DE2140305A1

DE2140305A1 - Schieberegister mit Isolierschicht Feld effekttransistoren

Info

Publication number: DE2140305A1
Application number: DE19712140305
Authority: DE
Inventors: Yasoji Kawasaki Suzuki (Japan)
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1970-08-11
Filing date: 1971-08-11
Publication date: 1972-02-17
Also published as: NL7111040A; FR2102186A1; DE2140305C3; GB1321916A; FR2102186B1; DE2140305B2; US3745371A

Description

Dr. F. Zumsteln sen. - Dr. E. Assmann Df. R. KoeniQsberger - Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumstein Jun.

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TOKIO SHIBAURA ELECTRIC COMPAlTY LIMITED Kawasaki / Japan

Schieberegister mit Isolierschicht-Feldeffekttransistoren

Die Erfindung betrifft ein Schieberegister mit Isolierschicht-Feldeffekttransistoren (insulated gate field effect transistors, IGFET) vom Anreicherungstyp (enhancement) und insbesondere ein statisches Schieberegister, das sich für eine integrierte Schaltung eignet.

Das Ausmass, in welchem die Technik der integrierten Schaltung beim Bau von Schieberegistern der oben genannten Art verwendet wird, wird im allgemeinen durch die folgenden drei Hauptgesichtspunkte bestimmt:

1. Vie stark wird der Leistungsverbrauch verringert?

2. Vie weit kann das Stromversorgungssystem vereinfacht werden?

5« Vie symmetrisch ist die elektrische und ebenso die räumliche Anordnung der IGFET's?

Fig. 1 zeigt ein typisches Beispiel eines bekannten statischen Schieberegisters, welches unter Verwendung der üblichen Technik der integrierten Schaltungen hergestellt ist. Fig. 1. zeigt nur die Anordnung eines Ein-Bit-Abschnittes dieses Schieberegisters, wobei jeder halbe Bit-Abschnitt aus einem

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Paar von IGB¹ET¹S vom Anreiche rungs typ 1IP-IUT (oder 12P-12N) besteht, welches einen p-Kanal und einen η-Kanal "besitzt. Die Gates sind miteinander verbunden, um einen Eingangsanschluss I„ (oder I_) - zu bilden. Die Drains sind miteinander verbunden, um einen Ausgangsanschluss 0- (oder 0 ) zu bilden. Veiter sind die Sources der p-Kanal IGi¹ET¹S IIP und 12P dieser zwei Paare 11P-11N und 12Ρ-12ΪΤ geerdet und die η-Kanal IGPET's HN und 12N sind mit einer negativen Vorspannungsquelle -V verbunden, wodurch eine Schiebetorschaltung 11 der Vorwärtshälfte und eine Schiebetorschaltung der Rückwärtshälfte gebildet wird, die komplementär zueinander sind.

Zwischen dem Eingangs anschluss I , denijwie später beschrieben wird, die gewünschten Eingangsdaten zugeführt werden, um. dem Eingang I_f der Schiebetor/^haltung 11 der Vorwärtshälfte, zwischen dem Ausgang 0~ der Vorwärtsschiebetorschaltung 11 und dem Eingang I der Schiebetorschaltung 12 der Rückwärtshälfte, und zwischen dem Ausgang des Ein-Bit-Schieberegisters, d. h. dem Ausgang 0 der Schiebetorschaltung der Rückwärtshälfte und dem Eingang I~ der Schiebetorschaltung 11 der Vorwärtshälfte sind ein p-Kanal-IGFET 13P und zwei n-Kanal-IGFET's 14N und 15N" (im folgenden als "Kopplungs-IGFET's" bezeichnet) angeordnet, wie in Pig. 1 gezeigt ist, deren Source-Drain-Strecken so geschaltet sind, dass sie erste, zweite und dritte Übertragungen bewirken oder als Kopplungstorschaltungen verwendet werden. Die Substratelektroden der p-Kanal-IGPET' s HP, 12P und 13? sind geerdet, und die Substratelektroden der n-Kanal-IGPET's HF, 12N, 14N und 15N sind mit der negativen Vorspannungsquelle -V verbunden. Die Torschaltung der ersten und zweiten Kopplungs-IGPET's 13P und 141T sind miteinander verbunden, um ein gemeinsames Tor G-, (im folgenden als "erstes Takttor¹' bezeichnet) zu bilden, welchem Taktimpulse 0 zugeführt werden, wie später beschrieben wird· Dem Tor G₂ (im folgenden als "zweites Takttor" bezeichnet) werden Taktimpulse 0 zugeführt, wie später beschrieben wird· In diesem Pail werden dem Eingangsanschluss

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I vorgewählte Eingangsdaten, die aus einer Reihe von binären logischen Werten "1" und "0" bestehen, wie in Fig. 2C gezeigt ist, in einem Abstand zugeführt, der für eine Verschiebung von einem Bit erforderlich ist.

Dem ersten Takttor G₁ werden Takt- oder Schiebeimpulse 0 zugeführt, welche aus Impulsen einer geeigneten negativen Spannung, die einen binären logischen Wert "0" darstellen, und aus Impulsen von normalerweise Erdpotential bestehen, die einen binären logischen Wert "1" darstellen und sich zwischen diesen "0"-Impulsen befinden, wobei die Wiederholungsperiode V gleich der Zeitdauer ist, die für eine Verschiebung von einem Bit erforderlich ist. Entgegengesetzt dazu werden dem zweiten Takttor G Taktimpulse 0 zugeführt, die aus Impulsen von Erdpotential, welche einen binären Wert "1" darstellen, "and aus Impulsen einer negativen Spannung bestehen, welche einen binären Wert "0" darstellen und sich zwischen den "1"-Impulsen befinden, wobei die Wiederholungsperiode t gleich der Zeitdauer ist, die für eine Verscheibung von einem Bit erforderlich

Es soll nun die Wirkungsweise eines Schieberegisters beschrieben werden, welches in der in Fig. 1 gezeigten Weise angeordnet ist, wobei auf das spezielle Zeitdiagramm Bezug genommen wird, welches in den Fig. 2A bis 2G angegeben ist.

Es werden zum Beispiel dem Eingangsanschluss I Daten zugeführt, die durch einen binären Wert "0" der positiven Logik dargestellt werden. Wenn dem ersten Takttor G, der "0"-Impuls zugeführt wird, der in den Taktimpulsen 0 enthalten ist, die in Fig. 2A gezeigt sind, dann wird der erste Kopplungs-IGFET 13P eingeschaltet, um eine Gate-Kapazität C^ zwischen dem Eingaug ϊ~ der Schiebetorschaltung 11 der Vorwärtshälfte und ihrem Erdungspunkt plöztlich auf ein "0^M-Niveau über den eingeschalteten IGFET 13P aufzuladen (siehe Fig. 21l. Wenn das Aufladen auf das

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"O"-TTiveau bereits stattgefunden hat, wird dieser aufgeladene Zustand beibehalten.). Da der p-Kanal-IGFET IIP der Schiebetorschaltung der Vorwärtshälfte 11 kurzgeschlossen ist, wird der Ausgang 0_f dieser Torschaltung 11 in den geerdeten Zustand gebracht, d. h. in den Zustand "1" (siehe Fig. 2E). Wenn in diesem Zustand das Gate des zweiten Kopplungs-IGFET 14IT mit einem "1"-Impuls versorgt wird, der in den Taktimpulsen 0 enthalten ist, die in ^ig. 2A gezeigt sind, dann wird dieser IGFET 14N leitend gemacht, um eine Gate-Kapazität C zwischen dem Eingang I der Schiebetorschaltung 12 der Rückwärtshälfte und ihrem Erdungspunkt plötzlich über diesen betätigten IGFET 14N zu entladen. (Siehe Fig. 2F. Wenn diese Kapazität bereits entladen ist, wird dieser Zustand beibehalten.) Da der Eingang I der Schiebetorschaltung 12 der Rückwärtshälfte in den Zustand "1" gebracht ist und der n-Kanal-IGFET 12N dieser Torschaltung 12 kurzgeschlossen ist, wird daher der Ausgang 0 in den Zustand "0" gebracht. Daher wird der Eingangswert "0", der dem Eingangsanschluss I zugeführt wird, von dem Aüsgangsanschluss 0_r einer Schieberegistereinheit nach einem Intervall von einem Bit herausgeführt. In gleicher Weise wird der Eingangswert "1", der dem Eingangsanschluss zugeführt wird, von dem Ausgangsanschluss 0 nach einem Intervall von einem Bit erhalten.

In diesem Falle haben die ersten und zweiten Kopplungs-IGFET's 13P und 141T die Source-Drain-Strecken in Reihe zwischen die Ausgänge der jeweiligen vorhergehenden Schiebetorschaltungen und die Eingänge der entsprechenden folgenden Schiebetorschaltungen geschaltet, wodurch sie als eine Art von Schaltelementen für die Übertragungsausgänge von den vorhergehenden Schiebetorschaltungen zu den Eingängen der folgenden Schiebetorschaltungen unter Steuerung der Taktimpulse, die zu diesen Torschaltungen zugeführt werden, wirken. Im Gegensatz dazu hat der dritte Kopplungs-IGFET 15H seine Source-Drain-Strecke parallel zwischen den Eingang I_f der Schiebetorschaltung 11 der vorderen

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Hälfte und den Ausgang O der Schiebetorschaltung 12 der rückwärtigen Hälfte geschaltet, wobei er stets die gleiche Phase hat, wie aus Pig. 2 zu sehen ist. Dem Gate Gp des dritten Kopplungs-IGFET's 15ΪΤ wird ein "1"-Impuls zugeführt, der in den Taktimpulsen 0 enthalten ist, wie in Fig. 2B gezeigt ist, um diesen leitend .zu 'machen, wodurch der Zustand des -Ausgangsanschluss es C) positiv zu fern Eingangs anschluss I~ zurückgelcoppelt wird. Der resultierende Zustand dieses Eingangsanschlusses I_f wird stets in der Form eines Gleichstromes für den Bit-Abschnitt aufrecht erhalten, wodurch das Schieberegister als ein Schieberegister vom sogenannten statischen Typ arbeitet.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten bekannten Schieberegister sind die Schiebetorschaltungen der jeweiligen IFaIften aus einem Paar von IGFET's mit einem p-Kanal und einem η-Kanal gebildet, die komplementär zueinander angeordnet sind, so dass im Vergleich zu irgendeinem früheren Typ, bei welchem die"'Schiebetorschaltung IGFET's enthält, die als Lastwiderstand wirken, das Schieberegister der Fig. 1 tatsächlich die Vorteile hat, dass nicht nur der Leistungsverbrauch verringert wird, sondern dass auch die Symmetrie der elektrischen und räumlichen Anordnung der IGFET's als Ganzes verbessert ist, da die oben genannten Kopplungs-IGFET's 13P, 14N und I5N enthalten sind, jedoch die elektrische und räumliche Anordnung der IGFET's insgesamt bleibt immer noch merklich unsymmetrisch, was die Nachteile zur Folge hat, dass nicht nur- eine kompakte Anordnung der IGFET's verhindert wird, sondern ebenso auch ihre ebene Anordnung.

Wird angenommen, dass in allgemeinen eine Schwellenspannung von 4 Volt (absolut) an die Gates der IGFET's für den Betrieb angelegt werden sollen (dies trifft sowohl für die p- als ai""oh die n-Kanal-IGFET's zu), ist er erforderlich, die Gates mit einer Spannung von etwa dem Doppelten der Schwellenspannung, d. h. etwa 8 Volt, zu versorgen und die Vorspannungsquelle mit einer Spannung von etwa dem 2,5^fachen dieser Schwellenspannung»

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d. h. etwa 10 Volt, um den IGE¹ET in einem Sättigungszustand zu betreiben.

In der Schaltungsanordnung der Fig. 1 zeigen die Kopplungs-IGFET's 13P, IAH und 15N jedoch den später zu beschreibenden Source-Folger-Zustand (oder Rück-Gate-Vorspannungszustand). Mit Bezug auf den zweiten Kopplungs-IGFET 14N wird, wenn der p-Kanal-IGFET IIP der Schiebetorschaltung 11 der vorderen Hälfte kurzgeschlossen ist und dem Gate G-, ein "1"-Inipuls zugeführt wird, der in den Taktimpulsen 0 der Fig. 2B enthalten ist, um diesen zwei ten Kopplungs-IGFET 14-N zu betätigen, dem Eingang I der Schiebetnrschaltung 12 der rückwärtigen Hälfte nicht das gewünschte Erdpotantial zugeführt, sondern eine Spannung, die um ein solches Mass verringert ist, wie es der Schwellenspannung dieses —,reiten Kopplungs-IGFET¹ s 14N entspricht. Demgemäss muss die Eingangs-Gate-Spannung für den Sättigungsbetrieb der Kopplungs-IGFET' s 13P, 14-N und I5N auf etwa das Zweifache der vorher genannten 8 Volt erhöht werden, d. h. auf etwa 16 Volt. Das Schieberegister der Fig. 1 erfordert zwei Arten von Spannungen, nämlich -10 Volt für die negative Vorspannungsquelle -V und -16 Volt für eine Quelle von Taktimpulsen, und ist daher vom Standpunkt einer wirkungsvollen Ausnutzung der Technik der intergrierten Schaltungen nicht vorteilhaft. Wenn die negative Vorspannungsquelle -V die gleiche Spannung von -16 Volt wie die Quelle der Taktimpulse haben kann, dann kann eine einzige Spannungsquelle verwendet werden. Dies vergrössert jedoch unnötigerweise den Leistungsverbrauch und ist daher für die meisten Anwendungen der Technik der integrierten Schaltungen in gleicher Weise ungünstig.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, die oben genannten Nachteile zu beseitigen und ein statisches Schieberegister mit IGFET's zu schaffen, welches sich besonders für integrierte Schaltungen eignet, welches nicht nur die Verwendung einer einzigen' Spannungsquelle ohne eine wesentliche Vergrösserung des nutzlosen

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leistungsvcrbrauclies ermöglicht, sondern auch die "bestmögliche Symmetrie der gesamten elektrischen und räumlichen Anordnung der IGFET's erreicht.

Erfindungsgemäss .wird ein statisches Schieberegister mit IGPET¹S geschaffen, welches aus einer Vielzahl von Schieberegistereinheiten gebildet ist, die in Reihe zueinander geschaltet sind, wobei eine der zwei Hälften jeder' dieser Schieberegistereinheiten eine Hauptschiebetorschaltung umfasst, die einen Ilauptschiebetorschalutngsabschnitt mit einem Tor, welchem vorgewählte Daten, die aus einer Reihe von binären Werten "1" und "0" bestehen, und einen Takttorschaltungsabschnitt mit einem Tor einschliesst, welchen Taktimpulse zugeführt werden, eine Umkehrstufe (inverter), die in Reihe zu dem Ausgang des Hauptschiebetorschaltungsabschnittes geschaltet ist, und eine Hilfsschiebetorschaltung, die einen Schiebetorschaltungsabschnitt, dessen Eingang an den Ausgang des Inverters gekoppelt und dessen Ausgang an den Eingang des Inverters gekoppelt ist, und einen Takttorschaltungsabschnitt mit einem Tor einschliesst, welchem Taktimpulse mit einer Phase zugeführt werden, die der der Taktimpulse für den Haupttakttorschal tungsabschnitt entgegengesetzt ist, und wobei die andere Hälfte der Schieberegistereinheit wenigstens eine Haupt- Λ schiebetorschaltung umfasst, die im wesentlichen den gleichen Aufbau hat wie die andere Schieberegistereinheitshälfte, wobei dieser Hauptschiebetorschaltungsabschnitt und Takttorschaltungsabschnitt, der Inverter, der Hilfsschiebetorschaltungsabschnitt und der Takttorschaltungsabschnitt alle aus paarweisen IGFET's" bestehen, wobei jeder einen p-Kanal und einen η-Kanal besitzt, und in komplementärer Beziehung geschaltet sind.

Die Erfindung wird im folgenden in Ausführungsbeispielen genauer anhand der beigefügten Zeichnung erläutert.

Fig. 1 ist ein Schaltungsdiagramm eines typischen Beispie-

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les eines statischen Schieberegisters mit IGFET's nach dem bekannten Stand der Technik.

Fig. 2 zeigt im einzelnen die Betriebszeitsteuerung der verschiedenen Abschnitte der Schaltung der Fig. 1.

Fig. 3 ist ein schematisches Schaltungsdiagramm eines statischen Schieberegisters mit IGFET's nach einer Ausführungsform der Erfindung.

φ Fig. 4 zeigt im einzelnen die Schaltungsanordnung jeder Schieberegistereinheit der Fig. 3·

Fig. 5A "bis 5M zeigen im einzelnen die Zeitsteuerung im Betrieb der verschiedenen Abschnitte der Schaltung der Fig. 4.

Fig. 6 bis 8 sind Schaltungsdiagramme von statischen Schieberegistern mit IGFET's gemäss anderen Ausführungsformen der Erfindung.

Fig. 9 ist ein schematisches Schaltungsdiagramm einer Abwandlung der Fig. 3.

Fig. 1OA bis 1OM zeigt im einzelnen die betriebliche Zeitsteuerung der verschiedenen Abschnitte der Schaltung der Fig. 9<

Fig. 11 bis 13 sind schematische Schaltungsdiagramme von anderen Abwandlungen der Fig. 3·

Fig. 3 ist ein schematisches Schaltungsdiagramm eines Schieberegisters gemäss einer Ausführungsform der Erfindung. Gemäss dieser Aus führungsform sind Schieberegistereinheiten 201, 202... 2O_n, die die gleiche später zu beschreibende Schaltungsanordnung besitzen, in einer Anzahl in Reihe geschaltet, die der gewünschten Anzahl von Bits entspricht. Unter Bezugnahme auf die

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Schaltungsanordnung allein der Schieberegister-einheit 201 der ersten Stufe haben die Bit-Abschnitte der vorderen und hinteren Hälfte die gleiche Schaltungsanordnung. Die jeweiligen halben Bit-Abschnitte umfassen Hauptschiebetorschaltungen 23 und 24, um die später -zu beschreibenden Eingangsdaten, die aus einer Reihe von binären Werten "1" und ¹¹O" bestehen, und zu den Eingängen 21 und 22 zugeführt werden, unter Steuerung der später zu beschreibenden gepaarten Taktimpulse 0-, - 0-, und 0o 0~_n, die mit entgegengesetzter Phase zugeführt werden, zu den geweiligen Ausgängen 25 und 26 zu leiten, Inverter 27 und 28, die in Reihe zu den Ausgängen 25 und 26 der Hauptschiebetorschaltungen 23 und 24- geschaltet sind, und Hilfsschiebetorschaltungen 29 und 30, die parallel zwischen die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse der entsprechenden Inverter 27 und 28 so geschaltet sind, dass sie die Ausgänge von den entsprechenden Hauptschiebetorschaltungen 23 und 24- in. der Form von Gleichstrom pro Bit-Abschnitt unter Steuerung dieser gepaarten Taktimpulse 0, - 0η und 0p - 0p aufrecht zu erhalten, wodurch bewirkt wird, dass die Hauptschiebetorschaltungen 23 und 24 statisch arbeiten. Alle genannten Hauptschiebetorschaltungen, Inverter und Hilfsschiebetorschaltungen werden aus gepaarten IGFET's vom p- und n-Kanal-Typ gebildet, die komplementär geschaltet sind.

Fig. 4- stellt im einzelnen die Schaltungsanordnung der verschiedenen Abschnitte der ersten Schieberegistereinheit 201 dar, die in Fig. 3 gezeigt ist. Die Hauptschiebetorschaltungen 23 und 24 umfassen Schiebetorschaltungsabschnitte 231 und 241, die aus gepaarten IGFET's 231P - 231N und 241P - 241N vom Anreicherungstyp bestehen und einen p-Kanal und einen η-Kanal haben, wobei die Gates dieser IGFET's gemeinsam mit den entsprechenden Eingangsanschlüssen 21 und 22 und ihre Drains gemeinsam mit den entsprechenden Ausgangsanschlussen 25 und 26 verbunden sind. Weiter umfassen sie.Takttorschaltungsabschnitte 232 und 242, die in gleicher Weise aus gepaarten IGFET's vom

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Anreicherungstyp 232P - 232N und 242P - 242N bestehen, bei denen die Drains der ρ -Kanal -I GEET' s 232P und 242P mit den Sources der p-Kanal-IGFET's 231P und 241P der Hauptschiebetorschaltungsabschnitte 231 und 24-1 verbunden sind, und wobei die Sources dieser p-Kanal-IGFET·s 232P und 242P geerdet sind, und wobei die Drains der n-Kanal-IGFET's 232N und 24-2N _mit den Sources der η-Kanal-IGFET¹s 231N und 24-1N der Schiebetorschaltungsabschnitte 231 und 24-1 verbunden sind und die Sources dieser n-Kanal-IGFET's 232N und 24-2N mit einer negativen Vorspannungsquelle· -V verbunden sind.

Die Substratelektroden der p-Kanal-IGFET¹s sind alle geerdet, und die der n-Kanal-IGFET's sind alle mit der negativen Vorspannungsquelle -V verbunden.-

In diesem Falle werden dem Eingangsanschluss 21 vorgewählte Eingangsdaten, die aus einer Reihe von binären Werten "1" und "0" bestehen, wie in Fig. 5E gezeigt ist, mit einem Zeitintervall f zugeführt, das für eine Verseheibung von einem Bit erforderlich ist.

Dem Gate G,, des n-Kanal-IGFET's 232ΪΤ des Takttorschaltungsabschnittes 232 der vorderen Hälfte werden Taktimpulse (oder Schiebeimpulse) 0_lt)i die aus Impulsen von normalerweise Erdpotential, die einen binären Wert "1" darstellen, und aus Impulsen von einer geeigneten negativen Spannung bestehen, die einen binären Wert "0" darstellen und sich zwischen den "1"-Impulsen befinden, mit einer Wiederholungsperiode T zugeführt, die gleich der Zeitdauer ist, die für eine Ein-Bit-Verschiebung erforderlich ist, die in Fig. 5-A. gezeigt ist, und dem Gate G₁₂ des p-Kanal-IGFET's 232P des Takttorschaltungsabschnittes 232 werden Taktimpulse 0-, zugeführt, die eine umgekehrte Phase haben wie die oben genannten Taktimpulse 0_lO» wie in Fig. 5B gezeigt ist.

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Dem Gate G,-, des η-Kanal-IGFET's 242N des Takttorschaltungsabschnittes 242 der hinterm Hälfte v/erden Taktimpulse 0₂ zugeführt, die aus Impulsen Yon Erdpotential, welche einen binären Wert "1" darstellen, und aus Impulsen einer geeigneten negativen Spannung bestehen, die .einen binaren Wert ¹¹O" darstellen und sich zwischen den "1"-Impulsen befinden, mit einer Wiederholungsperiode T , die gleich der Zeitlänge ist, die für eine Ein-Bit-VerSchiebung erforderlich ist, wie in Fig. 5C gezeigt ist, und dem Gate G₁^ des p-Kanal-IGFET·s 24-2P dieses
Takttorschaltungsabschnittes 24-2 werden Taktimpulse 0~ zugeführt, deren Phase umgekehrt zu der der oben genannten Taktimpulse 0ο_Ό ist, wie in Fig. 5D angezeigt ist. Es ist daraus klar, dass die gepaarten p- und n-Kanal-IGFET's 231P - 231N
und 241P - 24IxT, die die Hauptschiebetorschaltungsabschnitte 231 und 241 bilden, und die gepaarten p- und n-Kanal-IGFET's 232P - 232N und 242P - 242ΪΤ," die die Takttorschaltungsabschnitte 232 und 242 bilden, jeweils komplementär zueinander geschaltet sind·

Bei den Invertern 27 und 28 sind die Sources der p-Kanal-IGFET's 27P und 28P direkt geerdet und die-Sources der n-Kanal-IGFET 's 27N und 28IT direkt mit der negativen Vorspannungsquelle -V verbunden, aber im übrigen haben sie die gleiche Anordnung wie die Schiebetorschaltungsabschnitte 231 und 241. Wie die
gepaarten IGFET's 231P - 2311T und 241P - 241N sind die gepaarten IGFET's 27P -27N und 28P - 28N, die diese Inverter und 28 bilden, komplementär geschaltet.

Bei den Hilfsschiebetorschaltungen 29 und 30 sind die Eingangsanschlnsso ihre Schiebetorschaltungsabschnitte 291 und 301 mit den Ausgangsanschlüssen der entsprechenden Inverter 27 und verbunden und die Ausgangsanschlüsse dieser HilfsschiebetorschaltungBabschnitte 291 und 3OI sind mit den Eingangsanschlüssen der entsprechenden Inverter 27 und 28 verbunden. Taktim-

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pulse werden den Takttorschaltungsabschnitten 292 und 302 der genannten Hilfsschiebetorschaltungen 29 und JO genau umgekehrt zu dem Fall der Takttorschaltungsabschnitte 232 und 242 der Hauptschiebetorschaltungen 23 und 24 zugeführt, d. h. den Gates der η-Kanal-IGFET's 292N und 302N dieser Hilfstakttorschaltungsabschnitte 292 und 302 v/erden die gleichen Taktimpulse zugeführt wie die, die den Gates der p-Kanal-IGFET·s 232P und 242P der Takttorschaltungsabschnitte 232 und 242 der Hauptschiebetorschaltungen 23 und 24 zugeführt werden,.und den Gates der p-Kanal-IGFET's 202P und 302P dieser Hilfsschiebetorschaltungsabschnitte 292 und 302 werden die gleichen Taktimpulse zugeführt wie die, die den Gates der n-Kanal-IGFET's 232N und 242N der Takttorschaltungsabschnitte 232 und 242 der Hauptschiebetorschaltungen 23 und 24 zugefürht werden. In den übrigen Beziehungen haben die Hilfsschiebetorschaltungen 29 und 30 den gleichen Aufbau wie die Hauptschiebetorschaltungen 23 und 24. So sind die gepaarten IGEET's 291P - 291N, 292P 292F, 3O1P - 301N und 302P - 302N dieser Hilfsschiebetorschaltungen 29 und 30 jeweils komplementär geschaltet.

Es soll nun die Wirkungsweise eines Schieberegisters, das wie in Fig. 4 gezeigt angeordnet ist, gemäss einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden, wobei im einzelnen auf die ZeitSteuerungsdiagramme der verschiedenen Schaltungsabschnitte Bezug genommen wird, die in den Fig. 5A bis 5M gezeigt sind.

Wenn dem Eingangsanschluss 21 Daten zugeführt werden, die durch einen binären Wert "0" der positiven Logik dargestellt werden, der in Fig. 5E gezeigt ist, dann wird eine Gate-Kapazität C, entladen, die zwischen dem Eingangsanschluss und dem Erdungspunkt des Hauptschiebetorschaltungsabschnittes 231 der vorderen Hälfte überwiegt. Wenn unter dieser Bedingung dem Gate des n-Kanal-IGFET's 232N des Haupttakttorschaltungsabschnittes 232 der vorderen Hälfte ein "0"-Impuls zugeführt wird, der in den Im-

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pulsen 0-, der Fig. 5A enthalten ist, wird der n-Kanal-lGFET 231ΪΓ des Hauptschiebetorschaltungsabschnittes 231 zusammen mit dem IGFET 232F leitend gemacht, was bewirkt, dass der Ausgangsanschluss 25 der Hauptschiebetorschaltung 23 in den Zustand "1" gebracht wird (siehe Fig. 5F). Als Folge davon wird die Gate-Kapazität C^, die zwischen dem Eingangsanschluss und dem Erdungspunkt des Inverters 27 der vorderen Hälfte überwiegt, auf eine Spannung entspredi end einem binären Wert "1" aufgeladen, wodurch der p-Kanal-IGFET 273? des Inverters 27 eingeschaltet wird und demzufolge der Ausgangsanschluss in den Zustand "0" gebracht wird (siehe Fig. 5G). Als Folge davon wird " eine Gate-Kapazität C^, die zwischen dem Eingangsanschluss und dem Erdungspunkt des Schiebetorschaltungsabschnittes 24-1 der hinteren Hälfte überwiegt, auf "0" entladen. Wenn in diesem Zustand dem Gate G₁₅ des η-Kanal-IGFET's 242N des iakttorschaltungsabschnittes 242 der hinteren Hälfte ein "0"-lmpuls zugeführt wird, der in den Taktimpulsen 02_Ό enthalten ist, wie in Fig. 5C gezeigt ist, dann wird der IGFET 24-2N und demzufolge der n-Kanal-IGFET 241ΪΤ des Schiebetorschaltungsabschnittes 241 eingeschaltet, um den Ausgangsanschluss der Schiebetorschal tung 24 der hinteren Hälfte in den Zustand "1" zu bringen (siehe Fig. 5H). Demgemäss wird eine Gate-Kapazität CL, die zwischen dem Eingangsanschluss und dem Erdungspunkt des Inver- ^ ters 28 der hinteren Hälfte überwiegt, auf "1" aufgeladen, wodurch der p-Kanal-IGFET 28P des Inverters 28 der hinteren Hälfte eingeschaltet wird und demzufolge der Ausgangsanschluss dieses Inverters, d. h. der Ausgangsanschluss der entsprechenden Schieberegistereinheit 20, in den Zustand "0" gebracht wird (Fig. 51)· Daher wird der Eingangswert, der dem Eingangsanschluss 21 dieser Schieberegistereinheit 20 zugeführt wird, nach einem Ein-Bit-Intervall zu deren Ausgangsanschlusr. geleitet.

Wenn der Ausgangsanschluss des Inverters 27 der vorderen Hälfte in den Zustand "0" gebracht wird (der Eingangsanschluss stellt

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den Zustand "1" dar), dann wird eine Gate-Kapazität Cj- entladen, die zwischen dem Eingangsanschluss und dem Erdungspunkt des Hilfsschiebetorschaltungsabschnittes 291 der vorderen Hälfte überwiegt (siehe Pig. 5J)- Wenn in diesem Zustand dein Gate des n-Kanal-IGFET's 292N des Takttorschaltungsabschnitts 292 der vorderen Hälfte ein "O"-Impuls zugeführt wird, der in den Taktimpulsen 0, enthalten ist, wie in J¹Xg. 5B gezeigt ist, dann wird der IGIET 292N und demzufolge der n-Kanal-IGFET 291N des Hilfsschiebetorschaltungsabschnittes 291 eingeschaltet, wodurch "bewirkt wird, dass der Ausgangsanschlusö der Hilfsschiebetorschaltung 29 der vorderen Hälfte in den Zustand "1" gebracht wird (siehe Fig. 5*0· Wenn daher dem Eingangsanschluss 21 der Schieberegistereinheit 20 der Wert "O" zugeführt wird, hält die Hilfsschiebetorschaltung 29 der vorderen Hälfte den Ausgangsanschluss der Hauptschiebetorschaltung 22 der vorderen Hälfte, nämlich den Eingangsanschluss des Inverters 27 der vorderen Hälfte, in der Form eines Gleichstromes, wodurch die Schieberegistereinheit der vorderen Hälfte für ihren statischen Betrieb geregelt wird. Die genannte Beziehung trifft ebenfalls für den Fall zu, wenn dem Eingangsanschluss 21 dieser Schieberegistereinheit 20 der Wert "1" zugeführt wird.

Wenn der -^usgangsanschluss des Inverters 28 der rückwärtigen Hälfte in den Zustand "0" gebracht wird (der Eingangsanschluss stellt den Zustand "1" dar), dann wird eine Gate-Kapazität Cg entladen, die zwischen dem Eingangsanschluss und dem Erdungspunkt des Hilfsschiebetorschaltungsabschnittes 301 der rückwärtigen Hälfte überwiegt (siehe Fig. 5^)· Wenn in diesem Zustand dem Gate des n-Kanal-IGFET's 3O2N des Takt borschaltungsabschnittes 302 der rückwärtigen Hälfte ein "0"-Impuls zugeführt wird, der in den Taktimpulsen 0^_n enthalten ist, wie in Fig. 5D gezeigt ist, dann wird der IGFET 302N und demzufolge der n-Kanal-IGFET 301N des Hilfsschiebetorschaltungsabschnittes 301 leitend gemacht, wodurch der Ausgangsanschluss der Hilfsschiebetorschaltung 30 der rückwärtigen Hälfte in den Zustand

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Il T tt

1" gebracht wird (siehe Fig.

Ebenso wie die Hilfsschiebetorschaltung 29 -der vorderen Hälfte hält daher die Hilfsschiebetorschaltung 30 der rückwärtigen Hälfte den Ausgangsanschluss der Hauptschiebetorschaltung 24-dcr rückwärtigen Hälfte, .d. h. den Eingangsanschluss des Inverters 28 der rückwärtigen Hälfte in der Form eines Gleichstromes für ein Ein-BitrIntervall der Eingangsdaten, wodurch die Schieberegistereinheit der rückwärtigen Hälfte für ihren statischen Betrieb geregelt wird.

Venn dem Eingangsanschluss 21 der Schieberegistereinheit 20 der Wert "1" zugeführt wird, ist die Beziehung der eingeschalteten IGFET's der Hauptschisbetorschaltungen, der Inverter und der Hilfsschiebetorschaltungen genau umgekehrt zu dem Fall, bei dem diesem Eingangsanschluss der Wert "O" zugeführt wird, d. h. die p-Kanal-IGFET's werden anstelle der n-Kanal-IGFET's leitend gemacht oder umgekehrt. In anderer Hinsicht führt die Schieberegistereinheit 20 denselben Vorgang aus wie im Falle dieses "O"-Wertes. Daher wird der "1"-Wert, der dem Eingangsanschluss der Schieberegistereinheit 20 zugeführt wird, zu deren Ausgangsanschluss nach einem Ein-Bit-Intervall geleitet.

Das erfindungsgemässe Schieberegister, das wie oben beschrieben aufgebaut ist, enthält keine Kopplungs-IGFET·s, welche sowohl die elektrische als auch die räumliche Anordnung der IGFET's in unerwünschter Weise unsymmetrisch machen, sondern umfasst paarweise IGFET's vom Anreicherungstyp, die jeweils einen p-Kanal und einen η-Kanal besitzen und komplementär geschaltet sind, wodurch es möglich wird, wie aus Fig. 4 zu sehen ist, die IGFET's elektrisch und ebenso räumlich in einem ideal symmetrischen Muster anzuordnen, das den Vorteil bietet, dass eine möglichst kompakte Anordnung der IGFET's möglich wird.

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Weiter muss infolge des Fehlens der oben genannten Kopplungs-IGPET's, welche einen Source-Folger-Zustand aufweisen, die Gate-Spannung für den Sättigungsbetrieb der IGEET's nur etwa 8 Volt betragen, wenn deren Schwellenspannung zu etwa 4 Volt gewählt wird, was'es möglich macht, die Spannung der negativen Vorspannungsquelle -V auf etwa 10 Volt zu setzen.

Veiter kann mit dem erfindungsgemässen Schieberegister die Spannung der negativen Vorspannungsquelle -V gleichzeitig als Spannungsquelle des "Ö"-Teiles der Taktimpulse 0_lO» ^in* ^2υ und 0p_n verwendet werden (für den "1"-Teil wird das Erdpotential verwendet), wodurch die Verwendung eines einzigen Spannungsversorgungssystems erleichtert wird.

Ein Schieberegister gemäss der Ausführungsform der Fig. 4 ist noch darin nachteilig, dass, wenn versucht wird, die Hauptschiebetorschaltungsabschnitte 231 und 241 und die Hilfsschiebetorschaltungsabschnitte 291 und 301 allein durch Signale zu steuern, die deren Gates zugefürht werden, dass die eine Gruppe der p- und η-Kanal-IGFET's von einem unbetätigbaren in einen betätigbaren Zustand und die andere Gruppe dagegen von betätigbaren in einen unbetätigbaren Zustand gebracht wird, mit dem Ergebnis, dass während des Umschaltvorganges beide die p- und die η-Kanal-IGFET's gleichzeitig einen betätigbaren Augenblick haben. Wenn jedoch die p- und η-Kanal-IGFET's der Haupt- und Kebenschiebetorschaltungsabschnitte durch die entsprechenden Takttorschaltungsabschnitte 232, 242, 292 und 302 gesteuert werden, wird verhindert, dass die gepaarten p- und n-Kanal-IGFET's nicht nur dieser Takttorschaltungsabschnitte, sondern auch der Haupt- und Nebenschiebetorschaltungsabschnitte im gleichen Augenblick in einen betätigbaren Zustand gebracht werden, wie oben beschrieben wurde, wodurch es stets möglich wird, eine Gruppe von IGFET¹ s in einen entgegengesetzten Zustand zu der anderen unter Steuerung der Taktimpulse, die den

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Takttorschaltungsabschnitten zugeführt werden, umzukehren, d. h. durch das sogenannte Taktsynchronisationssystem. Jedoch brauchen nur die Inverter 27 und 28 der Fig. 4 Takttorschaltungsabschnitte und werden demzufolge durch ein Synchronisationssystem ohne Takt betätigt. Gemäss der Ausführungsform der Fig. 6 sind daher die Inverter 27 und 28 mit Takttorschaltungsabschnitten 272 und 282 versehen, die denselben Aufbauuhaben wie die Takttorschaltungsabschnitte 232 und 242 der Hauptschiebetorschaltungen 23 und 24, d. h. die aus paarweisen " IGFET's 272P - 272F und 282P - 282ΪΤ bestehen, welche jeweils einen p-Kanal und einen η-Kanal haben und komplementär geschaltet sind, so dass sie durch das Taktsynchronisationssystem wie die Haupt- und Hilfsschiebetorschaltung betätigt werden.

Während die Schieberegister der Fig. 4 und 6 so gebaut sind, dass sie mit einem einzigen Eingang betätigt werden, haben die der Fig. 7 und 8 HA1TD/NOR- und NOB/FAND-Funktionen, so dass sie mit mehrfachen Eingängen betätigt werden (der Kürze halber sind nur zwei Eingänge eingezeichnet).

In Fig. 7 umfasst eine Schiebetorschaltung 23A der vorderen ^ Hälfte einen p-Kanal-IGFET 4OP, desses Drain-Source-Strecke parallel zu der des IGFET's 231P geschaltet ist, und weiter einen n-Kanal-IGFET 4ON, dessen Drain-Soürce-Strecke in Reihe zwischen die Source des IGFET's 231ΪΓ und die Drain des IGFET's 232ΪΤ geschaltet ist. Dem gemeinsamen Gate dieser IGFET's 4OP und 40N werden Eingangswerte (als B bezeichnet) zugeführt, die aus einer Reihe von binären Werten "1" und "O" ähnlich den Eingangswerten (als A bezeichnet), die dem Eingangsanschluss 21 zugeführt werden, bestehen·

Die Beziehung zwischen dem Ausgang (als 0 bezeichnet), der vor dem Ausgangsanschliiss der Schiebetorschaltung 23A der vorderen Hälfte der Schieberegistereinheit der Fig. 7 erhalten wird,

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und den genannten zwei Eingängen A und B ist in Wahrheitswerten in den Tabellen 1 und 2 im folgenden mit Bezug auf je weils die positive und negative Logik angegeben.

Tab. 1 (NAND)	A	B	O (positive Logik)
O	O	1
O	1	- 1
1	O	1
1	1	0

	Tab.	B	0	2 (NOR)	Logik)
A	0		(negative
0	1		1
0	0		0
1	1		0
1	0

.Demgemäss hat die Schieberegistereinheit der Fig. 7 eine NAlTD-Funktion, bei welcher in der positiven Logik ausgedrückt eine Beziehung AxS = 0 zwischen den zwei Eingängen und dem daraus folgenden Ausgang besteht, und ebenso eine NOR-Funktion, bei welcher in der negativen Logik ausgedrückt eine Beziehung Ä + B = 0 besteht.

In Fig. 8 umfasst eine Schiebetorschaltung der vorderen Hälfte 23B einen n-Kanal-IGFET 41H, dessen Drain-Source-Strecke parallel φ zu der des IGFET's 231N geschaltet ist, und einen p-Kanal-IGFET 4-1P, dessen Drain-Source-Strecke in Reihe zwischen die Source des IGFET 231P und die Drain des IGFET 232P geschaltet ist. Dem gemeinsamen Gate dieser IGFET's 4-1P und 4-1N werden Eingangswerte (als B bezeichnet) zugeführt, die aus einer Reihe von binären Werten "1" und "0" bestehen, ebenso wie die Eingangswerte (als A bezeichnet), die dem Eingangsanschluss 21 zugeführt werden.

Die Beziehung zwischen dem Ausgang (als 0 bezeichnet), der von dem Ausgangsanschluss der Schiebetorschaltung 23B der vorderen Hälfte der Schieberegistereinheit der Fig. 8 erhalten wird, und diesen Eingangswerten ist unten in Tabelle 3 und 4· im Zusammenhang mit der positiven und negativen Logik in Wahrheitswerten

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angegeben..

Tab. " 3 (NOR)

A	B	0 (positive Logik)
0	0	.1
0	• 1	0
1	0	0
1	1	0

0
0
1
1

Tab, 4 (NAND)

0 (negative Logik)

1 1 1 0

Daher führt die Schieberegistereinheit der Fig. 8 im Gegensatz zu der der Fig. 7 eine ITOR-Funktion aus, "bei welcher in der positiven Logik ausgedrückt, eine Beziehung A + B = 0 zwischen den zwei Eingängen und dem erhaltenen Ausgang "besteht, und ebenso eine NAND-Funktion, bei welcher in der negativen Logik ausgedrückt eine Beziehung AxB = 0 besteht..

Fig. 9 ist eine Abwandlung der Fig. 3 (oder Fig. 4-). Bei dem Schieberegister der Fig. 3 wurde die Steuerung durch getrennte Taktimpulse mit vier Phasen bewirkt, d. h. Taktimpulse mit den zwei Phasen 0_lp und 0_χη für den ScMebetorschaltungsabschnitt der vorderen Hälfte der Schieberegistereinheiten 201 bis 2On und Taktimpulse mit zwei Phasen 0_2p und 0_2n für die Schiebetorschal tungsabschnitte der rückwärtigen Hälfte. Es ist jedoch _aus Fig. 9 klar, dass diese Steuerung ausgeführt werden kann, indem eine der oben genannten zwei Gruppen von Taktimpulsen 0, ~ ^In ¹^ 02p " ^2n ^{elDenso für d}ie Schiebetorschaltungsabschnitte der vorderen und der hinteren Hälfte verwendet werden. Diese Anordnung hat darüberhinaus den Vorteil, die elektrische Symmetrie der IGFET's weiter zu erhöhen.

Die Fig. 1OA bis 1OM sind konkrete Betriebszeitsteuerungsdiagramme der verschiedenen Schaltungsabschnitte der Fig. 9, die

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den Fig. 5A bis 5M entsprechen. Wie aus Fig. 10 zu sehen ist, werden die Eingangswerte, die aus einer Reihe von "binären Werten "1" und "O" "bestehen, zu dem Ausgangsanschluss der Schiebe-■registereinheit nach einem Ein-Bit-Intervall geleitet, wie in der Schaltung der Fig. 3.

Fig. 11 ist eine andere Abwandlung der Fig. 3· In dem Schieberegister der Fig. 3 wurden- dem EingangsanSchluss der Hauptschiebetorschaltung der.hinteren Hälfte der Schieberegistereinheiten 201 bis 2On der Ausgang von dem entsprechenden Inverter 27 der vorderen Hälfte zugeführt. In der Schaltung der Fig. wird dagegen dem Eingangsanschluss der Hauptschiebetorschaltung der rückwärtigen Hälfte der Eingang von dem entsprechenden Inverter 27 der vorderen Hälfte zugeführt. Die Abwandlung der Fig. 11 unterscheidet ta ich von den vorhergehenden nur darin, dass die Vierte, die dem Eingangsanschluss der Schieberegistereinheit zugeführt werden, stets die umgekehrte Phase zu denen haben, die von ihrem Ausgangsanschluss erhalten werden, und werden in der übrigen Hinsicht in gleicher Weise betrieben.

Fig. 12 ist noch eine weitere Abwandlung der Fig. 3· Gemäss dieser Abwandlung ist die Hilfsschiebetorschaltiing 30 von der Schieberegistereinheit der rückwärtigen oder wahlweise vorderen Hälfte entfernt. Mit einem Schieberegister dieser Anordnung führt die Schieberegistereinheit der vorderen Hälfte einen statischen Betrieb durch, während die Schieberegistereinhe'it der rückwärtigen Hälfte den sogenannten dynamischen Betrieb ausführt. In der übrigen Hinsicht wird das Schieberegister der Fig. 12 in der gleichen Weise wie die vorhergehenden Ausführungsformen betrieben.

Fig. 13 ist eine weitere Abwandlung der Fig. 3· In diesem Fall ist nicht nur die Hilfsschiebetorschaltung, sondern auch der Inverter von der Schieberegistereinheit der rückwärtigen oder

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wahlweise der vorderen Hälfte entfernt. Mit dem Schieberegister dieser Anordnung führt die Schieberegistereinheit der vorderen Hälfte einen statischen Betrieb aus, während die Schieberegistereinheit der rückwärtigen Hälfte einen dynamischen Betrieb wie in Fig. 12 ausführt und die Werte, die den Eingangs- und Ausgangsanschlussen der Schieberegistereinheit zugeführt werden, sind stets in der Phase entgegengesetzt. In der übrigen Hinsicht besitzt das Schieberegister der Fig. 13 dieselbe Wirkungsweise wie die vorhergehenden Ausführungsformen.

Mit 50 ist in Fig. 30 ein Inverter bezeichnet', der erforderlichenfalls vorgesehen ist, um zu bewirken, dass der Ausgang von der letzten Schieberegistereinheit 2On.eine Phase hat, die gleich oder entgegengesetzt zu der des Eingangs ist, der dem Eingangsanschluss der ersten Schieberegistereinheit 201 zugeführt wird.

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Claims

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PATEKTAFSPEÜCHE

1/ Statisches Schieberegister, tielches IGFET's verwendet •and aus einer Vielzahl von in Reihe geschalteten Schieberegistereinheiten gebildet wird, dadurch gekennz e i c h η e t, dass eine der zwei Hälften jeder dieser Schieberegistereinheiten eine Hauptschiebetorschaltung umfasst, die einen Hauptschiebetorschaltungsabschnitt mit einer Torschaltung, welcher vorgewählte Werte, die aas einer Reihe von binären Werten "1" und "O" bestehen, zugeführt werden und einen Takttorschaltuagaabschnitt mit einer Torschaltung einschließt, welcher Taktimpulse zugeführt werden, und weiter einen Inverter, der in Reihe mit dem Ausgang des Hauptschiebetorschaltungsabschnittes geschaltet ist, und eine Hilfsschiebetorschaltung umfasst, welche einaiHilfsschiebetorschaltungsabschnitt, dessen Eingang mit dem Ausgang des Inverters und dessen Ausgang mit dem Eingang des Inverters gekoppelt ist, und einen IlilfstakttorSchaltungsabschnitt mit einer Torschaltung einschliesst, welcher Taktimpulse mit einer Phase zugeführt werden, die ,umgekehrt zu der der Taktimpulse für den Haupttakttorschaltungsabschnitt ist, und dass die andere Hälfte der Schieberegistereinheit wenigstens eine Hauptschiebetorschaltung umfasst, die im wesentliehen die gleiche Konstruktion aufweist wie die der " ersten Hälfte der Schieberegistereinheit, wobei der Hauptschiebetorschaltungsabschnitt und dor Takttorschaltungsabschnitt, der Inverter, und der Hilfsschiebetorschaltungsabschnitt und der Takttorschal tungsabschnitt alle aus gepaarten IGEET's aufgebaut sind, die jede einen p-Kanal und einen η-Kanal aufweisen und komplementär geschaltet sind.

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Schieberegister nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder dieser Schiebetorschaltungsabschnitte, die in der einen und der anderen Hälfte der Schieberegistereinheit enthalten sind, ein Paar von einem p-ICanal- und einem n—Kanal-I GPEQ? umfaßt, deren Gates zusammen mit einem entsprechenden Eingang verbunden sind, damit ihnen vorgewählte Werte zugeführt-werden, die aus einer Reihe von binaren Werten "1" und "O" bestehen, und deren Drains zusammen mit dem Eingang eines entsprechenden Inverters oder eines nächsten anschließenden SchiebetorschaltungB-abschnittes verbunden sind, und daß jeder dieser Sa.kttorschaltungsabschnitte, die in der einen und der anderen Hälfte de:>: Schieberegistereinheit enthalten sind, einen p-ICanal-IGPET und einen n-Kanal-IGPElE umfaßt, wobei die Drain-Source-Strecke des p-Kanal~IGPEQ?' s in Reihe zwischen die Source des p~Kanal-IGPEQJ' s, der in dem entsprechenden Schiebetorschaltungsabschnitt enthalten ist, und dem Erdungspunkt geschaltet ist, wobei die Drain-Source-Strecke des n-Kanal-IGPSI's in Reihe zwischen die Source des n-Kanal-IGPEQ?'s, der in dem entsprechenden Schiebetorschaltungsabschnitt eingeschlossen ist, und einer negativen Vorspannungsquölle geschaltet ist, und wobei dem Gate dieses p-Kanal—IGPEQ?' s Taktimpulse mit einer Phase zugeführt werden, die umgekehrt ist, wie die der Taktimpulse, die dem Gate dieses n~Kanal~IGPET's zugeführt werden. -

Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Inverter, der in dieser einen Hälfte der Schieberegistereinheit enthalten ist, ein Paar von einem p-Kanal- und einem n-Kaiial-IGPET umfaßt, deren Gates miteinander verbunden sind, und deren Drains miteinander verbunden sind, wobei die Source dieses p-Kanal-IGPEQ?·3 geerdet ist und die Source dieses n-Kanal-IGPEQ?' s mit einer negativen Vorspannungsquelle verbunden ist.

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Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Inverter, der in dieser einen Hälfte der Schieberegistereinheit enthalten ist, einen Inverterabschnitt, welcher aus einem Paar von einem p-Kanal-- und einem n~ Kanal-IGPET besteht, deren Gates miteinandner verbunden sind und deren Drains miteinander, verbunden sind, und einen Takttorscbaltungsabschnitt umfaßt, welcher aus einem Paar von einem p-Kanal~ und einem n-Kanal-IGFET besteht, wobei die Drain~Source-S.trecke dieser p-Kanal~IGFET'a in Reihe zwischen die Source des p~Kanal-IGFET's, der in dem Invertorabschnitt enthalten ist, und den Erdungspunkt geschaltet ist, wobei die Drain-Source-Strecke dieses n-Kanal-IGMBT's in Reihe zwischen die Source den n~Kanal-IGI¹ET¹S, der in diesem Inverterabschnitt enthalten ist, und eine negative Yorspannungsquelle geschaltet ist, und wobei den Gates dieses p-Kanal-IGFET's und des n-Kanal-IGl⁷ET's Taktimpulse zugeführt werden, die jeweils Phasen haben, die umgekehrt zu denen der Taktimpulse sind, die den Gates des p-Kanal-IGFET's und n-Kanal-IGPET's zugeführt werden, die in dem Takttorschaltungsabschnitt der entsprechenden Hauptschiebetorschaltung enthalten sind.

Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsschiebetorschaltungsabschnitt, der in dieser einen Hälfte der Schieberegistereinheit enthalten ist, ein Paar von einem p-Kanal- und einem n-Kanal-IGF-ET umfaßt, deren Gates zusammen mit dem Ausgang des Inverters verbunden sind, der in dieser einen Hälfte der Schieberegiotereinheit enthalten ist, und deren Drains zusammen mit dem Eingang dieses Inverters verbunden sind, der in dieser einen Hälfte der Schieberegisterinheit enthalten ist, und daß dieser Hilfstakttorschaltungsabschnitt, der in dieser einen Hälfte der'Schieberegistereinheit enthalten ist, ein Paar von einem p-Kanal- und einem n-Kanal-IGFET umfaßt,

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ν/öl)ei die Draiii-SourcG-Strecke dieses p-Kanal-IGPET's in Reihe zwischen die Source des p~Kanal~IGPET' s, der in. diesem Hilfsschiebotorschaltungsabschnitt enthalten ist, und dem Erdungspunkt geschaltet ist, wobei die Drain-Bource-Strecke dieses n-Kanal-IGPET's in R_eihe zwischen dio Source des η-Kanal—IG-I¹ET^f s, der in diesem Hilfs— scliiebetorschaltungaabschnitt enthalten ist, und eine negative Vo:.?Gpannungsc[UGlle geschaltet ist, und wobei den Gates des p-Kanal-IGPET's und des n-Kanal-IGPET' s Taktimpuls e augeführt werden, deren Phase jeweils umgekehrt zu der der Takt impuls G- ist, die den Gates des p-Kanal~ IGPET's und des n-Eanal~IGPET«s, die in dem Ilaupttakttorschaltungsabschnitfc dieser einen Hälfte der Schieberegister einheit enthalten sind, zugeführt werden.

6. Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daPi die andere Hälfte der Schieberegistereinheit weiter einen Inverter enthält, welcher aus einem Paar von einem p-Kanal~ und einen n-Kanal-IGPET besteht, deren Gates miteinander verbunden sind, und deren Drains miteinandner verbunden sind, v/obei die Source des p-Kanal-IGPETS geerdet ist, und die Source des n-Kanal-IGFET's mit ei.ner ragativen Yorspannungsciuelle verbunden ist.

7. Schieberegister nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Inverter, der in der anderen Hälfte der Schieberegiötereinheit enthalten ist, einen Inverterabschnitt, welcher aus einem Paar von einem p-Kanal-- und einem n-Kanal-IGPET besteht, deren Gates miteinandner verbunden sind, und deren Drains miteinandner verbunden sind, und eiuGii Takttorschaltungsabschnitt umfaßt, der aus einem

. Paar von einem p~Kanal~ und einem n-ICanal-IGPET besteht, wobei die Drain-Source-Streeke des p-Kanal-IGFET's in Reihe zwischen die Source des p-Kanal-IGFET's, der in diesem Inverterabschnitt enthalten ist, und dem Erdungs-

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BAD ORIGiNAL

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punkt geschaltet int, wobei die Drain-Souroo-iitvecko don n~Kanal-IGPET's in !leihe zwischen die Source den n-Kanallö-FST's, der in diesem Inverterabschnitt enthalten int, und die negative Yorspannungsquelle geschaltet ist, und wobei den Gates dieses p-Kanal~IGF3T' s und dieses n-Kanal-· IGi-¹ET's Taktimpulse zugeführt werden, deren jeweilige Phasen umgekehrt zu denen der Taktinipulse sind, die dem Gates des p-Kanal-IGFST's und des η-Kanal-JGKJT's, die in CiGLi Takttorschaltungsabschnltt der entsprecliorul^n Hauptschiebetorschaltung enthalten sind, zugeführt v;ordcn.

8. Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Hälfte der Schieberegistereinheit weiter einen Inverter, welcher aus einen Paar von eli.cm ρ-Κεανα!-» und einem. η-Kanal-IGi¹ET besteht, deren Gates raitoinandr:?.? verbunden sind, und deren Drains miteinander verbunden sind, wobei die Source dieses p-Eanal-IOFl^:!T'c geerdet ist, und die Source dieses n-Eana.l--IGFET's mit einer negativem Vorspannungsquelle verbunden ist, und eine Hilfsschiebe» torschaltung enthält, deren Eingang mit dem Ausgang dieses Inverters gekoppelt ist, und deren Ausgang mit dorn Eingang dieses Inverters gekoppelt ist.

9. Schieberegister nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsschiebetorschaltung, die in diese/.¹" anderen Häufte der■Schieberegistereinheit enthalten ist, einen Schiebetprschaltungsabschnitt, v/elcher aus einer.! Paar von einem p-Kanal- und einem n-ICanal-IGFET besteht, deren Gates zusammen mit dem Ausgang dieses Inverters verbunden sind, und deren Drains zusammen mit dem Eingang dieses Inverters verbunden sind, und einen Takt.torschaltungsabschnitt umfaßt, der aus einem Paar von einem p-Kanal- und einem n-Kanal-IGFET besteht, wobei die Drain-Source-Strecke dieses p-Kanal-IGFET's in Reihe zwischen die Source des p-Kanal-IGFET's, der in diesem Hilfsschiebetorschaltungsabschnitt

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enthalten ist, und den Erdungspunkt geschaltet ist, wobei die Drain-Source-Strecke des n-Kanal-IG-FE'f*s in Reihe zwischen die Source des n-Kanal-IGFEiD's, der in diesen HilfsBcliiebetorschaltungsabschnitt enthalten ist, und die negative Yorspannungsquelle geschaltet .ist.

10. Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang der Hauptschiebetorschaltung, die in der 'anderen Hälfte der Schieberegistereinheit enthalten ist, mit dem Ausgang des Inverters verbunden ist, der in der einen Hälfte der Schieberegistereinheit enthalten ist.

11. Schieberegister nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Hälfte der Schieberegister.einheit weiter einen Inverter und ein? Hilfsschiebetorsehaitung einschließt, wobei der Eingang des Inverters rait dem Ausgang dieser Ilauptschiebetorschaltung, die in der anderen Hälfte der Schieberegistereinheit enthalten ist, verbunden ist, und wobei sein Ausgang mit dein Eingang dieser Hilfssehiebetorschaltung verbunden ist, und wobei der Ausgang dieser Hilfsschiebetorschaltung mit dem Eingang dieses Inverters verbunden ist.

12. Schieberegister nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang der Hauptschiebetorschaltung, die in der anderen Hälfte der Schieberegistereinheit enthalten ist, mit dem Ausgang dieser Hilfsschiebetorschaltung, die in dieser einen Hälfte der Schieberegistereinheit enthalten ist, verbunden ist, und daß ihr Ausgang mit dem Eingang des Inverters, der in der anderen Hälfte der Schieberegistereinheit enthalten ist, verbunden ist, wobei der Eingang des Inverters, der in der anderen Hälfte der Schieberegistereinheit enthalten ist, mit dem Ausgang der Hilfsschiebetorschaltung verbunden ist, welche in der anderen Hälfte der Schieberegistereinheit enthalten ist,

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und wobei sein Ausgang mit den Eingang der Hilfsschiebetorschaltung verbunden ist, welche in der anderen Hälfte der Schieberegistereinheit enthalten ist.

13. Schieberegister nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang der Hauptschiebetorschaltung, die in der anderen Hälfte der Schieberegistereinheit enthalten ist, mit dem Ausgang des Inverters der Hauptschiebetorschaltung verbunden ist, die.in der einen Hälfte der. Schieberegistereinheit enthalten ist, und daß ihr Ausgang mit dem Eingang des Inverters verbunden ist, der in der anderen Hälfte der Schieberegistereinheit enthalten ist.

14. Schieberegister nach Anspruch 10. dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschiebetorschaltung allein die andere Hälfte der Schieberegistereinheit bildet.

15«· Schieberegister nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschiebetorschaltung weiter wenigstens ein Paar von IGPET's mit einem p-Kanal- und einem n-Kanal einschließt, wobei die Drain-Source-Strecke dieses p-Kanal-IG-PET's parallel zu der Drain-Source-Strecke des p-Kanal-IGPET's geschaltet ist, der in dem entsprechenden Hau.ptschiebetorschaltungsabschnitt enthalten ist, und wobei die Drain-Source-Strecke des η-Kanal-I G-PEl¹' s in Reihe zwischen die Source des n-Kanal-IG-PET's, der in dem entsprechenden Hauptschiebetorschaltungsabschnitt enthalten ist, und die Drain des n-Kanal-IGPET's, der in dem entsprechenden Haupttakttorschaltungsabschnitt enthalten ist, geschaltet ist, und wobei die G-ates dieser paarweisen IG-PET's miteinander mit dem entsprechenden Eingang verbunden sind, so daß ihnen Werte, die aus einer Reihe von binären Werten "1" und "0" bestehen, getrennt von den Werten zugeführt werden, die dem Eingang des entsprechenden Hauptschiebetorschaltungsabschnitts zugeführt werden, wodurch

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eine NAHD/NOA-Yerlaiüpfung dieser Vielzahl von Eingangswerten durchgeführt wird.

16. Schieberegister nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschiebetorschaltung weiter wenigstens ein Paar von IGi¹ES¹S mit einem p-Kanal und einem η-Kanal enthält, wobei die D rain-Source-ßtrecke des n-Kanal-IG-ΙΈϊ's parallel zu der Drain-Source-Strecke des n~Kanal-IGPET's, der in dem entsprechenden Hauptschiebetorschaltungsabschnitt enthalten ist, geschaltet ist, und wobei die Drain-Source-Strecke des p-Iianal-IGPET · s in Reihe zwischen die Source des p-Kanal-IG-FET's, der in dem entsprechenden Hauptschiebetorschaltungsabschnitt enthalten ist, und die Drain des p-Eanal-IG-PET' s, der in dem entsx^rechenden Haupttalcttorschalturgeabschnitt enthalten ist, geschaltet ist, und wobei die Gates der paarweisen IGPET's miteinander mit dem entsprechenden Eingang verbunden sind, so daß ihnen" Verte, die aus einer Reihe von binären Werten "1" und "O" bestehen, getrennt von den Werten zugeführt werden, die dem Eingang des entsprechenden Hauptschiebetorschö,ltungsabschnitts zugeführt werden, wodurch eine EQR/ I'TAirD-Verknüpfung der Vielzahl von Eingangswerten bewirkt wird.

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