JP2008131537A - 論理回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】同等な動作特性を有する第一ないし第四のNMOSTと、第一および第二のCMOSインバータを有し、一つの入力ノードに接続されるものはNMOSTのゲート、インバータの入力及び二つのNMOSTのドレインであり、他の入力ノードにもそれらと同等な同様なものが接続され、二つのインバータの動作特性の対称性は良く、対称性の良い入力特性を有する論理ゲート回路を構成した。
【選択図】図1
Description
さらにまた、端子とは回路に用いられているトランジスタ、抵抗、容量などの回路素子の、外部との電気的接続のために設けられた電極を言う。電気的には端子がノードを兼ねることがあり得る。また、特に電源が接続されるノードを電源ノード、接地されるノードを接地ノードと称する。
このパストランジスタを用いた論理回路(「PTL」という)は従来から良く知られている。例えば、N形のMOST(「NMOST」という)であるT6およびT7、二個をPTとして用い、第16図のように結線する。
まず、同等な動作特性を有する第一ないし第四のNMOSTと、同等な動作特性を有する第一および第二のCMOSインバータを用意する。ここで、「同等な動作特性」とは、「動作特性が同じになるように設計されているが、実際には製法上の種々の要因で動作特性は変動するものの、その変動範囲が回路動作としての許容範囲内にある」と言う意味で用いる。
構成1:第一および第二の入力ノードと内部出力ノードを有する論理回路であって、同等な動作特性を有する第一ないし第四のNMOSTと、同等な動作特性を有する第一および第二のCMOSインバータを有し、第一ないし第四のNMOSTのソースを共通接続して内部出力ノードとし、第一のNMOSTのゲートを第一の入力ノードに接続し、第二のNMOSTのゲートを第一のCMOSインバータの出力ノードに接続し、第三のNMOSTのゲートを第二の入力ノードに接続し、第四のNMOSTのゲートを第二のCMOSインバータの出力ノードに接続し、第一および第二のCMOSインバータの入力ノードはそれぞれ第一および第二の入力ノードに接続し、第一ないし第四のNMOSTの各ドレインは第一または第二の入力のノード、または、第一または第二のCMOSインバータの出力ノードのいずれか一つに接続し、第一および第二の入力ノードから見た負荷が同等となるように、かつ第一と第二のCMOSインバータのそれぞれの出力ノードの負荷も同等となるように構成する。
同等な動作特性を有する第一ないし第四のNMOSTと、
同等な動作特性を有する第一ないし第四のCMOSインバータを有し、
第一ないし第四のNMOSTのソースを共通接続して内部出力ノードとし、
第一のNMOSTのゲートを第一の入力ノードに接続し、
第二のNMOSTのゲートを第四のCMOSインバータの出力ノードに接続し、
第三のNMOSTのゲートを第二の入力ノードに接続し、
第四のNMOSTのゲートを第二のCMOSインバータの出力ノードに接続し、
第一ないし第四のNMOSTの各ドレインをそれぞれ第一ないし第四のCMOSインバータの各出力ノードに接続し、第一および第四のCMOSインバータの各入力ノードは第一の入力ノード接続し、第二および第三のCMOSインバータの各入力ノードは第二の入力ノード接続する構成とする。
同等な動作特性を有する第一ないし第四のNMOSTと、
同等な動作特性を有する第一ないし第四のCMOSインバータを有し、
第一ないし第四のNMOSTのソースを共通接続して内部出力ノードとし、
第一のNMOSTのゲートを第一の入力ノードに接続し、
第二のNMOSTのゲートを第二のCMOSインバータの出力ノードに接続し、
第三のNMOSTのゲートを第二の入力ノードに接続し、
第四のNMOSTのゲートを第四のCMOSインバータの出力ノードに接続し、
第一ないし第四のNMOSTの各ドレインをそれぞれ第一ないし第四のCMOSインバータの各出力ノードに接続し、第一および第四のCMOSインバータの各入力ノードは第二の入力ノード接続し、第二および第三のCMOSインバータの各入力ノードは第一の入力ノード接続する構成とする。
第6図は本発明の第四の実施例である。同等な動作特性を有する第一ないし第四のNMOST(T1、T2、T3、T4)と、同等な動作特性を有する第一および第二のCMOSインバータ(I1およびI2)を用意し、T1ないしT4のソースを共通接続して内部出力ノードNとし、T1のゲートを第一の入力ノードAに接続し、T2のゲートをCMOSインバータI1の出力ノードに接続し、T3のゲートを第二の入力ノードBに接続し、T4のゲートをCMOSインバータI2の出力ノードに接続し、CMOSインバータI1の入力ノードは入力ノードAに接続し、CMOSインバータI2の入力ノードは入力ノードBに接続し、T1およびT4のドレインをCMOSインバータI1の出力ノードに接続し、T2およびT3のドレインをCMOSインバータI2の出力ノードに接続する。さらに必要ならば内部出力ノードNにレベル補償付きバッファー回路の入力を接続し、その出力を出力ノードQとする。
第8図は本発明の第五の実施例である。同等な動作特性を有する第一ないし第四のNMOST(T1、T2、T3、T4)と、同等な動作特性を有する第一および第二のCMOSインバータ(I1およびI2)を用意し、T1ないしT4のソースを共通接続して内部出力ノードNとし、T1のゲートを第一の入力ノードAに接続し、T2のゲートをCMOSインバータI1の出力ノードに接続し、T3のゲートを第二の入力ノードBに接続し、T4のゲートをCMOSインバータI2の出力ノードに接続し、CMOSインバータI1の入力ノードは入力ノードAに接続し、CMOSインバータI2の入力ノードは入力ノードBに接続し、T2およびT3のドレインをCMOSインバータI1の出力ノードに接続し、T1およびT4のドレインをCMOSインバータI2の出力ノードに接続する。さらに必要ならば内部出力ノードNにレベル補償付きバッファー回路の入力を接続し、その出力を出力ノードQとする。
第10図は本発明の第六の実施例である。同等な動作特性を有する第一ないし第四のNMOST(T1、T2、T3、T4)と、同等な動作特性を有する第一および第二のCMOSインバータ(I1およびI2)を用意し、T1ないしT4のソースを共通接続して内部出力ノードNとし、T1のゲートを第一の入力ノードAに接続し、T2のゲートをCMOSインバータI1の出力ノードに接続し、T3のゲートを第二の入力ノードBに接続し、T4のゲートをCMOSインバータI2の出力ノードに接続し、CMOSインバータI1の入力ノードは入力ノードAに接続し、CMOSインバータI2の入力ノードは入力ノードBに接続し、T1のドレインを入力ノードBに、T2のドレインをCMOSインバータI2の出力ノードに、T3のドレインを入力ノードAに、T4のドレインをCMOSインバータI1の出力ノードに、それぞれ接続する。さらに必要ならば内部出力ノードNにレベル補償付きバッファー回路の入力を接続し、その出力を出力ノードQとする。
以上は入力ノードの数が二個の場合を示したが、三個以上の場合はそれらを複数個用いて三入力以上でかつ入力特性の対称性の良い論理ゲート回路を構成することが出来る。例えば、三入力のAND回路の場合を第18図に示す。
実施例の第8図あるいは第15図の二入力のAND回路を3個用意し、2個を入力ノード側に用い、これらの出力を残りのAND回路の入力にそれぞれ入力する。入力ノードは四個となるが、三個を入力ノードA、B、Cとして用い、残りの一つのDに、入力を接地したCMOSインバータI5の出力を接続すれば良い。I5は入力特性の対称性を高めるために用いている。すなわち、すべてのノードA、B、C、Dから見た経路抵抗が同じとなるようにしている。他の論理機能を有する回路や入力ノードが3以上の論理回路で入力特性の対称性の良い論理回路は同様な考え方で容易に構成できる。
パストランジスタ
T5、T8 :P形絶縁ゲート電界効果トランジスタ
I1、I2、I3、I4、I5、IBuff :CMOSインバータ
A、B、C、D :入力ノード
N :内部出力ノード
Q :出力ノード
VDD :電源ノード
GND :接地ノード
Claims (9)
- 第一および第二の入力ノードと内部出力ノードを有する論理回路であって、
同等な動作特性を有する第一ないし第四のNMOSTと、
同等な動作特性を有する第一および第二のCMOSインバータを有し、
第一ないし第四のNMOSTのソースを共通接続して内部出力ノードとし、
第一のNMOSTのゲートを第一の入力ノードに接続し、
第二のNMOSTのゲートを第一のCMOSインバータの出力ノードに接続し、
第三のNMOSTのゲートを第二の入力ノードに接続し、
第四のNMOSTのゲートを第二のCMOSインバータの出力ノードに接続し、
第一および第二のCMOSインバータの入力ノードはそれぞれ第一および第二の入力ノードに接続し、
第一ないし第四のNMOSTの各ドレインは第一または第二の入力のノード、または、第一または第二のCMOSインバータの出力ノードのいずれか一つに接続し、第一および第二の入力ノードから見た負荷が同等となるように、かつ第一と第二のCMOSインバータのそれぞれの出力ノードの負荷も同等となるようにしたことを特徴とする論理回路。 - 請求項1において、第一および第四のNMOSTの各ドレインを第一の入力ノードに接続し、第二および第三のNMOSTの各ドレインを第二の入力ノードに接続しことを特徴とした論理回路。
- 請求項1において、第一および第四のNMOSTの各ドレインを第二の入力ノードに接続し、第二および第三のNMOSTの各ドレインを第一の入力ノードに接続したことを特徴とする論理回路。
- 請求項1において、第一および第四のNMOSTの各ドレインを第一のCMOSインバータの出力ノードに接続し、第二および第三のNMOSTの各ドレインを第二のCMOSインバータの出力ノードに接続したことを特徴とする論理回路。
- 請求項1において、第一および第四のNMOSTの各ドレインを第二のCMOSインバータの出力ノードに接続し、第二および第三のNMOSTの各ドレインを第一のCMOSインバータの出力ノードに接続したことを特徴とする論理回路。
- 請求項1において、第一のNMOSTのドレインを第二の入力ノードに接続し、第二のNMOSTのドレインを第二のCMOSインバータの出力ノードに接続し、第三のNMOSTのドレインを第一の入力ノードに接続し、第四のNMOSTのドレインを第一のCMOSインバータの出力ノードに接続したことを特徴とする論理回路。
- 請求項1において、第一のNMOSTのドレインを第二のCMOSインバータの出力ノードに接続し、第二のNMOSTのドレインを第二の入力ノードに接続し、第三のNMOSTのドレインを第一のCMOSインバータの出力ノードに接続し、第四のNMOSTのドレインを第一の入力ノードに接続したことを特徴とする論理回路。
- 第一および第二の入力ノードと内部出力ノードを有する論理回路であって、
同等な動作特性を有する第一ないし第四のNMOSTと、
同等な動作特性を有する第一ないし第四のCMOSインバータを有し、
第一ないし第四のNMOSTのソースを共通接続して内部出力ノードとし、
第一のNMOSTのゲートを第一の入力ノードに接続し、
第二のNMOSTのゲートを第四のCMOSインバータの出力ノードに接続し、
第三のNMOSTのゲートを第二の入力ノードに接続し、
第四のNMOSTのゲートを第二のCMOSインバータの出力ノードに接続し、
第一ないし第四のNMOSTの各ドレインをそれぞれ第一ないし第四のCMOSインバータの各出力ノードに接続し、第一および第四のCMOSインバータの各入力ノードは第一の入力ノード接続し、第二および第三のCMOSインバータの各入力ノードは第二の入力ノード接続したことを特徴とする論理回路。 - 第一および第二の入力ノードと内部出力ノードを有する論理回路であって、
同等な動作特性を有する第一ないし第四のNMOSTと、
同等な動作特性を有する第一ないし第四のCMOSインバータを有し、
第一ないし第四のNMOSTのソースを共通接続して内部出力ノードとし、
第一のNMOSTのゲートを第一の入力ノードに接続し、
第二のNMOSTのゲートを第二のCMOSインバータの出力ノードに接続し、
第三のNMOSTのゲートを第二の入力ノードに接続し、
第四のNMOSTのゲートを第四のCMOSインバータの出力ノードに接続し、
第一ないし第四のNMOSTの各ドレインをそれぞれ第一ないし第四のCMOSインバータの各出力ノードに接続し、第一および第四のCMOSインバータの各入力ノードは第二の入力ノード接続し、第二および第三のCMOSインバータの各入力ノードは第一の入力ノード接続したことを特徴とする論理回路。
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