JPS5897921A - モノリシツク集積インバ−タ・バツフア - Google Patents

モノリシツク集積インバ−タ・バツフア

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JPS5897921A
JPS5897921A JP20380782A JP20380782A JPS5897921A JP S5897921 A JPS5897921 A JP S5897921A JP 20380782 A JP20380782 A JP 20380782A JP 20380782 A JP20380782 A JP 20380782A JP S5897921 A JPS5897921 A JP S5897921A
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JP
Japan
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transistor
enhancement
depletion
inverter
output
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Pending
Application number
JP20380782A
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English (en)
Inventor
ボルフガング・ゴリンガ−
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TDK Micronas GmbH
ITT Inc
Original Assignee
Deutsche ITT Industries GmbH
ITT Industries Inc
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Publication date
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    • H03K19/0175—Coupling arrangements; Interface arrangements
    • H03K19/0185—Coupling arrangements; Interface arrangements using field effect transistors only
    • H03K19/018507—Interface arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03K19/09443—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET of the same canal type using a combination of enhancement and depletion transistors
    • H03K19/09445—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET of the same canal type using a combination of enhancement and depletion transistors with active depletion transistors
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    • H03K19/0944—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET
    • H03K19/09441—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET of the same canal type
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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、エン7アンスメントモードとデプレションモ
ードの絶縁ダート電界効果トランジスタを使用し次モノ
リシ、り集積インバーターバッファ回路に関する。この
種のインバーターバッファ回路は米国一特許第3,77
5,693号明細書に記載されている。それらはPチャ
ンネル、Nチャンネルの何れのトランジスタを使用して
集積するのにも適しておシ、エン7アンスメントトラン
ジスタがオフに切換えられたとき出力部が事実上電源電
位に置かれ、それ故ただ1つの電源が必要であるに過ぎ
ないという特徴を有している。さらにデプレショントラ
ンジスタがオフにされている間は電流の大きさは一定に
保持され、それ故高いスイッチング速度が得られ、それ
は常に望ましいことである。何故ならばイア /J −
ター バッファの出力部はキャノやシタンスを有する別
のサブ回路に接続されている、すなわちキヤ・9シタが
存在し、或はサブ回路の入力キャパシタンス或はストレ
ーキャパシタンスを無視することができないからである
。したがって高速スイッチングはインバーターバッファ
が予め定められた時間内にこのキャパシタンスを充放電
で色ることを意味する。
与えられた電力消費に対して従来技術による(口)路は
特に高い電源電圧においてスイッチング特性が増加する
。しかし、それは全ての要求に合致するものではない。
本発明は、よシ高いスイッチング速度を有し、かつ/或
はより高いキャA?シタンス負荷能力を有するインバー
ターパ、ファを提供することを目的とする。
以下図示の実施例により詳細に説明する。
図においてエンファンスメントトランジスタは記号Eが
付され、デプレショントランジスタは記号りが付されて
いる。
図に示された前段v1はエンファンスメント負荷インバ
ータElおよび第1のデプレション負荷インバータD1
1から成り、それらは電源電圧VDおよびそれと反対極
性の補助電圧v1との間に接続されている。補助電圧v
墨の大きさは少なくともデプレション出力トランジスタ
QIOのピンチオフ電圧に等しくなければならない。
Nチャンネルトランジスタの場合にはこれは約−3V”
e、6ル。エンファンスメント負荷(ンパータIIは電
源電圧vDに接続されたエンファンスメント負荷トラン
ジスタQ5と補助電圧Vlに接続されたエンファンスメ
ントトランジスタQ7とよ構成る。エンファンスメント
トランジスタQ7と並列にデグレシ、ン並列トランノス
タQ6が接続され、それはソースが補助電圧Vlに接続
されている。
第1のデグレシ、ン負荷インバータD夏1はドレインが
電源電圧VDに接続されたデグレシ。
ントランジスタQ8と、ソースが補助電圧v1に接続さ
れたエンファンスメントトランジスタQ9から成ってい
る。第1のデプレシ、ン負荷インバータDllにおいて
は、他のものと同様にデグレシ、ントランジスタQB!
−エン7アンスメントトランジスタQ9の被制御電流路
は直列に接続され、その接続点がインバータの出力端子
となる。エンファンスメントトランジスタQ 7゜Q9
は7リップフロラ!回路のように交叉接続されている。
本発明のインバータ・バッファの入力端子1はデグレシ
、ントランジスタQ8のダートに接続され、またインバ
ータ2を通ってエンファンスメントトランジスタQ5の
ダートに接続されている。
電源電圧VDに接続されているデグレシ、ン出カトラン
ジスタQIOおよび接地されたエンファンスメント出力
トランジスタQ11′は出力段E8を構成している。両
トランジスタQ10゜Q11′のf−)は第1の駆動段
T1および第2の駆動段T2にそれぞれ接続され、両ト
ランジスタの被制御電流路は直列に接続されている。
それらの接続点はインバータ・バッファの出力端子6で
あり、そこに前述のキャパシタンスとして破線で示すよ
うにキャパシタンスCが接続される。
デプレシ、ン出力トランジスタQIOと関連する第1の
駆動段T1は第2のデルシ、ン負荷インバータ012に
よって構成され、それは電源電圧vDと補助電圧Mlと
の間に接続され、第1のエンファンスメント並列トラン
ジスタQ14と並列に接続されたデルシ、ントランジス
タQ12を有している。デルシ、ントランジスタQ12
のff−)とソースおよび第1のエンファンスメント並
列トランジスタQ14のソースは第1の駆動段T1の出
力端子に接続され、それは第2のデグレシ、ン負荷イン
バータ012の出力端子と同一である。
第1のエンファンスメント並列トランジスタ7・ Q1
4のr−)は前段v1の出力端子に接続され、それは第
1のデグレシ、ン負荷インバータDllの出力端子と同
一である。エンファンスメントトランジスタQ13のダ
ートはエン7アンスメントトランジスタQ9のダートに
接続されている。
エンファンスメント出力トランジスタQ11′に関連す
る第20駆動段T2は第3のデグレシ冒ン負荷インバー
タDI3から成シ、それは電源電圧VDと接地点との間
に接続され、第2の工えている。入力端子1は直接エン
ファンスメントトランジスタQ16およびデグレション
トランジスタQ8のダートに接続されると共に、インバ
ータ2を通ってデグレショントランジスタランジスタQ
17/のf−)に接続されている。
以下の動作の°説明において、図示の実施例は正の論理
を使用し、Nチャンネルトランジスタで構成されている
ものと仮定する。すなわち、電源電圧VDは正であり、
補助電圧v1は負である。2つの状態をH(よシ正の方
)およびLとする入力端子1に供給される2過信号は一
般に接地電位と電源電圧vDのレベルとの間で変化する
。この電圧のスイングは前段v1によって補助電圧Vl
と電源電圧V、の間の範囲をカバーするように変化され
る。これはデグレション出力トランジスタQIOが安全
にターン・オフするために必要である。入力端子1にお
けるHレベルはデグレシ、ントランジスタQ8を充分な
(h@avy )導電状態に駆動する。他方、エンファ
ンスメントトランジスタQ5の導電度はインバータ2に
よって与えられるLレベルにより減少される。それ故エ
ンファンスメント負荷インバータEIはこの状態におい
て高い負荷抵抗をは充分な導電状態にあるのでその電圧
降下はほんの僅かなものに過ぎず、そのため第1のチク
レジ、ン負荷インバータDIJの出力端子は実質上Hレ
ベルである。エンファンスメント負荷インバータEIの
出力端子はLレベルにされ、それはエンファンスメント
トランジスタQ9をオフに保持し、それ故このトランジ
スタもまた第1のデプレション負荷インバータDIJO
出力端子に実質上Hレベルを生じるように動作する・エ
ンファンスメントトランジスタQ5はエンファンスメン
トトランジスタQ7がオンであル時にエンファンスメン
ト負荷インバータEIの負荷として作用し、一方エンフ
ァンスメント負荷インバータEIはエンファンスメント
トランジスタQ7がオフである間は負荷として働くデグ
レション並列トランジスタQ6と共にソース7オロアと
して作用する。
l/41のデルジョン負荷インバータDIlF)出力端
子はしたがってHレベルが実質上入力信号のそれと同一
であり、一方そのLレベルは接地電位よシ低い電圧スイ
ングを出力する。このLレベルを今後Lルベルと云う。
この電圧スイングは駆動段TIを経由してデゾレション
出力トランジスタQIOを駆動するのに使用される。
仁のようにしてデグレシ、ン出力トランジスタQIOは
安全にLルベルによってオフに切換えられ、それ°放入
力信号のLレベルを有する場合ではない出力段E8に対
す′る最適のブシュプル特性が得られる。
第1の駆動段T7によって第1のデルジョン負荷インバ
ータDIJの出力端子におけるLルベルは補助電圧Vl
のレベルにさらに接近し、他方このインバータ出力はデ
プレシ、ン出力トランジスタQIOの入カキャノ臂シタ
ンスにより良く適合される。駆動段T1の第2のデジレ
ジ璽ン負荷インバータDI2はエンファンスメントトラ
ンジスタQ1Bのダートの入力によシ駆動され、そのダ
ートはエンファンスメント負荷インバータElの出力端
に接続されている。他方、第1のエンファンスメント並
列トランジスタQ14f−1第1のデグレシ、ン負荷イ
ンバータD■lの出力で駆動される。その結果スイッチ
ング速度はデグレシ、ントランジスタQ12の低電流状
態においても減少しない。したがって、エン7アンスメ
ントトランジスタQ13がそのダートにおけるLレベル
によってターンオフにされる時、結果的にほんの少しの
電流しかこのインバータに流れない時、ダートにおける
Hレベルにより丁度ターン・−オンになり次エンファン
スメントトランジスタQ14はデシレジ、ン出力トラン
ジスタQIOのf−)キャノやシタンスを充電する作用
を行なう。
#!20躯動段駆動は同様な方法でエンファンスメント
出力トランジスタQ11′と関連する。
それは第3のデグレシ、ン負荷インバータ013により
構成され、そのデルシ、ントランジスタQ15には第2
のエンファンスメント並列トランジスタQ17が並列に
接続され、それは電源電圧VDと接地点間に接続されて
いる。第2のエンファシスメン14列)ランジスタQ1
7のr−)はデプレ゛シ、ントラ□ンジスタQ15のr
−トと接続され、インバータ2を介して入力端子1から
駆動されている。それと反対に第3のチクレジ、ン負荷
インバータDI3のエンファンスメントトランジスタQ
16は入力端子1から直接駆動されている。したがって
入力端子1におけるHレベルはエン2アンスメントトラ
ンジスタQ16をオンにさせ、同時に第2のエンファン
スメント並列トランジスタQJ7をオフに切換え、デプ
レショントランジスタQ15中に高インピーダンス状態
を生じさせる。W、3のデグレシ、ン負荷インバータD
IJの出力端子においてこれは非常に低いLレベルを生
じ、それはエン77ンスメント出力トランジスタQ11
′が確実にオフに切換えられるようにする。しかしなが
ら、工“ンファンスメントトランジスタQ16の入力端
子がLレベルにあるとき、トランジスタQ15.Q17
は充分な導電状態にノ量イアスされておシ、それ故第3
のデグレシ、ン負荷インバータDIJの出力端FiHレ
ベルを与え、それは実質上電源電圧VDのレベルと同一
でアリ、エンファンスメント出力トランジスタQ11′
は確実にオンに切換えられる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の1実施例のインバータ・バッファの回路図
である。 E・・・エンファンスメントトランジスタ、D・・・デ
プレショントランジスタ、vl・・・前段、T1゜T2
・・・駆動段、ES・・・出力段、E!・・・エンファ
ンスメント負荷インバータ、DIJ、DIJ。 DIJ・・・デプレシ、ン負荷インバータ、2・・・イ
ンバータ、V、・・・電源電圧、Vl・・・補助電圧。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 エンファンスメントおよびデルシ、ン絶縁ff−)電界
    効果トランジスタを使用し、電源電圧(Vo )と接地
    点との間に被制御電流路が直列に接続されている2個の
    トランジスタ(Q 7 o。 QIJ’)より成り、電源電圧(VD)に接続されたト
    ランジスタがデプレション出力トランジスタ(QIO)
    である出力段(aS)を具備するモノリシ、り集積イン
    ノ々−タ・ノ4.ファにおいて、 前段(vl)は電源電圧(VD )とそれと反対極性の
    補助電圧(Vl )との間に接続されているエンファン
    スメント負荷インノ々−タ(EI)および第1のデシレ
    ジ、ン負荷インノ4−タ(DIl)とより成り、デプレ
    ション並列トランジスタCQ6”)がエンファンスメン
    ト負荷インノ1−タ(EI)の補助電圧(vl)に接続
    されたエンファンスメントトランジスタ(Q7)と並列
    に接続され、第1のデプレション負荷インバータ(DI
    I)のデシレジ、ントランジスタCQ8>が電源に接続
    さ′れ、補助電圧(vl)に接続されたエンファンスメ
    ントトランジスタ(Q7)のff−)およびドレインが
    それぞれ第1のデプレション負荷インバータ(DII)
    のエンファンスメントトラレジスタ(Q9)のドレイン
    およびr−)に接続され; 出力段(is)ti電源電圧(VD)に接続されたデプ
    レション出力トランジスタ(QJ))と接地されたエン
    ファンスメント出力トランジスタCQII′)とよ多構
    成され、それら出力トランジスタのダートはそれぞれ第
    1の駆動段(T1)および第2の駆動段(T2)の出力
    端子に接続されておシ; デシレジ、ン出力トランジスタ(QJO)に関連する第
    1の駆動段(T1)は電源電圧(Vo)と補助電圧(M
    l )との間に接続さ五た第2の77svシ、ン負荷イ
    ンバータ(DIj)によって構成され、そのデプレショ
    ントランジスタ<Q12)は第1のデプレション負荷イ
    ンバータ(DIJ)の出力端子にダートが接続されてい
    る第1のエンファンスメント並列トランジスタ(QJ4
    )と並列に接続され、デプレショントランジスタCQ1
    2)のダートは出力端子に接続サレ、エンファンスメン
    トトランジスタCQJ3)のグー)は第1のデプレショ
    ン負荷インバータ(DIJ)のエンファンスメントトラ
    ンジスタ(Q9)のダートに接続され;エンファンスメ
    ント出力トランジスタCQII’)と関連する第2の駆
    動段(T2)は電源電圧(Vo )と接地電位との間に
    接続され九#!3のデプレション負荷インバータ(D1
    .?)よυ取込そのデプレショントランジスタ(QJ5
    )は第2のエンファンスメント並列トランジスタ(QJ
    7)と並列に接続され; 入力端子(1)は第1のデプレション負荷インバータ(
    DIJ)のデプレショントランジスタ(Q8)のダート
    および第3のデプレション負荷インバータ(DIJ)の
    エンファンスメントトランジスタ(Q16)のf−)に
    直接接続されると共に、インバータ(2)を経由してエ
    ンファンスメント負荷インバータ(II )のエン7ア
    ンスメントトランジスタ(Q5 )のr −トおよび第
    3のデプレション負荷インバータ(DIJ)のデシレジ
    、ントランジスタ(Q75)のダートならびに第2のエ
    ンファンスメント並列トランジスタ(QJ7)のダート
    に接続されていることを特徴とするモノリシック集積イ
    ンバータ直バッファ。
JP20380782A 1981-11-24 1982-11-22 モノリシツク集積インバ−タ・バツフア Pending JPS5897921A (ja)

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DE31464858 1981-11-24
DE19813146485 DE3146485A1 (de) 1981-11-24 1981-11-24 "monolithisch integrierter puffer-inverter"

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DE19535541A1 (de) * 1995-09-25 1997-03-27 Siemens Ag Schaltungsanordnung zum Ansteuern eines Depletion-MOSFET

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