JPS589433A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

Info

Publication number
JPS589433A
JPS589433A JP56106500A JP10650081A JPS589433A JP S589433 A JPS589433 A JP S589433A JP 56106500 A JP56106500 A JP 56106500A JP 10650081 A JP10650081 A JP 10650081A JP S589433 A JPS589433 A JP S589433A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
voltage
power supply
signal
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP56106500A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0413890B2 (ja
Inventor
Hiroshi Iwahashi
岩橋 弘
Masamichi Asano
正通 浅野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP56106500A priority Critical patent/JPS589433A/ja
Publication of JPS589433A publication Critical patent/JPS589433A/ja
Publication of JPH0413890B2 publication Critical patent/JPH0413890B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0008Arrangements for reducing power consumption
    • H03K19/0013Arrangements for reducing power consumption in field effect transistor circuits

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はMOS )ランジスタで構成される半導体集積
回路に関する。
この種の回路で、低消費電流化を目的とした従来のMO
S )ランジスタ回路を第1図に示す。
図中T otは駆動用のエンハンスメント型MO8)ラ
ンジスタ、Te3は負荷用のデシレッジ冒ン型MOSト
ランジスタ、T03は低消費電流化をはかるため電源端
子1と負荷MO8)ランジスタTonO間に介挿された
エンハンスメント型あるいはデゾレクション型MO8)
ランジスタである。またAは入力信号、Bは制御信号で
ある。
この第1図の回路にあっては、トランジスタTHのスレ
シンlルビ亀圧Vthsは零がルト近辺におかれ、この
回路が使用されていない時、信号Bを零がルト近くまで
落とし、トランジスタTo3をカットオフに近い状態に
することによシ、消費電流を低減化するものである。と
ころで、通常トランジスタTOILのスレッシ日ルドt
、圧°vt h 2は、−2ないし−3?ルト程度に設
定されるのKNし、トランジスタ’I’osのvt h
 s ld 零z /。
ト近辺であるため、トランジスタ’I’onを追加した
ことで追加前よシも充電電流が減少するが、しかしトラ
ンジスタT。3がない場合と同じ伝達特性を得るために
は、トランジスタTo3のW/’L(Wはチャンネル幅
、Lはチャンネル長)なる比を充分大きくとる必要があ
シ、集積度の点で難点があった。また、MOS )ラン
ジスタの特性上、第1図のノードnの電位が上がると、
トランジスタT’osのスレッシ叢ルド翫圧Vthsが
上がることになるが、このため信号Bが10#(例えば
0.2〜0.3 V )になった時、トランジスタ’r
osに電流を流さないよりなりths ヲ有f ;b 
) ランゾスタT113を形成すると、逆に信号Bが”
1”(十E)になって出力端D1が″1”になる場合、
上記Vth、の上昇(パックダートバイアス効果)によ
シ、出力端01は電源電圧まで出ガくなル、電源マージ
ンが減少する。1だ信号Bが“1″で出力端01が”1
″になる時%01に電源電圧が出るよう&Vthsに設
定すれば逆に、信号Bが′0#になった時、トランジス
タT03に電流が流れ、消費電流低減化の目的が充分果
たせガい。この様に従来は、電源マージンと、回路の非
動作時における消費電流は、互いに、相反する関係にあ
)、回路設計者は、ある点で妥協が必要であった。また
、トランジスタ’I’osのVthsはトランジスタT
o!のスレッシ田ルド電圧vth lよシ高<、トラン
ジスタTo1のスレッシ藁ルド電圧vth1より低くす
る必要があるため、スレッシ目ルド電圧制御のための工
程が増加する問題があった。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、前記消費
電流低減化のためのMOS )ランジスタのr−)に、
電源よシ高い電位になる制御信号を印加することによシ
、前記従来の問題点を改善し得る半導体集積回路を提供
しようとするものである。
以下図面を参照して、本発明の一夾施例を説明する。な
お以下に使用するMOS )ランジスダは全てNチャネ
ル型とする。第2図に、示す如く、駆動用エンハンスメ
ント型のMOS )ランジスタT!は、ソースがアース
され、ゲートに入力信号Alが供給される。負荷用f7
″レッジ冒ン型のMOSトランジスタT2は、ソース及
びダートがトランジスタT1のドレイン(出力端01 
)に接続され、ドレインがエンハンスメント型のMOS
 )ランジスタT3のソースに接続される。このトラン
ジスタTsのドレインは、+Eメルトの電源電位供給端
2に接続され、ダートは制御信号Blの供給端に接続さ
れる。この信号B1は、前記電源電位(十E)がルトよ
シも高い電位レベルを有している。
第3図は上記制御信号B1を得る回路例であり、第4図
は同回路における信号電圧波形を示す。第3図において
、4は電源電圧(+E)よ5− シ高い電圧を発生する昇圧電圧発生回路である。
これは、電源電圧(十E)を昇圧してこれよシ高い電圧
を得るための回路である。この昇圧電圧発生回路4の出
力端vaとアース間にエンハンスメント型MO8)ラン
ジスタT4が接続され、そのダートにはパワーダウンモ
ードの切換え信号PDが供給される。制御信号B□は前
記昇圧電圧出力端v8即ちトランジスタT4のドレイン
との接続端で得られる。この信号PDは消費電流低減を
指令する信号と々る。例えば、ある回路群が非動作状態
となれば、この信号PDを与えて消費電流を減らす。半
導体メモリ等においては、メモリチップが非選択状態と
なった時、チップ動作信号で、低消費電流化を図ってい
る、つまシ、チップ非動作時の消費電流を低減するため
、チップ動作信号を前記パワーダウンモード切換信号P
Dに利用する。
上記の如く構成される実施例の回路にあっては、回路を
使用しない状態で切換え信号PDを111とし、信号B
!を10#レベル、つまシ6− 略零がルトにして、トランジスタT3のr−)へ印加す
ることによシパワーダウンをはかシ、回路使用状態で信
号PDを@ 071とし、信号B1を昇圧電圧つまシ+
Eより高い電圧(トランジスタT3のスレッショルド電
圧をvth’rsとスレば” E + vthT3 ”
以上であシ、十Eを5vとすれば例えば8V)とし、第
2図のノードn1に電源電圧を伝えるものであるが、こ
の回路には、次の利点が具備される。即ち、同一電流を
流すためには、そのダート電圧が高い方がトランジスタ
を小形化出来るが、第1図では信号Bはその11”レベ
ルが電源電圧子Eであるのに対し、第2図では、信号B
菫は、電源電圧+8以上の電位に昇圧されているから、
第1図のトランジスタT03よシ、第2図のトランジス
タT3の方が小形化出来る。また、トランジスタT3の
ダート電圧は昇圧されているため、そのトランジスタT
3のスレッショルド電圧よシ高い電圧まで昇圧しておけ
ば、ノードn1には、十Eの電圧がほとんど、そのまま
得られ、従って電源マージンが増大する。またこの様に
昇圧電圧を用いることによシ、トランジスタT3はトラ
ンジスタT1と同じスレッショルド電圧Vthを用いる
ことが出来、該Vth制御の工程が簡略化出来る。
また消費電流低減時においては制御信号B1が″0#と
なった時、トランジスタT3はエンハンスメント型で完
全にカットオフするため、消費電流は完全に零になる。
第5図は第3図の昇圧電圧発生回路4の具体的回路例で
ある。この回路は、5段のインバータIll〜I 15
を有した発振回路5と、端子S。
Sの2相による4段の昇圧部61〜64を有した昇圧回
路6よシ成る。ここでCtt〜CtSはキャパシタ、T
21〜T Hfiエンハンスメント型トランジスタであ
る。この回路は、第6図に示される如く発振回路5の発
振出力端S、Sでの出力波形によシ、昇圧回路6の端子
a−dに段々に上昇する電圧波形が得られ、昇圧電圧供
給端Hの電圧が徐々に上昇していき、最終的には例えば
8vで落ちつくことに力るが、この電圧振幅は、昇圧部
61〜64の段数が多くなるほど上昇させることができ
る。なお、発振出力端S。
Sでの出力波形のかわシに、おのおの″″1″1″レベ
ルシ合わないような/fルス信号を用い゛ても効率よく
昇圧出来る。
第7図は第2図のトランジスタTsのケ警−ト信号B1
を得る他の回路例を示す。即ち信号PDの入力端はバッ
ファBuの入力端子に接続され、バッファBuの出力端
L(制御信号B1の出力端)には、インバータ11+I
!を通してキャパシタC,が接続される。上記信号Tl
lの出力端りにデプレツシ曹ン型(D型)トランジスタ
T■のソースが接続され、ドレインがD型トランジスタ
T’nとT11のソース接続点Mに接続され、トランジ
スタT’tmのドレインが、定常的上昇圧電圧(例えば
SV)を供給する端子Hに接続され、トランジスタ13
のドレインが電源v0に接続され、トランジスタT 1
1 r Tlmのr−トはインパータエ2の出力端Oに
、トランジスタ’I’tsのダートはインバータエ1の
出力端Nに接続さ9− れる。上記トランジスタT’tt〜T13によシ昇圧電
圧供給回路3が設けられるものである。
この回路では、まず始めに信号PDが0″のとき端子り
、Oは“0”、端子Nが“1#とガっているため、トラ
ンジスタT13とT1.0gm比を充分大きくとってお
けば、接続点Mit、?υ?i’電源v、!(5v)電
位とカシ、トランジスタT1!のr−)電圧(ここでは
出力端Oの電位)をvo、スレッシ1ルド亀圧vth、
としテv。−Vth、、<vco関係ヲ満ftせば、ト
ランジスタ’I’tgはカットオフし、トランジスタT
1.を通して昇圧電位が下がることはない。
次に信号PDが1#となシ、端子りも“1#となると、
インバータ11及び12の遅延時間後端子0が“1”と
なシ、キャパシタC1によって出力端りの″1”レベル
が昇圧されると同時に、トランジスタ’I’1mがオン
し、昇圧端子HはトランジスタTtz l T11を通
して出力端りと接続される。
端子Hは定常的に昇圧電圧を供給できるので、端子りの
PN接合リーク電流等を補なう程度の電流供給能力があ
れば、出力端りにはトランジス10− タテ1鵞がオンしている間、定常的に昇圧電圧Blが得
られるものである。
本発明は、上記実施例に限られることなく、例えば、エ
ンハンスメント型トランジスタT3のスレッシ目ルドに
圧を、エンハンスメント型トランジスタT1のスレッシ
田ルドー圧よシ低く設定してもよい。着た実施例ではト
ランジスタT3としてエンハンスメント型のものを用い
たが、電源とアース間に多少の通電が許される場合には
7′プレツシlン型のものを用いてもよい。この場合に
は、トランジスタTsにエンハンスメント型の用いる場
合よシもかえって小さいf−)を圧で済むことになる。
またこの例では、インバータ回路について説明したが、
ノア回路等でもよい等種々の応用が可能なのは、言うま
でもない。
以上I!2明した如く本発明によれば、低消費−流化の
ためのMOS)ランジスタのr−)に、電源よシも高い
電位を有する制御信号を印加する様にしたので、集積度
及び電源マージンの難点が解決出来、1だ、スレッショ
ルド電圧制御の工程の簡略化も可能となる半導体集積回
路が提供出来るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は低消費電流化をはかった従来の回路図、第2図
は本発明の一実施例を示す回路図、第3図は同回路の制
御信号を得るための回路図、第4図は同回路の作用を示
す信号波形図、第5図は同回路の昇圧電圧発生回路図、
第6図は同回路の作用を示す信号波形図、第7図は第2
図の回路の制御信号を得るための回路図である。 2・・・電源電位供給端、TI・・・駆動用MO8)ラ
ンジスタ、T鵞・・・負荷用MO8)ランジスタ、T3
・・・低消費−流用MO8)ランジスタ。。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦〇     
 − 乙の 第6図 第7図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  一端が第1の電源電位供給端に接続されダー
    トに信号が入力される少なくとも1つの駆動用の第1の
    MOS )ランジスタと、該トランジスタの他端に一端
    が接続される負荷用の第2のMOS )ランジスタと、
    蚊トランジスタの他端に一端が接続されるとともに他端
    に第2の電源電位供給端が接続される第3のMOS )
    ランジスタと、該MO8)ランジスタのr−)に、前記
    第2の電源電位内凹極性で前記第2の電源電位よシも高
    い電位を制御信号として供給する信号供給手段とを具備
    したことを特徴とする半導体集積回路。
  2. (2)  前記第1のMOS )ランジスタと第3のM
    OS)ランジスタは、スレッシ田ルド翫圧が同一である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体集
    積回路。
  3. (3)  前記信号供給手段の出力は、前記半導体集積
    回路が形成される半導体チップが選択状態のとき論理1
    1”レベルとなシ、非選択状態のとき論理′0”レベル
    となることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半
    導体集積回路。
JP56106500A 1981-07-08 1981-07-08 半導体集積回路 Granted JPS589433A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56106500A JPS589433A (ja) 1981-07-08 1981-07-08 半導体集積回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56106500A JPS589433A (ja) 1981-07-08 1981-07-08 半導体集積回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS589433A true JPS589433A (ja) 1983-01-19
JPH0413890B2 JPH0413890B2 (ja) 1992-03-11

Family

ID=14435151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56106500A Granted JPS589433A (ja) 1981-07-08 1981-07-08 半導体集積回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS589433A (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4883767A (ja) * 1972-02-08 1973-11-08
JPS54111745A (en) * 1978-02-22 1979-09-01 Hitachi Ltd Static type logic circuit
JPS5516539A (en) * 1978-07-20 1980-02-05 Nec Corp Level shifter circuit
JPS5531357A (en) * 1978-08-28 1980-03-05 Nec Corp Insulated gate type field effect transistor logic gate circuit
JPS55115729A (en) * 1979-02-28 1980-09-05 Toshiba Corp Mos transistor circuit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4883767A (ja) * 1972-02-08 1973-11-08
JPS54111745A (en) * 1978-02-22 1979-09-01 Hitachi Ltd Static type logic circuit
JPS5516539A (en) * 1978-07-20 1980-02-05 Nec Corp Level shifter circuit
JPS5531357A (en) * 1978-08-28 1980-03-05 Nec Corp Insulated gate type field effect transistor logic gate circuit
JPS55115729A (en) * 1979-02-28 1980-09-05 Toshiba Corp Mos transistor circuit

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0413890B2 (ja) 1992-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2755047B2 (ja) 昇圧電位発生回路
JP2557271B2 (ja) 内部降圧電源電圧を有する半導体装置における基板電圧発生回路
US4438346A (en) Regulated substrate bias generator for random access memory
JP2004120998A (ja) 高電圧オペレーションが可能な効率的なチャージポンプ
US6208197B1 (en) Internal charge pump voltage limit control
KR19990030115A (ko) 3상태 논리 게이트 회로를 갖는 반도체 집적회로
KR100381489B1 (ko) 차지 펌프 회로
US4403158A (en) Two-way regulated substrate bias generator
JPH06284705A (ja) 上昇率を制御するチャージ・ポンプ
US5184030A (en) Back bias generating circuit
JP3469084B2 (ja) 揮発性半導体メモリ用高電圧発生回路
JPH06217527A (ja) 高効率nチャネルチャージポンプ
JP2704459B2 (ja) 半導体集積回路装置
JP2820910B2 (ja) 半導体集積回路の内部電圧昇圧回路
JP3652793B2 (ja) 半導体装置の電圧変換回路
JPH06150652A (ja) 半導体集積回路
JPH09294367A (ja) 電圧供給回路
JP2963047B2 (ja) ほぼ一定の電圧レベルを有するパルス電圧を供給する電圧発生器
JPS6331942B2 (ja)
JPS589433A (ja) 半導体集積回路
JPH0430207B2 (ja)
US4496852A (en) Low power clock generator
JP2590574B2 (ja) 高電圧スイッチング回路
US5313111A (en) Substrate slew circuit providing reduced electron injection
JP2003259626A (ja) 昇圧回路