JP2005160088A - パルスベースフリップフロップ - Google Patents

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Abstract

【課題】パルスベース高速低電力フリップフロップを提供する。
【解決手段】クロック信号に応答してデータ入力信号をラッチしてデータ出力信号に変換させるフリップフロップである。第1及び第2クロックパルス信号に応答してデータ入力信号をラッチするラッチ部、及びクロック信号を受信して第1及び第2クロックパルス信号を発生させるパルス発生部を含み、パルス発生部はクロック信号及び可変遅延素子の出力を入力して第1クロックパルス信号として出力するNANDゲートと、NANDゲートの出力を入力して第2クロックパルスとして出力する第1インバータと、クロック信号を第1入力信号として、インバータの出力を第2入力信号として受信してその出力信号をNANDゲートにフィードバックさせる可変遅延素子とを含み、パルス発生部は可変遅延素子の出力と接地電圧との間に直列に連結される第1及び第2NMOSトランジスタをさらに含む。
【選択図】 図3

Description

本発明は半導体集積回路に係り、特にパルスベースの高速低電力フリップフロップに関する。
半導体集積回路のうち、デジタル回路におけるデータ記憶素子としてフリップフロップ及びラッチが使われる。フリップフロップは、クロック信号によって決定される時刻から自らの入力信号を標本して自らの出力信号に変換させ、ラッチはクロック信号に関係なく自らの入力信号を連続的に観察し、これを自らの出力信号に変換させる。
図1は、通常的なパルスベースフリップフロップのブロックダイヤグラムを説明する図面である。これを参照すれば、パルスベースフリップフロップ100はパルス発生部120から発生するクロックパルス信号〜φ、φに応答し、入力データDINを出力データDOUTに変換させるラッチ110を含む。パルスベースフリップフロップ100は、少なくとも4つ以上のゲートで構成されるマスタースレーブフリップフロップに比べ、1つのラッチ110を使用するので動作スピード面や電力消耗面に優れる。
パルスベースフリップフロップ100でパルス発生部120は図2に示すように、クロック信号CLOCKを入力する直列連結された第1ないし第3インバータ122,124,126、クロック信号CLOCK及び第3インバータ126の出力を入力して第1クロックパルス信号〜φを出力するNANDゲート128、NANDゲート128の出力を入力して第2クロックパルス信号φを出力する第4インバータ130を含む。第1ないし第3インバータ122,124,126の遅延時間は、第1及び第2クロックパルス信号〜φ、φのパルス幅を決定する。
しかし、パルス発生部120は5つのゲートで構成されるので、相対的にチップ面積が大きくなって電力消耗が増加し、これは高速動作及び低電力消耗を要する回路に用いられる時に考慮せねばならない問題点となる。
本発明の目的は公知のパルス発生部より少ないゲート数で構成されるパルス発生部を実現し、低電力消耗及びチップ面積の小さいフリップフロップを提供するところにある。
前記の目的を達成するために、本発明によるフリップフロップは第1及び第2クロックパルス信号に応答してデータ入力信号をラッチするラッチ部、及びクロック信号を受信して第1及び第2クロックパルス信号を発生させるパルス発生部を備える。
本発明の望ましい第1態様によるパルス発生部は、クロック信号及び可変遅延素子の出力を入力して第1クロックパルス信号を出力するNANDゲートと、NANDゲートの出力を入力して第2クロックパルスとして出力する第1インバータと、クロック信号を第1入力信号として、インバータの出力を第2入力信号として受信してその出力信号をNANDゲートにフィードバックさせる可変遅延素子と、可変遅延素子の出力を入力する第2インバータと、可変遅延素子の出力と接地電圧との間に連結されて第2インバータの出力にゲーティングされるNMOSトランジスタとを含む。
本発明の望ましい第2態様によるパルス発生部は、クロック信号及び可変遅延素子の出力を入力して第1クロックパルス信号を出力するNANDゲートと、NANDゲートの出力を入力して第2クロックパルスとして出力する第1インバータと、クロック信号を第1入力信号として、インバータの出力を第2入力信号として受信してその出力信号をNANDゲートにフィードバックさせる可変遅延素子と、可変遅延素子の出力を入力する第2インバータと、可変遅延素子の出力がそのドレインに、クロック信号がそのゲートに連結される第1NMOSトランジスタと、第1NMOSトランジスタのソースがそのドレインに、第2インバータの出力がそのゲートに、接地電圧がそのソースに連結される第2NMOSトランジスタと、を含む。
本発明の望ましい第3態様によるパルス発生部は、クロック信号、イネーブル信号、可変遅延素子の出力を入力して第1クロックパルス信号を出力するNANDゲートと、NANDゲートの出力を入力して第2クロックパルスとして出力する第1インバータと、クロック信号を第1入力信号として、インバータの出力を第2入力信号として受信してその出力信号をNANDゲートにフィードバックさせる可変遅延素子と、可変遅延素子の出力を入力する第2インバータと、可変遅延素子の出力と接地電圧との間に連結されて第2インバータの出力にゲーティングされるNMOSトランジスタとを含む。
本発明の望ましい第4態様によるパルス発生部は、クロック信号、イネーブル信号、可変遅延素子の出力を入力して第1クロックパルス信号を出力するNANDゲートと、NANDゲートの出力を入力して第2クロックパルスとして出力する第1インバータと、クロック信号を第1入力信号として、インバータの出力を第2入力信号として受信してその出力信号をNANDゲートにフィードバックさせる可変遅延素子と、可変遅延素子の出力を入力する第2インバータと、可変遅延素子の出力がそのドレインに、クロック信号がそのゲートに連結される第1NMOSトランジスタと、第1NMOSトランジスタのソースがそのドレインに、第2インバータの出力がそのゲートに、接地電圧がそのソースに連結される第2NMOSトランジスタとを含む。
本発明の望ましい第5態様によるパルス発生部は、クロック信号及び可変遅延素子の出力を入力して第1クロックパルス信号を出力するNORゲートと、NORゲートの出力を入力して第2クロックパルスとして出力する第1インバータと、クロック信号を第1入力信号として、インバータの出力を第2入力信号として受信してその出力信号をNORゲートにフィードバックさせる可変遅延素子と、可変遅延素子の出力を入力する第2インバータと、可変遅延素子の出力と電源電圧との間に連結されて第2インバータの出力にゲーティングされるPMOSトランジスタとを含む。
本発明の望ましい第6態様によるパルス発生部は、クロック信号及び可変遅延素子の出力を入力して第1クロックパルス信号を出力するNORゲートと、NORゲートの出力を入力して第2クロックパルスとして出力する第1インバータと、クロック信号を第1入力信号として、インバータの出力を第2入力信号として受信してその出力信号をNORゲートにフィードバックさせる可変遅延素子と、可変遅延素子の出力を入力する第2インバータと、可変遅延素子の出力がそのドレインに、クロック信号がそのゲートに連結される第1PMOSトランジスタと、第1PMOSトランジスタのソースがそのドレインに、第2インバータの出力がそのゲートに、電源電圧がそのソースに連結される第2PMOSトランジスタとを含む。
本発明の望ましい第7態様によるパルス発生部は、クロック信号、イネーブル信号、可変遅延素子の出力を入力して第1クロックパルス信号を出力するNORゲートと、NORゲートの出力を入力して第2クロックパルスとして出力する第1インバータと、クロック信号を第1入力信号として、インバータの出力を第2入力信号として受信してその出力信号をNORゲートにフィードバックさせる可変遅延素子と、可変遅延素子の出力を入力する第2インバータと、可変遅延素子の出力と電源電圧との間に連結されて第2インバータの出力にゲーティングされるPMOSトランジスタとを含む。
本発明の望ましい第8態様によるパルス発生部は、クロック信号、イネーブル信号、可変遅延素子の出力を入力して第1クロックパルス信号を出力するNORゲートと、NORゲートの出力を入力して第2クロックパルスとして出力する第1インバータと、クロック信号を第1入力信号として、インバータの出力を第2入力信号として受信してその出力信号をNORゲートにフィードバックさせる可変遅延素子と、可変遅延素子の出力を入力する第2インバータと、可変遅延素子の出力がそのドレインに、クロック信号がそのゲートに連結される第1PMOSトランジスタと、第1PMOSトランジスタのソースがそのドレインに、第2インバータの出力がそのゲートに、電源電圧がそのソースに連結される第2PMOSトランジスタとを含む。
本発明のパルス発生部によれば、従来のパルス発生部に比べて回路構成ゲートの数を減らして電力減少及び面積減少をもたらす。
本発明と本発明の動作上の利点及び本発明の実施によって達成される目的を十分に理解するためには、本発明の望ましい実施例を例示する添付図面及び添付図面に記載された内容を参照せねばならない。
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施例を説明することによって、本発明を詳細に説明する。各図面に付された同一参照符号は同一部材を示す。
図3は本発明の第1実施例によるパルス発生部を説明する図面である。これを参照すれば、パルス発生部300はクロック信号CLOCKに応答して第1及び第2クロックパルス信号〜φ、φを発生させるが、クロック信号CLOCK及び可変遅延素子306の出力を入力するNANDゲート302、NANDゲート302の出力を入力するインバータ304、クロック信号CLOCK及びインバータ304の出力を入力する可変遅延素子306を含む。NANDゲート302の出力は第1クロックパルス信号〜φになり、インバータ304の出力は第2クロックパルス信号φになる。
そして、パルス発生部300は第2インバータ307及びNMOSトランジスタ308をさらに含む。可変遅延素子306の出力は第2インバータ307に入力され、第2インバータ307の出力は可変遅延素子306の出力と接地電圧VSSとの間に連結されるNMOSトランジスタ308のゲートに連結される。第2インバータ307及びNMOSトランジスタ308はクロック信号CLOCKのロジックハイレベル区間の間、可変遅延素子306の出力がフローティングされることを防止するために追加される。
本実施例のパルス発生部300は、従来5つのゲートで構成される図2に示すパルス発生部120に比べて3つのゲートで構成されるので、従来のパルス発生部120に比べて回路構成ゲート数を減らし、電力減少及び面積減少をもたらす。
可変遅延素子306は多様に実現されうるが、具体的には図4ないし図8に示すように、クロック信号CLOCKを入力するP入力端子、インバータ304の出力を入力するN入力端子、その出力端子OUTで構成される。
図4の可変遅延素子306は、電源電圧VDDと接地電圧VSSとの間にPMOSトランジスタ402とNMOSトランジスタ404とが直列に連結され、PMOSトランジスタ402のゲートがP入力端子に、NMOSトランジスタ404のゲートがN入力端子になり、PMOSトランジスタ402及びNMOSトランジスタ404のドレインが出力端子OUTとなる。
図5の可変遅延素子306は、電源電圧VDDと接地電圧VSSとの間にPMOSトランジスタ502及び第1及び第2NMOSトランジスタ504、506が直列に連結され、PMOSトランジスタ502のゲートがP入力端子になって第2NMOSトランジスタ506のゲートにはN入力端子が連結され、PMOSトランジスタ502及び第1NMOSトランジスタ504のドレインが出力端子OUTとなる。第1NMOSトランジスタ504のゲートには電源電圧VDDが連結される。
図6の可変遅延素子306は、電源電圧VDDと接地電圧VSSとの間にPMOSトランジスタ602及びNMOSトランジスタ604が直列に連結され、PMOSトランジスタ602及びNMOSトランジスタ604のドレインは第1インバータ606の入力に連結され、第1インバータ606の出力は第2インバータ608の入力に連結される。PMOSトランジスタ602のゲートがP入力端子に、NMOSトランジスタ604のゲートがN入力端子になり、第2インバータ608の出力が出力端子OUTとなる。
図7の可変遅延素子306は、N入力端子を入力する直列連結された第1及び第2インバータ702、704と、電源電圧VDDと接地電圧VSSとの間に連結されるPMOSトランジスタ706と、NMOSトランジスタ708とを含む。PMOSトランジスタ706のゲートはP入力端子に、PMOSトランジスタ706及びNMOSトランジスタ708のドレインが出力端子OUTになり、NMOSトランジスタ708のゲートは第2インバータ704の出力に連結される。
図8の可変遅延素子306は、電源電圧VDDと接地電圧VSSとの間に直列連結されるPMOSトランジスタ802と、第1及び第2NMOSトランジスタ804、806とを含む。PMOSトランジスタ802のゲートはP入力端子に、第1及び第2NMOSトランジスタ804、806のゲートはN入力端子になり、PMOSトランジスタ802及び第1NMOSトランジスタ804のゲートは出力端子OUTとなる。
図9ないし図12は、パルスベースフリップフロップ100(図1)に用いられるラッチを多様な例を挙げて具体的に説明する図面である。
図9のラッチ900は、第1及び第2クロックパルス信号〜φ、φに応答してデータ入力信号DINを入力する第1インバータ902、第1インバータ902の出力を入力する第2インバータ904、第1及び第2クロックパルス信号〜φ、φに応答して第2インバータ904の出力を入力し、その出力が第1インバータ902の出力と連結される第3インバータ906、第1インバータ902の出力を入力してデータ出力信号DOUTとして出力する第4インバータ908を含む。ラッチ900は第1クロックパルス信号〜φが下降エッジである時、第2クロックパルス信号φが上昇エッジである時、データ入力信号DINをデータ出力信号DOUTとして出力する。
図10のラッチ1000は、データ入力信号DIN及び反転されたスキャンイネーブル信号〜SEを入力する第1ANDゲート1002、スキャン入力信号SI及びスキャンイネーブル信号SEを入力する第2ANDゲート1004、第1及び第2クロックパルス信号〜φ、φに応答して第1及び第2ANDゲート1002、1004の出力を入力するNORゲート1006、NORゲート1006の出力を入力する第1インバータ1008、第1及び第2クロックパルス信号〜φ、φに応答して第1インバータ1008の出力を入力し、その出力がNORゲート1006の出力と連結される第2インバータ1010、NORゲート1006の出力を入力してデータ出力信号DOUTとして出力する第3インバータ1012を含む。
ラッチ1000は、スキャンイネーブル信号SEがロジックハイレベルに活性化された時にスキャン入力信号SIを、そしてスキャンイネーブル信号SEがロジックローレベルに非活性化された時にデータ入力信号DINを、ラッチ900の入力信号として受け入れる。この後、第1及び第2クロックパルス信号〜φ、φに応答して受信された入力信号をデータ出力信号DOUTとして出力する。
図11のラッチ1100は、第1及び第2クロックパルス信号〜φ、φに応答してデータ入力信号DINを入力する第1インバータ1102、第1インバータ1102の出力及びセット信号〜SETを入力するNANDゲート1104、第1及び第2クロックパルス信号〜φ、φに応答してNANDゲート1104の出力を入力し、その出力が第1インバータ1102の出力と連結される第2インバータ1106、そして第1インバータ1102の出力を入力してデータ出力信号DOUTとして出力する第3インバータ1108を含む。
ラッチ1100は、セット信号〜SETがロジックハイレベルに非活性化された時に第1及び第2クロックパルス信号〜φ、φに応答してデータ入力信号DINをデータ出力信号DOUTとして出力し、セット信号〜SETがロジックローレベルに活性化された時にデータ出力信号DOUTをロジックハイレベルにセットさせる。
図12のラッチ1200は、第1及び第2クロックパルス信号〜φ、φに応答してデータ入力信号DINを入力する第1インバータ1202、第1インバータ1102の出力及びリセット信号RESETを入力するNORゲート1204、第1及び第2クロックパルス信号〜φ、φに応答してNORゲート1204の出力を入力し、その出力が第1インバータ1202の出力と連結される第2インバータ1206、そして第1インバータ1202の出力を入力してデータ出力信号DOUTとして出力する第3インバータ1208を含む。
ラッチ1200は、リセット信号RESETがロジックローレベルに非活性化された時に第1及び第2クロックパルス信号〜φ、φに応答してデータ入力信号DINをデータ出力信号DOUTとして出力し、リセット信号RESETがロジックハイレベルに活性化された時にデータ出力信号DOUTをロジックローレベルにリセットさせる。
図13は、本発明の第2実施例によるパルス発生部を説明する図面である。これを参照すれば、パルス発生部1300は図3のパルス発生部300と比較し、可変遅延素子1306の出力と第1NMOSトランジスタ1308との間にクロック信号CLOCKにゲーティングされる第2NMOSトランジスタ1309をさらに含むという点で異なっている。NMOSトランジスタ1309は、図3の可変遅延素子306の出力がロジックハイレベルに上昇する区間でNMOSトランジスタ308がターンオフされるまで、接地電圧VSSに電流経路が形成されることを防止するために追加される。すなわち、クロック信号CLOCKのロジックローレベルによって可変遅延素子1306の出力がロジックハイレベルに上昇する時、第2NMOSトランジスタ1309はターンオフされて可変遅延素子1306の出力と接地電圧VSSとの間の経路が遮断される。
図14は、本発明の第1実施例によるパルス発生部300(図3)で発生する第1及び第2クロックパルス信号〜φ、φを、代表的に図9のラッチ900に提供した時のパルスベースフリップフロップの動作タイミング図を示す図面である。これを参照すれば、クロック信号CLOCKの上昇エッジによって所定のパルスで発生する第1及び第2クロックパルス信号〜φ、φに応答し、データ入力信号DINをデータ出力信号DOUTとして出力する。図14の動作タイミング図は本発明の第2実施例によるパルス発生部1300(図13)と図9のラッチ900とが結合されたパルスベースフリップフロップの動作にも同様に適用される。
図15は、本発明の第3実施例によるパルス発生部を説明する図面である。これを参照すれば、パルス発生部1500はイネーブル信号ENABLEがロジックハイレベルに活性化されれば、図3のパルス発生部300のように動作する。パルス発生部1500は、クロック信号CLOCK、イネーブル信号ENABLE、可変遅延素子1506の出力を入力するNANDゲート1502、NANDゲート1502の出力を入力するインバータ1504、クロック信号CLOCKをP入力端子に、インバータ1504の出力をN入力端子に入力する可変遅延素子1506を含む。NANDゲート1502の出力は第1クロックパルス信号〜φとして発生し、インバータ1504の出力は第2クロックパルス信号φとして発生する。
そして、パルス発生部1500は図3のようにクロック信号CLOCKのロジックハイレベル区間の間、可変遅延素子1506の出力がフローティングされることを防止するために、可変遅延素子1506の出力を入力する第2インバータ1507、及び可変遅延素子1506の出力と接地電圧VSSとの間に連結されて第2インバータ1507の出力にゲーティングされるNMOSトランジスタ1508をさらに含む。可変遅延素子1506は、前記の図4ないし図8で説明した回路のうち、いずれか1つに代替されうる。
図16は、本発明の第4実施例によるパルス発生部を説明する図面である。これを参照すれば、パルス発生部1600はイネーブル信号ENABLEがロジックハイレベルに活性化されれば、図13のパルス発生部1300のように動作する。パルス発生部1600はクロック信号CLOCK、イネーブル信号ENABLE、可変遅延素子1606の出力を入力するNANDゲート1602、NANDゲート1602の出力を入力する第1インバータ1604、クロック信号CLOCKをP入力端子に、インバータ1604の出力をN入力端子に入力する可変遅延素子1606を含む。NANDゲート1602の出力は第1クロックパルス信号〜φとして発生し、インバータ1604の出力は第2クロックパルス信号φとして発生する。
そして、パルス発生部1600は可変遅延素子1606の出力を入力する第2インバータ1607、及び可変遅延素子1506の出力と接地電圧VSS間に直列連結された第1及び第2NMOSトランジスタ1608、1609を含む。第1NMOSトランジスタ1608のゲートは第2インバータ1607の出力に連結され、第2NMOSトランジスタ1609のゲートはクロック信号CLOCKに連結される。
図17は、本発明の第5実施例によるパルス発生部を説明する図面である。これを参照すれば、パルス発生部1700はクロック信号CLOCK及び可変遅延素子1706の出力を入力するNORゲート1702、NORゲート1702の出力を入力するインバータ1704、クロック信号CLOCK及びインバータ1704の出力を入力する可変遅延素子1706を含む。NORゲート1702の出力は第1クロックパルス信号〜φに、インバータ1704の出力は第2クロックパルス信号φになる。
そして、パルス発生部1700はクロック信号CLOCKのロジックローレベル区間の間、可変遅延素子1706の出力がフローティングされることを防止するために、可変遅延素子1706の出力を入力する第2インバータ1707、及び可変遅延素子1706の出力と電源電圧VCCとの間に連結されて第2インバータ1707の出力にゲーティングされるPMOSトランジスタ1708をさらに含む。
図18は、本発明の第6実施例によるパルス発生部を説明する図面である。これを参照すれば、パルス発生部1800は図17のパルス発生部1700と比較して、可変遅延素子1806の出力と第1PMOSトランジスタ1808との間にクロック信号CLOCKにゲーティングされる第2NMOSトランジスタ1809をさらに含む点において異なっている。第2PMOSトランジスタ1809は、図17の可変遅延素子1706の出力がロジックローレベルに下降する区間でPMOSトランジスタ1708がターンオフされるまで、電源電圧VDDから電流経路が形成されることを防止するために追加される。すなわち、クロック信号CLOCKのロジックハイレベルによって可変遅延素子1806の出力がロジックローレベルに下降する時に、第2PMOSトランジスタ1809はターンオフされて可変遅延素子1806の出力と電源電圧VDDとの間の経路が遮断される。
図19は、本発明の第5実施例によるパルス発生部1700(図17)と、例えば、図9のラッチ900とを結合したパルスベースフリップフロップの動作タイミング図を説明する図面である。これを参照すれば、クロック信号CLOCKの下降エッジによって所定のパルスで発生する第1及び第2クロックパルス信号〜φ、φに応答し、データ入力信号DINをデータ出力信号DOUTとして出力する。そして、図19の動作タイミング図は、本発明の第6実施例によるパルス発生部1800(図18)と図9のラッチ900とが結合されたパルスベースフリップフロップの動作にも同様に適用される。
図20は、本発明の第7実施例によるパルス発生部を説明する図面である。これを参照すれば、パルス発生部2000はイネーブル信号/ENABLEがロジックローレベルに活性化されれば、図17のパルス発生部1700のように動作する。パルス発生部2000はクロック信号CLOCK、イネーブル信号/ENABLE、可変遅延素子2006の出力を入力するNORゲート2002、NORゲート2002の出力を入力する第1インバータ2004、クロック信号CLOCKをP入力端子に、第1インバータ2004の出力をN入力端子に入力する可変遅延素子2006を含む。NORゲート2002の出力は第1クロックパルス信号〜φとして発生し、第1インバータ2004の出力は第2クロックパルス信号φとして発生する。
そして、パルス発生部2000は可変遅延素子2006の出力を入力する第2インバータ2007、及び可変遅延素子2006の出力と電源電圧VDDとの間に連結されて第2インバータ2007の出力にゲーティングされるPMOSトランジスタ2008をさらに含む。
図21は、本発明の第8実施例によるパルス発生部を説明する図面である。これを参照すれば、パルス発生部2100はイネーブル信号ENABLEがロジックハイレベルに活性化されれば、図13のパルス発生部1300のように動作する。パルス発生部2100はクロック信号CLOCK、イネーブル信号/ENABLE、可変遅延素子2106の出力を入力するNORゲート2102、NORゲート2102の出力を入力する第1インバータ2104、クロック信号CLOCKをP入力端子に、第1インバータ2104の出力をN入力端子に入力する可変遅延素子2106を含む。NORゲート2102の出力は第1クロックパルス信号〜φとして発生し、第1インバータ2104の出力は第2クロックパルス信号φとして発生する。
そして、パルス発生部2100は可変遅延素子2106の出力を入力する第2インバータ2107、及び可変遅延素子2106の出力と電源電圧VDDとの間に直列連結される第1及び第2PMOSトランジスタ2108、2109を含む。第1PMOSトランジスタ2108のゲートは第2インバータ2107の出力に連結され、第2PMOSトランジスタ2109のゲートはクロック信号CLOCKに連結される。
本発明は図面に示された実施例を参考に説明されたが、これは例示に過ぎず、当業者であればこれより多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点が理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的な保護範囲は特許請求の範囲の技術的思想によって決まらなければならない。
本発明のパルスベースフリップフロップは、高速低電力の半導体集積回路に適している。
通常的なパルスベースフリップフロップのブロックダイヤグラムを説明する図である。 従来の公知のパルス発生部を説明する図である。 本発明の第1実施例によるパルス発生部を説明する図である。 図3のパルス発生部に含まれる可変遅延素子を説明する図である。 図3のパルス発生部に含まれる可変遅延素子を説明する図である。 図3のパルス発生部に含まれる可変遅延素子を説明する図である。 図3のパルス発生部に含まれる可変遅延素子を説明する図である。 図3のパルス発生部に含まれる可変遅延素子を説明する図である。 図1のパルスベースフリップフロップに含まれるラッチを説明する図である。 図1のパルスベースフリップフロップに含まれるラッチを説明する図である。 図1のパルスベースフリップフロップに含まれるラッチを説明する図である。 図1のパルスベースフリップフロップに含まれるラッチを説明する図である。 本発明の第2実施例によるパルス発生部を説明する図である。 図3のパルス発生部と図9のラッチとが結合されたパルスベースフリップフロップの動作タイミング図を示す図である。 本発明の第3実施例によるパルス発生部を説明する図である。 本発明の第4実施例によるパルス発生部を説明する図である。 本発明の第5実施例によるパルス発生部を説明する図である。 本発明の第6実施例によるパルス発生部を説明する図である。 図17のパルス発生部と図9のラッチとが結合されたパルスベースフリップフロップの動作タイミング図を示す図である。 本発明の第7実施例によるパルス発生部を説明する図である。 本発明の第8実施例によるパルス発生部を説明する図である。
符号の説明
300 パルス発生部
302 NANDゲート
304 インバータ
306 可変遅延素子
307 第2インバータ
308 NMOSトランジスタ
CLOCK クロック信号
VSS 接地電圧
P、N 入力端子
OUT 出力端子
〜φ、φ 第1及び第2クロックパルス信号

Claims (69)

  1. クロック信号に応答してデータ入力信号をラッチし、データ出力信号に変換させるフリップフロップにおいて、
    第1及び第2クロックパルス信号に応答して前記データ入力信号をラッチするラッチ部と、
    前記クロック信号を受信して前記第1及び第2クロックパルス信号を発生させるパルス発生部と、を備え、
    前記パルス発生部は、
    前記クロック信号及び可変遅延素子の出力を受信して前記第1クロックパルス信号を出力するNANDゲートと、
    前記NANDゲートの出力を受信して前記第2クロックパルス信号として出力する第1インバータと、
    前記クロック信号を第1入力信号として、インバータの出力を第2入力信号として受信し、その出力信号を前記NANDゲートにフィードバックさせる前記可変遅延素子と、を備えることを特徴とするフリップフロップ。
  2. 前記パルス発生部は、
    前記可変遅延素子の出力を受信する第2インバータと、
    前記可変遅延素子の出力がそのドレインに、接地電圧がそのソースに連結され、前記第2インバータの出力がそのゲートに受信されるNMOSトランジスタと、をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のフリップフロップ。
  3. 前記パルス発生部は、
    前記可変遅延素子の出力を受信する第2インバータと、
    前記可変遅延素子の出力がそのドレインに連結され、前記クロック信号がそのゲートに受信される第1NMOSトランジスタと、
    前記第1NMOSトランジスタのソースがそのドレインに、接地電圧がそのソースに連結され、前記第2インバータの出力がそのゲートに受信される第2NMOSトランジスタと、をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のフリップフロップ。
  4. 前記可変遅延素子は、
    電源電圧がそのソースに、前記出力信号がそのドレインに連結され、前記第1入力信号がそのゲートに受信されるPMOSトランジスタと、
    接地電圧がそのソースに、前記PMOSトランジスタのドレインがそのドレインに連結され、前記第2入力信号がそのゲートに受信されるNMOSトランジスタと、を備えることを特徴とする請求項1に記載のフリップフロップ。
  5. 前記可変遅延素子は、
    電源電圧がそのソースに連結されて前記第1入力信号がそのゲートに受信され、前記出力信号がそのドレインに連結されるPMOSトランジスタと、
    前記電源電圧がそのゲートに受信されて前記PMOSトランジスタのドレインがそのドレインに連結される第1NMOSトランジスタと、
    接地電圧がそのソースに連結されて前記第2入力信号がそのゲートに受信され、前記第1NMOSトランジスタのソースがそのドレインに連結される第2NMOSトランジスタと、を備えることを特徴とする請求項1に記載のフリップフロップ。
  6. 前記可変遅延素子は、
    電源電圧がそのソースに連結されて前記第1入力信号がそのゲートに受信されるPMOSトランジスタと、
    接地電圧がそのソースに連結されて前記第2入力信号がそのゲートに受信され、前記PMOSトランジスタのドレインがそのドレインに連結されるNMOSトランジスタと、
    前記PMOSトランジスタのドレイン及び前記NMOSトランジスタのドレインを受信する第3インバータと、
    前記第3インバータの出力を受信して前記出力信号を出力する第4インバータと、を備えることを特徴とする請求項1に記載のフリップフロップ。
  7. 前記可変遅延素子は、
    前記第2入力信号を入力する第3インバータと、
    前記第3インバータの出力を入力する第4インバータと、
    電源電圧がそのソースに連結されて前記第1入力信号がそのゲートに受信され、前記出力信号がそのドレインに連結されるPMOSトランジスタと、
    接地電圧がそのソースに連結されて前記第2インバータの出力がそのゲートに受信され、前記出力信号がそのドレインに連結されるNMOSトランジスタと、を備えることを特徴とする請求項1に記載のフリップフロップ。
  8. 前記可変遅延素子は、
    電源電圧がそのソースに連結されて前記第1入力信号がそのゲートに受信され、前記出力信号がそのドレインに連結されるPMOSトランジスタと、
    前記第2入力信号がそのゲートに受信されて前記PMOSトランジスタのドレインがそのドレインに連結される第1NMOSトランジスタと、
    前記第2入力信号がそのゲートに受信されて前記第1NMOSトランジスタのソースがそのドレインに連結され、接地電圧がそのソースに連結される第2NMOSトランジスタと、を備えることを特徴とする請求項1に記載のフリップフロップ。
  9. 前記ラッチ部は、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答してデータ入力信号を入力する第3インバータと、
    前記第3インバータの出力を入力する第4インバータと、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して第4インバータの出力を入力し、その出力が前記第3インバータの出力と連結される第5インバータと、
    前記第3インバータの出力を入力して前記データ出力信号として出力する第6インバータと、を備えることを特徴とする請求項1に記載のフリップフロップ。
  10. 前記ラッチ部は、
    前記データ入力信号及び反転されたスキャンイネーブル信号を入力する第1ANDゲートと、
    スキャン入力信号及び前記スキャンイネーブル信号を入力する第2ANDゲートと、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して第1及び第2ANDゲートの出力を入力するNORゲートと、
    前記NORゲートの出力を入力する第3インバータと、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して第3インバータの出力を入力し、その出力が前記NORゲートの出力と連結される第4インバータと、
    前記NORゲートの出力を入力して前記データ出力信号として出力する第5インバータと、を備えることを特徴とする請求項1に記載のフリップフロップ。
  11. 前記ラッチ部は、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して前記データ入力信号を入力する第3インバータと、
    前記第3インバータの出力及びセット信号を入力するNANDゲートと、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して前記NANDゲートの出力を入力し、その出力が前記第3インバータの出力と連結される第4インバータと、
    前記第3インバータの出力を入力してデータ出力信号として出力する第5インバータと、を備えることを特徴とする請求項1に記載のフリップフロップ。
  12. 前記ラッチ部は、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して前記データ入力信号を入力する第3インバータと、
    前記第3インバータの出力とリセット信号を入力するNORゲートと、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して前記NORゲートの出力を入力し、その出力が前記第3インバータの出力と連結される第4インバータと、
    前記第3インバータの出力を入力して、前記データ出力信号として出力する第5インバータと、を備えることを特徴とする請求項1に記載のフリップフロップ。
  13. クロック信号に応答してデータ入力信号をラッチし、データ出力信号に変換させるフリップフロップにおいて、
    第1及び第2クロックパルス信号に応答して前記データ入力信号をラッチするラッチ部と、
    前記クロック信号及びイネーブル信号を受信して前記第1及び第2クロックパルス信号を発生させるパルス発生部と、を備え、
    前記パルス発生部は、
    前記クロック信号、前記イネーブル信号、可変遅延素子の出力を入力して前記第1クロックパルス信号を出力するNANDゲートと、
    前記NANDゲートの出力を入力して前記第2クロックパルスを出力する第1インバータと、
    前記クロック信号を第1入力信号に、インバータの出力を第2入力信号に受信して、その出力信号を前記NANDゲートにフィードバックさせる前記可変遅延素子と、を備えることを特徴とするフリップフロップ。
  14. 前記パルス発生部は、
    前記可変遅延素子の出力を入力する第2インバータと、
    前記可変遅延素子の出力がそのドレインに連結されて接地電圧がそのソースに連結され、前記第2インバータの出力がそのゲートに受信されるNMOSトランジスタと、をさらに備えることを特徴とする請求項13に記載のフリップフロップ。
  15. 前記パルス発生部は、
    前記可変遅延素子の出力を入力する第2インバータと、
    前記可変遅延素子の出力がそのドレインに連結されて前記クロック信号がそのゲートに受信される第1NMOSトランジスタと、
    前記第1NMOSトランジスタのソースがそのドレインに連結されて前記第2インバータの出力がそのゲートに受信され、接地電圧がそのソースに連結される第2NMOSトランジスタと、をさらに備えることを特徴とする請求項13に記載のフリップフロップ。
  16. 前記可変遅延素子は、
    電源電圧がそのソースに、前記出力信号がそのドレインに連結され、前記第1入力信号がそのゲートに受信されるPMOSトランジスタと、
    接地電圧がそのソースに、前記PMOSトランジスタのドレインがそのドレインに連結され、前記第2入力信号がそのゲートに受信されるNMOSトランジスタと、を備えることを特徴とする請求項13に記載のフリップフロップ。
  17. 前記可変遅延素子は、
    電源電圧がそのソースに連結されて前記第1入力信号がそのゲートに受信され、前記出力信号がそのドレインに連結されるPMOSトランジスタと、
    前記電源電圧がそのゲートに受信されて前記PMOSトランジスタのドレインがそのドレインに連結される第1NMOSトランジスタと、
    接地電圧がそのソースに連結されて前記第2入力信号がそのゲートに受信され、前記第1NMOSトランジスタのソースがそのドレインに連結される第2NMOSトランジスタと、を備えることを特徴とする請求項13に記載のフリップフロップ。
  18. 前記可変遅延素子は、
    電源電圧がそのソースに連結されて前記第1入力信号がそのゲートに受信されるPMOSトランジスタと、
    接地電圧がそのソースに連結されて前記第2入力信号がそのゲートに受信され、前記PMOSトランジスタのドレインがそのドレインに連結されるNMOSトランジスタと、
    前記連結されたPMOSトランジスタのドレイン及び前記NMOSトランジスタのドレインが入力される第3インバータと、
    前記第3インバータの出力を入力して前記出力信号を出力する第4インバータと、を備えることを特徴とする請求項13に記載のフリップフロップ。
  19. 前記可変遅延素子は、
    前記第2入力信号を入力する第3インバータと、
    前記第3インバータの出力を入力する第4インバータと、
    電源電圧がそのソースに連結されて前記第1入力信号がそのゲートに受信され、前記出力信号がそのドレインに連結されるPMOSトランジスタと、
    接地電圧がそのソースに連結されて前記第2インバータの出力がそのゲートに受信され、前記出力信号がそのドレインに連結されるNMOSトランジスタと、を備えることを特徴とする請求項13に記載のフリップフロップ。
  20. 前記可変遅延素子は、
    電源電圧がそのソースに連結されて前記第1入力信号がそのゲートに受信され、前記出力信号がそのドレインに連結されるPMOSトランジスタと、
    前記第2入力信号がそのゲートに受信されて前記PMOSトランジスタのドレインがそのドレインに連結される第1NMOSトランジスタと、
    前記第2入力信号がそのゲートに受信されて前記第1NMOSトランジスタのソースがそのドレインに連結され、接地電圧がそのソースに連結される第2NMOSトランジスタと、を備えることを特徴とする請求項13に記載のフリップフロップ。
  21. 前記ラッチ部は、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答してデータ入力信号を入力する第3インバータと、
    前記第3インバータの出力を入力する第4インバータと、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して第4インバータの出力を入力し、その出力が前記第3インバータの出力と連結される第5インバータと、
    前記第3インバータの出力を入力して前記データ出力信号として出力する第6インバータと、を備えることを特徴とする請求項13に記載のフリップフロップ。
  22. 前記ラッチ部は、
    前記データ入力信号及び反転されたスキャンイネーブル信号を入力する第1ANDゲートと、
    スキャン入力信号及び前記スキャンイネーブル信号を入力する第2ANDゲートと、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して第1及び第2ANDゲートの出力を入力するNORゲートと、
    前記NORゲートの出力を入力する第3インバータと、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して第3インバータの出力を入力し、その出力が前記NORゲートの出力と連結される第4インバータと、
    前記NORゲートの出力を入力して前記データ出力信号として出力する第5インバータと、を備えることを特徴とする請求項13に記載のフリップフロップ。
  23. 前記ラッチ部は、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して前記データ入力信号を入力する第3インバータと、
    前記第3インバータの出力及びセット信号を入力するNANDゲートと、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して前記NANDゲートの出力を入力し、その出力が前記第3インバータの出力と連結される第4インバータと、
    前記第3インバータの出力を入力してデータ出力信号として出力する第5インバータと、を備えることを特徴とする請求項13に記載のフリップフロップ。
  24. 前記ラッチ部は、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して前記データ入力信号を入力する第3インバータと、
    前記第3インバータの出力及びリセット信号を入力するNORゲートと、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して前記NORゲートの出力を入力し、その出力が前記第3インバータの出力と連結される第4インバータと、
    前記第3インバータの出力を入力して前記データ出力信号として出力する第5インバータと、を備えることを特徴とする請求項13に記載のフリップフロップ。
  25. クロック信号に応答してデータ入力信号をラッチし、データ出力信号に変換させるフリップフロップにおいて、
    第1及び第2クロックパルス信号に応答して前記データ入力信号をラッチするラッチ部と、
    前記クロック信号を受信して前記第1及び第2クロックパルス信号を発生させるパルス発生部と、を備え、
    前記パルス発生部は、
    前記クロック信号及び可変遅延素子の出力を入力して前記第1クロックパルス信号を出力するNORゲートと、
    前記NORゲートの出力を入力して前記第2クロックパルスとして出力する第1インバータと、
    前記クロック信号を第1入力信号として、インバータの出力を第2入力信号として受信し、その出力信号を前記NORゲートにフィードバックさせる前記可変遅延素子と、を備えることを特徴とするフリップフロップ。
  26. 前記パルス発生部は、
    前記可変遅延素子の出力を受信する第2インバータと、
    前記可変遅延素子の出力がそのドレインに連結されて電源電圧がそのソースに連結され、前記第2インバータの出力がそのゲートに受信されるPMOSトランジスタと、をさらに備えることを特徴とする請求項25に記載のフリップフロップ。
  27. 前記パルス発生部は、
    前記可変遅延素子の出力を受信する第2インバータと、
    前記可変遅延素子の出力がそのドレインに連結され、前記クロック信号がそのゲートに受信される第1PMOSトランジスタと、
    前記第1PMOSトランジスタのソースがそのドレインに連結されて前記第2インバータの出力がそのゲートに受信され、電源電圧がそのソースに連結される第2PMOSトランジスタと、をさらに備えることを特徴とする請求項25に記載のフリップフロップ。
  28. 前記可変遅延素子は、
    電源電圧がそのソースに、前記出力信号がそのドレインに連結され、前記第1入力信号がそのゲートに受信されるPMOSトランジスタと、
    接地電圧がそのソースに、前記PMOSトランジスタのドレインがそのドレインに連結され、前記第2入力信号がそのゲートに受信されるNMOSトランジスタと、を備えることを特徴とする請求項25に記載のフリップフロップ。
  29. 前記可変遅延素子は、
    電源電圧がそのソースに連結されて前記第1入力信号がそのゲートに受信され、前記出力信号がそのドレインに連結されるPMOSトランジスタと、
    前記電源電圧がそのゲートに受信されて前記PMOSトランジスタのドレインがそのドレインに連結される第1NMOSトランジスタと、
    接地電圧がそのソースに連結されて前記第2入力信号がそのゲートに受信され、前記第1NMOSトランジスタのソースがそのドレインに連結される第2NMOSトランジスタと、を備えることを特徴とする請求項25に記載のフリップフロップ。
  30. 前記可変遅延素子は、
    電源電圧がそのソースに連結されて前記第1入力信号がそのゲートに受信されるPMOSトランジスタと、
    接地電圧がそのソースに連結されて前記第2入力信号がそのゲートに受信され、前記PMOSトランジスタのドレインがそのドレインに連結されるNMOSトランジスタと、
    前記連結されたPMOSトランジスタのドレイン及び前記NMOSトランジスタのドレインが入力される第3インバータと、
    前記第3インバータの出力を入力して前記出力信号を出力する第4インバータと、を備えることを特徴とする請求項25に記載のフリップフロップ。
  31. 前記可変遅延素子は、
    前記第2入力信号を入力する第3インバータと、
    前記第3インバータの出力を入力する第4インバータと、
    電源電圧がそのソースに連結されて前記第1入力信号がそのゲートに受信され、前記出力信号がそのドレインに連結されるPMOSトランジスタと、
    接地電圧がそのソースに連結されて前記第2インバータの出力がそのゲートに受信され、前記出力信号がそのドレインに連結されるNMOSトランジスタと、を備えることを特徴とする請求項25に記載のフリップフロップ。
  32. 前記可変遅延素子は、
    電源電圧がそのソースに連結されて前記第1入力信号がそのゲートに受信され、前記出力信号がそのドレインに連結されるPMOSトランジスタと、
    前記第2入力信号がそのゲートに受信されて前記PMOSトランジスタのドレインがそのドレインに連結される第1NMOSトランジスタと、
    前記第2入力信号がそのゲートに受信されて前記第1NMOSトランジスタのソースがそのドレインに連結され、接地電圧がそのソースに連結される第2NMOSトランジスタと、を備えることを特徴とする請求項25に記載のフリップフロップ。
  33. 前記ラッチ部は、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答してデータ入力信号を入力する第3インバータと、
    前記第3インバータの出力を入力する第4インバータと、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して第4インバータの出力を入力し、その出力が前記第3インバータの出力と連結される第5インバータと、
    前記第3インバータの出力を入力して前記データ出力信号として出力する第6インバータと、を備えることを特徴とする請求項25に記載のフリップフロップ。
  34. 前記ラッチ部は、
    前記データ入力信号及び反転されたスキャンイネーブル信号を入力する第1ANDゲートと、
    スキャン入力信号及び前記スキャンイネーブル信号を入力する第2ANDゲートと、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して第1及び第2ANDゲートの出力を入力するNORゲートと、
    前記NORゲートの出力を入力する第3インバータと、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して第3インバータの出力を入力し、その出力が前記NORゲートの出力と連結される第4インバータと、
    前記NORゲートの出力を入力して前記データ出力信号として出力する第5インバータと、を備えることを特徴とする請求項25に記載のフリップフロップ。
  35. 前記ラッチ部は、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して前記データ入力信号を入力する第3インバータと、
    前記第3インバータの出力及びセット信号を入力するNANDゲートと、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して前記NANDゲートの出力を入力し、その出力が前記第3インバータの出力と連結される第4インバータと、
    前記第3インバータの出力を入力してデータ出力信号として出力する第5インバータと、を備えることを特徴とする請求項25に記載のフリップフロップ。
  36. 前記ラッチ部は、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して前記データ入力信号を入力する第3インバータと、
    前記第3インバータの出力及びリセット信号を入力するNORゲートと、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して前記NORゲートの出力を入力し、その出力が前記第3インバータの出力と連結される第4インバータと、
    前記第3インバータの出力を入力して前記データ出力信号として出力する第5インバータと、を備えることを特徴とする請求項25に記載のフリップフロップ。
  37. クロック信号に応答してデータ入力信号をラッチし、データ出力信号に変換させるフリップフロップにおいて、
    第1及び第2クロックパルス信号に応答して前記データ入力信号をラッチするラッチ部と、
    前記クロック信号及びイネーブル信号を受信して前記第1及び第2クロックパルス信号を発生させるパルス発生部と、を備え、
    前記パルス発生部は、
    前記クロック信号、前記イネーブル信号及び可変遅延素子の出力を入力して前記第1クロックパルス信号を出力するNORゲートと、
    前記NORゲートの出力を入力して前記第2クロックパルスとして出力する第1インバータと、
    前記クロック信号を第1入力信号として、インバータの出力を第2入力信号として受信し、その出力信号を前記NORゲートにフィードバックさせる前記可変遅延素子と、を備えることを特徴とするフリップフロップ。
  38. 前記パルス発生部は、
    前記可変遅延素子の出力を受信する第2インバータと、
    前記可変遅延素子の出力がそのドレインに連結されて電源電圧がそのソースに連結され、前記第2インバータの出力がそのゲートに受信されるPMOSトランジスタと、をさらに備えることを特徴とする請求項37に記載のフリップフロップ。
  39. 前記パルス発生部は、
    前記可変遅延素子の出力を受信する第2インバータと、
    前記可変遅延素子の出力がそのドレインに連結されて前記クロック信号がそのゲートに受信される第1PMOSトランジスタと、
    前記第1PMOSトランジスタのソースがそのドレインに連結されて前記第2インバータの出力がそのゲートに受信され、電源電圧がそのソースに連結される第2PMOSトランジスタと、をさらに備えることを特徴とする請求項37に記載のフリップフロップ。
  40. 前記可変遅延素子は、
    電源電圧がそのソースに、前記出力信号がそのドレインに連結され、前記第1入力信号がそのゲートに受信されるPMOSトランジスタと、
    接地電圧がそのソースに、前記PMOSトランジスタのドレインがそのドレインに連結され、前記第2入力信号がそのゲートに受信されるNMOSトランジスタと、を備えることを特徴とする請求項37に記載のフリップフロップ。
  41. 前記可変遅延素子は、
    電源電圧がそのソースに連結されて前記第1入力信号がそのゲートに受信され、前記出力信号がそのドレインに連結されるPMOSトランジスタと、
    前記電源電圧がそのゲートに受信されて前記PMOSトランジスタのドレインがそのドレインに連結される第1NMOSトランジスタと、
    接地電圧がそのソースに連結されて前記第2入力信号がそのゲートに受信され、前記第1NMOSトランジスタのソースがそのドレインに連結される第2NMOSトランジスタと、を備えることを特徴とする請求項37に記載のフリップフロップ。
  42. 前記可変遅延素子は、
    電源電圧がそのソースに連結されて前記第1入力信号がそのゲートに受信されるPMOSトランジスタと、
    接地電圧がそのソースに連結されて前記第2入力信号がそのゲートに受信され、前記PMOSトランジスタのドレインがそのドレインに連結されるNMOSトランジスタと、
    前記連結されたPMOSトランジスタのドレイン及び前記NMOSトランジスタのドレインが入力される第3インバータと、
    前記第3インバータの出力を入力して前記出力信号を出力する第4インバータと、を備えることを特徴とする請求項37に記載のフリップフロップ。
  43. 前記可変遅延素子は、
    前記第2入力信号を入力する第3インバータと、
    前記第3インバータの出力を入力する第4インバータと、
    電源電圧がそのソースに連結されて前記第1入力信号がそのゲートに受信され、前記出力信号がそのドレインに連結されるPMOSトランジスタと、
    接地電圧がそのソースに連結されて前記第2インバータの出力がそのゲートに受信され、前記出力信号がそのドレインに連結されるNMOSトランジスタと、を備えることを特徴とする請求項37に記載のフリップフロップ。
  44. 前記可変遅延素子は、
    電源電圧がそのソースに連結されて前記第1入力信号がそのゲートに受信され、前記出力信号がそのドレインに連結されるPMOSトランジスタと、
    前記第2入力信号がそのゲートに受信されて前記PMOSトランジスタのドレインがそのドレインに連結される第1NMOSトランジスタと、
    前記第2入力信号がそのゲートに受信されて前記第1NMOSトランジスタのソースがそのドレインに連結され、接地電圧がそのソースに連結される第2NMOSトランジスタと、を備えることを特徴とする請求項37に記載のフリップフロップ。
  45. 前記ラッチ部は、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答してデータ入力信号を入力する第3インバータと、
    前記第3インバータの出力を入力する第4インバータと、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して第4インバータの出力を入力し、その出力が前記第3インバータの出力と連結される第5インバータと、
    前記第3インバータの出力を入力して前記データ出力信号として出力する第6インバータと、を備えることを特徴とする請求項37に記載のフリップフロップ。
  46. 前記ラッチ部は、
    前記データ入力信号及び反転されたスキャンイネーブル信号を入力する第1ANDゲートと、
    スキャン入力信号及び前記スキャンイネーブル信号を入力する第2ANDゲートと、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して第1及び第2ANDゲートの出力を入力するNORゲートと、
    前記NORゲートの出力を入力する第3インバータと、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して第3インバータの出力を入力し、その出力が前記NORゲートの出力と連結される第4インバータと、
    前記NORゲートの出力を入力して前記データ出力信号として出力する第5インバータと、を備えることを特徴とする請求項37に記載のフリップフロップ。
  47. 前記ラッチ部は、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して前記データ入力信号を入力する第3インバータと、
    前記第3インバータの出力及びセット信号を入力するNANDゲートと、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して前記NANDゲートの出力を入力し、その出力が前記第3インバータの出力と連結される第4インバータと、
    前記第3インバータの出力を入力してデータ出力信号として出力する第5インバータと、を備えることを特徴とする請求項37に記載のフリップフロップ。
  48. 前記ラッチ部は、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して前記データ入力信号を入力する第3インバータと、
    前記第3インバータの出力及びリセット信号を入力するNORゲートと、
    前記第1及び第2クロックパルス信号に応答して前記NORゲートの出力を入力し、その出力が前記第3インバータの出力と連結される第4インバータと、
    前記第3インバータの出力を入力して前記データ出力信号として出力する第5インバータと、を備えることを特徴とする請求項37に記載のフリップフロップ。
  49. クロック信号を含む少なくとも1つの入力信号を受信して前記クロック信号の第1クロックパルスを出力する第1ロジックゲートと、
    前記クロック信号の第1パルスを受信して第2クロックパルスを出力する第1インバータと、
    前記クロック信号及び前記クロック信号の第2クロックパルスを受信して前記第1クロックパルス及び前記第2クロックパルスを遅延させる可変遅延素子と、
    前記遅延された第1クロックパルス及び前記遅延された第2クロックパルスを受信する第2インバータと、
    前記第2インバータの出力を受信して前記第1及び第2クロックパルスが前記クロック信号のエッジで発生するようにし、前記入力信号から遅延された最終出力を発生させる少なくとも1つのトランジスタと、を備えることを特徴とするパルス発生部。
  50. 前記第1ロジックゲートは、
    NANDゲートであることを特徴とする請求項49に記載のパルス発生部。
  51. 前記第1ロジックゲートは、
    イネーブルドNANDゲートであることを特徴とする請求項49に記載のパルス発生部。
  52. 前記第1ロジックゲートは、
    NORゲートであることを特徴とする請求項49に記載のパルス発生部。
  53. 前記第1ロジックゲートは、
    イネーブルドNORゲートであることを特徴とする請求項49に記載のパルス発生部。
  54. 前記少なくとも1つのトランジスタは、
    前記第2インバータの出力がそのゲートに受信されて接地電圧がそのソースに連結され、前記遅延された第1クロックパルス及び前記遅延された第2クロックパルスがそのドレインに連結されるNMOSトランジスタを備えることを特徴とする請求項50に記載のパルス発生部。
  55. 前記少なくとも1つのトランジスタは、
    前記遅延された第1クロックパルス及び前記遅延された第2クロックパルスにそのドレインが連結され、前記クロック信号がそのゲートに受信される第1NMOSトランジスタと、
    前記第1NMOSトランジスタのソースがそのドレインに連結されて接地電圧がそのソースに連結され、前記第2インバータの出力がそのゲートに受信される第2NMOSトランジスタと、を備えることを特徴とする請求項50に記載のパルス発生部。
  56. 前記少なくとも1つのトランジスタは、
    前記第2インバータの出力がそのゲートに受信されて接地電圧がそのソースに連結され、前記遅延された第1クロックパルス及び前記遅延された第2クロックパルスがそのドレインに連結されるNMOSトランジスタを備えることを特徴とする請求項51に記載のパルス発生部。
  57. 前記少なくとも1つのトランジスタは、
    前記遅延された第1クロックパルス及び前記遅延された第2クロックパルスにそのドレインが連結され、前記クロック信号がそのゲートに受信される第1NMOSトランジスタと、
    前記第1NMOSトランジスタのソースがそのドレインに連結されて接地電圧がそのソースに連結され、前記第2インバータの出力がそのゲートに受信される第2NMOSトランジスタと、を備えることを特徴とする請求項51に記載のパルス発生部。
  58. 前記少なくとも1つのトランジスタは、
    前記第2インバータの出力がそのゲートに受信されて接地電圧がそのソースに連結され、前記遅延された第1クロックパルス及び前記遅延された第2クロックパルスがそのドレインに連結されるNMOSトランジスタを備えることを特徴とする請求項52に記載のパルス発生部。
  59. 前記少なくとも1つのトランジスタは、
    前記遅延された第1クロックパルス及び前記遅延された第2クロックパルスにそのドレインが連結され、前記クロック信号がそのゲートに受信される第1NMOSトランジスタと、
    前記第1NMOSトランジスタのソースがそのドレインに連結されて接地電圧がそのソースに連結され、前記第2インバータの出力がそのゲートに受信される第2NMOSトランジスタと、を備えることを特徴とする請求項52に記載のパルス発生部。
  60. 前記少なくとも1つのトランジスタは、
    前記第2インバータの出力がそのゲートに受信されて接地電圧がそのソースに連結され、前記遅延された第1クロックパルス及び前記遅延された第2クロックパルスがそのドレインに連結されるNMOSトランジスタを備えることを特徴とする請求項53に記載のパルス発生部。
  61. 前記少なくとも1つのトランジスタは、
    前記遅延された第1クロックパルス及び前記遅延された第2クロックパルスにそのドレインが連結され、前記クロック信号がそのゲートに受信される第1NMOSトランジスタと、
    前記第1NMOSトランジスタのソースがそのドレインに連結されて接地電圧がそのソースに連結され、前記第2インバータの出力がそのゲートに受信される第2NMOSトランジスタと、を備えることを特徴とする請求項53に記載のパルス発生部。
  62. 第2クロックパルス及びデータ入力信号を含む少なくとも1つの入力信号を受信する第1ロジック回路と、
    前記第1ロジック回路の出力を受信する第2ロジック回路と、
    第1クロックパルスを受信し、前記第1クロック信号及び前記第2ロジック回路の出力に連結された第2出力信号の複写のためにサンプルされた信号を出力する第1インバータと、
    前記第1ロジック回路の出力を受信し、前記遅延された第1クロックパルス及び前記遅延された第2クロックパルスと同期されるデータ出力を出力する第2インバータと、を備えることを特徴とするラッチ。
  63. 前記第1ロジック回路は、
    インバータであることを特徴とする請求項62に記載のラッチ。
  64. 前記第1ロジック回路は、
    少なくとも1つの入力信号、データ入力信号を含む少なくとも1つの入力信号、及び反転されたスキャンイネーブル信号を受信する第1ANDゲートと、
    スキャン入力信号及びスキャンイネーブル信号を受信する第2ANDゲートと、
    前記第1及び第2ANDゲートの出力、及び第1クロックパルスを受信するNORゲートと、を備えることを特徴とする請求項62に記載のラッチ。
  65. 前記第2ロジック回路は、
    インバータであることを特徴とする請求項62に記載のラッチ。
  66. 前記第2ロジック回路は、
    NANDゲートであることを特徴とする請求項62に記載のラッチ。
  67. 前記第2ロジック回路は、
    NORゲートであることを特徴とする請求項62に記載のラッチ。
  68. 前記第2ロジック回路は、
    インバータであることを特徴とする請求項64に記載のラッチ。
  69. 電源電圧がそのソースに連結されて第1入力信号がそのゲートに受信されるPMOSトランジスタと、
    前記PMOSトランジスタのドレインがそのドレインに連結されて第2入力信号がそのゲートに連結され、接地電圧がそのソースに連結されるNMOSトランジスタと、を備え、
    前記PMOSトランジスタ及びNMOSトランジスタのドレインが遅延された出力信号として発生することを特徴とする可変遅延素子。
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