JP2004304609A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

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JP2004304609A
JP2004304609A JP2003096393A JP2003096393A JP2004304609A JP 2004304609 A JP2004304609 A JP 2004304609A JP 2003096393 A JP2003096393 A JP 2003096393A JP 2003096393 A JP2003096393 A JP 2003096393A JP 2004304609 A JP2004304609 A JP 2004304609A
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JP
Japan
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channel mos
node
input
mos transistor
drain
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JP2003096393A
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Japanese (ja)
Inventor
Tadao Seto
戸 唯 雄 瀬
Kazuhiro Sawada
田 和 宏 澤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a CMOS dynamic circuit capable of determining transition of the output signal level simultaneously with starting of a precharge period without waiting for charging of a dynamic node. <P>SOLUTION: The semiconductor integrated circuit comprises first and second inverters cascaded between the gates of a plurality of N channel MOS transistors where the source and drain are connected commonly between the drain of a P channel MOS transistor PM11 connected with the power supply potential node and the drain of an NMOS transistor NM21 connected with the ground potential node and an input signal is inputted to each gate, and a two-input NOR logic circuit having one side input being connected with the output node of the first inverter, the other side input being connected with the commonly connected drains of the plurality of N channel MOS transistors and an output node becoming a signal output node. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体集積回路に係り、特に、プリチャージ式のCMOSダイナミック回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
高速動作が可能なCMOSダイナミック回路は、種々の用途に広く使用されている。
【0003】
図5は、従来のCMOSダイナミック回路の一例を示す回路図である。
【0004】
従来のCMOSダイナミック回路は、電源電位ノードにソースが接続されたPチャネルMOSトランジスタPM11と、ドレインがPチャネルMOSトランジスタPM11のドレインに共通接続され、各ゲートに入力信号Inが入力される第1乃至第n(nは自然数)のNチャネルMOSトランジスタNM11,...,NM1nと、ドレインが第1乃至第nのNチャネルMOSトランジスタNM11,...,NM1nの共通接続されたソースに接続され、ソースが接地電位ノードに接続された第n+1のNチャネルMOSトランジスタNM21と、プリチャージ信号入力ノードとPチャネルMOSトランジスタPM11及び第n+1のNチャネルMOSトランジスタNM21のゲートとの間に縦続接続された第1,第2のインバータINV1,INV2と、第1乃至第nのNチャネルMOSトランジスタNM11,...,NM1nの共通接続されたドレインと信号出力ノードとの間に接続された第3のインバータINV3と、を備えている。
【0005】
第1乃至第nのNチャネルMOSトランジスタNM11,...,NM1nの共通接続されたドレインは、プリチャージによりH(High)レベルに充電され、入力信号Inに応じてHレベル信号又はL(Low)レベル信号を出力するダイナミックノードDy_nodeである。
【0006】
プリチャージ信号PrchgがLレベルになると回路のプリチャージ期間となり、PチャネルMOSトランジスタPM11はオン、第n+1のNチャネルMOSトランジスタNM21はオフになって、ダイナミックノードDy_nodeがHレベルに充電される。
【0007】
その後、プリチャージ信号PrchgがHレベルになると回路の評価期間となり、PチャネルMOSトランジスタPM11はオフ、第n+1のNチャネルMOSトランジスタNM21はオンになる。評価期間中は、入力信号InがLレベルである限りダイナミックノードDy_nodeはHレベルに維持され、信号出力ノードからはLレベルの出力信号Outが出力される。一方、入力信号InがHレベルになると、第1乃至第nのNチャネルMOSトランジスタNM11,...,NM1nが総てオンになり、第1乃至第nのNチャネルMOSトランジスタNM11,...,NM1n並びに第n+1のNチャネルMOSトランジスタNM21を介してダイナミックノードDy_nodeは放電され電位はLレベルになる。従って、信号出力ノードからはHレベルの出力信号Outが出力される。
【0008】
評価期間が終了すると再びプリチャージ期間に移行し、以後、上記同様の動作が繰り返される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のような従来のプリチャージ式多入力ダイナミック回路においては、多数のNチャネルMOSトランジスタ、即ち、第1乃至第nのNチャネルMOSトランジスタNM11,...,NM1nのドレイン拡散容量、並びに、第1乃至第nのNチャネルMOSトランジスタNM11,...,NM1nがオンになったときにその先に見える第n+1のNチャネルMOSトランジスタNM21のドレイン拡散容量がダイナミックノードDy_nodeに付加されるため、回路の評価期間からプリチャージ期間に移行した後のダイナミックノードDy_nodeの充電が遅くなって出力信号Outの遷移確定が遅延し、信号出力ノードに接続される次段以降のノードにおける電位レベルの遷移確定が遅延する。
【0010】
第1乃至第nのNチャネルMOSトランジスタNM11,...,NM1nのドレイン拡散容量は、NチャネルMOSトランジスタの個数が多いほど、即ち、回路の入力数が多いほど大きくなり、ダイナミックノードDy_nodeの充電もさらに遅くなって出力信号Outの遷移確定も遅延する。
【0011】
その結果、回路の次段以降に接続される他の回路との関係において誤動作が発生し得るという問題点があった。
【0012】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ダイナミックノードの充電を待つことなくプリチャージ期間の開始と同時に出力信号のレベルを遷移確定させ、回路の次段以降に接続される他の回路との関係における誤動作を未然に防止することが可能なCMOSダイナミック回路を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る半導体集積回路の実施の一形態によれば、
電源電位ノードにソースが接続されたPチャネルMOSトランジスタと、
ドレインが上記PチャネルMOSトランジスタのドレインに共通接続され、各ゲートに入力信号が入力される第1乃至第n(nは自然数)のNチャネルMOSトランジスタと、
ドレインが上記第1乃至第nのNチャネルMOSトランジスタの共通接続されたソースに接続され、ソースが接地電位ノードに接続された第n+1のNチャネルMOSトランジスタと、
プリチャージ信号入力ノードと上記PチャネルMOSトランジスタ及び上記第n+1のNチャネルMOSトランジスタのゲートとの間に縦続接続された第1,第2のインバータと、
一方側入力に上記第1のインバータの出力ノードが接続され、他方側入力に上記第1乃至第nのNチャネルMOSトランジスタの共通接続されたドレインが接続され、出力ノードが信号出力ノードとされる2入力NOR論理回路と、
を備えていることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る半導体集積回路の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【0015】
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る半導体集積回路の回路図である。
【0016】
本発明の第1の実施の形態に係る半導体集積回路は、電源電位ノードにソースが接続されたPチャネルMOSトランジスタPM11と、ドレインがPチャネルMOSトランジスタPM11のドレインに共通接続され、各ゲートに入力信号Inが入力される第1乃至第n(nは自然数)のNチャネルMOSトランジスタNM11,...,NM1nと、ドレインが第1乃至第nのNチャネルMOSトランジスタNM11,...,NM1nの共通接続されたソースに接続され、ソースが接地電位ノードに接続された第n+1のNチャネルMOSトランジスタNM21と、プリチャージ信号入力ノードとPチャネルMOSトランジスタPM11及び第n+1のNチャネルMOSトランジスタNM21のゲートとの間に縦続接続された第1,第2のインバータINV1,INV2と、一方側入力に第1のインバータINV1の出力ノードが接続され、他方側入力に第1乃至第nのNチャネルMOSトランジスタNM11,...,NM1nの共通接続されたドレインが接続され、出力ノードが信号出力ノードとされる2入力NOR論理回路NOR1と、を備えている。
【0017】
第1乃至第nのNチャネルMOSトランジスタNM11,...,NM1nの共通接続されたドレインは、プリチャージによりH(High)レベルに充電され、入力信号Inに応じてHレベル信号又はL(Low)レベル信号を出力するダイナミックノードDy_nodeである。
【0018】
図2は、本発明の第1の実施の形態に係る半導体集積回路の主要ノードにおける信号波形を示すタイミングチャートである。
【0019】
図1及び図2を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る半導体集積回路の動作について説明する。
【0020】
時刻t1において、プリチャージ信号PrchgがLレベルになると回路のプリチャージ期間となり、PチャネルMOSトランジスタPM11はオン、第n+1のNチャネルMOSトランジスタNM21はオフになって、ダイナミックノードDy_nodeがHレベルに充電される。尚、図2のタイミングチャートにおいては、時刻t1直前の評価期間において入力信号がLレベルになっており、ダイナミックノードDy_nodeがHレベルに維持されているので、時刻t1から開始されるプリチャージ期間においては、ダイナミックノードDy_nodeは時刻t1から既にHレベルになっている。
【0021】
その後、時刻t2において、入力信号InがHレベルになり、さらに、時刻t3において、プリチャージ信号PrchgがHレベルになると回路の評価期間となり、PチャネルMOSトランジスタPM11はオフ、第n+1のNチャネルMOSトランジスタNM21はオンになる。このとき既に、入力信号InはHレベルになっているので、第1乃至第nのNチャネルMOSトランジスタNM11,...,NM1nは総てオンになっており、第1乃至第nのNチャネルMOSトランジスタNM11,...,NM1n並びに第n+1のNチャネルMOSトランジスタNM21を介してダイナミックノードDy_nodeは放電され電位はLレベルになる。従って、信号出力ノードからはHレベルの出力信号Outが出力される。
【0022】
時刻t4において、プリチャージ信号PrchgがLレベルになると、回路の評価期間が終了して再びプリチャージ期間に移行し、時刻t4以降、ダイナミックノードDy_nodeは徐々に充電されていく。
【0023】
図5に示す従来の回路においては、第3のインバータINV3がダイナミックノードDy_nodeの電位に応じて出力信号Outを出力するので、ダイナミックノードDy_nodeが徐々に充電されていく過程においては、ダイナミックノードDy_nodeの電位がインバータの分離閾値を超えるまで、例えば時刻t5まで、出力信号Outのレベルをプリチャージ完了状態に対応するLレベルに遷移確定させることができない。
【0024】
一方、本発明の第1の実施の形態に係る半導体集積回路においては、第3のインバータINV3の代わりに2入力NOR論理回路NOR1が備えられており、その一方側入力にはプリチャージ信号Prchgの反転信号が入力され、他方側入力にはダイナミックノードDy_nodeの電位が入力される。
【0025】
従って、時刻t4において、プリチャージ信号PrchgがLレベルになると、NOR論理回路NOR1の出力は直ちにLレベルになり、ダイナミックノードDy_nodeの充電を待つことなくプリチャージ期間の開始と同時に、回路の次段以降への入力信号となる出力信号Outのレベルをプリチャージ完了状態に対応するLレベルに遷移確定させることができる。
【0026】
その結果、本発明の第1の実施の形態に係る半導体集積回路においては、回路の次段以降に接続される他の回路との関係における誤動作を未然に防止することができる。
【0027】
図3は、本発明の第2の実施の形態に係る半導体集積回路の回路図である。
【0028】
本発明の第2の実施の形態に係る半導体集積回路は、電源電位ノードにソースが接続された第1のPチャネルMOSトランジスタPM11と、ドレインが第1のPチャネルMOSトランジスタPM11のドレインに共通接続され、各ゲートに入力信号Inが入力される第1乃至第n(nは自然数)のNチャネルMOSトランジスタNM11,...,NM1nと、ドレインが第1乃至第nのNチャネルMOSトランジスタNM11,...,NM1nの共通接続されたソースに接続され、ソースが接地電位ノードに接続された第n+1のNチャネルMOSトランジスタNM21と、プリチャージ信号入力ノードと第1のPチャネルMOSトランジスタPM11及び第n+1のNチャネルMOSトランジスタNM21のゲートとの間に縦続接続された第1,第2のインバータINV1,INV2と、一方側入力に第1のインバータINV1の出力ノードが接続され、他方側入力に第1乃至第nのNチャネルMOSトランジスタNM11,...,NM1nの共通接続されたドレインが接続され、出力ノードが信号出力ノードとされる2入力NOR論理回路NOR1と、一方側入力に第2のインバータINV2の出力ノードが接続され、他方側入力に2入力NOR論理回路NOR1の出力ノードが接続された2入力OR論理回路OR1と、電源電位ノードと第1乃至第nのNチャネルMOSトランジスタNM11,...,NM1nの共通接続されたドレインとの間に接続され、ゲートに2入力OR論理回路OR1の出力ノードが接続された第2のPチャネルMOSトランジスタPM12と、を備えている。
【0029】
即ち、本発明の第2の実施の形態に係る半導体集積回路は、上述の本発明の第1の実施の形態に係る半導体集積回路の構成に加えて、2入力OR論理回路OR1と、プリチャージ補助用の第2のPチャネルMOSトランジスタPM12とをさらに備えたものである。
【0030】
図4は、本発明の第2の実施の形態に係る半導体集積回路の主要ノードにおける信号波形を示すタイミングチャートである。
【0031】
図3及び図4を参照して、本発明の第2の実施の形態に係る半導体集積回路の動作について説明する。
【0032】
本発明の第2の実施の形態に係る半導体集積回路の動作は、時刻t4以前においては本発明の第1の実施の形態に係る半導体集積回路の動作と全く同様であり、時刻t4以後においても出力信号Outのレベルの遷移確定に関する動作は全く同様であるので、それらの動作についての説明は省略し、異なる動作についてのみ説明する。
【0033】
時刻t4において、プリチャージ信号PrchgがLレベルになると、回路の評価期間が終了してプリチャージ期間に移行し、時刻t4以降、ダイナミックノードDy_nodeは徐々に充電されていくが、本発明の第2の実施の形態に係る半導体集積回路においては、プリチャージ信号PrchgがLレベルになると同時にNOR論理回路NOR1の出力である出力信号OutもLレベルになるので、OR論理回路OR1の出力もLレベルになり、第2のPチャネルMOSトランジスタPM12がオンになる。
【0034】
従って、ダイナミックノードDy_nodeは、第1のPチャネルMOSトランジスタPM11のみならず第2のPチャネルMOSトランジスタPM12によっても充電されることとなる。その結果、ダイナミックノードDy_nodeの充電時間を約半分に短縮することができる。
【0035】
第1のPチャネルMOSトランジスタPM11だけでダイナミックノードDy_nodeを充電した場合には、ダイナミックノードDy_nodeの電位が完全にHレベルに到達するために、例えば時刻T6まで要していたのに対し、本発明の第2の実施の形態に係る半導体集積回路においては、2個のPチャネルMOSトランジスタによってダイナミックノードDy_nodeを充電するので、例えば時刻t5までにダイナミックノードDy_nodeの充電を完了することができる。
【0036】
尚、評価期間中は、OR論理回路OR1の出力はHレベルになり、第2のPチャネルMOSトランジスタPM12はオフになるので、ダイナミックノードDy_nodeの電位制御に悪影響を与えることはない。
【0037】
【発明の効果】
本発明に係る半導体集積回路の実施の一形態によれば、プリチャージ信号を利用して、ダイナミックノードの充電を待つことなくプリチャージ期間の開始と同時に出力信号のレベルを遷移確定させることができ、回路の次段以降に接続される他の回路との関係における誤動作を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る半導体集積回路の回路図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係る半導体集積回路の主要ノードにおける信号波形を示すタイミングチャートである。
【図3】本発明の第2の実施の形態に係る半導体集積回路の回路図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態に係る半導体集積回路の主要ノードにおける信号波形を示すタイミングチャートである。
【図5】従来のCMOSダイナミック回路の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
PM11,PM12 PチャネルMOSトランジスタ
NM11,...,NM1n,NM21 NチャネルMOSトランジスタ
INV1,INV2,INV3 インバータ
NOR1 NOR論理回路
OR1 OR論理回路
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a precharge type CMOS dynamic circuit.
[0002]
[Prior art]
CMOS dynamic circuits capable of high-speed operation are widely used for various applications.
[0003]
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a conventional CMOS dynamic circuit.
[0004]
In the conventional CMOS dynamic circuit, a P-channel MOS transistor PM11 having a source connected to a power supply potential node, a drain commonly connected to a drain of the P-channel MOS transistor PM11, and an input signal In input to each gate. The n-th (n is a natural number) N-channel MOS transistors NM11,. . . , NM1n and drains of the first to n-th N-channel MOS transistors NM11,. . . , NM1n connected to a commonly connected source, the source of which is connected to the ground potential node, an (n + 1) th N-channel MOS transistor NM21, a precharge signal input node, a P-channel MOS transistor PM11 and an (n + 1) th N-channel MOS transistor NM21, the first and second inverters INV1 and INV2 connected in cascade with the first to n-th N-channel MOS transistors NM11,. . . , NM1n, and a third inverter INV3 connected between the commonly connected drains and the signal output node.
[0005]
The first to n-th N-channel MOS transistors NM11,. . . , NM1n is a dynamic node Dy_node that is charged to H (High) level by precharge and outputs an H level signal or an L (Low) level signal according to the input signal In.
[0006]
When the precharge signal Prchg goes low, the precharge period of the circuit starts, the P-channel MOS transistor PM11 is turned on, the (n + 1) th N-channel MOS transistor NM21 is turned off, and the dynamic node Dy_node is charged to the H level.
[0007]
Thereafter, when the precharge signal Prchg becomes H level, the evaluation period of the circuit is started, the P-channel MOS transistor PM11 is turned off, and the (n + 1) th N-channel MOS transistor NM21 is turned on. During the evaluation period, as long as the input signal In is at the L level, the dynamic node Dy_node is maintained at the H level, and the signal output node outputs the output signal Out at the L level. On the other hand, when the input signal In goes high, the first to n-th N-channel MOS transistors NM11,. . . , NM1n are turned on, and the first to n-th N-channel MOS transistors NM11,. . . , NM1n and the (n + 1) th N-channel MOS transistor NM21, the dynamic node Dy_node is discharged, and the potential goes to L level. Therefore, the output signal Out at the H level is output from the signal output node.
[0008]
When the evaluation period ends, the process shifts to the precharge period again, and thereafter, the same operation as described above is repeated.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional precharge-type multi-input dynamic circuit, a large number of N-channel MOS transistors, that is, first to n-th N-channel MOS transistors NM11,. . . , NM1n, and the first to n-th N-channel MOS transistors NM11,. . . , NM1n are turned on, the drain diffusion capacitance of the (n + 1) -th N-channel MOS transistor NM21 which is visible ahead is added to the dynamic node Dy_node, so that the dynamic node after shifting from the evaluation period of the circuit to the precharge period The charging of Dy_node is delayed, so that the transition of the output signal Out is delayed, and the transition of the potential level at the next and subsequent nodes connected to the signal output node is delayed.
[0010]
The first to n-th N-channel MOS transistors NM11,. . . , NM1n increase as the number of N-channel MOS transistors increases, that is, as the number of inputs to the circuit increases, and the charging of the dynamic node Dy_node is further delayed, so that the transition of the output signal Out is also delayed.
[0011]
As a result, there has been a problem that a malfunction may occur in relation to other circuits connected to the next and subsequent stages of the circuit.
[0012]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to determine the transition of the output signal level at the same time as the start of the precharge period without waiting for the charging of the dynamic node, and to connect to the next and subsequent stages of the circuit. It is an object of the present invention to provide a CMOS dynamic circuit capable of preventing a malfunction in relation to another circuit.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to one embodiment of the semiconductor integrated circuit according to the present invention,
A P-channel MOS transistor having a source connected to the power supply potential node;
A first to an n-th (n is a natural number) N-channel MOS transistors whose drains are commonly connected to the drains of the P-channel MOS transistors, and whose gates receive input signals;
An (n + 1) th N-channel MOS transistor having a drain connected to a commonly connected source of the first to n-th N-channel MOS transistors and a source connected to a ground potential node;
First and second inverters cascaded between a precharge signal input node and the gates of the P-channel MOS transistor and the (n + 1) -th N-channel MOS transistor;
An output node of the first inverter is connected to one input, a commonly connected drain of the first to nth N-channel MOS transistors is connected to the other input, and an output node is a signal output node. A two-input NOR logic circuit;
It is characterized by having.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a semiconductor integrated circuit according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 is a circuit diagram of a semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention.
[0016]
In the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention, the P-channel MOS transistor PM11 whose source is connected to the power supply potential node, the drain is commonly connected to the drain of the P-channel MOS transistor PM11, and each gate has an input. The first to n-th (n is a natural number) N-channel MOS transistors NM11,. . . , NM1n and drains of the first to n-th N-channel MOS transistors NM11,. . . , NM1n connected to a commonly connected source, the source of which is connected to the ground potential node, an (n + 1) th N-channel MOS transistor NM21, a precharge signal input node, a P-channel MOS transistor PM11 and an (n + 1) th N-channel MOS transistor The first and second inverters INV1 and INV2 cascade-connected to the gate of the NM21, the output node of the first inverter INV1 is connected to one input, and the first to nth Nth inverters are connected to the other input. The channel MOS transistors NM11,. . . , NM1n, and a two-input NOR logic circuit NOR1 whose output node is a signal output node.
[0017]
The first to n-th N-channel MOS transistors NM11,. . . , NM1n is a dynamic node Dy_node that is charged to H (High) level by precharge and outputs an H level signal or an L (Low) level signal according to the input signal In.
[0018]
FIG. 2 is a timing chart showing signal waveforms at main nodes of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention.
[0019]
The operation of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0020]
At time t1, when the precharge signal Prchg goes to L level, the circuit is in the precharge period, the P-channel MOS transistor PM11 is turned on, the (n + 1) th N-channel MOS transistor NM21 is turned off, and the dynamic node Dy_node is charged to H level. Is done. In the timing chart of FIG. 2, the input signal is at the L level during the evaluation period immediately before the time t1, and the dynamic node Dy_node is maintained at the H level. Therefore, in the precharge period started from the time t1, Is that the dynamic node Dy_node is already at the H level from time t1.
[0021]
Thereafter, at time t2, the input signal In goes high, and at time t3, when the precharge signal Prchg goes high, the circuit is in the evaluation period, the P-channel MOS transistor PM11 is turned off, and the (n + 1) th N-channel MOS transistor is turned off. The transistor NM21 turns on. At this time, since the input signal In is already at the H level, the first to n-th N-channel MOS transistors NM11,. . . , NM1n are turned on, and the first to n-th N-channel MOS transistors NM11,. . . , NM1n and the (n + 1) th N-channel MOS transistor NM21, the dynamic node Dy_node is discharged, and the potential goes to L level. Therefore, the output signal Out at the H level is output from the signal output node.
[0022]
At time t4, when the precharge signal Prchg goes to the L level, the evaluation period of the circuit ends and the process shifts to the precharge period again. After time t4, the dynamic node Dy_node is gradually charged.
[0023]
In the conventional circuit shown in FIG. 5, since the third inverter INV3 outputs the output signal Out according to the potential of the dynamic node Dy_node, in the process of gradually charging the dynamic node Dy_node, the third inverter INV3 outputs the output signal Out. The transition of the level of the output signal Out to the L level corresponding to the precharge completed state cannot be determined until the potential exceeds the separation threshold of the inverter, for example, until time t5.
[0024]
On the other hand, in the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention, a two-input NOR logic circuit NOR1 is provided instead of the third inverter INV3, and one input of the NOR logic circuit NOR1 has a precharge signal Prchg. The inverted signal is input, and the potential of the dynamic node Dy_node is input to the other input.
[0025]
Therefore, at time t4, when the precharge signal Prchg goes to L level, the output of the NOR logic circuit NOR1 goes to L level immediately, and without waiting for the charging of the dynamic node Dy_node, the start of the precharge period and the next stage of the circuit The transition of the level of the output signal Out as an input signal to the subsequent state can be determined to the L level corresponding to the precharge completion state.
[0026]
As a result, in the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention, it is possible to prevent a malfunction in relation to other circuits connected to the next and subsequent stages of the circuit.
[0027]
FIG. 3 is a circuit diagram of a semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention.
[0028]
In the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention, the first P-channel MOS transistor PM11 whose source is connected to the power supply potential node and the drain are commonly connected to the drain of the first P-channel MOS transistor PM11 The first to n-th (n is a natural number) N-channel MOS transistors NM11,. . . , NM1n and drains of the first to n-th N-channel MOS transistors NM11,. . . , NM1n connected to a commonly connected source, the source of which is connected to the ground potential node, an (n + 1) th N-channel MOS transistor NM21, a precharge signal input node, a first P-channel MOS transistor PM11 and an (n + 1) th N-channel MOS transistor PM11. First and second inverters INV1 and INV2 connected in cascade between the gates of the channel MOS transistors NM21, an output node of the first inverter INV1 is connected to one input, and a first to a second input is connected to the other input. n N-channel MOS transistors NM11,. . . , NM1n are connected to each other, and a two-input NOR logic circuit NOR1 whose output node is a signal output node is connected to one input, the output node of the second inverter INV2 is connected, and the other input is connected to the other input. A two-input OR logic circuit OR1 to which an output node of the input NOR logic circuit NOR1 is connected, a power supply potential node and first to n-th N-channel MOS transistors NM11,. . . , NM1n, and a second P-channel MOS transistor PM12 having a gate connected to the output node of the two-input OR logic circuit OR1.
[0029]
That is, the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention includes a two-input OR logic circuit OR1 and a precharge in addition to the configuration of the semiconductor integrated circuit according to the above-described first embodiment of the present invention. An auxiliary second P-channel MOS transistor PM12 is further provided.
[0030]
FIG. 4 is a timing chart showing signal waveforms at main nodes of the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention.
[0031]
The operation of the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0032]
The operation of the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention is completely the same as the operation of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention before time t4, and after time t4. The operations relating to the determination of the transition of the level of the output signal Out are exactly the same, so that the description of those operations will be omitted, and only different operations will be described.
[0033]
At time t4, when the precharge signal Prchg goes to L level, the evaluation period of the circuit ends and the precharge period starts, and after time t4, the dynamic node Dy_node is gradually charged. In the semiconductor integrated circuit according to this embodiment, the output signal Out, which is the output of the NOR logic circuit NOR1, also goes low at the same time that the precharge signal Prchg goes low, so that the output of the OR logic circuit OR1 also goes low. And the second P-channel MOS transistor PM12 is turned on.
[0034]
Therefore, the dynamic node Dy_node is charged not only by the first P-channel MOS transistor PM11 but also by the second P-channel MOS transistor PM12. As a result, the charging time of the dynamic node Dy_node can be reduced to about half.
[0035]
In the case where the dynamic node Dy_node is charged only by the first P-channel MOS transistor PM11, the potential of the dynamic node Dy_node completely reaches the H level, for example, until the time T6. In the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment, since the dynamic node Dy_node is charged by the two P-channel MOS transistors, the charging of the dynamic node Dy_node can be completed, for example, by time t5.
[0036]
During the evaluation period, the output of the OR logic circuit OR1 is at the H level and the second P-channel MOS transistor PM12 is turned off, so that the potential control of the dynamic node Dy_node is not adversely affected.
[0037]
【The invention's effect】
According to the embodiment of the semiconductor integrated circuit according to the present invention, the transition of the level of the output signal can be determined at the same time as the start of the precharge period without waiting for the charging of the dynamic node using the precharge signal. In addition, it is possible to prevent a malfunction in relation to another circuit connected to the next and subsequent stages of the circuit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a timing chart showing signal waveforms at main nodes of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram of a semiconductor integrated circuit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a timing chart showing signal waveforms at main nodes of a semiconductor integrated circuit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a conventional CMOS dynamic circuit.
[Explanation of symbols]
PM11, PM12 P-channel MOS transistors NM11,. . . , NM1n, NM21 N-channel MOS transistors INV1, INV2, INV3 Inverter NOR1 NOR logic circuit OR1 OR logic circuit

Claims (2)

電源電位ノードにソースが接続されたPチャネルMOSトランジスタと、
ドレインが前記PチャネルMOSトランジスタのドレインに共通接続され、各ゲートに入力信号が入力される第1乃至第n(nは自然数)のNチャネルMOSトランジスタと、
ドレインが前記第1乃至第nのNチャネルMOSトランジスタの共通接続されたソースに接続され、ソースが接地電位ノードに接続された第n+1のNチャネルMOSトランジスタと、
プリチャージ信号入力ノードと前記PチャネルMOSトランジスタ及び前記第n+1のNチャネルMOSトランジスタのゲートとの間に縦続接続された第1,第2のインバータと、
一方側入力に前記第1のインバータの出力ノードが接続され、他方側入力に前記第1乃至第nのNチャネルMOSトランジスタの共通接続されたドレインが接続され、出力ノードが信号出力ノードとされる2入力NOR論理回路と、
を備えていることを特徴とする半導体集積回路。
A P-channel MOS transistor having a source connected to the power supply potential node;
A first to an n-th (n is a natural number) N-channel MOS transistors each having a drain commonly connected to a drain of the P-channel MOS transistor and an input signal input to each gate;
An (n + 1) th N-channel MOS transistor having a drain connected to a commonly connected source of the first to n-th N-channel MOS transistors and a source connected to a ground potential node;
First and second inverters cascaded between a precharge signal input node and gates of the P-channel MOS transistor and the (n + 1) -th N-channel MOS transistor;
An output node of the first inverter is connected to one input, a commonly connected drain of the first to nth N-channel MOS transistors is connected to the other input, and the output node is a signal output node. A two-input NOR logic circuit;
A semiconductor integrated circuit comprising:
一方側入力に前記第2のインバータの出力ノードが接続され、他方側入力に前記2入力NOR論理回路の出力ノードが接続された2入力OR論理回路と、
電源電位ノードと前記第1乃至第nのNチャネルMOSトランジスタの共通接続されたドレインとの間に接続され、ゲートに前記2入力OR論理回路の出力ノードが接続されたプリチャージ補助用PチャネルMOSトランジスタと、
をさらに備えていることを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路。
A two-input OR logic circuit having one output connected to the output node of the second inverter and the other input connected to the output node of the two-input NOR logic circuit;
A precharge auxiliary P-channel MOS connected between a power supply potential node and a commonly connected drain of the first to n-th N-channel MOS transistors, and having a gate connected to an output node of the two-input OR logic circuit Transistors and
The semiconductor integrated circuit according to claim 1, further comprising:
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