DE3911450C2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine integrierte
Halbleiterschaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine derartige Halbleiterschaltung ist z. B. aus der 37 12 178 A1
bekannt.
Der Pegel auf der Eingangssignalleitung wird dabei durch
einen Transistor stabilisiert. Der eine Anschluß
dieses Transistors ist mit der Eingangssignalleitung verbunden.
Der andere Anschluß dieses Transistors ist auf Masse
gelegt. Das Gate dieses Transistors ist mit dem Betriebsversorgungspotential
beaufschlagt. Wenn auf der Eingangssignalleitung
ein niedriger Pegel liegt, ist dieser Transistor leitend
und das Potential auf der Eingangssignalleitung ist auf
einem niedrigen Pegel. Wenn dagegen die Eingangssignalleitung
mit dem Betriebsversorgungspotential beaufschlagt wird,
fließt immer noch ein gewisser Strom über die
Schaltstrecke dieses Transistors. Zwar kann der Transistor mit einer großen
Gatelänge und damit mit einem hohen Durchgangswiderstand versehen
werden, das reicht jedoch nicht aus, um den Standby-Strom vollkommen
zu unterbinden. Daher zieht die bekannte Halbleiterschaltung
immer etwas Strom, wodurch der Stromverbrauch
unerwünscht hoch ist.
Neuere Entwicklungen elektronischer Techniken haben verschiedenste
Funktionen mit integrierten Halbleiterschaltungen
hervorgebracht. Aus der Sicht der Verbesserung der Produktivität
ist es wünschenswert, integrierte Schaltungen auf
jeweiligen Chips mit demselben Chipaufbau zu bilden und eine
Auswahl gewünschter Funktionen aus verschiedenen Funktionen
durch Herstellen von Verbindungen in Master-Slicing-Technik
oder durch Verändern von Verbindungen zwischen Anschlußflächen
auf einem Chip und den Pinanschlüssen eines zugehörigen Gehäuses
bei der Verdrahtung auszuwählen oder festzulegen. Wenn viele
Funktionen durch eine solche Auswahltechnik zuwege gebracht
werden können, kann der gleiche Schaltungsaufbau, der zuvor für jede
Funktion ausgeführt wurde, gleichzeitig für eine Mehrzahl
von Funktionen vorgesehen werden.
Daher wurden Anstrengungen unternommen, um Vielfachfunktionen
durch Verwendung einer Auswahltechnik zuwege zu
bringen. Die Master-Slicing-Technik ist dabei eine Technik, bei
der, nachdem Transistoren und gemeinsame Verbindungsabschnitte
auf entsprechenden Chips gebildet worden sind, unterschiedliche
Verbindungen für entsprechende Funktionen
unter Verwendung unterschiedlicher Masken erzeugt
werden. Die Bonddrahtauswahltechnik ist eine Technik, bei
der zwar der Schaltungsaufbau jeweiliger Chips der gleiche ist
jedoch die Verbindung zwischen Anschlußflächen auf einem Chip
und den Pinanschlüssen eines Gehäuses für jede Funktion beim
Verdrahten (wire bonding) während der Montage des Chips geändert
wird, um unterschiedliche Funktionen zu ermöglichen.
Fig. 11 zeigt ein Beispiel eines Aufbaus einer vorhandenen integrierten
Halbleiterschaltung, bei der die Auswahl von Funktionen durch
eine solche Bonddrahtauswahltechnik erfolgt. In Fig. 11 ist
eine Speichereinrichtung, wie etwa ein RAM, als ein Beispiel
gezeigt. Gemäß Fig. 11 sind Anschlußfläche (pads) 3a, 3b,
3c, 3d und 3e als Verbindungsanschlüsse zum Austauschen von
Signalen mit einem externen Abschnitt des Chips und zum Zuführen
von Spannungsversorgungspotentialen auf Randabschnitten
eines Halbleiterchips 1 vorgesehen. Die Anschlußfläche
3a ist mit einer Leiterbahn 4 eines Gehäuses durch einen
Bonddraht 5 verbunden. Die Anschlußfläche 3c zum Festlegen
einer möglichen Funktion des Halbleiterspeichers ist mit einer sog. Funktionssignalerzeugungsschaltung 6 verbunden, so
daß ein Funktionssignal von der Funktionssignalerzeugungsschaltung
6 an einen Speicherabschnitt
7 geliefert wird. Im einzelnen erzeugt die Funktionssignalerzeugungsschaltung
6 Signale vorbestimmter Pegel,
von denen jeder davon abhängt, ob die Anschlußfläche 3c mit
dem Leiterbahnanschluß 4 verbunden ist oder nicht, wodurch
die Funktion des Speichers 7 wie gewünscht festgelegt werden kann.
Wenn zum Beispiel bei einer Anschlußflächenanordnung eines
normalen Chips mit dem in Fig. 11 gezeigten Aufbau
die Anschlußfläche 3a als Verbindungsabschnitt
zum Zuführen des Betriebsversorgungspotentials
ausgebildet ist, ist außerdem die Anschlußfläche 3b
zum Zuführen des Massepotentials Vss im allgemeinen
in einer der Anschlußfläche 3a gegenüberliegenden Position
angeordnet.
Fig. 12 zeigt ein konkretes Beispiel eines Aufbaus zum Erzeugen
eines Funktionssignals durch Auswählen der Verbindung
der Anschlußflächen während der Verdrahtung, wie dies
oben beschrieben ist. Bei dem in Fig. 12 gezeigten Aufbau
ist es möglich, ein DRAM zu schaffen, der je nach Auswahl
der Verdrahtung der Anschlußflächen im Page-Mode oder
im Nibble-Mode betrieben werden kann.
Gemäß Fig. 12 sind eine Anschlußfläche 10 zum Empfangen eines
extern angelegten Signals (Ext. ) und ein Puffer 13 zum
Erzeugen eines internen Taktsignals (INT. RAS) bei Empfang
des von der Anschlußfläche 10 gelieferten Signals (Ext. )
vorgesehen, das die Taktung
der Zeilenauswahl, wie etwa Empfangen und Decodieren einer
Zeilenadresse im DRAM, darstellt.
Zum Erzeugen eines Signals zum Steuern
der Spaltenauswahl zum Anlegen eines Taktes zum Empfangen
einer Spaltenadresse und zum Decodieren einer Spalte im DRAM
ist eine Anschlußfläche 11 zum Empfangen eines extern angelegten
Signales Ext. und ein mit der Anschlußfläche
11 verbundenen Puffer 14 zum Erzeugen eines internen Taktsignals
INT. CAS bei Empfang des Signals Ext. vorgesehen.
Zum Setzen eines gewünschten Betriebsmodes des DRAM ist eine
zum Setzen der Funktion vorgesehene Anschlußfläche 12,
eine Modusbestimmungssignalerzeugungsschaltung 16 zum Erzeugen
eines Modusbestimmungssignals mit einem vom Potential der
Anschlußfläche 12 unabhängigen Pegel und ein als Antwort
auf das interne Signal INT. CAS vom Puffer 14 aktivierter
Puffer 15, der ein Nibble-Freigabesignal als Antwort auf
einen Signalpegel von der Modusbestimmungssignalerzeugungsschaltung
16 erzeugt, vorgesehen.
Bei dem in Fig. 12 gezeigten Aufbau wird beispielsweise ein Signal zum
Setzen des Nibble-Modes erzeugt, wenn die Page-/Nibble-Setzanschlußfläche
12 mit dem Spannungsversorgungspotential verbunden
ist, und ein Page-Freigabesignal wird erzeugt, wenn
die Anschlußfläche 12 nicht mit irgendeinem Abschnitt verbunden
ist, das heißt, sich in einem schwebenden Zustand befindet,
so daß dem DRAM eine Page-Funktion zugeordnet ist. Damit ist
die Auswahl zwischen der Page-Mode-Funktion und der Nibble-Mode-Funktion
nur von der Verbindung der Anschlußfläche 12 abhängig,
ohne daß der Aufbau der inneren Schaltung
des DRAM verändert
werden
muß.
Fig. 13 zeigt ein konkretes Beispiel für den Aufbau der in
Fig. 12 gezeigten Modusbestimmungssignalerzeugungsschaltung.
Bei dem Aufbau von Fig. 13 erfolgt das Setzen der Funktion
in Abhängigkeit von der Verbindung einer Funktionsbestimmungsanschlußfläche
21 mit einem Betriebsversorgungspotential
Vcc. Gemäß Fig. 13 weist die Modusbestimmungssignalerzeugungsschaltung
einen n-Kanal-MOS-Transistor Q1 (isoliertes
Gate) zum Setzen und Halten eines Potentials einer Eingangssignalleitung
30, die mit einer Modusbestimmungsanschlußfläche
20 verbunden ist, und einen Inverter mit Transistoren Q2,
Q3 und Q4 zum Invertieren des Signalpotentials auf der Eingangssignalleitung
30 und Ausgeben des entsprechenden invertierten Potentials
auf.
Der Transistor Q1 ist mit einem Anschluß mit der
Eingangssignalleitung 30 verbunden, sein Gate ist mit der
Versorgungsleitung 31 für das Betriebsversorgungspotential
Vcc verbunden, und der andere Anschluß ist mit
dem Potential Vss, zum Beispiel Massepotential, verbunden.
Der Inverter weist folgende Transistoren auf: den p-Kanal-MOS-Transistor
Q2, dessen eine Anschluß mit der
Potentialversorgungsleitung 31 verbunden ist und dessen Gate
mit dem Potential Vss verbunden ist; den p-Kanal-MOS-Transistor
Q3, dessen einer Anschluß mit dem anderen
leitenden Anschluß des Transistors Q2 verbunden ist und dessen
Gate mit der Eingangssignalleitung 30 verbunden ist;
den n-Kanal-MOS-Transistor Q4, dessen einer leitender Anschluß
mit dem anderen leitenden Anschluß des Transistors
Q3 verbunden ist, dessen Gate mit der Eingangssignalleitung
30 verbunden ist und dessen anderer leitender Anschluß mit
dem Potential Vss verbunden ist. Das Modussignal
Φ wird von einem Verbindungsknotenpunkt der Transistoren
Q3 und Q4 geliefert. Die Potentialversorgungsleitung 31 ist
mit der Spannungsversorgungsanschlußfläche 21 verbunden.
Die Anschlußfläche 21 ist mit einem Betriebsversorgungsanschluß
26 über einen Bonddraht 23 verbunden. Der Anschluß
26 entspricht einem Leiterbahnanschluß eines Gehäuses und
liefert das Betriebsversorgungspotential Vcc.
Zunächst wird der Betrieb für den Fall beschrieben, daß
die Anschlußfläche 20 ohne Verbindung ist. Hierzu
wird auf Fig. 14, die einen Betriebssignalverlauf im offenen
Zustand der Anschlußfläche zeigt, Bezug genommen. Wenn die
Spannungsversorgung eingeschaltet wird, steigt das
Potential auf der Potentialversorgungsleitung 31, an die
das Betriebsversorgungspotential Vcc angelegt wird, an.
Als Antwort darauf befindet sich der n-Kanal-MOS-Transistor
Q1 im leitenden Zustand, und das Potential auf der Eingangssignalleitung
30 ist konsistent auf das Potential Vss gesetzt.
Der die Transistoren Q2 bis Q4 aufweisende Inverter
invertiert ein Signal mit Niedrigpegel (L, dem Vss-Pegel)
auf der Eingangssignalleitung 30 und gibt ein Signal ab.
Dementsprechend wird das Modusbestimmungssignal Φ geliefert,
das nach Ablauf einer Verzögerungszeit im Inverter, nachdem
das Betriebsversorgungspotential Vcc angelegt worden ist,
anliegt. Als Antwort auf einen Hochpegel (H) dieses Signals
Φ wird ein Betriebsmodus zum Beispiel des DRAM gesetzt.
Als nächstes wird der Betrieb für den Fall beschrieben, daß
die Anschlußfläche 20 mit dem Potentialversorgungsanschluß
26 verbunden ist, wie dies in Fig. 13 durch die unterbrochene
Linie dargestellt ist. Hierzu wird auf Fig. 15, die einen
Betriebssignalverlauf für den verbundenen Zustand der Anschlußfläche
zeigt, Bezug genommen. Wenn die Potentialversorgung
eingeschaltet wird, um das Versorgungspotential
Vcc anzulegen, steigen die Potentiale auf der
Potentialversorgungsleitung 31 und der Eingangssignalleitung
30 an. Als Antwort auf das Einschalten der Potentialversorgung
wird die Eingangssignalleitung 30 bis auf den Vcc-Pegel
gesetzt, und dann wird folglich das Ausgangssignal Φ des Inverters
auf das Potential des Niedrigpegels L festgelegt.
Wennn die Anschlußfläche 20 mit dem Versorgungsanschluß
26 bei diesem Aufbau verbunden ist, fließt Strom
über eine Verbindung, die den Anschluß
26, den Bonddraht, die Anschlußfläche 20, die Eingangssignalleitung
30, den Transistor Q1 und den Anschluß für das Potential Vss verbindet.
Um diesen Strom zu minimieren, wird als Transistor
Q1 ein Transistor mit einer möglichst großen Gatelänge und dann
hohem Sperrvermögen (das heißt hohem Durchgangswiderstand) verwendet.
Wie oben beschrieben ist, kann also das Bestimmungssignal
Φ zum Setzen einer gewünschten Funktion in Abhängigkeit vom
Verbindungszustand der Anschlußfläche 20 erzeugt werden. Wenn
aber die Modusbestimmungssignalerzeugungsschaltung, wie sie
in Fig. 13 gezeigt ist, verwendet wird, ist es erforderlich,
die Anschlußfläche 20 mit dem Betriebsversorgungspotential Vcc
zu verbinden, um das Signal Φ auf L-Pegel zu setzen. In diesem
Falle gibt es einen Neg für Gleichstrom von dem
Versorgungspotential Vcc zu einem Potential Vss als dem
Massepotential zum Beispiel durch den Transistor Q1 (Fig. 16). Obwohl das
Sperrvermögen des Transistors Q1 auf einen hohen Wert
festgelegt ist,
ist es aufgrund des trotzdem fließenden Stroms, da
ein Strom im Transistor Q1 fließt, schwierig, ein DRAM oder
eine andere Funktionseinrichtung mit einem extrem niedrigen
Standby-Strom zu schaffen.
Weiterhin gibt es, wie in Fig. 17 gezeigt ist, einen Fall, bei der
ein Bestimmungssignal mit einer zu der des in
den Fig. 13 und 16 gezeigten Aufbaus entgegengesetzten
Polarität geliefert wird. Bei dem in Fig. 17 gezeigten Aufbau
wird ein Bestimmungssignal in Abhängigkeit davon, ob die Anschlußfläche
für die Funktionsbestimmung mit dem Massepotential
Vss verbunden ist oder nicht, geliefert, und die Polarität
dieses Signals ist zu der von Fig. 13 genau entgegengesetzt.
Im einzelnen ist bei dem in Fig. 17 gezeigten Aufbau
ein p-Kanal-MOS-Transistor Q5 zwischen der Potentialversorgungsleitung 31
und der Eingangssignalleitung 30 vorgesehen, und das Gate
des Transistors Q5 ist mit dem Massepotential Vss verbunden.
Wenn in diesem Fall die Anschlußfläche 20 für die Funktionsbestimmung
sich im "offenen Zustand" befindet, wird die Eingangssignalleitung
30 durch die Spannung der Potentialversorgungsleitung
31 über den leitenden Transistor Q5 auf
H-Pegel aufgeladen.
Als Ergebnis wird der Pegel des vom
Inverter ausgegebenen Signal ein L-Pegel (in Fig. 18 durch
eine gestrichelte Linie dargestellt). Wenn dagegen die Anschlußfläche
20 mit dem Massepotential-(Vss)-Anschluß 25
verbunden ist, wird die Eingangssignalleitung 30 über den
Masseanschluß 25 auf den L-Pegel entladen. Als
Antwort auf den Potentialwechsel der Eingangssignalleitung
30 geht der Ausgang des Inverters auf H-Pegel (in Fig. 18
durch die durchgezogene Linie dargestellt). Auch in diesem
Falle ändert sich der Pegel des Steuersignals in Abhängigkeit
von der Verdrahtung der Anschlußfläche 20, und es wird
möglich, eine gewünschte Funktion auszuwählen. Aber auch
bei dem in Fig. 17 gezeigten Aufbau gibt es, wenn der Anschluß
20 mit dem Masseanschluß 25 verbunden ist, eine Verbindung auf
der Gleichstrom von der Potentialversorgungsleitung 31 durch
den Transistor Q5, die Eingangssignalleitung 30, den Anschluß
20 und den Masseanschluß 25 fließt.
Obwohl der Transistor
Q5 wieder eine möglichst große Gatelänge aufweist, um die
Impedanz in der gleichen Weise zu erhöhen wie bei dem Aufbau
nach Fig. 13, um den Wert dieses Stroms zu minimieren, ist
es doch unmöglich, den Strom ganz zu unterdrücken, so daß Gleichstrom
(als Standby-Strom) fließt.
Weiterhin kann der Transistor Q1, da er das Potential der
Eingangssignalleitung 30 auf einem stabilen Massepotential
hält, wenn die Anschlußfläche 20 sich im offenen Zustand
befindet, nicht einfach zum Zwecke des Unterbrechens der
Gleichstromkomponente, die durch die Verwendung der Anschlußfläche
verursacht wird, weggelassen werden. In gleicher Weise
kann der Transistor Q5 nicht entfallen,
da er zum Halten des Potentials der Eingangssignalleitung
auf einem stabilen Versorgungspotential Vcc dient, wenn
die Anschlußfläche 20 sich im offenen Zustand befindet.
Ferner sind in einer normalen Halbleitereinrichtung der Anschluß
für das Versorgungspotential Vcc und der Anschluß
für das Massepotential Vss in gegenüberliegenden Postionen
angebracht, wie dies zum Beispiel im Fall der Anschlußflächen
3a und 3b in dem in Fig. 11 gezeigten Aufbau der Fall ist,
und es ist erforderlich, in der Nähe jedes Anschlusses (zum
Zwecke des vereinfachten Drahtbondens) eine Anschlußfläche
für die Funktionsbestimmung vorzusehen. Demzufolge ist es auch
nicht möglich, einen Aufbau, aus dem der Transistor Q1 oder
Q5 entfernt ist, durch Verbinden der Anschlußfläche 20 mit
dem Anschluß des Versorgungspotentials Vcc oder mit
dem Anschluß des Massepotentials Vss anzupassen.
Der Aufbau,
wie oben beschrieben,
ist zum Beispiel auch in "A 70 ns 256 K DRAM with Bit-Line Shield",
IEEE Journal of Solid-State Circuits Band SC-19, Nr. 5, 1984,
Seiten 591 bis 592, beschrieben.
Aus der DE 32 18 992 A1 ist weiterhin monolytisch integrierter
Schaltkreis mit auf einem Chip integrierten Teilschaltungen
bekannt, bei dem die Verknüpfung mindestens zweier Teilschaltungen
nach Herstellung der Teilschaltungen in der Weise änderbar
ist, daß mindestens eine EEPROM-Zelle vorgesehen ist, in
Abhängigkeit von deren Programmierzustand unterschiedliche Teilschaltungen
mittels einer Schaltungsanordnung miteinander verknüpfbar
sind.
Aus der GB-PS 11 97 317 ist eine integrierte Halbleiterschaltung
bekannt, die in Abhängigkeit der Beaufschlagung von Eingangsanschlüssen
und in Abhängigkeit der Entnahme von Signalen an den
Ausgangsanschlüssen verschiedene Funktionen ausführen kann.
Aus WEST, J.: "The CMOS key to portable electronics", In:
New Scientist, 05. Juni 1975, Seiten 550-552 ist es bekannt,
die Stromaufnahme mittels der CMOS-Technik zu minimieren.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine integrierte Halbleiterschaltung
mit niedrigen Standby-Strom-Eigenschaften zu schaffen,
die zum Auswählen von Funktionen durch Schalten der Verbindung
einer Eingangssignalleitung geeignet ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine integrierte Halbleiterschaltung
mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
Es folgt die Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand
der Figuren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1A ein Schnittbild eines Beispiels einer integrierten
Halbleiterschaltung in einer ersten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 1B ein Signaldiagramm, das den Betrieb der in
Fig. 1A gezeigten integrierten Halbleiterschaltung
verdeutlicht,
Fig. 2 ein Schaltbild, das das Beispiel eines konkreten
Aufbaus eines Signalgebers
zum Rückstellen einer Eingangssignalleitung
zur Verwendung in der
integrierten Halbleiterschaltung nach Fig. 1
darstellt;
Fig. 3 ein Signaldiagramm, das den Betrieb des in
Fig. 2 gezeigten Signalgebers
verdeutlicht;
Fig. 4 ein Schaltbild, das ein Beispiel eines Aufbaus
einer integrierten Halbleiterschaltung
in einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung darstellt;
Fig. 5 ein Schaltbild, das einen Aufbau einer integrierten
Halbleiterschaltung in einer dritten
Ausführungsform der Erfindung darstellt;
Fig. 6 ein Schaltbild, das einen Aufbau einer integrierten
Halbleiterschaltung gemäß einer
vierten Ausführungsform der Erfindung
darstellt;
Fig. 7 ein Impulsdiagramm, das den Betrieb der in
Fig. 6 dargestellten integrierten Halbleiterschaltung
verdeutlicht;
Fig. 8 ein Schaltbild, das einen Aufbau einer integrierten
Halbleiterschaltung in einer fünften
Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 9 ein Schaltbild, das einen Aufbau einer integrierten
Halbleiterschaltung in einer sechsten
Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 10 ein Blockschaltbild eines Aufbaus einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 11 eine schematische Ansicht eines allgemeinen
Aufbaus einer bekannten integrierten Halbleiterschaltung;
Fig. 12 ein Blockschaltbild, das ein spezielles Beispiel
einer bekannten integrierten Halbleiterschaltung
zeigt;
Fig. 13 ein Schaltbild, das ein Beispiel eines Aufbaus
einer bekannten integrierten Halbleiterschaltung
zeigt;
Fig. 14 und 15 Impulsdiagramme, die den Betrieb der in Fig. 13
gezeigten integrierten Halbleiterschaltung
darstellen. Dabei zeigt Fig. 14 insbesondere
ein Betriebssignaldiagramm für den Fall,
bei dem sich eine Eingangssignalleitung in
einem offenen Zustand befindet, und Fig. 15
zeigt ein Betriebsimpulsdiagramm für den
Fall, bei dem eine Eingangsanschlußfläche
(eine Eingangssignalleitung) mit einem Spannungsversorgungspotential
als erstem Betriebsversorgungspotential Vcc verbunden ist;
Fig. 16 ein Schaltbild zum Erläutern des Problems
der integrierten Halbleiterschaltung von
Fig. 13;
Fig. 17 ein Schaltbild zum Erläutern des Problems
einer anderen integrierten Halbleiterschaltung
und
Fig. 18 ein Impulsdiagramm, das den Betrieb der in
Fig. 17 gezeigten integrierten Halbleiterschaltung
darstellt.
Gemäß Fig. 1A sind, um eine Eingangssignalleitung 30 zurückzusetzen,
ein auf das Anlegen eines Spannungsversorgungspotentials als erster Betriebsversorgungspotential
Vcc an eine Spannungsversorgungsleitung als erste Potentialversorgungsleitung 31 reagierender Impulsgenerator
als Signalgeber 40 zum Liefern eines Einmal-Pulssignals POR mit
einer vorbestimmten Impulsbreite und ein als Antwort auf
das Pulssignal POR vom Impulsgenerator 40 leitend zu schaltender
n-Kanal-MOS-Transistor Q11 zum Rückstellen einer
Eingangssignalleitung 30 auf ein Massepotential als zweites Betriebsversorgungspotential Vcc vorgesehen.
Um ein Potential auf der Eingangssignalleitung 30 zu setzen
und zu halten und um einen Strompfad (einen Pfad für eine
Gleichstromkomponente) zu trennen bzw. unterbrechen, sind ein CMOS-Inverter
zum Invertieren des Potentials auf der Eingangssignalleitung
30 und zum Ausgeben desselben und ein n-Kanal-MOS-Transistor
Q12 zum Halten des Potentials auf der Eingangssignalleitung
30 und zum Abtrennen des Strompfades vorgesehen. Der CMOS-Inverter
weist einen Aufbau mit
p-Kanal-MOS-Transistor Q13 und n-Kanal-MOS-Transistor
Q14, die zwischen der Potentialversorgungsleitung 31 und dem
zweiten Potential Vss vorgesehen sind und deren Eingangsgates
mit der Eingangssignalleitung 30 und deren Ausgangsgates
mit dem Gate des Transistors Q12 verbunden sind, auf.
Um ein Bestimmungssignal Φ entsprechend des Potentials
auf der Eingangssignalleitung 30 zu erzeugen, ist in
der gleichen Weise wie bei bisher verwendeten derartigen
Schaltungen ein weiterer CMOS-Inverter vorgesehen, der p-Kanal-MOS-Transistoren
Q2 und Q3 und einen n-Kanal-MOS-Transistor
Q4 aufweist. Der Transistor Q11 wird unmittelbar nach
dem Einschalten der Potentialversorgung als Antwort auf das
Impulssignal POR vom Impulsgenerator 40 leitend, wodurch
die Eingangssignalleitung 30 rückgestellt wird. Wenn die
Anschlußfläche 20 mit dem Versorgungspotential Vcc verbunden
ist, fließt ein durch das Anlegen von Spannung
verursachter parasitärer
Strom durch den letzten Transistor Q11. Um diesen
Strom zu reduzieren, ist es erforderlich, die Impedanz
des Transistors Q11 zu erhöhen, und es ist wünschenswert,
dessen Gatelänge auf einen größtmöglichen Wert zu
erweitern.
Die Schwellenspannung des CMOS-Inverters mit den Transistoren
Q13 und Q14 muß auf einen Wert gesetzt werden, der es ermöglicht,
das Potential der Eingangssignalleitung unmittelbar
nach dem Start des Rückstellvorgangs zum Zeitpunkt des Anlegens
der Versorgungsspannung auf einen gewünschten
Pegel festzusetzen. Das Setzen der Schwellenspannung des
Inverters kann durch Einstellen des Verhältnisses der
Eigenschaften der Transistoren Q13 und Q14
erfolgen.
Nun wird der Betrieb beschrieben. Zunächst wird der Betrieb
für den Fall beschrieben, daß sich die Anschlußfläche 20
im offenen Zustand befindet. Wenn das Versorgungspotential
Vcc über die Potentialversorgungsanschlußfläche 21 an
die Potentialversorgungsleitung 31 angelegt wird, wird als Reaktion
darauf vom Impulsgenerator 40 ein an das Gate des
MOS-Transistors Q11 zu lieferndes Einmal-Impulssignal POR
erzeugt. Als Antwort darauf wird die Eingangssignalleitung
30 über den leitenden Transistor Q11 auf das Massepotential
Vss rückgestellt, so daß sie stabil auf dem Massepotential
gehalten wird. Gleichzeitig wird, wenn die Eingangssignalleitung
30 auf ein niedrigeres Potential als die Eingangsschwellenspannung
des CMOS-Inverters (mit den Transistoren
Q13 und Q14) kommt, ein Signal mit H-Pegel an das Gate des
Transistors Q12 gelegt, so daß der Transistor Q12 leitend
wird. Damit wird das Potential der Eingangssignalleitung
30 durch den Transistor Q11 unmittelbar nach dem Einschalten
der Potentialversorgung auf das Massepotential Vss rückgestellt
und auf den Pegel des Massepotentials Vss durch Aufrechterhalten
des leitenden Zustands des Transistors Q12, wenn die
Potentialversorgung nach dem Rückstellen des Transistors Q11
abgeschaltet wird, festgelegt. Als Ergebnis wird der Pegel
eines internen Bestimmungssignals Φ vom Inverter
mit den Transistoren Q2, Q3 und Q4 zum H-Pegel (wie in Fig. 1B
gezeigt) gemacht.
Nun wird der Betrieb für den Fall beschrieben, daß die Anschlußfläche
20 mit dem Versorgungspotential Vcc
verbunden ist. In diesem Fall wird der Transistor Q11, wenn
das Versorgungspotential Vcc an die Potentialversorgungsleitung
31 angelegt wird, als Antwort auf das Signal POR leitend
gemacht. Eine Gleichstromverbindung wird zum Massepotential Vss durch
die Potentialversorgungsanschlußfläche 20 nur dann gebildet,
wenn sich der Transistor Q11 im leitenden Zustand befindet.
Wenn das Potential auf der Eingangssignalleitung 30 als Ergebnis
des Ladens des Versorgungspotentials Vcc
von der Anschlußfläche 20 auf den H-Pegel (einen die Eingangsschwellenspannung
des aus den Transistoren Q13 und Q14
gebildeten Inverters übersteigenden Pegel) ansteigt, fällt
der Ausgang des aus den Transistoren Q13 und Q14 gebildeten
CMOS-Inverters auf den L-Pegel ab, um den Transistor Q12
zu sperren. Der Transistor Q11 wird auch gesperrt bei Abfall
des Signals POR, und damit ist der Gleichstrom unterbrochen.
Wenn die Schwellenspannung des aus den Transistoren
Q13 und Q14 gebildeten CMOS-Inverters so eingestellt
ist, daß der Transistor Q12 möglichst schnell gesperrt
wird, kann der zum Zeitpunkt des Anlegens der Versorgungsspannung
fließender Strom (und zwar ein Strom,
der von der Eingangssignalleitung 30 zum Massepotential Vss
fließt) reduziert werden, da die Impedanz des Transistors
Q11 auf den größtmöglichen Wert gesetzt ist. Wenn das Signalpotential
auf der Eingangssignalleitung 30 so weit ansteigt,
das es die Schwellenspannung des aus den
Transistoren Q2 bis Q4 gebildeten Inverters übersteigt, wird
das Bestimmungssignal Φ auf den L-Pegel festgelegt (wie in Fig. 1B
gezeigt ist). Solange die Potentialversorgung anliegt, befindet
sich die Eingangssignalleitung 30 auf H-Pegel, der vom
Potential her dem Versorgungspotential Vcc gleich ist,
da das Versorgungspotential Vcc daran durch die Anschlußfläche
20 angelegt ist. Zu diesem Zeitpunkt befindet
sich der Transistor Q11 im Sperrzustand, und der Transistor
Q12 befindet sich als Antwort auf den Ausgang des aus den
Transistoren Q13 und Q14 gebildeten Inverters ebenfalls im
nicht leitenden Zustand. Dementsprechend gibt es keinen Strompfad
von der Eingangssignalleitung 30 zum Massepotential Vss,
und es tritt kein Stromverbrauch auf.
Bei dem oben beschriebenen Aufbau kann der Pegel des Signals
Φ zum Bestimmen einer Funktion in der Einrichtung in Abhängigkeit
davon, ob die Anschlußfläche 20 mit dem Versorgungspotential
Vcc verbunden ist oder nicht, auf den H-Pegel
oder auf den L-Pegel gesetzt werden. Außerdem ist es möglich,
wenn die Anschlußfläche 20 mit dem Versorgungspotential
Vcc verbunden ist, eine Schaltung zum Erzeugen eines Funktionsbestimmungssignals
mit geringer Leistungsaufnahme zu
schaffen, da der Gleichstrompfad getrennt ist.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Aufbau weist die Aktivierungssignalerzeugerschaltung
40 eine RC-Verzögerungsschaltung mit einem p-Kanal-MOS-Transistor
Q20 und eine Kapazität C zum Verzögern
des Anstiegs des Potentials bei Anlegen des Versorgungspotentials
Vcc sowie drei Inverterstufen, die das
Ausgangssignal der RC-Verzögerungsschaltung aufnehmen, auf.
In der RC-Verzögerungsschaltung ist ein leitender Anschluß
des p-Kanal-MOS-Transistors Q20 mit der Potentialversorgungsleitung
31 verbunden, sein Gate ist mit dem Massepotential Vss
verbunden, und sein anderer leitender Anschluß ist mit einem
Knotenpunkt N1 verbunden. Die Kapazität C ist zwischen dem
Knotenpunkt N1 und dem Massepotential Vss vorgesehen.
Der Inverter I1 weist einen CMOS-Aufbau auf, bei dem ein
p-Kanal-MOS-Transistor Q21 und ein n-Kanal-MOS-Transistor
Q22 in komplementärer Weise miteinander verbunden sind.
Der das Ausgangssignal des Inverters I1 aufnehmende Inverter
I2 weist einen Aufbau auf, bei dem ein p-Kanal-MOS-Transistor
Q23 und ein n-Kanal-MOS-Transistor Q24 in komplementärer
Weise miteinander verbunden sind.
Der das Ausgangssignal des Inverters I2 aufnehmende Inverter
I3 weist einen Aufbau auf, bei dem ein p-Kanal-MOS-Transistor
Q25 und ein n-Kanal-MOS-Transistor Q26 in komplementärer
Weise miteinander verbunden sind. Das Sinal POR wird
vom Inverter I3 geliefert.
Der in der RC-Verzögerungsschaltung enthaltene p-Kanal-MOS-Transistor
Q20 weist einen auf einen geeigneten Wert (entsprechend
der Gatelänge bestimmt) eingestellten Durchgangswiderstand
auf, und der Transistor Q20 und die Kapazität
C stellen die RC-Verzögerungsschaltung dar. Nun wird der
Betrieb der in Fig. 2 gezeigten Impulsgenerator
20 beschrieben, wobei auf die ein zugehöriges Betriebssignaldiagramm
zeigende Fig. 3 Bezug genommen wird.
Wenn das Versorgungpotential Vcc an die Potentialversorgungsleitung
31 angelegt wird, wird zunächst der Knotenpunkt
N1 durch den im leitenden Zustand befindlichen Transistor
Q20 mit einer vorbestimmten Zeitkonstante allmählich aufgeladen.
Wenn das Potential des geladenen Knotenpunkts N1 die
Schwellenspannung des Inverters I1 übersteigt, fällt das
auf den H-Pegel angestiegene Potential des Knotenpunkts N2
als Antwort auf das Anlegen des Versorgungspotentials
Vcc auf L-Pegel ab. Das vom Inverter I2 abgegebene Signal
geht auf L-Pegel über, da das Potential des Knotenpunkts
N2 bald die Eingangsschwellenspannung des Inverters I2 übersteigt,
obwohl vom Inverter I2 unmittelbar nach dem Anlegen
des Versorgungspotentials ein kleineres Impulssignal
erzeugt worden ist. Dann steigt das Signal auf H-Pegel
an, wenn der Ausgang des Inverters I1 auf L-Pegel abfällt.
Da das ursprüngliche kleine Impulssignal des Signals
nicht die Eingangsschwellenspannung des Inverters I3 übersteigt,
steigt das Ausgangssignals POR des Inverters I3 als
Antwort auf das Einschalten der Potentialversorgung auf den H-Pegel
an, fällt aber als Antwort auf den Wechsel zum H-Pegel
des Ausgangssignals des Inverters I2 auf den L-Pegel ab.
Als Ergebnis wird es möglich, das Impulssignal POR mit einer
gewünschten Impulsdauer und als Antwort auf das Einschalten
der Potentialversorgung ansteigend zu erzeugen. Die Impulsdauer
des Signals POR kann durch geeignetes Einstellen der Zeitkonstanten
der RC-Verzögerungsschaltung und der Eingangslogikschwellenspannung
jeder Inverterstufe auf einen optimalen
Wert eingestellt werden.
Bei dem in
Fig. 4 gezeigten Aufbau wird ein Ausgangssignal eines von
den Transistoren Q2 bis Q4 gebildeten Inverters, das heißt,
ein Bestimmungssignal Φ an das Gate eines Transistors Q12 zum
Setzen und Halten des Potentials auf der Eingangssignalleitung
30 angelegt. Auch bei diesem Schaltungsaufbau kann der
Transistor Q12, wenn die Eingangsschwellenspannung des aus
den Transistoren Q2 bis Q4 gebildeten Inverters auf einen
geeigneten Wert eingestellt ist, während des Ladens der Eingangssignalleitung
30 selbst in dem Zustand abgeschaltet
werden, bei dem die Anschlußfläche 20 mit dem Stromversorgungspotential
Vcc verbunden ist, und die Transistoren Q11
und Q12 sind während des Anlegens des Stromversorgungspotentials
beide gesperrt. Somit kann der Strom zwischen der
Eingangssignalleitung 30 und dem Massepotential Vss unterbrochen
werden, und die Leistungsaufnahme kann reduziert werden.
Bei dem
in Fig. 5 gezeigten Aufbau
sind die herstellungsbedingten Eigenschaften der Transistoren Q30 und Q31, die einen Inverter
zum Erzeugen eines Bestimmungssignals Φ darstellen,
auf einen geeigneten Wert gesetzt, wodurch das Potential
auf der Eingangssignalleitung 30 durch Anlegen der Potentialversorgung
geeignet gesetzt ist. Wenn der Transistor Q30 dadurch
zum Beispiel zum Zeitpunkt des Einschaltens der Potentialversorgung
früherr als der Transistor Q31 leitend wird (oder wenn
der Transistor Q30 eine größere Stromkapazität
aufweist), steigt das Signal Φ sofort auf H-Pegel an, um
den Transistor Q32 leitend zu machen, wodurch die Eingangssignalleitung
30 auf das Massepotential Vss rückgestellt
wird und das Potential auf der Eingangssignalleitung 30 auf
den L-Pegel festgelegt wird. Wenn die Eingangssignalleitung
30 über die Anschlußfläche 20 mit dem Versorgungspotential
Vcc verbunden ist, befindet sich das Signal Φ auf H-Pegel,
und der Transistor Q32 ist leitend, bis das Potential
der geladenen Eingangssignalleitung 30 die Eingangsschwellenspannung
des aus den Transistoren Q30 und Q31 gebildeten
Inverters beim Einschalten der Potentialversorgung übersteigt.
Wenn das Potential der Eingangssignalleitung 30 die Schwellenspannung
des Inverters aus den Transistoren Q30 und Q31
übersteigt, fällt das Signal Φ auf L-Pegel, und der Transistor
Q32 wird gesperrt. Als Ergebnis ist der Strompfad zwischen
der Eingangssignalleitung 30 und dem Massepotential
Vss getrennt, und der Trennzustand wird während des Zuführens
elektrischer Leistung aufrechterhalten. Obwohl es
erforderlich ist, den Strom zum Zeitpunkt des Einschaltens
der Potentialversorgung zu minimieren, besteht immer noch die
Möglichkeit, daß ein Strompfad gebildet werden kann, während
der Transistor Q32 in den leitenden Zustand gebracht wird.
Wenn in diesem Fall die Impedanz des Transistors Q32 zum
Beispiel durch Erhöhen von dessen Gatelänge vergrößert wird,
kann der Wert des Stroms weiter reduziert werden. Wenn weiterhin
die Eingangsschwellenspannung des aus den Transistoren
Q30 und Q31 gebildeten Inverters zum Minimieren der Zeitkonstanten
für das Laden der Eingangssignalleitung 30 und
zum Minimieren der Zeitdauer für den Übergang des Transistors
Q32 in den leitenden Zustand gesetzt wird, kann der
Wert des Stroms zum Zeitpunkt des Einschaltens der
Potentialversorgung ebenfalls reduziert werden.
Obwohl die oben beschriebenen jeweiligen Ausführungsbeispiele
auf den Fall bezogen sind, daß das Bestimmungssignal
Φ in Abhängigkeit davon erzeugt wird, ob die Eingangssignalleitung 30
mit dem Versorgungspotential Vcc verbunden ist oder
nicht, kann das Bestimmungssignal Φ auch in Abhängigkeit
davon, ob die Eingangssignalleitung 30 mit dem Massepotential
Vss verbunden ist oder nicht, erzeugt werden.
Bei dem in Fig. 6 gezeigten Aufbau sind p-Kanal-MOS-Transistoren
Q40 und Q41 parallel zueinander zwischen der Potentialversorgungsleitung
31 und der Eingangssignalleitung 30 vorgesehen.
Der p-Kanal-MOS-Transistor Q40 empfängt an seinem
Gate ein Signal vor der Impulserzeugungsschaltung 40.
Der p-Kanal-MOS-Transistor Q41 empfängt ein Bestimmungssignal
an seinem Gate. Bei dem in Fig. 6 gezeigten
Aufbau wird der Pegel des Bestimmungssignals in
Abhängigkeit davon, ob die mit der Eingangssignalleitung
30 verbundene Anschlußfläche 20 für die Funktionsbestimmung
mit dem Masseanschluß 25 verbunden ist oder nicht, gesetzt.
Die Impulserzeugungsschaltung 40 hat den gleichen Aufbau
wie die mit Bezug auf die Fig. 1 bis 4 beschriebene Schaltung,
und das Signal aus der Inversion des Signals POR
wird als ein Signal zum Rückstellen der Eingangssignalleitung
30 verwendet. Nun wird der Betrieb der in Fig. 6 gezeigten
Schaltung mit Bezug auf ein in Fig. 7 gezeigtes Betriebssignaldiagramm
erläutert.
Wenn das Versorgungspotential Vcc über die
Anschlußfläche 21 an die Potentialversorgungsleitung
31 angelegt wird, wird das Steuersignal von der Impulserzeugungsschaltung
40 geliefert. Das Signal ist ein
Signal, das mit einer Verzögerung einer vorbestimmten Zeit
nach dem Einschalten der Potentialversorgung ansteigt, und zwar
in gleicher Weise wie mit Bezug auf die Fig. 2 und 3 beschrieben.
Daher befindet sich der Transistor Q40
im leitenden Zustand, bis das Signal nach dem Einschalten
der Potentialversorgung ansteigt. Es sei angenommen, daß
die Anschlußfläche 20 nicht mit dem Masseanschluß 25 verbunden
ist; dann wird die Eingangssignalleitung 30 über den
im leitenden Zustand befindlichen Transistor Q40 auf das
Versorgungspotential Vcc aufgeladen. Wenn der Signalpotentialpegel
auf der Eingangssignalleitung 30 die Eingangsschwellenspannung
der Inverterstufe übersteigt, fällt das
Bestimmungssignal Φ auf L-Pegel ab. Als Antwort
auf den Abfall des Bestimmungssignals Φ auf L-Pegel
wird der Transistor Q41 leitend, so daß das Versorgungspotential
Vcc von der Potentialversorgungsleitung 31 weiterhin
an die Eingangssignalleitung 30 angelegt wird, um das Potential
auf der Eingangssignalleitung 30 auf dem Pegel von Vcc
zu halten. Wenn das Signal von der Impulserzeugungsschaltung
40 auf H-Pegel ansteigt, wird andererseits der Transistor
Q40 gesperrt. Dementsprechend wird, wenn die Anschlußfläche
20 sich in offenem Zustand befindet, das Potential
auf der Eingangssignalleitung 30 während der Zufuhr elektrischer
Leistung durch den Transistor Q41 auf einem H-Pegel
gleich dem Vcc-Pegel gehalten.
Als nächstes wird der Betrieb für den Fall, daß die Anschlußfläche
20 mit dem Masseanschluß 25 verbunden ist, beschrieben.
Wenn in diesem Fall das Potentialversorgungspotential Vcc
an die Stromversorgungsleitung 31 angelegt wird, wird die
Eingangssignalleitung 30 durch den in leitendem Zustand befindlichen
Transistor Q40 aufgeladen. Da andererseits die
Anschlußfläche 20 mit dem Masseanschluß 25 verbunden ist,
wird die Eingangssignalleitung 30 über den Masseanschluß
25 auf den Pegel des Massepotentials Vss entladen. Wenn das
Signal von der Impulserzeugungsschaltung 40 auf H-Pegel
ansteigt, wird der Transistor Q40 gesperrt, und die Eingangssignalleitung
30 wird auf das Massepotential Vss entladen.
Wenn das Potential auf der Eingangssignalleitung 30 kleiner
wird als die Eingangsschwellenspannung des aus den Transistoren
Q2 bis Q4 gebildeten Inverters, steigt das von der Inverterstufe
abgegebene Signal Φ auf H-Pegel, wodurch der
Transistor Q41 gesperrt wird. Bei dem in Fig. 6 gezeigten
Aufbau befindet sich der Transistor Q40 während der Zeit
vom Beginn des Anlegens des Versorgungspotentials Vcc
bis zum Anstieg des Signals (in der Praxis einige Mikrosekunden)
im leitenden Zustand, und folglich fließt von
der Potentialversorgungsleitung 31 zum Massepotentialanschluß
25 ein Gleichstrom.
Da jedoch die Impedanz des Transistors Q40 einen
größtmöglichen Wert aufweist, kann der Wert dieses unerwünschten Stroms
fließenden Stroms minimiert werden.
Bei der günstigsten in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform ist das Eingangsgatter
eines CMOS-Inverters mit der Eingangssignalleitung
30 verbunden und das Ausgangsgatter mit
dem Gate des MOS-Transistor Q41 verbunden und der zum
Steuern des Betriebs des p-Kanal-MOS-Transistors Q41 vorgesehen.
Der CMOS-Inverter zum Steuern des Betriebs des
Transistors Q41 weist einen p-Kanal-MOS-Transistor Q42 und
einen n-Kanal-MOS-Transistor Q43 auf, die in komplementärer
Weise miteinander verbunden sind. Bei diesem Aufbau ist die
Eingangsschwellenspannung des aus den Transistoren Q42 und
Q43 gebildeten Inverters auf einen geeigneten Wert zum Festhalten
des Potentials auf der Eingangssignalleitung 30 zur
Zeit des Einschaltens der Potentialversorgung festgelegt. Auch
bei dem in Fig. 8 gezeigten Schaltungsaufbau wird die Eingangssignalleitung
30 für eine bestimmte Zeit durch die Funktion
des Transistors Q40 geladen, und wenn das Potential
der geladenen Eingangssignalleitung 30 die Eingangsschwellenspannung
des aus den Transistoren Q42 und Q43 gebildeten
Inverters übersteigt, wird ein Signal mit L-Pegel an das
Gate des Transistors Q41 angelegt. Als Ergebnis wird der
Transistor Q41 leitend, so daß die Eingangssignalleitung
30 auf dem Versorgungspotential Vcc gehalten wird, wenn
sich die Anschlußfläche 20 in offenem Zustand befindet. Wenn
die Anschlußfläche 20 mit dem Pegel des Massepotentials Vss
verbunden ist, werden die Transistoren Q40 und Q41 beide
nach dem Anstieg des Signals auf den H-Pegel nach Anlegen
des Versorgungspotentials Vcc gesperrt, und folglich
existiert kein Gleichstrom, und es wird keine Leistung
verbraucht, wenn die Eingangssignalleitung 30 mit dem Massepotential
Vss verbunden ist.
Bei dem in Fig. 9 gezeigten Aufbau
wird das Bestimmungssignal verwendet, um das Potential auf der
Eingangssignalleitung 30 zu erhalten, und es wird auch als
ein Betriebssteuersignal für einen p-Kanal-MOS-Transistor
Q52 zum Auftrennen eines Strompfads verwendet. Der in Fig. 9
gezeigte Aufbau entspricht dem in Fig. 5 gezeigten Aufbau.
Somit ist das ursprüngliche Potential auf der Eingangssignalleitung
30 zum Zeitpunkt des Einschaltens der Potentialversorgung
durch geeignetes Einstellen eines Verhältnisses von
Eigenschaften der Transistoren Q50 und Q51 (und zwar eines
Widerstandsverhältnisses und eines Schwellenspannungsverhältnisses,
einer Stromtreiberfähigkeit
usw.) sichergestellt. Wenn bei diesem Aufbau von Fig. 9 zum
Beispiel die Leistungsfähigkeit des Transistors Q50 kleiner
ist als jene des Transistors Q51 und wenn der Transistor
Q51 unmittelbar nach dem Einschalten der Potentialversorgung
früher leitend wird als der Transistor Q50, fällt das Signal
Φ unmittelbar nach dem Einschalten der Potentialversorgung auf
den L-Pegel ab, und der Transistor Q51 befindet sich unmittelbar
nach dem Einschalten im leitenden Zustand, um die
Eingangssignalleitung 30 auf den Pegel des Versorgungspotentials
Vcc aufzuladen. Das Signal wird durch den Betrieb
des aus den Transistoren Q50 und Q51 gebildeten Inverters
auf den L-Pegel gesetzt, so daß der leitende Zustand
des Transistors Q52 aufrechterhalten wird. Damit kann das
Potential auf der Eingangssignalleitung 30 unmittelbar nach
dem Einschalten der Potentialversorgung auf dem festen Pegel
des Versorgungspotentials Vcc gehalten werden. Wenn
die Anschlußfläche 20 mit dem Massepotential Vss verbunden
ist, obwohl der Transistor Q52 für einen sehr kurzen Zeitraum
in den leitenden Zustand gebracht ist, da die Eingangssignalleitung
30 über die Anschlußfläche 20 auf das Massepotential
entladen wird, geht das Bestimmungssignal schnell auf den
H-Pegel über, um den Transistor Q52 zu sperren, wodurch der
Strom unterbrochen wird. Wenn in diesem Fall der Transistor
Q52 mit einer hohen Impedanz ausgelegt ist, wird es
möglich, den Betrag des Strom durch den leitenden
Transistor Q52 zu reduzieren. Wenn in diesem Falle die Eingangsschwellenspannung
des aus den Transistoren Q50 und Q51
gebildeten Inverters auf einen geeigneten Wert gesetzt ist,
kann der Transistor Q52 während des Entladens der Eingangssignalleitung
30 gesperrt werden, was ermöglicht, den
Strom zur Zeit des Einschaltens der Potentialversorgung zu
minimieren. Auch im Fall des Verbindens der Anschlußfläche
20 mit dem Massepotential Vss ist der im Inverter zum Liefern
des Signals enthaltene Transistor Q2 dafür vorgesehen,
die Eingangsschwellenspannung der Inverterstufe einzustellen.
Es ist jedoch nicht gesondert erforderlich, den Transistor
Q2 vorzusehen.
Obwohl in den oben beschriebenen jeweiligen Ausführungsbeispielen
der Schaltungsaufbau zum Erzeugen des Funktionsauswahlsignals
in der integrierten Halbleiterschaltung mit CMOS-Schaltungs-Aufbau
beschrieben worden ist, ist die vorliegende
Erfindung auch auf andere das Drahtbond-Auswahlsystem verwendete
Fälle anwendbar, bei denen zum Beispiel, wie in Fig. 10 gezeigt
ist, die Auswahl verfügbarer Anschlußflächen durch
die Drahtbondauswahltechnik erfolgt, um das Anpassen durch
entsprechende Bondanschlußflächen bei einer Gehäuseform anzuwenden.
Insbesondere ist die vorliegende Erfindung auf den
in Fig. 10 gezeigten Aufbau anwendbar, der eine Auswahlflächenbestimmungssignal
und eine Anschlußflächenumschaltschaltung
65 zum Verbinden entweder der Anschlußfläche 60a oder
der Anschlußfläche 60c mit einer internen Schaltung 67 in
Abhängigkeit von einem Signal von der Auswahlsignalerzeugungsschaltung
66 aufweist. Ein ähnliches Problem wie in
bisher verwendeten Auswahlsignalerzeugungsschaltungen tritt
in der Auswahlsignalerzeugungsschaltung 66 in dem in Fig. 10
gezeigten Aufbau auf, da ein Pegel eines von der Auswahlsignalerzeugungsschaltung
66 erzeugten Signals in Abhängigkeit
vom Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Bondverbindung
zur Bondanschlußfläche 60b gesetzt wird, um entweder
die Bondanschlußfläche 60a oder 60c mittels der Anschlußflächenumschaltschaltung
65 zu verbinden. Wenn die vorliegende
Erfindung auf diesen Aufbau angewendet wird, kann jedoch
die gleiche Wirkung wie in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen
erhalten werden, und es wird möglich, eine
integrierte Halbleiterschaltung zu schaffen, die eine Auswahlsignalerzeugungsschaltung
mit geringer Leistungsaufnahme
aufweist.
Claims (10)
1. Integrierte Halbleiterschaltung
mit einer Schaltungseinrichtung zum Festlegen einer Betriebsfunktion
der integrierten Halbleiterschaltung in Abhängigkeit
der Verdrahtung einer Anschlußfläche (20) der integrierten
Halbleiterschaltung, mit:
einer die Anschlußfläche (20) mit der Halbleiterschaltung verbindenden Eingangssignalleitung (30);
einer mit der Eingangssignalleitung (30) verbundenen ersten Teilschaltung (Q2, Q3, Q4; Q30, Q31; Q50, Q51) zum Erzeugen eines Bestimmungssignales (, Φ) zum Festlegen der Betriebsfunktion als Reaktion auf das Potential auf der Eingangssignalleitung (30);
einer mit der Halbleiterschaltung verbundenen ersten Potentialverversorgungsleitung (31, 32) zum Versorgen der Halbleiterschaltung mit einem ersten Betriebsversorgungspotential (Vcc, Vss) und
einer mit der Eingangssignalleitung (30) verbundenen zweiten Teilschaltung (Q12, Q13, Q14; Q32; Q41, Q42, Q43; Q52) zum Verbinden der Eingangssignalleitung (30) mit einer zweiten Potentialversorgungsleitung (32, 31) zum Anlegen eines zweiten Betriebsversorgungspotentiales (Vss, Vcc) an die Eingangssignalleitung (30);
gekennzeichnet durch:
eine Einrichtung zum Unterbrechen der durch die zweite Teilschaltung (Q12, Q13, Q14; Q32; Q41, Q42, Q43; Q52) geschalteten Verbindung, wenn das Potential auf der Eingangssignalleitung (30) mit der ersten Potentialversorgungsleitung (31) verbunden wird.
einer die Anschlußfläche (20) mit der Halbleiterschaltung verbindenden Eingangssignalleitung (30);
einer mit der Eingangssignalleitung (30) verbundenen ersten Teilschaltung (Q2, Q3, Q4; Q30, Q31; Q50, Q51) zum Erzeugen eines Bestimmungssignales (, Φ) zum Festlegen der Betriebsfunktion als Reaktion auf das Potential auf der Eingangssignalleitung (30);
einer mit der Halbleiterschaltung verbundenen ersten Potentialverversorgungsleitung (31, 32) zum Versorgen der Halbleiterschaltung mit einem ersten Betriebsversorgungspotential (Vcc, Vss) und
einer mit der Eingangssignalleitung (30) verbundenen zweiten Teilschaltung (Q12, Q13, Q14; Q32; Q41, Q42, Q43; Q52) zum Verbinden der Eingangssignalleitung (30) mit einer zweiten Potentialversorgungsleitung (32, 31) zum Anlegen eines zweiten Betriebsversorgungspotentiales (Vss, Vcc) an die Eingangssignalleitung (30);
gekennzeichnet durch:
eine Einrichtung zum Unterbrechen der durch die zweite Teilschaltung (Q12, Q13, Q14; Q32; Q41, Q42, Q43; Q52) geschalteten Verbindung, wenn das Potential auf der Eingangssignalleitung (30) mit der ersten Potentialversorgungsleitung (31) verbunden wird.
2. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch:
eine zwischen die erste Potentialversorgungsleitung (31, 32) und die Eingangssignalleitung (30) geschaltete Rückstelleinrichtung (Q11; Q32; Q40; Q52) zum Zurückstellen des Potentiales auf der Eingangssignalleitung (30) auf das erste Betriebsversorgungspotential (Vcc, Vss) und
einen Signalgeber (40) zum Anlgen eines Signales (POR, ) für eine vorbestimmte Zeitdauer zur Aktivierung der Rückstelleinrichtung (Q11, Q32, Q40, Q52) als Reaktion auf das Einschalten der Spannungsversorgung für die Halbleiterschaltung.
eine zwischen die erste Potentialversorgungsleitung (31, 32) und die Eingangssignalleitung (30) geschaltete Rückstelleinrichtung (Q11; Q32; Q40; Q52) zum Zurückstellen des Potentiales auf der Eingangssignalleitung (30) auf das erste Betriebsversorgungspotential (Vcc, Vss) und
einen Signalgeber (40) zum Anlgen eines Signales (POR, ) für eine vorbestimmte Zeitdauer zur Aktivierung der Rückstelleinrichtung (Q11, Q32, Q40, Q52) als Reaktion auf das Einschalten der Spannungsversorgung für die Halbleiterschaltung.
3. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstelleinrichtung einen
Schalttransistor hoher Impedanz (Q11, Q32, Q40, Q52) aufweist.
4. Integrierte Halbleiterschaltung nach einem der Ansprüche
1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Teilschaltung einen
Inverter (Q13, Q14, Q42, Q43), der zwischen der ersten Potentialversorgungsleitung
(31, 32) und der zweiten Potentialversorgungsleitung
(32, 31) zum Invertieren des Potentiales
auf der Eingangssignalleitung (30) und zum Abgeben des invertierten
Potentiales vorgesehen ist, und
einen Schalttransistor (Q12, Q41), der zwischen der Eingangssignalleitung (30) und der zweiten Potentialversorgungsleitung (32, 31) vorgesehen ist und sich als Reaktion auf das Ausgangssignal des Inverters (Q13, Q14, Q42, Q43) im gesperrten Zustand befindet, aufweist (Fig. 1A, 8)
einen Schalttransistor (Q12, Q41), der zwischen der Eingangssignalleitung (30) und der zweiten Potentialversorgungsleitung (32, 31) vorgesehen ist und sich als Reaktion auf das Ausgangssignal des Inverters (Q13, Q14, Q42, Q43) im gesperrten Zustand befindet, aufweist (Fig. 1A, 8)
5. Integrierte Halbleiterschaltung nach einem der Ansprüche
1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Teilschaltung einen
Schalttransistor (Q12, Q41, Q52) aufweist, der zwischen der
Eingangsleitung (30) und der zweiten Potentialversorgungsleitung
(32, 31) vorgesehen ist, und der in Abhängigkeit
vom Bestimmungssignal (Φ, ) der ersten Teilschaltung (Q2,
Q3, Q4, Q50, Q51) angesteuert wird. (Fig. 4, 5, 6, 9)
6. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 2, 3 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstelleinrichtung und
die zweite Teilschaltung gemeinsam einen Schalttransistor
(Q32, Q52) aufweisen, der zwischen der Eingangssignalleitung
(30) und der zweiten Potentialversorgungsleitung (32, 31)
vorgesehen ist und der in Abhängigkeit vom Bestimmungssignal
(Φ, ) der ersten Teilschaltung (Q30, Q31, Q50, Q51) angesteuert
wird. (Fig. 5, 9)
7. Integrierte Halbleiterschaltung nach einem der Ansprüche
1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (40) eine Einrichtung
(Q20, C) zum Verzögern eines Anstiegs des Potentials
auf der ersten Potentialversorgungsleitung aufweist.
8. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (40) einen
Inverter (I1, I2, I3) zum Empfangen eines Ausgangssignals
der Verzögerungseinrichtung (Q20, C) aufweist.
9. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung (Q20,
C) eine RC-Verzögerungseinrichtung mit einer einen Widerstand
darstellenden Einrichtung (Q20) und einer kapazitiven Einrichtung
(C) aufweist.
10. Integrierte Halbleiterschaltung nach einem der Ansprüche
1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste Betriebsversorgungspotential
die Spannungsversorgung (Vcc) für die Halbleiterschaltung
und das zweite Betriebsversorgungspotential das
Massepotential (Vss) ist oder
daß das erste Betriebsversorgungspotential das Massepotential (Vss) und das zweite Betriebsversorgungspotential die Spannungsversorgung (Vcc) für die Halbleiterschaltung ist.
daß das erste Betriebsversorgungspotential das Massepotential (Vss) und das zweite Betriebsversorgungspotential die Spannungsversorgung (Vcc) für die Halbleiterschaltung ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63110814A JPH01280923A (ja) | 1988-05-07 | 1988-05-07 | 半導体集積回路装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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