JP2007221507A - Flip-flop circuit - Google Patents

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JP2007221507A JP2006040368A JP2006040368A JP2007221507A JP 2007221507 A JP2007221507 A JP 2007221507A JP 2006040368 A JP2006040368 A JP 2006040368A JP 2006040368 A JP2006040368 A JP 2006040368A JP 2007221507 A JP2007221507 A JP 2007221507A
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Tomohiro Matsumoto
智宏 松本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flip-flop circuit which has a reset function and causes no leakage path. <P>SOLUTION: When a reset signal becomes high level, PMOS transistor PT5 is cut off and NMOS transistor NT6 is turned on. Consequently, a node N2 and a node N3 are separated by the PMOS transistor PT5 while electric charge is discharged from a node N3 via the NMOS transistor NT6, and thereby the node N3 becomes low level. Accordingly, PMOS transistor PT4 is turned on NMOS transistor NT5 is cut off, and an output signal of an inverting output terminal XQ is fixed to high level. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、リセット機能を有するダイナミックフリップフロップ回路に関する。   The present invention relates to a dynamic flip-flop circuit having a reset function.

フリップフロップ回路は、分周器やカウンタ、シフトレジスタ、パイプラインレジスタ等、同期回路の中で使用される基本的且つ重要な回路である。
フリップフロップ回路として、例えば、図6に示すようなダイナミックフリップフロップ回路が非特許文献1に開示されている。
The flip-flop circuit is a basic and important circuit used in a synchronous circuit such as a frequency divider, a counter, a shift register, a pipeline register, and the like.
As the flip-flop circuit, for example, a dynamic flip-flop circuit as shown in FIG.

しかし、図6に示すダイナミックフリップフロップ回路は、常にトグルするクロック信号が入力されることを前提としてドレイン端子の充放電を行っているため、クロック信号及びデータ信号が電源レベル或いはグラウンドレベルで固定された際に回路内部で中間電圧が生じることを想定した回路構成になっていない。
“High−speed CMOS circuit technique”,Solid−State Circuits,IEEE Journal of Volume 24,issue 1,Feb.1989 p.62−70,by Yuan.J,Svensson.C
However, since the dynamic flip-flop circuit shown in FIG. 6 charges and discharges the drain terminal on the assumption that a clock signal that always toggles is input, the clock signal and the data signal are fixed at the power supply level or the ground level. In such a case, it is not assumed that the intermediate voltage is generated inside the circuit.
“High-speed CMOS circuit technique”, Solid-State Circuits, IEEE Journal of Volume 24, issue 1, Feb. 1989 p. 62-70, by Yuan. J, Svensson. C

このため、スタンバイ時、すなわちクロック信号及びデータ信号がそれぞれ電源電位レベル或いはグラウンドレベルに固定された場合、例えば、クロック信号およびデータ信号がどちらも電源電位レベルで固定された場合には、図6に示すようにリークパスが生じ大量の貫通電流が流れ、消費電力量が大きくなってしまうという不利益が生じることがある。   Therefore, when the clock signal and the data signal are fixed at the power supply potential level or the ground level, respectively, for example, when the clock signal and the data signal are both fixed at the power supply potential level in FIG. As shown, a leak path may occur, a large amount of through current flows, and a disadvantage that power consumption increases.

本発明は、上述した不利益を解消するために、リセット機能を有しリークパスを生じないフリップフロップ回路を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a flip-flop circuit that has a reset function and does not generate a leak path in order to eliminate the disadvantages described above.

上述した不利益を解消するために、第1の観点の発明のフリップフロップ回路は、データ信号を入力するデータ信号入力端子と、同期信号を入力する同期信号入力端子と、反転出力端子と、前記反転出力端子と反対の出力を行う非反転出力端子とに接続するように形成された出力ノードと、リセット信号を入力するリセット端子と、第1の中間ノードと、第2の中間ノードと、第3の中間ノードと、電源電位と前記第1の中間ノードとの間に直列かつ順に接続された第1及び第2の第1導電型トランジスタと、前記第1の中間ノードと接地電位との間に接続された第1の第2導電型トランジスタと、前記電源電位と前記第2の中間ノードとの間に接続された第3の第1導電型トランジスタと、前記第2の中間ノードと前記接地電位との間に直列に接続された第2及び第3の第2導電型トランジスタと、前記電源電位と前記出力ノードとの間に接続された第4の第1導電型トランジスタと、前記出力ノードと前記接地電位との間に直列に接続された第4及び第5の第2導電型トランジスタと、前記第2の中間ノードと前記第3の中間ノードの間に接続された第5の第1導電型トランジスタと、前記第3の中間ノードと前記接地電位との間に接続された第6の第2導電型トランジスタと、を有し、各前記第1導電型トランジスタは、前記データ信号が第1の電位レベルであるときに導通状態になり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となり、各前記第2導電型トランジスタは、前記データ信号が第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となる。   In order to eliminate the disadvantages described above, a flip-flop circuit according to a first aspect of the present invention includes a data signal input terminal for inputting a data signal, a synchronization signal input terminal for inputting a synchronization signal, an inverted output terminal, An output node formed to be connected to a non-inverting output terminal that performs output opposite to the inverting output terminal, a reset terminal that inputs a reset signal, a first intermediate node, a second intermediate node, Three intermediate nodes, first and second first conductivity type transistors connected in series and sequentially between a power supply potential and the first intermediate node, and between the first intermediate node and the ground potential A first second conductivity type transistor connected to the first power supply potential, a third first conductivity type transistor connected between the power supply potential and the second intermediate node, the second intermediate node and the ground. Directly between the potential The second and third second conductivity type transistors connected to each other, the fourth first conductivity type transistor connected between the power supply potential and the output node, the output node and the ground potential. A fourth and fifth second conductivity type transistor connected in series between each other; a fifth first conductivity type transistor connected between the second intermediate node and the third intermediate node; A sixth second conductivity type transistor connected between a third intermediate node and the ground potential, wherein each of the first conductivity type transistors has the data signal at a first potential level. When the data signal is at the first potential level, each of the second conductivity type transistors is in a non-conduction state when the data signal is at the first potential level. When at potential level It is turned on.

好適には、前記第1の第1導電型トランジスタは、前記データ信号が第1の電位レベルであるときに導通状態になり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となり、前記第1の第2導電型トランジスタは、前記データ信号が第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となり、前記第2及び第3の第1導電型トランジスタは、前記同期信号が第1の電位レベルであるときに導通状態となり、第2の電位レベルであるときに非導通状態となり、前記第3及び第4の第2導電型トランジスタは、前記同期信号が第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となり、前記第2の第2導電型トランジスタは、前記第1の中間ノードが第1の電位レベルであるときに導通状態となり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となり、前記第4の第1導電型トランジスタは、前記第3の中間ノードが第1の電位レベルであるときに導通状態となり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となり、前記第5の第2導電型トランジスタは、前記第3の中間ノードが第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となり、前記第5の第1導電型トランジスタは、前記リセット信号が第1の電位レベルであるときに導通状態となり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となり、前記第6の第2導電型トランジスタは、前記リセット信号が第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となる。   Preferably, the first first conductivity type transistor becomes conductive when the data signal is at a first potential level, and becomes non-conductive when the data signal is at a second potential level. The second conductivity type transistor is non-conductive when the data signal is at the first potential level, and is conductive when the data signal is at the second potential level. The second and third first conductivity type transistors are When the synchronizing signal is at the first potential level, the conducting state is established, and when the synchronizing signal is at the second potential level, the conducting state is established, and the third and fourth second conductivity type transistors have the synchronizing signal When it is at the first potential level, it is in a non-conductive state, and when it is at the second potential level, it is in a conductive state, and the second second conductivity type transistor has the first intermediate node at the first potential level. And the fourth first conductivity type transistor is conductive when the third intermediate node is at the first potential level. And when the second potential level is at a second potential level, the fifth second-conductivity type transistor is non-conductive when the third intermediate node is at the first potential level, and the second potential level is The fifth first conductivity type transistor is conductive when the reset signal is at the first potential level, and is non-conductive when the reset signal is at the second potential level. The sixth second conductivity type transistor is in a non-conductive state when the reset signal is at a first potential level, and is in a conductive state when the reset signal is at a second potential level. That.

好適には、前記第1導電型トランジスタは、Pチャンネルトランジスタであり、前記第2導電型トランジスタは、Nチャンネルトランジスタである。   Preferably, the first conductivity type transistor is a P-channel transistor, and the second conductivity type transistor is an N-channel transistor.

好適には、前記第1の電位レベルは接地電位レベルであり、前記第2の電位レベルは電源電位レベルである。   Preferably, the first potential level is a ground potential level, and the second potential level is a power supply potential level.

第2の観点の発明のフリップフロップ回路は、データ信号を入力するデータ信号入力端子と、同期信号を入力する同期信号入力端子と、反転出力端子と、前記反転出力端子と反対の出力を行う非反転出力端子とに接続するように形成された出力ノードと、リセット信号を入力するリセット端子と、第1の中間ノードと、第2の中間ノードと、第3の中間ノードと、電源電位と前記第1の中間ノードとの間に直列かつ順に接続された第1及び第2の第1導電型トランジスタと、前記第1の中間ノードと接地電位との間に接続された第1の第2導電型トランジスタと、前記電源電位と前記第2の中間ノードとの間に直列かつ順に接続された第5及び第3の第1導電型トランジスタと、前記第2の中間ノードと前記接地電位との間に直列に接続された第2及び第3の第2導電型トランジスタと、前記電源電位と前記出力ノードとの間に接続された第4の第1導電型トランジスタと、前記出力ノードと前記接地電位との間に直列に接続された第4及び第5の第2導電型トランジスタと、前記第3の中間ノードと前記接地電位との間に接続された第6の第2導電型トランジスタと、を有し、各前記第1導電型トランジスタは、前記データ信号が第1の電位レベルであるときに導通状態になり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となり、各前記第2導電型トランジスタは、前記データ信号が第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となる。   A flip-flop circuit according to a second aspect of the invention includes a data signal input terminal for inputting a data signal, a synchronization signal input terminal for inputting a synchronization signal, an inverting output terminal, and a non-inverting output terminal that performs an output opposite to the inverting output terminal. An output node connected to the inverting output terminal; a reset terminal for inputting a reset signal; a first intermediate node; a second intermediate node; a third intermediate node; a power supply potential; First and second first conductivity type transistors connected in series and sequentially between the first intermediate node and first second conductivity connected between the first intermediate node and the ground potential. Type transistor, fifth and third first conductivity type transistors connected in series and sequentially between the power supply potential and the second intermediate node, and between the second intermediate node and the ground potential Connected in series Second and third second conductivity type transistors, a fourth first conductivity type transistor connected between the power supply potential and the output node, and in series between the output node and the ground potential. Fourth and fifth second conductivity type transistors connected to each other, and a sixth second conductivity type transistor connected between the third intermediate node and the ground potential, and The one conductivity type transistor is conductive when the data signal is at the first potential level, and is non-conductive when the data signal is at the second potential level. When it is at the first potential level, it is non-conductive, and when it is at the second potential level, it is conductive.

好適には、前記第1の第1導電型トランジスタは、前記データ信号が第1の電位レベルであるときに導通状態になり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となり、前記第1の第2導電型トランジスタは、前記データ信号が第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となり、前記第2及び第3の第1導電型トランジスタは、前記同期信号が第1の電位レベルであるときに導通状態となり、第2の電位レベルであるときに非導通状態となり、前記第3及び第4の第2導電型トランジスタは、前記同期信号が第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となり、前記第2の第2導電型トランジスタは、前記第1の中間ノードが第1の電位レベルであるときに導通状態となり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となり、前記第4の第1導電型トランジスタは、前記第3の中間ノードが第1の電位レベルであるときに導通状態となり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となり、前記第5の第2導電型トランジスタは、前記第3の中間ノードが第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となり、前記第5の第1導電型トランジスタは、前記リセット信号が第1の電位レベルであるときに導通状態となり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となり、前記第6の第2導電型トランジスタは、前記リセット信号が第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となる。   Preferably, the first first conductivity type transistor becomes conductive when the data signal is at a first potential level, and becomes non-conductive when the data signal is at a second potential level. The second conductivity type transistor is non-conductive when the data signal is at the first potential level, and is conductive when the data signal is at the second potential level. The second and third first conductivity type transistors are When the synchronizing signal is at the first potential level, the conducting state is established, and when the synchronizing signal is at the second potential level, the conducting state is established, and the third and fourth second conductivity type transistors have the synchronizing signal When it is at the first potential level, it is in a non-conductive state, and when it is at the second potential level, it is in a conductive state, and the second second conductivity type transistor has the first intermediate node at the first potential level. And the fourth first conductivity type transistor is conductive when the third intermediate node is at the first potential level. And when the second potential level is at a second potential level, the fifth second-conductivity type transistor is non-conductive when the third intermediate node is at the first potential level, and the second potential level is The fifth first conductivity type transistor is conductive when the reset signal is at the first potential level, and is non-conductive when the reset signal is at the second potential level. The sixth second conductivity type transistor is in a non-conductive state when the reset signal is at a first potential level, and is in a conductive state when the reset signal is at a second potential level. That.

第3の観点の発明のフリップフロップ回路は、データ信号を入力するデータ信号入力端子と、同期信号を入力する同期信号入力端子と、反転出力端子と、前記反転出力端子と反対の出力を行う非反転出力端子とに接続するように形成された出力ノードと、リセット信号を入力するリセット端子と、第1の中間ノードと、第2の中間ノードと、第3の中間ノードと、電源電位と前記第1の中間ノードとの間に直列かつ順に接続された第1及び第2の第1導電型トランジスタと、前記第1の中間ノードと接地電位との間に接続された第1の第2導電型トランジスタと、前記電源電位と前記第2の中間ノードとの間に接続された第3の第1導電型トランジスタと、前記第2の中間ノードと前記接地電位との間に直列に接続された第2及び第3の第2導電型トランジスタと、前記電源電位と前記出力ノードとの間に接続された第4の第1導電型トランジスタと、前記出力ノードと前記接地電位との間に直列に接続された第4及び第5の第2導電型トランジスタと、前記電源電位と前記出力ノードとの間に接続された第5の第1導電型トランジスタと、を有し、各前記第1導電型トランジスタは、前記データ信号が第1の電位レベルであるときに導通状態になり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となり、各前記第2導電型トランジスタは、前記データ信号が第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となる。   A flip-flop circuit according to a third aspect of the invention is a data signal input terminal for inputting a data signal, a synchronization signal input terminal for inputting a synchronization signal, an inverting output terminal, and a non-inverting output terminal for performing an output opposite to the inverting output terminal. An output node connected to the inverting output terminal; a reset terminal for inputting a reset signal; a first intermediate node; a second intermediate node; a third intermediate node; a power supply potential; First and second first conductivity type transistors connected in series and sequentially between the first intermediate node and first second conductivity connected between the first intermediate node and the ground potential. And a third first-conductivity-type transistor connected between the power supply potential and the second intermediate node, and connected in series between the second intermediate node and the ground potential. Second and third second A fourth transistor connected in series between the output node and the ground potential; a fourth transistor connected between the output node and the ground potential; a fourth transistor connected between the power supply potential and the output node; A second conductivity type transistor, and a fifth first conductivity type transistor connected between the power supply potential and the output node. When the potential level is 1, it becomes conductive, when it is the second potential level, it becomes non-conductive, and each of the second conductivity type transistors is non-conductive when the data signal is at the first potential level. When it is in the second potential level, it becomes conductive.

好適には、前記第1の第1導電型トランジスタは、前記データ信号が第1の電位レベルであるときに導通状態になり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となり、前記第1の第2導電型トランジスタは、前記データ信号が第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となり、前記第2及び第3の第1導電型トランジスタは、前記同期信号が第1の電位レベルであるときに導通状態となり、第2の電位レベルであるときに非導通状態となり、前記第3及び第4の第2導電型トランジスタは、前記同期信号が第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となり、前記第2の第2導電型トランジスタは、前記第1の中間ノードが第1の電位レベルであるときに導通状態となり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となり、前記第4の第1導電型トランジスタは、前記第3の中間ノードが第1の電位レベルであるときに導通状態となり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となり、前記第5の第2導電型トランジスタは、前記第3の中間ノードが第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となり、前記第5の第1導電型トランジスタは、前記リセット信号が第1の電位レベルであるときに導通状態となり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となる。   Preferably, the first first conductivity type transistor becomes conductive when the data signal is at a first potential level, and becomes non-conductive when the data signal is at a second potential level. The second conductivity type transistor is non-conductive when the data signal is at the first potential level, and is conductive when the data signal is at the second potential level. The second and third first conductivity type transistors are When the synchronizing signal is at the first potential level, the conducting state is established, and when the synchronizing signal is at the second potential level, the conducting state is established, and the third and fourth second conductivity type transistors have the synchronizing signal When it is at the first potential level, it is in a non-conductive state, and when it is at the second potential level, it is in a conductive state, and the second second conductivity type transistor has the first intermediate node at the first potential level. And the fourth first conductivity type transistor is conductive when the third intermediate node is at the first potential level. And when the second potential level is at a second potential level, the fifth second-conductivity type transistor is non-conductive when the third intermediate node is at the first potential level, and the second potential level is The fifth first conductivity type transistor is conductive when the reset signal is at the first potential level, and is non-conductive when the reset signal is at the second potential level. Become.

本発明によれば、リセット機能を有しリークパスを生じないフリップフロップ回路を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a flip-flop circuit that has a reset function and does not generate a leak path.

以下、本発明の実施形態に係わるフリップフロップ回路について説明する。   Hereinafter, a flip-flop circuit according to an embodiment of the present invention will be described.

図1は、第1実施形態のフリップフロップ回路1を示す回路図である。
図1に示すように、本実施形態のフリップフロップ回路1は、データ信号が入力されるデータ入力端子D、クロック信号(同期信号)が入力されるクロック入力端子(同期信号入力端子)CLK、リセット信号が入力されるリセット端子R、第1〜第5のPMOSトランジスタPT1〜PT5、第1〜第6のNMOSトランジスタNT1〜NT6、反転出力端子XQ、インバータ回路INV、非反転出力端子Q及びノードN1〜N3を有する。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a flip-flop circuit 1 of the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the flip-flop circuit 1 of this embodiment includes a data input terminal D to which a data signal is input, a clock input terminal (synchronization signal input terminal) CLK to which a clock signal (synchronization signal) is input, and a reset. A reset terminal R to which a signal is input, first to fifth PMOS transistors PT1 to PT5, first to sixth NMOS transistors NT1 to NT6, an inverting output terminal XQ, an inverter circuit INV, a non-inverting output terminal Q, and a node N1 ~ N3.

図1に示すように、PMOSトランジスタPT1、PT3及びPT4のソースが電源電位Vddに接続されている。
また、NMOSトランジスタNT1、NT3、NT5及びNT6のソースが接地電位GNDに接続されている。
PMOSトランジスタPT1及びNMOSトランジスタNT1のゲートはデータ入力端子Dに接続されている。
PMOSトランジスタPT2、PT3、NMOSトランジスタNT3、NT4のゲートがクロック入力端子に接続されている。
PMOSトランジスタPT5及びNMOSトランジスタNT6のゲートがリセット端子Rに接続されている。
As shown in FIG. 1, the sources of the PMOS transistors PT1, PT3, and PT4 are connected to the power supply potential Vdd.
The sources of the NMOS transistors NT1, NT3, NT5 and NT6 are connected to the ground potential GND.
The gates of the PMOS transistor PT1 and the NMOS transistor NT1 are connected to the data input terminal D.
The gates of the PMOS transistors PT2 and PT3 and the NMOS transistors NT3 and NT4 are connected to the clock input terminal.
The gates of the PMOS transistor PT5 and the NMOS transistor NT6 are connected to the reset terminal R.

PMOSトランジスタPT1のドレインがPMOSトランジスタPT2のソースに接続され、PMOSトランジスタPT2のドレインとNMOSトランジスタNT1のドレインとがノードN1を介してNMOSトランジスタNT2のゲートに接続されている。
NMOSトランジスタNT2のソースがNMOSトランジスタNT3のドレインに接続され、PMOSトランジスタPT3のドレインとNMOSトランジスタNT2のドレインとがノードN2を介してPMOSトランジスタPT5のソースに接続されている。
The drain of the PMOS transistor PT1 is connected to the source of the PMOS transistor PT2, and the drain of the PMOS transistor PT2 and the drain of the NMOS transistor NT1 are connected to the gate of the NMOS transistor NT2 via the node N1.
The source of the NMOS transistor NT2 is connected to the drain of the NMOS transistor NT3, and the drain of the PMOS transistor PT3 and the drain of the NMOS transistor NT2 are connected to the source of the PMOS transistor PT5 via the node N2.

PMOSトランジスタPT5のドレインとNMOSトランジスタNT6のドレインとがノードN3を介してPMOSトランジスタPT4及びNMOSトランジスタNT5のゲートに接続されている。NMOSトランジスタNT4のソースがNMOSトランジスタNT5のドレインに接続され、PMOSトランジスタPT4のドレインとNMOSトランジスタNT4のドレインとが反転出力端子XQと、反転回路を介した非反転出力端子Qに接続されている。   The drain of the PMOS transistor PT5 and the drain of the NMOS transistor NT6 are connected to the gates of the PMOS transistor PT4 and the NMOS transistor NT5 via the node N3. The source of the NMOS transistor NT4 is connected to the drain of the NMOS transistor NT5, and the drain of the PMOS transistor PT4 and the drain of the NMOS transistor NT4 are connected to the inverting output terminal XQ and the non-inverting output terminal Q via the inverting circuit.

次に、フリップフロップ回路1の動作について、図2に示すタイミングチャートに関連付けて説明する。以下の説明では、電源電位レベルをハイレベル、接地電位(グラウンド)レベルをローレベルと呼ぶことにする。   Next, the operation of the flip-flop circuit 1 will be described with reference to the timing chart shown in FIG. In the following description, the power supply potential level is referred to as a high level, and the ground potential (ground) level is referred to as a low level.

クロック信号がローレベルの場合、PMOSトランジスタPT2及びPT3がオンになり、NMOSトランジスタNT3及びNT4がカットオフになる。また、データ信号がローレベルである場合、PMOSトランジスタPT1がオンになり、NMOSトランジスタNT1がカットオフになる。また、リセット信号がローレベルである場合、PMOSトランジスタPT5がオンに、NMOSトランジスタNT6がカットオフになる。
そのため、クロック信号、データ信号及びリセット信号がローレベルである期間においては、図1に示すノードN1及びN3は、図2に示すように、ハイレベルにプリチャージされる。
When the clock signal is at a low level, the PMOS transistors PT2 and PT3 are turned on, and the NMOS transistors NT3 and NT4 are cut off. When the data signal is at a low level, the PMOS transistor PT1 is turned on and the NMOS transistor NT1 is cut off. When the reset signal is at a low level, the PMOS transistor PT5 is turned on and the NMOS transistor NT6 is cut off.
Therefore, during a period in which the clock signal, the data signal, and the reset signal are at a low level, the nodes N1 and N3 illustrated in FIG. 1 are precharged to a high level as illustrated in FIG.

次に、クロック信号がハイレベルになると、PMOSトランジスタPT2及びPT3がそれぞれカットオフに、NMOSトランジスタNT3及びNT4がそれぞれオンになる。このため、ノードN3は、PMOSトランジスタPT5、NMOSトランジスタNT2及びNT3を通じて放電され、ローレベルになる。また、ノードN3から放電されるためPMOSトランジスタPT4がオンに、NMOSトランジスタNT5がカットオフになるので、反転出力端子XQの出力信号はハイレベルになる。   Next, when the clock signal becomes high level, the PMOS transistors PT2 and PT3 are cut off and the NMOS transistors NT3 and NT4 are turned on, respectively. For this reason, the node N3 is discharged through the PMOS transistor PT5 and the NMOS transistors NT2 and NT3 and becomes low level. Further, since the node N3 is discharged, the PMOS transistor PT4 is turned on and the NMOS transistor NT5 is cut off, so that the output signal of the inverting output terminal XQ becomes high level.

次に、データ信号がハイレベルになると、PMOSトランジスタPT1がカットオフになり、NMOSトランジスタNT1がオンになる。このため、ノードN1からNMOSトランジスタNT1を通じて放電され、ノードN1はローレベルになる。このため、NMOSトランジスタNT2がカットオフになる。   Next, when the data signal becomes high level, the PMOS transistor PT1 is cut off and the NMOS transistor NT1 is turned on. Therefore, the node N1 is discharged through the NMOS transistor NT1, and the node N1 becomes a low level. For this reason, the NMOS transistor NT2 is cut off.

次にクロック信号がローレベルになると、PMOSトランジスタPT2及びPT3がオンになり、NMOSトランジスタNT3及びNT4がカットオフになる。このため、ノードN3がPMOSトランジスタPT3及びPT5を通じて充電され、ハイレベルになる。このため、PMOSトランジスタPT4がカットオフになり、NMOSトランジスタNT5がオンになるが、NMOSトランジスタNT4がカットオフになっているため、反転出力端子XQの信号は変化しない。   Next, when the clock signal goes low, the PMOS transistors PT2 and PT3 are turned on, and the NMOS transistors NT3 and NT4 are cut off. For this reason, the node N3 is charged through the PMOS transistors PT3 and PT5 and becomes high level. Therefore, the PMOS transistor PT4 is cut off and the NMOS transistor NT5 is turned on. However, since the NMOS transistor NT4 is cut off, the signal at the inverting output terminal XQ does not change.

次に、クロック信号がハイレベルになると、PMOSトランジスタPT2及びPT3がそれぞれカットオフに、NMOSトランジスタNT3及びNT4がそれぞれオンになる。このため、NMOSトランジスタNT4及びNT5を通じて電荷が放電され、反転出力端子XQはローレベルになる。   Next, when the clock signal becomes high level, the PMOS transistors PT2 and PT3 are cut off and the NMOS transistors NT3 and NT4 are turned on, respectively. For this reason, charges are discharged through the NMOS transistors NT4 and NT5, and the inverted output terminal XQ becomes low level.

次にデータ信号がローレベルになると、PMOSトランジスタPT1がオンになり、NMOSトランジスタNT1がカットオフになるが、ノードN1、N3及び反転出力端子XQの電荷は変化しない。   Next, when the data signal goes low, the PMOS transistor PT1 is turned on and the NMOS transistor NT1 is cut off, but the charges at the nodes N1 and N3 and the inverted output terminal XQ do not change.

次にクロック信号がローレベルになると、PMOSトランジスタPT2及びPT3がオンになり、NMOSトランジスタNT3及びNT4がカットオフになる。従ってPMOSトランジスタPT1及びPT2を通じて充電され、ノードN1がハイレベルになる。   Next, when the clock signal goes low, the PMOS transistors PT2 and PT3 are turned on, and the NMOS transistors NT3 and NT4 are cut off. Therefore, charging is performed through the PMOS transistors PT1 and PT2, and the node N1 becomes high level.

次にクロック信号がハイレベルになると、PMOSトランジスタPT2及びPT3がそれぞれカットオフに、NMOSトランジスタNT3及びNT4がそれぞれオンになる。従って、PMOSトランジスタPT5、ノードN2はNMOSトランジスタNT2及びNT3を通じて電荷が放電され、ローレベルになる。このためPMOSトランジスタPT4がオンに、NMOSトランジスタNT5がカットオフになるので、反転出力端子XQが充電されてハイレベルになる。   Next, when the clock signal becomes high level, the PMOS transistors PT2 and PT3 are cut off and the NMOS transistors NT3 and NT4 are turned on, respectively. Accordingly, the charge of the PMOS transistor PT5 and the node N2 is discharged through the NMOS transistors NT2 and NT3 and goes to the low level. Therefore, the PMOS transistor PT4 is turned on and the NMOS transistor NT5 is cut off, so that the inverting output terminal XQ is charged and becomes high level.

次にデータ信号がハイレベルになると、PMOSトランジスタPT1がカットオフになり、NMOSトランジスタNT1がオンになる。このため、このため、ノードN1からNMOSトランジスタNT1を通じて放電され、ノードN1はローレベルになる。このため、NMOSトランジスタNT2がカットオフになる。   Next, when the data signal becomes high level, the PMOS transistor PT1 is cut off and the NMOS transistor NT1 is turned on. For this reason, the node N1 is discharged through the NMOS transistor NT1, and the node N1 becomes low level. For this reason, the NMOS transistor NT2 is cut off.

フリップフロップ回路1は、常にトグルするクロック信号が入力されている間は、上述したような動作を行う。
しかし、図2に示すように、スタンバイ状態で長時間が経過した場合、例えば、クロック信号及びデータ信号が共にハイレベルで固定された場合には、リークパスが生じてノードN2が中間電圧(ハイレベルとローレベルとの中間の電圧)となり、その結果ノードN3及び反転出力端子XQの電圧も中間電圧になってしまう。
The flip-flop circuit 1 performs the above-described operation while a clock signal that is always toggled is input.
However, as shown in FIG. 2, when a long time elapses in the standby state, for example, when both the clock signal and the data signal are fixed at a high level, a leak path occurs, and the node N2 becomes an intermediate voltage (high level). And the voltage at the node N3 and the inverting output terminal XQ are also intermediate voltages.

このとき、フリップフロップ回路1では、図4に示すように、ハイレベルのリセット信号が入力されることによってリセットが行われ、反転出力端子XQからの出力信号を確定させることができる。
以下、ハイレベルのリセット信号を入力した場合のフリップフロップ回路1の動作について説明する。
At this time, in the flip-flop circuit 1, as shown in FIG. 4, reset is performed by inputting a high level reset signal, and the output signal from the inverting output terminal XQ can be determined.
The operation of the flip-flop circuit 1 when a high level reset signal is input will be described below.

リセット信号がハイレベルになると、PMOSトランジスタPT5がカットオフになり、NMOSトランジスタNT6がオンになる。このため、ノードN2とノードN3とがPMOSトランジスタPT5によって切り離され、ノードN3はNMOSトランジスタNT6を通じて電荷が放電され、ローレベルになるので、PMOSトランジスタPT4がオンになりNMOSトランジスタNT5がカットオフになり、反転出力端子XQの出力信号がハイレベルに確定する。   When the reset signal becomes high level, the PMOS transistor PT5 is cut off and the NMOS transistor NT6 is turned on. For this reason, the node N2 and the node N3 are disconnected by the PMOS transistor PT5, and the node N3 is discharged through the NMOS transistor NT6 and goes to the low level, so that the PMOS transistor PT4 is turned on and the NMOS transistor NT5 is cut off. , The output signal of the inverting output terminal XQ is fixed at a high level.

以上説明したように、本実施形態のフリップフロップ回路1によれば、クロック信号及びデータ信号が共にハイレベルで固定されるようなスタンバイ時において中間電圧になるノードN2が存在しても、ハイレベルのリセット信号を入力することによってノードN2を回路から切り離し出力を確定させることができる。また、このとき回路内部にリークパスが全く存在しないため、回路全体の消費電流量を大幅に削減することができる。
更に、上記実施形態ではクロック信号及びデータ信号が共にハイレベルであるスタンバイ状態について説明したが、これ以外のクロック信号とデータ信号の組み合わせのスタンバイ時においてもリークパスは回路内に存在しないため、本実施形態のフリップフロップ回路1は、リセット信号の入力によって消費電流量ほぼ0でリセットを行うことができる。
As described above, according to the flip-flop circuit 1 of the present embodiment, even if the node N2 that becomes an intermediate voltage in the standby state where both the clock signal and the data signal are fixed at the high level exists, the high level By inputting the reset signal, the node N2 can be disconnected from the circuit and the output can be determined. At this time, since no leak path exists in the circuit, the current consumption of the entire circuit can be greatly reduced.
Furthermore, in the above embodiment, the standby state in which both the clock signal and the data signal are at the high level has been described. However, since the leak path does not exist in the circuit even in the standby state of other combinations of the clock signal and the data signal, this embodiment is implemented. The flip-flop circuit 1 can be reset with a consumption current amount of approximately 0 by inputting a reset signal.

<第2実施形態>
第2実施形態では、第1実施形態のフリップフロップ回路1の構成を変化させ、より高速に動作させることができるフリップフロップ回路1aについて説明する。
図4は、第2実施形態のフリップフロップ回路1aを示す回路図である。
Second Embodiment
In the second embodiment, a flip-flop circuit 1a that can be operated at higher speed by changing the configuration of the flip-flop circuit 1 of the first embodiment will be described.
FIG. 4 is a circuit diagram showing the flip-flop circuit 1a of the second embodiment.

図4に示すように、第2実施形態のフリップフロップ回路1aは、データ信号が入力されるデータ入力端子D、クロック信号が入力されるクロック入力端子(同期信号入力端子)CLK、リセット信号が入力されるリセット端子R、第1〜第4のPMOSトランジスタPT1〜PT4及び第5のPMOSトランジスタPT5a、第1〜第6のNMOSトランジスタNT1〜NT6、反転出力端子XQ、インバータ回路INV、非反転出力端子Q及びノードN1〜N3を有する。
図4に示すように、第2実施形態のフリップフロップ回路1aは、第1実施形態のフリップフロップ回路1からPMOSトランジスタPT5を取り除きPMOSトランジスタPT5aを加えた構成となっている。
As shown in FIG. 4, in the flip-flop circuit 1a of the second embodiment, a data input terminal D to which a data signal is input, a clock input terminal (synchronization signal input terminal) CLK to which a clock signal is input, and a reset signal are input. Reset terminal R, first to fourth PMOS transistors PT1 to PT4 and fifth PMOS transistor PT5a, first to sixth NMOS transistors NT1 to NT6, inverting output terminal XQ, inverter circuit INV, non-inverting output terminal Q and nodes N1 to N3.
As shown in FIG. 4, the flip-flop circuit 1a of the second embodiment has a configuration in which the PMOS transistor PT5 is removed from the flip-flop circuit 1 of the first embodiment and a PMOS transistor PT5a is added.

図4に示すように、PMOSトランジスタPT1、PT4及びPT5aのソースが電源電位Vddに接続されている。
また、NMOSトランジスタNT1、NT3、NT5及びNT6のソースが接地電位GNDに接続されている。
PMOSトランジスタPT1及びNMOSトランジスタNT1のゲートはデータ入力端子Dに接続されている。
PMOSトランジスタPT2、PT3、NMOSトランジスタNT3、NT4のゲートがクロック入力端子に接続されている。
PMOSトランジスタPT5a及びNMOSトランジスタNT6のゲートがリセット端子Rに接続されている。
As shown in FIG. 4, the sources of the PMOS transistors PT1, PT4, and PT5a are connected to the power supply potential Vdd.
The sources of the NMOS transistors NT1, NT3, NT5 and NT6 are connected to the ground potential GND.
The gates of the PMOS transistor PT1 and the NMOS transistor NT1 are connected to the data input terminal D.
The gates of the PMOS transistors PT2 and PT3 and the NMOS transistors NT3 and NT4 are connected to the clock input terminal.
The gates of the PMOS transistor PT5a and the NMOS transistor NT6 are connected to the reset terminal R.

PMOSトランジスタPT1のドレインがPMOSトランジスタPT2のソースに接続され、PMOSトランジスタPT2のドレインとNMOSトランジスタNT1のドレインとがNMOSトランジスタNT2のゲートに接続されている。
PMOSトランジスタPT5aのドレインがPMOSトランジスタPT3のソースに接続されている。NMOSトランジスタNT2のソースがNMOSトランジスタNT3のドレインに接続され、PMOSトランジスタPT3のドレインとNMOSトランジスタNT2のドレインとNMOSトランジスタNT6のドレインとが、PMOSトランジスタPT4とNMOSトランジスタNT5のゲートに接続されている。
The drain of the PMOS transistor PT1 is connected to the source of the PMOS transistor PT2, and the drain of the PMOS transistor PT2 and the drain of the NMOS transistor NT1 are connected to the gate of the NMOS transistor NT2.
The drain of the PMOS transistor PT5a is connected to the source of the PMOS transistor PT3. The source of the NMOS transistor NT2 is connected to the drain of the NMOS transistor NT3, and the drain of the PMOS transistor PT3, the drain of the NMOS transistor NT2, and the drain of the NMOS transistor NT6 are connected to the gates of the PMOS transistor PT4 and the NMOS transistor NT5.

NMOSトランジスタNT4のソースがNMOSトランジスタNT5のドレインに接続され、PMOSトランジスタPT4のドレインとNMOSトランジスタNT4のドレインとが反転出力端子XQと、反転回路を介して非反転出力端子Qに接続されている。   The source of the NMOS transistor NT4 is connected to the drain of the NMOS transistor NT5, and the drain of the PMOS transistor PT4 and the drain of the NMOS transistor NT4 are connected to the inverting output terminal XQ and the non-inverting output terminal Q via the inverting circuit.

以下、フリップフロップ回路1aの動作例について説明する。ただし、リセット信号が入力されるまでの動作はフリップフロップ回路1と同様であるので、クロック信号及びデータ信号が共にハイレベルであるスタンバイ状態においてリセット信号が入力された場合の動作について説明する。   Hereinafter, an operation example of the flip-flop circuit 1a will be described. However, since the operation until the reset signal is input is the same as that of the flip-flop circuit 1, the operation when the reset signal is input in the standby state where both the clock signal and the data signal are at the high level will be described.

リセット信号がハイレベルになると、PMOSトランジスタPT5aがカットオフになり、NMOSトランジスタNT6がオンになる。このため、ノードN2及びノードN3はNMOSトランジスタNT6を通して放電しローレベルになり、PMOSトランジスタPT4がオンになりNMOSトランジスタNT5がカットオフになり、反転出力端子XQの出力信号がハイレベルに確定する。   When the reset signal becomes high level, the PMOS transistor PT5a is cut off and the NMOS transistor NT6 is turned on. Therefore, the node N2 and the node N3 are discharged through the NMOS transistor NT6 and become low level, the PMOS transistor PT4 is turned on, the NMOS transistor NT5 is cut off, and the output signal of the inverting output terminal XQ is determined to be high level.

以上説明したように、第2実施形態のフリップフロップ回路1aによれば、クロック信号及びデータ信号が共にハイレベルで固定されるようなスタンバイ時において中間電圧になるノードN2が存在しても、ハイレベルのリセット信号を入力することによってノードN2を回路から切り離し出力を確定させることができる。また、このとき回路内部にリークパスが全く存在しないため、回路全体の消費電流量を大幅に削減することができる。
更に、第2実施形態ではクロック信号及びデータ信号が共にハイレベルであるスタンバイ状態について説明したが、これ以外のクロック信号とデータ信号の組み合わせのスタンバイ時においてもリークパスは回路内に存在しないため、本実施形態のフリップフロップ回路1aは、リセット信号の入力によって消費電流量ほぼ0でリセットを行うことができる。
As described above, according to the flip-flop circuit 1a of the second embodiment, even if there is a node N2 that becomes an intermediate voltage during standby in which both the clock signal and the data signal are fixed at a high level, By inputting a level reset signal, the node N2 can be disconnected from the circuit to determine the output. At this time, since no leak path exists in the circuit, the current consumption of the entire circuit can be greatly reduced.
Furthermore, in the second embodiment, the standby state in which both the clock signal and the data signal are at the high level has been described. However, since there is no leak path in the circuit even in the standby state of other combinations of the clock signal and the data signal, The flip-flop circuit 1a of the embodiment can be reset with a consumption current amount of almost zero by inputting a reset signal.

更に、第2実施形態のフリップフロップ回路1aにおいては、NMOSトランジスタNT5のドレイン端子につく容量を減らすことができるので、第1実施形態のフリップフロップ回路1よりも高速な動作が可能である。   Further, in the flip-flop circuit 1a of the second embodiment, the capacity of the drain terminal of the NMOS transistor NT5 can be reduced, so that a higher speed operation than the flip-flop circuit 1 of the first embodiment is possible.

<第3実施形態>
第3実施形態では、リセット機能を有するフリップフロップ回路1bについて説明する。
図5は、第3実施形態のフリップフロップ回路1bを示す回路図である。
図5に示すように、フリップフロップ回路1bは、データ信号が入力されるデータ入力端子D、クロック信号が入力されるクロック入力端子CLK、反転リセット信号が入力される反転リセット端子XR、第1〜第4のPMOSトランジスタPT1〜PT4及び第5のトランジスタPT5b、第1〜第5のNMOSトランジスタNT1〜NT5、反転出力端子XQ、インバータ回路INV、非反転出力端子Q及びノードN1〜N3を有する。
<Third Embodiment>
In the third embodiment, a flip-flop circuit 1b having a reset function will be described.
FIG. 5 is a circuit diagram showing the flip-flop circuit 1b of the third embodiment.
As shown in FIG. 5, the flip-flop circuit 1b includes a data input terminal D to which a data signal is input, a clock input terminal CLK to which a clock signal is input, an inverting reset terminal XR to which an inverting reset signal is input, It has fourth PMOS transistors PT1 to PT4 and fifth transistor PT5b, first to fifth NMOS transistors NT1 to NT5, an inverting output terminal XQ, an inverter circuit INV, a non-inverting output terminal Q, and nodes N1 to N3.

図5に示すように、フリップフロップ回路1bは第1実施形態のフリップフロップ回路1からPMOSトランジスタPT5及びNMOSトランジスタNT6を取り除きPMOSトランジスタPT5bを加えた構成となっている。   As shown in FIG. 5, the flip-flop circuit 1b has a configuration in which the PMOS transistor PT5 and the NMOS transistor NT6 are removed from the flip-flop circuit 1 of the first embodiment and a PMOS transistor PT5b is added.

図5に示すように、PMOSトランジスタPT1、PT4及びPT5bのソースが電源電位Vddに接続されている。
また、NMOSトランジスタNT1、NT3及びNT5のソースが接地電位GNDに接続されている。
PMOSトランジスタPT1及びNMOSトランジスタNT1のゲートはデータ入力端子Dに接続されている。
PMOSトランジスタPT2、PT3、NMOSトランジスタNT3、NT4のゲートがクロック入力端子に接続されている。
PMOSトランジスタPT5bのゲートがリセット端子Rに接続されている。
As shown in FIG. 5, the sources of the PMOS transistors PT1, PT4 and PT5b are connected to the power supply potential Vdd.
The sources of the NMOS transistors NT1, NT3, and NT5 are connected to the ground potential GND.
The gates of the PMOS transistor PT1 and the NMOS transistor NT1 are connected to the data input terminal D.
The gates of the PMOS transistors PT2 and PT3 and the NMOS transistors NT3 and NT4 are connected to the clock input terminal.
The gate of the PMOS transistor PT5b is connected to the reset terminal R.

PMOSトランジスタPT1のドレインがPMOSトランジスタPT2のソースに接続され、PMOSトランジスタPT2のドレインとNMOSトランジスタNT1のドレインとがNMOSトランジスタNT2のゲートに接続されている。
NMOSトランジスタNT2のソースがNMOSトランジスタNT3のドレインに接続され、PMOSトランジスタPT3のドレインとNMOSトランジスタNT2のドレインとがPMOSトランジスタPT4とNMOSトランジスタNT5のゲートに接続されている。
The drain of the PMOS transistor PT1 is connected to the source of the PMOS transistor PT2, and the drain of the PMOS transistor PT2 and the drain of the NMOS transistor NT1 are connected to the gate of the NMOS transistor NT2.
The source of the NMOS transistor NT2 is connected to the drain of the NMOS transistor NT3, and the drain of the PMOS transistor PT3 and the drain of the NMOS transistor NT2 are connected to the gates of the PMOS transistor PT4 and the NMOS transistor NT5.

NMOSトランジスタNT4のソースがNMOSトランジスタNT5のドレインに接続され、PMOSトランジスタPT4のドレインとNMOSトランジスタNT4のドレインとPMOSトランジスタPT5bのドレインとが反転出力端子XQと、反転回路を介して非反転出力端子Qに接続されている。   The source of the NMOS transistor NT4 is connected to the drain of the NMOS transistor NT5, and the drain of the PMOS transistor PT4, the drain of the NMOS transistor NT4, and the drain of the PMOS transistor PT5b are connected to the inverting output terminal XQ and the non-inverting output terminal Q via the inverting circuit. It is connected to the.

フリップフロップ回路1bでは、スタンバイ状態においてリセットを行う際にローレベルのリセット信号を入力することによって、リセットを行い反転出力端子XQの出力を確定させることができる。
例えば、クロック信号とデータ信号が共にハイレベルで固定されて長時間が経過した場合、フリップフロップ回路1bにはリークパスが生じ、図5に示すノードN3及び反転出力端子XQが中間電圧になってしまう。
In the flip-flop circuit 1b, when a reset is performed in the standby state, a reset signal of a low level is input, so that the reset can be performed and the output of the inverting output terminal XQ can be determined.
For example, when a clock signal and a data signal are both fixed at a high level and a long time has elapsed, a leak path occurs in the flip-flop circuit 1b, and the node N3 and the inverted output terminal XQ shown in FIG. 5 become an intermediate voltage. .

上述した状態において、ローレベルのリセット信号を入力すると、PMOSトランジスタPT5bがオンになり、反転出力端子XQの出力信号をハイレベルに確定することができる。   In the state described above, when a low level reset signal is input, the PMOS transistor PT5b is turned on, and the output signal of the inverting output terminal XQ can be determined at a high level.

以上説明したように、第3実施形態のフリップフロップ回路1bによれば、スタンバイ状態において、ローレベルのリセット信号を入力すると、PMOSトランジスタPT5bがオンになり、反転出力端子XQの出力信号がハイレベルに確定することができる。すなわち、リセット機能を発揮することができる。   As described above, according to the flip-flop circuit 1b of the third embodiment, when a low level reset signal is input in the standby state, the PMOS transistor PT5b is turned on and the output signal of the inverting output terminal XQ is high level. Can be confirmed. That is, the reset function can be exhibited.

本発明は上述した実施形態には限定されない。
すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
The present invention is not limited to the embodiment described above.
That is, those skilled in the art may make various modifications, combinations, subcombinations, and alternatives regarding the components of the above-described embodiments within the technical scope of the present invention or an equivalent scope thereof.

図1は、第1実施形態のフリップフロップ回路1を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a flip-flop circuit 1 of the first embodiment. 図2は、フリップフロップ回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the flip-flop circuit. 図3は、フリップフロップ回路の動作を説明するためのリセット信号を含んだタイミングチャートである。FIG. 3 is a timing chart including a reset signal for explaining the operation of the flip-flop circuit. 図4は、第2実施形態のフリップフロップ回路1aを示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing the flip-flop circuit 1a of the second embodiment. 図5は、第3実施形態のフリップフロップ回路1bを示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing the flip-flop circuit 1b of the third embodiment. 図6は、非特許文献1に記載のフリップフロップ回路の一例を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of the flip-flop circuit described in Non-Patent Document 1.

符号の説明Explanation of symbols

1,1a,1b…フリップフロップ回路、CLK…クロック入力端子、D…データ入力端子、Vdd…電源電位、GND…接地電位、INV…インバータ回路、PT1,PT2,PT3,PT4,PT5,PT5a,PT5b…PMOSトランジスタ、NT1,NT2,NT3,NT4,NT5,NT6…NMOSトランジスタ、Q…非反転出力端子、…リセット端子、XQ…反転出力端子、N1,N2,N3…ノード   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1a, 1b ... Flip-flop circuit, CLK ... Clock input terminal, D ... Data input terminal, Vdd ... Power supply potential, GND ... Ground potential, INV ... Inverter circuit, PT1, PT2, PT3, PT4, PT5, PT5a, PT5b ... PMOS transistor, NT1, NT2, NT3, NT4, NT5, NT6 ... NMOS transistor, Q ... Non-inverted output terminal, ... Reset terminal, XQ ... Inverted output terminal, N1, N2, N3 ... Node

Claims (8)

データ信号を入力するデータ信号入力端子と、
同期信号を入力する同期信号入力端子と、
反転出力端子と、前記反転出力端子と反対の出力を行う非反転出力端子とに接続するように形成された出力ノードと、
リセット信号を入力するリセット端子と、
第1の中間ノードと、
第2の中間ノードと、
第3の中間ノードと、
電源電位と前記第1の中間ノードとの間に直列かつ順に接続された第1及び第2の第1導電型トランジスタと、
前記第1の中間ノードと接地電位との間に接続された第1の第2導電型トランジスタと、
前記電源電位と前記第2の中間ノードとの間に接続された第3の第1導電型トランジスタと、
前記第2の中間ノードと前記接地電位との間に直列に接続された第2及び第3の第2導電型トランジスタと、
前記電源電位と前記出力ノードとの間に接続された第4の第1導電型トランジスタと、前記出力ノードと前記接地電位との間に直列に接続された第4及び第5の第2導電型トランジスタと、
前記第2の中間ノードと前記第3の中間ノードの間に接続された第5の第1導電型トランジスタと、
前記第3の中間ノードと前記接地電位との間に接続された第6の第2導電型トランジスタと、
を有し、
各前記第1導電型トランジスタは、前記データ信号が第1の電位レベルであるときに導通状態になり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となり、
各前記第2導電型トランジスタは、前記データ信号が第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となる
フリップフロップ回路。
A data signal input terminal for inputting a data signal;
A synchronization signal input terminal for inputting a synchronization signal;
An output node formed to connect to an inverting output terminal and a non-inverting output terminal that performs an output opposite to the inverting output terminal;
A reset terminal for inputting a reset signal;
A first intermediate node;
A second intermediate node;
A third intermediate node;
First and second first conductivity type transistors connected in series and sequentially between a power supply potential and the first intermediate node;
A first second conductivity type transistor connected between the first intermediate node and a ground potential;
A third first conductivity type transistor connected between the power supply potential and the second intermediate node;
Second and third second conductivity type transistors connected in series between the second intermediate node and the ground potential;
A fourth first conductivity type transistor connected between the power supply potential and the output node, and fourth and fifth second conductivity types connected in series between the output node and the ground potential. A transistor,
A fifth first conductivity type transistor connected between the second intermediate node and the third intermediate node;
A sixth second conductivity type transistor connected between the third intermediate node and the ground potential;
Have
Each of the first conductivity type transistors becomes conductive when the data signal is at a first potential level, and becomes non-conductive when the data signal is at a second potential level,
Each of the second conductivity type transistors is in a non-conductive state when the data signal is at a first potential level, and is in a conductive state when the data signal is at a second potential level.
前記第1の第1導電型トランジスタは、前記データ信号が第1の電位レベルであるときに導通状態になり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となり、
前記第1の第2導電型トランジスタは、前記データ信号が第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となり、
前記第2及び第3の第1導電型トランジスタは、前記同期信号が第1の電位レベルであるときに導通状態となり、第2の電位レベルであるときに非導通状態となり、
前記第3及び第4の第2導電型トランジスタは、前記同期信号が第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となり、
前記第2の第2導電型トランジスタは、前記第1の中間ノードが第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となり、
前記第4の第1導電型トランジスタは、前記第3の中間ノードが第1の電位レベルであるときに導通状態となり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となり、
前記第5の第2導電型トランジスタは、前記第3の中間ノードが第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となり、
前記第5の第1導電型トランジスタは、前記リセット信号が第1の電位レベルであるときに導通状態となり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となり、
前記第6の第2導電型トランジスタは、前記リセット信号が第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となる
請求項1に記載のフリップフロップ回路。
The first first conductivity type transistor is turned on when the data signal is at a first potential level, and is turned off when the data signal is at a second potential level,
The first second conductivity type transistor is non-conductive when the data signal is at a first potential level, and is conductive when the data signal is at a second potential level;
The second and third first conductivity type transistors are conductive when the synchronization signal is at a first potential level, and are non-conductive when the synchronization signal is at a second potential level,
The third and fourth second conductivity type transistors are non-conductive when the synchronization signal is at the first potential level, and are conductive when the synchronization signal is at the second potential level.
The second second conductivity type transistor is non-conductive when the first intermediate node is at the first potential level, and is conductive when the second intermediate node is at the second potential level.
The fourth first conductivity type transistor is conductive when the third intermediate node is at the first potential level, and is non-conductive when the second intermediate node is at the second potential level,
The fifth second conductivity type transistor is non-conductive when the third intermediate node is at the first potential level, and is conductive when the third intermediate node is at the second potential level.
The fifth first conductivity type transistor is conductive when the reset signal is at the first potential level, and is non-conductive when the reset signal is at the second potential level.
2. The flip-flop circuit according to claim 1, wherein the sixth second conductivity type transistor is in a non-conductive state when the reset signal is at a first potential level, and is in a conductive state when the reset signal is at a second potential level. .
前記第1導電型トランジスタは、Pチャンネルトランジスタであり、
前記第2導電型トランジスタは、Nチャンネルトランジスタである
請求項2に記載のフリップフロップ回路。
The first conductivity type transistor is a P-channel transistor,
The flip-flop circuit according to claim 2, wherein the second conductivity type transistor is an N-channel transistor.
前記第1の電位レベルは接地電位レベルであり、
前記第2の電位レベルは電源電位レベルである
請求項3に記載のフリップフロップ回路。
The first potential level is a ground potential level;
The flip-flop circuit according to claim 3, wherein the second potential level is a power supply potential level.
データ信号を入力するデータ信号入力端子と、
同期信号を入力する同期信号入力端子と、
反転出力端子と、前記反転出力端子と反対の出力を行う非反転出力端子とに接続するように形成された出力ノードと、
リセット信号を入力するリセット端子と、
第1の中間ノードと、
第2の中間ノードと、
第3の中間ノードと、
電源電位と前記第1の中間ノードとの間に直列かつ順に接続された第1及び第2の第1導電型トランジスタと、
前記第1の中間ノードと接地電位との間に接続された第1の第2導電型トランジスタと、
前記電源電位と前記第2の中間ノードとの間に直列かつ順に接続された第5及び第3の第1導電型トランジスタと、
前記第2の中間ノードと前記接地電位との間に直列に接続された第2及び第3の第2導電型トランジスタと、
前記電源電位と前記出力ノードとの間に接続された第4の第1導電型トランジスタと、
前記出力ノードと前記接地電位との間に直列に接続された第4及び第5の第2導電型トランジスタと、
前記第3の中間ノードと前記接地電位との間に接続された第6の第2導電型トランジスタと、
を有し、
各前記第1導電型トランジスタは、前記データ信号が第1の電位レベルであるときに導通状態になり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となり、
各前記第2導電型トランジスタは、前記データ信号が第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となる
フリップフロップ回路。
A data signal input terminal for inputting a data signal;
A synchronization signal input terminal for inputting a synchronization signal;
An output node formed to connect to an inverting output terminal and a non-inverting output terminal that performs an output opposite to the inverting output terminal;
A reset terminal for inputting a reset signal;
A first intermediate node;
A second intermediate node;
A third intermediate node;
First and second first conductivity type transistors connected in series and sequentially between a power supply potential and the first intermediate node;
A first second conductivity type transistor connected between the first intermediate node and a ground potential;
Fifth and third first conductivity type transistors connected in series and sequentially between the power supply potential and the second intermediate node;
Second and third second conductivity type transistors connected in series between the second intermediate node and the ground potential;
A fourth first conductivity type transistor connected between the power supply potential and the output node;
Fourth and fifth second conductivity type transistors connected in series between the output node and the ground potential;
A sixth second conductivity type transistor connected between the third intermediate node and the ground potential;
Have
Each of the first conductivity type transistors becomes conductive when the data signal is at a first potential level, and becomes non-conductive when the data signal is at a second potential level,
Each of the second conductivity type transistors is in a non-conductive state when the data signal is at a first potential level, and is in a conductive state when the data signal is at a second potential level.
前記第1の第1導電型トランジスタは、前記データ信号が第1の電位レベルであるときに導通状態になり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となり、
前記第1の第2導電型トランジスタは、前記データ信号が第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となり、
前記第2及び第3の第1導電型トランジスタは、前記同期信号が第1の電位レベルであるときに導通状態となり、第2の電位レベルであるときに非導通状態となり、
前記第3及び第4の第2導電型トランジスタは、前記同期信号が第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となり、
前記第2の第2導電型トランジスタは、前記第1の中間ノードが第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となり、
前記第4の第1導電型トランジスタは、前記第3の中間ノードが第1の電位レベルであるときに導通状態となり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となり、
前記第5の第2導電型トランジスタは、前記第3の中間ノードが第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となり、
前記第5の第1導電型トランジスタは、前記リセット信号が第1の電位レベルであるときに導通状態となり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となり、
前記第6の第2導電型トランジスタは、前記リセット信号が第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となる
請求項5に記載のフリップフロップ回路。
The first first conductivity type transistor is turned on when the data signal is at a first potential level, and is turned off when the data signal is at a second potential level,
The first second conductivity type transistor is non-conductive when the data signal is at a first potential level, and is conductive when the data signal is at a second potential level;
The second and third first conductivity type transistors are conductive when the synchronization signal is at a first potential level, and are non-conductive when the synchronization signal is at a second potential level,
The third and fourth second conductivity type transistors are non-conductive when the synchronization signal is at the first potential level, and are conductive when the synchronization signal is at the second potential level.
The second second conductivity type transistor is non-conductive when the first intermediate node is at the first potential level, and is conductive when the second intermediate node is at the second potential level.
The fourth first conductivity type transistor is conductive when the third intermediate node is at the first potential level, and is non-conductive when the second intermediate node is at the second potential level,
The fifth second conductivity type transistor is non-conductive when the third intermediate node is at the first potential level, and is conductive when the third intermediate node is at the second potential level.
The fifth first conductivity type transistor is conductive when the reset signal is at the first potential level, and is non-conductive when the reset signal is at the second potential level.
6. The flip-flop circuit according to claim 5, wherein the sixth second conductivity type transistor is in a non-conductive state when the reset signal is at a first potential level, and is in a conductive state when the reset signal is at a second potential level. .
データ信号を入力するデータ信号入力端子と、
同期信号を入力する同期信号入力端子と、
反転出力端子と、前記反転出力端子と反対の出力を行う非反転出力端子とに接続するように形成された出力ノードと、
リセット信号を入力するリセット端子と、
第1の中間ノードと、
第2の中間ノードと、
第3の中間ノードと、
電源電位と前記第1の中間ノードとの間に直列かつ順に接続された第1及び第2の第1導電型トランジスタと、
前記第1の中間ノードと接地電位との間に接続された第1の第2導電型トランジスタと、
前記電源電位と前記第2の中間ノードとの間に接続された第3の第1導電型トランジスタと、
前記第2の中間ノードと前記接地電位との間に直列に接続された第2及び第3の第2導電型トランジスタと、
前記電源電位と前記出力ノードとの間に接続された第4の第1導電型トランジスタと、
前記出力ノードと前記接地電位との間に直列に接続された第4及び第5の第2導電型トランジスタと、
前記電源電位と前記出力ノードとの間に接続された第5の第1導電型トランジスタと、
を有し、
各前記第1導電型トランジスタは、前記データ信号が第1の電位レベルであるときに導通状態になり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となり、
各前記第2導電型トランジスタは、前記データ信号が第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となる
フリップフロップ回路。
A data signal input terminal for inputting a data signal;
A synchronization signal input terminal for inputting a synchronization signal;
An output node formed to connect to an inverting output terminal and a non-inverting output terminal that performs an output opposite to the inverting output terminal;
A reset terminal for inputting a reset signal;
A first intermediate node;
A second intermediate node;
A third intermediate node;
First and second first conductivity type transistors connected in series and sequentially between a power supply potential and the first intermediate node;
A first second conductivity type transistor connected between the first intermediate node and a ground potential;
A third first conductivity type transistor connected between the power supply potential and the second intermediate node;
Second and third second conductivity type transistors connected in series between the second intermediate node and the ground potential;
A fourth first conductivity type transistor connected between the power supply potential and the output node;
Fourth and fifth second conductivity type transistors connected in series between the output node and the ground potential;
A fifth first conductivity type transistor connected between the power supply potential and the output node;
Have
Each of the first conductivity type transistors becomes conductive when the data signal is at a first potential level, and becomes non-conductive when the data signal is at a second potential level,
Each of the second conductivity type transistors is in a non-conductive state when the data signal is at a first potential level, and is in a conductive state when the data signal is at a second potential level.
前記第1の第1導電型トランジスタは、前記データ信号が第1の電位レベルであるときに導通状態になり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となり、
前記第1の第2導電型トランジスタは、前記データ信号が第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となり、
前記第2及び第3の第1導電型トランジスタは、前記同期信号が第1の電位レベルであるときに導通状態となり、第2の電位レベルであるときに非導通状態となり、
前記第3及び第4の第2導電型トランジスタは、前記同期信号が第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となり、
前記第2の第2導電型トランジスタは、前記第1の中間ノードが第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となり、
前記第4の第1導電型トランジスタは、前記第3の中間ノードが第1の電位レベルであるときに導通状態となり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となり、
前記第5の第2導電型トランジスタは、前記第3の中間ノードが第1の電位レベルであるときに非導通状態となり、第2の電位レベルであるときには導通状態となり、
前記第5の第1導電型トランジスタは、前記リセット信号が第1の電位レベルであるときに導通状態となり、第2の電位レベルであるときには非導通状態となる
請求項7に記載のフリップフロップ回路。
The first first conductivity type transistor is turned on when the data signal is at a first potential level, and is turned off when the data signal is at a second potential level,
The first second conductivity type transistor is non-conductive when the data signal is at a first potential level, and is conductive when the data signal is at a second potential level;
The second and third first conductivity type transistors are conductive when the synchronization signal is at a first potential level, and are non-conductive when the synchronization signal is at a second potential level,
The third and fourth second conductivity type transistors are non-conductive when the synchronization signal is at the first potential level, and are conductive when the synchronization signal is at the second potential level.
The second second conductivity type transistor is non-conductive when the first intermediate node is at the first potential level, and is conductive when the second intermediate node is at the second potential level.
The fourth first conductivity type transistor is conductive when the third intermediate node is at the first potential level, and is non-conductive when the second intermediate node is at the second potential level,
The fifth second conductivity type transistor is non-conductive when the third intermediate node is at the first potential level, and is conductive when the third intermediate node is at the second potential level.
8. The flip-flop circuit according to claim 7, wherein the fifth first conductivity type transistor is conductive when the reset signal is at a first potential level, and is non-conductive when the reset signal is at a second potential level. .
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