JPH08204564A - SEMICONDUCTOR DEVICE, SEMICONDUCTOR CIRCUIT USING THE SAME, CORRELATION EQUIPMENT DEVICE, A / D CONVERTER, D / A CONVERTER, SIGNAL PROCESSING SYSTEM - Google Patents

SEMICONDUCTOR DEVICE, SEMICONDUCTOR CIRCUIT USING THE SAME, CORRELATION EQUIPMENT DEVICE, A / D CONVERTER, D / A CONVERTER, SIGNAL PROCESSING SYSTEM

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JPH08204564A
JPH08204564A JP7014096A JP1409695A JPH08204564A JP H08204564 A JPH08204564 A JP H08204564A JP 7014096 A JP7014096 A JP 7014096A JP 1409695 A JP1409695 A JP 1409695A JP H08204564 A JPH08204564 A JP H08204564A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路規模の縮小、演算速度の向上及び消費電
力の低減を図ることができる構造の半導体装置を提供す
ることを目的とする。 【構成】 多入力端子に容量が接続され、該各容量の一
方の端子が共通接続されてセンスアンプに入力される半
導体装置において、共通接続された容量端子をリセット
する手段を有し、リセット手段がMOSFETで且つ2
つ以上の複数のMOSFETに分割され、かつリセット
手段の駆動パルスと該駆動パルスの逆相の逆相パルスを
入力する構造体を容量端子に接続し、また、多入力端子
と各容量の間にスイッチ手段を有し、リセット手段がM
OSFETでかつ2つ以上の複数のMOSFETに分割
され、かつリセット手段の駆動パルスと逆相パルスを入
力する構造体がスイッチ手段と容量の間の端子に接続さ
れていることを特徴とする。
(57) [Summary] [Object] An object of the present invention is to provide a semiconductor device having a structure capable of reducing the circuit scale, improving the operation speed, and reducing the power consumption. In a semiconductor device in which a capacitor is connected to multiple input terminals, one terminal of each capacitor is commonly connected and is input to a sense amplifier, the semiconductor device has means for resetting the commonly connected capacity terminals, and reset means Is a MOSFET and 2
A structure which is divided into one or more MOSFETs and which inputs the drive pulse of the reset means and the reverse phase pulse of the opposite phase of the drive pulse is connected to the capacitance terminal, and between the multiple input terminals and each capacitance. The switch means is provided, and the reset means is M
It is characterized in that a structure which is an OSFET and is divided into two or more MOSFETs and which inputs a drive pulse and a reverse phase pulse of the reset means is connected to a terminal between the switch means and the capacitor.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、多入力端を有する並列
信号処理を行なう半導体装置、及びそれを用いた半導体
回路、相関演算装置、A/D変換器、D/A変換器、信
号処理システムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a multi-input terminal for performing parallel signal processing, and a semiconductor circuit using the same, a correlation operation device, an A / D converter, a D / A converter, and signal processing. It is about the system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、並列演算処理を行なう半導体装置
においては、並列演算する信号数が増大するにつれて、
回路規模が級数的に増大するため、製造コストが増加
し、歩留まりが低下するという問題点があった。また、
回路規模の増大に伴っての配線等の遅延増大や、回路内
の演算数の増加によって、演算速度が低下し、さらに消
費電力が著しく増加するといった問題点があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a semiconductor device which performs parallel operation processing, as the number of signals to be operated in parallel increases,
Since the circuit scale increases exponentially, the manufacturing cost increases and the yield decreases. Also,
There has been a problem that the delay of wiring and the like accompanying the increase in the circuit scale and the increase in the number of calculations in the circuit reduce the calculation speed and further significantly increase the power consumption.

【0003】例えば、図27に示す固体撮像装置の場
合、縦横軸に沿って撮像素子41を配置して、エリアセ
ンサとしてのセンシング部60からの時系列アナログ信
号をA/D変換器40でデジタル信号に変換し、一旦フ
レームメモリ39に格納する。これらの信号を演算回路
38により演算処理し、演算出力回路50から出力す
る。具体的には、異なる時刻の画像データ間の相関演算
により、例えば物体の動き量(ΔX,ΔY)などを出力
することができる。
For example, in the case of the solid-state image pickup device shown in FIG. 27, an image pickup device 41 is arranged along the vertical and horizontal axes, and a time series analog signal from a sensing section 60 as an area sensor is digitalized by an A / D converter 40. It is converted into a signal and is temporarily stored in the frame memory 39. These signals are arithmetically processed by the arithmetic circuit 38 and output from the arithmetic output circuit 50. Specifically, for example, the amount of movement (ΔX, ΔY) of the object can be output by the correlation calculation between the image data at different times.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、動画像
のリアルタイム処理を行なおうとする場合は、上記演算
処理の処理数が極めて多く、よりリアルな画像を得るた
めには、回路規模が級数的に増大し、そのため処理スピ
ードが遅くなってしまうという問題点があった。例え
ば、動画像の圧縮・伸張の方式として提案されているM
PEG2方式を現実に処理できる装置は未だ開発中であ
る。従って、上述した並列演算処理の問題として、回路
規模の増大に伴う演算速度の低下、消費電力の増加とい
う問題点があった。また、そのために回路規模の増大に
よる製造コストの増加や製造歩留まりの低下という問題
点もあった。
However, when attempting to perform real-time processing of a moving image, the number of processing operations is extremely large, and in order to obtain a more realistic image, the circuit scale is a series. However, there is a problem in that the processing speed is slowed down. For example, M, which has been proposed as a method of compressing / expanding moving images,
A device that can actually process the PEG2 system is still under development. Therefore, as a problem of the above-mentioned parallel operation processing, there are problems that the operation speed decreases and the power consumption increases with the increase of the circuit scale. Further, there is also a problem that the manufacturing cost is increased and the manufacturing yield is reduced due to the increase of the circuit scale.

【0005】さらに、上記演算処理回路に有用な多数決
論理回路について、日経エレクトロニクス「経済的な多
数決論理ICがCMOSで実現した」1973.11.
5.132P〜144Pに記載されている。しかし、こ
れは、デジタル信号処理の一つとして多数決論理回路が
開示され、しかもCMOSによって形成されたもので、
この場合も、CMOSによる素子数が増大し、また演算
処理の段数が増加するので、やはり回路規模の増大と消
費電力の増加に加え、演算速度の低下という同様な問題
点を有していた。
Further, regarding a majority logic circuit useful for the above arithmetic processing circuit, Nikkei Electronics “Economical majority logic IC realized in CMOS” 1973.11.
5.132P to 144P. However, this is one in which a majority logic circuit is disclosed as one of digital signal processing and is formed by CMOS,
In this case as well, the number of elements by the CMOS increases and the number of stages of the arithmetic processing increases, so that the circuit scale and power consumption also increase, and the similar problem of reduction in the arithmetic speed occurs.

【0006】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、回路
規模の縮小、演算速度の向上及び消費電力の低減を図る
ことができる、これまでにない構造の半導体装置、及び
それを用いた半導体回路、相関演算装置、A/D変換
器、D/A変換器、信号処理システムを提供することを
目的とする。
In view of the above conventional problems, the present invention provides a semiconductor device having an unprecedented structure capable of reducing the circuit scale, improving the operation speed, and reducing the power consumption, and a semiconductor using the semiconductor device. An object is to provide a circuit, a correlation operation device, an A / D converter, a D / A converter, and a signal processing system.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明による第
1の発明は、多入力端子に容量が接続され、該各容量の
一方の端子が共通接続されて、センスアンプに入力され
る半導体装置において、共通接続された容量端子をリセ
ットする手段を有し、該リセット手段がMOSFETで
かつ2つ以上の複数のMOSFETに分割され、該リセ
ット手段の駆動パルスと該駆動パルスと逆相の逆相パル
スを入力する構造体を同一端子に接続したことを特徴と
する。
According to a first aspect of the present invention, a capacitor is connected to multiple input terminals, one terminal of each capacitor is commonly connected, and a semiconductor device is input to a sense amplifier. In resetting a commonly connected capacitance terminal, the resetting means is a MOSFET and is divided into two or more MOSFETs, and a driving pulse of the resetting means and a negative phase opposite to the driving pulse The feature is that the structure for inputting a pulse is connected to the same terminal.

【0008】上記構成において、より正確に共通接続さ
れた端子をリセット電位に設定することができ、その結
果共通接続された端子に生じる微小信号変化に対応して
出力できるので、すなわち感度が高くなるため、高速応
答可能で、且つそのため低消費電力化にも寄与するとい
う大きな効果がある。
In the above configuration, the commonly connected terminals can be set to the reset potential more accurately, and as a result, the signals can be output in response to the minute signal change occurring at the commonly connected terminals, that is, the sensitivity is increased. Therefore, there is a great effect that a high-speed response is possible and, as a result, it also contributes to low power consumption.

【0009】本発明による第2の発明は、該構造体は、
半導体基板上に該逆相パルスを印加する電極を挟み形成
される該半導体基板と、また異なる導電型の半導体不純
物層を有し、該半導体不純物層が共に電気的に、該共通
接続された容量端子に接続されていることを特徴とす
る。上記構造において、さらにより正確に共通接続され
た端子をリセット電位に設定することができる。
According to a second invention of the present invention, the structure is
The semiconductor substrate formed by sandwiching the electrodes for applying the anti-phase pulse on the semiconductor substrate and a semiconductor impurity layer of a different conductivity type, the semiconductor impurity layers being electrically connected together and the capacitor commonly connected. It is connected to the terminal. In the above structure, it is possible to more accurately set the commonly connected terminals to the reset potential.

【0010】本発明による第3の発明は、前記リセット
手段のMOSFETのゲート容量の総和は、該構造体の
ゲート容量のほぼ2倍になっていることを特徴とする。
上記構成において、さらにより正確に共通接続された端
子をリセット電位に設定することができる。
A third aspect of the present invention is characterized in that the sum of the gate capacitances of the MOSFETs of the reset means is approximately twice the gate capacitance of the structure.
In the above structure, it is possible to more accurately set the commonly connected terminals to the reset potential.

【0011】本発明による第4の発明は、前記リセット
手段のMOSFETのゲート幅Wの総和は、該構造体の
ゲート幅のほぼ2倍になっていることを特徴とする。上
記構成において、さらにより正確に共通接続された端子
をリセット電位に設定することができる。
A fourth aspect of the present invention is characterized in that the sum of the gate widths W of the MOSFETs of the reset means is approximately twice the gate width of the structure. In the above structure, it is possible to more accurately set the commonly connected terminals to the reset potential.

【0012】本発明による第5の発明は、該リセット手
段のMOSFETが、同型タイプのMOSFETに2分
割され、かつ構造体の半導体不純物層のタイプも該リセ
ット手段に用いられているタイプと等しいことを特徴と
する。
According to a fifth aspect of the present invention, the MOSFET of the reset means is divided into two MOSFETs of the same type and the type of the semiconductor impurity layer of the structure is the same as the type used for the reset means. Is characterized by.

【0013】本発明による第6の発明は、2分割された
リセット手段のMOSFETのゲート幅W、ゲート長L
はほぼ等しく、かつ該構造体のゲート幅、ゲート長とも
ほぼ等しいことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, the gate width W and the gate length L of the MOSFET of the reset means divided into two parts.
Are substantially equal to each other, and the gate width and the gate length of the structure are also substantially equal to each other.

【0014】本発明による第7の発明は、多入力端子に
容量が接続され、該各容量の一方の端子が共通接続され
てセンスアンプに入力される半導体装置において、多入
力端子と該各容量の間にスイッチ手段を有し、かつ該容
量と該スイッチ手段の間の電圧をリセットするリセット
手段を有し、該リセット手段がMOSFETでかつ2つ
以上の複数のMOSFETに分割され、該リセット手段
の駆動パルスと逆相パルスを入力する構造体が該スイッ
チ手段と該容量の間に接続されていることを特徴とす
る。上記構成において、スイッチと容量の間の電位を、
より正確に高速にリセットすることが可能となる。その
ために該各容量を通して、逆側の共通接続された端子に
容量分割で生じる電圧微小変化の絶対値を、より正確に
設定することが可能で、従って感度が高くなり、そのた
め高速応答可能で低消費電力化にも寄与する大きな効果
がある。
According to a seventh aspect of the present invention, in a semiconductor device in which capacitors are connected to multiple input terminals, and one terminal of each capacitor is commonly connected to be input to a sense amplifier, the multiple input terminals and the capacitors are connected. And a reset means for resetting a voltage between the capacitance and the switch means, the reset means being a MOSFET and divided into two or more MOSFETs. And a structure for inputting the drive pulse and the anti-phase pulse is connected between the switch means and the capacitor. In the above configuration, the potential between the switch and the capacitor is
It becomes possible to reset more accurately and at high speed. Therefore, it is possible to more accurately set the absolute value of the minute voltage change caused by the capacitance division to the commonly connected terminals on the opposite side through the respective capacitances, and thus the sensitivity is increased, and therefore high-speed response and low response are possible. It has a great effect of contributing to power consumption.

【0015】本発明による第8の発明は、かつ該構造体
は、半導体基板上に該逆相パルスを印加する電極を挟ん
で形成される該半導体基板と異なる導電型の半導体不純
物層を有し、該基板と異なる導電型の半導体不純物層
が、共に電気的に該入力端子側の容量の端子に接続され
ていることを特徴とする。上記構成において、スイッチ
と容量の間の電位を、さらにより正確にリセットするこ
とが可能となる。
According to an eighth aspect of the present invention, the structure has a semiconductor impurity layer of a conductivity type different from that of the semiconductor substrate formed on the semiconductor substrate with electrodes for applying the anti-phase pulse sandwiched therebetween. A semiconductor impurity layer of a conductivity type different from that of the substrate is electrically connected to a terminal of the capacitance on the input terminal side. With the above structure, the potential between the switch and the capacitor can be reset more accurately.

【0016】本発明による第9の発明は、該リセット手
段のMOSFETのゲート容量の総和は、該構造体のゲ
ート容量のほぼ2倍になっていることを特徴とする。上
記構成において、スイッチと容量の間の電位を、さらに
より正確にリセットすることが可能となる。
A ninth aspect of the present invention is characterized in that the total gate capacitance of the MOSFETs of the reset means is approximately twice the gate capacitance of the structure. With the above structure, the potential between the switch and the capacitor can be reset more accurately.

【0017】本発明による第10の発明は、該リセット
手段のMOSFETのゲート幅Wの総和は、該構造体の
ゲート幅のほぼ2倍になっていることを特徴とする。上
記構成において、スイッチと容量の間の電位を、さらに
より正確にリセットすることが可能となる。
A tenth aspect of the present invention is characterized in that the sum of the gate widths W of the MOSFETs of the reset means is approximately twice the gate width of the structure. With the above structure, the potential between the switch and the capacitor can be reset more accurately.

【0018】本発明による第11の発明は該リセット手
段のMOSFETが、同型タイプのMOSFETに2分
割され、かつ構造体の半導体不純物層のタイプも該リセ
ット手段に用いられているタイプと等しいことを特徴と
する。
An eleventh invention according to the present invention is that the MOSFET of the reset means is divided into two MOSFETs of the same type and the type of the semiconductor impurity layer of the structure is the same as the type used for the reset means. Characterize.

【0019】本発明による第12の発明は2分割された
リセット手段のMOSFETのゲート幅W、ゲート長L
はほぼ等しく、かつ該構造体のゲート幅、ゲート長とも
ほぼ等しいことを特徴とする。
A twelfth aspect of the present invention is a gate width W and a gate length L of a MOSFET of reset means divided into two.
Are substantially equal to each other, and the gate width and the gate length of the structure are also substantially equal to each other.

【0020】本発明による第13の発明は、第1及び7
の発明において、逆相パルスは駆動パルスと同時もしく
はより遅く立ち上がる/立ち下がることを特徴とする。
上記構成において、設計マージンが大きくとれ、より正
確に各端子をリセット電位に設定することが可能とな
る。
A thirteenth invention according to the present invention is the first and seventh inventions.
In the invention, the reverse phase pulse rises / falls at the same time as or slower than the drive pulse.
In the above configuration, a large design margin can be secured, and each terminal can be set to the reset potential more accurately.

【0021】本発明による第14の発明は、前記リセッ
ト手段駆動パルスの入力端子からインバータ回路を含む
回路を介して構造体への入力端子が接続されていること
を特徴とする。上記構成において、設計マージンが大き
くとれ、より正確に各端子をリセット電位に設定するこ
とが可能となる。
A fourteenth aspect of the present invention is characterized in that the input terminal of the reset means drive pulse is connected to the input terminal to the structure through a circuit including an inverter circuit. In the above configuration, a large design margin can be secured, and each terminal can be set to the reset potential more accurately.

【0022】本発明による第15の発明は、前記インバ
ータ回路が遅延回路を構成していることを特徴とする。
上記構成において、設計マージンが大きくとれ、より正
確に各端子をリセット電位に設定することが可能とな
る。
A fifteenth invention according to the present invention is characterized in that the inverter circuit constitutes a delay circuit.
In the above configuration, a large design margin can be secured, and each terminal can be set to the reset potential more accurately.

【0023】本発明による第16の発明は、第1の発明
または第7の発明の半導体装置を複数個有し、該複数個
のうち第一の前記半導体装置の出力及び/又は該半導体
装置出力の反転出力を第二の前記半導体装置に入力する
ことを特徴とする。
A sixteenth invention according to the present invention has a plurality of semiconductor devices according to the first invention or the seventh invention, and the output of the first semiconductor device and / or the semiconductor device output among the plurality of semiconductor devices. The inverted output of is input to the second semiconductor device.

【0024】本発明による第17の発明は、前記多入力
端子に対応した容量手段のうち、最小の容量をCとした
時、共通接続される容量手段の容量の合計の容量値が前
記最小の容量Cのほぼ奇数倍となっていることを特徴と
する。
In a seventeenth aspect of the present invention, when the minimum capacitance of the capacitance means corresponding to the multiple input terminals is C, the total capacitance value of the capacitance means commonly connected is the minimum capacitance value. It is characterized in that it is almost an odd multiple of the capacity C.

【0025】本発明による第18の発明は、第17の発
明の半導体回路を使用して相関演算装置を構成すること
を特徴とする。
An eighteenth invention according to the present invention is characterized in that a correlation calculating device is constituted by using the semiconductor circuit of the seventeenth invention.

【0026】本発明による第19の発明は、第1の発明
または第7の発明の半導体装置を含むA/D変換器であ
って、前記半導体装置にアナログ信号を入力し、前記ア
ナログ信号に応じたデジタル信号を出力することを特徴
とする。
A nineteenth invention according to the present invention is an A / D converter including the semiconductor device of the first invention or the seventh invention, wherein an analog signal is input to the semiconductor device and the analog signal is received in response to the analog signal. It is characterized by outputting a digital signal.

【0027】本発明による第20の発明は、第1の発明
または第7の発明の半導体装置を含むD/A変換器であ
って、前記半導体装置にデジタル信号を入力し、前記デ
ジタル信号に応じたアナログ信号を出力することを特徴
とする。
A twentieth invention according to the present invention is a D / A converter including the semiconductor device of the first invention or the seventh invention, wherein a digital signal is input to the semiconductor device and the digital signal is received in response to the digital signal. It is characterized by outputting an analog signal.

【0028】本発明による第21の発明は、第18の発
明の相関演算装置又は第19の発明のA/D変換器又は
第20の発明のD/A変換器のいずれか一つを含む信号
処理システムであることを特徴とする。
A twenty-first invention according to the present invention is a signal including any one of the correlation operation device of the eighteenth invention, the A / D converter of the nineteenth invention or the D / A converter of the twentieth invention. It is a processing system.

【0029】本発明による第22の発明は、第21の発
明の信号処理システムにおいて、画像信号を入力する画
像入力装置を含むことを特徴とする。
A twenty-second invention according to the present invention is characterized in that, in the signal processing system of the twenty-first invention, an image input device for inputting an image signal is included.

【0030】本発明による第23の発明は、第21の発
明の信号処理システムにおいて、情報を記憶する記憶装
置を含むことを特徴とし、例えば画像信号の圧縮・伸張
及び演算処理などの多彩な信号処理に供せられ得る。
The twenty-third invention according to the present invention is characterized in that, in the signal processing system of the twenty-first invention, it includes a storage device for storing information, and, for example, a variety of signals such as image signal compression / expansion and arithmetic processing. It can be subjected to processing.

【0031】[0031]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0032】〔実施例1〕図1は実施例1の半導体装置
を示した模式説明図である。同図において、Q1〜Qn
は入力端子で、n個の多入力端子が設けられている。2
21ー1〜221ーnはここではNAND回路であり、
それぞれ入力端子Qiからの入力を所望の電圧値で出力
することが可能である。202−1〜202−nはそれ
ぞれキャパシタで、その値は共通でも各々異なっていて
もよい。205はセンスアンプ、206はセンスアンプ
205内のインバータ、204はセンスアンプ205内
の第2のインバータ、207はインバータ206の入力
部をリセットするためのリセットスイッチ、210はリ
セット電源、211は出力端子、209はキャパシタ2
02の共通接続された第1のインバータ206の入力段
をも含む一端に存在する寄生容量を含めた容量を表わし
たものである。
[First Embodiment] FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a semiconductor device of a first embodiment. In the figure, Q1 to Qn
Is an input terminal, and n multi-input terminals are provided. Two
Here, 21-1 to 221-n are NAND circuits,
The input from each input terminal Qi can be output at a desired voltage value. 202-1 to 202-n are capacitors, and their values may be common or different. 205 is a sense amplifier, 206 is an inverter in the sense amplifier 205, 204 is a second inverter in the sense amplifier 205, 207 is a reset switch for resetting the input part of the inverter 206, 210 is a reset power supply, and 211 is an output terminal. , 209 is the capacitor 2
2 shows the capacitance including the parasitic capacitance existing at one end including the input stage of the commonly connected first inverter 206 of No. 02.

【0033】本実施例の動作を図2を用いて説明する
と、まずNAND回路221のset端子にローレベル
の信号を入力しておき、各容量202の入力側を例えば
2.5Vとか、5Vのある値に固定しておく。次いで、
リセットパルスφRESによりセンスアンプ205内の
インバータ206の入力端をリセットスイッチ207を
導通させることによってリセット電源210の電圧にリ
セットする。リセットパルスφRESをオフすると、キ
ャパシタ202の共通接続された端子200はリセット
電位に保持される。次に、各々入力信号を入力端子Q1
〜Qnに入力し、次いでNAND回路221のsetに
ハイレベルの信号を入力して、各容量202の入力側に
それぞれのNAND回路221の電源電圧で決る電圧変
化を入力する。この例では、C1,2にはQ1,Q2よ
り信号が入力されるため、容量C1にはV1、容量C2
にはV2の電圧変化が生じており、Cnには電圧変化は
生じない。ここで、キャパシタ202の容量をCi、寄
生容量の容量値をC0とし、キャパシタ202がN個並
列に接続されていると仮定すると、キャパシタ202の
共通接続された一端は一個の入力に対して容量分割によ
りリセット電位から、 Ci×V/(C0+(C1+C2+・・・+Cn)) だけ変化する。Vは容量入力端の電位変化分である。従
って、多入力による電圧変化は、例えば、set端子が
ハイレベルになると共にNAND回路221が導通し、
反転出力されて、Ci×V=C1×V1+C2×V2…
の電位が加えられ、センスアンプ205の入力端子に供
給される。
The operation of this embodiment will be described with reference to FIG. 2. First, a low level signal is input to the set terminal of the NAND circuit 221 and the input side of each capacitor 202 is set to 2.5V or 5V, for example. It is fixed at a certain value. Then
The reset pulse φRES resets the input terminal of the inverter 206 in the sense amplifier 205 to the voltage of the reset power supply 210 by making the reset switch 207 conductive. When the reset pulse φRES is turned off, the commonly connected terminals 200 of the capacitor 202 are held at the reset potential. Next, each input signal is input terminal Q1
To Qn, then a high-level signal is input to the set of the NAND circuit 221, and a voltage change determined by the power supply voltage of each NAND circuit 221 is input to the input side of each capacitor 202. In this example, since signals are input from C1 and C2 to C1 and C2, V1 and C2 are input to the capacitor C1.
A voltage change of V2 has occurred in Cn, and no voltage change has occurred in Cn. Here, assuming that the capacitance of the capacitor 202 is Ci and the capacitance value of the parasitic capacitance is C0, and it is assumed that N capacitors 202 are connected in parallel, one end of the capacitors 202 connected in common has a capacitance for one input. The division changes the reset potential by Ci × V / (C0 + (C1 + C2 + ... + Cn)). V is a potential change at the capacitance input end. Therefore, the voltage change due to multiple inputs is caused by, for example, when the set terminal becomes high level and the NAND circuit 221 becomes conductive,
It is inverted and output, and Ci × V = C1 × V1 + C2 × V2 ...
Is applied to the input terminal of the sense amplifier 205.

【0034】インバータ206の入力端電圧がインバー
タ206の論理反転電位以上に変化すると、インバータ
206の出力端電圧はそれに応じて反転する。N個の入
力にそれぞれ信号が入力されると、インバータ206の
入力端には容量分割出力のN個の和(Vp)が入力され
る。結局、それぞれ各容量の入力端側に入力される電位
変化に応じて、センスアンプ205の出力端子211に
はハイレベルかローレベルの信号が出力される。この場
合は、出力端子211にはローレベルが出力される。以
上の様に構成することで、ある多変数信号を多入力端子
に入力すれば、高速に並列演算を行なう回路を構成でき
る。また、この回路においては、通常の論理回路と比べ
て、トランジスタの数が少なく構成でき、高速化と合わ
せて低消費電力化にも適している。更に、ここではNA
ND回路221を用いて入力したが、特にこれに限定さ
れることはなく、NAND回路221を無くして、直接
入力を行なっても本質は変わらないし、他の方法でも問
題はないのはいうまでもない。例えば、直接入力の例に
ついては、ある一定電位から正側に電圧変化を起こした
り、負側に電圧変化を起こしたり、電圧変化を起こさな
かったりという3通りの入力や、又はそれ以上の入力も
可能で、それに応じて出力を出すような多変数の並列演
算を行なうことが可能である。
When the input terminal voltage of the inverter 206 changes beyond the logic inversion potential of the inverter 206, the output terminal voltage of the inverter 206 is inverted accordingly. When a signal is input to each of the N inputs, the sum (Vp) of the capacitance division outputs is input to the input terminal of the inverter 206. Eventually, a high level signal or a low level signal is output to the output terminal 211 of the sense amplifier 205 according to the potential change input to the input end side of each capacitance. In this case, a low level is output to the output terminal 211. With the above configuration, a circuit for performing parallel calculation at high speed can be configured by inputting a certain multivariable signal to multiple input terminals. Further, this circuit can be configured with a smaller number of transistors as compared with a normal logic circuit, and is suitable for high speed operation and low power consumption. Furthermore, here is NA
Although the input is performed using the ND circuit 221, the present invention is not particularly limited to this. Even if the NAND circuit 221 is removed and direct input is performed, the essence does not change, and it goes without saying that there is no problem with other methods. Absent. For example, in the case of direct input, there are three kinds of inputs such as voltage change from a certain potential to the positive side, voltage change to the negative side, and no voltage change, or more inputs. It is possible to perform a multi-variable parallel operation such that an output is output accordingly.

【0035】次に、共通接続された容量端子200をリ
セットする手段に関連して、図3を用いて詳細に説明す
る。図3は図1の容量C(202)から共通接続された
端子200を通してセンスアンプ205の出力までの詳
細の一例を示した図である。この例では、共通接続され
た端子200を電源210によりリセットする手段(図
1のスイッチ207)として2つのNMOSトランジス
タ400を用いている。リセットするための駆動パルス
φRESは各々のNMOSトランジスタ400のゲート
に入力される。ここでは、NMOSトランジスタ400
を用いているので、例えば制御信号パルスがハイレベル
の間で共通接続された端子200を電源210によりリ
セットし、その後、制御信号パルスをローレベルにして
NMOSトランジスタ400をオフし、共通接続された
端子200をフローティング状態にする。一方、φRE
S信号と逆相パルスのφRES(bar、反転信号)を
容量401を介して共通接続された端子200に入力す
る。
Next, the means for resetting the commonly connected capacitance terminals 200 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing an example of details from the capacitor C (202) in FIG. 1 to the output of the sense amplifier 205 through the commonly connected terminal 200. In this example, two NMOS transistors 400 are used as means (switch 207 in FIG. 1) for resetting the commonly connected terminals 200 by the power supply 210. The drive pulse φRES for resetting is input to the gate of each NMOS transistor 400. Here, the NMOS transistor 400
Therefore, for example, the terminal 200 commonly connected while the control signal pulse is at the high level is reset by the power supply 210, and then the control signal pulse is set to the low level to turn off the NMOS transistor 400 to make the common connection. The terminal 200 is placed in a floating state. On the other hand, φRE
The S signal and φRES (bar, inverted signal) of the anti-phase pulse are input to the commonly connected terminals 200 via the capacitor 401.

【0036】この構造体を接続することにより、制御信
号パルスφRESがNMOSトランジスタ400をオン
・オフするときに生じる、NMOSトランジスタのゲー
トとドレイン(共通接続された端子側)の重なり容量に
よる電圧変化が、制御信号パルスφRESと逆相のφR
ES(bar)が供給される容量401による電圧変化
で打ち消し合うので、共通接続された端子200の電圧
変化を相互に打ち消すことが可能となり、電源210の
リセット電位に、より正確に且つ高速に共通接続された
端子200をリセットすることができる。例えば、制御
信号パルスφRESが0Vから5Vに変化し、逆相のφ
RES(bar)が5Vから0Vに変化してリセットす
る場合、それぞれNMOSFET400と容量401と
を介して、その変化を互いに逆相として加えられるので
キャンセルすることができる。また、一例として共通接
続された端子200の電圧をインバータ206の論理反
転電圧付近に設定した場合は、その値がインバータ20
6の論理反転電圧に近ければ近いほど、共通接続された
端子200に生じる微小信号変化に対応して出力できる
ようになり、すなわち感度が高くなることは明らかであ
り、高速応答が可能で、そのため低消費電力化にも寄与
することは言うまでもなく、大きな効果を得ることがで
きる。ここで用いた容量401の値は、NMOSトラン
ジスタ400のゲート−ドレイン重なり容量の値に近い
ほど、電源210のリセット電位に近くリセットされる
ためにより好ましいのであるが、これに限定されること
はなく、例えば半分の値等、値が異なっても大きな効果
が生じることは言うまでもない。
By connecting this structure, the voltage change caused by the overlapping capacitance of the gate and drain (commonly connected terminal side) of the NMOS transistor, which occurs when the control signal pulse φRES turns on and off the NMOS transistor 400. , ΦR in anti-phase with control signal pulse φRES
Since the ES (bar) is canceled by the voltage change due to the supplied capacitance 401, the voltage changes of the commonly connected terminals 200 can be canceled each other, and the reset potential of the power supply 210 can be shared more accurately and at high speed. The connected terminal 200 can be reset. For example, when the control signal pulse φRES changes from 0V to 5V,
When RES (bar) changes from 5V to 0V and is reset, the changes can be canceled because they are applied as opposite phases via the NMOSFET 400 and the capacitor 401, respectively. Further, as an example, when the voltage of the commonly connected terminal 200 is set near the logic inversion voltage of the inverter 206, the value is set to the inverter 20.
It is clear that the closer it is to the logic inversion voltage of 6, the more the signal can be output corresponding to the minute signal change occurring at the commonly connected terminals 200, that is, the higher the sensitivity is, and the faster response is possible, and therefore Needless to say, it also contributes to the reduction of power consumption, and a great effect can be obtained. It is preferable that the value of the capacitance 401 used here is closer to the value of the gate-drain overlapping capacitance of the NMOS transistor 400 because the value is reset closer to the reset potential of the power supply 210, but the value is not limited thereto. Needless to say, even if the values are different, for example, half the values, a great effect can be obtained.

【0037】図3では、リセット手段としてのNMOS
トランジスタを2個並列に接続している。1つのNMO
Sトランジスタでリセットする場合と比べて、複数のト
ランジスタに分割すると以下のような利点が生じる。
In FIG. 3, an NMOS as a reset means
Two transistors are connected in parallel. 1 NMO
Dividing into a plurality of transistors has the following advantages as compared with the case of resetting with an S transistor.

【0038】図4に同じゲート幅Wを持つNMOSトラ
ンジスタについて、1つのトランジスタで構成する場合
と2つで構成する場合の簡単なレイアウト図を示す。図
4(A)において、1,2はソース又はドレイン領域、
3はゲート、8,9はコンタクト部である。また図の縮
尺は異なるが、図4(B)において、5,6,7はソー
ス又はドレイン領域、4はゲート、10,11,12は
コンタクト部である。複数に分割する場合、ソース領域
1を図4(B)に示すソース領域6のように共通化で
き、チャネル長L=1μm、チャネル幅W=4μmのリ
セットMOSFETのアクティブ領域の面積を20%ほ
ど減少できる。
FIG. 4 shows a simple layout diagram of an NMOS transistor having the same gate width W when it is configured by one transistor and when it is configured by two transistors. In FIG. 4A, reference numerals 1 and 2 denote source or drain regions,
3 is a gate, and 8 and 9 are contact portions. In addition, although the scale of the drawing is different, in FIG. 4B, reference numerals 5, 6 and 7 are source or drain regions, 4 is a gate, 10, 11 and 12 are contact portions. When divided into a plurality of regions, the source region 1 can be shared like the source region 6 shown in FIG. 4B, and the area of the active region of the reset MOSFET having the channel length L = 1 μm and the channel width W = 4 μm is about 20%. Can be reduced.

【0039】図5には構造体としてPMOSトランジス
タを用いた例を示している。図5では、図3に示す容量
401の代わりに、PMOSトランジスタ402を2個
使用している。PMOSトランジスタ402のゲートに
はφRES(反転信号)が入力され、ドレイン側は共通
接続された端子200と接続し、ソース側はリセット電
源210と接続されている。効果は図3で説明した容量
の場合と同様で、制御信号パルスφRESでスイッチオ
ン・オフするNMOS400と、φRES(反転信号)
でスイッチオン・オフするPMOS402とが、オン・
オフする瞬時の共通接続端子200の変化を打ち消すの
で、結果として、感度が高くなり、高速応答が可能で、
そのため低消費電力化にも寄与することとなる。即ち、
共通接続端子200側の容量C0209に対し、リセッ
ト電圧を正確に、高速に設定することができる。
FIG. 5 shows an example in which a PMOS transistor is used as the structure. In FIG. 5, two PMOS transistors 402 are used instead of the capacitor 401 shown in FIG. ΦRES (inversion signal) is input to the gate of the PMOS transistor 402, the drain side is connected to the commonly connected terminal 200, and the source side is connected to the reset power supply 210. The effect is similar to the case of the capacitor described in FIG. 3, the NMOS 400 that switches on and off by the control signal pulse φRES, and φRES (inversion signal).
The PMOS 402 that turns on and off with
Since the change in the common connection terminal 200 at the moment of turning off is canceled, as a result, the sensitivity is increased and a high-speed response is possible.
Therefore, it also contributes to low power consumption. That is,
The reset voltage can be set accurately and at high speed with respect to the capacitance C0209 on the common connection terminal 200 side.

【0040】〔実施例2〕実施例2は更に精密にリセッ
ト電源210の電位に共通接続された端子200をリセ
ットすることができるようにした例である。実施例2の
半導体装置について図6を用いて説明する。図6は図
3、図5と同様に、図1の容量C(202)から共通接
続された端子200を通して、センスアンプ205の出
力211までの詳細図の一例を示している。この例で
は、共通接続された端子200を電源210によりリセ
ットする手段として、NMOSトランジスタ400を2
分割して用いている。リセットするための駆動用制御信
号パルスφRESはNMOSトランジスタ400のゲー
トに各々入力される。ここでは、NMOSトランジスタ
400を用いているので、例えば制御信号パルスφRE
Sがハイレベルの間で共通接続された端子200を電源
210によってリセットし、その後制御信号パルスφR
ESをローレベルにしてNMOSトランジスタ400を
各々オフし、共通接続された端子200をフローティン
グ状態にする。一方、φRES信号と逆相パルスのφR
ES(bar)を入力する構造体として、NMOSトラ
ンジスタ403で示すものを使用している。この構造体
は、半導体基板上に逆相パルスφRES(bar)を印
加するゲート電極を挟んで形成される半導体基板と異な
る導電型の半導体不純物層を有し、半導体不純物層が共
に電気的に、共通接続された容量端子200に接続され
ている。即ち、NMOSトランジスタ403のソースと
ドレインとを共通接続し、逆相パルスφRES(ba
r)が印加されるゲート電極から共通接続端子200側
への容量はゲートードレイン間容量の2倍となって、正
相パルスφRESが印可される2個のNMOSトランジ
スタ400と丁度打ち消すことが可能となる。
[Embodiment 2] Embodiment 2 is an example in which the terminal 200 commonly connected to the potential of the reset power supply 210 can be reset more precisely. A semiconductor device of Example 2 will be described with reference to FIG. Similar to FIGS. 3 and 5, FIG. 6 shows an example of a detailed diagram from the capacitor C (202) of FIG. 1 to the output 211 of the sense amplifier 205 through the commonly connected terminal 200. In this example, as a means for resetting the commonly connected terminals 200 by the power supply 210, the NMOS transistor 400 is
It is divided and used. The driving control signal pulse φRES for resetting is input to the gate of the NMOS transistor 400, respectively. Since the NMOS transistor 400 is used here, for example, the control signal pulse φRE
The power supply 210 resets the terminal 200 commonly connected while S is at a high level, and then the control signal pulse φR
ES is set to low level to turn off the NMOS transistors 400, and the commonly connected terminals 200 are brought into a floating state. On the other hand, the φRES signal and the φR of the opposite phase pulse
As the structure for inputting ES (bar), the structure shown by the NMOS transistor 403 is used. This structure has a semiconductor impurity layer of a conductivity type different from that of the semiconductor substrate formed by sandwiching a gate electrode for applying a reverse phase pulse φRES (bar) on the semiconductor substrate. It is connected to the commonly connected capacitance terminals 200. That is, the source and the drain of the NMOS transistor 403 are commonly connected, and the reverse phase pulse φRES (ba
The capacitance from the gate electrode to which r) is applied to the side of the common connection terminal 200 is twice the capacitance between the gate and the drain, and it is possible to exactly cancel with the two NMOS transistors 400 to which the positive phase pulse φRES is applied. Becomes

【0041】図6では、この構造体はNMOSトランジ
スタのドレインとソースを共通接続として、かつそのゲ
ートードレイン容量が共通接続された端子200に接続
されている。NMOSトランジスタ400の容量は主に
トランジスタのゲートとドレイン(共通接続された端子
200側)の重なり容量であるが、その容量値はソース
/ドレインの不純物量やトランジスタを形成する熱履歴
などにより依存する量であり、正確に設計し作成するに
はなかなか難しい上にゲート電圧依存性がある。このよ
うなNMOSトランジスタ400と、電圧依存性も含め
て、同じ容量を持つものとして考えられる構造体が図6
で示されるような構造体である。このような構造体の容
量は、電圧依存性も含めて、リセットする手段として使
用しているNMOSトランジスタ400とほぼ同じ容量
値とすることができる。従って、図3に示す容量209
との容量分割による共通接続された端子200の電圧変
化を打ち消すことが可能となり、電源210の電位に、
より正確に共通接続された端子200をリセットするこ
とができる。
In FIG. 6, this structure is connected to the terminal 200 having the drain and source of the NMOS transistor connected in common and the gate-drain capacitance thereof connected in common. The capacity of the NMOS transistor 400 is mainly the overlapping capacity of the gate and drain of the transistor (on the side of the commonly connected terminal 200), but the capacity value depends on the amount of impurities in the source / drain and the thermal history of forming the transistor. It is a large amount, and it is quite difficult to design and create accurately, and it has gate voltage dependence. A structure that is considered to have the same capacitance including the NMOS transistor 400 and the voltage dependency is shown in FIG.
It is a structure as shown by. The capacitance of such a structure can be approximately the same as the capacitance value of the NMOS transistor 400 used as the means for resetting, including the voltage dependency. Therefore, the capacity 209 shown in FIG.
It becomes possible to cancel the voltage change of the commonly connected terminals 200 due to the capacity division of
More accurately, the commonly connected terminals 200 can be reset.

【0042】例えば、一例として共通接続された端子2
00の電圧をインバータの論理反転電圧付近に設定した
場合は、その値がインバータの論理反転電圧に近ければ
近いほど、共通接続された端子200に生じる微小信号
変化に対応して出力できる。すなわち、感度が高くなる
ことは明らかであり、高速応答が可能で、そのため低消
費電力化にも寄与することは言うまでもなく、非常に大
きな効果が得られる。更に、リセット手段のためのMO
Sトランジスタのゲート容量値の総和をこの構造体のゲ
ート容量のほぼ2倍にすると、構造体はソース/ドレイ
ン共通であるため、トータルとして、ほぼ等しい容量値
となり、また各々ゲート電極には逆相パルスが印加され
るために、電源210の電位に、より正確に共通接続さ
れた端子200をリセットすることができる。さらに好
ましくは、リセット手段のためのMOSトランジスタの
ゲート幅の総和をこの構造体のゲート幅のほぼ2倍にす
ると、構造体はソース/ドレイン共通であるため、トー
タルとして、ゲート重なり容量値がほぼ等しくなり、各
々ゲート電極には逆相パルスが印加されるため、電源2
10の電位に、より正確に共通接続された端子200を
リセットすることができる。
For example, the terminals 2 commonly connected as an example.
When the voltage 00 is set near the logic inversion voltage of the inverter, the closer the value is to the logic inversion voltage of the inverter, the more the signal can be output corresponding to the minute signal change occurring at the commonly connected terminals 200. That is, it is obvious that the sensitivity becomes high, and high-speed response is possible, and it is needless to say that it contributes to the reduction of power consumption. Furthermore, the MO for the reset means
If the sum of the gate capacitance values of the S-transistors is approximately twice the gate capacitance of this structure, since the structure has a common source / drain, the total capacitance values are approximately the same, and the gate electrodes have opposite phases. Since the pulse is applied, the common-connected terminal 200 can be more accurately reset to the potential of the power supply 210. More preferably, if the sum of the gate widths of the MOS transistors for the reset means is set to be approximately twice the gate width of this structure, the structure has a common source / drain, and therefore the total gate overlap capacitance value is almost the same. Since they are equal to each other and a reverse phase pulse is applied to each gate electrode, the power supply 2
It is possible to more accurately reset the commonly connected terminals 200 to the potential of 10.

【0043】さらに好ましくは、リセット手段のMOS
FETがP型ならP型、N型ならN型の同型タイプのM
OSFETに2分割され、かつ構造体の半導体不純物層
のタイプも上記リセット手段に用いられているタイプと
等しいことが好ましい。リセット手段であるMOSFE
Tをオフする際の、容量が共通接続された端子200の
電圧のフィードスルーは、前述したようにMOSFET
のゲートとドレイン部の重なり容量に依存する。この重
なり容量について、図7を用いて説明する。図におい
て、1,2はソース又はドレイン、8,9はコンタクト
部、14はゲート電極、15はソース又はドレイン電
極、16は半導体基板を示し、全体でNMOSトランジ
スタを例示している。上記重なり容量の成分としては、
図7に示すように、ゲート電極14直下のドレイン領域
に帰因する成分A、チャネル幅Wに依存するフリンジ効
果成分B、及びチャネル幅W方向に垂直なドレイン端で
あるエッジ端でのフリンジ効果成分Cの和で表わせられ
る。この成分のうち、成分A,Bで表わせる容量は、M
OSFETのタイプとゲートチャネル幅Wの総和につい
て、リセット手段のMOSFETと逆相パルスが印加さ
れる構造体とで合わせておけば、ほぼ等しく設定するこ
とが可能である。一方、エッジ端でのフリンジ効果成分
Cについて容量値を合わせるには、リセット手段のMO
SFETと逆相パルスが印加される構造体について、M
OSFETのタイプとエッジの数を合わせることが必要
である。すなわち、構造体としてMOSFETのドレイ
ンとソースを共通端子としたものについてはドレイン端
は計4つあるため、リセット手段のMOSFETを2分
割して同じようにドレイン端を4つにすることが必要と
なる。分割しない場合、ドレイン端は2つとなり、その
差分の容量が足りないこととなるため、リセット手段の
MOSFETをオフした時には、その容量差分ΔCのフ
ィードスルーが容量が共通接続された端子200に加わ
ることになり、精度の低下につながる。ここで、リセッ
ト手段のMOSFETのゲートからみたドレイン容量を
Cr、構造体のゲートからみた容量をCr′、容量が共
通接続された端子200に寄生する容量をCoとして、
ゲートに入力される制御信号電圧をVDDとすると、上記
フィードスルー量は ΔV=(Cr′−Cr)VDD/(Cr+Cr′+Co) =ΔCVDD/(Cr+Cr′+Co) となる。但し、ΔCはCr′−Crである。
More preferably, the MOS of the reset means
If the FET is P-type, it is P-type, and if it is N-type, it is N-type
It is preferable that the type of the semiconductor impurity layer of the structure divided into two is equal to the type used for the reset means. MOSFE which is a reset means
When T is turned off, the voltage feed-through of the terminal 200 to which the capacitance is commonly connected is caused by the MOSFET as described above.
Depends on the overlapping capacitance of the gate and drain parts. This overlapping capacitance will be described with reference to FIG. In the figure, 1 and 2 are source or drain, 8 and 9 are contact portions, 14 is a gate electrode, 15 is a source or drain electrode, and 16 is a semiconductor substrate, and an NMOS transistor is illustrated as a whole. As the component of the above-mentioned overlapping capacity,
As shown in FIG. 7, the component A attributed to the drain region immediately below the gate electrode 14, the fringe effect component B depending on the channel width W, and the fringe effect at the edge end which is the drain end perpendicular to the channel width W direction. It is represented by the sum of the components C. Of these components, the capacity represented by components A and B is M
If the type of the OSFET and the total sum of the gate channel widths W are matched in the MOSFET of the reset means and the structure to which the anti-phase pulse is applied, they can be set to be substantially equal. On the other hand, in order to match the capacitance value of the fringe effect component C at the edge end, the MO of the reset means is used.
For the structure to which the anti-phase pulse is applied with the SFET, M
It is necessary to match the type of OSFET and the number of edges. That is, in a structure in which the drain and source of a MOSFET are common terminals, there are a total of four drain ends, so it is necessary to divide the MOSFET of the reset means into two and make four drain ends in the same manner. Become. If not divided, there are two drain ends, and the capacitance of the difference is insufficient. Therefore, when the MOSFET of the reset means is turned off, the feedthrough of the capacitance difference ΔC is added to the terminal 200 to which the capacitance is commonly connected. This leads to a decrease in accuracy. Here, the drain capacitance seen from the gate of the MOSFET of the reset means is Cr, the capacitance seen from the gate of the structure is Cr ′, and the capacitance parasitic on the commonly connected terminals 200 is Co.
When the control signal voltage input to the gate is V DD , the feedthrough amount is ΔV = (Cr'-Cr) V DD / (Cr + Cr '+ Co) = ΔCV DD / (Cr + Cr' + Co). However, ΔC is Cr′-Cr.

【0044】ドレイン端エッジの容量はチャネル幅Wの
値に依存しないため、チャネル幅Wが小さくなればなる
ほどこの容量の値が相対的に大きなものとなり、特性上
問題となってくる。
Since the capacitance at the edge of the drain end does not depend on the value of the channel width W, the smaller the channel width W, the larger the value of this capacitance becomes, which is a problem in terms of characteristics.

【0045】また、2分割したMOSFETの各々のゲ
ートチャネル幅Wは、異なっていても原理的にはなんら
問題ない。例えば、構造体としてのチャネル幅Wが10
μmの場合、リセット手段のMOSFETのチャネル幅
Wが各々15μm、5μmとしても良い。しかしながら
レイアウト上の問題や、その他プロセス上生じてくるパ
ターンの違いによる微妙なバラツキ(エッジ形状や不純
物拡散等)等を考えた場合、全く同型同サイズのMOS
FETがより好ましいことは言うまでもなく、上記チャ
ネル幅Wが10μmの構造体に対しては、W=10μm
の同型、同サイズMOSFETを2つ使用してリセット
手段とすることがより好ましい。
In principle, even if the gate channel width W of each MOSFET divided into two is different, there is no problem in principle. For example, the channel width W of the structure is 10
In the case of μm, the channel width W of the MOSFET of the reset means may be 15 μm and 5 μm, respectively. However, when considering layout problems and other subtle variations (edge shapes, impurity diffusion, etc.) due to differences in patterns that occur due to other processes, MOSs of the same type and size
Needless to say, the FET is more preferable, and W = 10 μm for the structure having the channel width W of 10 μm.
It is more preferable to use two MOSFETs of the same type and the same size as the reset means.

【0046】なお、図6の例では、リセット手段や逆相
パルスが印加される構造体として、全てNMOSトラン
ジスタが接続されている例を示したが、これに限定され
るわけではないことは言うまでもなく、リセット手段や
逆相パルスが印加される構造体がそれぞれPMOSトラ
ンジスタの場合や、複数個接続されている場合、リセッ
ト手段にNMOSトランジスタ、PMOSトランジスタ
の両者を用い、各々に対して逆相パルスが印加される構
造体を持つものでも全く構わない。また、リセット手段
がNMOSトランジスタで、逆相パルスが印加される構
造体がPMOSトランジスタの場合や、その逆の形の場
合でもよい。
In the example of FIG. 6, the reset means and the structure to which the anti-phase pulse is applied are all connected to the NMOS transistors, but the structure is not limited to this. When the reset means and the structure to which the anti-phase pulse is applied are each a PMOS transistor or a plurality of structures are connected, both the NMOS transistor and the PMOS transistor are used as the reset means and the anti-phase pulse is applied to each of them. It does not matter even if it has a structure to which is applied. Further, the reset means may be an NMOS transistor, and the structure to which the anti-phase pulse is applied may be a PMOS transistor, or vice versa.

【0047】〔実施例3〕本発明の実施例3によるリセ
ット手段に関して、図8を用いて詳細に説明する。図8
は図3、図5と同様に、図1の多入力端子に対応する容
量C(202)から共通接続された端子200を通し
て、センスアンプ205の出力211までの詳細図の一
例を示している。ここでセンスアンプ205として実施
例1、2で示した単なるインバータ206でなく、イン
バータ206の入力と出力をリセット手段(スイッチ)
を介して接続したものである。400で示すNMOSト
ランジスタがリセット手段であり、このトランジスタが
オンしているときにはインバータ206の入出力端子2
00は共通で、丁度インバータ206の論理反転電圧に
等しくなっている。この状態で、インバータ206の入
出力端子を切り放せば、実際の入力値Qによって変化す
るという、容量が共通接続された端子200に生じる微
小な電圧変化に対して非常に感度の高いセンスアンプと
なる。
[Third Embodiment] A resetting means according to a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG.
Similar to FIGS. 3 and 5, shows an example of a detailed diagram from the capacitor C (202) corresponding to the multi-input terminal of FIG. 1 through the commonly connected terminal 200 to the output 211 of the sense amplifier 205. Here, as the sense amplifier 205, not the mere inverter 206 shown in the first and second embodiments, but the input and output of the inverter 206 are reset means (switch).
It is connected through. The NMOS transistor indicated by 400 is the reset means, and when this transistor is on, the input / output terminal 2 of the inverter 206 is
00 is common and is exactly equal to the logic inversion voltage of the inverter 206. In this state, if the input / output terminal of the inverter 206 is cut off, it changes depending on the actual input value Q, that is, a sense amplifier that is very sensitive to a minute voltage change generated at the terminal 200 to which the capacitance is commonly connected. Become.

【0048】構造体404は、実施例2で説明したソー
ス/ドレイン共通のNMOSトランジスタであり、ドレ
インーゲート間容量とソースーゲート間容量とが並列に
重なり、等価的にほぼNMOS400と同じ容量を有
し、ゲート電極にはリセット手段へのパルスと逆相の逆
相パルスφRES(bar)が印加される。このような
構造体を用いることにより、正相制御パルスφRESと
これと逆相の制御パルスφRES(bar)がそれぞれ
のNMOSトランジスタに加わるので、各パルスのオン
・オフ時の容量による電圧変化を打ち消すことが可能と
なり、インバータの論理反転電圧により正確な状態でイ
ンバータの入力電圧をフローティング状態にすることが
可能となり、結果として感度が高くなり、高速応答が可
能で、そのため低消費電力化にも寄与することは言うま
でもなく、大きな効果を得ることができる。ここで、本
実施例では、リセット手段としてNMOSトランジスタ
が2個、逆相パルスが印加される構造体としてNMOS
トランジスタが1個接続されている例を示しているが、
これに限定されるわけではないことは言うまでもなく、
実施例1、2で説明した別の構造体でもよいことはもち
ろんである。また、リセット手段やリセット手段駆動パ
ルスと逆相パルスを入力する構造体を同一端子に接続す
る回路構成も、本実施例や実施例1、2で示した構成に
限定されないことは言うまでもない。
The structure 404 is the source / drain common NMOS transistor described in the second embodiment, and the drain-gate capacitance and the source-gate capacitance overlap in parallel, and equivalently has the same capacitance as the NMOS 400. A reverse phase pulse φRES (bar) having a phase opposite to that of the pulse to the reset means is applied to the gate electrode. By using such a structure, the positive-phase control pulse φRES and the control pulse φRES (bar) of the opposite phase are applied to the respective NMOS transistors, so that the voltage change due to the capacitance when each pulse is turned on / off is canceled. It is possible to make the input voltage of the inverter floating in an accurate state by the logical inversion voltage of the inverter, resulting in higher sensitivity and faster response, which also contributes to lower power consumption. Needless to say, a great effect can be obtained. Here, in this embodiment, two NMOS transistors are used as the reset means, and an NMOS is used as the structure to which the antiphase pulse is applied.
Although an example in which one transistor is connected is shown,
Needless to say, it is not limited to this.
Of course, another structure described in the first and second embodiments may be used. It goes without saying that the circuit configuration for connecting the reset means and the structure for inputting the reset means drive pulse and the anti-phase pulse to the same terminal is not limited to the configurations shown in the present embodiment and the first and second embodiments.

【0049】〔実施例4〕本発明による実施例4につい
て、図9〜図13を参照しつつ詳細に説明する。この実
施例では、多入力端子と各容量の間にスイッチ手段を有
し、かつ容量とセンスアンプ205間の電圧をリセット
するリセット手段に関連して詳細に説明する。図9にお
いて、Q1〜Qnは入力端子でn個の多入力端子であ
る。201はリセットスイッチ、202はキャパシタ、
203は信号転送スイッチ、205はセンスアンプ、2
06はセンスアンプ内のインバータ、204はセンスア
ンプ内の第2のインバータ、207はインバータをリセ
ットするための第2のリセットスイッチ、208はリセ
ット電源、210は第2のリセット電源、211は出力
端子、209はキャパシタ202の共通接続された一端
につく寄生容量を模式的に表わした容量であり、この容
量209は、これに限るものではない。
[Fourth Embodiment] A fourth embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. This embodiment will be described in detail with reference to a reset means that has a switch means between multiple input terminals and each capacitance and that resets the voltage between the capacitance and the sense amplifier 205. In FIG. 9, Q1 to Qn are input terminals and are n multi-input terminals. 201 is a reset switch, 202 is a capacitor,
203 is a signal transfer switch, 205 is a sense amplifier, 2
Reference numeral 06 is an inverter in the sense amplifier, 204 is a second inverter in the sense amplifier, 207 is a second reset switch for resetting the inverter, 208 is a reset power supply, 210 is a second reset power supply, and 211 is an output terminal. , 209 are capacitances that schematically represent the parasitic capacitances attached to the commonly connected ends of the capacitors 202, and the capacitance 209 is not limited to this.

【0050】図10は本実施例の動作を示したタイミン
グ説明図である。同図を用いて本実施例の動作を説明す
ると、まずリセットパルスφRESによりキャパシタ2
02の一端をリセット電源208にリセットする。リセ
ット電圧は、例えば電源電圧が5V系であった場合、そ
のほぼ半分の2.5Vを用いる。リセット電圧はこれに
限るものではなく、他の電圧でも良い。この時、ほぼ同
時にセンスアンプ205内のインバータ206の入力端
200をリセットスイッチ207を導通させることによ
り第2のリセット電源210にリセットするが、このタ
イミングも同時でなければならないという制約がないこ
とは言うまでもない。この時、この例では、リセット電
圧はインバータ206の出力が反転する論理反転電圧近
傍の値が選ばれる。リセットパルスφRESをオフする
と、キャパシタ202の両端はそれぞれのリセット電位
に保持される。次に、転送パルスφTにより転送スイッ
チ203が導通すると、信号がキャパシタ202の一端
に転送され、キャパシタ202の一端の電位は例えば
2.5Vのリセット電圧からローレベルに相当する0
V、もしくはハイレベルに相当する5Vに変化する。そ
れ以後は実施例1で述べた動作と変わらず、多入力端子
への入力信号に応じて、センスアンプ205の出力21
1にハイレベル又はローレベルの出力信号が出力され
る。
FIG. 10 is a timing diagram showing the operation of this embodiment. The operation of this embodiment will be described with reference to FIG.
One end of 02 is reset to the reset power supply 208. For example, if the power supply voltage is a 5V system, the reset voltage is 2.5V, which is almost half of the reset voltage. The reset voltage is not limited to this, and another voltage may be used. At this time, the input terminal 200 of the inverter 206 in the sense amplifier 205 is reset to the second reset power supply 210 by making the reset switch 207 conductive almost at the same time, but there is no restriction that this timing must be the same. Needless to say. At this time, in this example, a value near the logic inversion voltage at which the output of the inverter 206 is inverted is selected as the reset voltage. When the reset pulse φRES is turned off, both ends of the capacitor 202 are held at their respective reset potentials. Next, when the transfer switch 203 is turned on by the transfer pulse φT, the signal is transferred to one end of the capacitor 202, and the potential of the one end of the capacitor 202 is 0, which corresponds to a low level from the reset voltage of 2.5V, for example.
It changes to V or 5V corresponding to a high level. After that, the operation is the same as that described in the first embodiment, and the output 21 of the sense amplifier 205 is output according to the input signals to the multi-input terminals.
A high-level or low-level output signal is output to 1.

【0051】図11は図9に示した多入力端子から容量
C(202)までの詳細な一例を示した図である。図9
において、図7と同一の符号は同等の機能を有するもの
で、詳細な説明は省略する。図において、202は多入
力端子に対応する容量、203は多入力端子に対応して
容量202に入力信号を転送する信号転送スイッチ、2
08は多入力端子に対応して容量202の入力側をリセ
ットするリセット電源、212は容量202の入力側端
子の寄生容量などの容量C0’である。また、信号転送
スイッチ203と容量202の間の端子を電源208に
よりリセットする手段として2つに分割されたNMOS
トランジスタ407及びこのNMOSトランジスタ40
7とシリーズに接続された構造体のNMOSトランジス
タ408を用いている。リセットするための駆動パルス
φRESは2つのNMOSトランジスタ407のゲート
に入力される。
FIG. 11 is a diagram showing a detailed example from the multi-input terminal shown in FIG. 9 to the capacitor C (202). Figure 9
7, the same reference numerals as those in FIG. 7 have the same functions, and detailed description thereof will be omitted. In the figure, 202 is a capacitor corresponding to multiple input terminals, 203 is a signal transfer switch for transferring an input signal to the capacitor 202 corresponding to multiple input terminals, 2
Reference numeral 08 denotes a reset power supply that resets the input side of the capacitor 202 corresponding to the multiple input terminals, and 212 denotes a capacitance C0 'such as a parasitic capacitance at the input side terminal of the capacitance 202. Further, as a means for resetting the terminal between the signal transfer switch 203 and the capacitor 202 by the power supply 208, the NMOS divided into two parts.
Transistor 407 and this NMOS transistor 40
7 and a series-structured NMOS transistor 408 is used. The drive pulse φRES for resetting is input to the gates of the two NMOS transistors 407.

【0052】ここでは、NMOSトランジスタ407を
用いているので、例えば図10に示すタイミングで信号
パルスφRESを入力し、ハイレベルの間でスイッチと
容量の間の端子を電源210によりリセットし、その後
ローレベルとして、スイッチと容量の間の端子をフロー
ティング状態にする。一方、φRES信号と逆相パルス
のφRES(bar)を構造体408に入力する。この
構造体は、半導体基板上に逆相パルスを印加する電極を
挟んで形成される半導体基板と異なる導電型の半導体不
純物層を有し、半導体不純物層が共に電気的に、共通接
続された容量202の入力側に接続されている。
Since the NMOS transistor 407 is used here, for example, the signal pulse φRES is input at the timing shown in FIG. 10, the terminal between the switch and the capacitor is reset by the power supply 210 between the high level, and then the low level. As a level, the terminal between the switch and the capacitor is set in a floating state. On the other hand, the φRES signal and the φRES (bar) of the antiphase pulse are input to the structure body 408. This structure has a semiconductor impurity layer of a conductivity type different from that of the semiconductor substrate formed on the semiconductor substrate with electrodes for applying a reverse phase pulse sandwiched therebetween, and the semiconductor impurity layers are electrically and commonly connected to each other. It is connected to the input side of 202.

【0053】図11では、この構造体はNMOSトラン
ジスタのドレインとソースを共通端子として、スイッチ
と容量の間の端子に接続されている。この構造体を接続
することにより、φRESがNMOSトランジスタをオ
フするときに生じる、トランジスタのゲートとドレイン
(共通接続された端子200側)の重なり容量と212
に示す容量C0’との容量分割によるスイッチと容量の
間の端子の電圧変化を打ち消すことが可能となり、リセ
ット電源208の電位に、より正確にスイッチと容量の
間の端子をリセットすることができる。そのために容量
202を通して、逆側の共通接続された端子200に容
量分割で生じる電圧微小変化の絶対値を、より正確に設
定することが可能で、従って感度が高くなり、そのため
高速応答が可能で、低消費電力化にも寄与することがで
きるという、大きな効果を得ることができる。
In FIG. 11, this structure is connected to the terminal between the switch and the capacitor with the drain and source of the NMOS transistor as a common terminal. By connecting this structure, the overlapping capacitance of the gate and drain (on the side of the commonly connected terminal 200) of the transistor, which occurs when φRES turns off the NMOS transistor, and 212
It is possible to cancel the voltage change of the terminal between the switch and the capacitance due to the capacitance division with the capacitance C0 ′ shown in FIG. 3, and it is possible to more accurately reset the terminal between the switch and the capacitance to the potential of the reset power supply 208. . Therefore, it is possible to more accurately set the absolute value of the minute voltage change caused by the capacitance division to the commonly-connected terminal 200 on the opposite side through the capacitor 202, and thus the sensitivity is increased, which enables a high-speed response. Therefore, it is possible to obtain a great effect that it can also contribute to lower power consumption.

【0054】なお、ここで用いた構造体及びリセット手
段は、本実施例の形に限るものではないことは実施例1
〜3で述べた通りである。また、信号転送スイッチも特
に限定されるべきものでないことは明らかである。
The structure and reset means used here are not limited to those of this embodiment.
This is as described in 3 above. Also, it is obvious that the signal transfer switch should not be particularly limited.

【0055】さらに、図12で示す構成も本発明に包含
している。この図12では、多入力端子と容量の間にス
イッチ手段230を設けているが、これはスイッチ手段
であると共にリセット手段としても兼用することもでき
る。すなわち、入力をリセット電位にしてスイッチを開
くリセット状態の期間と、入力INを情報信号に変えス
イッチを開く期間を時系列的に分け、スイッチ230を
その間にハイ・ローとすればよい(図13にタイミング
図を示す)。この場合も、容量の入力端子側にをリセッ
トするために、リセット手段のパルスと逆相パルスを入
力する構造体231を接続することができる。構造体2
31の構成は図11に示す回路と同様であり、NMOS
トランジスタがシリーズに接続されていて、動作として
は上記に述べた通りであり、このような構成も本発明に
包含していることは言うまでもない。
Further, the structure shown in FIG. 12 is also included in the present invention. In FIG. 12, the switch means 230 is provided between the multi-input terminal and the capacitor, but it can be used as the reset means as well as the switch means. That is, the period in the reset state in which the input is set to the reset potential and the switch is opened and the period in which the input IN is changed to the information signal and the switch is opened are divided in time series, and the switch 230 may be set to high / low in the meantime. The timing diagram is shown in. In this case as well, in order to reset the input terminal side of the capacitor, the structure body 231 for inputting the pulse of the reset means and the anti-phase pulse can be connected. Structure 2
The configuration of 31 is similar to that of the circuit shown in FIG.
It is needless to say that the transistors are connected in series and the operation is as described above, and such a configuration is also included in the present invention.

【0056】〔実施例5〕本発明による実施例5を、図
14〜図15を参照しつつ説明する。
[Fifth Embodiment] A fifth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0057】図14は図9とほぼ同じ図面であるが、2
08のリセット電位を可変としている。リセット電位2
08が固定の場合(V0 とする)、入力値Qと固定値の
差分(Q−V0 )分の信号変化が容量分割され、容量が
共通接続された端子200に伝搬される。一方、入力信
号Q値の逆相信号をリセット電位とするような場合、信
号変化は電源電圧でフル振幅とすることが可能となる。
例えばVDD=5V、V 0 =2.5Vとすると、リセット
電位が固定の場合、信号変化分は5−2.5=2.5V
もしくは0−2.5=−2.5Vと±2.5Vであるの
に対して、リセット電位を入力信号の逆相信号とした場
合は、信号変化分は5−0=5Vもしくは0−5=−5
Vで±5Vとなる。
FIG. 14 is almost the same as FIG. 9, but 2
The reset potential of 08 is variable. Reset potential 2
When 08 is fixed (V0Of input value Q and fixed value
Difference (Q-V0) Minute signal change is divided into
The signal is propagated to the commonly connected terminals 200. On the other hand, the input signal
If a reverse-phase signal of the signal Q value is used as the reset potential,
The signal change can have full amplitude at the power supply voltage.
For example VDD= 5V, V 0= 2.5V, reset
When the electric potential is fixed, the signal change is 5-2.5 = 2.5V
Or 0-2.5 = -2.5V and ± 2.5V
In contrast, when the reset potential is the opposite phase signal of the input signal,
In this case, the signal change is 5-0 = 5V or 0-5 = -5
It becomes ± 5V at V.

【0058】このような場合、リセット手段201とし
ては、電源電圧及び0Vの両方を通すスイッチでなけれ
ばならず、このようなスイッチとしては、NMOSFE
TとPMOSFETを合わせ持ったトランスミッション
型MOSFETがよく知られている。
In such a case, the reset means 201 must be a switch that passes both the power supply voltage and 0 V, and such a switch is an NMOSFE.
A transmission type MOSFET having both T and PMOSFETs is well known.

【0059】このトランスミッション型MOSFETの
フィードスルー特性を測定したところ、リセット電位値
による依存性があることがわかった。その実験値を、図
15(a)のリセット電圧対フィードスルー量のグラフ
中、曲線Aに示すとともに、その時の回路図を図15
(b)の回路図Aに示す。リセット電位が正側に大きい
ほどPMOSFETによるフィードスルーが顕著となる
正側のフィードスルーが生じ、リセット電位が0に近い
ほどNMOSFET410によるフィードスルーが顕著
となる負側のフィードスルーが生じる。PMOSFET
409によるフィードスルーはリセット電圧が5Vに近
いほど顕著になる。
When the feed-through characteristic of this transmission type MOSFET was measured, it was found that there was a dependency on the reset potential value. The experimental value is shown by the curve A in the graph of reset voltage vs. feedthrough amount in FIG. 15A, and the circuit diagram at that time is shown in FIG.
It is shown in the circuit diagram A of FIG. The larger the reset potential is on the positive side, the more positive feedthrough the feedthrough by the PMOSFET occurs, and the closer the reset potential is to 0, the more negative feedthrough the feedthrough by the NMOSFET 410 occurs. PMOSFET
The feedthrough by 409 becomes more remarkable as the reset voltage approaches 5V.

【0060】すなわち、トランスミッション型のMOS
FETでフィードスルーを抑制するには、リセット電位
が固定の場合は効果的であるが、本実施例のようにリセ
ット電位が可変の場合は、PMOSFET、NMOSF
ET各々に逆相パルスが印加される構造体を合わせるこ
とが効果的である。図15(a)の直線Bにその結果
を、図15(b)の回路図Bに具体的なその回路図を示
す。ここで、回路図Bでは容量202の入力側に2個の
NMOSFET413と構造体1個のNMOSFET4
14、及び2個のPMOSFET411と1個の構造体
PMOSFET412が接続されて、リセット電圧20
8を供給している。
That is, a transmission type MOS
In order to suppress the feedthrough with the FET, it is effective when the reset potential is fixed, but when the reset potential is variable as in this embodiment, the PMOSFET and the NMOSF are provided.
It is effective to match the structure to which the antiphase pulse is applied to each ET. The result is shown in a straight line B of FIG. 15A, and a concrete circuit diagram thereof is shown in a circuit diagram B of FIG. 15B. Here, in the circuit diagram B, two NMOSFETs 413 and one structure NMOSFET 4 are provided on the input side of the capacitor 202.
14 and two PMOSFETs 411 and one structure PMOSFET 412 are connected to each other, and the reset voltage 20
8 is being supplied.

【0061】このような構成をとることにより、φRE
SがNMOSトランジスタをオフするときに生じる、ト
ランジスタのゲートとドレイン(共通接続された端子
側)の重なり容量と容量202の入力側の寄生容量など
の容量212との容量分割によるスイッチと容量の間の
端子の電圧変化を打ち消すことが可能となり、電源20
8の電位に、より正確にスイッチと容量の間の端子をリ
セットすることができる。そのために容量202を通し
て、逆側の共通接続された端子200に容量分割で生じ
る電圧微小変化の絶対値を、より正確に設定することが
可能で、従って感度が高くなり、そのため高速応答が可
能で、低消費電力化にも寄与することができるという、
大きな効果を得ることができる。
By adopting such a configuration, φRE
Between the switch and the capacitance due to capacitance division between the overlapping capacitance of the gate and drain (commonly connected terminal side) of the transistor and the capacitance 212 such as the parasitic capacitance on the input side of the capacitance 202, which occurs when S turns off the NMOS transistor. It becomes possible to cancel the voltage change at the terminal of
It is possible to more accurately reset the terminal between the switch and the capacitor to the potential of 8. Therefore, it is possible to more accurately set the absolute value of the minute voltage change caused by the capacitance division to the commonly-connected terminal 200 on the opposite side through the capacitor 202, and thus the sensitivity is increased, which enables a high-speed response. Can contribute to lower power consumption,
A great effect can be obtained.

【0062】なお、ここで用いた構造体及びリセット手
段は、本実施例の形に限るものではないことは実施例1
〜3で述べた通りである。また、信号転送スイッチも特
に限定されるべきものでないことは明らかである。さら
に、実施例1〜3で示した、容量が共通接続された端子
200をリセットする場合に上記トランスミッション型
MOSFETを使用する場合も同様なことがいえること
はいうまでもない。
The structure and reset means used here are not limited to those of this embodiment.
This is as described in 3 above. Also, it is obvious that the signal transfer switch should not be particularly limited. Further, it goes without saying that the same can be said when the transmission type MOSFET is used for resetting the terminals 200 commonly connected to the capacitors shown in the first to third embodiments.

【0063】一方、リセット手段のMOSFETの分割
については、トランスミッション型MOSFETについ
ても全く同様なことはいうまでもない。
On the other hand, it goes without saying that the division of the MOSFET of the reset means is exactly the same for the transmission type MOSFET.

【0064】〔実施例6〕本発明による実施例6を、図
16、図17を参照しつつ説明する。図16、図17
は、共に図7の入力端子から容量C(202)までの詳
細図の一例を示している。図16、図17の例では、4
07で示されるリセット手段であるNMOSトランジス
タと408で示す構造体各々に入力されるパルスについ
て、リセット手段へのパルスφRESが逆相パルスφR
ES(bar)より遅い場合は、その遅れの間はリセッ
ト手段であるNMOSトランジスタ407はオン状態で
あるから、逆相パルスφRES(bar)が変化して
も、スイッチと容量の間の端子はリセット電源208の
電位である。従って408で示される構造体の効果が少
なくなる。
[Sixth Embodiment] A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 16 and 17
Both show an example of a detailed view from the input terminal to the capacitance C (202) in FIG. 7. In the example of FIGS. 16 and 17, 4
Regarding the pulse input to each of the NMOS transistor which is the reset means indicated by 07 and the structure which is indicated by 408, the pulse φRES to the reset means is the reverse phase pulse φR.
When it is later than ES (bar), the NMOS transistor 407 which is the reset means is in the ON state during the delay, so that the terminal between the switch and the capacitor is reset even if the negative-phase pulse φRES (bar) changes. It is the potential of the power supply 208. Therefore, the effect of the structure shown at 408 is reduced.

【0065】図16では、φRES(bar)はφRE
Sの入力からインバータ409を通して、インバータ4
09での信号伝達の遅れ分である若干の時間を遅らせて
入力している。こうすることにより、408の構造体の
効果を無駄なく引き出すことが可能となる。
In FIG. 16, φRES (bar) is φRE.
From the input of S through the inverter 409, the inverter 4
Inputting is delayed with a slight time which is a delay of signal transmission at 09. By doing so, it is possible to bring out the effect of the structure of 408 without waste.

【0066】図17では複数のインバータ410を介し
てほぼ同タイミングになるようにして逆相パルスφRE
S(bar)とパルスφRESを入力している。この時
は、φRES(bar)やφRESが変化している間も
電圧変化は少なく抑えられる。このような例は本実施例
の説明箇所に限定されるわけでなく、実施例1〜3で示
した共通接続された端子200への実施例でも同様であ
る。また、実施例1〜5で説明した他の構造体も含めて
本実施例の構造体のみに限定されないことは言うまでも
ない。
In FIG. 17, the reverse phase pulse φRE is set so as to be almost the same timing through a plurality of inverters 410.
S (bar) and pulse φRES are input. At this time, the voltage change is suppressed to a small level even while φRES (bar) and φRES are changing. Such an example is not limited to the description of this embodiment, and the same applies to the commonly connected terminals 200 shown in the first to third embodiments. Further, it goes without saying that the structure including the other structures described in Examples 1 to 5 is not limited to the structure according to the present embodiment.

【0067】〔実施例7〕つぎに、上記半導体装置を用
いて、相関演算回路に適用した例を第7の実施例とし
て、図18を参照しつつ説明する。図18において、7
つの入力端子を有する21−A、21ーB、21ーCは
多数決演算回路ブロック、22はインバータ、23は比
較器である。24、25は入力端子群であり、多数決演
算回路ブロック21−Aに入力される7つの入力信号と
同様な信号が入力される。26、27、28は前段の多
数決演算回路ブロックからの出力信号を入力する入力端
子、29、30、31は通常の入力端子に接続された容
量をCとするとき、入力端子26、27、28に対応し
て接続される容量値4C、2C、4Cを示す。
[Embodiment 7] Next, an example in which the above semiconductor device is applied to a correlation operation circuit will be described as a seventh embodiment with reference to FIG. In FIG. 18, 7
21-A, 21-B, and 21-C having two input terminals are majority operation circuit blocks, 22 is an inverter, and 23 is a comparator. Reference numerals 24 and 25 denote input terminal groups, to which signals similar to the seven input signals input to the majority arithmetic operation circuit block 21-A are input. 26, 27 and 28 are input terminals for inputting the output signal from the majority arithmetic circuit block in the previous stage, and 29, 30 and 31 are input terminals 26, 27 and 28, where C is the capacitance connected to the normal input terminals. Capacitance values 4C, 2C, and 4C connected corresponding to the above are shown.

【0068】図18において、入力信号はそれぞれまず
比較器23にそれぞれの相関係数33とともに入力され
る。比較器23はそれぞれの入力信号と相関係数33が
一致すればHIGH LEVELを、不一致であればLOW LEVEL を
出力する。比較器23の出力は多数決演算回路ブロック
21−A〜Cに入力される。たとえば7入力の多数決演
算回路ブロック21−Aに比較器23の出力が入力され
ると、HIGH LEVELの数が過半数の場合、つまり7入力中
4入力以上がHIGH LEVELであった場合、多数決演算回路
ブロック21−AからHIGH LEVELが出力される。この出
力状態を図19の図表のS3に示す。
In FIG. 18, the input signals are first input to the comparator 23 together with the respective correlation coefficients 33. The comparator 23 outputs HIGH LEVEL if the respective input signals and the correlation coefficient 33 match, and outputs LOW LEVEL if they do not match. The output of the comparator 23 is input to the majority arithmetic operation circuit blocks 21-A to 21-C. For example, when the output of the comparator 23 is input to the 7-input majority calculation circuit block 21-A, if the number of HIGH LEVELs is a majority, that is, if 4 or more of the 7 inputs are HIGH LEVEL, the majority calculation circuit HIGH LEVEL is output from the block 21-A. This output state is shown in S3 of the chart of FIG.

【0069】同様に、たとえば7入力と入力端子26の
4入力と等価な4Cによる、11入力の多数決演算回路
ブロック21−Bでは、6入力以上がHIGH LEVELであっ
た場合にHIGH LEVELが出力される。この出力状態を図1
9の図表のS2に示す。また、7入力と入力端子28の
4入力と等価な4C、入力端子27の2入力と等価な2
Cによる、計13入力の多数決演算回路ブロック21−
Cでは、7入力以上がHIGH LEVELであった場合にHIGH L
EVELが出力される。この出力状態を図19の図表のS1
に示す。
Similarly, for example, in the 11-input majority decision operation circuit block 21-B of 7 inputs and 4C equivalent to 4 inputs of the input terminal 26, HIGH LEVEL is output when 6 or more inputs are HIGH LEVEL. It This output state is shown in Figure 1.
It is shown in S2 of the chart of FIG. In addition, 7 inputs and 4C equivalent to 4 inputs of the input terminal 28, 2 equivalent to 2 inputs of the input terminal 27
Majority operation circuit block 21 with a total of 13 inputs by C
In C, when 7 or more inputs are HIGH LEVEL, HIGH L
EVEL is output. This output state is S1 in the chart of FIG.
Shown in

【0070】より具体的に説明すれば、7入力の多数決
演算回路ブロックの出力値を入力のHIGH LEVELの数ごと
に示すと、図19のS3のようになる。次に、図18に
示すように、7入力の多数決演算回路ブロック21−A
の出力をインバータ22で極性反転して、多数決演算回
路ブロック21−Bの重みづけ入力端子26に印加す
る。
More specifically, the output values of the 7-input majority decision operation circuit block are shown for each number of HIGH LEVEL inputs, as shown in S3 of FIG. Next, as shown in FIG. 18, 7-input majority decision operation circuit block 21-A
The polarity of the output of the above is inverted by the inverter 22 and applied to the weighting input terminal 26 of the majority arithmetic operation circuit block 21-B.

【0071】多数決演算回路ブロック21−Bの回路構
成を図20に示す。これは、重み付け有りの場合の回路
である。図20において、29は他の入力端子経路に接
続するキャパシタCのおよそ4倍の容量値を持ったキャ
パシタである。図20の回路は、入力端子経路に接続す
るキャパシタ値を仮にCとすると、11個のCが共通接
続され、そのうち4つのCに重み付け入力端子からの信
号が印加され、他の7つの端子には多数決演算回路ブロ
ック21−Aに入力されたものと同じ信号が印加される
構成の11入力多数決演算回路である。例えば7入力中
4入力以上がHIGH LEVELであった場合、先に述べたよう
に重み付け入力端子にはLOW LEVEL が印加される。さら
に重み付け入力端子以外の入力端子に加えられる信号の
うち7入力中6入力以上がHIGH LEVELであった場合、ト
ータルとして11入力多数決演算回路は過半数であると
の判定を下しHIGH LEVELを出力する。7入力中4入力以
上5入力以下の場合は過半数に至らずLOW LEVEL を出力
する。一方、7入力中3入力以下がHIGH LEVELであった
場合には重み付け入力端子にはHIGH LEVELが印加され
る。7入力中2入力以上3入力以下がHIGH LEVELであっ
た場合は4+2または4+3は6以上で過半数と判定さ
れHIGH LEVELが出力される。また、1入力以下がHIGH L
EVELであった場合、4+0または4+1は6以下でLOW
LEVEL が出力される。多数決演算回路ブロック21ーB
の出力値を入力のHIGH LEVELの数ごとに示すと図20の
図表1のS2のようになる。
The circuit configuration of the majority decision operation circuit block 21-B is shown in FIG. This is a circuit with weighting. In FIG. 20, reference numeral 29 is a capacitor having a capacitance value approximately four times that of the capacitor C connected to another input terminal path. In the circuit of FIG. 20, assuming that the capacitor value connected to the input terminal path is C, 11 Cs are commonly connected, and a signal from the weighting input terminal is applied to 4Cs of them, and the other 7Cs are applied to the other 7 terminals. Is an 11-input majority operation circuit configured so that the same signal as that input to the majority operation circuit block 21-A is applied. For example, when 4 or more of 7 inputs are HIGH LEVEL, LOW LEVEL is applied to the weighting input terminals as described above. Furthermore, if 6 or more of the 7 inputs among the signals applied to the input terminals other than the weighted input terminals are HIGH LEVEL, the 11-input majority calculation circuit judges that the total is a majority and outputs HIGH LEVEL. . If the number of inputs is 4 or more and 5 or less among 7 inputs, LOW LEVEL is output without reaching the majority. On the other hand, if 3 or less of 7 inputs are HIGH LEVEL, HIGH LEVEL is applied to the weighted input terminal. When more than 2 inputs and less than 3 inputs are HIGH LEVEL among 7 inputs, 4 + 2 or 4 + 3 is 6 or more and it is judged as a majority and HIGH LEVEL is output. Also, 1 input or less is HIGH L
If EVEL, 4 + 0 or 4 + 1 is 6 or less and LOW
LEVEL is output. Majority calculation circuit block 21-B
When the output value of is shown for each number of HIGH LEVEL of input, it becomes like S2 of the chart 1 of FIG.

【0072】本発明によれば、図20中、制御パルスφ
RESにより動作するスイッチ部に、実施例1〜実施例
6で説明したNMOS又はPMOSと各構造体を用いる
ことで、データの正確性と高速性及び全体的な回路規模
の縮小が達せられる。
According to the present invention, the control pulse φ in FIG.
By using the NMOS or PMOS and each structure described in the first to sixth embodiments for the switch unit operated by RES, the accuracy and speed of data and the reduction of the overall circuit size can be achieved.

【0073】また、多数決演算回路ブロック21ーCに
ついても、入力端子28の4倍の容量値4C、入力端子
27の2倍の容量値2Cを有する二つの重み付け端子
に、多数決演算回路21−A、多数決演算回路21ーB
の出力の反転信号を印加して動作させることにより、図
20の図表1のS1に示したような出力が得られる。本
回路構成により、図20に示したように、複数入力のう
ち信号と相関係数が一致している入力の数を3桁の2進
数に変換して出力することができる。
Also in the majority arithmetic circuit block 21-C, the majority arithmetic circuit 21-A is connected to the two weighting terminals having the capacitance value 4C which is four times that of the input terminal 28 and the capacitance value 2C which is twice that of the input terminal 27. , Majority calculation circuit 21-B
By applying an inverted signal of the output of the above and operating it, the output as shown in S1 of the chart 1 of FIG. 20 is obtained. With this circuit configuration, as shown in FIG. 20, it is possible to convert the number of inputs having the same correlation coefficient as the signal among the plurality of inputs into a three-digit binary number and output the binary number.

【0074】また、図21に多数決演算回路ブロックの
模式回路図を示す。これは、重み付けなしの回路であ
る。図21において、41はリセットスイッチ、42は
キャパシタ、43は信号転送スイッチ、205はセンス
アンプ、46はセンスアンプ205内の第1のインバー
タ、44はセンスアンプ205内の第二のインバータ、
47はインバータ46の入力端をリセットするための第
二のリセットスイッチ、48はリセット電源、50は第
二のリセット電源、51は出力端子、49はキャパシタ
42の共通接続された一端につく寄生容量を模式的に表
わしたものであるがこれに限るものではない。
FIG. 21 shows a schematic circuit diagram of the majority operation circuit block. This is a circuit without weighting. In FIG. 21, 41 is a reset switch, 42 is a capacitor, 43 is a signal transfer switch, 205 is a sense amplifier, 46 is a first inverter in the sense amplifier 205, 44 is a second inverter in the sense amplifier 205,
47 is a second reset switch for resetting the input end of the inverter 46, 48 is a reset power supply, 50 is a second reset power supply, 51 is an output terminal, 49 is a parasitic capacitance attached to one end of the capacitor 42 connected in common However, the present invention is not limited to this.

【0075】図22は本実施例の多数決演算回路の動作
タイミング説明図である。同図を用いてその動作を説明
すると、まずリセットパルスφRES によりキャパシタ4
2の一端をリセットする。リセット電圧は例えば電源電
圧が5V系であった場合、そのほぼ半分の2.5Vを用
いる。リセット電圧はこれに限るものではなく他の電圧
でも良い。この時、ほぼ同時にセンスアンプ205内の
インバータ46の入力端をリセットスイッチ47を導通
させることによりリセットする。この時リセット電圧は
インバータ46の出力が反転する論理反転電圧近傍の値
が選ばれる。
FIG. 22 is a timing chart for explaining the operation timing of the majority arithmetic circuit of this embodiment. The operation will be described with reference to FIG.
Reset one end of 2. For example, when the power supply voltage is a 5V system, the reset voltage is 2.5V which is almost half of that. The reset voltage is not limited to this and may be another voltage. At this time, almost simultaneously, the input end of the inverter 46 in the sense amplifier 205 is reset by making the reset switch 47 conductive. At this time, a value near the logic inversion voltage at which the output of the inverter 46 is inverted is selected as the reset voltage.

【0076】つぎに、リセットパルスφRES をOFF する
とキャパシタ42の両端はそれぞれのリセット電位に保
持される。次に転送パルスφT により転送スイッチ43
が導通すると、入力信号がキャパシタ42の一端に転送
され、キャパシタ42の一端の電位は例えば2.5Vの
リセット電圧からLOW LEVEL に相当する0V、もしくは
HIGH LEVELに相当する5Vに変化する。ここでキャパシ
タ42の容量をCi、寄生容量の容量値をCOとし、キ
ャパシタ42がN個並列に接続されていると仮定する
と、キャパシタ42の共通接続された一端は、一個の入
力に対して容量分割によりインバータ46の論理反転電
圧近傍から (Ci×V)/(Co+N×Ci) [V] (Ci×2.5)/(Co+N×Ci) [V] だけ変化する。
Next, when the reset pulse φRES is turned off, both ends of the capacitor 42 are held at the respective reset potentials. Next, by the transfer pulse φT, the transfer switch 43
When is turned on, the input signal is transferred to one end of the capacitor 42, and the potential of one end of the capacitor 42 is, for example, from the reset voltage of 2.5V to 0V corresponding to LOW LEVEL, or
It changes to 5V corresponding to HIGH LEVEL. Assuming that the capacitance of the capacitor 42 is Ci and the capacitance value of the parasitic capacitance is CO, assuming that N capacitors 42 are connected in parallel, one end of the capacitors 42 connected in common has a capacitance for one input. Due to the division, (Ci × V) / (Co + N × Ci) [V] (Ci × 2.5) / (Co + N × Ci) [V] changes from near the logic inversion voltage of the inverter 46.

【0077】インバータ46の入力端電圧が論理反転電
圧から変化すると、インバータ46の出力端電圧はそれ
に応じて反転する。N個の入力にそれぞれ信号が入力さ
れると、インバータ46の入力端には容量分割出力のN
個の和が入力される。結局、N個の入力のうちHIGH LEV
ELの信号数が過半数であればインバータ46の入力端は
論理反転電圧より高電位にシフトして、センスアンプ2
05の出力端51にはHIGH LEVELが、LOW LEVEL の信号
数が過半数であればLOW LEVEL が出力される。以上のよ
うに構成することで、図21の回路は複数入力のうち過
半数を占める論理値を出力する多数決演算回路として機
能する。すなわち、本実施例も、多数決演算回路として
機能する。尚、上述のように、本発明による、図21
中、制御パルスφRESにより動作するスイッチ41,
47などに、実施例1〜実施例6で説明したNMOS又
はPMOSと各構造体を用いることで、多数決演算回路
のデータの正確性と高速性及び全体的な回路規模の縮小
が達せられる。
When the input terminal voltage of the inverter 46 changes from the logic inversion voltage, the output terminal voltage of the inverter 46 inverts accordingly. When a signal is input to each of the N inputs, the capacity division output N is input to the input terminal of the inverter 46.
The sum of the numbers is entered. After all, HIGH LEV out of N inputs
If the number of EL signals is a majority, the input terminal of the inverter 46 shifts to a potential higher than the logic inversion voltage, and the sense amplifier 2
The output terminal 51 of 05 outputs HIGH LEVEL, and if the number of LOW LEVEL signals is a majority, LOW LEVEL is output. With the above configuration, the circuit of FIG. 21 functions as a majority operation circuit that outputs a logical value occupying the majority of the plurality of inputs. That is, this embodiment also functions as a majority calculation circuit. As described above, according to the present invention, FIG.
In the middle, a switch 41 operated by a control pulse φRES,
By using the NMOS or PMOS and each structure described in the first to sixth embodiments for 47 or the like, accuracy and speed of data of the majority operation circuit and reduction in overall circuit scale can be achieved.

【0078】[第8の実施例]第8の実施例について、
図23、図24を参照しつつ説明する。本実施例は本発
明を用いた3ビット精度アナログ・デジタル変換器(以
下、AD変換器と称する。)である。特に各演算ブロッ
クの他入力端子部分及びセンスアンプの入力部にリセッ
ト手段が用いられる場合には、上述のリセット手段を適
用することが好ましい。図23において、121−A、
−B、−Cはそれぞれ1入力、2入力、3入力の演算回
路ブロック、122はインバータである。123、12
4、125は前段の演算回路ブロックからの出力信号を
入力する入力端子、126、127、128は通常の入
力端子に接続された容量をCとするとき、123、12
4、125に対応して接続される容量値C/2、C/
2、C/4を示す。129はアナログ入力端子であり、
130はセット入力端子であり、131、132はそれ
ぞれに対応して接続される容量値C/4、C/8を示
す。また、S1、S2、S3はデジタル出力信号端子で
ある。
[Eighth Embodiment] With respect to the eighth embodiment,
This will be described with reference to FIGS. 23 and 24. This embodiment is a 3-bit precision analog / digital converter (hereinafter referred to as an AD converter) using the present invention. Particularly, when the reset means is used for the other input terminal portion of each operation block and the input portion of the sense amplifier, it is preferable to apply the reset means described above. In FIG. 23, 121-A,
Reference numerals -B and -C denote 1-input, 2-input and 3-input arithmetic circuit blocks, respectively, and 122 denotes an inverter. 123, 12
4, 125 are input terminals for inputting the output signal from the arithmetic circuit block of the previous stage, 126, 127, 128 are 123, 12 when the capacitance connected to the normal input terminals is C.
Capacitance values C / 2, C / connected corresponding to 4, 125
2 shows C / 4. 129 is an analog input terminal,
Reference numeral 130 is a set input terminal, and 131 and 132 indicate capacitance values C / 4 and C / 8, which are respectively connected correspondingly. Further, S1, S2 and S3 are digital output signal terminals.

【0079】ここで、本実施例において、5V系電源を
用いた場合について説明する。図23において、まず演
算回路ブロック121−A〜C内のセンスアンプ入力を
演算回路ブロック121−Aは0Vに、演算回路ブロッ
ク121−B、Cはおよそ2.5Vにリセットする。ま
た、信号入力端子123、124、125及びセット入
力端子130の入力演算用コンデンサ202の入力側は
5Vにリセットする。この時、信号入力端子129は0
Vである。次に、セット入力端子130を0Vにセット
し、入力端子129の入力電圧を0Vからアナログ信号
電圧まで変化させると、演算回路ブロック121−Aに
おいてはアナログ入力信号がおよそ2.5V以上になる
と、演算回路ブロック121−A内のセンスアンプ入力
電圧が論理反転電圧(ここでは2.5Vを仮定)を越
え、HIGH LEVELが出力される。その結果を図24の図表
のS3に示す。
Here, the case of using a 5V power supply in this embodiment will be described. In FIG. 23, first, the sense amplifier inputs in the arithmetic circuit blocks 121-A to 121-C are reset to 0V for the arithmetic circuit blocks 121-A and about 2.5V for the arithmetic circuit blocks 121-B and C. Further, the input sides of the signal calculation terminals 202 of the signal input terminals 123, 124, 125 and the set input terminal 130 are reset to 5V. At this time, the signal input terminal 129 is 0
V. Next, when the set input terminal 130 is set to 0V and the input voltage of the input terminal 129 is changed from 0V to the analog signal voltage, when the analog input signal becomes approximately 2.5V or more in the arithmetic circuit block 121-A, The sense amplifier input voltage in the arithmetic circuit block 121-A exceeds the logic inversion voltage (here, 2.5V is assumed), and HIGH LEVEL is output. The result is shown in S3 of the chart of FIG.

【0080】アナログ入力信号が2.5V以上のとき入
力端子123はリセット電位の5Vから0Vに変化す
る。このとき演算回路ブロック121ーB内のセンスア
ンプ入力端子での電位変化は、アナログ入力信号電圧を
VAとすると、下の式のようになる。 {C×VAー(C/2)×5ー(C/4)×5}/(C+C/2+C/4) [V] この式から、演算回路ブロック121ーBは、アナログ
信号電圧VAが3.75V以上のときHIGH LEVELを出力
し、2.5V以上3.75V未満のときLOW LEVELを出
力することがわかる。その結果を図24のS2に示す。
When the analog input signal is 2.5 V or more, the input terminal 123 changes from the reset potential of 5 V to 0 V. At this time, the potential change at the sense amplifier input terminal in the arithmetic circuit block 121-B is expressed by the following equation when the analog input signal voltage is VA. {C × VA− (C / 2) × 5− (C / 4) × 5} / (C + C / 2 + C / 4) [V] From this expression, the arithmetic circuit block 121-B has an analog signal voltage VA of 3 It can be seen that HIGH LEVEL is output when the voltage is 0.75V or more, and LOW LEVEL is output when the voltage is 2.5V or more and less than 3.75V. The result is shown in S2 of FIG.

【0081】同様に、演算回路ブロック121ーCの出
力は、図24のS1のようになる。
Similarly, the output of the arithmetic circuit block 121-C is as shown in S1 of FIG.

【0082】本実施例により、図24の図表に示したよ
うに、アナログ信号電圧を3ビットのデジタル信号に変
換して出力するAD変換器を極めて小規模な構成で、演
算速度も高速で消費電圧も低減して実現することができ
る。
According to the present embodiment, as shown in the chart of FIG. 24, the AD converter for converting the analog signal voltage into the 3-bit digital signal and outputting the digital signal is very small in scale, and the operation speed is high. It can also be realized by reducing the voltage.

【0083】本実施例では、3ビットのAD変換器につ
いて説明したが、もちろんこれに限るものではなく、さ
らに多ビットに容易に拡張できるものである。
In this embodiment, the 3-bit AD converter has been described, but the present invention is not limited to this, and can be easily expanded to more bits.

【0084】本実施例では、容量を用いたフラッシュ型
AD変換器の例について述べたが、本発明はこの方式に
限るものではなく、たとえば抵抗列に入力した信号と基
準信号とをコンパレータで比較し、その結果をエンコー
ダでエンコードすることでAD変換器のエンコーダ回路
部などに本発明を応用しても、先に説明したのと同様な
効果が得られることはいうまでもない。
In the present embodiment, an example of a flash type AD converter using a capacitor has been described, but the present invention is not limited to this method, and for example, a signal input to a resistor string and a reference signal are compared by a comparator. Needless to say, even if the present invention is applied to the encoder circuit section of the AD converter by encoding the result with an encoder, the same effect as described above can be obtained.

【0085】以上説明したように、多入力端子の各々に
対応した容量手段の一方の端子を共通接続し、センスア
ンプへ入力する回路ブロックでは、上記多入力端子に接
続した容量の内、最小の容量をCとしたとき、上記容量
手段の合計はほぼCの奇数倍となっている。
As described above, in the circuit block in which one terminal of the capacitance means corresponding to each of the multi-input terminals is connected in common and is input to the sense amplifier, the minimum capacitance among the capacitances connected to the multi-input terminals is obtained. When the capacity is C, the total of the capacity means is an odd multiple of C.

【0086】尚、相関回路の場合、制御入力端子を有し
ない場合は、全て最小値から構成されており、また制御
入力端子を有する場合も、例えば図18に示した第7の
実施例で説明したように、制御入力端子に接続する容量
は2C、4Cと偶数であり、奇数の入力信号端子との合
計はCのほぼ奇数倍となっている。このような構成によ
り、所望の基準値からの大小の区別が明確となり、演算
精度が向上する効果を有する。
Incidentally, in the case of the correlation circuit, when it does not have a control input terminal, it is configured from the minimum value, and when it has a control input terminal, it will be described in the seventh embodiment shown in FIG. 18, for example. As described above, the capacitances connected to the control input terminals are even, that is, 2C and 4C, and the sum of the capacitances with the odd input signal terminals is approximately an odd multiple of C. With such a configuration, it is possible to clearly distinguish the magnitude from the desired reference value and improve the calculation accuracy.

【0087】上記説明は、相関回路について述べたが、
2進数DA変換器は最小ビットLSB信号入力容量をC
とすると、次のビットが2C、さらに次のビットが4C
と、倍々となり、多入力端子の容量の合計はCのほぼ奇
数倍となり、高精度のDA変換を実現できる。
Although the above description has described the correlation circuit,
The binary DA converter has a minimum bit LSB signal input capacity of C
Then, the next bit is 2C, and the next bit is 4C.
Then, the total capacitance of the multi-input terminals becomes almost an odd multiple of C, and highly accurate DA conversion can be realized.

【0088】また、AD変換器についても、図23に示
した第8の実施例で説明したように、アナログ信号レベ
ルを、フルレンジの1/2を越えるか、1/2未満かを
明確に判断する分割数は、121−Aでは1Cの1つ、
121−Bでは1/4と、2/4、3/4かの分割数は
3の奇数となりその合計はC/4を最小値として1+2
+4=7倍の奇数倍となり、121−CではC/8を最
小値として倍々のC/4、C/2、Cで、1+2+4+
8=15倍の奇数倍に設定してある。
Also for the AD converter, as described in the eighth embodiment shown in FIG. 23, it is clearly determined whether the analog signal level exceeds 1/2 or less than 1/2 of the full range. The number of divisions to be made is one of 1C in 121-A,
In 121-B, the number of divisions such as 1/4, 2/4, and 3/4 becomes an odd number of 3, and the total is 1 + 2 with C / 4 being the minimum value.
It becomes an odd multiple of + 4 = 7 times, and in the case of 121-C, C / 8 is the minimum value, and in C / 4, C / 2, and C that are doubled, 1 + 2 + 4 +
It is set to an odd multiple of 8 = 15.

【0089】これらの構成により、特に各高精度の演算
ができるため、不要に大きな容量を設けることなく演算
が実行できることにより、低消費電力、高速演算が実現
した。
With these configurations, particularly high-precision arithmetic operations can be performed. Therefore, arithmetic operations can be executed without providing an unnecessarily large capacity, and low power consumption and high-speed arithmetic operations are realized.

【0090】また、上記では相関演算器、AD変換器を
例にとって説明したが、本発明はこれに限るものではな
く、デジタル・アナログ変換回路、加算回路、減算回路
などよう々な論理回路に応用しても、同ような効果が得
られることはいうまでもない。
Further, although the correlation calculator and the AD converter have been described as examples above, the present invention is not limited to this, and is applied to various logic circuits such as a digital / analog conversion circuit, an addition circuit, a subtraction circuit and the like. However, it goes without saying that the same effect can be obtained.

【0091】特に、DA変換器を構成する場合、LSB
データが入力される容量をCとしたとき、次の上位ビッ
トになるにつれて2C、4C、8Cと倍々にしていけ
ば、2進のデジタルーアナログ変換が実現できる。この
場合、共通接続された容量の端子をMOS型ソースフォ
ロアアンプで受ける構成にすればよい。
In particular, when configuring a DA converter, the LSB is
When the capacity for inputting data is C, binary digital-analog conversion can be realized by multiplying by 2C, 4C, and 8C as the next higher bit becomes. In this case, the MOS-type source follower amplifier may receive the commonly connected capacitance terminals.

【0092】[第9の実施例]本発明による第9の実施
例を図25に示す。第9の実施例は、本発明の技術を従
来回路技術と融合し、動画像等の動き検出チップを実現
したものである。図25において、61、62はそれぞ
れ基準データ、参照データを格納している記憶装置であ
るメモリ部、63は相関演算部、64はチップ全体を制
御するコントロール部、65は相関演算部63の相関結
果の加算演算部、66は加算演算部65の加算結果の最
小値を格納しているレジスタ部、67は比較器とおよび
最小値とのアドレスの格納を行なう比較記憶部、68は
出力バッファー及び出力結果格納部である。入力バス6
9には基準データ列が入力され、一方、入力バス70に
は基準データ列と比較すべき参照データ列が入力され
る。メモリ部61、62は、SRAMからなり、通常の
CMOS回路で構成される。
[Ninth Embodiment] FIG. 25 shows a ninth embodiment of the present invention. The ninth embodiment is one in which the technique of the present invention is fused with the conventional circuit technique to realize a motion detection chip for moving images and the like. In FIG. 25, 61 and 62 are a memory unit which is a storage device for respectively storing standard data and reference data, 63 is a correlation calculation unit, 64 is a control unit for controlling the entire chip, and 65 is a correlation calculation unit 63. A result addition calculation unit, 66 is a register unit that stores the minimum value of the addition result of the addition calculation unit 65, 67 is a comparison storage unit that stores the address of the comparator and the minimum value, and 68 is an output buffer and It is an output result storage unit. Input bus 6
A reference data string is input to 9 while a reference data string to be compared with the reference data string is input to the input bus 70. The memory units 61 and 62 are composed of SRAMs and are composed of normal CMOS circuits.

【0093】参照データメモリ部62と基準データメモ
リ部61から入力された相関演算部63の相関演算に送
られたデータは、本発明による相関演算回路により相関
演算されるため、高速並列処理であり、極めて高速化が
達成されるばかりでなく、少ない素子数で構成され、チ
ップサイズが小さくなり、低コスト化が実現できた。相
関演算結果は加算演算部65で相関演算のスコア(評
価)を行ない、上記相関演算以前までの最大相関結果
(加算値が最小値となる)が格納されているレジスタ部
66との比較を比較記憶部67で行なう。仮に今回の演
算結果が前回までの最小値よりもさらに小さい場合は、
その結果が、新たにレジスタ部66に格納され、前回ま
での結果が小さい場合は、その結果が維持される。この
ような動作を行なうことにより、最大相関結果が常にレ
ジスタ部66に格納され、すべてのデータ列の演算終了
後、その結果が出力バス71より、例えば16ビット信
号として出力される。
The data sent from the reference data memory unit 62 and the standard data memory unit 61 to the correlation operation of the correlation operation unit 63 is subjected to the correlation operation by the correlation operation circuit according to the present invention, so that it is a high-speed parallel processing. In addition to achieving extremely high speed, the number of elements was small, the chip size was small, and the cost was low. The correlation calculation result is scored (evaluated) for the correlation calculation by the addition calculation unit 65, and the result is compared with the register unit 66 in which the maximum correlation result before the correlation calculation (the added value is the minimum value) is stored. This is done in the storage unit 67. If the calculation result this time is smaller than the minimum value up to the last time,
The result is newly stored in the register unit 66, and if the result up to the previous time is small, the result is maintained. By performing such an operation, the maximum correlation result is always stored in the register unit 66, and after the calculation of all the data strings is completed, the result is output from the output bus 71 as, for example, a 16-bit signal.

【0094】なお、コントロール部64、加算演算部6
5、レジスタ部66、比較記憶部67、出力結果格納部
68は、今回通常のCMOS回路により構成したが、特
に加算演算部65等は、本発明のリセット手段を含む回
路構成を用いることにより、センスアンプの正確な高利
得の動作を実現し、高速処理が実現される。以上述べた
ように、高速性、低コスト性のみならず、リセット手段
を正確に且つ高速に達成し、容量をベースに演算を実行
するため、消費電流が少なく低パワー化が実現でき、8
mmVTRカメラ等の携帯機器等にも好適である。
The control unit 64 and the addition operation unit 6
5, the register unit 66, the comparison storage unit 67, and the output result storage unit 68 are composed of normal CMOS circuits this time, but the addition arithmetic unit 65 and the like in particular use the circuit structure including the reset means of the present invention. Accurate high gain operation of the sense amplifier is realized, and high speed processing is realized. As described above, not only high speed and low cost, but also the reset means is achieved accurately and at high speed, and the calculation is executed based on the capacity, so that the current consumption is small and the power can be reduced.
It is also suitable for portable devices such as mmVTR cameras.

【0095】[第10の実施例]本発明による第10の
実施例について図26を参照しつつ説明する。第10の
実施例は、本発明の技術を光センサ(固体撮像素子)と
融合し、画像データを読出す前に高速画像処理を行なう
チップ構成を示したものである。
[Tenth Embodiment] A tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The tenth embodiment shows a chip configuration in which the technique of the present invention is integrated with an optical sensor (solid-state image sensor) to perform high-speed image processing before reading image data.

【0096】図26(a)は本発明を適用したチップの
全体構成を示すブロック図であり、図26(b)は本発
明のチップの画素部の構成を示す回路図であり、図26
(c)は本発明を適用したチップの演算内容を説明する
概念図である。
FIG. 26 (a) is a block diagram showing the overall structure of a chip to which the present invention is applied, and FIG. 26 (b) is a circuit diagram showing the structure of the pixel portion of the chip of the present invention.
(C) is a conceptual diagram explaining the operation contents of the chip to which the present invention is applied.

【0097】図において、141は光電変換素子を含む
受光部、143、145、147、149はラインメモ
リ部、144、148は相関演算部、150は演算出力
部である。また、図26(b)に示す受光部141の
内、151、152は、光信号出力端子142、146
に示す出力バスラインとを接続する結合容量手段、15
3はバイポーラトランジスタ、154はバイポーラトラ
ンジスタ153のベース領域に接続された容量手段、1
55はスイッチMOSトランジスタである。画像データ
センシング部60に入射した画像データは、バイポーラ
トランジスタ153のベース領域で光電変換される。
In the figure, 141 is a light receiving portion including a photoelectric conversion element, 143, 145, 147 and 149 are line memory portions, 144 and 148 are correlation calculation portions, and 150 is a calculation output portion. Further, in the light receiving unit 141 shown in FIG. 26B, 151 and 152 are optical signal output terminals 142 and 146.
Coupling capacitance means for connecting to the output bus line shown in 15
3 is a bipolar transistor, 154 is capacitance means connected to the base region of the bipolar transistor 153,
55 is a switch MOS transistor. The image data incident on the image data sensing unit 60 is photoelectrically converted in the base region of the bipolar transistor 153.

【0098】光電変換された光キャリアに応じた出力
が、バイポーラトランジスタ153のエミッタに読み出
され、結合容量手段151、152を介して、出力バス
ライン142、146の電位を入力蓄積電荷信号に応じ
て押し上げる。以上の動作により、縦方向の画素の加算
結果はラインメモリ147に読み出され、一方、横方向
の画素の加算結果はラインメモリ143に読出される。
これは画素部の容量154を介して、バイポーラトラン
ジスタ153のベース電位を上昇させる領域をデコーダ
(図26には示していない)等により選択すれば、セン
シング部160の任意の領域のX方向、Y方向の加算結
果が出力可能となる。
The output corresponding to the photoelectrically converted photocarriers is read out to the emitter of the bipolar transistor 153, and the potentials of the output bus lines 142 and 146 are set to the input accumulated charge signal via the coupling capacitance means 151 and 152. Push up. By the above operation, the addition result of the pixels in the vertical direction is read to the line memory 147, while the addition result of the pixels in the horizontal direction is read to the line memory 143.
This is because if a region (not shown in FIG. 26) in which the base potential of the bipolar transistor 153 is raised is selected via the capacitor 154 of the pixel portion by a decoder (not shown in FIG. 26) or the like, the X direction of any region of the sensing portion 160, the Y direction. The result of addition in the direction can be output.

【0099】例えば、図26(c)に示す如く、t1
刻に156に示す如き画像が、t2時刻に157に示す
如く画像が入力されるとすると、それぞれY方向に加算
した出力結果は、158、159に示す如く、図示の車
の移動状態の画像信号となり、このデータがそれぞれ図
26(a)のラインメモリ147、149に格納され
る。また、横方向の場合も同様にラインメモリ143、
145に格納される。
For example, as shown in FIG. 26 (c), if an image as shown at 156 at time t 1 and an image as shown at 157 at time t 2 are input, the output results of addition in the Y direction are As indicated by 158, 159, image signals of the moving state of the illustrated car are obtained, and these data are stored in the line memories 147, 149 of FIG. 26A, respectively. Also in the case of the horizontal direction, the line memory 143,
145.

【0100】図26(c)の画像信号のデータ列出力1
58、159からわかるように両者のデータは、画像の
動きに対応してシフトしており、相関演算部148でそ
のシフト量を算出し、同様に相関演算部144で横方向
のデータを演算すれば、2次元平面での物体の動きを非
常に簡単な手法により検出できる。
Data string output 1 of image signal of FIG. 26 (c)
As can be seen from 58 and 159, both data are shifted corresponding to the movement of the image, and the correlation calculation unit 148 calculates the shift amount, and similarly the correlation calculation unit 144 calculates the horizontal data. For example, the movement of an object in a two-dimensional plane can be detected by a very simple method.

【0101】本発明による相関演算回路は図26の相関
演算部144、148に適用することができ、素子数が
従来回路より少なく特にセンサ画素ピッチに配置でき
た。本構成は、センサのアナログ信号ベースの演算であ
ったが、ラインメモリ部と出力バスラインとの間に本発
明によるAD変換器を設けることにより、デジタル相関
演算にも対応できることは言うまでもない。
The correlation calculation circuit according to the present invention can be applied to the correlation calculation sections 144 and 148 shown in FIG. 26, and the number of elements is smaller than that of the conventional circuit and can be arranged particularly in the sensor pixel pitch. Although the present configuration is based on the analog signal of the sensor, it goes without saying that the AD converter according to the present invention may be provided between the line memory section and the output bus line to support the digital correlation calculation.

【0102】又、本発明のセンサ素子として、バイポー
ラ型を用いて説明したが、MOS型でも、又増幅用トラ
ンジスタを設けずフォトダイオードのみの構成でも有効
であることはいうまでもない。
Further, although the bipolar type has been described as the sensor element of the present invention, it is needless to say that the MOS type or the configuration of only the photodiode without providing the amplifying transistor is also effective.

【0103】さらに、本実施例では、異なる時刻のデー
タ列間の相関演算を行ったが、一方のメモリ部に認識し
たい複数のパターンデータのX、Y射影結果を格納して
おけば、パターン認識も実現できる。
Further, in the present embodiment, the correlation calculation between the data strings at different times is performed. However, if the X and Y projection results of a plurality of pattern data to be recognized are stored in one memory section, pattern recognition is performed. Can also be realized.

【0104】以上説明したように、画素入力部と本発明
による相関演算回路等とを融合することにより、以下の
効果を奏せられる。 (1)従来のセンサからシリアルに読出した後処理する
のではなく、並列にかつ一括読み出したデータを並列処
理するため、高速に動き検出、パターン認識処理が実現
できる。 (2)センサを含む1チップの半導体装置を構成でき、
周辺回路を増大させることなく、画像処理が実現できる
ため、回路規模の小さい、低コストで、以下の高機能製
品を実現できる。即ち、(a)TV画面をユーザー方向
に向ける制御機器、(b)エアコンの風向きをユーザー
方向に向ける制御機器、(c)8mmVTRカメラの追
尾制御機器、(d)工場でのラベル認識機器、(e)人
物自動認識受け付けロボット、(f)車の車間距離制御
装置、などに適用することが可能である。
As described above, the following effects can be obtained by fusing the pixel input section and the correlation calculation circuit according to the present invention. (1) Rather than serially reading from a conventional sensor and performing post-processing, parallel and batch-read data are processed in parallel, so that high-speed motion detection and pattern recognition processing can be realized. (2) A one-chip semiconductor device including a sensor can be configured,
Since image processing can be realized without increasing the number of peripheral circuits, the following high-performance products with a small circuit scale and low cost can be realized. That is, (a) a control device for directing the TV screen toward the user, (b) a control device for directing the wind direction of the air conditioner toward the user, (c) a tracking control device for the 8 mm VTR camera, (d) a label recognition device at the factory, ( The present invention can be applied to e) an automatic human recognition acceptance robot, (f) an inter-vehicle distance control device, and the like.

【0105】以上、画像入力部との融合について説明し
たが、画像データだけでなく、音声認識等の処理に有効
であることは言うまでもない。
The fusion with the image input unit has been described above, but it goes without saying that it is effective not only for image data but also for processing such as voice recognition.

【0106】[0106]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、多
変数信号に対して並列演算を行なう回路が、通常の論理
回路と比べてトランジスタの数が少なく構成でき、微小
信号に対する高感度化が図れるため、演算速度を高速化
でき、低消費電力化を図ることができるという効果があ
る。
As described above, according to the present invention, a circuit for performing parallel operation on a multi-variable signal can be configured with a smaller number of transistors as compared with an ordinary logic circuit, and high sensitivity to a minute signal can be achieved. Therefore, there is an effect that the calculation speed can be increased and the power consumption can be reduced.

【0107】特に、多入力端子と該多入力端子に対応し
た容量と該容量の他方を共通接続してセンスアンプに入
力した本半導体装置に、センスアンプの入力部分に、及
び該容量の入力部分に、リセットパルスによるオン・オ
フ時の影響を極力小さくしたことで、リセット時間の縮
小とともに、ノイズ混入がなく信号に影響を与えず、高
感度で正確な高速のデータ出力を得ることができ、結果
として回路規模の小さい、高速演算可能な、低消費電力
化を可能とすることができる。
Particularly, in the present semiconductor device in which a multi-input terminal, a capacitance corresponding to the multi-input terminal, and the other of the capacitances are commonly connected and input to the sense amplifier, the input portion of the sense amplifier, and the input portion of the capacitance. In addition, by minimizing the effect of the reset pulse on and off, it is possible to obtain a highly sensitive and accurate high-speed data output without shortening the reset time and affecting the signal without noise mixing. As a result, it is possible to realize a small circuit scale, high-speed calculation, and low power consumption.

【0108】さらに、本半導体装置により並列演算を行
なう回路が、通常のCM0Sタイプの論理回路と比べ
て、トランジスタの数が少なく構成でき、微小信号に対
する高感度化がはかれる。
Further, the circuit for performing parallel operation by the present semiconductor device can be configured with a smaller number of transistors as compared with a normal CM0S type logic circuit, and high sensitivity to a minute signal can be achieved.

【0109】また、本半導体装置を用いた半導体回路や
相関演算回路、A/D変換器、D/A変換器、及びこれ
らを使用した信号処理システムに適用することにより、
回路規模の縮小と演算速度の向上さらに消費電力の減
少、加えて製造コストの削減や製造歩留まりの向上を達
成できる。
Further, by applying the present invention to a semiconductor circuit using this semiconductor device, a correlation operation circuit, an A / D converter, a D / A converter, and a signal processing system using these,
It is possible to reduce the circuit scale, improve the operation speed, reduce the power consumption, and reduce the manufacturing cost and the manufacturing yield.

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

【図1】本発明による一実施例を示した回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment according to the present invention.

【図2】図1の動作を説明するためのタイミング図であ
る。
FIG. 2 is a timing diagram for explaining the operation of FIG.

【図3】図1の容量Cからセンスアンプ出力までを詳細
に示した回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing in detail from a capacitance C of FIG. 1 to a sense amplifier output.

【図4】図1のリセットMOSFETのレイアウト図で
ある。
FIG. 4 is a layout diagram of the reset MOSFET of FIG. 1.

【図5】図1においてPMOSトランジスタを用いた場
合の容量Cからセンスアンプ出力までを詳細に示した回
路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing in detail from the capacitance C to the output of the sense amplifier when the PMOS transistor is used in FIG.

【図6】本発明による一実施例を示した回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing an embodiment according to the present invention.

【図7】ゲートとドレインの重なり容量を表わした図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing an overlapping capacitance between a gate and a drain.

【図8】本発明による一実施例を示した回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing an embodiment according to the present invention.

【図9】本発明による一実施例を示した回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram showing an embodiment according to the present invention.

【図10】図9の動作を説明するためのタイミング図で
ある。
FIG. 10 is a timing diagram for explaining the operation of FIG.

【図11】図9の入力端子から容量Cまでを詳細に示し
た回路図である。
11 is a circuit diagram showing in detail from the input terminal to the capacitance C of FIG.

【図12】図9の変形例を示した回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram showing a modification of FIG.

【図13】図12の動作タイミングを示した図である。13 is a diagram showing the operation timing of FIG.

【図14】本発明による一実施例を示した回路図であ
る。
FIG. 14 is a circuit diagram showing an embodiment according to the present invention.

【図15】本発明による一実施例を説明するためのグラ
フと回路図である。
FIG. 15 is a graph and a circuit diagram for explaining an example according to the present invention.

【図16】本発明による一実施例を示した回路図であ
る。
FIG. 16 is a circuit diagram showing an embodiment according to the present invention.

【図17】本発明による一実施例を示した回路図であ
る。
FIG. 17 is a circuit diagram showing an embodiment according to the present invention.

【図18】本発明による一実施例を示した回路図であ
る。
FIG. 18 is a circuit diagram showing an embodiment according to the present invention.

【図19】図18における相関器の入力と出力の関係を
示した図である。
19 is a diagram showing the relationship between the input and output of the correlator in FIG.

【図20】図18の多数決演算回路ブロック21−Bを
示した回路図である。
20 is a circuit diagram showing a majority operation circuit block 21-B of FIG.

【図21】図18の多数決演算回路ブロック21−Aを
示した回路図である。
21 is a circuit diagram showing a majority decision operation circuit block 21-A of FIG. 18. FIG.

【図22】図21の動作タイミングを示した図である。22 is a diagram showing the operation timing of FIG. 21. FIG.

【図23】本発明による一実施例を示した回路図であ
る。
FIG. 23 is a circuit diagram showing an embodiment according to the present invention.

【図24】図23におけるA/D変換器のアナログ入力
信号とデジタル出力信号の関係を示した図である。
24 is a diagram showing a relationship between an analog input signal and a digital output signal of the A / D converter in FIG.

【図25】本発明による一実施例を示したブロック図で
ある。
FIG. 25 is a block diagram showing an embodiment according to the present invention.

【図26】本発明による一実施例を示したブロック図と
概念図である。
FIG. 26 is a block diagram and a conceptual diagram showing an embodiment according to the present invention.

【図27】従来の固体撮像装置を示したブロック図であ
る。
FIG. 27 is a block diagram showing a conventional solid-state imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,6 ソース領域 2,5,7 ドレイン領域 3,4 ゲート電極 8,9,10,11,12 コンタクト部 13 絶縁膜 14 ゲート電極 15 金属 16 Si基板 21 多数決演算回路ブロック 22 インバータ 23 比較器 61,62 メモリ部 63 相関演算部 64 コントロール部 65 加算演算部 66 レジスタ部 121 演算回路ブロック 122 インバータ 200 共通接続された端子 201,207 スイッチ 202,209,212,401 容量 203 信号転送スイッチ 204,206,409 インバータ 205 センスアンプ 208,210 リセット電源 211 出力端子 221 NAND回路 230 信号転送スイッチかつリセットスイッチ 231 構造体 400,405,407 NMOSトランジスタ 402,406 PMOSトランジスタ 403,404,408 ソース・ドレイン共通のNM
OSトランジスタ
1,6 Source region 2,5,7 Drain region 3,4 Gate electrode 8,9,10,11,12 Contact part 13 Insulating film 14 Gate electrode 15 Metal 16 Si substrate 21 Majority operation circuit block 22 Inverter 23 Comparator 61 , 62 memory unit 63 correlation calculation unit 64 control unit 65 addition calculation unit 66 register unit 121 calculation circuit block 122 inverter 200 commonly connected terminal 201, 207 switch 202, 209, 212, 401 capacitance 203 signal transfer switch 204, 206, 409 inverter 205 sense amplifier 208, 210 reset power supply 211 output terminal 221 NAND circuit 230 signal transfer switch and reset switch 231 structure 400, 405, 407 NMOS transistor 402, 406 PMO S-transistors 403, 404, 408 NM with common source and drain
OS transistor

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多入力端子に容量が接続され、該各容量
の一方の端子が共通接続されてセンスアンプに入力され
る半導体装置において、 前記共通接続された容量端子をリセットする手段を有
し、前記リセット手段がMOSFETで且つ2つ以上の
複数のMOSFETに分割され、かつ前記リセット手段
の前記MOSFETに入力される駆動パルスと逆相のパ
ルスを入力する構造体を前記容量端子に接続したことを
特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device in which capacitors are connected to multiple input terminals, and one terminal of each capacitor is commonly connected to be input to a sense amplifier, comprising means for resetting the commonly connected capacitor terminals. A structure in which the reset means is a MOSFET and is divided into two or more MOSFETs, and a structure for inputting a pulse having a phase opposite to the drive pulse input to the MOSFET of the reset means is connected to the capacitance terminal A semiconductor device characterized by:
【請求項2】 請求項1に記載の半導体装置において、
前記構造体は、半導体基板上に前記逆相パルスを印加す
る電極を挟んで形成される前記半導体基板と異なる導電
型の半導体不純物層を有し、前記半導体不純物層が共に
電気的に、前記共通接続された容量端子に接続されてい
ることを特徴とする半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein
The structure has a semiconductor impurity layer of a conductivity type different from that of the semiconductor substrate, which is formed on a semiconductor substrate with electrodes for applying the anti-phase pulse sandwiched therebetween, and the semiconductor impurity layers are both electrically and common to each other. A semiconductor device characterized by being connected to a connected capacitance terminal.
【請求項3】 請求項2に記載の半導体装置において、
前記リセット手段のMOSFETのゲート容量の総和
は、前記構造体のゲート容量のほぼ2倍になっているこ
とを特徴とする半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 2,
The semiconductor device, wherein the sum of the gate capacitances of the MOSFETs of the reset means is approximately twice the gate capacitance of the structure.
【請求項4】 請求項2に記載の半導体装置において、
前記リセット手段のMOSFETのゲート幅Wの総和
は、前記構造体のゲート幅のほぼ2倍になっていること
を特徴とする半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 2,
The semiconductor device, wherein the sum of the gate widths W of the MOSFETs of the reset means is approximately twice the gate width of the structure.
【請求項5】 請求項2に記載の半導体装置において、
前記リセット手段のMOSFETが、同型タイプのMO
SFETに2分割され、かつ前記構造体の半導体不純物
層のタイプも前記リセット手段に用いられているタイプ
と等しいことを特徴とする半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 2,
The MOSFET of the reset means is the same type MO
A semiconductor device characterized in that it is divided into two SFETs, and the type of the semiconductor impurity layer of the structure is the same as the type used for the reset means.
【請求項6】 請求項5に記載の半導体装置において、
2分割されたリセット手段のMOSFETのゲート幅
W、ゲート長Lはほぼ等しく、かつ前記構造体のゲート
幅、ゲート長ともほぼ等しいことを特徴とする半導体装
置。
6. The semiconductor device according to claim 5,
2. A semiconductor device characterized in that the gate width W and the gate length L of the MOSFET of the reset means divided into two are substantially equal, and the gate width and the gate length of the structure are also substantially equal.
【請求項7】 多入力端子にそれぞれ容量が接続され、
前記各容量の一方の端子が共通接続されてセンスアンプ
に入力される半導体装置において、 前記多入力端子と前記各容量の間にスイッチ手段を有
し、かつ前記スイッチ手段と前記容量との間の電圧をリ
セットするリセット手段を有し、前記リセット手段がM
OSFETでかつ2つ以上の複数のMOSFETに分割
され、かつ前記リセット手段の駆動パルスと逆相のパル
スを入力する構造体が前記スイッチ手段と前記容量の間
の端子に接続されていることを特徴とする半導体装置。
7. A capacitor is connected to each of the multiple input terminals,
In a semiconductor device in which one terminal of each of the capacitors is commonly connected and input to a sense amplifier, a switch unit is provided between the multi-input terminal and each of the capacitors, and between the switch unit and the capacitor. A reset means for resetting the voltage, wherein the reset means is M
A structure which is an OSFET and is divided into two or more MOSFETs and which inputs a pulse having a phase opposite to the drive pulse of the reset means is connected to a terminal between the switch means and the capacitor. Semiconductor device.
【請求項8】 請求項7に記載の半導体装置において、
前記構造体は、半導体基板上に前記逆相パルスを印加す
る電極を挟んで形成される前記半導体基板と異なる導電
型の半導体不純物層を有し、前記基板と異なる導電型の
半導体不純物層が、共に電気的に前記入力端子側の容量
の端子に接続されていることを特徴とする半導体装置。
8. The semiconductor device according to claim 7,
The structure has a semiconductor impurity layer of a conductivity type different from that of the semiconductor substrate formed on the semiconductor substrate with an electrode for applying the anti-phase pulse sandwiched therebetween, and a semiconductor impurity layer of a conductivity type different from the substrate, A semiconductor device, both of which are electrically connected to a capacitance terminal on the input terminal side.
【請求項9】 請求項8に記載の半導体装置において、
前記リセット手段のMOSFETのゲート容量の総和
は、前記構造体のゲート容量のほぼ2倍になっているこ
とを特徴とする半導体装置。
9. The semiconductor device according to claim 8, wherein
The semiconductor device, wherein the sum of the gate capacitances of the MOSFETs of the reset means is approximately twice the gate capacitance of the structure.
【請求項10】 請求項8に記載の半導体装置におい
て、前記リセット手段のMOSFETのゲート幅Wの総
和は、前記構造体のゲート幅のほぼ2倍になっているこ
とを特徴とする半導体装置。
10. The semiconductor device according to claim 8, wherein the sum of the gate widths W of the MOSFETs of the reset means is approximately twice the gate width of the structure.
【請求項11】 請求項10に記載の半導体装置におい
て、前記リセット手段のMOSFETが、同型タイプの
MOSFETに2分割され、かつ構造体の半導体不純物
層のタイプも前記リセット手段に用いられているタイプ
と等しいことを特徴とする半導体装置。
11. The semiconductor device according to claim 10, wherein the MOSFET of the reset means is divided into two MOSFETs of the same type, and the type of the semiconductor impurity layer of the structure is also used for the reset means. A semiconductor device characterized by being equal to.
【請求項12】 請求項11に記載の半導体装置におい
て、2分割されたリセット手段のMOSFETのゲート
幅W、ゲート長Lはほぼ等しく、かつ前記構造体のゲー
ト幅、ゲート長ともほぼ等しいことを特徴とする半導体
装置。
12. The semiconductor device according to claim 11, wherein the MOSFET of the reset means divided into two has a gate width W and a gate length L substantially equal to each other, and a gate width and a gate length of the structure are substantially equal to each other. Characteristic semiconductor device.
【請求項13】 請求項1又は7に記載の半導体装置に
おいて、前記逆相パルスは前記駆動パルスと同時もしく
はより遅く立ち上がる/立ち下がることを特徴とする半
導体装置。
13. The semiconductor device according to claim 1, wherein the negative phase pulse rises / falls at the same time as or slower than the drive pulse.
【請求項14】 請求項1又は7に記載の半導体装置に
おいて、前記リセット手段の駆動パルスの入力端子から
インバータ回路を含む回路を介して前記構造体への逆相
パルスの入力端子が接続されていることを特徴とする半
導体装置。
14. The semiconductor device according to claim 1, wherein an input terminal of the drive pulse of the reset means is connected to an input terminal of a reverse phase pulse to the structure through a circuit including an inverter circuit. A semiconductor device characterized in that
【請求項15】 請求項14に記載の半導体装置におい
て、前記インバータ回路が遅延回路を構成していること
を特徴とする半導体装置。
15. The semiconductor device according to claim 14, wherein the inverter circuit constitutes a delay circuit.
【請求項16】 請求項1または請求項7に記載の半導
体装置を複数個有し、前記複数個のうち第一の前記半導
体装置の出力及び/又は前記半導体装置出力の反転出力
を第二の前記半導体装置に入力することを特徴とする半
導体回路。
16. A plurality of semiconductor devices according to claim 1 or 7, wherein a plurality of the semiconductor devices are provided, and an output of the first semiconductor device and / or an inverted output of the semiconductor device is a second output. A semiconductor circuit for inputting to the semiconductor device.
【請求項17】 請求項1に記載の半導体装置を用いた
半導体回路において、前記多入力端子に対応した容量手
段のうち、最小の容量をCとした時、共通接続される容
量手段の容量の合計の容量値が前記最小の容量Cのほぼ
奇数倍となっていることを特徴とする半導体回路。
17. A semiconductor circuit using the semiconductor device according to claim 1, wherein when a minimum capacitance of the capacitance means corresponding to the multiple input terminals is C, the capacitance of the capacitance means commonly connected is set. A semiconductor circuit, wherein a total capacitance value is approximately an odd multiple of the minimum capacitance C.
【請求項18】 請求項17に記載の半導体回路を使用
して相関演算することを特徴とする相関演算装置。
18. A correlation calculation device for performing a correlation calculation using the semiconductor circuit according to claim 17.
【請求項19】 請求項1または請求項7に記載の半導
体装置を含むA/D変換器であって、前記半導体装置に
アナログ信号を入力し、前記アナログ信号に応じたデジ
タル信号を出力することを特徴とするA/D変換器。
19. An A / D converter including the semiconductor device according to claim 1 or 7, wherein an analog signal is input to the semiconductor device and a digital signal corresponding to the analog signal is output. An A / D converter characterized by:
【請求項20】 請求項1または請求項7に記載の半導
体装置を含むD/A変換器であって、前記半導体装置に
デジタル信号を入力し、前記デジタル信号に応じたアナ
ログ信号を出力することを特徴とするD/A変換器。
20. A D / A converter including the semiconductor device according to claim 1 or 7, wherein a digital signal is input to the semiconductor device and an analog signal corresponding to the digital signal is output. D / A converter characterized by:
【請求項21】 請求項18に記載の相関演算装置又は
請求項19に記載のA/D変換器又は請求項20に記載
のD/A変換器のいずれか一つを含むことを特徴とする
信号処理システム。
21. The correlation calculation device according to claim 18, the A / D converter according to claim 19, or the D / A converter according to claim 20. Signal processing system.
【請求項22】 請求項21に記載の信号処理システム
において、画像信号を入力する画像入力装置を含むこと
を特徴とする信号処理システム。
22. The signal processing system according to claim 21, further comprising an image input device for inputting an image signal.
【請求項23】 請求項21に記載の信号処理システム
において、情報を記憶する記憶装置を含むことを特徴と
する信号処理システム。
23. The signal processing system according to claim 21, further comprising a storage device that stores information.
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WO2014038197A1 (en) * 2012-09-05 2014-03-13 パナソニック株式会社 Capacitive digital-to-analog converter and analog-to-digital converter using same

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