DE1807105B2 - Driver circuit for flip-flops - Google Patents

Driver circuit for flip-flops

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DE1807105B2
DE1807105B2 DE19681807105 DE1807105A DE1807105B2 DE 1807105 B2 DE1807105 B2 DE 1807105B2 DE 19681807105 DE19681807105 DE 19681807105 DE 1807105 A DE1807105 A DE 1807105A DE 1807105 B2 DE1807105 B2 DE 1807105B2
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Yuichi Akishima Teranishi (Japan)
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/353Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/356Bistable circuits
    • H03K3/356017Bistable circuits using additional transistors in the input circuit

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Treiberschal- und den Ausgang der zweiten Inverterstufe einge-The invention relates to a driver circuit and the output of the second inverter stage.

tung zum Betreiben von Flip-Flops, die aus Ober- fügten sechsten Oberflächen-Feldeffekt-Transistordevice for operating flip-flops, which consist of a sixth surface field effect transistor

flächen-Feldeffekt-Transistoren bestehen. bestehenden zweiten Triggerkreis dadurch gelöst, daßArea field effect transistors exist. existing second trigger circuit solved in that

Es ist bereits der Versuch gemacht worden, Flip- der Eingang des eine dritte Inverterstufe darstellen-Flops unter Verwendung von Schaltungen mit Ober- 5 den Inverters aus dem Oberflächen-Feldeffekt-Tranflächen-Feldeffekt-Transistoren, wie beispielsweise sistor und der Lastimpedanz dafür mit den Gate-Metall-Isolator-Halbleiter-Feldeffekt-Transistorenjdie Elektroden des dritten und des sechsten Oberflächenim folgenden kurz als MIS-Transistoren bezeichnet Feldeffekt-Transistors und sein Ausgang mit den werden sollen, aufzubauen. Ein Beispiel für einen Gate-Elektroden des zweiten und des fünften Obersolchen Flip-Flop findet sich etwa in der USA.- io flächen-Feldeffekt-Transistors zusammengeschaltet Patentschrift 3 363 115. Von Vorteil ist dabei, daß sind und der Eingang des Inverters mit einer Signalsich ein MIS-Transistor ohne weiteres in ein einziges impulsquelle verbunden ist.An attempt has already been made to represent flip-flops, the input of a third inverter stage using circuits with upper 5 inverters from the surface field effect tran area field effect transistors, such as sistor and the load impedance for it with the gate-metal-insulator-semiconductor-field-effect-transistorsjdie Electrodes of the third and the sixth surface hereinafter referred to briefly as MIS transistors field effect transistor and its output with the should be built. An example of a gate electrode of the second and fifth upper ones Flip-flops can be found in the USA, for example Patent 3 363 115. The advantage here is that and the input of the inverter with a signal a MIS transistor is readily connected into a single pulse source.

halbleitendes Substrat integrieren läßt und daß sein Mit Hilfe der Erfindung läßt sich ein transistori-Leistungsbedarf infolge der spannungsgesteuerten sierter Flip-Flop bauen, der mit einer Spannungs-Bauart gering ist. Dementsprechend erweist sich auch 15 quelle niedriger Spannung betrieben und ohne weiein Flip-Flop, der unter Verwendung von MIS- teres als in integrierter Schaltungstechnik ausgeführter Transistoren aufgebaut ist, als vorteilhaft. Halbleiterkörper hergestellt werden kann.semiconducting substrate can be integrated and that with the help of the invention can be a transistori power requirement as a result of the voltage-controlled ized flip-flop build, the one with a voltage type is low. Accordingly, it also turns out to be operated with a low voltage source and without white Flip-flop that is implemented using MIS- teres than in integrated circuit technology Transistors is constructed as advantageous. Semiconductor body can be produced.

Bei Untersuchungen des Erfinders hat sich nun Für die nachstehende, der weiteren Erläuterung einerseits gezeigt, daß oftmals beim Betrieb derartiger von Zielsetzung, Merkmalen und Vorteilen der ErFlip-Flops, wie sie in der obenerwähnten USA.- 20 findung dienende Beschreibung wird auf die Zeich-Patentschrift beschrieben sind, ein fehlerhaftes nung Bezug genommen; in dieser sind Arbeiten zu beobachten ist, und andererseits, daß F i g. 1 und 10 Schaltbilder für jeweils aus Oberdieses fehlerhafte Arbeiten auf eine ungewollte zeit- flächen-Feldeffekt-Transistoren bestehende Flipliche Beziehung zwischen einem ersten, von einer Flops,In the course of investigations by the inventor, the following explanation has now been found on the one hand, it has been shown that often when operating such of the objectives, features and advantages of the ErFlip-Flops, as described in the aforementioned U.S.A. invention, reference is made to the drawing patent are described, an incorrect statement is referred to; in this work can be observed, and on the other hand that F i g. 1 and 10 circuit diagrams for each from above Incorrect work on an unwanted time-area field-effect transistor existing flipple Relationship between a first, from a flop,

Impulsquelle gelieferten Eingangssignalimpuls und 25 F i g. 2 eine Darstellung der bei diesen Flip-Flops einem zweiten, die Invertierung des ersten Eingangs- eingangsseitig und ausgangsseitig auftretenden Signalsignalimpulses darstellenden Eingangsimpuls zurück- wellenformen,Pulse source supplied input signal pulse and 25 F i g. 2 shows a representation of the in these flip-flops a second, the inversion of the first input and output side occurring signal signal pulse representing input pulse back waveforms,

zuführen ist. Dieser Sachverhalt wird weiter unten F i g. 3 und 4 eine schematische Schnittdarstellungis to be fed. This state of affairs is shown below in FIG. 3 and 4 a schematic sectional illustration

unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch näher von in einen integrierten Halbleiterkörper einge-with reference to the drawing in more detail of incorporated into an integrated semiconductor body

und im einzelnen erläutert. 30 bauten Oberflächen-Feldeffekt-Transistoren und einand explained in detail. 30 built in surface field effect transistors and

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt Ersatzschaltbild für einen in beiden Figuren innerdaher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine halb des durch gestrichelte Linien umrahmten GeTreiberschaltung anzugeben, die ein fehlerhaftes bietes liegenden Triggerkreis,Based on this prior art, there is an equivalent circuit diagram for one in both figures The invention is based on the object of providing a driver circuit framed by dashed lines to indicate the trigger circle lying in error,

Arbeiten eines aus Oberflächen-Feldeffekt-Transi- F i g. 5 eine Darstellung des Arbeitsbereichs einesWorking of a surface field effect transi- F i g. 5 shows a representation of the working area of a

stören bestehenden Flip-Flops verhindert. 35 Flip-Flops in Abhängigkeit von der Spannungsver-prevent disrupting existing flip-flops. 35 flip-flops depending on the voltage

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer sorgung,According to the invention, this object is achieved in a supply

Treiberschaltung zur Verwendung in Kombination F i g. 6 ein Schaltbild für eine übliche Treiber-Driver circuit for use in combination F i g. 6 a circuit diagram for a common driver

mit einem Flip-Flop, der aufgebaut ist aus einer schaltung in Verbindung mit einem Flip-Flop,with a flip-flop, which is made up of a circuit in connection with a flip-flop,

kreuzweisen Zusammenschaltung der Eingänge und F i g. 7 eine Darstellung der eingangsseitigen undcross-connection of the inputs and F i g. 7 shows a representation of the input side and

der Ausgänge einer ersten und einer zweiten, jeweils 40 der ausgangsseitigen Signalwellenformen für diethe outputs of a first and a second, 40 each of the output signal waveforms for the

aus einem Oberflächen-Feldeffekt-Transistor und Schaltung nach F i g. 6,from a surface field effect transistor and circuit according to FIG. 6,

einer Lastimpedanz bestehenden Inverterstufe, aus Fig. 8 ein Schaltbild für eine Treiberschaltungan inverter stage consisting of a load impedance, from FIG. 8 a circuit diagram for a driver circuit

einem mit dem Ausgang der ersten Inverterstufe gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindungone with the output of the first inverter stage according to a first embodiment of the invention

und dem Eingang der zweiten Inverterstufe verbun- in Verbindung mit einem Flip-Flop undand the input of the second inverter stage connected in connection with a flip-flop and

denen und aus einem ersten Oberflächen-Feldeffekt- 45 F i g. 9 eine Darstellung der eingangsseitigen undwhich and from a first surface field effect 45 F i g. 9 shows a representation of the input side and

Transistor, einem mit dem Strompfad zwischen der ausgangsseitigen Signalwellenformen für dieTransistor, one with the current path between the output signal waveforms for the

seiner Source-Elektrode und seiner Drain-Elektrode Schaltung nach F i g. 8.its source electrode and its drain electrode circuit according to FIG. 8th.

zwischen die Drain-Elektrode des ersten Oberflächen- In F i g. 1 ist eine übliche Flip-Flop-Schaltung dar-Feldeffekt-Transistors und den Ausgang der ersten gestellt, die aus MIS-Transistoren besteht. Inverterstufe eingefügten zweiten Oberflächen-Feld- 50 Bei einer solchen Flip-Flop-Schaltung wird die effekt-Transistor und einem mit dem Strompfad Gate-Kapazität der MIS-Transistoren zeitweilig als zwischen seiner Source-Elektrode und seiner Drain- Speicherelement ausgenutzt, so daß man eine Binär-Elektrode zwischen die Gate-Elektrode des ersten zählung erzielen kann. Eine solche Flip-Flop-Schal-Oberflächen-Feldeffekt-Transistors und den Ausgang tung ist einem üblichen, aus bipolaren Transistoren der ersten Inverterstufe eingefügten dritten Ober- 55 bestehenden binären Flip-Flop-Zähler insofern weit flächen-Feldeffekt-Transistor bestehenden ersten überlegen, als sie mit einer wesentlich geringeren Triggerkreis und aus einem mit dem Ausgang der Anzahl an benötigten Bauelementen auskommt. Ein zweiten Inverterstufe und dem Eingang der ersten weiterer Vorteil einer derartigen Flip-Flop-Schaltung Inverterstufe verbundenen und aus einem vierten liegt darin, daß ihre Herstellung in Form eines in Oberfiächen-Feldeffekt-Transistor, einem mit dem 60 integrierter Schaltungstechnik ausgeführten HaIb-Strompfad zwischen seiner Source-Elektrode und leiterkörper wesentlich erleichtert ist, da sie aus MIS-seiner Drain-Elektrode zwischen der Drain-Elektrode Transistoren besteht, die sich dazu besser eignen als des vierten Oberflächen-Feldeffekt-Transistors und alle anderen Transistoren.between the drain electrode of the first surface In F i g. 1 is a common flip-flop circuit representing a field effect transistor and set the output of the first, which consists of MIS transistors. Inverter stage inserted second surface field 50 In such a flip-flop circuit, the effect transistor and one with the current path gate capacitance of the MIS transistors temporarily as between its source electrode and its drain storage element, so that one has a binary electrode between the gate electrode of the first count can achieve. Such a flip-flop scarf surface field effect transistor and the output device is a conventional, inserted from bipolar transistors of the first inverter stage, third upper-level binary flip-flop counter in this respect Surface field effect transistor is superior to the existing first than with a much lower one Trigger circuit and from one with the output of the number of required components gets by. A second inverter stage and the input of the first further advantage of such a flip-flop circuit Inverter connected and from a fourth is that their production in the form of an in Surface field effect transistor, a half current path implemented with integrated circuit technology between its source electrode and conductor body is much easier, since it is made of MIS-its Drain electrode there is transistors between the drain electrode, which are more suitable than of the fourth surface field effect transistor and all other transistors.

den Ausgang der zweiten Inverterstufe eingefügten In F i g. 1 bezeichnen die Bezugssymbole T1 undthe output of the second inverter stage inserted in FIG. 1 denote the reference symbols T 1 and

fünften Oberflächen-Feldeffekt-Transistor und einem 65 T5 Inverter-MIS-Transistoren und die Bezugssymbolefifth surface field effect transistor and a 65 T 5 inverter MIS transistors and the reference symbols

mit dem Strompfad zwischen seiner Source-Elektrode T9 und T10 Last-MIS-Transistoren, deren Drain-with the current path between its source electrode T 9 and T 10 load MIS transistors whose drain

und seiner Drain-Elektrode zwischen die Gate-Elek- Elektroden jeweils über eine Anschlußklemme P mitand its drain electrode between the gate elec- trodes each via a connection terminal P with

trode des vierten Oberflächen-Feldeffekt-Transistors einer Gleichspannungsquelle (Spannung VDD) ver-trode of the fourth surface field effect transistor of a direct voltage source (voltage V DD )

bunden sind. Die Bezugssymbole T4 und T8 gehören zu Sperr-MIS-Transistoren, deren Gate-Elektroden jeweils mit einer Eingangsklemme E für die Zuführung eines ersten Eingangsimpulses verbunden sind. Die Bezugssymbole T3 und T7 beziehen sich auf Speicher-MIS-Transistoren, die jeweils auf die Erzeugung eines Speichereffektes mit Hilfe ihrer Gate-Kapazitäten C1 bzw. C2 eingerichtet sind, und die Bezugssymbole T2 und T6 bezeichnen Trigger-MIS-Transistoren, deren Gate-Elektroden jeweils mit einer zweiten Eingangsklemme E' für die Zuführung eines zweiten Eingangsimpulses verbunden sind.are bound. The reference symbols T 4 and T 8 belong to blocking MIS transistors, the gate electrodes of which are each connected to an input terminal E for the supply of a first input pulse. The reference symbols T 3 and T 7 relate to memory MIS transistors which are each set up to generate a memory effect with the aid of their gate capacitances C 1 and C 2 , respectively, and the reference symbols T 2 and T 6 denote trigger MIS -Transistors, the gate electrodes of which are each connected to a second input terminal E ' for the supply of a second input pulse.

Durch Anlegen von um 180° gegeneinander phasenverschobenen Eingangsimpulsen, wie sie in den Zeilen b und α in F i g. 2 veranschaulicht sind, an die erste bzw. an die zweite Eingangsklemme E bzw. E' in F i g. 1 kann man an Ausgangsklemmen A bzw. A' Ausgangsimpulse erhalten, deren Folgefrequenz halb so groß ist wie die Folgefrequenz der Eingangsimpulse, wie dies in den Zeilen d bzw. c in F i g. 2 veranschaulicht ist. Ein Flip-Flop nach Art der Schaltung von F i g. 1 ist also zu einer binären Zählung imstande, und demzufolge kann man jeden beliebigen Zähler, jedes beliebige Schieberegister u. dgl. durch Zusammenschalten derartiger Flip-Flops zu einer Flip-Flop-Kette aufbauen.By applying input pulses phase-shifted by 180 ° from one another, as shown in lines b and α in FIG. 2 are illustrated to the first and to the second input terminal E and E ' in FIG. 1, output pulses can be obtained at output terminals A and A ' , the repetition frequency of which is half the repetition frequency of the input pulses, as shown in lines d and c in FIG. 2 is illustrated. A flip-flop like the circuit of FIG. 1 is therefore capable of binary counting, and consequently any desired counter, any desired shift register and the like can be constructed by interconnecting such flip-flops to form a flip-flop chain.

Für den Versuch jedoch, einen solchen Flip-Flop in Form einer in integrierter Schaltungstechnik ausgeführten Halbleiteranordnung aufzubauen, ist es sehr wesentlich, daß man dafür sorgt, daß der Leistungsverzehr auf ein Minimum reduziert wird. Dies ist jedoch gleichbedeutend mit der Forderung, daß der Flip-Flop auch dann noch zufriedenstellend arbeitet, wenn die Spannung VDD der Speisespannungsquelle niedrig liegt.However, for the attempt to construct such a flip-flop in the form of a semiconductor arrangement implemented using integrated circuit technology, it is very important that one ensures that the power consumption is reduced to a minimum. However, this is synonymous with the requirement that the flip-flop still work satisfactorily when the voltage V DD of the supply voltage source is low.

Ist die Spannung VDD der Speisespannungsquelle niedrig, so wird auch der die MIS-Transistoren in leitendem Zustand durchfließende Strom herabgesetzt, und damit vermindert sich der Leistungsverzehr in dem Flip-Flop selbst. Dies ist insofern von Vorteil, als man dadurch einen Temperaturanstieg in der in integrierter Schaltungstechnik ausgeführten Halbleiterschaltung verhindern kann. Wird eine Kette von derartigen Flip-Flops in einem einzigen halbleitenden Substrat integriert, so ist es erforderlich, den Leistungsverzehr auf ein Minimum abzusenken, um eine unzulässige Wärmeerzeugung zu verhüten, da die MIS-Transistoren in einem solchen einzigen halbleitenden Substrat mit hoher Dichte zusammengepackt sind. Zur Erfüllung dieser Forderung sollte sich der Flip-Flop daher mit einer niedrigen Speisespannung betreiben lassen.If the voltage V DD of the supply voltage source is low, the current flowing through the MIS transistors in the conductive state is also reduced, and thus the power consumption in the flip-flop itself is reduced. This is advantageous in that it increases the temperature in the can prevent semiconductor circuit implemented in integrated circuit technology. If a chain of such flip-flops is integrated in a single semiconducting substrate, it is necessary to reduce the power consumption to a minimum in order to prevent inadmissible heat generation, since the MIS transistors are packed together in such a single semiconducting substrate with high density . To meet this requirement, it should therefore be possible to operate the flip-flop with a low supply voltage.

Auf der anderen Seite hat der oben beschriebene Flip-Flop insofern einen Nachteil, als die Eingangsimpulsspannung VE zum Betreiben der Sperr-MIS-Transistoren T4 und T8 hoch sein muß.On the other hand, the above-described flip-flop has a disadvantage in that the input pulse voltage V E must be high in order to operate the blocking MIS transistors T 4 and T 8.

Dies bedeutet, daß nachteiligerweise die Gate-Spannung für die Sperr-MIS-Transistoren T4 und T8 gegenüber einem Bezugspotential, die zum Überführen dieser Transistoren in den leitenden Zustand erforderlich ist und im folgenden als Schwellenspannung bezeichnet werden soll, mehr als das Zweifache (beispielsweise —13 Volt) der Schwellenspannung (von beispielsweise -6VoIt) für die Speicher-MIS-Transistoren T3 und T7 betragen muß, da die Source-Elektroden der Sperr-MIS-Transistoren T4 und T8 mit den Gate-Elektroden der Speicher-MIS-Transistoren T3 und T7 verbunden sind.This means that, disadvantageously, the gate voltage for the blocking MIS transistors T 4 and T 8 is more than twice as much as a reference potential, which is required to convert these transistors into the conductive state and which will be referred to below as the threshold voltage ( for example -13 volts) of the threshold voltage (of for example -6VoIt) for the memory MIS transistors T 3 and T 7 , since the source electrodes of the blocking MIS transistors T 4 and T 8 with the gate electrodes of the Memory MIS transistors T 3 and T 7 are connected.

Der Grund dafür liegt darin, daß, da die p-leitenden Bereiche 32 und 42 (F i g. 3), welche die Source-Elektroden S der Transistoren T3 und T4 bilden, und die p-leitenden Bereiche 33 und 43, welche die Drain-Elektroden D dieser Transistoren bilden, integral in einem einzigen halbleitenden Substrat 31 aus η-leitendem Silizium ausgebildet sind und das halbleitende Substrat 31 in der in F i g. 3 gezeigten Weise über eine Anschlußklemme G2 mit einem Bezugs-The reason for this is that, since the p-type regions 32 and 42 (FIG. 3) which form the source electrodes S of the transistors T 3 and T 4 , and the p-type regions 33 and 43, which form the drain electrodes D of these transistors are integrally formed in a single semiconducting substrate 31 made of η-conductive silicon and the semiconducting substrate 31 in the form shown in FIG. 3 via a connection terminal G 2 with a reference

potential, wie etwa dem Erdpotential, verbunden ist, die Schwellenspannungen der Transistoren T4 (oder T2) und T8 (oder T6), deren Source-Elektroden 8 nicht unmittelbar mit dem Bezugspotential verbunden sind, durch das halbleitende Substrat 31 in der Weise beeinflußt werden, daß sie höher werden als die des Transistors T3 (oder T7), wie dies aus Fig. 3 und 4 zu ersehen ist. Empirisch läßt sich zeigen, daß die Schwellenspannung im wesentlichen proportional zu der Quadratwurzel aus der umgekehrten Spannung zwischen dem halbleitenden Substrat 31 und der jeweiligen Source-Elektrode 8 zunimmt. Demzufolge werden die Schwellenspannungen des Sperr-MIS-Transistors T4 (oder T8) durch das Substrat 31 so beeinflußt, daß sie etwas mehr als das Zweifache der Schwellenspannung des Speicher-MIS-Transistors T3 (oder T7) betragen, dessen Source-Elektrode unmittelbar mit dem Bezugspotential verbunden ist, wie dies oben beschrieben ist.potential, such as the ground potential, the threshold voltages of the transistors T 4 (or T 2 ) and T 8 (or T 6 ), whose source electrodes 8 are not directly connected to the reference potential, through the semiconducting substrate 31 in the Way are influenced that they are higher than that of the transistor T 3 (or T 7 ), as can be seen from FIGS. It can be shown empirically that the threshold voltage increases essentially proportionally to the square root of the inverse voltage between the semiconducting substrate 31 and the respective source electrode 8. Accordingly, the threshold voltages of the blocking MIS transistor T 4 (or T 8 ) are influenced by the substrate 31 so that they are slightly more than twice the threshold voltage of the memory MIS transistor T 3 (or T 7 ), the source of which -Electrode is directly connected to the reference potential, as described above.

Im Gegensatz dazu werden die Schwellenspannungen der Trigger-MIS-Transistoren T2 und T6 durch das Substrat 31 nicht beeinflußt und nehmen einen niedrigen Wert (von beispielsweise —6 Volt) an, da der Einschaltvorgang, bei dem der Trigger-MIS-Transistor T2 oder T6 leitend wird, lediglich auf den Fall begrenzt ist, in dem der Speicher-MIS-Transistor T3 oder T7 leitend wird, obwohl die Source-Elektroden der MIS-Transistoren T2 und T6 über den Strompfad zwischen den Source-Elektroden und den Drain-Elektroden der Speicher-MIS-Transistoren T3 und T7 mit dem Bezugspotential verbunden sind. Dementsprechend wird die zur Gewinnung des zweiten eingangsimpulses erforderliche Spannung VE niedriger als die zur Gewinnung des ersten Eingangsimpulses erforderliche Spannung VE (V E beträgt beispielsweise den halben Wert der Spannung VE). In contrast to this, the threshold voltages of the trigger MIS transistors T 2 and T 6 are not influenced by the substrate 31 and assume a low value (of, for example, -6 volts) because the switch-on process in which the trigger MIS transistor T 2 or T 6 is conductive, is limited only to the case in which the memory MIS transistor T 3 or T 7 is conductive, although the source electrodes of the MIS transistors T 2 and T 6 via the current path between the source -Electrodes and the drain electrodes of the memory MIS transistors T 3 and T 7 are connected to the reference potential. Accordingly, the low for the recovery of the second input pulse required voltage V E is than required to obtain the first input pulse voltage V E (V E is, for example half the value of the voltage V E).

Aus den obigen Darlegungen läßt sich ersehen, daß der oben beschriebene übliche Flip-Flop insofern von Nachteil ist, als zwar die Eingangsimpulsspannung VE niedrig sein kann, die Eingangsimpulsspan-So nung VE dagegen hoch sein muß.From the above it can be seen that the conventional flip-flop described above is disadvantageous in that, although the input pulse voltage V E can be low, the input pulse voltage So voltage V E must be high.

Dementsprechend hat man, um einen solchen Flip-Flop mit einer niedrigen Eingangsimpulsspannung VE betreiben zu können, in üblicher Weise den Versuch gemacht, vor dem Flip-Flop 2 einen Inverter 1 anzubringen und die Sperr-MIS-Transistoren T4 und T8 durch das Ausgangssignal dieses Inverters betreiben zu lassen, wie dies in F i g. 6 veranschaulicht ist. Die Anordnung nach F i g. 6 ist so aufgebaut, daß dann, wenn eine niedrige Impulsspannung VE als Eingangssignal an den Inverter 1 angelegt wird, der mit einer Speisespannungsquelle für eine hohe Spannung VGG verbunden ist, an einer Ausgangsklemme A1 eine hohe Spannung VE für den Betrieb der Sperr-MIS-Transistoren T4 und T6 erhalten wird.Accordingly, in order to be able to operate such a flip-flop with a low input pulse voltage V E , an attempt has been made in the usual way to attach an inverter 1 in front of the flip-flop 2 and to pass the blocking MIS transistors T 4 and T 8 operate the output of this inverter, as shown in FIG. 6 is illustrated. The arrangement according to FIG. 6 is constructed so that when a low pulse voltage V E is applied as an input signal to the inverter 1, which is connected to a supply voltage source for a high voltage V GG , a high voltage V E at an output terminal A 1 for the operation of the Blocking MIS transistors T 4 and T 6 is obtained.

Bei Untersuchungen des Erfinders hat sich jedoch gezeigt, daß bei dieser üblichen Methode zum Betreiben eines Flip-Flops die Möglichkeit besteht, daß der Inverter-Transistor T20 in dem Inverter 1 eine imIn investigations by the inventor, however, it has been shown that with this conventional method of operating a flip-flop, there is the possibility that the inverter transistor T 20 in the inverter 1 is an im

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folgenden näher erläuterte falsche Arbeitsweise des nung F00 wählbare Bereich begrenzt, wenn die Flip-Flops 2 verursachen kann. Spannung F00 beispielsweise niedriger ist als Durch Anlegen einer Impulsspannung VE, wie sie —25 Volt, und das Arbeiten des Flip-Flops 2 hört in der Zeile α in F i g. 7 dargestellt ist, an die Ein- auf, wenn die Spannung F00 höher wird. Der Grund gangsklemme E1 des Inverters 1 wird eine invertierte 5 dafür liegt darin, daß durch eine Zunahme der Span-Impulsspannung VE erzeugt, in der für die ansteigen- nung F00 der Pegel für die Ausgangsspannung Vn den und die abfallenden Teile des Impulses eine des Inverters 1 auf den Wert -E2 zunimmt, wie dies Verzögerung auftritt, wie dies in der Zeile & in in der Zeile b in F i g. 7 in gestrichelten Linien ver-Fig. 7 veranschaulicht ist. Die Anstiegszeit oder der anschaulicht ist, so daß sich der Zeitabschnitt toff in Anstiegszeitabschnitt zwischen einem Zeitpunkt tv zu io der durch das Bezugssymbol tof/ (tt proportional ts) dem der Inverter-Transistor T20 ausgeschaltet ist, angedeuteten Weise ausdehnt und so die Möglichkeit und einem Zeitpunkt t2, zu dem dieser Transistor einer falschen Arbeitsweise vergrößert. Dies bedeutet eingeschaltet ist, hängt von dem Produkt aus dem umgekehrt, daß die Spannung VDp nicht niedriger Widerstand des Inverter-Transistors T20 in einge- gemacht werden kann als bis zu einem bestimmten, schalteten! Zustand und der Eingangskapazität des 15 durch die Beziehung zu der Spannung F00 festgeleg-Flip-Flops 2 bzw. der sich daraus ergebenden Zeit- ten Grenzwert, falls die Spannung F00 niedriger konstante ab. Diese Anstiegszeit ist so groß, daß der liegt als beispielsweise —35 Volt. Sperr-MIS-Transistor T4 (oder T8) dann, wenn die Der Erfindung liegen Versuche und Untersuchungen Spannung VE stärker negativ ist als die Schwellen- zugrunde, die auf Grund des Umstandes ausgeführt spannung Eth des Sperr-MIS-Transistors T4 (T8), da- 20 wurden, daß das für den Übergang eines Speicherzu neigt, während einer Zeit toff (vgl. F i g. 7) gleich- MIS-Tränsistors vom leitenden in den nichtleitenden zeitig mit dem Trigger-MIS-Transistor T2 (oder T6) Zustand nach Anlegen einer Impulsspannung an den zu arbeiten, wodurch sich eine fehlerhafte Arbeits- Sperr-MIS-Transistor erforderliche Zeitintervall gröweise ergibt. ßer ist als das für den Übergang eines Trigger-MIS-the following explained in more detail incorrect operation of the voltage F 00 selectable range limited if the flip-flops 2 can cause. For example, voltage F 00 is lower than by applying a pulse voltage V E , such as -25 volts, and the operation of flip-flop 2 stops in line α in FIG. 7 is shown to the on when the voltage F 00 becomes higher. The basic output terminal E 1 of the inverter 1 is an inverted 5 for it is that an increase in the span pulse voltage V E generates, in which the level for the output voltage V n den and the falling parts of the for the rise F 00 Pulse one of the inverter 1 increases to the value -E 2 , as this delay occurs, as shown in the line & in in the line b in FIG. 7 in dashed lines ver-Fig. 7 is illustrated. The rise time or the illustrative, so that the time segment t off extends in the rise time segment between a point in time t v to io in the manner indicated by the reference symbol t of / (t t proportional to t s ) when the inverter transistor T 20 is switched off and so the possibility and a time t 2 at which this transistor enlarges a wrong operation. This means that it is switched on, depends on the product of the reverse, that the voltage V D p cannot be turned into a lower resistance of the inverter transistor T 20 than up to a certain, switched! State and the input capacitance of the flip-flop 2 defined by the relationship to the voltage F 00 or the resulting time limit value, if the voltage F 00 is lower constant. This rise time is so great that it is, for example, -35 volts. Barrier MIS transistor T 4 (or T 8), when the invention are the experiments and investigations voltage V E is more negative than the threshold based on the voltage carried on the basis of the fact E th of the locking MIS transistor T 4 (T 8 ), that this tends to transition a memory, during a time t off (see FIG. 7) equal to the MIS transistors from the conductive to the non-conductive at the same time as the trigger MIS -Transistor T 2 (or T 6 ) state after applying a pulse voltage to the work, which results in a faulty work-blocking MIS transistor required time interval to a large extent. is greater than that for the transition of a trigger MIS

Diese Arbeitsweise soll nun an Hand von F i g. 7 25 Transistors vom gesperrten in den leitenden ZustandThis mode of operation will now be based on FIG. 7 25 transistor from blocked to conductive state

näher untersucht werden. Dazu sei angenommen, daß erforderliche Zeitintervall, und kennzeichnend fürto be examined more closely. For this purpose it is assumed that the required time interval, and characteristic of

in dem Zeitpunkt I1 die Trigger-MIS-Transistoren T2 die Erfindung ist, daß die Trigger-MIS-TransistorenAt the time I 1 the trigger MIS transistors T 2 is the invention that the trigger MIS transistors

und T6 in den leitenden Zustand übergehen, so daß durch das Ausgangssignal eines aus MIS-Transistorenand T 6 go into the conductive state, so that by the output signal of one of MIS transistors

sich die Zustände der Inverter-MIS-Transistoren T1 bestehenden Inverters betrieben werden und daß diethe states of the inverter MIS transistors T 1 existing inverters are operated and that the

und T5 umkehren. Geht dabei der Inverter-MIS- 30 Eingänge der Sperr-MIS-Transistoren mit denen desand reverse T 5. If the inverter MIS-30 inputs of the blocking MIS transistors go with those of the

Transistor T5 aus dem nichtleitenden Zustand in den Inverters zusammengeschaltet werden,Transistor T 5 are interconnected from the non-conductive state in the inverter,

leitenden Zustand über, so bedeutet dies, daß der In der nachstehenden Beschreibung wird die Er-conductive state, this means that the

Inverter-MIS-Transistor T1 durch das Leitendwerden findung des besseren Verständnisses halber nochInverter MIS transistor T 1 by becoming conductive for the sake of better understanding

der Trigger-MIS-Transistoren T2 und T6 im Zeit- weiter erläutert.the trigger MIS transistors T 2 and T 6 further explained in the time.

punkt tt aus dem leitenden Zustand in den nicht- 35 In F i g. 8 ist eine Ausführungsform der Erfindung leitenden Zustand umgeschaltet wird. Würden nun veranschaulicht, wobei Bauelemente, die denen von die Sperr-MIS-Transistoren T4 und T8 im Zeitpunkt tt F i g. 6 entsprechen, mit den gleichen Bezugssymaugenblicklich abgeschaltet, so schadete dies der bolen wie in dieser Figur bezeichnet sind. Erfindungsnormalen Arbeitsweise des Flip-Flops nicht. Da die gemäß ist ein zusätzlicher Inverter 3 vorgesehen, der Sperr-MIS-Transistoren T4 und T8 jedoch infolge 40 einen Inverter-MIS-Transistor T30 und einen Lastder Verzögerung der Signalspannung VE während MIS-Transistor T31 aufweist. Eine Ausgangsklemme des Zeitabschnitts to!i in eingeschaltetem Zustand A2 des Inverters 3 ist mit den Gate-Elektroden der gehalten werden, liegt die Drain-Spannung (d. h. die Trigger-MIS-Transistoren T2 und T6 des Flip-Flops 2 Spannung im ausgeschalteten Zustand) für den In- verbunden, und die Gate-Elektroden der Sperr-MIS-verter-MIS-Transistor T1 während dieses Zeitab- 45 Transistoren T1 und T8 des Flip-Flops sind an die Schnitts toff über den Sperr-MIS-Transistor T4 an der Eingangsklemme E2 des Inverters 3 angeschlossen. Gate-Elektrode des Speicher-MIS-Transistors T3 an, Als nächstes soll die Arbeitsweise der Erfindung so daß dieser Transistor augenblicklich eingeschaltet näher erläutert werden. Der Einfachheit der Darwird. Auf der anderen Seite befindet sich der Trigger- stellung halber sei angenommen, daß an der Ein-MIS-Transistor T2 in diesem Zeitpunkt in leitendem 50 gangsklemme E2 des Inverters 3 und an der Eingangs-Zustand. Demzufolge geht der Inverter-MIS-Tran- klemme E für die Sperr-Transistoren T4 und T8 eine sistor T1 wieder vom nichtleitenden in den leitenden vollkommen rechteckförmige Spannung VE auftritt, Zustand über. Das bedeutet aber, daß der Inverter- wie sie in F i g. 9 in der Zeile b veranschaulicht ist. MIS-Transistor T1 im Zeitpunkt tt vom leitenden in Diese Impulsspannung VE wird durch den Inverter 3 den nichtleitenden Zustand übergeführt wird, jedoch 55 umgekehrt und verzögert, so daß man an der Ausim Zeitpunkt f4 wieder in den leitenden Zustand gangsklemme A2 des Inverters 3 eine Signalspannung zurückkehrt, woraus eine fehlerhafte Arbeitsweise VE erhält, wie sie in F i g. 9 in der Zeile α verandes Flip-Flops resultiert. schaulicht ist. Die invertierte Signalspannung VE wirdpoint t t from the conductive state to the non- 35 In F i g. 8 is an embodiment of the invention to switch conductive state. Would now be illustrated, with components similar to those of the blocking MIS transistors T 4 and T 8 at time t t F i g. 6, with the same reference symbols immediately switched off, this harmed the boles as indicated in this figure. The operation of the flip-flop is not normal for the invention. An additional inverter 3 is provided according to FIG. 4 , but the blocking MIS transistors T 4 and T 8 , as a result of 40, have an inverter MIS transistor T 30 and a load of delaying the signal voltage V E during MIS transistor T 31 . An output terminal of the time segment t o! I in the switched-on state A 2 of the inverter 3 is to be held with the gate electrodes of the drain voltage (ie the trigger MIS transistors T 2 and T 6 of the flip-flop 2) in the switched-off state) for the In- connected, and the gate electrodes of the blocking MIS-verter-MIS transistor T 1 during this time- 45 transistors T 1 and T 8 of the flip-flop are connected to the section t of f over the blocking MIS transistor T 4 is connected to the input terminal E 2 of the inverter 3. Gate electrode of the memory MIS transistor T 3 on, the method of operation of the invention so that this transistor is switched on will be explained in more detail next. The simplicity of the dar will. On the other hand, for the sake of the trigger position, it is assumed that at this point in time the input MIS transistor T 2 is in the conductive 50 output terminal E 2 of the inverter 3 and the input state. As a result, the inverter MIS terminal E for the blocking transistors T 4 and T 8, a transistor T 1 occurs again from the non-conductive to the conductive completely square- wave voltage V E , state. This means, however, that the inverter as shown in FIG. 9 is illustrated in line b. MIS transistor T 1 at time t t from conductive to This pulse voltage V E is converted to the non-conductive state by inverter 3, but reversed and delayed, so that at the off at time f 4 , output terminal A 2 is returned to the conductive state of the inverter 3 returns a signal voltage, resulting in an erroneous operation V E , as shown in FIG. 9 results in the line α varied flip-flops. is clear. The inverted signal voltage V E becomes

Als Ergebnis einer solchen fehlerhaften Arbeits- den Trigger-MIS-Transistoren T2 und T6 als Einweise wird der Arbeitsbereich des Flip-Flops hin- 60 gangssignal zugeführt.As a result of such a faulty operation of the trigger MIS transistors T 2 and T 6 as a guide, the operating area of the flip-flop is fed to the output signal.

sichtlich der Speisespannung verringert. Fig. 5 ver- Es sei angenommen, daß der Inverter-MIS-Trananschaulicht den Arbeitsbereich 10 des Flip-Flops 2, sistor T1 des Flip-Flops 2 zwischen den Zeitpunkten tt wobei dieser Arbeitsbereich durch die schraffierten und t2 in F i g. 9 eingeschaltet und daher der InLinien angedeutet ist und die Speisespannung VDD verter-MIS-Transistor T5 des Flip-Flops 2 in diesem für den Flip-Flop 2 entlang der horizontalen Achse 65 Zeitintervall ausgeschaltet ist. Dann entsteht an der und die Speisespannung F00 für den Inverter 1 ent- Drain-Elektrode des Inverter-MIS-Transistors T5 lang der vertikalen Achse aufgetragen sind. eine Spannung F0, und die Drain-Elektrode des In-visibly reduced the supply voltage. Fig. 5- It is assumed that the inverter MIS illustration shows the working area 10 of the flip-flop 2, transistor T 1 of the flip-flop 2 between the times t t , this working area being indicated by the hatched and t 2 in F i G. 9 is switched on and therefore indicated in the lines and the supply voltage V DD verter-MIS transistor T 5 of the flip-flop 2 is switched off in this time interval for the flip-flop 2 along the horizontal axis 65. Then arises at the and the supply voltage F 00 for the inverter 1 ent-drain electrode of the inverter MIS transistor T 5 are plotted along the vertical axis. a voltage F 0 , and the drain electrode of the in-

Wie man aus F i g. 5 ersieht, ist der für die Span- verter-MIS-Transistors T1 wird auf einem Bezugs-As one can see from FIG. 5, the one for the Spanverter MIS transistor T 1 is on a reference

potential gehalten. Zu diesem Zeitpunkt wird, da die Sperr-MIS-Transistoren T4 und T8 leiten, die Drain-Spannung V0 des Inverter-MIS-Transistors T1 in der Gate-Kapazität C2 des Speicher-MIS-Transistors T1 gespeichert, wodurch dieser Transistor eingeschaltet wird. Außerdem wird die Gate-Spannung für den Speicher-MIS-Transistor T3 auf Null reduziert. Nachdem die Sperr-MIS-Transistoren T4 und T8 im Zeitpunkt t2 abgeschaltet sind, werden die Trigger-MIS-Transistoren T2 und T6 im Zeitpunkt tz eingeschaltet. Auf diese Weise kann es bei einer solchen Anordnung nicht zu einem solchen Fehlverhalten kommen, wie es bei der üblichen Anordnung zu beobachten ist (vgl. F i g. 7 Zeilen α und b). potential held. At this time, since the barrier MIS transistors T 4 and T lead 8, the inverter MIS transistor T 1 in the gate capacitance C stored the drain voltage V 0 2 of the memory MIS transistor T 1, whereby this transistor is turned on. In addition, the gate voltage for the memory MIS transistor T 3 is reduced to zero. After the blocking MIS transistors T 4 and T 8 are switched off at time t 2 , the trigger MIS transistors T 2 and T 6 are switched on at time t z . In this way, such an arrangement cannot lead to the type of malfunction that can be observed with the usual arrangement (cf. FIG. 7, lines α and b).

Zwischen den Zeitpunkten t3 und i4 sind die Trigger-MIS-Transistoren T2 und T6 eingeschaltet, so daß der Inverter-MIS-Transistor T5 eingeschaltet wird, während der Inverter-MIS-Transistor T1 durch das Leitendwerden der Transistoren T6 und T7 leitend wird. Auf diese Weise werden die Zustände der Inverter-MIS-Transistoren T1 und T5 durch die den Trigger-MIS-Transistoren T2 und T6 zugeführte Impulsspannung VE umgekehrt.Between the times t 3 and i 4 , the trigger MIS transistors T 2 and T 6 are switched on, so that the inverter MIS transistor T 5 is switched on, while the inverter MIS transistor T 1 is switched on by the transistors T becoming conductive 6 and T 7 becomes conductive. In this way, the states of the inverter MIS transistors T 1 and T 5 are reversed by the pulse voltage V E supplied to the trigger MIS transistors T 2 and T 6.

Die Trigger-MIS-Transistoren T2 und T6 befinden sich zwischen den Zeitpunkten J4 und i5 immer noch in leitendem Zustand, und im Zeitpunkt i4 wird an den Sperr-MIS-Transistor T4 (und an den Sperr-MIS-Transistor T8) die Impulsspannung VE angelegt und schaltet diesen ein. Dementsprechend könnte man vermuten, daß die Möglichkeit besteht, daß der Speicher-MIS-Transistor T3 eingeschaltet wird, während der Speicher-MIS-Transistor T7 abgeschaltet ist. Jedoch wird der Zeitabschnitt zwischen dem Zeitpunkt, in dem die Impulsspannung VE tatsächlich an der Eingangsklemme E anliegt, bis zu dem Zeitpunkt, in dem der Speicher-MIS-Transistor T3 eingeschaltet wird (die Summe der Zeitabschnitte, die zum Einschalten des Sperr-MIS-Transistors T4 und des Speicher-MIS-Transistors T3 erforderlich, sind), größer als der in F i g. 9 veranschaulichte Zeitintervall toff, so daß der Speicher-MIS-Transistor T3 eingeschaltet und der Speicher-MIS-Transistor T7 abgeschaltet wird, nachdem die Trigger-MIS-Transistoren T2 und T6 zum Zeitpunkt ts abgeschaltet sind. Dementsprechend gibt es keine fehlerhafte Betriebsweise, bei der der Trigger-MIS-Transistor T2 und der Speicher-MIS-Transistor T3 zwischen den Zeitpunkten i4 und t5 gleichzeitig eingeschaltet wären.The trigger MIS transistors T 2 and T 6 are still in the conductive state between the times J 4 and i 5 , and at the time i 4 , the blocking MIS transistor T 4 (and the blocking MIS Transistor T 8 ) applied the pulse voltage V E and switched it on. Accordingly, one might suspect that there is a possibility that the memory MIS transistor T 3 is turned on while the memory MIS transistor T 7 is turned off. However, the time segment between the point in time when the pulse voltage V E is actually applied to the input terminal E until the point in time when the memory MIS transistor T 3 is switched on (the sum of the time periods required to switch on the blocking MIS transistor T 4 and the memory MIS transistor T 3 are required), larger than that in FIG. 9 illustrated time interval t of f, so that the memory MIS transistor T 3 is switched on and the memory MIS transistor T 7 is switched off after the trigger MIS transistors T 2 and T 6 are switched off at time t s. Accordingly, there is no faulty mode of operation in which the trigger MIS transistor T 2 and the memory MIS transistor T 3 would be switched on simultaneously between the times i 4 and t 5.

Erfindungsgemäß ist es daher möglich, eine fehlerhafte Arbeitsweise, wie sie bei üblichen Anordnungen auftritt, zu verhüten, da der Flip-Flop erst dann durch Überführen der Trigger-MIS-Transistoren in den leitenden Zustand reversiert wird, nachdem die Sperr-MIS-Transistoren vollkommen abgeschaltet sind, und anschließend werden die Trigger-MIS-Transistoren wieder abgeschaltet, und danach werden die Sperr-MIS-Transistoren abgeschaltet, wie dies oben beschrieben ist.According to the invention, it is therefore possible to prevent incorrect operation, as is the case with conventional arrangements occurs to prevent, since the flip-flop only then by transferring the trigger MIS transistors in the conductive state is reversed after the blocking MIS transistors are completely switched off are, and then the trigger MIS transistors turned off again, and after that the blocking MIS transistors are turned off like this is described above.

Der in F i g. 5 mit gestrichelten Linien umrahmte Arbeitsbereich 11 entspricht dem Fall eines Einsatzes der Erfindung zum Betreiben des Flip-Flops 2. Aus dieser Figur kann man daher erkennen, daß durch die Erfindung der Arbeitsbereich des Flip-Flops 2 hinsichtlich der Speisespannung größer gemacht werden kann als bei der bekannten Anordnung, und daß ein Betrieb sogar bei niedriger Spannung möglich ist. In diesem Falle entspricht die untere Grenze für die Spannung F00 dem Minimalwert, bei dem die Trigger-MIS-Transistoren des nachgeschalteten Flip-Flops in der Anordnung von Fig. 8 betrieben werden können, und die Untergrenze für die Spannung VGG entspricht dem Minimalwert, bei dem die Sperr-MIS-Transistoren des nachgeschalteten Flip-Flops in der Anordnung in Fig. 8 betrieben werden können.The in F i g. 5 framed with dashed lines working area 11 corresponds to the case of use of the invention to operate the flip-flop 2. From this figure it can therefore be seen that the invention, the working area of the flip-flop 2 can be made larger in terms of supply voltage than in the known arrangement, and that operation is possible even at low voltage. In this case, the lower limit for the voltage F 00 corresponds to the minimum value at which the trigger MIS transistors of the downstream flip-flop can be operated in the arrangement of FIG. 8, and the lower limit for the voltage V GG corresponds to the minimum value , in which the blocking MIS transistors of the downstream flip-flop can be operated in the arrangement in FIG.

Die Erfindung läßt sich daher mit Vorteil in den Fällen einsetzen, in denen eine Flip-Flop-Kette aus einer Vielzahl von Flip-Flops 2 aufgebaut werden soll. Bei einer solchen Flip-Flop-Kette ist es erforderlich, daß die an der Ausgangsklemme A" eines Flip-Flops 2 verfügbare Ausgangsimpulsspannung VE zwischen aufeinanderfolgenden Flip-Flop-Stufen in eine hohe Impulsspannung VE umgewandelt wird, da der anschließende Flip-Flop durch diese Ausgangsimpulsspannung betrieben werden muß. Zur Erfüllung dieser Forderung ist jeweils zwischen einer ersten Flip-Flop-Stufe und einer dieser folgenden zweiten Flip-Flop-Stufe ein Inverter 1 und der erfindungsgemäße Inverter 3 vorzusehen. Die so entstehende Flip-Flop-Kette läßt sich mit einem geringeren Wert für die Speisespannung VDD für den Flip-Flop befriedigend betreiben, als dies bei einer üblichen Anordnung der Fall ist, wie man aus Fig. 5 ersehen kann. Daraus ergibt sich ohne weiteres, daß durch die Erfindung der Leistungsverzehr in der Flip-Flop-Kette herabgesetzt werden kann und daß sich die Flip-Flops ohne weiteres in integrierter Schaltungstechnik aufbauen lassen.The invention can therefore be used to advantage in those cases in which a flip-flop chain is to be constructed from a multiplicity of flip-flops 2. In such a flip-flop chain, it is necessary that the output pulse voltage V E available at the output terminal A ″ of a flip-flop 2 is converted into a high pulse voltage V E between successive flip-flop stages, since the subsequent flip-flop To meet this requirement, an inverter 1 and the inventive inverter 3 must be provided between a first flip-flop stage and one of these following second flip-flop stages operate satisfactorily with a lower value for the supply voltage V DD for the flip-flop than is the case with a conventional arrangement, as can be seen from Fig. 5. This clearly shows that the power consumption in the flip-flop chain can be reduced and that the flip-flops can be easily built in integrated circuit technology.

Selbstverständlich läßt sich die Erfindung auch auf Flip-Flops 2 anwenden, die einen einzigen Trigger-MIS-Transistor T2' verwenden, wie dies in Fig. 10 dargestellt ist.Of course, the invention can also be applied to flip-flops 2 which use a single trigger MIS transistor T 2 ', as shown in FIG.

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Treiberschaltung zur Verwendung in Kombination mit einem Flip-Flop, der aufgebaut ist aus einer kreuzweisen Zusammenschaltung der Eingänge und der Ausgänge einer ersten und einer zweiten, jeweils aus einem Oberflächen-Feldeffekt-Transistor und einer Lastimpedanz bestehenden Inverterstufe, aus einem mit dem Ausgang der ersten Inverterstufe und dem Eingang der zweiten Inverterstufe verbundenen und aus einem ersten Oberflächen-Feldeffekt-Transistor, einem mit dem Strompfad zwischen seiner Source-Elektrode und seiner Drain-Elektrode zwischen die Drain-Elektrode des ersten Oberflächen-Feldeffekt-Transistors und den Ausgang der ersten Inverterstufe eingefügten zweiten Oberflächen-Feldeffekt-Transistor und einem mit dem Strompfad zwischen seiner Source-Elektrode und seiner Drain-Elektrode zwischen die Gate-Elektrode des ersten Oberflächen-Feldeffekt-Transistors und den Ausgang der ersten Inverterstufe eingefügten dritten Oberflächen-Feldeffekt-Transistor bestehenden ersten Triggerkreis und aus einem mit dem Ausgang der zweiten Inverterstufe und dem Eingang der ersten Inverterstufe verbundenen und aus einem vierten Oberflächen-Feldeffekt-Transistor, einem mit dem Strompfad zwischen seiner Source-Elektrode und seiner Drain-Elektrode zwischen der Drain-Elektrode des vierten Oberflächen-Feldeffekt-Transistors und den Ausgang der zweiten Inverterstufe eingefügten fünften Oberflächen-Feldeffekt-Transistor1. Driver circuit for use in combination with a flip-flop that is constructed from a cross-wise interconnection of the inputs and the outputs of a first and a second, each made of a surface field effect transistor and an inverter stage consisting of a load impedance, one having the output of the first inverter stage and the input connected to the second inverter stage and composed of a first surface field effect transistor, one with the current path between its source and drain between the drain electrode of the first surface field effect transistor and the output of the first inverter stage inserted second surface field effect transistor and one with the current path between its source electrode and its drain electrode between the gate electrode of the first surface field effect transistor and the output of the first inverter stage inserted third surface field effect transistor consisting of the first trigger circuit and one with the output of the second inverter stage and the input of the first inverter stage connected and made up of a fourth surface field effect transistor, one with the current path between its source electrode and its drain electrode between the drain electrode of the fourth surface field effect transistor and the output of the second inverter stage fifth surface field effect transistor 009 513/158009 513/158 und einem mit dem Strompfad zwischen seiner Source-Elektrode und seiner Drain-Elektrode zwischen die Gate-Elektrode des vierten Oberflächen-Feldeffekt-Transistors und den Ausgang der zweiten Inverterstufe eingefügten sechsten Oberflächen-Feldeffekt-Transistor bestehenden zweiten Triggerkreis, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang (E2) des eine dritte Inverterstufe darstellenden Inverters (3) aus dem Oberflächen-Feldeffekt-Transistor (T30) und der Lastimpedanz (T31) dafür mit den Gate-Elektroden des dritten und des sechsten Oberflächen-Feldeffekt-Transistors (T1 bzw. T8) und sein Ausgang (A2) mit den Gate-Elektroden des zweiten und des fünften Oberflächen-Feldeffekt-Transistors (T2 bzw. T6) zusammengeschaltet sind und der Eingang (E2) des Inverters (3) mit einer Signalimpulsquelle verbunden ist (Fig. 8).and a sixth surface field effect transistor inserted with the current path between its source electrode and its drain electrode between the gate electrode of the fourth surface field effect transistor and the output of the second inverter stage, characterized in that the input (E 2 ) of the inverter (3) representing a third inverter stage from the surface field effect transistor (T 30 ) and the load impedance (T 31 ) for this purpose with the gate electrodes of the third and sixth surface field effect transistor (T 1 or T 8 ) and its output (A 2 ) are interconnected with the gate electrodes of the second and fifth surface field effect transistors (T 2 and T 6 ) and the input (E 2 ) of the inverter (3) with a signal pulse source is connected (Fig. 8). 2. Treiberschaltung nach Anspruch 1 zur Verwendung in Verbindung mit einem Flip-Flop, der aufgebaut ist aus einer kreuzweisen Zusammenschaltung der Eingänge und der Ausgänge einer ersten und einer zweiten, jeweils aus einem Oberflächen-Feldeffekt-Transistor und einer Lastimpedanz dafür bestehenden Inverterstufe aus jeweils mit ihren Drain-Elektroden mit dem Ausgang der ersten Inverterstufe und dem Eingang der zweiten Inverterstufe verbundenen ersten und zweiten Oberflächen-Feldeffekt-Transistoren, von denen der zweite Oberflächen-Feldeffekt-Transistor an seiner Gate-Elektrode mit der Source-Elektrode des ersten Oberflächen-Feldeffekt-Transistors verbunden ist, aus jeweils mit ihren Drain-Elektroden mit dem Ausgang der zweiten Inverterstufe und dem Eingang der ersten Inverterstufe verbundenen dritten und vierten Oberflächen-Feldeffekt-Transistoren, von denen der vierte Oberflächen-Feldeffekt-Transistor an seiner Gate-Elektrode mit der Source-Elektrode des dritten Oberflächen-Feldeffekt-Transistors verbunden ist, und aus einem mit seiner Drain-Elektrode an die Source-Elektrode des zweiten und des vierten Oberflächen-Feldeffekt-Transistors angeschlossenen fünften Oberflächen-Feldeffekt-Transistor, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang^) des eine dritte Inverterstufe darstellenden Inverters (3) aus dem Oberflächen-Feldeffekt-Transistor (T30) und der Lastimpedanz (T31) dafür mit den Gate-Elektroden des ersten und des dritten Oberflächen-Feldeffekt-Transistors (T4 bzw. T8) und dessen Ausgang (A2) mit der Gate-Elektrode des fünften Oberflächen-Feldeffekt-Transistors (T2') zusammengeschaltet sind und der Eingang (E) des Inverters (3) mit einer Signalimpulsquelle verbunden ist (Fig. 10). ,■2. Driver circuit according to claim 1 for use in connection with a flip-flop, which is constructed from a cross-connection of the inputs and outputs of a first and a second, each of a surface field effect transistor and a load impedance therefor existing inverter stage from each with their drain electrodes connected to the output of the first inverter stage and the input of the second inverter stage, the first and second surface field effect transistors, of which the second surface field effect transistor at its gate electrode with the source electrode of the first surface Field effect transistor is connected, each with their drain electrodes connected to the output of the second inverter stage and the input of the first inverter stage third and fourth surface field effect transistors, of which the fourth surface field effect transistor at its gate electrode with the source electrode of the third surface field effect Transistor is connected, and of a fifth surface field effect transistor connected with its drain electrode to the source electrode of the second and fourth surface field effect transistor, characterized in that the input ^) of the inverter representing a third inverter stage ( 3) from the surface field effect transistor (T 30 ) and the load impedance (T 31 ) to the gate electrodes of the first and third surface field effect transistor (T 4 or T 8 ) and its output (A 2 ) are interconnected with the gate electrode of the fifth surface field effect transistor (T 2 ') and the input (E) of the inverter (3) is connected to a signal pulse source (Fig. 10). , ■ 3. Treiberschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Eingang (E2) des Inverters (3) und die Signalimpulsquelle eine vierte Inverterstufe (1) eingeschaltet ist, die aus einem Oberflächen-Feldeffekt-Transistor (T20) und einer Lastimpedanz (T21) besteht und an eine erste Spannungsquelle (F00) angeschlossen ist, und daß die erste, die zweite und die dritte Inverterstufe (T1, T5, 3, T30) gemeinsam mit einer zweiten Spannungsquelle (VDD) verbunden sind (Fig. 8).3. Driver circuit according to claim 1 or 2, characterized in that between the input (E 2 ) of the inverter (3) and the signal pulse source, a fourth inverter stage (1) is switched on, which consists of a surface field effect transistor (T 20 ) and a load impedance (T 21 ) and is connected to a first voltage source (F 00 ), and that the first, the second and the third inverter stage (T 1 , T 5 , 3, T 30 ) together with a second voltage source (V DD ) are connected (Fig. 8). 4. Treiberschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Lastimpedanzen aus Oberflächen-Feldeffekt-Transistoren bestehen und daß auch die die ersten, zweiten und dritten Inverterstufen bildenden Transistoren Oberflächen-Feldeffekt-Transistoren sind.4. Driver circuit according to claim 3, characterized in that all load impedances consist of surface field effect transistors and that also the first, second and third Transistors forming inverter stages are surface field effect transistors. Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19502116A1 (en) * 1995-01-24 1996-08-08 Siemens Ag MOS circuit arrangement for switching high voltages on a semiconductor chip

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5223712B2 (en) * 1972-06-26 1977-06-25
US3748498A (en) * 1972-07-27 1973-07-24 American Micro Syst Low voltage quasi static flip-flop
US3812388A (en) * 1972-09-28 1974-05-21 Ibm Synchronized static mosfet latch
JPS5856890B2 (en) * 1974-09-09 1983-12-17 日本電気株式会社 transistor warmer
US4333020A (en) * 1979-05-23 1982-06-01 Motorola, Inc. MOS Latch circuit
US4577282A (en) * 1982-02-22 1986-03-18 Texas Instruments Incorporated Microcomputer system for digital signal processing
US4558232A (en) * 1982-02-22 1985-12-10 Simpson Richard D Level detector circuit for microcomputer devices
JP2833289B2 (en) * 1991-10-01 1998-12-09 日本電気株式会社 Analog switch

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3292008A (en) * 1963-12-03 1966-12-13 Rca Corp Switching circuit having low standby power dissipation
US3363115A (en) * 1965-03-29 1968-01-09 Gen Micro Electronics Inc Integral counting circuit with storage capacitors in the conductive path of steering gate circuits
US3284782A (en) * 1966-02-16 1966-11-08 Rca Corp Memory storage system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19502116A1 (en) * 1995-01-24 1996-08-08 Siemens Ag MOS circuit arrangement for switching high voltages on a semiconductor chip
DE19502116C2 (en) * 1995-01-24 1998-07-23 Siemens Ag MOS circuit arrangement for switching high voltages on a semiconductor chip
US5925905A (en) * 1995-01-24 1999-07-20 Siemens Aktiengesellschaft MOS circuit configuration for switching high voltages on a semiconductor chip

Also Published As

Publication number Publication date
US3614476A (en) 1971-10-19
DE1807105A1 (en) 1969-07-10
NL6815729A (en) 1969-05-08
GB1236069A (en) 1971-06-16
FR1590531A (en) 1970-04-13

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