DD143991A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR AN INPUT INVERTER IN INTEGRATED MIS TECHNOLOGY - Google Patents

CIRCUIT ARRANGEMENT FOR AN INPUT INVERTER IN INTEGRATED MIS TECHNOLOGY Download PDF

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DD143991A1
DD143991A1 DD21312779A DD21312779A DD143991A1 DD 143991 A1 DD143991 A1 DD 143991A1 DD 21312779 A DD21312779 A DD 21312779A DD 21312779 A DD21312779 A DD 21312779A DD 143991 A1 DD143991 A1 DD 143991A1
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Franz Roessler
Wolfgang Hecker
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Franz Roessler
Wolfgang Hecker
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für einen TTL-kompatiblen Eingangsinverter in integrierter MiS-Techniki Sie dient der Ankopplung digitaler integrierter Schaltungsanordnungen an außerhalb dieser befindliche TTL-Schaltungen. Ziel der Erfindung ist es, die Eigenschaften eines MIS-Eingangsinverters bei TTL-kompatiblen Einsatz zu verbessern. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen guten Störabstand, eine geringe Stromaufnahme und einen hohen Eingangswiderstand zu schaffen. Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schaltschwelle des Inverters durch einen zwischen einem Schalttransistor und Bezugspotential angeordneten Vorspannungstransistors angehoben ist. Die Schaltungsanordnung besteht aus einer am Eingang liegenden ! nverterstufe mit einem Last- und einem Schalttransistor, aus einer Stromeinspeisungsstufe mit in Reihe geschaltetem Last- und Schalttransistor und aus einem am Bezugspotential anliegenden Vorspannungstransistor. Die Stromeinspeisung erfolgt über die Stromeinspeisungsstufe. Die Betriebsspannung kann einfach als auch zweifach vorhanden sein, wobei die eine Betriebsspannung getaktet sein kann. Die Scliaitungsanordnung ist bei integrierten MlS-Schaltkreisen, die TTL-kompatibel sein sollen, anwendbar. — Fig.1 —The invention relates to a circuit arrangement for a TTL-compatible input inverter in integrated MiS technology It serves to couple digital integrated circuits outside of this TTL circuits. The aim of the invention is to improve the properties of a Improve MIS input inverter for TTL-compatible use. The object of the invention is in it, a good signal to noise ratio, a low power consumption and a high input resistance create. According to the invention the object is achieved in that the switching threshold of the inverter by a biasing transistor disposed between a switching transistor and reference potential is raised. The circuit consists of one input! nverterstufe with a Load and a switching transistor, from a power feed stage with series-connected load and Switching transistor and from a voltage applied to the reference potential bias transistor. The Power is supplied via the power feed stage. The operating voltage can be simple as well be present twice, wherein the one operating voltage can be clocked. The cleaning arrangement is applicable to integrated MLS circuits that are to be TTL compatible. - Fig.1 -

Description

git el der Erfindungwith the invention

Schaltungsanordnung dtür einen Eingangsinverter in integrierter MIS-TechnikCircuit arrangement for an input inverter in integrated MIS technology

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

! I ItTr-IIIILJiLTmIi t miirr M "γΤτΛι Tr rum mn «ι iT - Tiiiiinrr ι ι r ir" ' >Tn  ! I ItTr-IIIILJiLTmIi t miirr M "γΤτΛι Tr rum mn iT - Tiiiiinrr ι ι r ir" '> Tn

Pie Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung eines Eingangainverters mit Peldeffekttransistoren (J1ET) in integrierter MIS-Technik· ·Pie invention relates to a circuit arrangement of an input inverter with Peldeffekttransistoren (J 1 ET) in integrated MIS technology · ·

Inverter führen die Punktion der Umsetzung einer logischen 1 in eine logische 0 und umgekehrt aus und stellen wesentliche Punktionseinheiten digitaler integrierter Schaltungeanordnungen dar* Als spezifische Variante können MIS-Eingangsinverter als TTL-kompatible Eingangsstufen eingesetzt sein« Si© dienen zur Ankopplung digitaler integrierter Schaltungsanordnungen an die außerhalb des integrierten Schaltkreises befindliche digitale Schaltungsanordnung anderer Logik, beispielsweise an STI^Schaltungsanordnungen# Inverters perform the punctuation of converting a logical 1 to a logical 0 and vice versa and represent essential puncturing units of digital integrated circuit arrangements. As a specific variant, MIS input inverters can be used as TTL-compatible input stages Digital circuitry of other logic located outside the integrated circuit, for example, STI ^ Circuitry #

Es ist eins Invertergrundschaltung bekannt? (DeHsnkels die Anwendung von MOSTs in integrierten digitalen Schaltungen! radio, Pernsehens elektronikj 18, 1969., Heft 3It is known one inverter basic circuit ? (D e s Hsnkel the application of MOSTs in integrated digital circuits! Radio, Pernsehen s elektronikj 18, 1969., Heft 3

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Seite 74 - ?6)j die mit Verarmuags-PETs als Schalttransistor und Lastelement aufgebaut ist» Er beeteht aus der Reihenschaltung der Drain-Source-Streeke zweier'PETs die zwischen Bezugspo.tentialf beispielsweise Masses und Betriebsspannung angeordnet sinde lter Eingang des Inverters liegt an dem Gate des Schalt-EET9 dessen Source auf Bezugspotential liegt«. Das Drain ist mit dem Source des Last-PET verbunden^ dessen Drain an der Betriebsspannung angeschlossen ist* Der Gate-Anschluß des Last-PET ist ebenfalls mit der Betriebsspannung verbunden, kann aber auch am Source anliegen, bo daß er eis Lasttransistor arbeitet. Der Auegang des Xnvertera geht von der Drain-Source-Verbindung der beiden PESs ab«Page 74 -? 6) j constructed with Verarmuags-PETs as a switching transistor and load element »he beeteht from the series connection of the drain-source bridge of two'PETs which are arranged between Bezugspo.tential f, for example, mass s and operating voltage e lter input of Inverter is at the gate of the switching EET 9 whose source is at reference potential «. The drain is connected to the source of the load PET whose drain is connected to the operating voltage. The gate terminal of the load PET is also connected to the operating voltage, but may also be applied to the source to operate on the load transistor. The exterior of the Xnvertera is based on the drain-source connection of the two PESs «

Bsr Nachteil dieser Schaltungsanordnung hinsichtlich eines Einsatzes als TTL-kompatihle-Eingangsstufe be«« steht darin, daß für die Schalt-PETs der integrierten BKS-Schaltung eine Schwellspannung zu wählen ist, die kleiner ale der TTL-Pegelhub sein muß* Das wirkt sich auf die Schaltgeschwindigkeit bei kleinen Betriebs« spannungen negativ aus«, Weiterhin sind die topologi·=» gehen Abmessungen beider PETs unterschiedlich,, da der Sehalt-PET in Länge und Breite wesentlich größer dimensioniert sein muß als der Last-PET».Der erzielbare Störabstand ist darüber hinaus wegen der Schwellspannung des Last-FES sehr geringeThe disadvantage of this circuit arrangement with regard to use as a TTL-compliant input stage is that a threshold voltage must be selected for the switching PETs of the integrated UCS circuit which must be less than the TTL level lift. * This has an effect the switching speed at low operating voltages is negative. Furthermore, the topology of both PETs is different, since the Sehalt-PET has to be dimensioned much larger in length and width than the load-PET. The achievable signal-to-noise ratio is In addition, because of the threshold voltage of the load FES very low

Ein© weitere Stfhaltungsanordnung (DE-AS 2 053 E 03 K/19/08) zeigt einen Inverter mit einem aue einem EET gebildeten Dateneingangstransistor und einer mit diesem in Serie, geschalteten Reihenschaltung eines IiSSt trans is tors und ©ines Synchronisationstraneistors., bestehend aus PETs mit isolierter Steuerelektrode* Das ßate des Lasttransistors liegt an einer Gleichspannung und das des Synchronisationstransistors an, einer im«A © more Stfhaltungsanordnung (DE-AS 2 053 E 03 K / 19/08) shows an inverter having an aue a EET data input transistor formed and connected with this in series circuit of a IiSSt trans is tors and © ines Synchronisationstraneistors., Consisting of PETs with isolated control electrode * The rate of the load transistor is connected to a DC voltage and that of the synchronization transistor, a

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pulefönaigen Synoiironisationsspannung« Die Nachteile dieser Schaltungsanordnung sind ähnlich denen der Invertergrundschaltung, d.h« die Schwellspannung des Dateneingangstransistors muß kleiner als der TTL» Pegelhub sein und es ist ein relativ hoher technologischer bzw* topologischer Aufwand notwendig*The disadvantage of this circuit arrangement is similar to that of the basic inverter circuit, that is, the threshold voltage of the data input transistor must be smaller than the TTL level and a relatively high technological or topological effort is required.

Es ist weiterhin eine Schaltungsanordnung eines Inverters bekannt (DE-OS 2 524 001? H 03 K/5/00), die ©ine PegelTifandlung zwischen den in !!!»Schaltkreisen üblichen Signalpegeln und in MOS-Technologie hergestellten Schaltkreißen vornimmt* Die Schaltungsanordnung zeigt eine aus einem Lasttransistor bestehende Eingangsstufe sowie dieser Eingangsstufe nachgeschalteten zwei Inverterstufen, die jeweils mit zwei Transistoren realisiert sind, wobei die erste Inverterstufe die zweite Inverterstufe ansteuert«, Die Eingangsstufe, bestehend aus einen PET, ist mit einer auf einen positiven Potential von +5VoIt liegenden ersten Versorgungsleitung verbunden, die euch für die TTL*»Schaltkreise geeignete Betriebsspannung liefert« Die nachfolgenden Inverterstufen Bind mit einer weiteren Versorgungsleitung verbunden, die ein für MOS-»Schaltungea üblicherweise verwendetes negatives Potential von beispielsweise -24 Volt oder -15 Volt führt«. Die zweite Inverterstufe dient zur Entkopplung und zur Darstellung einer Negation«, Die Schaltschwelle des Treibertransistors der ersten Inverterstufe ist so eingestellt, daß der Inverter mit TTL-Pegelhub schaltet. Am Ausgang der ersten Inverter-» stufe steht dann der volle MOS-Pegelhub zur Verfugung, der die zweite'Inverterstufe ansteuert« Dabei ist der Source-AnscliluB des Singangsstufea-FET mit. dein Ein-= gang und mit dem Gate des ersten FET der ersten Inverterstufe sowie der DrainansehluB mit der erstes Versorgungsleitung (-1-5 Volt) verbunden« Die Drain«» anschlüsse der ersten PETs beider InverterstufenIt is also a circuit arrangement of an inverter known (DE-OS 2,524,001? H 03 K / 5/00), the © © makes a level Tifandlung between the usual in !!! circuits and signal levels produced in MOS technology Schaltkreßen * Die Schaltungsanordnung shows an input stage consisting of a load transistor and two input stages downstream of this input stage, each realized with two transistors, the first inverter stage driving the second inverter stage. The input stage, consisting of a PET, is connected to a positive potential of + 5VoIt The following inverter stages Bind are connected to another supply line carrying a negative potential of typically -24 volts or -15 volts commonly used for MOS circuits. The second inverter stage is used for decoupling and for representing a negation. The switching threshold of the driver transistor of the first inverter stage is set so that the inverter switches with TTL leveling. At the output of the first inverter »stage then the full MOS level is available, which controls the second'Invertererstufe« Here is the Source AnscliluB the Singangsstufea-FET with. its input and the gate of the first FET of the first inverter stage and the drain terminal connected to the first supply line (-1-5 volts) "drain" connections of the first PETs of both inverter stages

liegen auf Bezugspotential'.(!Hasse), während die Sourceanschliisse am negativen Potential angeschlossen sind» Das Gate dee ersten PET der zweiten Inverterstufe ist mit der Drain«=Source«¥erbindung der ersten Inverterstufe verbunden® An der Drain«=Source«>»Verbindung der zweiten Inverterstufe ist der Ausgang angeschlossene Die zweiten PETs beider Inverterstufen arbeiten als Lasttransistoren«, Die Substratanschlüsse aller FETs sind mit der ersten Versorgungsleitung .f(+5 Volt) verbunden»lie on reference potential '(! Hasse), while the source connections are connected to the negative potential »The gate of the first PET of the second inverter stage is connected to the drain« = source «connection of the first inverter stage ® At the drain« = Source «> The output of the second inverter stage is connected. The second PETs of both inverter stages work as load transistors. The substrate connections of all FETs are connected to the first supply line. f (+5 volts) connected »

Die Nachteile dieser Schaltungsanordnung bestehen darins daß der Ausgang der Schaltungsanordnung den MOS-Pegelhub besogen auf die Hilfsspannung 0 ToIt9 jedoch nicht auf die]Substratspannung +5 YoIt liefert* Daraus resultierjfcj daß der Einsatz dieser Schaltung als Ein« gangsstufe von integrierten MlS^Schaltkreiseη nicht problemlos erfolgen kann© Weiterhin ergibt eich ein erhöhter technologischer Aufwand in der Integration dieser Anordnung, durch eine speziell für den Traibertransistor der ersten Inverterstufe einzustellende Schwellspannung mittels eines zusätzlichen Belichtungs« und Ätzvorgangese Die Abhängigkeit von der sich ein« stellenden Substratvorspannung wirkt sich negativ auf das Tolerenzverhalten der Schaltungsanordnung aus©The disadvantages of this circuit arrangement are s that the output of the circuit arrangement of the MOS-level swing but not besogen to the auxiliary voltage 0 toit 9 to] substrate voltage +5 YoIt supplies * This resultierjfcj that the use of this circuit as a "speed stage ^ integrated MIS Schaltkreiseη In addition, an increased technological effort in the integration of this arrangement can be achieved by a threshold voltage to be set especially for the transistor transistor of the first inverter stage by means of an additional exposure and etching process. The dependence on the resulting substrate bias has a negative effect on the Tolerance behavior of the circuit arrangement ©

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Eigenschaften eines MIS-Eingangsinverters für TTL-kompatiblen-Einsatz zu verbessern® *'The aim of the invention is to improve the properties of an MIS input inverter for TTL-compatible use.

ζ.ζ.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung für einen TTL-kompatiblen Eingangsinverter in integrierter MIS-Technik zu schaffen, der einen guten Störabstand eine geringe Stromaufnahme und einen hohen Eingangswiderstand aufweist. Zur Erhöhung der Stabilität iat der Umschaltpunkt zwischen die am Eingang anliegenden maximalen und minimalen Pegel zu legen«It is an object of the invention to provide a circuit arrangement for a TTL-compatible input inverter in integrated MIS technology, which has a good signal to noise ratio, a low power consumption and a high input resistance. To increase the stability, the switching point must be set between the maximum and minimum levels applied to the input «

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe durch eine Schaltungsanordnung für einen inverter in integrierter MIS-Technik, die einen Einsatz als TTL-kompatible Eingangs* stufe zuläßt, dadurch gelöstj daß die Schaltschwelle eines Inverters durch einen zwischen einem ersten Schalttransistor und einem Bezugspotential angeordneten transistor angehoben ist«According to the invention, the object is achieved by a circuit arrangement for an inverter in integrated MIS technology, which allows use as TTL-compatible input * stage, achievedj that the switching threshold of an inverter is raised by a transistor arranged between a first switching transistor and a reference potential «

Die erfinderische Lösung beruht auf einer Inverterstufe, bestehend aus einem ersten Schalttransistor und einem ersten Lasttransistor, die mit einer Stromein·» speißungsstufe, bestehend aus einem zweiten Sehalttransistor und einem zweiten Lasttransistors und einem Vorspannungstransistor verbunden ist, wobei die Stromeinspeisung über diese Stromeinspeisungsstufe erfolgt« Dabei liegt der Eingang der Schaltungsanordnung am Gate des ersten Schalttransistors8 dessen Drain mit dem Source des ersten Lasttransistors$ sowie mit dem Gate des zweiten Schalttransistors verbunden ist und den Auegang der Schaltungsanordnung bildet. Die Gate·» anschlüsse des ersten und des zweiten Lasttransistors liegen an einer der beiden Betriebsspannungen, während die Drainanschlüsse der beiden Lasttransistoren und der-Gateansehluß dss ?orepan.nungstransistors an der anderen Betriebsspannung liegen» Der SourceanschluB dee zweiten Lasttranoistors ist mit dem Drain des zweiten Schalttransistors verbunden» dessen Source-The inventive solution is based on an inverter stage, consisting of a first switching transistor and a first load transistor, which is connected to a current injection stage consisting of a second Sehalttransistor and a second load transistor s and a bias transistor, wherein the power supply via this Stromeinspeisungsstufe « In this case, the input of the circuit arrangement at the gate of the first switching transistor 8 whose drain is connected to the source of the first load transistor $ and to the gate of the second switching transistor and forms the outside of the circuit arrangement. The gate terminals of the first and second load transistors are connected to one of the two operating voltages, while the drain terminals of the two load transistors and the gate terminal of the drain transistor are at the other operating voltage. The source terminal of the second load transistor is connected to the drain of the second transistor Switching transistor connected »whose source

Enschluß an der Source«°Drsi&«=Yerbindung des Yprspan= nuagstransistors und ersten Schalttransistors angeschlossen, istf während das Source des Yorspannungs« transistors mit den Bszugspotential (+5 YoIt bzw* positive Betriebsspannung der TTIi) verbunden ist«Closure at the source "° Drsi &" = connection of the Yprspan = nuagstransistors and the first switching transistor connected, f is connected while the source of the Yorspannungs «transistor to the Bszugspotential (+5 YoIt bzw. * positive operating voltage TTIi) is«

Liegt am Eingang der Inverterstufe ein K«»P©gel Pegel) sn9 so ist der erste Sehalttransistor gesperrt« Die für den Yorspannungstransistor erforderliche G3 te» spannung ist über ale Stroaeinspeisungsstufe abgesichert, da der Gateanschluß des zweiten Schalttransistors mit dem Ausgang dar Inverterstufe verbunden ißt und ein L-Pegel aufweist*Is located at the input of the inverter stage a K "" P © gel level) sn 9 so is the first Sehalttransistor locked "The time required for the Yorspannungstransistor G 3 te" voltage is secure in ale Stroaeinspeisungsstufe, as is the gate terminal of the second switching transistor to the output inverter stage connected eats and has an L level *

Liegt am Eingang der Inverterstufe ein L»P©gel (TTL=· Pegei),^ so ist der erete Schalt transistor leitende Da gleichzeitig der zweite Schalttransistor gesperrt ist, erfolgt über die Inverterstufβ und die Drain-Souroe-Strecke des Yorspannungstransistors der Strom» fluBe M Ausgang liegt liull-Pegel« " Die Verbindung des Ausganges der Inverterstufe mit dem Gate des sweiten Schalttransistors, über dessen Sourceanschluß der Strom in die Drain~Source»Strecke des Yorspannungstransistora gelangt s bewirkt den für die Anhebung der Schaltschwell© erforderlichen SpannungsabfalleIf at the input of the inverter stage there is an L P gel (TTL = P egei), then the ground switching transistor is conducting. Since the second switching transistor is simultaneously blocked, the current is applied via the inverter stage and the drain-source path of the transistor. Flube M output is liull level "" the connection of the output of the inverter stage to the gate of sweiten switching transistor, via whose source terminal of the current in the drain ~ source "path of Yorspannungstransistora arrives s causes the space required for the raising of the switching threshold © voltage drops

Es ist aweckmäßigj alle PET1S vom gleichen Leit«= fähigkeitstyp herzuetellea? wobei die Schalttran» Bistoren in jedem Pail vom Anreicherungstyp und die Lasttransistoren und der Vorspannungstransistor bei einer bestimmten Schaltungsvariante vom Anreicherungstyp sinde · . * .It is aweckmäßigj all PET 1 S of the same conductivity type herzuetellea ? where the switching transients in each enrichment-type pail and the load transistors and the bias transistor in a given enhancement-type circuit variant are e . *.

Weiterhin ist zweckmäßig, die ßateanschlüsse der Last« transistoren, mit den Sourceanschlüasen der Lasttranßiatoren au verbinden^ wobei diese und der Yorspan=Furthermore, it is expedient to connect the terminal connections of the load transistors to the source terminals of the load transistors, these and the Yorspan

mingstransistor vom Veranaungetyp hergestellt sind«mingstransistor made of the veranaungetyp «

Es ist weiterhin zweckmäßig, das neben der Variante mit 2WGi unterschiedlichen Betriebsspannungen die Schaltungoanordnung mit einer Betriebsspannung betrieben wird» Dann sind die Gate« und Drainanschlüsse der Lasttransistoreη sowie der Gateanschluß des Vorspamaungstransistors auf diese Betriebsspannung 2u legen· It is furthermore expedient that, in addition to the variant with 2WGi different operating voltages, the circuit arrangement is operated with an operating voltage. Then, the gate and drain terminals of the load transistor and the gate terminal of the preamplification transistor are set to this operating voltage.

Zweckmäßig ist auch, die Gateanschlüsse der Lasttransistoren und des Vorspannungstransistors auf eine erste Betriebsspannung TL· und die Drainanschlüsse der Lasttransistorea auf eine zweite Betriebsspannung Up zu " legen*It is also expedient to apply the gate terminals of the load transistors and of the biasing transistor to a first operating voltage TL and the drain terminals of the load transistor to a second operating voltage Up.

Letztlich ist es zweckmäßigg deß die Betriebsspannung I)U getaktet ist, um die Leistungsaufnahme zu ver«» ringern« Die Vorteile dieser Schaltungsanordnung eines Eingangsinverters bestehen in einer erhöhten Stabilität der Schaltschwelle j sowie wegen der Steuerbarkeit der Stromeinspeisung in einer verringerten Stromaufnahme und in einem verbesserten Störabstand«Finally, it is expedient that the operating voltage I) U is clocked in order to reduce the power consumption. The advantages of this circuit arrangement of an input inverter are an increased stability of the switching threshold j and the controllability of the power supply in a reduced power consumption and in an improved SNR "

An einem Außführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden* Die zugehörige Zeichnung zeigtAn embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the attached drawing

1i die Schaltungssnordnung eines Eingangsinverters,1 i the circuit order of an input inverter,

2: die ümschsltkurve der Schaltungsanordmmg«,2: the transient curve of the circuit arrangement,

Der Bingangsinverter nach Pige 1 besteht aus einer Inverterstufθ 10 mit eiiaem ersten Lasttransistor 2 uad einem erstes Schalttransiator 3» einer Strom«The Bingangsinverter after Pig e 1 consists of an Inverterstufθ with eiiaem first load transistor 2 uad a first switching transistor 3 "a current"

einspeisungsstufe 11 mit einem zweiten Lasttransistor 4 und einem zweiten Sohalttransistor 5 sowie einem Vorspannungstransistor 6, einem Eingang 1 und einem Ausgang 7«Infeedungsstufe 11 with a second load transistor 4 and a second Sohalttransistor 5 and a bias transistor 6, an input 1 and an output 7 «

Der Eingang 1 der Schaltungsanordnung liegt am Gate«= anschluß des ersten Schalttransistors.3» dessen Drain mit dem Source dea ersten Lasttransistors 2, mit dem Gate des zweiten Sehalt transistors 5 und mit dem Aus·« gang 7 der Schaltungsanordnung verbunden ist«, Die Sotirceanschlüsse des ersten Schalttransistors 3 und des zweiten Sehalttransietors 5 liegen gemeinsam am Drainanschluß des Yorspannungstransistors 6, dessen Sourceanschluß an einem Bezugspotential 9j beispielsweise Masse, angeschlossen ist. Das Drain des zweiten Schalttransistors 5 ist ^i* dem Source des zweiten Lasttransistors 4 verbunden« Die Drainanschlüsse des ersten Las ^transistors 2 und des zweiten Lssttran«* Eistors 4 sowie der Gateanschluß des Yorspannungs«- transistors 6 sind an einer Betriebsspannung Ug9 die Gateanschlüsse der Lasttransistoren 2, 4 an einer weiteren Betriebsspannung IL· angeschlossen«The input 1 of the circuit arrangement is connected to the gate of the first switching transistor 3 whose drain is connected to the source of the first load transistor 2, to the gate of the second Sehalt transistor 5 and to the output 7 of the circuit arrangement Sotirceanschlüsse of the first switching transistor 3 and the second Sehalttransietors 5 are common to the drain of the Yorspannungstransistors 6, whose source terminal is connected to a reference potential 9j, for example ground. The drain of the second switching transistor 5 is connected to the source of the second load transistor 4. The drain terminals of the first transistor 2 and of the second transistor 4 and the gate of the transistor 6 are connected to an operating voltage Ug 9 Gate terminals of the load transistors 2, 4 connected to a further operating voltage IL · «

Die Stromeinspeisung erfolgt über die in Heihe geschalteten Transistoren 4 und 5 der Stromeinspei« sungsstufe 11«, Die Steuerung des zweiten Schalttransistors 5 erfolgt über seinen Gatenneohluße Dar erste Schalttransistor 3 ist gesperrtg wenn am Ein=· gang 1 H-Fegel'-(STL-Pegel) anliegt und somit am.Ausgang 7 L»Pegel0 Dieser L»Pegel bewirkt ein öffnen des z?<?eiten Schalt transistors 5 und ermöglicht eine Stromeinspeisung über die Drsin«Source~Strecke des Vorspannungstransistors 6β Dadurch entsteht über den Vorspannungtransistors 6 ein Spannungsabfall,' der ein. Anheben der Schalt schwelle &©s Eingangsin·»· vertsrs bewirkt«The current is supplied through the connected in Heihe transistors 4 and 5 of Stromeinspei "sungsstufe 11", the control of the second switching transistor 5 via its Gatenneohluß e Dar first switching transistor 3 is gesperrtg if at A = · gear 1 H-Fegel '- (STL Level) and thus am.Ausgang 7 L »Level 0 This L» level causes an open z z <eiten the switching transistor 5 and allows a power supply via the Drsin «source ~ distance of the biasing transistor 6 β This occurs via the biasing transistor 6 a voltage drop, the one. Raising the switching threshold & © s input in · »vertsrs causes«

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Wechselt am Eingang 1 das Potential von TTL~Pegel nach. TTL-L-Pegel, so \vird der erste Schalttransistor 3 leitend und die Stromeinspeisung unterbrochen© Dar Spannungsabfall über dem Vorspannungstransistor 6 wird dadurch auch im Umschaltmoment konstant gehalten indem die Lasttransistoren 2, 4 und die Schälttransistoren 3» 5 eine geeignete Bimensionlerung auf« wsisen» ·Changes at input 1 the potential of TTL level. TTL-L level, so the first switching transistor 3 is turned on and the power supply is interrupted © Dar voltage drop across the bias transistor 6 is thereby kept constant even at the switching moment by the load transistors 2, 4 and the switching transistors 3 »5 a suitable Bimensionlerung on« wsisen »·

Die Verbindung des Gateanschlusses des Vorspannungstransistors 6 mit der Betriebsspannung Up hat. eine regelnde Wirkung auf die Verschiebung der Schaltschwelle durch die dadurch ersielte Schwellspannungsdrift» Die Stromaufnahme ist im Verhältnis zu anderen !lösungen gleichen dynamischen Verhaltens wesentlich geringer«The connection of the gate terminal of the biasing transistor 6 with the operating voltage Up has. a regulating effect on the shifting of the switching threshold due to the resulting threshold voltage drift »The current consumption is considerably lower in relation to other solutions of the same dynamic behavior«

Die Verschiebung der Schaltschwelle durch Addition der erzeugten Vorspannung in die Mitte von kritischem H- und !»»Pegel der TTL-Ansteuerung ermöglicht eine ßteile Birnensionierung der Umschaltkurve des Eingangsinverters und damit ergibt sich eine Verbesserung der Stabilitätsverhältnisse der Anordnung,The shift of the switching threshold by addition of the generated bias voltage to the center of critical H and I level of the TTL drive enables a partial pear formation of the switching curve of the input inverter and thus results in an improvement of the stability conditions of the arrangement.

Claims (1)

10- -£IJ \l& 10 - £ IJ \ l & 1β Schaltungsanordnung für einen TTL-kompatiblen Singangsinverter in integrierter MIS-Technik mit Feldeffekttransistoren (FSTs)5 bestehend aus einer Inverterstufe, einem Vorspannungstransistor und einer Stromeinspeisungstufe, gekennzeichnet dadurch, daß die Stromein« speisung über die Stroaeinspeisungsstufe (11) erfolgt, deren Lasttransistor zweiter Lasttransistor (4) der Schaltungsanordnung und deren Schalttransistor, zweiter Schalttransistor (5) der Schaltungsanordnung in Reihe geschaltet sind, daß der Eingang (1) am Gate« arjischluB eines ersten Schalttransistors (3) liegt, dessen Drain mit dem Source eines ersten Lasttransistors (2), weiterhin mit dem Gate das zweiten Schalttransistors (5) und mit dem Aus« gang (7) der Schaltungsanordnung verbunden ists daß die Sourceanschlüsse des ersten Schalttransistors (3) und des zweiten Sehaltträn« Bistors (5) gemeinsam am Drain des Torspan«» aungstransistors (6) anliegen, dessen Source am Bszugspotential (9) uud dessen Gate an einer zweiten Betriebsspannung (U0) angeschlossen ist, daß" an der sweiten'Betriebsspannung (U2) außerdem die -Brainaaschlüsse des ersten Lasttransistors (2) und des zweiten Lasttransistors (4) liegen und daß an einer ersten Betriebsspannung (U^) di© Gateanschlüsse der beiden Last transis tore η (2, 4) arig© schloss en sind»1β Circuit arrangement for a TTL-compatible integrated-circuit MIS transistor with field-effect transistors (FSTs) 5 consisting of an inverter stage, a bias transistor and a current injection stage, characterized in that the current is supplied via the current feed stage (11), whose load transistor is the second load transistor (4) the circuit arrangement and its switching transistor, the second switching transistor (5) of the circuit arrangement are connected in series, that the input (1) at the gate «ArjischluB a first switching transistor (3), whose drain is connected to the source of a first load transistor (2) , further connected to the gate the second switching transistor (5) and to the output (7) of the circuit s that the sources of the first switching transistor (3) and the second Sehaltträn «Bistors (5) together at the drain of Torspan« » Aungstransistors (6) abut, whose source at Bszugspotential (9) and the gate a n a second operating voltage (U 0 ) is connected, that "at the sweiten'Betriebsspannung (U2) also -Brainaaschlüsse the first load transistor (2) and the second load transistor (4) and that at a first operating voltage (U ^) di © Gate connections of the two load transis gates η (2, 4) arig © locks are closed » Z9 Schaltungsanordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß alle 'Transistoren (I1ETs) vom gleichen Leitfähigkeitstyl hergestellt sind, wobei die Schalttransistorsn (3S 5) i** jMem Fall vom Anreicherungatyp und die Lasttransistoren (2, 4) und der Yorspannungstransistor (6) bei einer bestimmten Schaltungsvariante vom Anreicherungs*= typ sind«, · Z 9 circuit arrangement according to item 1, characterized in that all 'transistors (I 1 ETs) are made of the same conductivity, wherein the switching transistors (3 S 5) in the case of the enrichment type and the load transistors (2, 4) and the Yorspannungstransistor (6) are at a certain circuit variant of the enrichment * = type «, · 3e Schaltungsanordnung nach Punkt 1 und 2» gekennzeichnet dadurch, daß die Schaltungsanordnung mit nur einer Betriebsspannung (8) betrieben wird5 wobei die Gate- und die Drainanschlüsse der Lasttransistoren (2? 4) sowie der Qatean« Schluß des Vorspanmmgstransistors (6) auf diesa Betriebsspannung (8) gelegt sind«,3e circuit arrangement according to item 1 and 2 »characterized in that the circuit arrangement with only one operating voltage (8) is operated5 with the gate and the drain terminals of the load transistors (2 ? 4) and the Qatean« conclusion of Vorspanmmgstransistors (6) on this operating voltage (8) are laid «, 4-e Schaltungsanordnung nach Punkt 1 und 2t gekennzeichnet dadurch5 daß die Gateaaschlüsse der L-asttranoistoron (2, 4·) nit den eigenen Sourceanschlüssen verbunden sind«4-e t circuitry according to item 1 and 2, characterized in 5 that the Gateaaschlüsse the L-asttranoistoron (2, 4 X) nit are connected to their own source terminals " Schaltungsanordnung nach Punkt 2 und 4, seichnet dadurch, daß die Lasttraneistoren (29 4) und der ¥orspannungstransistor (6) vom Verarmungstyp sind«Circuit arrangement according to items 2 and 4, characterized in that the load transistors (2 9 4) and the voltage transistor (6) are of the depletion type « Schaltungsanordiaung nach Punkt 1 und 2, ge«* kennzeichnet dadurchj daß die Gateanschlüsse der Laettrarisistoren (2,. 4) und des Vorspan— nungstraneistors (6) an eiae Betriebsspannung (IL·) und die Drainanschlüseie aar Last transistoren (2, 4) an die zweite Betriebsspannung (^ sind· .Circuit arrangement according to items 1 and 2, characterized in that the gate terminals of the Laittrarisistoren (2 ,. 4) and the Vorspannungstraneistors (6) to eiae operating voltage (IL ·) and the Drainanschlüseie aar load transistors (2, 4) the second operating voltage (^ are ·. Schaltungsanordnung nach Punkt 1, 3» 4 und 6 gekennzeichnet dadurch, daß die erst© Betriebsspannung (U^) getaktet ist«, Circuit arrangement according to point 1, 3 »4 and 6 characterized in that the first © operating voltage (U ^) is clocked«, 1 Seite Zeichnungen1 page drawings
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4553051A (en) * 1983-07-18 1985-11-12 Texas Instruments Incorporated PMOS Input buffer compatible with logic inputs from an NMOS microprocessor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4553051A (en) * 1983-07-18 1985-11-12 Texas Instruments Incorporated PMOS Input buffer compatible with logic inputs from an NMOS microprocessor

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