも
論理振幅が低減するおそれを一段と少なくすることがで
きる。
【0027】また上述の実施例においては、バツフア回
路20をD−フリツプフロツプ回路17の後段に接続す
る場合について述べたが、本発明はこれに限らず、互い
に逆相の同相出力および反転出力を出力端より出力する
回路の後段に接続する場合にも広く適用し得る。例えば
メモリアドレスインバータ回路(すなわちデコーダ用の
入力アドレスバツフア)やマスタスレーブ型のフリツプ
フロツプにおけるクロツクバツフア等にも適用し得る。
【0028】さらに上述の実施例においては、バツフア
回路20を互いに逆相の同相出力および反転出力を出力
端より出力する回路の後段に接続する場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、互いに逆相の同相入力お
よび反転入力を有する回路の前段に接続しても良い。
【0029】さらに上述の実施例においては、ガリウム
砒素を半導体材料とするn型接合型FETを用いたDC
FL回路によつてなる集積回路に適用する場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、金属−半導体(ME
S:metal semiconductor )FETや金属−酸化膜−半
導体(MOS:metal oxide semiconductor)FET等
を用いた集積回路にも広く適用し得る。
【0030】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、プツシユ
プル動作する第1及び第2の出力段を互いに並列接続
し、当該第1及び第2の出力段に第1及び第2の入力信
号をたすき掛けに入力して駆動することにより、従来に
比して一段と低消費電力で動作するバツフア回路を容易
に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるバツフア回路の一実施例を示す接
続図である。
【図2】動作の説明に供する略線的接続図である。
【図3】本発明によるバツフア回路の接続例を示す接続
図である。
【図4】フリツプフロツプ回路の説明に供する接続図で
ある。
【図5】従来のバツフア回路の接続例を示す接続図であ
る。
【図6】従来のバツフア回路の接続例を示す接続図であ
る。
【図7】各接続例の消費電力を示す特性曲線図である。
【図8】他の実施例を示す接続図である。
【図9】出力特性を示す特性曲線図である。
【図10】従来の回路構成の説明に供する接続図であ
る。
【図11】従来の回路構成の説明に供する接続図であ
る。
【符号の説明】
1……インバータ回路、5……スーパーバツフア回路、
10……バツフア回路、Vdd……正極電源端子、Vss…
…負極電極端子、CL ……配線容量。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】同型のチヤネルを有する第1及び第2の電
    解効果トランジスタが第1及び第2の電源間に直列接続
    されてなる第1の出力段と、 上記第1及び第2の電解効果トランジスタと同型のチヤ
    ネルを有する第3及び第4の電解効果トランジスタが上
    記第1及び第2の電源間に直列接続されてなり、上記第
    1の出力段に対して並列接続された第2の出力段とを具
    え、 上記第1及び第2の出力段は、 上記第1及び第4の電解効果トランジスタに第1の入力
    信号をそれぞれ入力すると共に、上記第2及び第3の電
    解効果トランジスタに上記第1の入力信号に対して逆位
    相でなる第2の入力信号をそれぞれ入力し、 上記第1及び第2の電解効果トランジスタの接続中点と
    上記第3及び第4の電解効果トランジスタの接続中点と
    からそれぞれ互いに逆位相の出力信号を出力することを
    特徴とするバツフア回路。
  2. 【請求項2】上記第1及び第2の電解効果トランジスタ
    の接続中点と上記第1又は第2の電源間にプルアツプ用
    の第1の抵抗手段を接続し、 かつ上記第3及び第4の電解効果トランジスタの接続中
    点と上記第1又は第2の電源間にプルアツプ用の第2の
    抵抗手段を接続することを特徴とする請求項1に記載の
    バツフア回路。
  3. 【請求項3】上記電解効果トランジスタは化合物半導体
    を半導体材料とすることを特徴とする請求項1又は請求
    項2に記載のバツフア回路。
  4. 【請求項4】上記電解効果トランジスタは接合型の電解
    効果トランジスタでなることを特徴とする請求項1又は
    請求項2に記載のバツフア回路。
JP5238848A 1993-08-30 1993-08-30 バツフア回路 Pending JPH0774620A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130208549A1 (en) * 2010-12-16 2013-08-15 Micron Technology, Inc. Phase interpolators and push-pull buffers
US8756486B2 (en) 2008-07-02 2014-06-17 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for repairing high capacity/high bandwidth memory devices
US9659630B2 (en) 2008-07-02 2017-05-23 Micron Technology, Inc. Multi-mode memory device and method having stacked memory dice, a logic die and a command processing circuit and operating in direct and indirect modes

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8756486B2 (en) 2008-07-02 2014-06-17 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for repairing high capacity/high bandwidth memory devices
US9659630B2 (en) 2008-07-02 2017-05-23 Micron Technology, Inc. Multi-mode memory device and method having stacked memory dice, a logic die and a command processing circuit and operating in direct and indirect modes
US10892003B2 (en) 2008-07-02 2021-01-12 Micron Technology, Inc. Multi-mode memory device and method having stacked memory dice, a logic die and a command processing circuit and operating in direct and indirect modes
US20130208549A1 (en) * 2010-12-16 2013-08-15 Micron Technology, Inc. Phase interpolators and push-pull buffers
US8861246B2 (en) * 2010-12-16 2014-10-14 Micron Technology, Inc. Phase interpolators and push-pull buffers
US9899994B2 (en) 2010-12-16 2018-02-20 Micron Technology, Inc. Phase interpolators and push-pull buffers

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