DD208725A1 - LOGIC COMMUNICATION SWITCHING AND AND TYPE - Google Patents
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Abstract
Die logische Verknuepfungsschaltung vom UND-Typ dient zur Verarbeitung logischer Signale speziell in integrierten Schaltungen, wenn an die Signallaufdauer fuer einen Eingang nicht erhoehte Ansprueche gestellt werden. Die Aufgabe besteht darin, den Platzbedarf und den mittleren Stromverbrauch durch Verwendung von Transfertransistoren zu senken. Erfindungsgemaess werden die Eingaenge ueber Transfertransistoren vom Enhancement- sowie vom Depletion-Typ mit dem Ausgang verbunden, wobei das Gate des Depletion-Transistors mit dem Ausgang verbunden ist. Das Gate des Enhancement-Transistors ist mit dem anderen Eingang verbunden.The AND logic type logic circuit is used to process logic signals, especially in integrated circuits, when the signal propagation time for an input is not increased. The task is to reduce the space requirement and the average power consumption by using transfer transistors. According to the invention, the inputs are connected to the output via transfer enhancement and depletion type transistors, the gate of the depletion transistor being connected to the output. The gate of the enhancement transistor is connected to the other input.
Description
U / Ö JU / Ö J
Logische Verknüpfungsschaltung vom TJJTD-T yp Anwendungsgebiet der ErfindungLogical combination circuit of the TJJTD-T yp field of application of the invention
Die Erfindung betrifft eine in MOS-Technik ausgeführte Schaltung zur logischen Verknüpfung von zwei "binären Schaltvariablen» Die Schaltung wird'in elektronischen Informationsverarbeitungseinrichtungenj insbesondere in hochintegrierten elektronischen MOS-Schaltkreisen benutzt.The invention relates to a circuit implemented in MOS technology for the logical combination of two "binary switching variables". The circuit is used in electronic information processing devices, in particular in highly integrated electronic MOS circuits.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Eine bekannte logische Verknüpfungsschaltung vom UKD-Typ in MOS-Technik besteht aus zwei hintereinandergeschalteten Negatoren, wobei der erste Negator zwei in Reihe geschaltete Enhancement-Schalttransistoren enthält. Die Gate der Schalttransistoren sind dabei mit den Singangssignalen belegt.A known logic circuit of the UKD type in MOS technology consists of two series-connected negators, wherein the first inverter includes two series-connected enhancement switching transistors. The gate of the switching transistors are assigned to the Singangssignalen.
Insgesamt enthält die Schaltung fünf Transistoren« Der mittlere Stromverbrauch beträgt I = I , wobei I der Sättigungsstrom eines der beiden Depletion-Lasttransistoren ist*In total, the circuit contains five transistors. The average power consumption is I = I, where I is the saturation current of one of the two depletion load transistors.
Weiterhin ist bekannt, zur Vermeidung dei? Reihenschaltung der Snhancement-Schalttransistoren im ersten Negator, ein NOR-Glied mit negierten Eingängen zu verwenden.Furthermore, it is known to avoid dei? Series connection of the Snhancement switching transistors in the first inverter to use a NOR gate with negated inputs.
25. JUK. 1982*01851025th JUK. 1982 * 018 510
Diese Schaltung enthält sieben Transistoren und der mittlere Stromverbrauch beträgt'bei gleicher statistischer Häufigkeit der Eingangsvariablen I = 1,25 I «This circuit contains seven transistors and the average power consumption is 'at the same statistical frequency of the input variables I = 1.25 I'
Eine weitere.Möglichkeit besteht darin, zwei in Reihe geschaltete Snhancement-Schalttransistoren mit der Betriebsspannung U„„ und über einen Depletion-Transistor mit Masse zu verbinden»Another option is to connect two serially connected snubber switching transistors to the operating voltage U "" and to a ground via a depletion transistor "
Hierbei ist nachteilig, daß die Ausgangsspannung die um die Schwellspannung verminderte Betriebsspannung ist und daß die nachfolgenden Stufen über den Depletion-Transistor verzögert entladen werden, was einer schlechten high-low-Elanke entspricht» Bei den bekannten Schaltungen ist die Signallaufdauer von einem Eingang zum Ausgang gleich und wird durch die Lastkapazitäten am Ausgang und an den übrigen Gate-Source-Knot e'η der jeweiligen Depletion-Transistor en beeinflußt»A disadvantage here is that the output voltage is the operating voltage reduced by the threshold voltage and that the subsequent stages are delayed discharged via the depletion transistor, which corresponds to a poor high-low envelope. In the known circuits, the signal propagation time is from one input to the output is the same and is influenced by the load capacitances at the output and at the other gate-source node e'η of the respective depletion transistors. "
Es gibt Anwendungsfälle, ζ*Β» in taktgesteuerten Schaltungen, bei denen gleiche Signallaufzeit von beiden Eingängen zum Ausgang nicht gefordert wird.There are applications, ζ * Β »in clock-controlled circuits, where the same signal propagation time from both inputs to the output is not required.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine logische Verknüpfungsschaltung vom UTJD-TyP für zwei Variable zu schaffen, die bei geringer Signallaufdauer mindestens von einem der beiden Eingänge (11) zum Ausgang mit weniger Elementen gleichzeitig eine geringere mittlere Stromaufnahme besitzt,The object of the invention is to provide a logical combination circuit of the UTJD-TYP for two variables, which at the same time has a lower average current consumption at least from one of the two inputs (11) to the output with fewer elements at low signal propagation time.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, mittels Transfertransistoren eine logische Verknüpfungsschaltung vom UiTD-Typ zu schaffen, die mit weniger Elementen eine geringere mittlere Stromaufnahme besitzt»The object of the invention is to provide by means of transfer transistors a logical combination circuit of the UiTD type, which has a lower mean power consumption with fewer elements »
Merkmale der ErfindungFeatures of the invention
Die logische Verknüpfungsschaltu ng vom HND-Typ besitzt zwei Eingänge und ist einstufig.The HND-type logic operation has two inputs and is single-stage.
Erfindungsgemäß ist der erste Eingang E1 über einen ersten Transfertransistor vom Enhancement-Typ und der zweite Eingang E2 über einen aweiten Transfertransistor vom Depletion-Typ mit dem Ausgang verbunden. Dabei ist das Gate des ersten Transfertransistors an den zweiten Eingang Ξ2 und das Gate des zweiten Transfertransistors an dem Ausgang A angeschlossen»In accordance with the invention, the first input E1 is connected to the output via a first transfer transistor of the enhancement type and the second input E2 is connected to the output via an aplete transfer transistor of the depletion type. In this case, the gate of the first transfer transistor is connected to the second input Ξ2 and the gate of the second transfer transistor to the output A »
Beträgt das Potential an Ξ2 ent sprechend-der—logischen Größe "ü" etwa O ToIt5 ist der Transistor 1 gesperrt 9 d.h. das Signal an Si hat keinerlei Einfluß« Am Ausgang A stellt sich ein Potential ein, das gleich dem' Potential an S2 ist, also etwa O Volt.If the potential at Ξ2 corresponding to the logical quantity "ü" is approximately 0 ToIt 5 , the transistor 1 is blocked 9 ie the signal at Si has no influence «A potential is established at the output A which is equal to the potential at S2 is about 0 volts.
Falls am Ausgang A eine Kapazität gegenüber dem Bezugspotential vorhanden ist und diese aufgeladen war, stellt sich das Potential von O YoIt am Ausgang A erst allmählich ein, indem sich die Kapazität über den zweiten Transfertransistor entlad.If there is a capacitance with respect to the reference potential at the output A and this was charged, the potential of O YoIt at the output A only gradually sets in, as the capacitor discharges via the second transfer transistor.
Nimmt das Potential an Ξ2 einen Betrag an, der der logischen Größe "1n zugeordnet ist, so ist der erste Transfertransistor stromdurchlässig. Sein Leitwert ist dabei wesentlich größer als der des zweiten Transfertransistors« Dadurch nimmt das Potential am Ausgang A etwa den gleichen Wert an wie am Eingang S1.If the potential at Ξ2 assumes an amount which is assigned to the logical quantity "1 n , the first transfer transistor is current-permeable and its conductance is substantially greater than that of the second transfer transistor." As a result, the potential at the output A assumes approximately the same value as at the entrance S1.
Allerdings sperrt der erste Transfertransistor wieder, sobald das Potential am Ausgang A größer wird als am Eingang Ξ2, vermindert um die Schwellspannung des Enhancement-Transistors. Dann sorgt der zweite Transfertransistor für die restliche Erhöhung des Ausgangspotentials auf den vollen Wert des Singangspotentiales am Eingang 32.However, the first transfer transistor blocks again as soon as the potential at the output A is greater than at the input Ξ2, reduced by the threshold voltage of the enhancement transistor. Then the second transfer transistor provides for the remaining increase of the output potential to the full value of the Singangspotentiales at the input 32nd
Die Signallaufzeit vom Eingang J&i zum Ausgang A "beträgtThe signal transit time from input J & i to output A "is
\= °fl Έ ^; U2' ϋΤ· Schalt)' \ = ° fl Έ ^; U 2 ' ϋ Τ · switching)'
Dabei ist G die Lastkapazität am Ausgang A und /3 die Steilheit des ersten Transfertransistors« Der Faktor E1 wird von den Spannungswerten an den Eingängen Ξ1; Ξ2 (IL; U2) j von der Enhancement-Schwellspannung (Um) undWhere G is the load capacitance at the output A and / 3 is the transconductance of the first transfer transistor. The factor E 1 is determined by the voltage values at the inputs Ξ1; Ξ2 (IL; U 2 ) j from the enhancement threshold voltage (Um) and
von der definierten Schalt schwelle (U-, -, tj.)} die diefrom the defined threshold (U-, -, tj.) } the
tocnaJ-u * tocnaJ-u *
logischen Zustände 0 und 1 voneinander trennt, bestimmt* Dieser Faktor ist für verschiedene Betriebsfälle unterschiedlich Oseparates logical states 0 and 1, determined * This factor is different for different operating cases
Wesentlich ist, daß diese Signallaufzeit nicht in mathematischem Zusammenhang mit der statischen Stromaufnahme steht. Polglich erreicht man durch die Wahl eines geeigneten fb -Wertes des ersten Transferier an--/ sistors- die gewünschte niedrige Signallaufzeit vom Eingang E1 nach A.It is essential that this signal delay is not mathematically related to the static current consumption. By choosing a suitable fb value of the first transfer to - / sistor-, one reaches the desired low signal propagation time from input E1 to A.
Demgegenüber ist: die Signallaufzeit vom Eingang S2 nach dem Ausgang; A bedeutend länger,In contrast is the signal propagation time from the input S2 according to the output; A significantly longer,
Die erfindungsgemäße ÜITD-Schaltung verbraucht nur in einem Betriebsfall Strom-, nämlich, wenn der Eingang El auf "low" und der Eingang 32 auf "high" liegen» Da dieser Betriebsfall einer von vier möglichen ist, beträgt bei gleicher statistischer Häufigkeit der mittlere Stromverbrauch I ^ O525 I * ' The ÜITD circuit according to the invention consumes power only in one operating case, namely, when the input El to "low" and the input 32 to "high" are »Since this case is one of four possible, is at the same statistical frequency, the average power consumption I ^ O 5 25 I * '
Ausführung sb e i sp i e 1Execution sb e i sp i e 1
Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel und anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt Fig« 1 die erfindungsgeinäße Verknüpfungsschaltung.The invention is explained in more detail in an embodiment and with reference to a drawing. FIG. 1 shows the logic circuit according to the invention.
Die erfindungsgeinäße logische Yerknüpfungsschaltung vom IMD-Typ besteht aus einem ersten und einem zweiten Transfertransistor 1; 2. Der Eingang Ξ1 ist über den ersten Transfertransistor 1 und der Eingang B2 über den zweiten Transfertransistor 2 mit dem Ausgang A verbunden, dem eine die folgende Schaltung simulierende Kapazität G nachgeschaltet ist. Das Gate des Transfertransistors 1 ist mit dem Eingang Έ2 und das Gate des Transfertransistors 2 ist mit dem Ausgang A verbunden»The IMD type logic combination circuit according to the invention consists of a first and a second transfer transistor 1; 2. The input Ξ1 is connected via the first transfer transistor 1 and the input B2 via the second transfer transistor 2 to the output A, which is followed by a capacitor G simulating the following circuit. The gate of the transfer transistor 1 is connected to the input Έ2 and the gate of the transfer transistor 2 is connected to the output A »
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD24107882A DD208725A1 (en) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | LOGIC COMMUNICATION SWITCHING AND AND TYPE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD24107882A DD208725A1 (en) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | LOGIC COMMUNICATION SWITCHING AND AND TYPE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DD208725A1 true DD208725A1 (en) | 1984-04-04 |
Family
ID=5539542
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DD24107882A DD208725A1 (en) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | LOGIC COMMUNICATION SWITCHING AND AND TYPE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DD (1) | DD208725A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2573795A (en) * | 2018-05-17 | 2019-11-20 | Pragmatic Printing Ltd | AND gates and clock dividers |
GB2611882A (en) * | 2018-05-17 | 2023-04-19 | Pragmatic Printing Ltd | AND gates and clock dividers |
-
1982
- 1982-06-25 DD DD24107882A patent/DD208725A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
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GB2573795A (en) * | 2018-05-17 | 2019-11-20 | Pragmatic Printing Ltd | AND gates and clock dividers |
WO2019220123A1 (en) * | 2018-05-17 | 2019-11-21 | Pragmatic Printing Ltd | And gates and clock dividers |
GB2573795B (en) * | 2018-05-17 | 2023-01-11 | Pragmatic Printing Ltd | AND gates and clock dividers |
US11575380B2 (en) | 2018-05-17 | 2023-02-07 | Pragmatic Printing Ltd. | And gates and clock dividers |
GB2611882A (en) * | 2018-05-17 | 2023-04-19 | Pragmatic Printing Ltd | AND gates and clock dividers |
GB2611882B (en) * | 2018-05-17 | 2023-07-05 | Pragmatic Printing Ltd | AND gates and clock dividers |
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