JP2712432B2 - 多数決論理回路 - Google Patents

多数決論理回路

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JP2712432B2 JP63309284A JP30928488A JP2712432B2 JP 2712432 B2 JP2712432 B2 JP 2712432B2 JP 63309284 A JP63309284 A JP 63309284A JP 30928488 A JP30928488 A JP 30928488A JP 2712432 B2 JP2712432 B2 JP 2712432B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は多数決論理回路に関し、特にMOS型の半導体
集積回路装置の多数決論理回路に関する。
〔従来の技術〕
従来のこの種の多数決論理回路は、一例として第5図
に示すような回路がある。
この回路は、第1の電源端子(電源電圧VDD)と出力
端子TO1との間に、ゲートを第1の入力信号Aの入力端
子TI2に接続するPチャネルMOS型の第1のトランジスタ
TR11と、この第1のトランジスタTR11と並列接続しゲー
トを第2の入力信号Bの入力端子TI2に接続するPチャ
ネルMOS型の第2のトランジスタTR12とを備えた第1の
並列回路と、ゲートを第2の入力信号Bの入力端子TI1
に接続するPチャネルMOS型の第3のトランジスタTR13
とこの第3のトランジスタTR13と並列接続しゲートを第
3の入力信号Cの入力端子TI3に接続するPチャネルMOS
型の第4のトランジスタTR14とを備え前記第1の並列回
路と直列接続する第2の並列回路と、ゲートを第3の入
力信号Cの入力端子TI3に接続するPチャネルMOS型の第
5のトランジスタTR15とこの第5のトランジスタTR15
並列接続しゲートを第1の入力信号Aの入力端子TI1
接続するPチャネルMOS型の第6のトランジスタTR16
を備え前記第2の並列回路と直列接続する第3の並列回
路とから成る並列直列回路部5を接続し、第2の電源端
子である接地端子と出力端子TO1との間に、ゲートを入
力端子TI1に接続するNチャネルMOS型の第7のトランジ
スタTR17と、この第7のトランジスタTR17と直列接続し
ゲートを入力端子TI2に接続するNチャネルMOS型の第8
のトランジスタTR18とを備えた第1の直列回路と、ゲー
トを入力端子TI2に接続するNチャネルMOS型の第9のト
ランジスタTR19とこの第9のトランジスタTR19と直列接
続しゲートを入力端子TI3に接続するNチャネルMOS型の
第10のトランジスタTR20とを備え前記第1の直列回路と
並列接続する第2の直列回路と、ゲートを入力端子TI3
に接続するNチャネルMOS型の第11のトランジスタTR21
とこの第11のトランジスタTR21と直列接続しゲートを入
力端子TI1に接続するNチャネルMOS型の第12のトランジ
スタTR22とを備え前記第2の直列回路と並列接続する第
3の直列回路とから成る直列回路部6を接続し、出力端
子TO1と出力端子TO2との間にインバータINV1を接続した
構成となっている。
すなわち、入力信号A,B,Cのうちの2つを選び出した
ときできる組合せの数(この場合3)だけの2つのトラ
ンジスタの並列回路を直列接続した回路と、同様の数だ
けの2つのトランジスタの直列回路を並列接続した回路
とから構成されている。
このような構成とすることにより、入力信号A,B,Cの
3つともすべてが“1"の場合、トランジスタTR11〜TR16
はすべてオフ状態になり、同様にトランジスタTR17〜TR
22はすべてオン状態になるので、出力端子TO1からの出
力信号の値は“0"となり、出力端子TO2からの出力信
号QはインバータINV1によって反転され“1"となる。
同様にして、入力信号A,B,Cのうちから2つが“1"、
1つが“0"の場合、例えば、入力信号A,Bが“1"、入力
信号Cが“0"のときは、トランジスタTR11〜TR13,TR16
がオフ状態になり、トランジスタTR17,TR18がオン状態
になるので、出力信号が“0"、出力信号Qが“1"とな
る。
また、入力信号A,B,Cのうちの2つが“0"、1つが
“1"の場合、例えば、入力信号A,Bが“0"、入力信号C
が“1"のときは、トランジスタTR11〜TR13,TR16がオン
状態になり、トランジスタTR17,TR19,TR20,TR22がオフ
状態になるので、出力信号が“1"、出力信号Qが“0"
となる。
同様にして、入力信号A,B,Cの3つともすべてが“0"
の場合、トランジスタTR11〜TR16はすべてオン状態にな
り、トランジスタTR17〜TR22はすべてオフ状態になるの
で出力信号は“1"、出力信号Qは“0"となる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の多数決論理回路は、入力信号A,B,Cの
うちから2つを選び出したときにできる組合せの数だけ
の2つのトランジスタの並列回路を直列接続した回路
(並列直列回路部5)と、同様の数だけの2つのトラン
ジスタの直列回路を並列接続した回路(直列並列回路部
6)とから構成されているので、出力端子TO1,TO2と電
源端子との間のトランジスタの直列接続数の相違によ
り、出力信号Qが“0"から“1"に立上る時間に比べて、
“1"から“0"へ立下る時間が長くなるという欠点があ
る。
本発明の目的は、出力信号Qの立下りに要する時間
を、立上りに要する時間と同程度になるように短縮する
ことができる多数決論理回路を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の多数決論理回路は、第1の電源端子との間
に、ゲートを第1の入力端子に接続する一導電型の第1
のトランジスタと、ゲートを第2の入力端子に接続し前
記第1のトランジスタと並列接続する一導電型の第2の
トランジスタと、ゲートを第3の入力端子に接続し前記
第1及び第2のトランジスタと直列接続する一導電型の
第3のトランジスタとを備えて接続された第1の直並列
回路部と、前記第1の電源端子と前記出力端子との間
に、ゲートを前記第1の入力端子に接続する一導電型の
第4のトランジスタと、ゲートを前記第2の入力端子に
接続し前記第4のトランジスタと直列接続する一導電型
の第5のトランジスタとを備えて接続された第1の直列
回路部と、第2の電源端子と前記出力端子との間に、ゲ
ートを前記第1の入力端子に接続する逆導電型の第6の
トランジスタと、ゲートを前記第2の入力端子に接続し
前記第6のトランジスタと並列接続する逆導電型の第7
のトランジスタと、ゲートを前記第3の入力端子に接続
し前記第6及び第7のトランジスタと直列接続する逆導
電型の第8のトランジスタとを備えて接続された第2の
直並列回路部と、前記第2の電源端子と前記出力端子と
の間に、ゲートを前記第1の入力端子に接続する逆導電
型の第9のトランジスタと、ゲートを前記第2の入力端
子に接続し前記第9のトランジスタと直列接続する逆導
電型の第10のトランジスタとを備えて接続された第2の
直列回路部とを有している。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
第1図は本発明の第1の実施例を示す回路図である。
この実施例は、第1の電源端子(電源電圧VDD)と出
力端子TO1との間に、ゲートを第1の入力信号Aの入力
端子TI1に接続するPチャネルMOS型の第1のトランジス
タTR1と、ゲートを第2の入力信号Bの入力端子TI2に接
続し前記第1のトランジスタTR1と並列接続するPチャ
ネルMOS型の第2のトランジスタTR2と、ゲートを第3の
入力信号Cの入力端子TI3に接続し前記第1及び第2の
トランジスタTR1,TR2と直列接続するPチャネルMOS型の
第3のトランジスタTR3とを備えて接続された第1の直
並列回路部1と、第1の電源電圧(VDD)と出力端子TO1
との間に、ゲートを入力端子TI1に接続するPチャネルM
OS型の第4のトランジスタTR4と、ゲートを入力端子TI2
に接続し第4のトランジスタTR4と直列接続するPチャ
ネルMOS型の第5のトランジスタTR5とを備えて接続され
た第1の直列回路部2と、第2の電源端子である接地端
子と出力端子TO1との間に、ゲートを入力端子TI1に接続
するNチャネルMOS型の第6のトランジスタTR6と、ゲー
トを入力端子TI2に接続し第6のトランジスタTR6と並列
接続するNチャネルMOS型の第7のトランジスタTR7と、
ゲートを入力端子TI3に接続し第6及び第7のトランジ
スタTR6,TR7と直列接続するNチャネルMOS型の第8のト
ランジスタTR8とを備えて接続された第2の直並列回路
部3と、接地端子と出力端子TO1との間に、ゲートを入
力端子TI1に接続するNチャネルMOS型の第9のトランジ
スタTR9と、ゲートを入力端子TI2に接続し第9のトラン
ジスタTR9と直列接続するNチャネルMOS型の第10のトラ
ンジスタTR10とを備えて接続された第2の直列回路部4
と、出力端子TO1と出力端子TO2との間に接続されたイン
バータINV1とを有する構成となっている。
このような構成とすることにより、入力信号A,B,Cす
べてが“1"の場合(以下(A,B,C)=(1,1,1)と表わ
す。他の入力信号の組合わせについても同様に表わ
す)、PチャネルMOS型のトランジスタTR1〜TR5はすべ
てオフ状態になり、同時にNチャネルMOS型のトランジ
スタTR6〜TR10はすべてオン状態になるので、出力端子T
O1からの出力信号の値は“0"となり出力端子O2からの
出力信号QはインバータINV1によって反転され“1"とな
る。
同様に、(A,B,C)=(1,1,0)の場合、トランジスタ
TR1,TR2,TR4,TR5がオフ状態になり、トランジスタTR9,T
R10がオン状態になるので、出力信号が“0"、出力信
号Qが“1"となる。
同様に、(A,B,C)=(1,0,1)の場合、トランジスタ
TR3,TR4がオフ状態になり、トランジスタTR6,TR8がオン
状態になるので、出力信号が“0"、出力信号Qが“1"
となる。
同様に、(A,B,C)=(0,1,1)の場合、トランジスタ
TR3,TR5がオフ状態になり、トランジスタTR7,TR8がオン
状態になるので、出力信号が“0"、出力信号Qが“1"
となる。
また、(A,B,C)=(1,0,0)の場合、トランジスタTR
2,TR3がオン状態になり、トランジスタTR8,TR10がオフ
状態になるので、出力信号が“1"、出力信号Qが“0"
となる。
同様に、(A,B,C)=(0,1,0)の場合、トランジスタ
TR1,TR3がオン状態になり、トランジスタTR8,TR9がオフ
状態になるので、出力信号が“1"、出力信号Qが“0"
となる。
同様に、(A,B,C)=(0,0,1)の場合、トランジスタ
TR4,TR5がオン状態になり、トランジスタTR6,TR7,TR9,T
R10がオフ状態になるので、出力信号が“1"、出力信
号Qが“0"となる。
また、(A,B,C)=(0,0,0)の場合、トランジスタTR
1〜TR5がすべてオン状態になり、トランジスタTR6〜TR
10はすべてオフ状態になるので出力信号が“1"、出力
信号Qが“0"となる。
このようにして、入力信号A,B,Cの“1",“0"の多数の
方に出力信号Qの値が決定される。
第2図〜第4図は本発明の第2〜第4の実施例を示す
回路図である。
第1及び第2の直並列回路部において、2つのトラン
ジスタの並列部分と、この並列部分と直列接続されるト
ランジスタとを入換えても、第1の実施例の第1及び第
2の直並列回路部1,3と同等であるので、これら直並回
路部を組合せることにより上記第2〜第4の実施例が構
成できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、第1及び第2の入力信
号をそれぞれ対応して入力し並列接続された一導電型の
第1及び第2のトランジスタと、これら第1及び第2の
トランジスタと直列接続し第3の入力信号を入力する一
導電型の第3のトランジスタとを備えた直並列回路部を
第1の電源端子・出力端子間に接続し、第1及び第2の
入力信号をそれぞれ対応して入力し直列接続された一導
電型の第4及び第5のトランジスタを備えた直列回路部
を第1の電源端子・出力端子間に接続し、第1及び第2
の入力信号をそれぞれ対応して入力し並列接続された逆
導電型の第6及び第7のトランジスタとこれら第6及び
第7のトランジスタと直列接続し第3の入力信号を入力
する逆導電型の第8のトランジスタとを備えた直並列回
路部を第2の電源端子・出力端子間に接続し、第1及び
第2の入力信号をそれぞれ対応して入力し直列接続され
た逆導電型の第9及び第10のトランジスタを備えた直列
回路部を第2の電源端子・出力端子間に接続する構成と
することにより、第1の電源端子と出力端子との間の各
径路に直列に接続されるトランジスタの数を、第2の電
源端子と出力端子との間の各径路に直列に接続されるト
ランジスタの数と等しく、かつ従来より少なくすること
ができるので、出力信号Qの立下り時間を立上り時間と
同程度に短縮することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図はそれぞれ本発明の第1〜第4の実施例
を示す回路図、第5図は従来の多数決論理回路の一例を
示す回路図である。 1,1A……直並列回路部、2……直列回路部、3,3A……直
並列回路部、4……直列回路部、5……並列直列回路
部、6……直列並列回路部、INV1……インバータ、TR1
〜TR22……トランジスタ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の電源端子と出力端子との間に、ゲー
    トを第1の入力端子に接続する一導電型の第1のトラン
    ジスタと、ゲートを第2の入力端子に接続し前記第1の
    トランジスタと並列接続する一導電型の第2のトランジ
    スタと、ゲートを第3の入力端子に接続し前記第1及び
    第2のトランジスタと直列接続する一導電型の第3のト
    ランジスタとを備えて接続された第1の直並列回路部
    と、前記第1の電源端子と前記出力端子との間に、ゲー
    トを前記第1の入力端子に接続する一導電型の第4のト
    ランジスタと、ゲートを前記第2の入力端子に接続し前
    記第4のトランジスタと直列接続する一導電型の第5の
    トランジスタとを備えて接続された第1の直列回路部
    と、第2の電源端子と前記出力端子との間に、ゲートを
    前記第1の入力端子に接続する逆導電型の第6のトラン
    ジスタと、ゲートを前記第2の入力端子に接続し前記第
    6のトランジスタと並列接続する逆導電型の第7のトラ
    ンジスタと、ゲートを前記第3の入力端子に接続し前記
    第6及び第7のトランジスタと直列接続する逆導電型の
    第8のトランジスタとを備えて接続された第2の直並列
    回路部と、前記第2の電源端子と前記出力端子との間
    に、ゲートを前記第1の入力端子に接続する逆導電型の
    第9のトランジスタと、ゲートを前記第2の入力端子に
    接続し前記第9のトランジスタと直列接続する逆導電型
    の第10のトランジスタとを備えて接続された第2の直列
    回路部とを有することを特徴とする多数決論理回路。
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