DE4041945A1 - Integrierte halbleiterschaltkreiseinrichtung - Google Patents
Integrierte halbleiterschaltkreiseinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft allgemein integrierte Halbleiterschaltkreis
einrichtungen und insbesondere integrierte Halbleiterschaltkreisein
richtungen mit internen Rückstellschaltkreisen zum Rückstellen vor
bestimmter interner Schaltkreise beim Einschalten einer Spannungs
versorgung.
Eine Halbleiterspeichereinrichtung wie ein DRAM (dynamischer Direkt
zugriffsspeicher) oder EPROM (löschbarer programmierbarer Festwert
speicher) weist einen internen Schaltkreis auf, der beim Beginn des
Betriebes zurückgestellt werden sollte. Eine derartige Rückstellung
umfaßt die Initialisierung eines internen Registers oder eines steu
ernden Redundanzschaltkreises. Zu diesem Zweck ist der in der Ein
richtung gebildete Schaltkreis ein interner Rückstellschaltkreis.
Der interne Rückstellschaltkreis erzeugt einen Einzelimpuls, wenn
eine externe Versorgungsspannung, die die Halbleiterspeichereinrich
tung treibt, eingeschaltet wird und legt diesen an einen vorbestimm
ten internen Schaltkreis an, wodurch eine "Initialisierung" des vor
bestimmten internen Schaltkreises ausgeführt wird.
Fig. 9 stellt ein schematisches Blockdiagramm eines Dual-Port-Spei
chers dar, einer der integrierten Halbleiterspeichereinrichtungen
mit internen Rückstellschaltkreisen. Der Dual-Port-Speicher weist
ein direkt adressierbares Speicherzellenfeld mit Speicherzellen, die
in Form einer Matrix angeordnet sind, und ein seriell ansprechbares
Datenregister auf. Dieser Speicher kann beispielsweise als Rahmen
speicher eines Videorecoders verwendet werden.
In Fig. 9 weist das Speicherzellenfeld 101 4 Subspeicherzellenfelder
auf, die jeweils eine Mehrzahl (=512×512) von in 512 Zeilen und
512 Spalten angeordneten Speicherzellen enthalten. Ein Adreßpuffer
102 empfängt extern angelegte Adreßsignale A0-A8. Ein Zeilendekoder
103 empfängt Adreßsignale vom Adreßpuffer 102, um eine Zeile des
Speicherzellenfeldes 101 auszuwählen. Ein Spaltendekoder 104 emp
fängt die Adreßsignale vom Adreßpuffer 102, um eine Spalte des
Speicherzellenfeldes 101 auszuwählen. Die Daten in den vom Zeilende
koder 103 und Spaltendekoder 104 ausgewählten Speicherzellen werden
über einen Leseverstärker und I/O-Steuerschaltkreis 105 und einen
I/O-Puffer 106 an einen Datenein-/ausgabeanschluß r abgegeben. Die
an den Datenein-/ausgabeanschluß r angelegten 4-Bit-Daten WIO0-WIO3
werden über den I/O-Puffer 106 und den Leseverstärker-I/O-Steuer
schaltkreis 105 in die Speicherzellen eingegeben, die vom Zeilende
koder 103 und Spaltendekoder 104 in jedem der vier Subspeicherzel
lenfelder ausgewählt worden sind.
Ein Datenregister 107 umfaßt eine Mehrzahl von Registern, die in ei
ner Zeile angeordnet sind. Das Datenregister 107 und das Speicher
zellenfeld 101 übertragen zwischen ihnen zu schreibende oder zu le
sende Daten in Speicherzellen, die im Speicherzellenfeld 101 in ei
ner Zeile angeordnet sind. Ein Adreßzeiger 108 stellt die vom Adreß
puffer 102 angelegten Adreßsignale zum Anlegen an einen seriellen
Datenselektor 109 ein. Der serielle Datenselektor 109 empfängt die
vom Adreßzeiger 108 eingestellten Adreßdaten, um 512 Register im Da
tenregister 107 auszuwählen. Dieser serielle Datenselektor 109 weist
ein Schieberegister, das sequentiell 512 Register im Datenregister
107 auswählt, oder einen Dekoder, der 512 Register im Datenregister
107 in Abhängigkeit von den Adreßsignalen auswählt, auf. Ein seri
eller I/O-Puffer 110 überträgt serielle Ein-/Ausgabedaten SIO0-SIO3
zwischen dem seriellen Datenselektor 109 und einem Datenein-
/ausgabeanschluß. Ein Taktsignalgenerator 111 empfängt ein externes
Zeilenadreß-Abtastsignal , ein Spaltenadreß-Abtastsignal , ein
Bitschreib-/Schreibaktivierungssignal , ein Datenübertragungs-
/ausgabeaktivierungssignal , ein Seriellsteuersignal SC und ein
Seriellaktivierungssignal , um verschiedene Taktsignale zur Steue
rung des Betriebes eines jeden Teiles zu erzeugen.
Ein Farbregister 113 speichert zeitweise die über den I/O-Puffer 106
an den Datenein-/ausgabeanschluß r angelegten Daten und legt die
zeitweise gespeicherten Daten an den I/O-Puffer 106 an.
Ein Schreibmaskenregister 114 speichert zeitweise ein Maskenbit-An
weisungssignal, das in den Daten enthalten ist, die über den I/O-
Puffer 106 an den Datenein-/ausgabeanschluß r angelegt werden und
legt das zeitweise gespeicherte Maskenbit-Anweisungssignal an den
I/O-Puffer an. Das Maskenbit-Anweisungssignal gibt an, ob die an den
Datenein-/ausgabeanschluß r angelegten Daten in die Speicherzelle
geschrieben werden oder nicht.
Zu Beginn des Betriebes des Dual-Port-Speichers sollte das oben be
schriebene Farbregister 113 und das Schreibmaskenregister 114 keine
Daten halten. Daher müssen das Farbregister 113 und das Maskenregi
ster 114 beim Anlegen der externen Versorgungsspannung (im weiteren
als "Einschalten" bezeichnet) zurückgesetzt werden. Damit weist der
Dual-Port-Speicher einen POR- (Power-On-Reset-Signal, Einschaltrück
stellsignal-) Erzeugerschaltkreis 112b auf, der einen internen Rück
stellschaltkreis darstellt.
Der POR-Erzeugerschaltkreis 112b gibt ein Einzelimpuls-POR aus, um
das Farbregister 113 und das Schreibmaskenregister 114 beim Ein
schalten zurückzustellen.
Fig. 10 zeigt ein Schaltbild einer allgemeinen Anordnung für einen
oben beschriebenen internen Rückstellschaltkreis.
Bezüglich Fig. 10 weist der interne Rückstellschaltkreis einen mit
einem N-Kanal MOS-Transistor Q19 in Reihe geschalteten Kondensator
C5, die zusammen zwischen eine Versorgungsspannung Vcc und Masse GND
geschaltet sind, einen Verzögerungsschaltkreis 20, einen Verriege
lungsschaltkreis aus einer antiparallelen Schaltung der Inverter 22
und 23 zwischen dem Knoten von Kondensator C5 und Transistor Q19 und
der Verzögerungsschaltkreis 20, und eine Reihenschaltung des Inver
ters 24 und des Verzögerungsschaltkreises 21 zwischen dem Verzöge
rungsschaltkreis 20 und dem Gate des Transistors Q19 auf. Das Aus
gangssignal ΦPOR des internen Rückstellschaltkreises wird am Ausgang
des Inverters 24 abgenommen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 11 wird nun der Betrieb des internen
Rückstellschaltkreises beschrieben. Fig. 11 stellt ein Zeitdiagramm
zur Erläuterung des Betriebes des internen Rückstellschaltkreises
dar.
Wird die Spannungsversorgung eingeschaltet, so steigt das Potential
der Versorgungsspannung Vcc wie in Fig. 11(a) gezeigt an. Dieser Po
tentialanstieg wird über den Kondensator C5 an den Eingang des In
verters 22 weitergegeben. Folglich steigt das Potential am Verbin
dungspunkt (Knoten 16) zwischen den Eingängen der Inverter 22 und 23
auf einen hohen Pegel an, wie in Fig. 11(b) dargestellt ist. Demge
genüber beginnt das Potential am Ausgang des Inverters 22, der von
der Versorgungsspannung Vcc getrieben wird, beim Einschalten der
Spannungsversorgung zu steigen (siehe Fig. 11(c)). Da das Potential
am Eingang des Inverters, d. h. das Potential am Knoten 16 sofort
einen hohen Pegel erreicht, fällt das Potential am Ausgang des In
verters 22 als Reaktion hierauf sofort auf einen niedrigen Pegel ab.
Der Potentialpegel "L" (logisch niedrig) des Ausganges des Inverters
22 wird vom Inverter 23 invertiert und an den Eingang des Inverters
22 angelegt. Folglich wird der Potentialpegel des Knotens 16 auf "H"
fixiert, so daß am Knoten 17 ein Pegel logisch "L" verriegelt wird.
Der Knoten 17 stellt einen Verbindungspunkt zwischen den Ausgängen
der Inverter 22 und 23 dar.
Nachdem das Potential des Knotens 17 durch den Verzögerungsschalt
kreis 20 verzögert worden ist, wird es an den Inverter 24 eingege
ben. Daher erscheint das Potential am Knoten 17 am Eingang 18 des
Inverters 24 mit einer Verzögerung τ1, wie in Fig. 11(d) dargestellt
ist. Da der Inverter 24 das Ausgangspotential des Verzögerungs
schaltkreises 20 invertiert, steigt das Ausgangspotential des Inver
ters, d.h. das Ausgangssignal ΦPOR des internen Rückstellschaltkrei
ses beim Einschalten der Spannungsversorgung wie in Fig. 11(e) ge
zeigt auf einen hohen Pegel an.
Das Ausgangssignal des Inverters 24 wird an den vorbestimmten inter
nen Schaltkreis angelegt und ferner vom Verzögerungsschaltkreis 21
verzögert. Das verzögerte Ausgangssignal wird an das Gate 19 des
Transistors Q19 angelegt. Das Potential am Gate 19 des Transistors
Q19 erreicht entsprechend den hohen Pegel um die Verzögerungszeit τ2
des Verzögerungsschaltkreises 21 später als das Ausgangspotential
des Inverters 24, wie in Fig. 11(f) gezeigt ist.
Erreicht das Potential am Gate 19 einen hohen Pegel, so leitet der
Transistor Q19. Folglich fällt das Potential am Knoten 16 als Reak
tion auf ein niedriges Potential der Masse GND vom hohen auf niedri
gen Pegel ab. Das Potential am Knoten 16 wird nämlich nachdem es
einmal beim Einschalten der Spannungsversorgung einen hohen Pegel
erreicht hat, entsprechend der Summe der Verzögerungszeiten τ1 und
τ2 der Verzögerungsschaltkreise 20 bzw. 21 auf hohem Pegel gehalten.
Anschließend erreicht das Potential einen niedrigen Pegel (siehe
Fig. 11(b)).
Wenn das Potential am Knoten 16 den niedrigen Pegel erreicht hat,
steigt das Potential am Knoten 17 durch die Invertierung im Inverter
22 vom niedrigen auf einen hohen Pegel an. Zu diesem Zeitpunkt wer
den die Logikpegel "L" und "H" an den Knoten 16 und 17 durch die In
verter 22 bzw. 23 verriegelt. Genauer gesagt erreicht das Potential
am Knoten 17 kurz nach dem geringen Anstieg beim Einschalten der
Spannungsversorgung einen niedrigen Pegel und steigt dann als Reak
tion auf das Potential mit niedrigem Pegel am Knoten 16 auf einen
hohen Pegel an (siehe Fig. 11(c)).
Das Potential am Knoten 17 wird wie oben beschrieben worden ist vom
Verzögerungsschaltkreis 20 verzögert und dann vom Inverter 24 inver
tiert. Daher steigt nach dem Einschalten der Spannungsversorgung das
Potential am Eingang 18 des Inverters 24 um die Verzögerungszeit 1
später als das Potential am Knoten 17 an (Fig. 11(d)). Das Ausgangs
signal ΦPOR des Inverters 24 steigt mit dem Einschalten der Span
nungsversorgung auf einen hohen Pegel an und fällt dann auf niedri
gen Pegel ab, nachdem es für eine der Verzögerungszeit τ1 entspre
chende Zeitspanne auf hohem Pegel gehalten worden ist (Fig. 11(e)).
Das Ausgangssignal des Inverters 24 wird über den Verzögerungs
schaltkreis 21 an das Gate 19 des Transistors Q19 rückgekoppelt. Wie
in Fig. 10(f) gezeigt ist, erreicht das Potential am Gate 19 des
Transistors Q19 beim Einschalten der Spannungsversorgung entspre
chend für eine bestimmte Zeitspanne einmal einen hohen Pegel und
sinkt dann auf niedrigen Pegel ab. Fällt das Potential am Gate 19
von einem hohen auf niedrigen Pegel ab, so ist der Transistor Q19
leitend, bis er erneut sperrt. Das Potential am Knoten 16 ist jedoch
als Reaktion auf das am Knoten 17 verriegelte Potential mit hohem
Pegel im weiteren auf niedrigem Pegel fixiert. Nachdem die Poten
tiale am Knoten 16, Gate 19 und Ausgang des Inverters 24 beim Ein
schalten vom hohen Pegel auf niedrigen Pegel abgefallen sind, werden
sie folglich auf niedrigem Pegel gehalten. Nachdem die Potentiale am
Knoten 17 und Eingang 18 des Inverters 24 beim Einschalten der Span
nungsversorgung auf hohen Pegel angestiegen sind, werden sie auf ho
hem Pegel gehalten.
Als Folge derartiger Operationen eines oben beschriebenen internen
Rückstellschaltkreises erreicht das Signal für kurze Zeit einen ho
hen Pegel, d. h. vom Inverter 24 wird beim Einschalten der Spannungs
versorgung ein Einzelimpuls abgegeben. Der Einzelimpuls stellt hier
bei ein Einschaltrückstellsignal POR zum Rückstellen des vorbestimm
ten internen Schaltkreises dar.
Wie oben angeführt worden ist, weist ein in einer integrierten Halb
leiterschaltkreiseinrichtung gebildeter herkömmlicher interner Rück
stellschaltkreis eine Struktur auf, so daß ein Einzelimpuls durch
Verwendung des Anstieges der Versorgungsspannung ausgegeben wird,
wodurch folgende Probleme auftreten. Diese Schwierigkeiten werden
unter Bezugnahme auf die Fig. 12 und 13 beschrieben, wobei der in
Fig. 10 dargestellte interne Rückstellsignalschaltkreis als Beispiel
herangezogen wird. Fig. 12 ist ein Schaltbild, das den in Fig. 10
dargestellten internen Rückstellschaltkreis detaillierter zeigt.
Fig. 13 zeigt ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Operationen des
internen Rückstellschaltkreises der Fig. 10, falls die Versorgungs
spannung nach dem Einschalten nur langsam ansteigt. Bezüglich Fig. 12
weisen die Inverter 22, 23 und 24 jeweils eine Reihenschaltung
des P-Kanal MOS-Transistors Q26 und des N-Kanal MOS-Transistors Q27,
des P-Kanal MOS-Transistors Q24 und des N-Kanal MOS-Transistors Q25
bzw. des P-Kanal MOS-Transistors Q28 und des N-Kanal MOS-Transistors
Q29 auf, wobei jeder Transistor zwischen einer Versorgungsspannung
Vcc und Masse GND gebildet ist.
Die oben beschriebenen Operationen des in Fig. 10 dargestellten in
ternen Rückstellschaltkreises entsprechen einem schnellen Anstieg
der Versorgungsspannung, nachdem die Spannungsversorgung eingeschal
tet worden ist. Die Anstiegsrate der Versorgungsspannung nach dem
Einschalten der Spannungsversorgung variiert jedoch in Abhängigkeit
von der Kapazität der zu treibenden integrierten Schaltkreiseinrich
tung.
Steigt beispielsweise wie in Fig. 13(a) gezeigt die Spannungsversor
gung nach dem Einschalten sehr langsam an (benötigt z. B. mehr als
100 ms), so beginnt auch das Potential am Knoten 16, der über den
Kondensator C5 in Fig. 12 die Versorgungsspannung erhält, langsam
anzusteigen (siehe Fig. 13(b)). Damit steigt das Potential am Knoten
16 nicht sehr schnell auf einen Pegel an, der den Transistor Q27 im
Inverter 22 vollständig durchschaltet. Damit leitet im Inverter 22
nach dem Einschalten der Spannungsversorgung der Transistor Q26 für
eine lange Zeit. Damit steigt das Potential am Ausgang des Inver
ters, d. h. das Potential am Knoten 17 als Reaktion auf das Potential
der Versorgungsspannung Vcc nur langsam (siehe Fig. 13(c)). Das Po
tential am Eingang 18 des Inverters 24 steigt ebenfalls langsam an
(Fig. 13(d)). Das Potential am Eingang 18 wird nämlich auf niedrigem
Potential gehalten, wodurch der Transistor Q28 im Inverter 24 nach
dem Einschalten der Versorgungsspannung für eine lange Zeit leitet.
Folglich steigen auch das Ausgangspotential des Inverters 24 und das
Potential am Gate 19 des Transistors Q19 mit einem Anstieg der Ver
sorgungsspannung langsam an (siehe Fig. 13(e) bzw. 13(f)).
Wenn das Potential am Gate 19 des Transistors Q19 die Schwellenspan
nung des Transistors Q19 erreicht, so leitet der Transistor Q19 und
senkt das Potential am Knoten 16 auf den niedrigen Pegel der Masse
GND ab. Während das Potential am Knoten 16 nach dem Einschalten der
Spannungsversorgung allmählich ansteigt, wird es kurzzeitig auf
niedrigen Pegel gezogen, bevor es auf hohen Pegel ansteigt.
Wird das Potential am Knoten 16 auf niedrigen Pegel gezogen, so lei
tet der Transistor Q26 im Inverter 22 besser. Als Folge davon steigt
das Potential am Knoten 17 auf die zur diesem Zeitpunkt bestehende
Versorgungsspannung und anschließend ungefähr mit derselben Rate wie
das Spannungsversorgungspotential an und erreicht entsprechend einen
hohen Pegel. Die Potentialänderung des Knotens 17 erscheint mit der
Verzögerungszeit τ1 am Eingang 18 des Inverters 24, wodurch sich das
Potential am Eingang 18 in ähnlicher Weise auf das Potential am Kno
ten 17 ändert. Als Folge hiervon erreicht das Potential am Eingang
18 die Schwellenspannung des Inverters 24, wodurch das ansteigende
Ausgangspotential des Inverters 24 auf niedrigen Pegel gezogen wird.
Folglich steigt das Ausgangspotential des Inverters 24 nach dem Ein
schalten der Spannungsversorgung allmählich an. Die Anstiegsrate ist
jedoch so niedrig, daß das Ausgangspotential vor dem Ansteigen auf
hohen Pegel auf niedrigen Pegel gezogen wird. Diese Ausgangspotenti
aländerung des Inverters 24 erscheint mit der Verzögerung τ2 im Ver
zögerungsschaltkreis 21 am Gate 19 des Transistors Q19. Das Poten
tial am Gate 19 des Transistors Q19 ändert sich entsprechend in ähn
licher Weise wie das Ausgangspotential des Inverters 24. Während das
Potential am Gate 19 nach dem Einschalten der Spannungsversorgung
auf die Schwellenspannung des Transistors Q19 ansteigt, erreicht es
nämlich kurz darauf einen niedrigen Pegel, um den Transistor Q19 zu
sperren.
Da der Transistor Q25 als Reaktion auf das am Knoten 17 verriegelte
Potential hohen Pegels in einem leitenden Zustand gehalten wird,
nachdem der Transistor Q19 gesperrt worden ist, werden die Poten
tiale am Knoten 16, Gate 19 und dem Ausgang des Inverters 24 auf ei
nem niedrigen Pegel gehalten und die Potentiale am Knoten 17 und
Eingang 18 erreichen einen hohen Pegel und werden gehalten.
Wie aus der oben angeführten Beschreibung ersichtlich ist, wird das
Ausgangspotential des Inverters 24 nach dem Einschalten der Span
nungsversorgung auf niedrigen Pegel gezogen, bevor es auf einen ho
hen Pegel ansteigt, falls die Anstiegsrate der Versorgungsspannung
klein ist. Daher weist das Potential des Ausganges (Ausgangssignal
ΦPOR dieses internen Rückstellschaltkreises) von Inverter 24 die
Wellenform der Fig. 13(e) auf und besitzt somit nach dem Einschalten
der Spannungsversorgung keinen Bereich mit hohem Pegel, wie dies in
Fig. 11(e) der Fall ist.
Der vom Ausgangssignal des internen Rückstellschaltkreises, der ein
Einzelimpulssignal mit hohem Pegel erzeugt, zurückzusetzende interne
Schaltkreis wird für eine Zeitspanne zurückgesetzt, wenn ein Signal
mit hohem Pegel vom internen Rückstellschaltkreis als Ergebnis eines
Potentialpegels an einem vorbestimmten Knoten in diesem auf einen
Pegel gezwungen worden ist, der in einem Anfangszustand eingenommen
werden soll. Um den internen Schaltkreis vollständig zurückzustel
len, soll damit ein solcher Einzelimpuls mit einem Pegel und einer
Dauer erzeugt werden, so daß der vorbestimmte Knoten vollständig auf
den im Anfangszustand einzunehmenden Pegel gezwungen wird. Ist die
Anstiegsrate des Versorgungspotentiales nach dem Einschalten der
Spannungsversorgung klein, so kann es manchmal vorkommen, daß kein
ausreichender Einzelimpuls vom herkömmlichen internen Rückstell
schaltkreis zum Rückstellen des internen Schaltkreises ausgegeben
wird. Folglich ist es entsprechend einem herkömmlichen internen
Rückstellschaltkreis möglich, daß ein interner Schaltkreis in Abhän
gigkeit von der Anstiegsrate der Versorgungsspannung nicht vollstän
dig zurückgestellt wird, wodurch sich eine Fehlfunktion der Einrich
tung ergibt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine integrierte Halbleiter
schaltkreiseinrichtung zu schaffen, die einen internen Schaltkreis
unabhängig von der Anstiegsrate des Versorgungspotentiales beim Ein
schalten einer Spannungsversorgung zuverlässig zurücksetzen kann.
Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine integrierte Halbleiter
schaltkreiseinrichtung mit einem internen Rückstellschaltkreis zu
schaffen, der einen Einzelimpuls eines vorbestimmten Potentialpegels
unabhängig von der Anstiegsrate des Versorgungspotentiales beim Ein
schalten der Spannungsversorgung zuverlässig erzeugen kann. Außerdem
soll eine integrierte Halbleiterschaltkreiseinrichtung geschaffen
werden, bei der keine Fehlfunktionen durch fehlerhaftes Rückstellen
eines internen Schaltkreises auftritt, wenn von einem internen Rück
stellschaltkreis beim Einschalten der Spannungsversorgung kein Ein
zelimpuls erzeugt wird.
Um die oben angeführte Aufgabe zu lösen, weist die erfindungsgemäße
Halbleiterschaltkreiseinrichtung einen internen Schaltkreis, der in
Abhängigkeit von einem internen Taktsignal arbeitet, und einen In
itialisierungsschaltkreis zum Initialisieren des internen Schalt
kreises auf der Basis eines Versorgungspotentiales und des internen
Taktsignales auf. Der Initialisierungsschaltkreis weist einen ersten
Knoten, der mit dem Versorgungspotential gekoppelt ist und dessen
Potential sich entsprechend einer Änderung des Versorgungspoten
tiales beim Einschalten der Spannungsversorgung ändert, ein erstes
mit dem ersten Knotens so gekoppeltes Schaltkreiselement, daß es zur
Potentialänderung des ersten Knotens beiträgt, und einen Rückstellsi
gnal-Erzeugerschaltkreis zum Erzeugen eines Rückstellsignales für
die Initialisierung des internen Schaltkreises in Abhängigkeit von
einem vorbestimmten Potential am ersten Knoten nach dem Einschalten
der Versorgungsspannung und des internen Taktsignales auf. Der in
terne Schaltkreis umfaßt einen Funktionsschaltkreis mit einem zwei
ten Knoten, der in Abhängigkeit vom Potential am zweiten Knoten ar
beitet, einen Schaltkreis zum Zwingen des Potentiales am zweiten
Knoten auf das Potential, das zur Initialisierung des Funktions
schaltkreises erforderlich ist, in Abhängigkeit vom Rückstellsignal,
das vom Rückstellsignal-Erzeugerschaltkreis erzeugt worden ist, und
ein zweites Schaltkreiselement, das mit dem zweiten Knoten gekoppelt
ist, um zur Potentialänderung des zweiten Knotens beizutragen. Der
interne Schaltkreis weist eine Struktur auf, so daß das Potential am
zweiten Knoten das für die Initialisierung des Funktionsschaltkrei
ses erforderliche Potential durch Variieren des ersten Schaltkreise
lementes und des zweiten Schaltkreiselementes zusätzlich zu den Po
tentialänderungen des ersten bzw. zweiten Knotens erreicht, wenn der
Rückstellsignal-Erzeugerschaltkreis nach dem Einschalten der Span
nungsversorgung kein Rückstellsignal erzeugt.
Wie sich aus dem vorangegangenen ergibt, ist der Rückstellsignal-Er
zeugerschaltkreis in der integrierten Halbleiterschaltkreiseinrich
tung entsprechend der vorliegenden Erfindung im Unterschied zur her
kömmlichen so strukturiert, daß er das Rückstellsignal in Abhängig
keit vom Potential am ersten Knoten, der mit dem Versorgungspoten
tial gekoppelt ist und dessen Potential sich entsprechend der Poten
tialänderung der Versorgungsspannung beim Einschalten der Spannungs
versorgung ändert, und dem Potential des internen Taktsignales er
zeugt. Daher erzeugt der Rückstellsignal-Erzeugerschaltkreis unab
hängig von der Anstiegsrate des Versorgungspotentiales nach dem Ein
schalten der Spannungsversorgung ein Rückstellsignal ohne Ausfall,
wenn das Potential am ersten Knoten das vorbestimmte Potential er
reicht. Da die Beiträge des ersten und zweiten Schaltkreiselementes
zu den Potentialänderungen am ersten und zweiten Knoten derart ein
gestellt werden, daß falls der Rückstellsignal-Erzeugerschaltkreis
nach dem Einschalten der Spannungsversorgung kein Rückstellsignal
erzeugt, das Potential am zweiten Knoten das erforderliche Potential
zum Rückstellen des Funktionsschaltkreises erreicht, selbst wenn der
Rückstellsignal-Erzeugerschaltkreis kein Rückstellsignal erzeugt,
wenn das Potential am ersten Knoten nicht gleich dem vorbestimmten
ist, befindet sich das Potential am zweiten Knoten auf dem vorbe
stimmten Potential, das nach dem Einschalten der Spannungsversorgung
eingestellt werden soll, wodurch keine Fehlfunktion der Einrichtung
auftritt.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform weist der Rückstell
signal-Erzeugerschaltkreis einen Einzelimpuls-Erzeugerschaltkreis
zum Ausgeben eines Einzelimpulses synchron zur ersten Pegelinversion
des internen Taktsignales nach dem Einschalten der Spannungsversor
gung in Abhängigkeit vom vorbestimmten Potential am ersten Knoten
und dem internen Taktsignal.
Das erste Schaltkreiselement weist einen ersten MOS-Transistor, der
den ersten Knoten mit dem Versorgungspotential koppelt, und einen
zweiten MOS-Transistor, der den ersten Knoten mit dem Massepotential
koppelt, und das zweite Schaltkreiselement einen dritten MOS-Transi
stor, der den zweiten Knoten mit dem Versorgungspotential, und einen
vierten MOS-Transistor auf, der den zweiten Knoten mit dem Massepo
tential koppelt, wobei sich die ersten und zweiten MOS-Transistoren
von den anderen in Eigenschaften wie Schwellenspannung, Kanallänge,
etc. unterscheiden.
In einem Fall, wo das vorbestimmte Potential ein Versorgungspoten
tial darstellt, das vollständig, d. h. auf den "H"-Pegel angestiegen
ist, und das zum Rückstellen des Funktionsschaltkreises erforderli
che Potential das Massepotential (="L"-Potential) ist, weist das
erste Schaltkreiselement einen ersten Kondensator, der den ersten
Knoten mit dem Versorgungspotential koppelt, und das zweite Schalt
kreiselement einen zweiten Kondensator auf, der den zweiten Knoten
mit dem Massepotential koppelt.
Der Schaltkreis zum Zwingen des Potentiales weist einen zwischen dem
zweiten Knoten und Masse gebildeten MOS-Transistor auf, dessen Gate
das Ausgangssignal des Rückstellsignal-Erzeugerschaltkreises emp
fängt.
Es ist wünschenswert, daß die Schaltkreisanordnung bezüglich des er
sten und zweiten Knotens dieselbe ist.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform weist der Einzelim
puls-Erzeugerschaltkreis einen ersten zwischen der Versorgungsspan
nung und Masse gebildeten Inverter zum Invertieren des Potentiales
am ersten Knoten, einen Halteschaltkreis zum Halten des Potentiales
am ersten Knoten in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des ersten In
verters, ein NOR-Gatter mit zwei Eingängen, an das das Ausgangssi
gnal des ersten Inverters und das interne Taktsignal angelegt wer
den, und einen zweiten Inverter zum Invertieren des Potentialpegels
des ersten Knotens in Abhängigkeit von der Inversion des Ausgangspo
tentialpegels des ersten Inverters auf. Das Potential des internen
Taktsignales wird nach dem Einschalten der Spannungsversorgung vom
"H"-Pegel zum "L"-Pegel invertiert.
Der Funktionsschaltkreis weist beispielsweise einen Inverter, der
das Potential des zweiten Knotens empfängt, und einen MOS-Transistor
auf, dessen Gate das Ausgangssignal des Inverters empfängt und der
zwischen Masse und dem zweiten Knoten gebildet ist. In einem solchen
Fall weist der Halteschaltkreis bevorzugterweise einen MOS-Transi
stor auf, der zwischen dem ersten Knoten und Masse gebildet ist und
dessen Gate das Ausgangssignal des ersten Inverters empfängt.
Der Funktionsschaltkreis weist beispielsweise einen Inverter zum In
vertieren des Potentiales am zweiten Knoten und einen Inverter zum
Invertieren des Ausgangssignales dieses Inverters und zum Anlegen
des invertierten Ausgangssignales an den zweiten Knoten auf. In ei
nem solchen Fall weist der Halteschaltkreis bevorzugterweise einen
Inverter zum Invertieren des Ausgangssignales des ersten Inverters
und zum Anlegen des invertierten Ausgangssignales an den ersten Kno
ten auf.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der Erfindung stellt
die integrierte Halbleiterschaltkreiseinrichtung in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung eine integrierte Halbleiterschalt
kreiseinrichtung zum Initialisieren eines in Abhängigkeit von einem
Taktsignal betriebenen Schaltkreises dar, wobei die Einrichtung
einen Knoten, einen Anhebungsschaltkreis zum Anheben des Potentiales
am Knoten auf das Versorgungspotential beim Einschalten der Versor
gungsspannung, einen Invertierungsschaltkreis zum Invertieren des
Potentiales am Knoten, der vom Anhebungsschaltkreis angehoben worden
ist, ein Logikgatter, beispielsweise ein NOR-Gatter, das das inver
tierte Ausgangssignal des Inversionsschaltkreises und das Taktsignal
empfängt, einen Verzögerungsschaltkreis zum Verzögern des Ausgangs
signales des Logikgatters um eine bestimmte Zeitspanne, und einen
Absenkungsschaltkreis zum Absenken des Potentiales am Knoten auf das
Massepotential aufweist und das Ausgangssignal des Logikgatters an
den Schaltkreis angelegt wird, der in Abhängigkeit vom Taktsignal
arbeitet, als Rückstellsignal zur Initialisierung des Schaltkreises
angelegt wird.
Entsprechend der erfindungsgemäßen integrierten Halbleiterschalt
kreiseinrichtung kann ein interner Knoten unabhängig von der An
stiegszeit des Versorgungspotentiales zurückgesetzt werden, indem in
Synchronisation mit einem internen Taktsignal zuverlässig ein Rück
stellsignal erzeugt wird, das vor dem Beginn des Betriebes der Ein
richtung erforderlich ist. Damit wird der interne Schaltkreis zuver
lässiger zurückgesetzt als der herkömmliche, um eine Fehlfunktion
durch fehlerhaftes Rückstellen zu vermeiden, wodurch die Zuverläs
sigkeit der integrierten Halbleiterschaltkreiseinrichtung verbessert
wird.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus
der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von
den Figuren zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm eines Dual-Port-Speichers
in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 2 und 3 Schaltbilder, die ein Beispiel des internen
Rückstellschaltkreises zur Verwendung im Dual-Port-
Speicher der Fig. 1 darstellen;
Fig. 4 und 5 Zeitdiagramme zur Erläuterung des Betriebes des in
den Fig. 2 und 3 dargestellten internen Rückstell
schaltkreises;
Fig. 6 ein Schaltbild eines Logikeinstellschaltkreises, der
wunschgemäß vom internen Rückstellschaltkreis der Fig. 2
und 3 zurückgesetzt wird;
Fig. 7 ein Schaltbild, das ein Beispiel eines Verriegelungs
schaltkreises darstellt, der von einem internen Rück
stellschaltkreis zurückgesetzt werden soll;
Fig. 8 ein Schaltbild, das ein Beispiel eines internen Rück
stellschaltkreises in Übereinstimmung mit einer zweiten
Ausführungsform der darstellt, der den in Fig. 7 gezeigten
Verriegelungsschaltkreis zurücksetzt;
Fig. 9 ein schematisches Blockdiagramm eines Dual-Port-Speichers,
der einen herkömmlichen internen Rückstellschaltkreis
aufweist;
Fig. 10 und 12 Schaltbilder, die Anordnungen herkömmlicher
interner Rückstellschaltkreise darstellen; und
Fig. 11 und 13 Zeitdiagramme zur Erläuterung des Betriebes des
herkömmlichen internen Rückstellschaltkreises.
Bezüglich Fig. 1 weist der Dual-Port-Speicher denselben Aufbau wie
der in Fig. 9 gezeigte herkömmliche Dual-Port-Speicher auf. Im Un
terschied zum herkömmlichen POR-Erzeugerschaltkreis 112b der Fig. 9
empfängt ein in diesem Dual-Port-Speicher gebildeter POR-Erzeuger
schaltkreis 112a ein vom Taktgenerator 111 in Abhängigkeit von bei
spielsweise einem externen Zeilenadreß-Abtastsignal erzeugtes
Taktsignal , um einen Rückstellimpuls POR zu erzeugen und dieses
auszugeben. Die Anordnungen und Operationen der anderen Funktions
blöcke dieses Dual-Port-Speichers stimmen mit denen im Stand der
Technik beschriebenen überein.
Fig. 2 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel für die Anordnung des
internen Rückstellschaltkreises zur Verwendung als POR-Erzeuger
schaltkreis 112a der Fig. 1 zeigt.
Bezüglich Fig. 2 weist der interne Rückstellschaltkreis einen Inver
ter 25 mit in Reihe geschaltetem Kondensator C1 und N-Kanal MOS-
Transistor Q1 und in Reihe geschaltetem N-Kanal MOS-Transistor Q3
und P-Kanal MOS-Transistor Q4 auf, wobei die beiden Reihenschaltun
gen zwischen Versorgungsspannung Vcc und Masse GND liegen. Der Ver
bindungspunkt zwischen dem Kondensator C1 und dem Transistor Q1 ist
mit dem Eingang des Inverters 25, d. h. den Gates der Transistoren Q3
und Q4 verbunden.
Dieser interne Rückstellschaltkreis weist ferner einen N-Kanal MOS-
Transistor Q2, der zwischen dem Eingang des Inverters 25 und Masse
GND gebildet ist, ein NOR-Gatter 3 mit zwei Eingängen, das das Po
tential des Ausganges des Inverters 25, d.h. des Verbindungspunktes
der Transistoren Q3 und Q4 und das interne Taktsignal empfängt,
und einen zwischen dem Ausgang des NOR-Gatters 3 und dem Gate 5 des
Transistors Q1 gebildeten Verzögerungsschaltkreis 4 auf. Das Aus
gangssignal des internen Rückstelltransistors wird vom Ausgang
des NOR-Gatters 3 abgenommen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 wird der Betrieb des oben angeführ
ten internen Rückstellschaltkreises beschrieben, wenn die Versor
gungsspannung beim Einschalten der Spannungsversorgung schnell an
steigt. Fig. 5 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung des grundlegen
den Betriebes des internen Rückstellschaltkreises der oben beschrie
benen Anordnung. Wird die Spannungsversorgung eingeschaltet, so
steigt das Potential der Versorgungsspannung Vcc wie in Fig. 5(a)
gezeigt auf ein vorbestimmtes Potential (hoher Pegel) an. Mit dem
Ansteigen des Potentiales der Versorgungsspannung Vcc steigt auch
das Potential am Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator C1 und
dem Transistor Q1, d. h. am Eingang (Knoten 1) des Inverters 25 mit
etwa derselben Rate wie das Versorgungspotential an (siehe Fig.
5(b)).
Da der Transistor Q4 im Inverter 25 unmittelbar nach dem Einschalten
der Spannungsversorgung durchgeschaltet ist, beginnt das Potential
am Ausgang des Inverters 25, d. h. an einem Eingang 2 des NOR-Gatters
3 in Abhängigkeit vom Potential der Versorgungsspannung Vcc zu stei
gen. Da jedoch das Potential am Knoten 1 sofort ansteigt und ein ho
hes Potential erreicht, schaltet der Transistor Q3 durch und der
Transistor Q4 sperrt, so daß das Potential an einem Eingang 2 des
NOR-Gatters 3, das unmittelbar nach dem Einschalten der Spannungs
versorgung angestiegen ist, schnell auf das Potential der Masse GND
(niedriger Pegel) gezogen wird (Fig. 5(c)).
Wie in Fig. 5(d) dargestellt ist, wird der Pegel des internen Takt
signals nach dem Anstieg auf hohen Pegel beim Einschalten der
Spannungsversorgung mit einer vorbestimmten Taktrate fortlaufend in
vertiert. Während die Potentiale an beiden Eingängen des NOR-Gatters
3, d. h. das Potential des internen Taktsignales und das Poten
tial am Ausgang des Inverters 25 unmittelbar nach dem Einschalten
der Spannungsversorgung auf niedrigem Pegel liegen, erreicht eines
der Potentiale (das Potential des internen Taktsignales ) sofort
einen hohen Pegel. Folglich wird das Ausgangspotential des NOR-Gat
ters 3, d. h. das Potential des Ausgangssignales dieses internen
Rückstellschaltkreises, das unmittelbar nach dem Einschalten der
Spannungsversorgung ansteigt, wenn sich die beiden Eingangspoten
tiale des NOR-Gatters 3 auf niedrigem Pegel befinden, auf niedrigen
Pegel gezogen, bevor es auf einen hohen Pegel ansteigt, da ein Ein
gangspotential sofort einen hohen Pegel erreicht. Anschließend be
wirkt der Abfall des internen Taktsignales , daß die zwei Ein
gangspotentiale des NOR-Gatters 3 bis zum nächsten Anstieg des in
ternen Taktsignales auf niedrigem Pegel bleiben. Folglich
steigt das Ausgangspotential des NOR-Gatters 3 auf einen hohen Pegel
an.
Das Ausgangspotential des NOR-Gatters 3 wird mit der Verzögerungs
zeit im Verzögerungsschaltkreis 4 zum Gate 5 des Transistors Q1
rückgekoppelt. Wie in Fig. 5(f) gezeigt ist, steigt das Potential am
Gate 5 entsprechend um die vorbestimmte Zeitspanne später auf einen
hohen Pegel an als das Ausgangspotential des NOR-Gatters 3 abfällt.
Als Reaktion auf den Anstieg des Potentiales am Gate 5 auf hohen Pe
gel schaltet der Transistor Q1 durch, wodurch das Potential am Kno
ten 1 vom hohen Pegel auf niedrigen Pegel fällt (Fig. 5(b)). Folg
lich wird statt Transistor Q3 Transistor Q4 im Inverter 25 durchge
schaltet, so daß das Potential am Eingang 2 des NOR-Gatters 3 vom
niedrigen auf hohen Pegel ansteigt (siehe Fig. 5(c)). Ein Ein
gangspotential des NOR-Gatters 3 steigt nämlich auf einen hohen Pe
gel um eine der Verzögerung im Verzögerungsschaltkreis 4 entspre
chende Zeitspanne später an als der erste Abfall des internen Takt
signales , wodurch das Potential am Ausgang des NOR-Gatters 3
auf niedrigen Pegel fällt. Somit gibt der interne Rückstellschalt
kreis einen Einzelimpuls mit hohem Pegel aus.
Das Potential am Eingang 2 des NOR-Gatters 3, das auch an das Gate
des Transistors Q2 angelegt ist, erreicht einen hohen Pegel, so daß
der Transistor Q2 durchgeschaltet wird, um das Potential am Knoten 1
auf das Potential der Masse GND, d. h. niedrigen Pegel zu fixieren.
Selbst nachdem der Transistor Q1 als Folge des Abfalles des Aus
gangspotentiales am NOR-Gatter 3 auf niedrigen Pegel gesperrt worden
ist, wird daher vom Transistor Q2 das Potential am Knoten 1 auf
niedrigem Pegel gehalten. Folglich wird das Potential am Eingang 2
des NOR-Gatters 3 nach dem Abfall beim Einschalten der Spannungsver
sorgung auf hohem Pegel gehalten. Nachdem der hohe Pegel für eine
bestimmte Zeitspanne nach dem Einschalten der Spannungsversorgung
erreicht worden ist, wird daher das Ausgangspotential des NOR-Gat
ters 3 unabhängig vom Potential des internen Taktsignales auf
niedrigem Pegel gehalten. Dieser interne Rückstellschaltkreis er
zeugt somit kurz nach dem Einschalten der Spannungsversorgung einen
Einzelimpuls mit hohem Potential.
Wie aus der oben angeführten Beschreibung ersichtlich ist, weist der
interne Rückstellschaltkreis einen Aufbau auf, so daß synchron mit
dem ersten Anstieg des internen Taktsignales ein Einzelimpuls er
zeugt wird. Nun wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 ein Be
trieb dieses internen Rückstellschaltkreises beschrieben, wenn die
Anstiegsrate des Versorgungspotentiales nach dem Einschalten der
Spannungsversorgung klein ist. Fig. 3 ist das Schaltbild des oben
beschriebenen internen Rückstellschaltkreises, wobei die Schalt
kreisanordnung des NOR-Gatters 3 im Detail dargestellt ist, und Fig. 4
zeigt das Zeitdiagramm zur Erläuterung des Betriebes des oben be
schriebenen internen Rückstellschaltkreises, wenn die Anstiegsrate
des Versorgungspotentiales nach dem Einschalten der Spannungsversor
gung klein ist.
Bezüglich Fig. 3 weist das NOR-Gatter 3 der Fig. 2 in Reihe geschal
tete P-Kanal MOS-Transistoren Q2 und Q21 und einen N-Kanal MOS-Tran
sistor Q22 auf, die zwischen der Versorgungsspannung Vcc und Masse
GND gebildet sind sowie einen parallel zum Transistor Q22 geschaffe
nen Transistor Q23 auf. Das interne Taktsignal wird an die Ga
tes der Transistoren Q20 und Q23 angelegt.
Da das Potential des internen Taktsignales mit dem Anstieg des
Versorgungspotentiales ansteigt, steigt das Potential des internen
Taktsignales allmählich an (siehe Fig. 4(d)), wenn das Poten
tial der Spannungsversorgung Vcc nach dem Einschalten der Spannungs
versorgung allmählich wie in Fig. 4(a) gezeigt ansteigt. Folglich
erreicht das Potential am Knoten 2, der den Ausgang des Inverters 25
darstellt, nach dem Einschalten einen niedrigen Pegel. Der Transi
stor Q21 im NOR-Gatter 3 befindet sich entsprechend nach dem Ein
schalten im leitenden Zustand. Im NOR-Gatter 3 wird der Transistor
Q23 unmittelbar nach dem Einschalten nicht durchgeschaltet, sondern
Transistor Q20 nach einer bestimmten Zeitspanne nach dem Einschal
ten. Sind die beiden Transistoren Q20 und Q21 im NOR-Gatter 3 nach
dem Einschalten leitend, so steigt das Ausgangspotential des NOR-
Gatters 3, d. h. das Potential am Knoten zwischen den Transistoren
Q21 und Q23 in Abhängigkeit vom Versorgungspotential wie in Fig. 4(e)
dargestellt allmählich an. Erreicht jedoch das Potential des
internen Taktsignales die Schwellenspannung des Transistors
Q23, so wird dieser durchgeschaltet und zieht das Ausgangspotential
des NOR-Gatters 3 auf das Potential der Masse GND, womit dieses Aus
gangspotential nach dem Einschalten ein niedriges Potential annimmt.
Folglich ist der Transistor Q1, dessen Gate 5 über den Verzögerungs
schaltkreis 4 das Ausgangspotential des NOR-Gatters 3 empfängt, und
der Transistor Q2, dessen Gate das Potential des Knotens 2 erhält,
nach dem Einschalten gesperrt. Somit wird das Potential am Knoten 2
nach dem Einschalten durch das Versorgungspotential bestimmt.
Fällt das interne Taktsignal eine vorbestimmte Zeitspanne nach
dem vollständigen Anstieg des Versorgungspotentiales auf ein vorbe
stimmtes Potential und dem vollständigen Anstieg des internen Takt
signales, so leitet im NOR-Gatter 3 statt des Transistors Q23 nun
Transistor Q20. Das Potential am Knoten 2 befindet sich währenddes
sen auf niedrigem Potential und der Transistor Q21 leitet. Als Reak
tion auf den Abfall des internen Taktsignales erreicht das Aus
gangspotential des NOR-Gatters 3 in Abhängigkeit vom Versorgungspo
tential, das vollständig angestiegen ist einen hohen Pegel (siehe
Fig. 4(e)).
Der Betrieb dieses internen Rückstellschaltkreises stimmt anschlie
ßend mit dem Betrieb für den Fall überein, daß die Versorgungsspan
nung schnell ansteigt. Der Transistor Q1, dessen Gate 5 das Aus
gangspotential des NOR-Gatters 3 über den Verzögerungsschaltkreis 4
erhält, leitet nämlich, wodurch das Ausgangspotential des Inverters
25 einen hohen Pegel erreicht und den Transistor Q2 leitend macht.
Folglich wird das Potential am Knoten 2 auf hohem Pegel fixiert und
das Ausgangspotential am NOR-Gatter 3 wird unabhängig von der späte
ren Pegeländerung des internen Taktsignales auf niedrigem Pegel
gehalten, nachdem es als Reaktion auf die Leitfähigkeit des Transi
stors Q22 den niedrigen Pegel erreicht hat. Somit gibt der interne
Rückstellschaltkreis nach dem Einschalten einmal einen Einzelimpuls
aus.
Wie aus der oben angeführten Beschreibung ersichtlich ist, gibt der
interne Rückstellschaltkreis selbst dann einen Einzelimpuls aus, der
vorbestimmte interne Schaltkreise in Fig. 1, wie beispielsweise das
Farbregister 113 und das Schreibmaskenregister 114 oder ähnliches,
zurücksetzen kann, wenn die Anstiegsrate des Versorgungspotentiales
nach dem Einschalten klein ist. Bei diesem internen Rückstellschalt
kreis wird das interne Taktsignal , das eine vorbestimmte Zeit
spanne nach dem vollständigen Anstieg als Reaktion auf das Versor
gungspotential auf einen niedrigen Pegel fällt, an das Gate des
einen Transistors Q20 der P-Kanal Transistoren Q20 und Q21 angelegt,
um das Ausgangspotential am NOR-Gatter 3 auf hohen Pegel anzuheben,
während der andere Transistor Q21 nach dem Einschalten leitend ge
macht wird. Daher sind die beiden Transistoren Q20 und Q21 nur für
eine Zeitspanne leitend, die unmittelbar nach dem Einschalten be
ginnt und endet, wenn das Potential des internen Taktsignales
die Schwellenspannung des Transistors Q20 übersteigt und für eine
Zeitspanne, die mit dem ersten Potentialabfall des internen Taktsi
gnales beginnt und endet, wenn das Ausgangspotential des Inverters
25 die Schwellenspannung des Transistors Q21 übersteigt. Für den
Fall, daß die Anstiegsrate des Versorgungspotentiales nach dem Ein
schalten klein ist, steigt das Versorgungspotential während der er
sten Zeitspanne nicht vollständig an, wodurch verhindert wird, daß
das Ausgangspotential am NOR-Gatter 3 auf einen hohen Pegel an
steigt. Steigt jedoch das Versorgungspotential in letzterer Zeit
spanne ausreichend auf einen hohen Pegel an, so wird auch das Aus
gangspotential am NOR-Gatter 3 schnell auf einen hohen Pegel angeho
ben. Selbst wenn die Anstiegsrate des Versorgungspotentiales klein
ist, kann somit ein ausreichender Einzelimpuls erhalten werden.
Während der interne Rückstellschaltkreis mit einer Anordnung wie in
Fig. 2 als POR-Erzeugerschaltkreis 112a des in Fig. 1 gezeigten
Dual-Port-Speichers verwendet werden kann, kann er auch dazu verwen
det werden, den Logikeinstellschaltkreis der Struktur von Fig. 6 in
wünschenswerter Weise zurückzusetzen. Fig. 6 ist ein Schaltbild, das
ein Beispiel des Logikeinstellschaltkreises zeigt, der vom internen
Rückstellschaltkreis der Fig. 2 und 3 in gewünschter Weise zurückge
stellt wird.
Bezüglich Fig. 6 weist der Logikeinstellschaltkreis einen Inverter
26 auf, der aus einem zwischen der Versorgungsspannung Vcc und Masse
GND in Reihe mit einem P-Kanal MOS-Transistor Q8 geschalteten N-Ka
nal-MOS-Transistor Q7 besteht. Ferner sind N-Kanal Transistoren Q5,
Q6 und ein Kondensator C2 parallel zwischen dem Eingang des Inver
ters 26 und Masse GND gebildet. Zwischen dem Transistor Q6 und der
Versorgungsspannung Vcc ist eine Sicherung 8 geschaffen, wobei das
Gate des Transistors Q6 mit dem Ausgang des Inverters 26, d. h. mit
dem Verbindungspunkt (Knoten 7) zwischen den Transistoren Q7 und Q8
verbunden ist und das Gate des Transistors Q5 das Ausgangssignal
ΦPOR des internen Rückstellschaltkreises empfängt. Das Ausgangssi
gnal dieses Logikeinstellschaltkreises wird vom Knoten 7 abgenommen.
Logikeinstellschaltkreise mit solchen Sicherungen werden häufig in
RAMs, EPROMs oder ähnlichen Einrichtungen verwendet, um die zu ver
wendenden Speicherzellenfelder einzustellen. In vielen Fällen weisen
RAMs, EPROMs, etc. zusätzlich zu den normal verwendeten Speicherzel
lenfelder Ersatzspeicherzellenfelder auf. Ein derartiges Ersatz
speicherzellenfeld stellt einen Redundanzschaltkreis dar, um eine
Verminderung der Produktionsausbeute von LSIs zu vermeiden, wobei
dieser Schaltkreis das defekte Speicherzellenfeld ersetzt, falls ein
Teil der normalerweise zu verwendenden Speicherzellenfelder einen
Defekt aufweist. Daher sollten bei Beginn des Betriebes eines sol
chen RAMs, EPROMs, etc. (beim Einschalten) Signale, die eine Verwen
dung/keine Verwendung angeben, an die jeweiligen Speicherzellen
felder angelegt werden, so daß defekte Speicherzellenfelder deakti
viert und Ersatzspeicherzellenfelder aktiviert werden, die diese er
setzen.
Damit weist eine solche Halbleiterspeichereinrichtung einen Lo
gikeinstellschaltkreis auf, der für jedes Speicherzellenfeld gebil
det ist, um das Anweisungssignal anzulegen. Ein derartiger Logikein
stellschaltkreis weist im allgemeinen eine der in Fig. 6 gezeigten
ähnliche Sicherung auf. Der Logikeinstellschaltkreis ist derart auf
gebaut, daß er nach dem Einschalten in Abhängigkeit davon, ob die
Sicherung unterbrochen ist oder nicht, ein Signal anlegt, das entwe
der die Verwendung oder Nicht-Verwendung angibt. Wird in einem Funk
tionstest nach der Herstellung einer solchen Halbleiterspeicherein
richtung ermittelt, daß ein Teil eines Speicherzellenfeldes, der ei
gentlich benutzt werden sollte, defekt ist, so wird die Sicherung
des Logikeinstellschaltkreises entsprechend der Einstellung der Ver
wendung/Nicht-Verwendung des jeweiligen Speicherzellenfeldes selek
tiv durchtrennt.
Ist beispielsweise beim in Fig. 6 dargestellten Logikeinstellschalt
kreis die Sicherung 8 durchbrochen, so steigt das Potential am Kno
ten 6 nicht an und verbleibt selbst dann auf niedrigem Pegel, wenn
die Spannungsversorgung eingeschaltet ist. Das Potential am Knoten
7, d. h. am Ausgang des Inverters 26 erreicht entsprechend als Reak
tion auf die Leitfähigkeit des Transistors Q8 einen hohen Pegel. Da
durch, daß das Potential am Knoten 7 auch an das Gate des Transi
stors Q6 angelegt ist, befindet sich das Potential am Knoten 6 nach
dem Einschalten in Abhängigkeit vom Durchschalten des Transistors Q6
fest auf dem Potential der Masse GND (niedriger Pegel). Folglich
wird nach dem Einschalten das Potential am Knoten 7 auf hohem Pegel
gehalten, um eine Verwendung oder Nicht-Verwendung anzugeben.
Daher muß das Potential am Knoten 6 ohne Ausfall beim Einschalten
auf niedrigem Pegel liegen, so daß das Potential am Knoten 7 nach
dem Einschalten zuverlässig einen hohen Pegel erreicht, wenn die Si
cherung 8 durchtrennt ist. Da jedoch kein Massepotential an den Kno
ten 6 angelegt wird, bis der Transistor Q6 leitet, wird das Poten
tial am Knoten 6 nicht notwendigerweise tief genug, um den Transi
stor Q8 beim Einschalten leitend zu machen. Dann wird Transistor Q5
gebildet, der in Abhängigkeit von einem Einzelimpuls mit hohem Pegel
leitet, der vom oben beschriebenen internen Rückstellschaltkreis
ausgegeben wird, um das Potential am Knoten 6 unmittelbar nach dem
Einschalten auf das Massepotential zu ziehen, d. h. zurückzusetzen.
Wird nämlich ein Einzelimpuls mit hohem Pegel nach dem Einschalten
vom internen Rückstellschaltkreis angelegt, so leitet der Transistor
Q5 während der Zeitspanne, in der Transistor Q5 den Einzelimpuls
empfängt, wodurch das Potential am Knoten 6 auf das Potential der
Masse GND gezogen wird. Selbst wenn das Potential des Knotens 6 aus
irgendeinem Grund auf einen Pegel ansteigt, der beim Einschalten
nicht angenommen werden sollte, so wird das Potential sofort auf
einen Pegel zurückgenommen (im weiteren als ursprünglicher Pegel be
zeichnet), der beim Einschalten angenommen werden soll. Folglich
kann vom Knoten das korrekte Anweisungssignal abgenommen werden, wo
durch eine korrekte Einstellung von Verwendung/Nicht-Verwendung ei
nes Speicherzellenfeldes ermöglicht wird.
Vergleicht man den zurückzustellenden Knoten 6 mit Knoten 1, der die
Anstiegszeit des Ausgangspotentiales des in Fig. 2 gezeigten inter
nen Rückstellschaltkreises bestimmt, so erkennt man, daß Knoten 6
mit Masse GND über die N-Kanal MOS-Transistoren Q5 und Q6 und den
Kondensator C2 verbunden ist, während Knoten 1 über die N-Kanal MOS-
Transistoren Q1 und Q2 an Masse und über den Kondensator C1 an der
Versorgungsspannung Vcc liegt. Stimmen Eigenschaften wie Schwellen
spannung und Kanallänge für die Transistoren Q5, Q6 und Q1, Q2 über
ein, so wird das Potential am Knoten 1 möglicherweise auf das Ver
sorgungspotential Vcc hochgezogen und das am Knoten 6 auf das Masse
potential GND abgesenkt. Knoten 1 erreicht nämlich einfacher ein ho
hes Potential als Knoten 6. Befindet sich das Potential am Knoten 1
des internen Rückstellschaltkreises nach dem Einschalten auf niedri
gem Pegel, so liegt damit auch das Potential am Knoten 6 des Lo
gikeinstellschaltkreises auf niedrigem Pegel. Ist in diesem das Po
tential am Knoten 6 niedrig, so muß der Logikeinstellschaltkreis
nicht zurückgesetzt werden.
Das Potential am Knoten 2 muß einen hohen Pegel erreichen, wenn das
interne Taktsignal abfällt, so daß der Ausgang des NOR-Gatters
3 nach dem Einschalten zuverlässig ansteigt. Daher muß das Potential
am Knoten 1 auf hohem Pegel liegen, damit der Transistor Q3 beim Ab
fallen des internen Taktsignales durchgeschaltet wird. Bleibt
das Potential am Knoten 1 beim Abfallen des internen Taktsignales
auf niedrigem Pegel, so wird Transistor Q3 daher nicht voll
ständig durchgeschaltet, wodurch in manchen Fällen verhindert wird,
daß das NOR-Gatter 3 ausreichende Rückstellimpulse ausgibt. Bei ei
ner Ausführungsform wie oben beschrieben worden ist, kann Knoten 6
auf einen niedrigen Pegel zu jeder Zeit zurückgestellt werden, wenn
Knoten 1 auf niedrigen Pegel liegt. In einem solchen Fall treten im
Funktionsteil, der mit dem zurückzustellenden Schaltkreis gekoppelt
ist, selbst dann keine Fehlfunktionen auf, wenn kein ausreichender
Rückstellimpuls ausgegeben wird.
Befindet sich umgekehrt das Potential am Knoten 6 nach dem Einschal
ten auf einem hohen Pegel, so liegt auch das Potential am Knoten 1
auf hohem Pegel. Erreicht das Potential des Knotens 6 beim Einschal
ten einen hohen Pegel (wenn Knoten 6 ein rückzustellendes Potential
annimmt), so gibt der interne Rückstellschaltkreis unabhängig von
der Anstiegsrate des Versorgungspotentiales ausreichende Einzelim
pulse mit hohem Pegel aus, wie oben beschrieben worden ist.
Wie aus der oben angeführten Beschreibung ersichtlich ist, gibt der
interne Rückstellschaltkreis zuverlässig einen Einzelimpuls aus,
wenn der zurückzustellende Knoten 6 mit dem Abfallen des internen
Taktsignal zurückgestellt werden muß, da der Knoten 1 so eingestellt
ist, daß er einfacher als Knoten 6 ein hohes Potential erreicht.
Eine integrierte Halbleiterschaltkreiseinrichtung mit einem internen
Taktsignal ist im allgemeinen derart aufgebaut, daß sie ihren Be
trieb mit dem ersten Abfall des internen Taktsignales nach dem Ein
schalten aufnimmt. Damit kann der in Fig. 2 gezeigte interne Rück
stellschaltkreis das Potential am rückzustellenden Knoten 6 unabhän
gig vom Potential, das der Knoten 1 nach dem Beginn des Betriebes
der Einrichtung annimmt, auf den ursprünglichen Pegel eingestellt
werden.
Der Ausgleich der Belastung des zurückzustellenden Knotens 6, einen
hohen Pegel anzunehmen, und diejenige des internen Knotens 1 des in
ternen Rückstellschaltkreises, der die Anstiegszeit des Ausgangspo
tentiales des internen Rückstellschaltkreises auf ein hohes Poten
tial bestimmt, kann durch Kopplungskapazitäten zwischen den jeweili
gen Knoten und einer Quelle höheren und einer Quelle niedrigeren Po
tentiales, die Eigenschaften eines Transistors, der zum Zuführen des
Ausgangspotentiales der Quelle niedrigeren Potentiales (oder des
Ausgangspotentiales der Quelle höheren Potentiales) an die jeweili
gen gebildet ist, etc. gesteuert werden. Die Eigenschaften dieser
Knoten werden von den Eigenschaften aller Schaltkreiselemente beein
flußt, die mit den jeweiligen Knoten verbunden sind. Im Hinblick auf
eine Einfachheit der oben angeführten Steuerung sollten somit die
Anordnungen des internen Rückstellschaltkreises und des von diesem
zurückzusetzenden Schaltkreises bezüglich der jeweiligen Knoten ein
ander ähnlich sein. Nimmt man z. B. an, daß die Kondensatoren C1 und
C2 sowie die Sicherung 8 bei der oben angeführten Ausführungsform
entfernt sind, so stimmen die Anordnungen des internen Rückstell
schaltkreises bezüglich des Knotens 1 und diejenige des Logikein
stellschaltkreises bezüglich des Knotens 6 überein.
Daher sollte die Schaltkreisanordnung bezüglich des Knotens, der die
Erzeugungstaktung des Einzelimpulses im internen Rückstellschalt
kreis, der als POR-Erzeugerschaltkreis 112a der Fig. 1 verwendet
wird, der Schaltkreisanordnung bezüglich des zurückzustellenden Kno
tens im Farbregister 113 und Schreibmaskenregister 114 ähnlich sein.
Fig. 7 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel eines unmittelbar nach
dem Einschalten zurückzustellenden Verriegelungsschaltkreises dar
stellt, und zeigt eine Schaltkreisanordnung bezüglich des im Farbre
gister 113 bzw. Schreibmaskenregister 114 der Fig. 1 zurückzusetzen
den Knotens. Bezüglich Fig. 7 weist der Verriegelungsschaltkreis N-
Kanal MOS-Transistoren Q14, Q15 und Q17, P-Kanal MOS-Transistoren
Q16 und Q18 und einen Kondensator C4 auf und zeigt die Anordnung des
in Fig. 6 gezeigten Logikeinstellschaltkreises, bei der die Siche
rung 8 durch den P-Kanal MOS-Transistor Q16 ersetzt worden ist. Das
Gate des Transistors Q16 ist nämlich mit dem Gate des Transistors
Q15 zum Empfangen eines Potentiales am Verbindungspunkt zwischen den
Transistoren Q17 und Q18 verbunden, wobei dieser Punkt den Ausgang
des Verriegelungsschaltkreises bildet. In diesem wird zwischen dem
Potential der Versorgungsspannung Vcc und Knoten 14 (entsprechend
Knoten 6 beim Logikeinstellschaltkreis der Fig. 6) solange kein
Übertragungspfad gebildet, bis der Transistor Q16 leitet. Damit der
Ausgang des Verriegelungsschaltkreises einen hohen Pegel erreicht,
muß das Potential am Knoten 14 nach dem Einschalten auf niedrigen
Pegel zurückgesetzt werden, da dieses aus irgendeinem Grund ange
stiegen sein könnte. Ähnlich dem Fall, bei dem der Logikeinstell
schaltkreis der Fig. 6 zurückgesetzt wird, leitet Transistor Q14 als
Reaktion auf einen Einzelimpuls mit hohem Pegel vom internen Rück
stellschaltkreis nach dem Einschalten, wodurch das Potential am Kno
ten 14 auf Masse gezwungen wird.
Fig. 8 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel der Anordnung eines be
vorzugten internen Rückstellschaltkreises zum Rücksetzen des oben
angeführten Verriegelungsschaltkreises, der eine weitere Ausfüh
rungsform der Erfindung darstellt. Bezüglich Fig. 88 weist der in
terne Rückstellschaltkreis zwischen dem Knoten 1 und der Versor
gungsspannung Vcc im Unterschied zu Fig. 2 einen P-Kanal-MOS-Transi
stor Q11 auf. Das Gate des Transistors Q11 ist mit dem Gate des
Transistors Q2 verbunden. Die Transistoren Q2 und Q11 bilden somit
einen Inverter 27. Der Grund für dessen Bildung besteht darin, daß
die Steuerung des Unterschiedes der Belastung, daß Knoten 1 ein ho
hes Potential erreicht, und der Belastung, daß Knoten 145 zurückge
setzt wird, um ein hohes Potential zu erreichen, vereinfacht wird,
indem die Schaltkreisanordnung bezüglich des Knotens 14 im zurückzu
setzenden Verriegelungsschaltkreis gleich der Anordnung bezüglich
des Knotens 1 im internen Rückstellschaltkreis gemacht wird.
Erreicht in diesem internen Rückstellschaltkreis das Potential am
Eingang 2 des Inverters 3 einen niedrigen Pegel, so schaltet Transi
stor Q11 durch und Transistor Q2 sperrt, so daß das Versorgungspo
tential über den Kondensator C1 und Transistor Q11 an den Knoten 1
übertragen wird. Transistor Q11 führt somit dem Knoten 1 zuverlässig
ein hohes Potential zu. Damit stimmen die grundlegenden Operationen
dieses internen Rückstellschaltkreises mit denen des in Fig. 2 ge
zeigten internen Rückstellschaltkreises überein, wodurch Einzelim
pulse selbst bei einer kleinen Anstiegsrate des Versorgungspoten
tiales zuverlässig erzeugt werden können.
Während im internen Rückstellschaltkreis der Kondensator C1 zwischen
dem Knoten 1 und der Versorgungsspannung Vcc gebildet ist, ist fer
ner der Kondensator C4 zwischen dem zurückzusetzenden Knoten und
Masse GND im zurückzusetzenden Schaltkreis geschaffen, wodurch Kno
ten 1 eher einen hohen Pegel erreicht als Knoten 14, solange die mit
Knoten 1 bzw. Knoten 14 verbundenen anderen Schaltkreiselemente die
selben Eigenschaften aufweisen. Befindet sich das Potential am Kno
ten 1 beim Abfallen des internen Taktsignales nicht auf hohem
Pegel, so erreicht der zurückzusetzende Knoten 14 ohne Ausfall einen
hohen Pegel. Daher tritt im Schaltkreisabschnitt, der in Abhängig
keit vom Potential am Knoten 15 arbeitet, selbst dann keine Fehl
funktion auf, wenn Transistor Q14 keine ausreichenden Einzelimpulse
erhält.
Die im Dual-Port-Speicher der Fig. 1 zurückzusetzenden Farb- und
Schreibmaskenregister 113 bzw. 114 stellen einen Schaltkreis mit
Verriegelungsfunktionen dar zum zeitweisen Speichern von Funktion,
der eine Anordnung wie in Fig. 7 gezeigt aufweist. Damit kann der
interne Rückstellschaltkreis mit einer Anordnung wie in Fig. 8 ge
zeigt ist, als POR-Erzeugerschaltkreis 112a im Dual-Port-Speicher
der Fig. 1 verwendet werden.
Während bei der oben angeführten Ausführungsform das Potential am
zurückzusetzenden Knoten beim Einschalten auf niedrigem Pegel liegen
soll, kann der erfindungsgemäße Rückstellschaltkreis auch auf einen
Fall angewandt werden, bei dem das Potential beim Einschalten auf
hohem Pegel liegen sollte. Während alle internen Rückstellschalt
kreise der oben beschriebenen Ausführungsformen so aufgebaut sind,
daß sie Einzelimpulse mit hohem Pegel ausgeben, können diese auch so
strukturiert werden, daß sie Einzelimpulse mit niedrigem Pegel aus
geben, indem der Ausgangsstufe des internen Rückstellschaltkreises
ein weiterer Inverter hinzugefügt wird, wenn der zurückzustellende
Schaltkreis als Reaktion auf ein externes Signal mit niedrigem Pe
gel zurückgestellt wird.
Claims (16)
1. Integrierte Halbleiterschaltkreiseinrichtung mit einer Erzeuger
einrichtung (111) zur Erzeugung eines internen Taktsignales, einer
internen Schaltkreiseinrichtung (113, 114), die in Abhängigkeit vom
internen Taktsignal arbeitet, und einer Einrichtung (112a) zum In
itialisieren der internen Schaltkreiseinrichtung (113, 114) in Ab
hängigkeit von einem Versorgungspotential, das von einer externen
Spannungsversorgung angelegt wird, und dem internen Taktsignal.
2. Integrierte Halbleiterschaltkreiseinrichtung nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß die Initialisierungseinrichtung (112a)
einen ersten Knoten (1), der mit dem Versorgungspotential gekoppelt ist und Potentialänderungen ausgesetzt ist, die der Änderung des Versorgungspotentiales beim Einschalten der externen Spannungsver sorgung folgen,
eine erste Schaltkreiselementeinrichtung (C1, Q1, Q2, Q11, Q12), die mit dem ersten Knoten (1) gekoppelt ist, um zur Potentialänderung des ersten Knotens (1) beizutragen, und
eine Rückstellsignal-Erzeugereinrichtung (Q1, Q2, 25, 27, 3, 4) zum Erzeugen eines Rückstellsignales, das die interne Schaltkreisein richtung (113, 114) in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Poten tial am ersten Knoten (1) nach dem Einschalten der externen Span nungsversorgung und dem internen Taktsignal initialisiert, aufweist.
einen ersten Knoten (1), der mit dem Versorgungspotential gekoppelt ist und Potentialänderungen ausgesetzt ist, die der Änderung des Versorgungspotentiales beim Einschalten der externen Spannungsver sorgung folgen,
eine erste Schaltkreiselementeinrichtung (C1, Q1, Q2, Q11, Q12), die mit dem ersten Knoten (1) gekoppelt ist, um zur Potentialänderung des ersten Knotens (1) beizutragen, und
eine Rückstellsignal-Erzeugereinrichtung (Q1, Q2, 25, 27, 3, 4) zum Erzeugen eines Rückstellsignales, das die interne Schaltkreisein richtung (113, 114) in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Poten tial am ersten Knoten (1) nach dem Einschalten der externen Span nungsversorgung und dem internen Taktsignal initialisiert, aufweist.
3. Integrierte Halbleiterschaltkreiseinrichtung nach Anspruch 2, da
durch gekennzeichnet, daß die interne Schaltkreiseinrichtung (113,
114)
eine Funktionselementeinrichtung (8, Q6-Q8, Q15-Q18) mit einem zwei ten Knoten (6, 14), deren Funktion vom Potential am zweiten Knoten (6, 14) abhängig ist,
eine Einrichtung (Q5, Q14) zum Einstellen des Potentiales am zweiten Knoten (6, 14) auf ein Potential, das für die Initialisierung der Funktionselementeinrichtung (Q6-Q8, Q15-Q18, 8) erforderlich ist, in Abhängigkeit vom Rückstellsignal, das von der Rückstellsignal-Erzeu gereinrichtung (Q1, Q2, 25, 27, 3) erzeugt wird, und
eine zweite Schaltkreiselementeinrichtung (C2, C4, Q5, Q6, Q14-Q16), die mit dem zweiten Knoten (6, 14) gekoppelt ist, um zur Potentia länderung am zweiten Knoten (6, 14) beizutragen, aufweist, wobei der Beitrag der ersten Schaltkreiselementeinrichtung (C1, Q1, Q2, Q11, Q12) zur Potentialänderung am ersten Knoten (1) und der Beitrag der zweiten Schaltkreiselementeinrichtung (C2, C4, Q5, Q6, Q14-Q16) zur Potentialänderung am zweiten Knoten (6, 14) voneinander verschieden sind, so daß der zweite Knoten (6, 14) ein Potential er reicht, das für die Initialisierung der Funktionselementeinrichtung (Q6-Q8, Q15-Q18, 8) erforderlich ist, wenn die Rückstellsignal-Er zeugereinrichtung (Q1, Q2, 25, 27, 3) nach dem Einschalten der ex ternen Spannungsversorgung kein Rückstellsignal erzeugt.
eine Funktionselementeinrichtung (8, Q6-Q8, Q15-Q18) mit einem zwei ten Knoten (6, 14), deren Funktion vom Potential am zweiten Knoten (6, 14) abhängig ist,
eine Einrichtung (Q5, Q14) zum Einstellen des Potentiales am zweiten Knoten (6, 14) auf ein Potential, das für die Initialisierung der Funktionselementeinrichtung (Q6-Q8, Q15-Q18, 8) erforderlich ist, in Abhängigkeit vom Rückstellsignal, das von der Rückstellsignal-Erzeu gereinrichtung (Q1, Q2, 25, 27, 3) erzeugt wird, und
eine zweite Schaltkreiselementeinrichtung (C2, C4, Q5, Q6, Q14-Q16), die mit dem zweiten Knoten (6, 14) gekoppelt ist, um zur Potentia länderung am zweiten Knoten (6, 14) beizutragen, aufweist, wobei der Beitrag der ersten Schaltkreiselementeinrichtung (C1, Q1, Q2, Q11, Q12) zur Potentialänderung am ersten Knoten (1) und der Beitrag der zweiten Schaltkreiselementeinrichtung (C2, C4, Q5, Q6, Q14-Q16) zur Potentialänderung am zweiten Knoten (6, 14) voneinander verschieden sind, so daß der zweite Knoten (6, 14) ein Potential er reicht, das für die Initialisierung der Funktionselementeinrichtung (Q6-Q8, Q15-Q18, 8) erforderlich ist, wenn die Rückstellsignal-Er zeugereinrichtung (Q1, Q2, 25, 27, 3) nach dem Einschalten der ex ternen Spannungsversorgung kein Rückstellsignal erzeugt.
4. Integrierte Halbleiterschaltkreiseinrichtung nach Anspruch 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Rückstellsignal-Erzeugereinrichtung
(Q1, Q2, 25, 27, 3, 4) eine Einzelimpuls-Erzeugereinrichtung (Q1,
Q2, 25, 27, 3, 4) aufweist, die vom vorbestimmten Potential am er
sten Knoten (1) und dem internen Taktsignal abhängig ist, um nach
dem Einschalten der externen Spannungsversorgung einen Einzelimpuls
in Synchronisation mit der ersten Pegelinversion des internen Takt
signales auszugeben.
5. Integrierte Halbleiterschaltkreiseinrichtung nach Anspruch 3, da
durch gekennzeichnet, daß
die erste Schaltkreiselementeinrichtung (C1, Q1, Q2, Q11, Q12) eine erste Kopplungskapazitäteinrichtung (C1) zum Koppeln des ersten Kno tens (1) mit dem Versorgungspotential aufweist,
die zweite Schaltkreiselementeinrichtung (C2, C4, Q5, Q6, Q14-Q16) eine zweite Kopplungskapazitäteinrichtung (C2) zum Koppeln des zwei ten Knotens (6, 14) mit dem Massepotential aufweist,
das vorbestimmte Potential gleich dem Versorgungspotential und das Potential zur Initialisierung der Funktionselementeinrichtung (Q6-Q8, Q15-Q18, 8) das Massepotential ist.
die erste Schaltkreiselementeinrichtung (C1, Q1, Q2, Q11, Q12) eine erste Kopplungskapazitäteinrichtung (C1) zum Koppeln des ersten Kno tens (1) mit dem Versorgungspotential aufweist,
die zweite Schaltkreiselementeinrichtung (C2, C4, Q5, Q6, Q14-Q16) eine zweite Kopplungskapazitäteinrichtung (C2) zum Koppeln des zwei ten Knotens (6, 14) mit dem Massepotential aufweist,
das vorbestimmte Potential gleich dem Versorgungspotential und das Potential zur Initialisierung der Funktionselementeinrichtung (Q6-Q8, Q15-Q18, 8) das Massepotential ist.
6. Integrierte Halbleiterschaltkreiseinrichtung nach Anspruch 3, da
durch gekennzeichnet, daß
die erste Schaltkreiselementeinrichtung (C1, Q1, Q2, Q11, Q12) ein erstes Feldeffekt-Halbleiterelement (Q11), das den ersten Knoten (1) mit dem Versorgungspotential koppelt, und ein zweites Feldeffekt- Halbleiterelement (Q12) aufweist, das den ersten Knoten (1) mit dem Massepotential koppelt, und
die zweite Schaltkreiselementeinrichtung (C2, C4, Q5, Q6, Q14-Q16) ein drittes Feldeffekt-Halbleiterelement (Q16), das den zweiten Kno ten mit dem Versorgungspotential koppelt, und ein viertes Feldef fekt-Halbleiterelement (Q15) aufweist, das den zweiten Knoten mit dem Massepotential koppelt,
wobei die Eigenschaften der ersten und zweiten Feldeffekt-Halbleite relemente (Q11, Q12) von denen der dritten und vierten Feldeffekt- Halbleiterelemente (Q15, Q16) verschieden sind.
die erste Schaltkreiselementeinrichtung (C1, Q1, Q2, Q11, Q12) ein erstes Feldeffekt-Halbleiterelement (Q11), das den ersten Knoten (1) mit dem Versorgungspotential koppelt, und ein zweites Feldeffekt- Halbleiterelement (Q12) aufweist, das den ersten Knoten (1) mit dem Massepotential koppelt, und
die zweite Schaltkreiselementeinrichtung (C2, C4, Q5, Q6, Q14-Q16) ein drittes Feldeffekt-Halbleiterelement (Q16), das den zweiten Kno ten mit dem Versorgungspotential koppelt, und ein viertes Feldef fekt-Halbleiterelement (Q15) aufweist, das den zweiten Knoten mit dem Massepotential koppelt,
wobei die Eigenschaften der ersten und zweiten Feldeffekt-Halbleite relemente (Q11, Q12) von denen der dritten und vierten Feldeffekt- Halbleiterelemente (Q15, Q16) verschieden sind.
7. Integrierte Halbleiterschaltkreiseinrichtung nach Anspruch 3, da
durch gekennzeichnet, daß
die Funktionselementeinrichtung (Q15-Q18) eine erste Invertierungs einrichtung (Q15, Q16) zum Invertieren des Potentiales des zweiten Knotens (14) und eine zweite Invertierungseinrichtung (Q17, Q18) zum Invertieren des Ausgangspotentiales der ersten Invertierungseinrich tung (Q15, Q16) aufweist,
wobei das Ausgangssignal der zweiten Invertierungseinrichtung (Q17, Q18) an den zweiten Knoten (14) angelegt wird.
die Funktionselementeinrichtung (Q15-Q18) eine erste Invertierungs einrichtung (Q15, Q16) zum Invertieren des Potentiales des zweiten Knotens (14) und eine zweite Invertierungseinrichtung (Q17, Q18) zum Invertieren des Ausgangspotentiales der ersten Invertierungseinrich tung (Q15, Q16) aufweist,
wobei das Ausgangssignal der zweiten Invertierungseinrichtung (Q17, Q18) an den zweiten Knoten (14) angelegt wird.
8. Integrierte Halbleiterschaltkreiseinrichtung nach Anspruch 3, da
durch gekennzeichnet, daß
die Funktionselementeinrichtung (Q6-Q8, 8) eine Einrichtung (Q7, Q8) zum Invertieren des zweiten Knotens (6), eine Sicherungseinrichtung (8) zum Koppeln des zweiten Knotens (6) mit dem Versorgungspotential und ein Feldeffekt-Halbleiterelement (Q6) zum Koppeln des zweiten Knotens mit dem Massepotential aufweist,
wobei das Feldeffekt-Halbleiterelement (Q6) einen Steueranschluß aufweist, der das Ausgangssignal der Invertierungseinrichtung (Q7, Q8) empfängt.
die Funktionselementeinrichtung (Q6-Q8, 8) eine Einrichtung (Q7, Q8) zum Invertieren des zweiten Knotens (6), eine Sicherungseinrichtung (8) zum Koppeln des zweiten Knotens (6) mit dem Versorgungspotential und ein Feldeffekt-Halbleiterelement (Q6) zum Koppeln des zweiten Knotens mit dem Massepotential aufweist,
wobei das Feldeffekt-Halbleiterelement (Q6) einen Steueranschluß aufweist, der das Ausgangssignal der Invertierungseinrichtung (Q7, Q8) empfängt.
9. Integrierte Halbleiterschaltkreiseinrichtung nach Anspruch 3, da
durch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung (Q5, Q14) zum Einstellen des Potentiales ein Feldef
fekt-Halbleiterelement (Q5, Q14) aufweist, dessen erster Leitungsan
schluß mit dem zweiten Knoten (6, 14), dessen zweiter Leitungsan
schluß das Massepotential und dessen Steueranschluß das Ausgangssi
gnal der Rückstellsignal-Erzeugereinrichtung empfängt.
10. Integrierte Halbleiterschaltkreiseinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schaltkreisanordnungen bezüglich des ersten Knotens (1) und be
züglich des zweiten Knotens (6, 14) übereinstimmen.
11. Integrierte Halbleiterschaltkreiseinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelimpuls-Erzeugereinrichtung
(Q1, Q2, 25, 4, 3)
eine erste Invertierungseinrichtung (25) zum Invertieren des Poten tiales am ersten Knoten (1),
eine Einrichtung (Q2) zum Halten des Potentiales am ersten Knoten (1) in Abhängigkeit vom Inversionsausgangssignal der ersten Inver tierungseinrichtung,
eine Logikgattereinrichtung (3), die als Eingangssignale das Inver sionsausgangssignal der ersten Invertierungseinrichtung (25) und das interne Taktsignal empfängt, und
eine zweite Invertierungseinrichtung (Q1), die vom Inversionssignal des Ausgangspotentialpegels der Logikgattereinrichtung (13) abhängig ist, zum Invertieren des Potentialpegels am ersten Knoten (1), auf weist.
eine erste Invertierungseinrichtung (25) zum Invertieren des Poten tiales am ersten Knoten (1),
eine Einrichtung (Q2) zum Halten des Potentiales am ersten Knoten (1) in Abhängigkeit vom Inversionsausgangssignal der ersten Inver tierungseinrichtung,
eine Logikgattereinrichtung (3), die als Eingangssignale das Inver sionsausgangssignal der ersten Invertierungseinrichtung (25) und das interne Taktsignal empfängt, und
eine zweite Invertierungseinrichtung (Q1), die vom Inversionssignal des Ausgangspotentialpegels der Logikgattereinrichtung (13) abhängig ist, zum Invertieren des Potentialpegels am ersten Knoten (1), auf weist.
12. Integrierte Halbleiterschaltkreiseinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellsignal-Erzeugereinrichtung
(Q1, Q2, 25, 27, 3, 4)
eine dritte Invertierungseinrichtung (25) zum Invertieren des Poten tiales am ersten Knoten (1),
eine vierte Invertierungseinrichtung (27) zum Invertieren des Aus gangssignales der ersten Invertierungseinrichtung (25) und Anlegen des invertierten Ausgangssignales an den ersten Knoten (1),
eine Logikgattereinrichtung (3), die als Eingangssignale das Inver sionsausgangssignal der dritten Invertierungseinrichtung (25) und das interne Taktsignal empfängt, und
eine fünfte Invertierungseinrichtung (Q1), die vom Inversionssignal des Ausgangspotentialpegels der Logikgattereinrichtung (3) abhängig ist, zum Invertieren des Potentialpegels des ersten Knotens (1) auf weist.
eine dritte Invertierungseinrichtung (25) zum Invertieren des Poten tiales am ersten Knoten (1),
eine vierte Invertierungseinrichtung (27) zum Invertieren des Aus gangssignales der ersten Invertierungseinrichtung (25) und Anlegen des invertierten Ausgangssignales an den ersten Knoten (1),
eine Logikgattereinrichtung (3), die als Eingangssignale das Inver sionsausgangssignal der dritten Invertierungseinrichtung (25) und das interne Taktsignal empfängt, und
eine fünfte Invertierungseinrichtung (Q1), die vom Inversionssignal des Ausgangspotentialpegels der Logikgattereinrichtung (3) abhängig ist, zum Invertieren des Potentialpegels des ersten Knotens (1) auf weist.
13. Integrierte Halbleiterschaltkreiseinrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellsignal-Erzeugereinrichtung
(Q1, Q2, 25, 3, 4)
eine dritte Invertierungseinrichtung (25) zum Invertieren des Poten tiales am ersten Knoten (1),
eine Feldeffekt-Halbleiterelement (Q2) zum Koppeln des ersten Kno tens (1) mit dem Massepotential,
eine Logikgattereinrichtung (3), die als Eingangssignale das Inver sionsausgangssignal der dritten Invertierungseinrichtung (25) und das interne Taktsignal empfängt, und
eine vierte Invertierungseinrichtung (4), die vom Inversionssignal des Ausgangspotentialpegels der Logikgattereinrichtung (3) abhängig ist, zum Invertieren des Potentialpegels des ersten Knotens (1), aufweist
wobei das Feldeffekt-Halbleiterelement (Q2) in der Rückstellsignal- Erzeugereinrichtung (Q1, Q2, 25, 3, 4) einen Steueranschluß auf weist, der das Ausgangssignal der dritten Invertierungseinrichtung (25) empfängt.
eine dritte Invertierungseinrichtung (25) zum Invertieren des Poten tiales am ersten Knoten (1),
eine Feldeffekt-Halbleiterelement (Q2) zum Koppeln des ersten Kno tens (1) mit dem Massepotential,
eine Logikgattereinrichtung (3), die als Eingangssignale das Inver sionsausgangssignal der dritten Invertierungseinrichtung (25) und das interne Taktsignal empfängt, und
eine vierte Invertierungseinrichtung (4), die vom Inversionssignal des Ausgangspotentialpegels der Logikgattereinrichtung (3) abhängig ist, zum Invertieren des Potentialpegels des ersten Knotens (1), aufweist
wobei das Feldeffekt-Halbleiterelement (Q2) in der Rückstellsignal- Erzeugereinrichtung (Q1, Q2, 25, 3, 4) einen Steueranschluß auf weist, der das Ausgangssignal der dritten Invertierungseinrichtung (25) empfängt.
14. Integrierte Halbleiterschaltkreiseinrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Logikgattereinrichtung (3) ein NOR-
Gatter mit zwei Eingängen aufweist.
15. Integrierte Halbleiterschaltkreiseinrichtung zum Initialisieren
eines Schaltkreises (113, 114), die in Abhängigkeit von einem Takt
signal arbeitet, aufweisend
einen Knoten (1) ,
eine Anhebungseinrichtung (C1), die vom Einschalten einer externen Spannungsversorgung abhängig ist, zum Anheben des Potentiales des Knotens (1) auf ein Versorgungspotential,
eine Einrichtung (25, 27, Q2) zum Invertieren des von der Anhebungs einrichtung (C1) angehobenen Potentiales des Knotens (1) und zum Halten des invertierten Potentiales,
eine Logikgattereinrichtung (3), die als Eingangssignale das Inver sionsausgangssignal der Invertierungs- und Halteeinrichtung (25, 27, Q2) und das Taktsignal empfängt,
wobei das Ausgangssignal der Logikgattereinrichtung (3) an den Schaltkreis (113, 114) als Rückstellsignal zur Initialisierung des Schaltkreises (113, 114) angelegt wird,
eine Einrichtung (4) zum Verzögern des Ausgangssignales der Logik gattereinrichtung (3) um eine vorbestimmte Zeitspanne, und
eine vom verzögerten Ausgangssignal der Verzögerungseinrichtung (4) abhängige Einrichtung (Q1) zum Absenken des Potentiales am Knoten (1) auf ein Massepotential.
einen Knoten (1) ,
eine Anhebungseinrichtung (C1), die vom Einschalten einer externen Spannungsversorgung abhängig ist, zum Anheben des Potentiales des Knotens (1) auf ein Versorgungspotential,
eine Einrichtung (25, 27, Q2) zum Invertieren des von der Anhebungs einrichtung (C1) angehobenen Potentiales des Knotens (1) und zum Halten des invertierten Potentiales,
eine Logikgattereinrichtung (3), die als Eingangssignale das Inver sionsausgangssignal der Invertierungs- und Halteeinrichtung (25, 27, Q2) und das Taktsignal empfängt,
wobei das Ausgangssignal der Logikgattereinrichtung (3) an den Schaltkreis (113, 114) als Rückstellsignal zur Initialisierung des Schaltkreises (113, 114) angelegt wird,
eine Einrichtung (4) zum Verzögern des Ausgangssignales der Logik gattereinrichtung (3) um eine vorbestimmte Zeitspanne, und
eine vom verzögerten Ausgangssignal der Verzögerungseinrichtung (4) abhängige Einrichtung (Q1) zum Absenken des Potentiales am Knoten (1) auf ein Massepotential.
16. Integrierte Halbleiterschaltkreiseinrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Logikgattereinrichtung (3) ein NOR-
Gatter mit zwei Eingängen aufweist.
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