JP2010074721A - Delay circuit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a delay circuit capable of suppressing a delay amount from being varied based on variation in the threshold voltage of a transistor for each product. <P>SOLUTION: Capacitive elements M5-M8 are connected to output terminals of inverter buffers 11-14, respectively. A Vt dependent voltage generation unit applies a voltage corresponding to a threshold voltage Vtn of an MOS transistor included in the unit 2 itself to a substrate of MOS transistors that the capacitive elements M5-M8 include. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、インバータバッファを用いた遅延回路に関する。   The present invention relates to a delay circuit using an inverter buffer.

従来の遅延回路では、トランジスタを有する複数のインバータバッファが互いに直列に接続されている。また、各インバータバッファの出力端子のそれぞれには、遅延回路の遅延量を調整するための容量素子が接続されている。容量素子の容量が高いほど、遅延回路の遅延量は大きくなる。   In the conventional delay circuit, a plurality of inverter buffers having transistors are connected in series with each other. In addition, a capacitive element for adjusting the delay amount of the delay circuit is connected to each output terminal of each inverter buffer. The higher the capacitance of the capacitive element, the greater the delay amount of the delay circuit.

遅延回路の遅延量は一定であることが望まれている。しかしながら、遅延回路のトランジスタを駆動する駆動電圧には電源電圧が使用されているため、その電源電圧が変動すると、遅延回路のトランジスタの動作状態が変動することとなり、遅延回路の遅延量が変動する。   It is desired that the delay amount of the delay circuit is constant. However, since a power supply voltage is used as a driving voltage for driving the transistors of the delay circuit, if the power supply voltage fluctuates, the operation state of the transistors of the delay circuit fluctuates, and the delay amount of the delay circuit fluctuates. .

特許文献1には、電源電圧の変動に基づく遅延量の変動を抑制することが可能な遅延回路が記載されている。なお、容量素子の容量には、トランジスタのゲート容量が利用される。   Patent Document 1 describes a delay circuit capable of suppressing a variation in delay amount based on a variation in power supply voltage. Note that the gate capacitance of the transistor is used as the capacitance of the capacitor.

この遅延回路では、電源電圧の変動を抑制した定電圧が発生される。また、その定電圧が遅延回路のトランジスタの駆動電圧として使用される。   In this delay circuit, a constant voltage that suppresses fluctuations in the power supply voltage is generated. The constant voltage is used as a driving voltage for the transistor of the delay circuit.

これにより、電源電圧の変動に基づくトランジスタの動作状態の変動を抑制することが可能になるので、電源電圧の変動に基づく遅延量の変動を抑制することが可能になる。
特開平11−168362号公報
As a result, it is possible to suppress fluctuations in the operation state of the transistor based on fluctuations in the power supply voltage, and thus it is possible to suppress fluctuations in the delay amount based on fluctuations in the power supply voltage.
JP-A-11-168362

しかしながら、特許文献1に記載の遅延回路では、製造プロセス等に起因する製品ごとのトランジスタの閾値電圧のばらつきやトランジスタの温度特性に基づく、遅延量の変動を抑制することができないという問題がある。   However, the delay circuit described in Patent Document 1 has a problem in that variations in the amount of delay based on variations in threshold voltages of transistors and temperature characteristics of transistors due to manufacturing processes and the like cannot be suppressed.

本発明による遅延回路は、互いに直列に接続された複数のインバータバッファと、前記複数のインバータバッファのそれぞれと一対一で対応し、かつ、ゲートが自己に対応する前記インバータバッファの出力端子と接続された第一トランジスタを有する複数の容量素子と、第二トランジスタを有し、該第二トランジスタの閾値電圧に応じた電圧を、前記第一トランジスタの基板に印加する電圧発生部と、を有する。   The delay circuit according to the present invention includes a plurality of inverter buffers connected in series with each other, and each of the plurality of inverter buffers has a one-to-one correspondence with a gate connected to the output terminal of the inverter buffer. A plurality of capacitive elements having a first transistor; and a voltage generator having a second transistor and applying a voltage corresponding to a threshold voltage of the second transistor to the substrate of the first transistor.

また、本発明による遅延回路は、互いに直列に接続された複数のインバータバッファと、前記複数のインバータバッファのそれぞれに対応し、該対応するインバータバッファの出力端子に接続されると共にトランジスタのゲート容量を利用した複数の容量素子とを有し、前記複数の容量素子のそれぞれの基板が、前記複数のインバータバッファへの動作電圧に対してトランジスタの閾値電圧依存性を有する電圧でバイアスされている。   The delay circuit according to the present invention corresponds to each of a plurality of inverter buffers connected in series with each other and the plurality of inverter buffers, and is connected to an output terminal of the corresponding inverter buffer and has a gate capacitance of the transistor. A plurality of capacitive elements used, and each substrate of the plurality of capacitive elements is biased with a voltage having a threshold voltage dependency of a transistor with respect to an operating voltage applied to the plurality of inverter buffers.

本発明によれば、容量素子の基板電圧がトランジスタの閾値電圧に応じて変更されるので、その閾値電圧に応じて容量素子の容量を変更することが可能になり、製品ごとのトランジスタの閾値電圧のばらつきに基づく遅延量の変動を抑制することが可能になる。   According to the present invention, since the substrate voltage of the capacitive element is changed according to the threshold voltage of the transistor, it is possible to change the capacitance of the capacitive element according to the threshold voltage, and the threshold voltage of the transistor for each product. It is possible to suppress the variation in the delay amount based on the variation of the.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の第一の実施形態の遅延回路の構成を示した回路図である。図1において、遅延回路は、遅延部1と、Vt依存電圧発生部2とを含む。   FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of the delay circuit according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the delay circuit includes a delay unit 1 and a Vt dependent voltage generation unit 2.

遅延部1は、入力端子INと、出力端子OUTと、インバータバッファ11〜14と、容量素子M5〜M8とを有する。なお、インバータバッファの数は、図1では、4だけだが、実際には複数であればよい。また、容量素子は、インバータバッファと同数ある。   The delay unit 1 includes an input terminal IN, an output terminal OUT, inverter buffers 11 to 14, and capacitive elements M5 to M8. Note that the number of inverter buffers is only four in FIG. The number of capacitive elements is the same as the number of inverter buffers.

インバータバッファ11〜14のそれぞれは、互いに直列に接続されている。なお、初段のインバータバッファ11の入力端子は、入力端子INと接続され、最後段のインバータバッファ14の出力端子は、出力端子OUTと接続されている。   Each of the inverter buffers 11 to 14 is connected in series with each other. The input terminal of the first-stage inverter buffer 11 is connected to the input terminal IN, and the output terminal of the last-stage inverter buffer 14 is connected to the output terminal OUT.

インバータバッファ11〜14のそれぞれは、PチャネルMOSトランジスタ(以下、PMOSトランジスタと称する)1aと、NチャネルMOSトランジスタ(以下、NMOSトランジスタと称する)1bとを有する。   Each of inverter buffers 11 to 14 includes a P-channel MOS transistor (hereinafter referred to as a PMOS transistor) 1a and an N-channel MOS transistor (hereinafter referred to as an NMOS transistor) 1b.

PMOSトランジスタ1aのソースは、電源端子VCCと接続されている。また、NMOSトランジスタ1bのソースは、接地電位端子GNDと接続されている。   The source of the PMOS transistor 1a is connected to the power supply terminal VCC. The source of the NMOS transistor 1b is connected to the ground potential terminal GND.

PMOSトランジスタ1aおよびNMOSトランジスタ1bのそれぞれのゲートは、共通化され、インバータバッファの入力端子となっている。また、PMOSトランジスタ1aおよびNMOSトランジスタ1bのそれぞれのドレインは、共通化され、インバータバッファの出力端子となっている。   The gates of the PMOS transistor 1a and the NMOS transistor 1b are shared and serve as the input terminal of the inverter buffer. The drains of the PMOS transistor 1a and the NMOS transistor 1b are shared and serve as an output terminal of the inverter buffer.

容量素子M5〜M8は、インバータバッファ11〜14のそれぞれと一対一で対応する。また、容量素子M5〜M8は、自己と対応するインバータバッファの出力端子に接続されている。   Capacitance elements M5 to M8 correspond to each of inverter buffers 11 to 14 on a one-to-one basis. The capacitive elements M5 to M8 are connected to the output terminals of the inverter buffers corresponding to the capacitive elements M5 to M8.

容量素子M5〜M8は、MOSトランジスタを有し、そのMOSトランジスタのゲート容量を利用した容量素子である。具体的には、容量素子M5〜M8では、自己のMOSトランジスタのゲートが、自己と対応するインバータバッファの出力端子と接続される。また、そのMOSトランジスタのソース、ドレインおよび基板が共通接続されている。   Capacitance elements M5 to M8 are MOS elements each having a MOS transistor and utilizing the gate capacitance of the MOS transistor. Specifically, in capacitive elements M5 to M8, the gate of its own MOS transistor is connected to the output terminal of the inverter buffer corresponding to itself. The source, drain and substrate of the MOS transistor are connected in common.

これにより、容量素子M5〜M8をMOSトランジスタのゲート容量を利用した容量素子として用いていることができる。また、容量素子M5およびM6は、PMOSトランジスタを有し、MOSトランジスタM7およびM8は、NMOSトランジスタを有する。   Thereby, the capacitive elements M5 to M8 can be used as capacitive elements utilizing the gate capacitance of the MOS transistor. Capacitance elements M5 and M6 have PMOS transistors, and MOS transistors M7 and M8 have NMOS transistors.

なお、PMOSトランジスタを有する容量素子と、NMOSトランジスタを有する容量素子が、交互にインバータバッファ11〜14の出力端子に接続されるように、容量素子M5〜M8は、インバータバッファ11〜14と対応付けられる。より具体的には、容量素子M5は、インバータバッファ11の出力端子と接続され、容量素子M6がインバータバッファ12の出力端子と接続され、容量素子M7は、インバータバッファ13の出力端子と接続され、容量素子M8がインバータバッファ14の出力端子と接続されている。   The capacitive elements M5 to M8 are associated with the inverter buffers 11 to 14 so that the capacitive elements having the PMOS transistors and the capacitive elements having the NMOS transistors are alternately connected to the output terminals of the inverter buffers 11 to 14. It is done. More specifically, the capacitive element M5 is connected to the output terminal of the inverter buffer 11, the capacitive element M6 is connected to the output terminal of the inverter buffer 12, and the capacitive element M7 is connected to the output terminal of the inverter buffer 13. The capacitive element M8 is connected to the output terminal of the inverter buffer 14.

このように遅延部1を構成することで、遅延部1は、入力端子INに入力されたデータを遅延して出力端子OUTから出力することになる。   By configuring the delay unit 1 in this way, the delay unit 1 delays the data input to the input terminal IN and outputs it from the output terminal OUT.

Vt依存電圧発生部2は、複数のMOSトランジスタを有する。本実施形態では、Vt依存電圧発生部2が有するMOSトランジスタは4以上あるものとする。図1では、その複数のMOSトランジスタのうちの4個のMOSトランジスタM1〜M4が示されている。   The Vt dependent voltage generator 2 has a plurality of MOS transistors. In the present embodiment, it is assumed that there are four or more MOS transistors included in the Vt-dependent voltage generator 2. In FIG. 1, four MOS transistors M1 to M4 among the plurality of MOS transistors are shown.

製造プロセス等によって、製品ごとにトランジスタの閾値電圧にばらつきが生じるので、同一製品内にある、Vt依存電圧発生部2が有するMOSトランジスタと、遅延部1が有するMOSトランジスタとは、同じ閾値電圧を有する。   Since the threshold voltage of the transistor varies from product to product depending on the manufacturing process or the like, the MOS transistor included in the Vt dependent voltage generator 2 and the MOS transistor included in the delay unit 1 in the same product have the same threshold voltage. Have.

Vt依存電圧発生部2が有するMOSトランジスタのそれぞれは、電源端子VCCと接地電位端子GNDとの間に介在する。また、そのMOSトランジスタのそれぞれは、ダイオード接続されている。さらに、そのMOSトランジスタのそれぞれは、互いに直列に接続されている。なお、MOSトランジスタM1は、最前段のMOSトランジスタであり、そのドレインおよびゲートは電源端子VCCに接続されている。また、MOSトランジスタM4は、最後段のMOSトランジスタであり、そのソースは、接地電位端子GNDと接続されている。   Each of the MOS transistors included in the Vt-dependent voltage generator 2 is interposed between the power supply terminal VCC and the ground potential terminal GND. Each of the MOS transistors is diode-connected. Further, each of the MOS transistors is connected in series with each other. The MOS transistor M1 is the foremost MOS transistor, and its drain and gate are connected to the power supply terminal VCC. The MOS transistor M4 is the MOS transistor at the last stage, and its source is connected to the ground potential terminal GND.

Vt依存電圧発生部2が有するMOSトランジスタのうちの所定のMOSトランジスタの出力端子の端子電圧を、基板電圧IVCCとして、容量素子M5〜M8のMOSトランジスタの基板に印加する。   A terminal voltage of an output terminal of a predetermined MOS transistor among the MOS transistors included in the Vt dependent voltage generation unit 2 is applied as a substrate voltage IVCC to the substrates of the MOS transistors of the capacitive elements M5 to M8.

所定のMOSトランジスタは、容量素子のMOSトランジスタのチャネルごとに異なる。つまり、所定のMOSトランジスタは、容量素子M5およびM6と、容量素子M7およびM8とで異なる。   The predetermined MOS transistor is different for each channel of the MOS transistor of the capacitive element. That is, the predetermined MOS transistors are different between the capacitive elements M5 and M6 and the capacitive elements M7 and M8.

Vt依存電圧発生部2が有するMOSトランジスタのそれぞれが、ダイオード接続され、かつ、互いに直列に接続されているので、そのMOSトランジスタのそれぞれの端子間の電圧は、MOSトランジスタの閾値電圧Vtnと等しくなる。したがって、初段のMOSトランジスタM1から所定のMOSトランジスタまでの段数をMとすると、基板電圧IVCCは、IVCC=VCC−M×Vtnとなる。   Since each of the MOS transistors included in the Vt-dependent voltage generator 2 is diode-connected and connected in series with each other, the voltage between the respective terminals of the MOS transistor becomes equal to the threshold voltage Vtn of the MOS transistor. . Therefore, when the number of stages from the first stage MOS transistor M1 to the predetermined MOS transistor is M, the substrate voltage IVCC becomes IVCC = VCC−M × Vtn.

このため、Vt依存電圧発生部2は、閾値電圧Vtnに応じた電圧を、基板電圧IVCCとして容量素子M5〜M8の基板に印加することになる。より具体的には、Vt依存電圧発生部2は、閾値電圧Vtnが高いほど、低い電圧を基板電圧IVCCとして容量素子M5〜M8の基板に印加することになる。   For this reason, the Vt dependent voltage generator 2 applies a voltage corresponding to the threshold voltage Vtn to the substrates of the capacitive elements M5 to M8 as the substrate voltage IVCC. More specifically, the higher the threshold voltage Vtn, the lower the Vt-dependent voltage generator 2 applies a lower voltage to the substrates of the capacitive elements M5 to M8 as the substrate voltage IVCC.

したがって、容量素子M5〜M8の基板がインバータバッファ11〜14への動作電圧に対してMOSトランジスタの閾値電圧依存性を有する電圧でバイアスされていることになる。   Therefore, the substrates of the capacitive elements M5 to M8 are biased with a voltage having the threshold voltage dependency of the MOS transistor with respect to the operating voltage to the inverter buffers 11 to 14.

なお、この基板電圧IVCCを既定する段数Mは、MOSトランジスタの特性に応じて適宜設定される。   Note that the number M of stages for determining the substrate voltage IVCC is appropriately set according to the characteristics of the MOS transistor.

次に効果を説明する。   Next, the effect will be described.

本実施形態によれば、容量素子M5〜M8は、インバータバッファ11〜14のそれぞれの出力端子と接続されている。Vt依存電圧発生部2は、自己の有するMOSトランジスタの閾値電圧Vtnに応じた電圧を、容量素子M5〜M8が有するMOSトランジスタの基板に印加する。   According to the present embodiment, the capacitive elements M5 to M8 are connected to the output terminals of the inverter buffers 11 to 14, respectively. The Vt-dependent voltage generator 2 applies a voltage corresponding to the threshold voltage Vtn of the MOS transistor it has to the substrate of the MOS transistors included in the capacitive elements M5 to M8.

この場合、容量素子M5〜M8の基板電圧IVCCがMOSトランジスタの閾値電圧Vtnに応じて変更されるので、その閾値電圧Vtnに応じて容量素子M5〜M8のゲート容量を変更することが可能になる。よって、閾値電圧Vtnに応じて、容量素子M5〜M8およびインバータバッファ11〜14を有する遅延部1の遅延量を変更することが可能になる。したがって、製品ごとのトランジスタの閾値電圧のばらつきに基づく遅延量の変動を抑制することが可能になる。   In this case, since the substrate voltage IVCC of the capacitive elements M5 to M8 is changed according to the threshold voltage Vtn of the MOS transistor, the gate capacitances of the capacitive elements M5 to M8 can be changed according to the threshold voltage Vtn. . Therefore, the delay amount of the delay unit 1 having the capacitive elements M5 to M8 and the inverter buffers 11 to 14 can be changed according to the threshold voltage Vtn. Therefore, it is possible to suppress the variation in the delay amount based on the variation in the threshold voltage of the transistor for each product.

また、本実施形態では、容量素子M5〜M8の基板がインバータバッファ11〜14の動作電圧に対してMOSトランジスタの閾値電圧依存性を有する電圧でバイアスされる。   In the present embodiment, the substrates of the capacitive elements M5 to M8 are biased with a voltage having the threshold voltage dependency of the MOS transistor with respect to the operating voltages of the inverter buffers 11 to 14.

この場合、容量素子M5〜M8の基板電圧IVCCがMOSトランジスタの閾値電圧Vtnに応じて変更されるので、その閾値電圧Vtnに応じて容量素子M5〜M8のゲート容量を変更することが可能になる。よって、閾値電圧Vtnに応じて、容量素子M5〜M8およびインバータバッファ11〜14を有する遅延部1の遅延量を変更することが可能になる。したがって、製品ごとのトランジスタの閾値電圧のばらつきに基づく遅延量の変動を抑制することが可能になる。   In this case, since the substrate voltage IVCC of the capacitive elements M5 to M8 is changed according to the threshold voltage Vtn of the MOS transistor, the gate capacitances of the capacitive elements M5 to M8 can be changed according to the threshold voltage Vtn. . Therefore, the delay amount of the delay unit 1 having the capacitive elements M5 to M8 and the inverter buffers 11 to 14 can be changed according to the threshold voltage Vtn. Therefore, it is possible to suppress the variation in the delay amount based on the variation in the threshold voltage of the transistor for each product.

また、本実施形態では、Vt依存電圧発生部2は、閾値電圧Vtnが高いほど、低い電圧を、基板電圧IVCCとして容量素子M5〜M8のトランジスタの基板に印加する。   In the present embodiment, the Vt-dependent voltage generator 2 applies a lower voltage to the substrates of the transistors of the capacitive elements M5 to M8 as the substrate voltage IVCC as the threshold voltage Vtn is higher.

この場合、遅延部1の遅延動作が遅くなる閾値電圧Vtnが高い場合に、基板電圧IVCCが低くなるので、容量素子M5〜M8のゲート容量を小さくすることができ、その結果、遅延部1の遅延動作を速くすることが可能になる。また、遅延部1の遅延動作が早くなる閾値電圧Vtnが低い場合に、基板電圧IVCCが高くなるので、容量素子M5〜M8のゲート容量を大きくすることができ、その結果、遅延部1の遅延動作を遅くすることが可能になる。   In this case, when the threshold voltage Vtn at which the delay operation of the delay unit 1 is delayed is high, the substrate voltage IVCC is low, so that the gate capacitances of the capacitive elements M5 to M8 can be reduced. It becomes possible to speed up the delay operation. In addition, when the threshold voltage Vtn at which the delay operation of the delay unit 1 is accelerated is low, the substrate voltage IVCC increases, so that the gate capacitances of the capacitive elements M5 to M8 can be increased. As a result, the delay of the delay unit 1 It becomes possible to slow down the operation.

したがって、製品ごとのトランジスタの閾値電圧のばらつきに基づく遅延量の変動をより的確に抑制することが可能になる。   Therefore, it is possible to more appropriately suppress the variation in the delay amount based on the variation in the threshold voltage of the transistor for each product.

また、本実施形態では、Vt依存電圧発生部2が有するMOSトランジスタは、電源端子VCCと接地電位端子GNDとの間でダイオード接続されている。Vt依存電圧発生部2は、そのMOSトランジスタの出力端子の端子電圧を容量素子M5〜M8の基板に印加する。   In the present embodiment, the MOS transistor included in the Vt-dependent voltage generator 2 is diode-connected between the power supply terminal VCC and the ground potential terminal GND. The Vt dependent voltage generator 2 applies the terminal voltage of the output terminal of the MOS transistor to the substrates of the capacitive elements M5 to M8.

この場合、閾値電圧Vtnが高いほど低くなる電圧を容量素子M5〜M8の基板に印加することを、容易に行うことが可能になる。   In this case, it is possible to easily apply a voltage that decreases as the threshold voltage Vtn increases to the substrates of the capacitive elements M5 to M8.

また、本実施形態では、Vt依存電圧発生部2が有するMOSトランジスタは複数あり、それらのMOSトランジスタは互いに直列に接続されている。また、Vt依存電圧発生部2は、そのMOSトランジスタうちの所定のMOSトランジスタの出力端子の端子電圧を容量素子M5〜M8のトランジスタの基板に印加する。   In the present embodiment, the Vt-dependent voltage generator 2 has a plurality of MOS transistors, and these MOS transistors are connected in series with each other. The Vt-dependent voltage generator 2 applies the terminal voltage of the output terminal of a predetermined MOS transistor among the MOS transistors to the substrate of the transistors of the capacitive elements M5 to M8.

この場合、初段のMOSトランジスタM1から所定のMOSトランジスタまでの段数Mを適宜設定することで、MOSトランジスタの特性に適した電圧を容量素子M5〜M8の基板に印加することが可能になる。   In this case, by appropriately setting the number M of stages from the first-stage MOS transistor M1 to the predetermined MOS transistor, a voltage suitable for the characteristics of the MOS transistor can be applied to the substrates of the capacitive elements M5 to M8.

このように本実施形態による遅延回路は、互いに直列に接続された複数のインバータバッファ(11〜14)と、その複数のインバータバッファ(11〜14)のそれぞれと一対一で対応し、ゲートがその対応するインバータバッファの出力端子と接続された複数の容量素子(M5〜M8)と、第二トランジスタ(M1〜M4)の閾値電圧(Vtn)に応じた電圧を、第一トランジスタ(M1〜M4)の基板に印加する電圧発生部(2)とを有して構成されている。   As described above, the delay circuit according to the present embodiment has a one-to-one correspondence with each of the plurality of inverter buffers (11 to 14) and the plurality of inverter buffers (11 to 14) connected in series, and the gates thereof are A plurality of capacitive elements (M5 to M8) connected to the corresponding output terminal of the inverter buffer and a voltage corresponding to the threshold voltage (Vtn) of the second transistors (M1 to M4) are set to the first transistors (M1 to M4). And a voltage generator (2) to be applied to the substrate.

また、遅延回路は、互いに直列に接続された複数のインバータバッファ(11〜14)と、その複数のインバータバッファ(11〜14)のそれぞれに対応し、その対応するインバータバッファの出力端子に接続されると共にトランジスタのゲート容量を利用した複数の容量素子(M1〜M4)とを有し、その複数の容量素子(M1〜M4)のそれぞれの基板が、その複数のインバータバッファ(11〜14)への動作電圧に対してトランジスタの閾値電圧依存性を有する電圧でバイアスされている。   The delay circuit corresponds to each of the plurality of inverter buffers (11 to 14) connected in series and the plurality of inverter buffers (11 to 14), and is connected to the output terminal of the corresponding inverter buffer. And a plurality of capacitive elements (M1 to M4) using gate capacitances of the transistors, and the respective substrates of the plurality of capacitive elements (M1 to M4) are connected to the plurality of inverter buffers (11 to 14). The operation voltage is biased with a voltage having a dependency on the threshold voltage of the transistor.

また、電圧発生部(2)が、第二トランジスタ(M1〜M4)の閾値電圧(Vtn)が高いほど、低い電圧を第一トランジスタ(M1〜M4)の基板に印加するように構成される。   Moreover, it is comprised so that a voltage generation part (2) may apply a low voltage to the board | substrate of a 1st transistor (M1-M4), so that the threshold voltage (Vtn) of a 2nd transistor (M1-M4) is high.

さらに、第二トランジスタ(M1〜M4)は電源端子(VCC)および接地電位端子(GND)との間でダイオード接続され、電圧発生部(2)が、第二トランジスタ(M1〜M4)の出力端子の端子電圧を、第一トランジスタ(M5〜M8)の基板に印加するように構成される。   Further, the second transistors (M1 to M4) are diode-connected between the power supply terminal (VCC) and the ground potential terminal (GND), and the voltage generator (2) is an output terminal of the second transistors (M1 to M4). Is applied to the substrate of the first transistor (M5 to M8).

そして、第二トランジスタ(M1〜M4)は複数あり、それらの第二トランジスタ(M1〜M)は互いに直列に接続され、電圧発生部(2)は、第二トランジスタ(M1〜M4)のうちの所定の第二トランジスタの出力端子の端子電圧を、第一トランジスタ(M5〜M8)の基板に印加するように構成される。   And there are a plurality of second transistors (M1 to M4), these second transistors (M1 to M) are connected in series with each other, and the voltage generator (2) is the second transistor (M1 to M4). The terminal voltage of the output terminal of the predetermined second transistor is configured to be applied to the substrate of the first transistor (M5 to M8).

次に第二の実施形態について説明する。   Next, a second embodiment will be described.

本実施形態は、製品ごとのトランジスタの閾値電圧のばらつきに基づく遅延量の変動の抑制に加えて、トランジスタの温度特性に基づく遅延量の変動を抑制することが可能な遅延回路について説明する。   In the present embodiment, a delay circuit capable of suppressing the variation of the delay amount based on the temperature characteristic of the transistor in addition to the suppression of the variation of the delay amount based on the variation of the threshold voltage of the transistor for each product will be described.

図2は、本実施形態の遅延回路の構成を示した回路図である。以下では、主に図1で説明した構成および機能と異なるものについて説明する。なお、図1と同じ機能を有するものには同じ符号を付してある。   FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of the delay circuit of the present embodiment. In the following, description will be given mainly of the configuration and functions different from those described in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to what has the same function as FIG.

図2では、MOSトランジスタM4の出力端子の端子電圧が、NMOSトランジスタであるMOSトランジスタM7およびM8の基板に印加される。   In FIG. 2, the terminal voltage of the output terminal of the MOS transistor M4 is applied to the substrates of the MOS transistors M7 and M8 which are NMOS transistors.

また、Vt依存電圧発生部2は、図1で示した構成に加えて、MOSトランジスタM9およびM10の少なくとも一方を有する。また、MOSトランジスタM4の出力端子の端子電圧が、NMOSトランジスタであるMOSトランジスタM7およびM8の基板に印加される。なお、MOSトランジスタM9は、NMOSトランジスタであり、MOSトランジスタM10は、PMOSトランジスタである。   In addition to the configuration shown in FIG. 1, the Vt-dependent voltage generator 2 has at least one of MOS transistors M9 and M10. The terminal voltage of the output terminal of the MOS transistor M4 is applied to the substrates of the MOS transistors M7 and M8, which are NMOS transistors. The MOS transistor M9 is an NMOS transistor, and the MOS transistor M10 is a PMOS transistor.

MOSトランジスタM9およびM10は、MOSトランジスタM4と接地電位端子GNDとの間に介在する。また、MOSトランジスタM9およびM10は、常にオフになっている。   MOS transistors M9 and M10 are interposed between MOS transistor M4 and ground potential terminal GND. The MOS transistors M9 and M10 are always off.

図2では、MOSトランジスタM9のゲートおよびソースは、共通化されて接地電位端子GNDに接続され、MOSトランジスタM9のドレインは、MOSトランジスタM4のソースと接続されている。また、MOSトランジスタM10のゲートは、電源端子VCCと接続されている。MOSトランジスタM10のソースは、MOSトランジスタM4のソースと接続されている。MOSトランジスタM10のドレインは、MOSトランジスタ接地電位端子GNDと接続されている。   In FIG. 2, the gate and source of the MOS transistor M9 are shared and connected to the ground potential terminal GND, and the drain of the MOS transistor M9 is connected to the source of the MOS transistor M4. The gate of the MOS transistor M10 is connected to the power supply terminal VCC. The source of the MOS transistor M10 is connected to the source of the MOS transistor M4. The drain of the MOS transistor M10 is connected to the MOS transistor ground potential terminal GND.

これにより、Vt依存電圧発生部2において、電源端子VCCから接地電位端子GNDには、MOSトランジスタM9およびM10で発生するリーク電流を除いて、電流が流れなくなる。   As a result, in the Vt dependent voltage generator 2, no current flows from the power supply terminal VCC to the ground potential terminal GND except for the leak current generated in the MOS transistors M9 and M10.

よって、このリーク電流によるリーク電圧をVlとすると、容量素子M5〜M8に印加される基板電圧IVCCは、IVCC=VCC−M×Vtn−Vlとなる。   Therefore, when the leakage voltage due to this leakage current is Vl, the substrate voltage IVCC applied to the capacitive elements M5 to M8 is IVCC = VCC−M × Vtn−Vl.

遅延回路の温度が高いほど、リーク電流が大きくなり、リーク電圧Vlも大きくなる。つまり、リーク電圧Vlは、遅延回路の温度に依存する。したがって、Vt依存電圧発生部2は、温度に応じた電圧を、基板電圧IVCCとして容量素子M5〜M8の基板に印加することになる。   The higher the temperature of the delay circuit, the larger the leakage current and the larger the leakage voltage Vl. That is, the leakage voltage Vl depends on the temperature of the delay circuit. Therefore, the Vt dependent voltage generator 2 applies a voltage corresponding to the temperature to the substrates of the capacitive elements M5 to M8 as the substrate voltage IVCC.

次に効果を説明する。   Next, the effect will be described.

本実施形態では、Vt依存電圧発生部2は、MOSトランジスタM1〜M4と接地電位端子GNDとの間に介在する常にオフのMOSトランジスタを有する。   In the present embodiment, the Vt-dependent voltage generator 2 includes a MOS transistor that is always off and is interposed between the MOS transistors M1 to M4 and the ground potential terminal GND.

この場合、温度に応じた電圧を容量素子M5〜M8の基板に印加することが可能になる。   In this case, a voltage corresponding to the temperature can be applied to the substrates of the capacitive elements M5 to M8.

具体的には、温度が高いほど閾値電圧Vtnは小さくなるので、VCC−M×Vtnの値は高くなるが、温度が高いほどリーク電圧Vlが高くなるので、基板電圧IVCCは、MOSトランジスタM9およびM10がない場合に比べて相対的に低くなる。よって、温度が高くなることによる遅延回路の遅延動作の遅れを抑制することが可能になる。   Specifically, since the threshold voltage Vtn decreases as the temperature increases, the value of VCC-M × Vtn increases. However, since the leak voltage Vl increases as the temperature increases, the substrate voltage IVCC is determined by the MOS transistor M9 and It is relatively low compared to the case without M10. Therefore, it is possible to suppress the delay of the delay operation of the delay circuit due to the increase in temperature.

また、温度が低いほど閾値電圧Vtnは大きくなるので、VCC−M×Vtnの値は低くなるが、温度が低いほどリーク電圧Vlが低くなるので、基板電圧IVCCは、MOSトランジスタM9およびM10がない場合に比べて相対的に高くなる。よって、温度が低くなることによる遅延回路の遅延動作の進みを抑制することが可能になる。   Further, since the threshold voltage Vtn increases as the temperature decreases, the value of VCC-M × Vtn decreases. However, the leakage voltage Vl decreases as the temperature decreases, so that the substrate voltage IVCC does not include the MOS transistors M9 and M10. It is relatively higher than the case. Therefore, it is possible to suppress the progress of the delay operation of the delay circuit due to the temperature becoming lower.

したがって、トランジスタの温度特性に基づく遅延量の変動を抑制することが可能になる。   Therefore, it is possible to suppress a variation in the delay amount based on the temperature characteristics of the transistor.

このように本実施形態による遅延回路の電圧発生部(2)は、第二トランジスタ(M1〜M4)と接地電位端子(GND)との間に介在する常にオフのトランジスタ(M9およびM10)を有して構成される。   As described above, the voltage generator (2) of the delay circuit according to the present embodiment includes the always-off transistors (M9 and M10) interposed between the second transistors (M1 to M4) and the ground potential terminal (GND). Configured.

次に第三の実施形態について説明する。   Next, a third embodiment will be described.

図3は、本実施形態の遅延回路の構成を示した回路図である。以下、主に図1および図2で説明した構成および機能と異なるものについて説明する。なお、図1および図2と同じ機能を有するものには同じ符号を付してある。   FIG. 3 is a circuit diagram showing the configuration of the delay circuit of the present embodiment. In the following, description will be given mainly of the configuration and functions different from those described in FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to what has the same function as FIG. 1 and FIG.

Vt依存電圧発生部2が有するMOSトランジスタは、図1および図2では、全てNMOSトランジスタであったが、図3では、NMOSトランジスタおよびPMOSトランジスタを含む。   The MOS transistors included in the Vt-dependent voltage generation unit 2 are all NMOS transistors in FIGS. 1 and 2, but include NMOS transistors and PMOS transistors in FIG.

より具体的には、Vt依存電圧発生部2では、電源端子VCCからNMOSトランジスタが直列に接続され、最後のNMOSトランジスタの出力端子からPMOSトランジスタが直列に接続されている。   More specifically, in the Vt-dependent voltage generator 2, an NMOS transistor is connected in series from the power supply terminal VCC, and a PMOS transistor is connected in series from the output terminal of the last NMOS transistor.

なお、図2では、MOSトランジスタM1およびM2をNMOSトランジスタとし、MOSトランジスタM3およびM4をPMOSトランジスタとしている。   In FIG. 2, MOS transistors M1 and M2 are NMOS transistors, and MOS transistors M3 and M4 are PMOS transistors.

次に効果を説明する。   Next, the effect will be described.

本実施形態では、Vt依存電圧発生部2が有するMOSトランジスタは、NMOSトランジスタおよびPMOSトランジスタを含む。   In the present embodiment, the MOS transistor included in the Vt dependent voltage generator 2 includes an NMOS transistor and a PMOS transistor.

この場合、製造プロセス等によって、製品ごとのトランジスタの閾値電圧のばらつきが、NMOSトランジスタおよびPMOSトランジスタの一方に生じた場合でも、NMOSトランジスタおよびPMOSトランジスタの両方に生じた場合でも、製品ごとのトランジスタの閾値電圧のばらつきに基づく遅延量の変動を抑制することが可能になる。   In this case, depending on the manufacturing process, the threshold voltage variation of the transistor for each product occurs in one of the NMOS transistor and the PMOS transistor or in both the NMOS transistor and the PMOS transistor. It becomes possible to suppress the variation in the delay amount based on the variation in the threshold voltage.

このように本実施形態による遅延回路の電圧発生部(2)が有するMOSトランジスタ(M1〜M4)は、NMOSトランジスタ(M1、M2)およびPMOSトランジスタ(M3、M4)を含んで構成される。   As described above, the MOS transistors (M1 to M4) included in the voltage generator (2) of the delay circuit according to the present embodiment include the NMOS transistors (M1 and M2) and the PMOS transistors (M3 and M4).

以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。   In each embodiment described above, the illustrated configuration is merely an example, and the present invention is not limited to the configuration.

例えば、Vt依存電圧発生部2が有するMOSトランジスタは、全てPMOSトランジスタでもよい。   For example, all the MOS transistors included in the Vt-dependent voltage generator 2 may be PMOS transistors.

また、容量素子M5〜M8は、全てPMOSトランジスタまたは全てNMOSトランジスタでもよい。   The capacitive elements M5 to M8 may be all PMOS transistors or all NMOS transistors.

また、インバータバッファ11〜14やVt依存電圧発生部2の電源電位として、電源電圧VCCを用いていたが、例えば、特許文献1に記載の発明によって発生された、電源電圧VCCの変動が抑制された定電圧が用いられてもよい。   Further, although the power supply voltage VCC is used as the power supply potential of the inverter buffers 11 to 14 and the Vt dependent voltage generation unit 2, for example, the fluctuation of the power supply voltage VCC generated by the invention described in Patent Document 1 is suppressed. A constant voltage may be used.

本発明の第一の実施形態の遅延回路の構成を示した回路図である。1 is a circuit diagram showing a configuration of a delay circuit according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第二の実施形態の遅延回路の構成を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed the structure of the delay circuit of 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三の実施形態の遅延回路の構成を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed the structure of the delay circuit of 3rd embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 遅延部
1a PチャネルMOSトランジスタ
1b NチャネルMOSトランジスタ
2 tv依存電圧発生部
11〜14 インバータバッファ
M1〜M4、M9、M10 MOSトランジスタ
M5〜M8 容量素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Delay part 1a P channel MOS transistor 1b N channel MOS transistor 2 tv dependence voltage generation part 11-14 Inverter buffer M1-M4, M9, M10 MOS transistor M5-M8 Capacitance element

Claims (7)

互いに直列に接続された複数のインバータバッファと、
前記複数のインバータバッファのそれぞれと一対一で対応し、かつ、ゲートが自己と対応する前記インバータバッファの出力端子と接続された第一トランジスタを有する複数の容量素子と、
第二トランジスタを有し、該第二トランジスタの閾値電圧に応じた電圧を、前記第一トランジスタの基板に印加する電圧発生部と、を有する遅延回路。
A plurality of inverter buffers connected in series with each other;
A plurality of capacitive elements each having a first transistor connected to each of the plurality of inverter buffers on a one-to-one basis and having a gate connected to an output terminal of the inverter buffer corresponding to itself;
A delay circuit including a second transistor, and a voltage generator configured to apply a voltage corresponding to a threshold voltage of the second transistor to the substrate of the first transistor.
請求項1に記載の遅延回路において、
前記電圧発生部は、前記閾値電圧が高いほど、低い電圧を前記基板に印加する、遅延回路。
The delay circuit according to claim 1,
The voltage generator is a delay circuit that applies a lower voltage to the substrate as the threshold voltage is higher.
請求項2に記載の遅延回路において、
前記第二トランジスタは、電源端子および接地電位端子の間でダイオード接続されており、
前記電圧発生部は、前記第二トランジスタの出力端子の端子電圧を前記基板に印加する、遅延回路。
The delay circuit according to claim 2,
The second transistor is diode-connected between a power supply terminal and a ground potential terminal,
The voltage generator is a delay circuit that applies a terminal voltage of an output terminal of the second transistor to the substrate.
請求項3に記載の遅延回路において、
前記第二トランジスタは、複数あり、前記複数の第二トランジスタのそれぞれは、互いに直列に接続され、
前記電圧発生部は、前記複数の第二トランジスタのうちの所定の第二トランジスタの出力端子の端子電圧を、前記基板に印加する、遅延回路。
The delay circuit according to claim 3, wherein
There are a plurality of the second transistors, and each of the plurality of second transistors is connected in series with each other,
The voltage generation unit is a delay circuit that applies a terminal voltage of an output terminal of a predetermined second transistor of the plurality of second transistors to the substrate.
請求項4に記載の遅延回路において、
前記複数の第二トランジスタは、NチャネルトランジスタおよびPチャネルトランジスタを含む、遅延回路。
The delay circuit according to claim 4, wherein
The plurality of second transistors include a delay circuit including an N-channel transistor and a P-channel transistor.
請求項3ないし5のいずれか1項に記載の遅延回路において、
前記電圧発生部は、前記第二トランジスタと前記接地電位端子との間に介在する常にオフの第三トランジスタをさらに有する、遅延回路。
The delay circuit according to any one of claims 3 to 5,
The voltage generating unit further includes a third transistor that is always off and is interposed between the second transistor and the ground potential terminal.
互いに直列に接続された複数のインバータバッファと、
前記複数のインバータバッファのそれぞれに対応し、該対応するインバータバッファの出力端子に接続されると共にトランジスタのゲート容量を利用した複数の容量素子とを有し、
前記複数の容量素子のそれぞれの基板が、前記複数のインバータバッファへの動作電圧に対してトランジスタの閾値電圧依存性を有する電圧でバイアスされている、遅延回路。
A plurality of inverter buffers connected in series with each other;
Corresponding to each of the plurality of inverter buffers, having a plurality of capacitive elements connected to the output terminals of the corresponding inverter buffers and utilizing the gate capacitance of the transistors,
A delay circuit, wherein each substrate of the plurality of capacitive elements is biased with a voltage having a threshold voltage dependency of a transistor with respect to an operating voltage applied to the plurality of inverter buffers.
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