JPS60116224A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPS60116224A
JPS60116224A JP58223105A JP22310583A JPS60116224A JP S60116224 A JPS60116224 A JP S60116224A JP 58223105 A JP58223105 A JP 58223105A JP 22310583 A JP22310583 A JP 22310583A JP S60116224 A JPS60116224 A JP S60116224A
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transistor
static
voltage
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Hatsuo Miyahara
宮原 初男
Fumio Baba
文雄 馬場
Hirohiko Mochizuki
望月 裕彦
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/13Arrangements having a single output and transforming input signals into pulses delivered at desired time intervals
    • H03K5/133Arrangements having a single output and transforming input signals into pulses delivered at desired time intervals using a chain of active delay devices
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C8/00Arrangements for selecting an address in a digital store
    • G11C8/18Address timing or clocking circuits; Address control signal generation or management, e.g. for row address strobe [RAS] or column address strobe [CAS] signals
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C5/00Details of stores covered by group G11C11/00

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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】 発明の技術分野 本発明は、半導体集積回路装置に関し、特にダイナミッ
ク動作の回路とスタティック動作の回路とが混在収容さ
れ、両者の回路の動作タイミングの整合を図る手段を有
する集積回路装置に関する。
技術の背景 最近、半棉体集執回路において、ダイナミック動作の回
路(以下単にダイナミック回路と称する)とスタティッ
ク動作の回路(以下単にスタティック回路と称する)と
を混在使用することによシ両者の回路の特徴を活用して
回路装置の一層の高性能化を図ることが行なわれるよう
になってきている。例えば、ダイナミックメモリ装置に
おいて動作速度を向上させるためにスタティック回路が
一部に使用されている。ところが、ダイナミック回路と
スタティック回路の混在する回路においては、各回路の
動作速度の電源電圧依存性の違いが問題となる。すなわ
ち、ダイナミック回路は電源電圧が高くなると動作速度
が早くなるが、スタティック回路はそれほど早くならな
い。このため、両者の回路の出力クロック信号から新た
なりロック信号を生成する回路においては時として各出
力クロックのタイミングのずれのため回路が正常動作し
なくなることがある。したがって、ダイナミック回路と
スタティック回路とが混在使用される集積回路装置にお
いては、両者の回路の動作タイミングの整合を図るため
に何らかの手段が心安とされるO 従来技術と問題点 第1図鉱従米形のタ゛イナミック回路の1例としてのダ
イナミックバッファ回路を示す。以下Nチャネル形MO
8)ランジスタを用いて説明を行なうが、極性をすべて
入れかえれは、Pチャネル形MO8)ランジスタでも同
様のことが言える。同図の回路の動作波形を示す第2図
を参照しながらこの回路の動作を説明する。所定のリセ
ット期間の後、リセット信号Rが電源電圧Vcc(以下
単にVCCと称する)以上の電圧から基準を圧Vss(
以下単にYellと称する)に立ち下がり、入力信号I
NがVSIiからVCCに立ち上がるとトランジスタQ
lがオンとなりノードN21が高電位となることにより
トランジスタQ4がオンとなシノードN22がVSSに
立ち下がる。また、ノードN23は入力信号INが立ち
上かることによpVcc以上の電圧に立ち上げられるの
で、ノードN24はVl18からVCCまで立ち上けら
れる。ノードN22の電位が下がってくるとトランジス
タQ6がオンとなるのでノードN23はVCC以上の電
圧から ”VaSに立ち下がる。ノードN24が高電位
となることによシトランジスタQ9がオンし、0UTl
がVSSより電位が高くなることによりブートストラッ
プ用のキャノ4シタであるC1によυノードN24の電
位がVCC以上になJ OUT lはVCCのレベルま
で立ち上けられる。このように第1図の回路はリセット
信号RがVCC以上の電圧からVSSに立ち下が9、入
力信号INのVaSからVccへの立ち上がシに応じた
出力信号0IIT lを出力するダイナミックバッファ
回路として動作する。
第3図は、第1図のダイナミックバッファ回路1の出力
OUT lとスタティック回路2の出力から新たなりロ
ック信号OUTを生成する回路を示す。
同図において、スタティック回路2はデゾレッショ/形
トランジスタQllおよびエンハンスメント形トランジ
スタQ12からなるインバータであシ、トランジスタQ
13を介してトランジスタQ14を制御するものである
第3図の回路においでは、第4図に示すようにクロック
/母ルスφ□がVCCからVSSに立ち下がると7−ド
N t o電圧がVaSからVCCに立ち上がる。
一方、ダイナミックバッファ回路lにおいてリセット信
号RがVCCの電圧からVssK変化しかつ入力信号I
NがVSSからVCCに立ち上がる。この時、ノードN
2の電圧はトランジスタQ13を介してVSIiからト
ランジスタQ13のしきい値電圧だけVcc j D低
い電圧まで上昇するとトランジスタQ13がカットオン
するからこの時点で上昇が停止する。その後、ダイナミ
ック回路lの出力ojrr 1が立ち上がるとコンデン
サC2によりて該ノードN2の電圧がさらに高レベルに
引き上けられ、トランジスタQ14を通して出力電圧O
UTが■S8から電源電圧VCCまで立ち上がる。
ところが、電源電圧VCCが尚くなるとダイナミック回
路lの動作が早くなシ、第5図に示すようにノードN2
の電圧が充分に上昇してトランジスタQ13がカットオ
フする以前にダイナミック回路lの出力OUT lが立
ち上がると、ノードN2の電荷がトランジスタQ13を
介してノードNlヘ一部放電され、ノードN2の′電圧
が充分に高い°電圧にまで上昇しなくなる。このため、
出力OUTがVCCまで上昇しなくなる。
すなわち、従来形のダイナミック回路とスタティック回
路とを混在使用した回路においては、電源電圧の変化に
よシ両者の回路の動作タイミングにずれが生じ、したが
って回路動作が正常に行なわれなくなるという不都合が
あった。
発明の目的 本発明の目的は前述の従来形における問題点に鑑み、ダ
イナミック回路とスタティック回路とを混在収容する半
導体集積回路装置において、ダイナミック回路のクロッ
ク信号を遅延させることによシダイナミック回路の動作
を遅らせるという構想に基づき、ダイナミック回路とス
タティック回路との動作タイミングの整合を図シもって
回路の正常動作が行なわれるようにすることである。
発明の構成 そしてこの目的は、本発明によれはダイナミック動作の
回路とスタティック動作の回路とが混在収容され、クロ
ック信号を遅延させる遅延回路を備えるとともに、該ダ
イナミック回路が該遅延回路によシ遅延されたクロック
信号に応じて信号を通過させる回路部分を有し、それに
よシ該ダイナミック動作の回路と該スタティック動作の
回路との動作タイミングを整合させるようにした半導体
集積回路装置を提供することによって達成される。
発明の実施例 以下、図面によシ本発明の実施例を説明する。
第6図は、本発明の1実施例に係わる半導体集積回路装
置に用いられている遅延回路を示す。同図の回路は、エ
ンハンスメント形トランソスタ−Q15゜Q17および
デプレッション形トランジスタQ16からなるインバー
タ回路と、デプレッション形トランジスタQ18および
エンハンスメント形トランジスタQ19からなるインバ
ータ回路、そしてこれらのインバータ回路間を接続する
ノードN3と基準電圧VSS間に挿入されたキャパシタ
C3とによって構成される。この回路は互いに逆相のク
ロック信号φlおよびφ2から遅延したクロック信号φ
3を出力するものである。その遅延量は、デプレッショ
ン形トランジスタQ16で定まっており、これはスタテ
ィック回路の動作遅延時間を左右する負荷用デプレッシ
ョン形トランジスタQllと相似の特性を有し、製造プ
ロセス条件変動や電源変動に対する特性変動傾向は両者
でほぼ同一となる。
第7図は、本発明の1実施例に係わる半導体集積回路装
置に用いられるダイナミック回路の1例としてのダイナ
ミックバッファ回路を示す。同図の回路はトランジスタ
Q1のソースとトランジスタQ2のドレインとの間にト
ランジスタQ15が接続されておシ、該トランジスタQ
15のダートに第6図の遅延回路で生成された遅延クロ
ック信号φ3が入力される。その他の部分は第1図のダ
イナミックバッファ回路と同じである。
次に、第8図、第9図を参照して、第6図および第7図
の回路を第3図のダイナミック回路1の代りに用いたダ
イナミック−スタティック混在回路の動作を説明する。
第8図は、第6図の遅延回路の各部の動作波形を示す。
第6図の遅延回路において、クロック・ぐルスφ1がV
CCからVSBに立ち下が91かつクロック・ぐルスφ
2がVSBからVccKi化すると、トランジスタQ1
5がカットオンしかつトランジスタQ17がオンとなる
。これにより、ノードN4の電圧は急速にVSSに低下
するがノードN3の電圧はデプレッション形トランジス
タQ16の特性およびギヤ/4’シタC3によって定め
られる時定数に比、じてゆるやかに低下する。そして、
ノードN3の電圧がトランジスタQ19のしきい値電圧
以下に到達すると該トランジスタQ19がカットオフし
クロ、クイh号φ3がVSBからVCCに立ち上がる。
これによシ、該クロックA’ルスφ3はクロック信号φ
lの立ち下が9時点から所定時間遅延して出力される。
このようにして遅延されたクロック信号φ3が第7図の
ダイナミック回路のトランジスタQ15に入力されるこ
とに↓り、第7図の回路においてはリセット信号Rが立
ち下が9かつ入力信号INが立ち上がった後所定時間遅
延して出力信号0UTIが出力される。したがって、第
3図の回路においてダイナミック回路lの動作が早過ぎ
ることがなくなシ、ノードN2の電圧が充分高レベルに
まで上昇することができるから出力信号OUTは完全に
電源電圧VCCに上昇する。
次に、第9図を参照して第7図の回路の動作を詳細に説
明する。リセット信号Rが所定のリセット期間の後Vc
c以上の電圧からVSSに立ち下がジ、かつ入力信号I
NがVSBからVccに立ち上がったものとする。これ
によシ、トランジスタQlがオンとなりノードNIOの
電圧がVSBからトランジスタQlのしきい値電圧分だ
けVCCより低い電圧に上昇する。この時、ノードN1
3の電圧はリセット期間中にトランジスタQ5がオンと
なることによりて電源電圧VCCにプリチャージされて
いるが、入力信号INがVBIIからVCCに立ち上が
ることによってトランジスタQ7のゲート容量によシさ
らに高電圧に引き上けられる。また、ノード。
N14の電圧も該トランジスタQ7のダートナなわちノ
ードN13の電圧が馬を圧に引き上げられるに応じてv
ssからVccKi化する。そして、遅延クロック信号
φ3がVaSからトランジスタQ15のしきい値電圧以
上に上昇すると、トランジスタQ15はオンとなりノー
ドNilの電圧はVB2から高レベルに上昇する。した
がって、トランジスタQ4がオンとなシノードN12の
電圧がVCCからVSSに低下し、ノードN13の電圧
はトランジスタQ6がオンとなることによってVSSに
立ち下がシトランジスタQIOがカットオンし、出力O
UT lがvssからVCCに上昇する。このように、
第7図の回路においては、遅延クロックパルスφ3の立
ち上がりに応じて遅延された出力信号OUT 1が出力
される。
発明の効果 このように、本発明によれは、ダイナミック回路の動作
タイミングを遅延クロックにょ多制御するようにしたか
ら電源電圧の上昇等にょシダイナミック回路の動作速度
が早くなった場合にも該遅延クロック信号の遅延量を調
節することによりダイナミック回路とスタティック回路
等との動作タイミングの整合を図ることが可能になシ、
ダイナミック回路とスタティック回路を混在収容する集
積回路の誤動作を防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来形のダイナミック回路の1例を示す電気回
路図、第2図は従来形のダイナミック回路の動作を示す
波形図、第3図は従来形のダイナミック回路とスタティ
ック回路とを混在使用する回路の1例を示すブロック回
路図、第4図および第5図は第3図の回路の動作を示す
波形図、第6図は本発明の1実施例に係わる半導体集積
回路装置に用いられる遅延回路を示す電気回路図、第7
図は本発明の1実施例に係わる半導体集積回路装置に用
いられるダイナミック回路の1例を示す電気回路図、そ
して第8図および第9図はそれぞれ第6図および第7図
の回路の動作を説明するだめの波形図である。 Ql、Q2.・・・、Q10.、Ql2.Ql3;Ql
4゜Ql5.Ql7.Ql9・・・エンハンスメント形
トランジスタ、Qll、Ql6.Ql8・・・デプレッ
ション形トランジスタ、Ct 、C2,C3・・・千ヤ
・ぞシタ、l・・・ダイナミック回路、2・・・スタテ
ィック回路。 特許出願人 富士通株式会社 物許出願代理人 弁理士青水 朗 弁理士西舘和之 弁理士 内 1)幸 男 弁理士 山 口 昭 之 第1図 第3図 第2図 第8図 第9図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ダイナミック動作の回路とスタティック動作の回路とが
    混在収容され、クロック信号を遅延させる遅延回路を備
    えるとともに、該ダイナミック動作の回路が該遅延回路
    によシ遅延されたクロック信号に応じて信号を通過させ
    る回路部分を有し、それによシ該ダイナミック動作の回
    路と該スタティック動作の回路との動作タイミングを整
    合させるようにした半導体集積回路装置。
JP58223105A 1983-11-29 1983-11-29 半導体集積回路装置 Expired - Lifetime JP2518810B2 (ja)

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KR1019840002421A KR850004882A (ko) 1983-11-29 1984-11-27 정합된 타이밍의 다이나믹 회로와 스태틱회로를 갖는 반도체장치
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US06/675,628 US4672372A (en) 1983-11-29 1984-11-28 Semiconductor device having matched-timing dynamic circuit and static circuit
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