JP3086977B2 - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

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JP3086977B2
JP3086977B2 JP04015011A JP1501192A JP3086977B2 JP 3086977 B2 JP3086977 B2 JP 3086977B2 JP 04015011 A JP04015011 A JP 04015011A JP 1501192 A JP1501192 A JP 1501192A JP 3086977 B2 JP3086977 B2 JP 3086977B2
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洋二 西尾
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裕 小林
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路装置に係
り、特にCMOSトランジスタ及びバイポーラトランジ
スタから構成される半導体集積回路装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and more particularly to a semiconductor integrated circuit device comprising a CMOS transistor and a bipolar transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】論理ゲート回路として、従来、バイポー
ラトランジスタで構成されたECL回路、PMOSトラ
ンジスタ及びNMOSトランジスタとバイポーラトラン
ジスタを組み合わせたBiCMOS回路、PMOSトラ
ンジスタとNMOSトランジスタで構成されたCMOS
回路が用いられている。これらの論理ゲート回路は高速
性、低消費電力性、高集積性等の性能に対応して各々の
回路方式が適用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an ECL circuit composed of bipolar transistors, a BiCMOS circuit composed of a combination of a PMOS transistor and an NMOS transistor and a bipolar transistor, and a CMOS composed of a PMOS transistor and an NMOS transistor have been used as a logic gate circuit.
A circuit is used. Each of these logic gate circuits is applied in accordance with its performance such as high speed, low power consumption, and high integration.

【0003】一方、最近では、半導体素子の微細化に伴
い、この微細化された半導体素子が実装された集積回路
へ供給する電源電圧の低下に対する要求が急速に高まっ
ている。この低電源電圧に着目すると、バイポーラトラ
ンジスタで構成される回路よりもCMOS回路の方がよ
り低電圧動作に優れている。
On the other hand, recently, with the miniaturization of semiconductor elements, a demand for a reduction in power supply voltage supplied to an integrated circuit on which the miniaturized semiconductor elements are mounted is rapidly increasing. Focusing on this low power supply voltage, a CMOS circuit is more excellent in low-voltage operation than a circuit composed of bipolar transistors.

【0004】図5にCMOS回路を用いたインバータ回
路を示す。同図においてCMOSインバータ回路は、一
対のPMOSトランジスタ63とNMOSトランジスタ
64とが直列に接続されて相補動作を行うように構成さ
れている。
FIG. 5 shows an inverter circuit using a CMOS circuit. In the figure, the CMOS inverter circuit is configured so that a pair of PMOS transistor 63 and NMOS transistor 64 are connected in series to perform a complementary operation.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のCMO
S回路を用いた論理ゲート回路では、低電源電圧性、低
消費電力性に優る反面、PMOSトランジスタ及びNM
OSトランジスタがバイポーラトランジスタに比較して
電流駆動能力に劣るのでゲート遅延時間の負荷依存性が
大きくなり、ゲート遅延時間のスピードに問題が残る。
SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned conventional CMO
The logic gate circuit using the S circuit is superior in low power supply voltage and low power consumption, but has a PMOS transistor and an NM.
Since the OS transistor is inferior to the bipolar transistor in current driving capability, the load dependence of the gate delay time increases, and the speed of the gate delay time remains a problem.

【0006】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、低電源電圧性を確保しながら出力負荷に
対するゲート遅延時間の依存性の少ない論理ゲート回路
を提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a logic gate circuit in which the gate delay time is less dependent on an output load while ensuring a low power supply voltage. Things.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
装置は、第1のCMOS論理ゲートと、その入力端が前
記第1のCMOS論理ゲートの入力端に接続され、該第
1のCMOS論理ゲートと同一の論理動作を行う第2の
CMOS論理ゲートと、その入力端が該第2のCMOS
論理ゲートの出力端に接続され、その出力端が前記第1
のCMOS論理ゲートの出力端に接続される微分回路と
を有することを特徴とする。
A semiconductor integrated circuit device according to the present invention has a first CMOS logic gate and an input terminal connected to an input terminal of the first CMOS logic gate. A second CMOS logic gate which performs the same logic operation as the gate, and an input terminal of which is connected to the second CMOS logic gate.
Connected to an output terminal of a logic gate, the output terminal of which is connected to the first terminal.
And a differentiating circuit connected to the output terminal of the CMOS logic gate.

【0008】また本発明の半導体集積回路装置は、一対
のPMOSトランジスタ及びNMOSトランジスタとか
らなる第1のCMOSインバータ回路と、該第1のCM
OSインバータ回路の入力端にその入力端が接続され該
第1のCMOSインバータ回路と同一の論理動作を行う
第2のCMOSインバータ回路と、該第2のCMOSイ
ンバータ回路の出力端にその入力端が接続されかつその
出力端が前記第1のCMOSインバータ回路の出力端に
接続される微分回路とを有することを特徴とする。
Further, the semiconductor integrated circuit device of the present invention comprises a first CMOS inverter circuit comprising a pair of a PMOS transistor and an NMOS transistor;
A second CMOS inverter circuit having the input terminal connected to the input terminal of the OS inverter circuit and performing the same logical operation as the first CMOS inverter circuit, and the input terminal connected to the output terminal of the second CMOS inverter circuit; A differential circuit connected to the output terminal of the first CMOS inverter circuit and connected to the output terminal of the first CMOS inverter circuit.

【0009】更に本発明の半導体集積回路装置は、回路
装置の入力端子にその入力端が接続される一対のPMO
Sトランジスタ及びNMOSトランジスタからなる第1
のCMOSインバータ回路と、該第1のCMOSインバ
ータ回路を構成するPMOSトランジスタのソースにコ
レクタが、該PMOSトランジスタのドレインにベース
が、回路装置の出力端子にエミッタがそれぞれ、接続さ
れるNPNバイポーラトランジスタと、トレインが該N
PNバイポーラトランジスタのエミッタに、ゲートが前
記第1のCMOSインバータ回路の入力端に、ソースが
接地端子にそれぞれ、接続されるNMOSトランジスタ
と、前記第1のCMOSインバータ回路の入力端にその
入力端が接続され該第1のCMOSインバータ回路と同
一の論理動作を行う第2のCMOSインバータ回路と、
該第2のCMOSインバータ回路の出力端にその入力端
が接続されかつその出力端が前記出力端に接続される微
分回路とを有することを特徴とする。
Further, according to the semiconductor integrated circuit device of the present invention, a pair of PMOs whose input terminals are connected to input terminals of the circuit device are provided.
A first transistor composed of an S transistor and an NMOS transistor
And an NPN bipolar transistor having a collector connected to a source of a PMOS transistor, a base connected to a drain of the PMOS transistor, and an emitter connected to an output terminal of the circuit device, respectively, which constitute the first CMOS inverter circuit. , The train is the N
An NMOS transistor having a gate connected to the input terminal of the first CMOS inverter circuit, a source connected to the ground terminal, and an input terminal connected to the input terminal of the first CMOS inverter circuit. A second CMOS inverter circuit connected and performing the same logical operation as the first CMOS inverter circuit;
A differential circuit having an input terminal connected to an output terminal of the second CMOS inverter circuit and an output terminal connected to the output terminal.

【0010】また本発明の半導体集積回路装置は、回路
装置の入力端子にその入力端が接続される一対のPMO
Sトランジスタ及びNMOSトランジスタからなる第1
のCMOSインバータ回路と、該第1のCMOSインバ
ータ回路を構成するPMOSトランジスタのソースにコ
レクタが、該PMOSトランジスタのドレインにベース
が、回路装置の出力端子にエミッタがそれぞれ、接続さ
れる第1のNPNバイポーラトランジスタと、コレクタ
が該第1のNPNトランジスタのエミッタに、エミッタ
が接地端子に接続される第2のNPNトランジスタと、
ドレインが前記第1のNPNバイポーラトランジスタの
エミッタに、ゲートが前記第1のCMOSインバータ回
路の入力端に、ソースが前記第2のNPNトランジスタ
のベースにそれぞれ接続されるNMOSトランジスタ
と、前記第2のNPNトランジスタのベース・エミッタ
間に接続される該第2のNPNトランジスタのベース電
荷引き抜き用素子と、前記第1のCMOSインバータ回
路の入力端にその入力端が接続され該第1のCMOSイ
ンバータ回路と同一の論理動作を行う第2のCMOSイ
ンバータ回路と、該第2のCMOSインバータ回路の出
力端にその入力端が接続されかつその出力端が前記出力
端子に接続される微分回路とを有することを特徴とす
る。
Further, according to the semiconductor integrated circuit device of the present invention, a pair of PMOs whose input terminals are connected to input terminals of the circuit device are provided.
A first transistor composed of an S transistor and an NMOS transistor
And a first NPN having a collector connected to a source of a PMOS transistor constituting the first CMOS inverter circuit, a base connected to a drain of the PMOS transistor, and an emitter connected to an output terminal of the circuit device. A bipolar transistor, a second NPN transistor having a collector connected to the emitter of the first NPN transistor and an emitter connected to the ground terminal;
An NMOS transistor having a drain connected to the emitter of the first NPN bipolar transistor, a gate connected to the input terminal of the first CMOS inverter circuit, and a source connected to the base of the second NPN transistor; An element for extracting a base charge of the second NPN transistor connected between the base and the emitter of the NPN transistor; and an input terminal of the first CMOS inverter circuit having an input terminal connected to the input terminal of the first CMOS inverter circuit. A second CMOS inverter circuit performing the same logical operation; and a differentiating circuit having an input terminal connected to an output terminal of the second CMOS inverter circuit and an output terminal connected to the output terminal. Features.

【0011】更に本発明の半導体集積回路装置は、回路
装置の入力端子にその入力端が接続される一対のPMO
Sトランジスタ及びNMOSトランジスタからなる第1
のCMOSインバータ回路と、該第1のCMOSインバ
ータ回路を構成するPMOSトランジスタのソースにコ
レクタが、該PMOSトランジスタのドレインにベース
が、回路装置の出力端子にエミッタがそれぞれ、接続さ
れる第1のNPNバイポーラトランジスタと、ドレイン
が該NPNバイポーラトランジスタのエミッタに、ゲー
トが前記第1のCMOSインバータ回路の入力端に、ソ
ースが接地端子にそれぞれ、接続される第1のNMOS
トランジスタと、前記第1のCMOSインバータ回路の
入力端にその入力端が接続され該第1のCMOSインバ
ータ回路と同一の論理動作を行う第2のCMOSインバ
ータ回路と、該第2のCMOSインバータ回路を構成す
るPMOSトランジスタのソースにコレクタが、該PM
OSトランジスタのドレインにベースが、それぞれ接続
される第2のNPNバイポーラトランジスタと、ドレイ
ンが前記第2のNPNバイポーラトランジスタのエミッ
タに、ゲートが前記第2のCMOSインバータ回路の入
力端に、ソースが接地端子にそれぞれ、接続される第2
のNMOSトランジスタと、該第2のNPNバイポーラ
トランジスタのエミッタにその入力端が接続されかつそ
の出力端が前記出力端子に接続される微分回路とを有す
ることを特徴とする。
Further, in the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, a pair of PMOs whose input terminals are connected to input terminals of the circuit device are provided.
A first transistor composed of an S transistor and an NMOS transistor
And a first NPN having a collector connected to a source of a PMOS transistor constituting the first CMOS inverter circuit, a base connected to a drain of the PMOS transistor, and an emitter connected to an output terminal of the circuit device. A bipolar transistor, a first NMOS having a drain connected to the emitter of the NPN bipolar transistor, a gate connected to the input terminal of the first CMOS inverter circuit, and a source connected to the ground terminal, respectively.
A transistor, a second CMOS inverter circuit having an input terminal connected to an input terminal of the first CMOS inverter circuit and performing the same logical operation as the first CMOS inverter circuit, and a second CMOS inverter circuit. A collector is provided at the source of the PMOS transistor to be constructed,
A second NPN bipolar transistor having a base connected to the drain of the OS transistor; a drain connected to the emitter of the second NPN bipolar transistor; a gate connected to the input terminal of the second CMOS inverter circuit; Terminals connected to the second
And a differentiating circuit whose input terminal is connected to the emitter of the second NPN bipolar transistor and whose output terminal is connected to the output terminal.

【0012】また本発明の半導体集積回路装置は、回路
装置の入力端子にその入力端が接続される一対のPMO
Sトランジスタ及びNMOSトランジスタからなるCM
OSインバータ回路と、該CMOSインバータ回路を構
成するPMOSトランジスタのソースにコレクタが、該
PMOSトランジスタのドレインにベースが、回路装置
の出力端子にエミッタがそれぞれ、接続されるNPNバ
イポーラトランジスタと、ドレインが該NPNバイポー
ラトランジスタのエミッタに、ゲートが前記CMOSイ
ンバータ回路の入力端に、ソースが接地端子にそれぞ
れ、接続されるNMOSトランジスタと、入力端が前記
NPNトランジスタのベースに接続され、かつその出力
端が前記出力端子に接続される微分回路とを有すること
を特徴とする。
Further, according to the semiconductor integrated circuit device of the present invention, a pair of PMOs whose input terminals are connected to input terminals of the circuit device are provided.
CM consisting of S transistor and NMOS transistor
An OS inverter circuit, an NPN bipolar transistor having a collector connected to a source of a PMOS transistor constituting the CMOS inverter circuit, a base connected to a drain of the PMOS transistor, and an emitter connected to an output terminal of the circuit device, and a drain connected to the output terminal of the circuit device. An NMOS transistor is connected to the emitter of the NPN bipolar transistor, the gate is connected to the input terminal of the CMOS inverter circuit, and the source is connected to the ground terminal. The input terminal is connected to the base of the NPN transistor, and the output terminal is connected to the NPN transistor. A differentiating circuit connected to the output terminal.

【0013】更に本発明の半導体集積回路装置は、回路
装置の入力端子にその入力端が接続される一対のPMO
Sトランジスタ及びNMOSトランジスタからなるCM
OSインバータ回路と、該CMOSインバータ回路を構
成するPMOSトランジスタのソースにコレクタが、該
PMOSトランジスタのドレインにベースが、回路装置
の出力端子にエミッタがそれぞれ、接続される第1のN
PNバイポーラトランジスタと、コレクタが該第1のN
PNバイポーラトランジスタのエミッタに、エミッタが
接地端子に接続される第2のNPNバイポーラトランジ
スタと、ドレインが前記第1のNPNバイポーラトラン
ジスタのエミッタに、ゲートが前記CMOSインバータ
回路の入力端に、ソースが前記第2のNPNトランジス
タのベースにそれぞれ接続されるNMOSトランジスタ
と、前記第2のNPNトランジスタのベース・エミッタ
間に接続される該第2のNPNトランジスタのベース電
荷引き抜き用素子と、前記第1のNPNバイポーラトラ
ンジスタのベースにその入力端が接続され、かつその出
力端が前記出力端子に接続される微分回路とを有するこ
とを特徴とする。
Further, according to the semiconductor integrated circuit device of the present invention, a pair of PMOs whose input terminals are connected to input terminals of the circuit device are provided.
CM consisting of S transistor and NMOS transistor
A first N-channel transistor is connected to a source of a PMOS transistor constituting the OS inverter circuit and the CMOS inverter circuit, a collector is connected to a source of the PMOS transistor, a base is connected to a drain of the PMOS transistor, and an emitter is connected to an output terminal of the circuit device.
A PN bipolar transistor and a collector connected to the first N
A second NPN bipolar transistor having an emitter connected to the ground terminal, a drain connected to the emitter of the first NPN bipolar transistor, a gate connected to the input terminal of the CMOS inverter circuit, and a source connected to the emitter of the PN bipolar transistor; An NMOS transistor connected to the base of the second NPN transistor, a base charge extracting element of the second NPN transistor connected between the base and the emitter of the second NPN transistor, and the first NPN transistor; A differential circuit having an input terminal connected to the base of the bipolar transistor and an output terminal connected to the output terminal.

【0014】また本発明の半導体集積回路装置は、一対
のPMOSトランジスタ及びNMOSトランジスタとか
らなる第1のCMOSインバータ回路と、該第1のCM
OSインバータ回路の出力端にその入力端が接続され該
第1のCMOSインバータ回路と同一の論理動作を行う
第2のCMOSインバータ回路と、該第1のCMOSイ
ンバータ回路の入力端にその入力端が接続されかつその
出力端が前記第2のCMOSインバータ回路の出力端に
接続される微分回路とを有することを特徴とする。
Further, according to the semiconductor integrated circuit device of the present invention, there is provided a first CMOS inverter circuit comprising a pair of a PMOS transistor and an NMOS transistor;
A second CMOS inverter circuit having an input terminal connected to the output terminal of the OS inverter circuit and performing the same logical operation as the first CMOS inverter circuit, and an input terminal connected to the input terminal of the first CMOS inverter circuit; A differential circuit connected to the output terminal of the second CMOS inverter circuit and connected to the output terminal of the second CMOS inverter circuit.

【0015】更に本発明の半導体集積回路装置は、前記
微分回路は、リアクタンス素子とインピーダンス素子と
から構成されることを特徴とする。
Further, in the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, the differentiating circuit is constituted by a reactance element and an impedance element.

【0016】また本発明の半導体集積回路装置は、前記
インピーダンス素子は抵抗であることを特徴とする。
Further, in the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, the impedance element is a resistor.

【0017】更に本発明の半導体集積回路装置は、前記
インピーダンス素子はMOSトランジスタであることを
特徴とする。
Further, in the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, the impedance element is a MOS transistor.

【0018】[0018]

【作用】上記構成の半導体集積回路装置は、例えば図1
において第1のCMOS回路11のインバータ出力に、
更に微分回路10で入力遷移時に生ずるパルス信号を重
畳させ、ゲート遅延時間のスピードアップを図ろうとす
るものである。すなわち、PMOSトランジスタ4とN
MOSトランジスタ5で構成される第1のCMOSイン
バータ回路11は、入力端子1における電位がローレベ
ル側に変化すると、PMOSトランジスタ4がオンにな
り、出力端子2における電位はローレベルから電源端子
3の電源電圧であるハイレベルに遷移する。これと同時
に、第1のCMOSインバータ回路11と同じ動作を行
う、PMOSトランジスタ6及びNMOSトランジスタ
7で構成される第2のCMOS回路12により入力端子
1から入力されるローレベルの入力信号がハイレベルに
反転され、この反転信号が容量8及び抵抗9から成る微
分回路10に入力される。
The semiconductor integrated circuit device having the above-described structure is, for example, shown in FIG.
At the inverter output of the first CMOS circuit 11,
Further, a pulse signal generated at the time of input transition is superimposed in the differentiating circuit 10 to speed up the gate delay time. That is, the PMOS transistor 4 and N
In the first CMOS inverter circuit 11 composed of the MOS transistor 5, when the potential at the input terminal 1 changes to the low level, the PMOS transistor 4 is turned on, and the potential at the output terminal 2 changes from the low level to the power supply terminal 3. The state transits to the high level which is the power supply voltage. At the same time, the low-level input signal input from the input terminal 1 by the second CMOS circuit 12 composed of the PMOS transistor 6 and the NMOS transistor 7 performing the same operation as the first CMOS inverter circuit 11 The inverted signal is input to a differentiating circuit 10 including a capacitor 8 and a resistor 9.

【0019】微分回路10では正パルスを生じ、この正
パルスを出力端子2へ印加充電する。この結果、第1の
CMOSインバータ回路11の反転出力に微分回路10
の正パルスが重畳され、第1のCMOS回路11のPM
OSトランジスタ4がオンとなり、出力端子2の電圧レ
ベルがハイレベルに上昇するのを加速させるように動作
する。
In the differentiating circuit 10, a positive pulse is generated, and the positive pulse is applied to the output terminal 2 and charged. As a result, the differentiating circuit 10 is connected to the inverted output of the first CMOS inverter circuit 11.
Of the first CMOS circuit 11 is superimposed.
The OS transistor 4 is turned on, and operates to accelerate the rise of the voltage level of the output terminal 2 to the high level.

【0020】また入力端子1における電位がハイレベル
側に変化すると、第1のCMOSインバータ回路11の
NMOSトランジスタ5がオンになり、出力端子2にお
ける電位は接地電位まで下がり、ローレベルになる。こ
れと同時に第2のCMOSインバータ回路12ではハイ
レベルの入力信号がローレベルに反転され、この反転信
号が微分回路10にて負パルスを生じさせ、この負パル
スは出力端子2へ印加放電される。この結果、このイン
バータ回路は第1のCMOSインバータ回路11のNM
OSトランジスタ5がオンとなり、出力端子2における
電位がローレベルに下がるのを加速されるように動作す
る。
When the potential at the input terminal 1 changes to the high level, the NMOS transistor 5 of the first CMOS inverter circuit 11 turns on, and the potential at the output terminal 2 drops to the ground potential and goes to the low level. At the same time, the high-level input signal is inverted to low level in the second CMOS inverter circuit 12, and this inverted signal causes a negative pulse to be generated in the differentiating circuit 10, and the negative pulse is applied and discharged to the output terminal 2. . As a result, this inverter circuit becomes the NM of the first CMOS inverter circuit 11.
The OS transistor 5 is turned on, and operates so that the potential at the output terminal 2 is accelerated to fall to the low level.

【0021】この電流駆動能力を上昇させる機能を有す
る微分回路10は急速な立ち上がり及び立ち下がりの微
分パルスを発生すると共に、この微分パルスのパルス幅
は、容量8及び抵抗9の定数により定まる時定数値によ
り調整可能である。第1のCMOS回路11がBiCM
OS回路、BiNMOS回路等の回路方式であっても、
第2のCMOS回路12を第1のCMOS回路11と同
じ論理を取るように構成すればその効果は同じように得
られる。
The differentiating circuit 10 having the function of increasing the current driving capability generates a rapidly rising and falling differential pulse, and the pulse width of the differential pulse is determined by the constant of the capacitor 8 and the resistor 9. It can be adjusted by numerical values. First CMOS circuit 11 is BiCM
Even with a circuit system such as an OS circuit or a BiNMOS circuit,
If the second CMOS circuit 12 is configured to take the same logic as the first CMOS circuit 11, the same effect can be obtained.

【0022】従って微分回路10により第1のCMOS
回路11の電流駆動能力を補って出力負荷に対するゲー
ト遅延時間の依存性が小さい半導体集積回路装置を得る
ことができる。
Therefore, the first CMOS circuit is provided by the differentiating circuit 10.
It is possible to obtain a semiconductor integrated circuit device in which the gate drive time is less dependent on the output load by compensating for the current driving capability of the circuit 11.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1には本発明が適用されるインバータ回路の構
成が示されている。同図において1は入力端子、2は出
力端子、3は電源端子、4はソースが電源端子3に、ゲ
ートが入力端子1に、ドレインが出力端子2にそれぞ
れ、接続されたPMOSトランジスタ、5はドレインが
出力端子2に、ゲートが入力端子1に、ソースが接地端
子にそれぞれ、接続されたNMOSトランジスタ、6は
ソースが電源端子3に、ゲートが入力端子1に、ドレイ
ンが微分回路10の入力側に接続されたPMOSトラン
ジスタ、7はドレインが微分回路10の入力側に、ゲー
トが入力端子1に、ソースが接地端子にそれぞれ、接続
されたNMOSトランジスタである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of an inverter circuit to which the present invention is applied. In FIG. 1, 1 is an input terminal, 2 is an output terminal, 3 is a power supply terminal, 4 is a PMOS transistor having a source connected to the power supply terminal 3, a gate connected to the input terminal 1, and a drain connected to the output terminal 2, respectively. The NMOS transistor 6 has a drain connected to the output terminal 2, a gate connected to the input terminal 1, and a source connected to the ground terminal. Reference numeral 6 denotes a source connected to the power supply terminal 3, a gate connected to the input terminal 1, and a drain connected to the input of the differentiating circuit 10. The PMOS transistor 7 is connected to the input side of the differentiating circuit 10, the gate is connected to the input terminal 1, and the source is connected to the ground terminal.

【0024】またリアクタンス素子としての容量8とイ
ンピーダンス素子としての抵抗9から成る微分回路10
は、その出力側が回路装置の出力端子2に接続されてい
る。すなわち、PMOSトランジスタ4とNMOSトラ
ンジスタ5は相補動作する第1のCMOSインバータ回
路11を構成し、このCMOSインバータ回路11は、
回路装置の入力端子1から入力される信号を反転させ、
出力端子2に出力する。 またPMOSトランジスタ6
及びNMOSトランジスタ7で構成される第2のCMO
Sインバータ回路12はその出力側が微分回路10に直
列に接続され、これらの直列回路がPMOSトランジス
タ4及びNMOSトランジスタ5で構成されるCMOS
インバータ回路11の入出力端に並列に接続されてい
る。
A differentiating circuit 10 comprising a capacitance 8 as a reactance element and a resistor 9 as an impedance element.
Has its output side connected to the output terminal 2 of the circuit device. That is, the PMOS transistor 4 and the NMOS transistor 5 constitute a first CMOS inverter circuit 11 which operates complementarily, and this CMOS inverter circuit 11
Invert the signal input from the input terminal 1 of the circuit device,
Output to output terminal 2. Also, the PMOS transistor 6
And a second CMO comprising an NMOS transistor 7
The output side of the S inverter circuit 12 is connected in series to the differentiating circuit 10, and these series circuits are composed of a PMOS transistor 4 and an NMOS transistor 5.
The input and output terminals of the inverter circuit 11 are connected in parallel.

【0025】上記構成において入力端子1における電位
がローレベルに変化した際にCMOSインバータ回路1
1のPMOSトランジスタ4がオンになり、出力端子2
における寄生容量が充電され、出力端子2における電位
はハイレベルにまで上昇する。これと同時にCMOSイ
ンバータ回路12もCMOSインバータ回路11と同じ
論理動作をし、PMOSトランジスタ6がオンとなり、
その出力はハイレベルに変化する。このCMOSインバ
ータ回路12の出力信号の状態遷移で微分回路10が正
の微分パルスを発生し、出力端子2における出力信号に
正の微分パルスが重畳され、出力端子負荷の充電が加速
される。
In the above configuration, when the potential at the input terminal 1 changes to a low level, the CMOS inverter circuit 1
1 is turned on, and the output terminal 2
Is charged, and the potential at the output terminal 2 rises to a high level. At the same time, the CMOS inverter circuit 12 performs the same logical operation as the CMOS inverter circuit 11, and the PMOS transistor 6 is turned on.
Its output changes to high level. The differentiating circuit 10 generates a positive differential pulse in accordance with the state transition of the output signal of the CMOS inverter circuit 12, the positive differential pulse is superimposed on the output signal at the output terminal 2, and the charging of the output terminal load is accelerated.

【0026】一方入力端子1における電位がハイレベル
側に変化した際に、CMOSインバータ回路11のNM
OSトランジスタ5がオンになり、出力端子2における
寄生容量に充電された電荷が放電され、出力端子2にお
ける電位はローレベルにまで押し下げられる。これと同
時にCMOSインバータ回路12も同じ論理動作をし、
NMOSトランジスタ7がオンとなり、その出力はロー
レベルに変化する。CMOSインバータ回路12の出力
信号の状態遷移で微分回路10が負の微分パルスを発生
し、出力端子2における出力信号に負の微分パルスが重
畳され、出力端子負荷の放電が加速される。
On the other hand, when the potential at the input terminal 1 changes to the high level side, the NM of the CMOS inverter circuit 11
The OS transistor 5 is turned on, the charge charged in the parasitic capacitance at the output terminal 2 is discharged, and the potential at the output terminal 2 is pushed down to a low level. At the same time, the CMOS inverter circuit 12 performs the same logical operation.
The NMOS transistor 7 turns on, and its output changes to low level. The differentiating circuit 10 generates a negative differentiated pulse in accordance with the state transition of the output signal of the CMOS inverter circuit 12, the negative differentiated pulse is superimposed on the output signal at the output terminal 2, and the discharge of the output terminal load is accelerated.

【0027】全ての論理動作を1V、1.5Vの低電源
電圧で動作させようとすると、バイポーラトランジスタ
で構成される論理回路に対し、PMOSトランジスタ4
及びNMOSトランジスタ5から成るCMOS回路で構
成する方が優位である。しかし、PMOSトランジスタ
4及びNMOSトランジスタ5で構成されるCMOS回
路では電流駆動能力がバイポーラトランジスタに比較し
て劣るので、出力信号の遅延時間の負荷依存性が強く、
信号伝搬のスピードダウンにつながる。そこで本実施例
では低電圧動作性を保ちつつ、駆動能力を上げるために
PMOSトランジスタ4及びNMOSトランジスタ5で
構成されるCMOSインバータ回路11に更にこれの入
出力端に並列接続されるCMOSインバータ回路12と
微分回路10の直列回路により入力端子1における入力
信号の状態遷移時に微分回路10の出力端に生じる正、
負パルスを出力端子2における出力信号に重畳すること
により駆動能力の向上を実現している。
If all the logical operations are to be operated at a low power supply voltage of 1 V or 1.5 V, a PMOS transistor 4 is required for a logic circuit composed of bipolar transistors.
And a CMOS circuit comprising the NMOS transistor 5 is superior. However, since the CMOS circuit composed of the PMOS transistor 4 and the NMOS transistor 5 has a lower current driving capability than the bipolar transistor, the load dependence of the delay time of the output signal is strong.
This leads to a reduction in signal propagation speed. Therefore, in this embodiment, the CMOS inverter circuit 11 composed of the PMOS transistor 4 and the NMOS transistor 5 is further connected to the CMOS inverter circuit 12 connected in parallel to the input / output terminals thereof in order to increase the driving capability while maintaining the low voltage operability. And a series circuit of a differential circuit 10 and a positive signal generated at the output terminal of the differential circuit 10 when the state of the input signal at the input terminal 1 changes.
The driving capability is improved by superimposing the negative pulse on the output signal at the output terminal 2.

【0028】本発明が適用されるインバータ回路の他の
実施例の構成を図2に示す。同図において図1における
要素と同一番号を付したものは図1におけるそれらと同
一機能、同一動作をする要素である。本実施例が図1に
示した実施例と構成上、異なるのは同じインバータ回路
ではあるが、図1における第1のCMOSインバータ回
路11に相当するPMOSトランジスタ24及びNMO
Sトランジスタ25からなるCMOSインバータ回路2
6の出力段に、コレクタが電源端子3に、ベースがCM
OSインバータ回路25の出力側に、エミッタが出力端
子22に接続されるNPNバイポーラトランジスタ20
と、ドレインが出力端子22に、ゲートが入力端子21
に、ソースが接地端子にそれぞれ、接続されるNMOS
トランジスタ23とを付加して構成されたBiNMOS
型インバータ回路である点である。このBiNMOS型
インバータ回路はNPNバイポーラトランジスタ20が
オンで出力端子22の電位がハイレベル、NMOSトラ
ンジスタ23がオンで出力端子22の電位がローレベル
となるインバータ動作を行う。
FIG. 2 shows the configuration of another embodiment of the inverter circuit to which the present invention is applied. In the figure, elements having the same numbers as the elements in FIG. 1 have the same functions and the same operations as those in FIG. The present embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 1 in the configuration of the same inverter circuit, but the PMOS transistor 24 and the NMOS transistor corresponding to the first CMOS inverter circuit 11 in FIG.
CMOS inverter circuit 2 including S transistor 25
6 at the output stage, the collector is at the power supply terminal 3, and the base is CM
An NPN bipolar transistor 20 having an emitter connected to the output terminal 22 is provided on the output side of the OS inverter circuit 25.
And the drain is the output terminal 22 and the gate is the input terminal 21
And the NMOS whose source is connected to the ground terminal, respectively.
BiNMOS constructed by adding transistor 23
This is a point-type inverter circuit. This BiNMOS type inverter circuit performs an inverter operation in which the potential of the output terminal 22 becomes high level when the NPN bipolar transistor 20 is turned on, and the potential of the output terminal 22 becomes low level when the NMOS transistor 23 is turned on.

【0029】また微分回路10の正、負の微分パルスに
よる駆動能力向上の効果は上記実施例と同様に得られ
る。
The effect of improving the driving capability of the differentiating circuit 10 by the positive and negative differential pulses can be obtained in the same manner as in the above embodiment.

【0030】本発明が適用されるインバータ回路の他の
実施例の構成を図3に示す。同図において図1と同一番
号を付したものは図1における要素と同一機能、同一動
作をする要素である。本実施例が図1に示した実施例と
構成上異なるのは、同じインバータ回路ではあるが、図
1におけるCMOSインバータ回路11に相当するPM
OSトランジスタ36及びNMOSトランジスタ37か
ら構成されるCMOSインバータ回路38の出力段に、
エミッタが出力端子32に接続されるNPNバイポーラ
トランジスタ30と、コレクタが出力端子32に、ベー
スがNMOSトランジスタ34のソースに、エミッタが
接地端子にそれぞれ、接続されるNPNバイポーラトラ
ンジスタ33と、NPNバイポーラトランジスタ33の
ベース電荷を引き抜く素子35を付加して構成されたB
iCMOS型インバータ回路である点である。
FIG. 3 shows the configuration of another embodiment of the inverter circuit to which the present invention is applied. In the figure, the elements having the same numbers as those in FIG. 1 are the elements having the same functions and the same operations as the elements in FIG. The present embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 1 in the configuration of the same inverter circuit, but has a PM equivalent to the CMOS inverter circuit 11 in FIG.
An output stage of a CMOS inverter circuit 38 including an OS transistor 36 and an NMOS transistor 37 includes:
An NPN bipolar transistor 30 having an emitter connected to the output terminal 32, an NPN bipolar transistor 33 having a collector connected to the output terminal 32, a base connected to the source of the NMOS transistor 34, and an emitter connected to the ground terminal, respectively. 33 formed by adding an element 35 for extracting the base charge of
This is an iCMOS type inverter circuit.

【0031】本実施例においても微分回路10の正、負
の微分パルスによる駆動能力向上の効果は同様に得られ
る。
Also in this embodiment, the effect of improving the driving ability by the positive and negative differential pulses of the differentiating circuit 10 can be obtained similarly.

【0032】本発明が適用される2入力NANDゲート
回路の実施例の構成を図4に示す。同図において、図1
と同一番号を付したものは図1におけるそれらの要素と
同一機能、同一動作をする要素である。同図において入
力端子41と、入力端子42と、出力端子52と、ソー
スが電源端子3に、ゲートが入力端子42に、ドレイン
が出力端子52にそれぞれ、接続されるPMOSトラン
ジスタ44と、ソースが電源端子3に、ゲートが入力端
子41に、ドレインが出力端子52にそれぞれ、接続さ
れるPMOSトランジスタ43と、ドレインが出力端子
52に、ゲートが入力端子41に、ソースがNMOSト
ランジスタ46のドレインにそれぞれ、接続されるNM
OSトランジスタ45と、ゲートが入力端子42に、ソ
ースが接地端子にそれぞれ、接続されるNMOSトラン
ジスタ46とでCMOS型の2入力NANDゲート回路
53を構成している。
FIG. 4 shows the configuration of an embodiment of a two-input NAND gate circuit to which the present invention is applied. In FIG.
Elements denoted by the same reference numerals have the same functions and the same operations as those elements in FIG. In the figure, an input terminal 41, an input terminal 42, an output terminal 52, a source is connected to the power supply terminal 3, a gate is connected to the input terminal 42, a drain is connected to the output terminal 52, and a PMOS transistor 44 is connected to the source. The PMOS transistor 43 is connected to the power supply terminal 3, the gate is connected to the input terminal 41, and the drain is connected to the output terminal 52. The drain is connected to the output terminal 52, the gate is connected to the input terminal 41, and the source is connected to the drain of the NMOS transistor 46. NM connected respectively
The OS transistor 45 and the NMOS transistor 46 whose gate is connected to the input terminal 42 and whose source is connected to the ground terminal respectively constitute a CMOS type two-input NAND gate circuit 53.

【0033】上記構成において入力端子41、42にお
ける電位が同時にハイレベルになった際に、NMOSト
ランジスタ45、46がオンとなり、出力端子52の電
位はローレベルになり、入力端子41、42のいずれか
1つの入力端子の電位がローレベルであるとき、NMO
Sトランジスタ43またはNMOSトランジスタ44が
オンとなり、出力端子52における電位はハイレベルに
なる。微分回路10に直列接続される2入力NANDゲ
ート回路54は2入力NANDゲート回路53と同じ論
理動作をするように構成されている。
In the above configuration, when the potentials at the input terminals 41 and 42 simultaneously go to the high level, the NMOS transistors 45 and 46 are turned on, the potential at the output terminal 52 goes to the low level, and any of the input terminals 41 and 42 When the potential of one of the input terminals is low, NMO
The S transistor 43 or the NMOS transistor 44 is turned on, and the potential at the output terminal 52 becomes high level. The two-input NAND gate circuit 54 connected in series to the differentiating circuit 10 is configured to perform the same logical operation as the two-input NAND gate circuit 53.

【0034】上記回路構成でも微分回路10の正、負の
微分パルスによる駆動能力向上の効果は同様に得られ
る。
With the above-described circuit configuration, the effect of improving the driving ability by the positive and negative differential pulses of the differentiating circuit 10 can be similarly obtained.

【0035】本発明の他の実施例の構成を図6に示す。
同図において微分回路10はインピーダンス素子として
NMOSトランジスタ79を使用し、NMOSトランジ
スタ79のゲートを電源端子3に接続し、かつソースを
接地端子に接続してNMOSトランジスタ79のオン動
作時の抵抗を利用しても抵抗素子を用いた場合と同じ効
果が得られる。
FIG. 6 shows the configuration of another embodiment of the present invention.
In the figure, a differentiating circuit 10 uses an NMOS transistor 79 as an impedance element, and connects the gate of the NMOS transistor 79 to the power supply terminal 3 and connects the source to the ground terminal to use the resistance of the NMOS transistor 79 during the ON operation. Even if a resistor is used, the same effect can be obtained.

【0036】本発明の他の実施例を図7に示す。同図に
おいて微分回路10はインピーダンス素子としてPMO
Sトランジスタ89を使用してゲートを接地端子に接続
し、かつドレインを接地端子に接続してPMOSトラン
ジスタ89のオン動作時の抵抗を利用しても抵抗素子を
用いた場合と同じ効果が得られる。
FIG. 7 shows another embodiment of the present invention. In the figure, a differentiating circuit 10 is a PMO as an impedance element.
The same effect as in the case where a resistance element is used can be obtained by using the resistance of the PMOS transistor 89 during the ON operation by connecting the gate to the ground terminal and connecting the drain to the ground terminal using the S transistor 89. .

【0037】本発明が適用されるインバータ回路の他の
実施例の構成を図8に示す。本実施例は図2に示すイン
バータ回路においてCMOSインバータ回路26と同じ
論理動作するCMOSインバータ回路27に相当する回
路部を省略した構成としている。すなわち図2に示す実
施例では信号伝搬の高速性を確保するために微分回路で
パルス電圧を主論理回路(図2ではCMOSインバータ
回路26、NPNバイポーラトランジスタ20及びNM
OSトランジスタ23から構成される。)の出力信号に
重畳させる構成を採っている。このパルス電圧は加速電
圧となるため主論理回路の出力信号がハイレベルのと
き、正パルス、出力信号がローレベルのとき負パルスと
しなければならない。すなわち微分回路時その入力側に
おける正の変化では正パルス、負の変化では負パルスを
出力するので微分回路への入力信号は主論理回路の出力
信号と同じ論理信号とする必要がある。そこで図2に示
す実施例では主論理回路と同論理でしかも最小構成とな
る回路を付加した構成としていたが、BiNMOS回
路、BiCMOS回路等の回路構成の主論理回路では、
この出力信号と同じ論理となる個所が内部に存在する。
その個所は図2においてはNPNバイポーラトランジス
タ20のベース部である。そこでこの主論理回路内の出
力段を構成するNPNバイポーラトランジスタのベース
より微分回路へ入力信号を与える構成を取ることによ
り、微分回路の前に直列接続する論理回路を省略するこ
とができる。
FIG. 8 shows the configuration of another embodiment of the inverter circuit to which the present invention is applied. This embodiment has a configuration in which a circuit portion corresponding to the CMOS inverter circuit 27 that performs the same logic operation as the CMOS inverter circuit 26 in the inverter circuit shown in FIG. 2 is omitted. In other words, in the embodiment shown in FIG. 2, in order to secure the high speed of signal propagation, the pulse voltage is applied to the main logic circuit (in FIG. 2, the CMOS inverter circuit 26, the NPN bipolar transistor 20, and the NM in FIG. 2).
It comprises an OS transistor 23. ) Is superposed on the output signal. Since this pulse voltage is an accelerating voltage, it must be a positive pulse when the output signal of the main logic circuit is at a high level and a negative pulse when the output signal is at a low level. That is, in the differentiating circuit, a positive pulse is output for a positive change on the input side and a negative pulse is output for a negative change, so that the input signal to the differentiating circuit must be the same logical signal as the output signal of the main logic circuit. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 2, a circuit having the same logic as the main logic circuit and a minimum configuration is added. However, in a main logic circuit having a circuit configuration such as a BiNMOS circuit or a BiCMOS circuit,
A portion having the same logic as this output signal exists inside.
This is the base of the NPN bipolar transistor 20 in FIG. Therefore, by adopting a configuration in which an input signal is supplied from the base of the NPN bipolar transistor constituting the output stage in the main logic circuit to the differentiation circuit, a logic circuit connected in series before the differentiation circuit can be omitted.

【0038】本実施例はこのようにして主論理回路と同
じ論理動作をする論理回路を省略したことを特徴として
いる。
The present embodiment is characterized in that the logic circuit which performs the same logic operation as the main logic circuit is omitted.

【0039】図8において100は入力端子、101は
出力端子、108は入力端が入力端子100に接続され
る一対のPMOSトランジスタ104及びNMOSトラ
ンジスタ105から成るCMOSインバータ回路、10
6はPMOSトランジスタ104のソースにコレクタ
が、PMOSトランジスタ104のドレインにベース
が、出力端子101にエミッタがそれぞれ接続されるN
PNバイポーラトランジスタ、107はドレインがNP
Nバイポーラトランジスタのエミッタに、ゲートがCM
OSインバータ回路の入力端に、ソースが接地端子にそ
れぞれ、接続されるNMOSトランジスタ、10は容量
8及び抵抗9から成り、その入力端がNPNバイポーラ
トランジスタ106のベースに、その出力端が出力端子
101に接続される微分回路である。
In FIG. 8, reference numeral 100 denotes an input terminal, 101 denotes an output terminal, and 108 denotes a CMOS inverter circuit including a pair of a PMOS transistor 104 and an NMOS transistor 105 whose input terminals are connected to the input terminal 100.
Reference numeral 6 denotes a transistor N connected to the collector of the PMOS transistor 104, the base connected to the drain of the PMOS transistor 104, and the emitter connected to the output terminal 101.
PN bipolar transistor, 107 has NP drain
The gate is CM at the emitter of the N bipolar transistor.
An NMOS transistor 10 having a source connected to the ground terminal and an input terminal of the OS inverter circuit, each of which comprises a capacitor 8 and a resistor 9, has an input terminal connected to the base of an NPN bipolar transistor 106, and an output terminal connected to an output terminal 101. Is a differentiating circuit connected to.

【0040】上記構成において入力端子100における
電位がローレベルに変化した際、CMOSインバータ回
路108を構成するPMOSトランジスタ104がオン
になり、NPNバイポーラトランジスタ106のベース
に電源端子3から電源電圧が印加される。この結果、N
PNバイポーラトランジスタ106がオンとなり、出力
端子101における電位がハイレベルになる。これと同
時に、CMOSインバータ回路108の出力信号が微分
回路10に入力され、微分回路10は正パルスを発生
し、この正パルスは出力端子101における出力信号に
重畳される。
In the above configuration, when the potential at the input terminal 100 changes to low level, the PMOS transistor 104 forming the CMOS inverter circuit 108 is turned on, and the power supply voltage is applied from the power supply terminal 3 to the base of the NPN bipolar transistor 106. You. As a result, N
The PN bipolar transistor 106 is turned on, and the potential at the output terminal 101 becomes high level. At the same time, the output signal of the CMOS inverter circuit 108 is input to the differentiating circuit 10, which generates a positive pulse, and the positive pulse is superimposed on the output signal at the output terminal 101.

【0041】一方、入力端子100における電位がハイ
レベルに変化した際、CMOSインバータ回路108を
構成するNMOSトランジスタ105がオンとなり、N
PNバイポーラトランジスタ106のベース電位をロー
レベルにし、またNMOSトランジスタ107もオンと
なり、出力端子101における電位がローレベルにな
る。これと同時に微分回路10ではローレベルに変化す
るNPNバイポーラトランジスタ106のベースからの
信号を受け、負パルスを発生し、この負パルスは出力端
子101に出力される出力信号に重畳され、信号伝搬の
スピードアップが図れる。
On the other hand, when the potential at the input terminal 100 changes to the high level, the NMOS transistor 105 forming the CMOS inverter circuit 108 is turned on,
The base potential of the PN bipolar transistor 106 is set to low level, the NMOS transistor 107 is also turned on, and the potential at the output terminal 101 is set to low level. At the same time, the differentiating circuit 10 receives a signal from the base of the NPN bipolar transistor 106 which changes to a low level, generates a negative pulse, and this negative pulse is superimposed on the output signal output to the output terminal 101, and the negative signal is transmitted. Speed up.

【0042】本実施例では微分回路10の入力信号は、
主論理回路を構成するCMOSインバータ回路108の
出力から直接受けるように構成されているために、前記
実施例の如く微分回路10に入力部として直列に接続さ
れる、主論理回路と同じ論理動作をする論理回路を設け
る必要がなくなり、回路省略が可能となる。
In this embodiment, the input signal of the differentiating circuit 10 is
Since it is configured to receive directly from the output of the CMOS inverter circuit 108 constituting the main logic circuit, the same logic operation as that of the main logic circuit connected in series to the differentiating circuit 10 as an input unit as in the above embodiment is performed. Therefore, it is not necessary to provide a logic circuit to perform the operation, and the circuit can be omitted.

【0043】次に本発明が適用されるインバータ回路の
他の実施例の構成を図9に示す。同図において図8と同
一の番号を付したものは図8におけるそれらと同一機
能、同一動作をする要素である。本実施例は、図3に示
す実施例においてCMOSインバータ回路39を省略し
た構成としている。図8に示す実施例と構成上、異なる
のは、回路装置の出力端子における電位をローレベルに
動作させるNMOSトランジスタ107の代わりに、N
PNバイポーラトランジスタ128、NMOSトランジ
スタ127及びNPNバイポーラトランジスタ128の
ベース電荷引き抜き用の抵抗129を設け、NPNバイ
ポーラトランジスタ128のコレクタを出力端子121
に、エミッタを接地端子に接続し、NMOSトランジス
タ127のドレインを出力端子121に、ソースをNP
Nバイポーラトランジスタ128のベース及び抵抗12
9の一端に、ゲートを入力端子120に接続すると共
に、抵抗129の他端を接地端子に接続する構成とした
ことである。
Next, the configuration of another embodiment of the inverter circuit to which the present invention is applied is shown in FIG. In the figure, elements having the same numbers as those in FIG. 8 are elements having the same functions and the same operations as those in FIG. This embodiment has a configuration in which the CMOS inverter circuit 39 is omitted from the embodiment shown in FIG. The difference from the embodiment shown in FIG. 8 in the configuration is that instead of the NMOS transistor 107 that operates the potential at the output terminal of the circuit device to a low level, an N
A PN bipolar transistor 128, an NMOS transistor 127, and a resistor 129 for extracting the base charge of the NPN bipolar transistor 128 are provided, and the collector of the NPN bipolar transistor 128 is connected to the output terminal 121.
, The emitter is connected to the ground terminal, the drain of the NMOS transistor 127 is connected to the output terminal 121, and the source is set to NP.
Base and resistor 12 of N bipolar transistor 128
9, the gate is connected to the input terminal 120, and the other end of the resistor 129 is connected to the ground terminal.

【0044】上記構成において入力端子120における
電位がハイレベルとなった際に、NMOSトランジスタ
127はオンとなり、NPNバイポーラトランジスタ1
28のベース電位がハイレベルとなる。この結果、NP
Nバイポーラトランジスタ128がオンとなり、出力端
子121における電位がローレベルとなる。
In the above configuration, when the potential at the input terminal 120 goes high, the NMOS transistor 127 turns on and the NPN bipolar transistor 1
The base potential at 28 goes high. As a result, NP
The N bipolar transistor 128 is turned on, and the potential at the output terminal 121 becomes low level.

【0045】本実施例は、主論理回路がBiNMOS回
路からBiCMOS回路になったものであり、微分回路
10に対する入力信号は主論理回路部から引き出せるこ
とは、図8に示した実施例と何ら変わらず、微分回路1
0に入力部として直列に接続する主論理回路と同じ論理
動作をする論理回路を設ける必要がなく、回路省略でき
る効果は前記実施例と同様である。
This embodiment is different from the embodiment shown in FIG. 8 in that the main logic circuit is changed from a BiNMOS circuit to a BiCMOS circuit, and an input signal to the differentiating circuit 10 can be extracted from the main logic circuit portion. And differentiation circuit 1
There is no need to provide a logic circuit that performs the same logic operation as the main logic circuit connected in series as an input unit at 0, and the effect of being able to omit the circuit is the same as in the previous embodiment.

【0046】本発明の他の実施例を図10に示す。図1
0には2入力NANDゲート回路の構成が示されてお
り、これはBiNMOS構成の2入力NANDゲート回
路である。同図において、130,131は入力端子、
132は出力端子、133,134はそれぞれゲートが
入力端子130,131に、ソースが共通接続されて電
源端子3に、ドレインがNPNバイポーラトランジスタ
137のベースに接続される、PMOSトランジスタで
ある。また135はドレインがPMOSトランジスタ1
33のドレインに、ゲートが入力端子130に接続され
るNMOSトランジスタ、136はドレインがNMOS
トランジスタ135のソースに、ゲートが入力端子13
1に、ソースが接地端子にそれぞれ接続されるNMOS
トランジスタ、137はコレクタが電源端子3に、ベー
スがNMOSトランジスタ135のドレインに、エミッ
タが出力端子132に接続されるNPNバイポーラトラ
ンジスタ、138はドレインが出力端子132に、ゲー
トが入力端子130にそれぞれ接続されるNMOSトラ
ンジスタ、139はドレインがNMOSトランジスタ1
38のソースに、ゲートが入力端子131に、ソースが
接地端子にそれぞれ、接続されるNMOSトランジスタ
である。
FIG. 10 shows another embodiment of the present invention. FIG.
Reference numeral 0 indicates a configuration of a two-input NAND gate circuit, which is a two-input NAND gate circuit having a BiNMOS configuration. In the figure, 130 and 131 are input terminals,
132 is an output terminal, 133 and 134 are PMOS transistors whose gates are connected to the input terminals 130 and 131, whose sources are connected in common and which is connected to the power supply terminal 3, and whose drain is connected to the base of the NPN bipolar transistor 137. 135 is a PMOS transistor 1
An NMOS transistor 33 has a drain connected to the input terminal 130 and a drain 136
The gate of the transistor 135 is connected to the input terminal 13.
1. NMOS whose source is connected to the ground terminal, respectively
The transistor 137 has an NPN bipolar transistor having a collector connected to the power supply terminal 3, a base connected to the drain of the NMOS transistor 135, an emitter connected to the output terminal 132, and a transistor 138 having a drain connected to the output terminal 132 and a gate connected to the input terminal 130. The NMOS transistor 139 has a drain connected to the NMOS transistor 1
An NMOS transistor 38 has a source connected to the input terminal 131, a gate connected to the input terminal 131, and a source connected to the ground terminal.

【0047】またNPNバイポーラトランジスタ137
のベースと出力端子132との間に容量8及び抵抗9か
ら成る微分回路10が接続されている。
The NPN bipolar transistor 137
A differentiating circuit 10 including a capacitor 8 and a resistor 9 is connected between the output terminal 132 and the base.

【0048】2入力NANDゲート回路を構成する主論
理回路の出力端子132における出力信号のレベルは、
入力端子130,131における入力信号のレベルが両
方ともハイレベルになったときにのみローレベルとな
り、それ以外の入力信号が入力されたときにはハイレベ
ルとなる。この主論理回路の出力信号と同じ論理信号が
得られる個所はNPNバイポーラトランジスタ137の
ベース点であり、微分回路10への入力信号は主論理回
路内部から引き出せることは、前記実施例と何ら変わら
ず、微分回路10への入力部として直列に接続される、
主論理回路と同じ論理動作をする論理回路を設ける必要
がなく、回路省略できる効果は前記実施例と同様であ
る。
The level of the output signal at the output terminal 132 of the main logic circuit constituting the two-input NAND gate circuit is
It goes low only when both the levels of the input signals at the input terminals 130 and 131 go high, and goes high when any other input signal is input. The point where the same logic signal as the output signal of the main logic circuit is obtained is the base point of the NPN bipolar transistor 137, and the input signal to the differentiating circuit 10 can be extracted from the inside of the main logic circuit as in the previous embodiment. , Connected in series as an input to the differentiating circuit 10,
There is no need to provide a logic circuit that performs the same logical operation as the main logic circuit, and the effect that the circuit can be omitted is the same as in the above embodiment.

【0049】本発明の他の実施例を図11に示す。図1
1には2入力NANDゲート回路の構成が示されてお
り、これはBiCMOSの構成の2入力NANDゲート
回路である。同図において、140,141は入力端
子、142は出力端子、143,144はそれぞれソー
スが共通接続されかつ電源端子3に、ゲートが入力端子
140,141に、ドレインがNPNバイポーラトラン
ジスタ147のベースに接続されるPMOSトランジス
タ、145はドレインがPMOSトランジスタ143の
ドレインに、ゲートが入力端子140に接続されるNM
OSトランジスタ、146はドレインがNMOSトラン
ジスタ145のソースに、ゲートが入力端子141に、
ソースが接地端子にそれぞれ接続されるNMOSトラン
ジスタである。
FIG. 11 shows another embodiment of the present invention. FIG.
1 shows the configuration of a two-input NAND gate circuit, which is a two-input NAND gate circuit having a BiCMOS configuration. In the figure, 140 and 141 are input terminals, 142 is an output terminal, 143 and 144 are sources commonly connected and connected to the power supply terminal 3, gates are input terminals 140 and 141, and drains are bases of NPN bipolar transistor 147. The connected PMOS transistor 145 has a drain connected to the drain of the PMOS transistor 143 and a gate connected to the input terminal 140.
The OS transistor 146 has a drain connected to the source of the NMOS transistor 145, a gate connected to the input terminal 141,
The source is an NMOS transistor connected to the ground terminal.

【0050】また147はコレクタが電源端子3に、ベ
ースがNMOSトランジスタ145のドレインに、エミ
ッタが出力端子142にそれぞれ、接続されるNPNバ
イポーラトランジスタ、148はコレクタが出力端子1
42に、ベースがNMOSトランジスタ150のソース
及び抵抗151の一端に、エミッタが接地端子にそれぞ
れ接続されるNPNバイポーラトランジスタであり、N
PNバイポーラトランジスタ148のベース及びエミッ
タの間にはベース電荷引き抜き用の抵抗151が接続さ
れている。
Reference numeral 147 denotes an NPN bipolar transistor having a collector connected to the power supply terminal 3, a base connected to the drain of the NMOS transistor 145, and an emitter connected to the output terminal 142, respectively.
42, an NPN bipolar transistor having a base connected to the source of the NMOS transistor 150 and one end of the resistor 151, and an emitter connected to the ground terminal, respectively.
A resistor 151 for extracting a base charge is connected between the base and the emitter of the PN bipolar transistor 148.

【0051】更にNPNバイポーラトランジスタ147
のベースと出力端子142との間には容量8及び抵抗9
から成る微分回路10が接続されている。
Further, NPN bipolar transistor 147
And the resistor 9 between the output terminal 142 and the base of the
Is connected.

【0052】上記構成において2入力NANDゲート回
路を構成する主論理回路の出力端子142における電位
は入力端子140,141における電位が両方ともハイ
レベルとなったときのみローレベルとなり、それ以外の
信号が入力されたときにはハイレベルとなる。この主論
理回路の出力信号と同じ論理信号が得られる個所はNP
Nバイポーラトランジスタ147のベース点であり、微
分回路10への入力信号は主論理回路部から引き出せる
ことは上記実施例と何ら変わることはなく、微分回路1
0への入力部として直列に接続される、主論理回路と同
じ論理動作をする論理回路を設ける必要がなく、回路を
省略できる効果は上記実施例と同様である。
In the above configuration, the potential at the output terminal 142 of the main logic circuit forming the two-input NAND gate circuit goes low only when both the potentials at the input terminals 140 and 141 are high, and the other signals are at low level. When input, it becomes high level. Where the same logic signal as the output signal of the main logic circuit is obtained is NP
This is the base point of the N bipolar transistor 147, and the input signal to the differentiating circuit 10 can be extracted from the main logic circuit portion, which is no different from the above embodiment.
There is no need to provide a logic circuit that performs the same logic operation as the main logic circuit, which is connected in series as an input to 0, and the effect of omitting the circuit is the same as in the above embodiment.

【0053】本発明の他の実施例を図12に示す。図1
2にはノン・インバータゲートの構成が示されている。
同図において160は入力端子、161は出力端子であ
る。電源端子3と接地端子との間には一対のPMOSト
ランジスタ163及びNMOSトランジスタ164が直
列に接続されており、これらのPMOSトランジスタ1
63及びNMOSトランジスタ164により第1のCM
OSインバータ回路165を構成している。
FIG. 12 shows another embodiment of the present invention. FIG.
2 shows the configuration of a non-inverter gate.
In the figure, reference numeral 160 denotes an input terminal, and 161 denotes an output terminal. A pair of PMOS transistor 163 and NMOS transistor 164 are connected in series between the power supply terminal 3 and the ground terminal.
63 and the NMOS transistor 164, the first CM
The OS inverter circuit 165 is configured.

【0054】また第1のCMOSインバータ回路165
の出力端にはこの第1のCMOSインバータ回路165
と同一の論理動作を行う第2のCMOSインバータ回路
168の入力端が接続されている。この第2のCMOS
インバータ回路168はPMOSトランジスタ166及
びNMOSトランジスタ167から構成され、その出力
端は出力端子161に接続されている。
The first CMOS inverter circuit 165
Of the first CMOS inverter circuit 165
The input terminal of the second CMOS inverter circuit 168 which performs the same logical operation as that of the first embodiment is connected. This second CMOS
The inverter circuit 168 includes a PMOS transistor 166 and an NMOS transistor 167, and the output terminal is connected to the output terminal 161.

【0055】更に入力端子160と出力端子161との
間に容量8及び抵抗9から成る微分回路10が接続され
ている。
Further, between the input terminal 160 and the output terminal 161, a differentiating circuit 10 comprising a capacitor 8 and a resistor 9 is connected.

【0056】上記構成においてバッファゲートである主
論理回路の出力端子161における電位は入力端子16
0における電位がハイレベルのときにハイレベルとな
り、入力端子160における電位がローレベルのときロ
ーレベルとなる。それ故微分回路10の入力側をそのま
ま入力端子160に接続することができ、主論理回路と
同一の論理動作を行う論理回路を設ける必要がなく、回
路省略できる効果は上記実施例と同様である。
In the above configuration, the potential at the output terminal 161 of the main logic circuit as the buffer gate is
When the potential at 0 is at a high level, the level is high, and when the potential at the input terminal 160 is at a low level, the level is low. Therefore, the input side of the differentiating circuit 10 can be directly connected to the input terminal 160, and there is no need to provide a logic circuit that performs the same logical operation as the main logic circuit, and the effect that the circuit can be omitted is the same as in the above embodiment. .

【0057】次に本発明の他の実施例を図13に示す。
図13にはノン・インバータゲートの構成が示されてお
り、これはCMOS回路構成のノン・インバータゲート
である。
Next, another embodiment of the present invention is shown in FIG.
FIG. 13 shows a configuration of a non-inverter gate, which is a non-inverter gate having a CMOS circuit configuration.

【0058】同図において170は入力端子、171は
出力端子、175はNMOSトランジスタ173及びP
MOSトランジスタ174からなるCMOS回路であ
る。また入力端子170と出力端子171との間には容
量8、抵抗9からなる微分回路10が接続されている。
本実施例はCMOS回路構成のバッファゲートである。
In the figure, 170 is an input terminal, 171 is an output terminal, 175 is an NMOS transistor 173 and P
This is a CMOS circuit composed of MOS transistors 174. A differentiating circuit 10 including a capacitor 8 and a resistor 9 is connected between the input terminal 170 and the output terminal 171.
The present embodiment is a buffer gate having a CMOS circuit configuration.

【0059】上記構成において主論理回路の出力端子1
71における電位は入力端子170における電位がハイ
レベルのときハイレベルとなり、入力端子170におけ
る電位がローレベルのときローレベルとなる。それ故、
微分回路10の入力側をそのまま入力端子170に接続
することができ、主論理回路と同一の論理動作を行う論
理回路を設ける必要がなく、回路省略できる効果は上記
実施例と同様である。
In the above configuration, the output terminal 1 of the main logic circuit
The potential at 71 is high when the potential at the input terminal 170 is high, and is low when the potential at the input terminal 170 is low. Therefore,
The input side of the differentiating circuit 10 can be directly connected to the input terminal 170, and there is no need to provide a logic circuit that performs the same logic operation as the main logic circuit, and the effect that the circuit can be omitted is the same as in the above embodiment.

【0060】本発明の他の実施例を図14に示す。図1
4にはノン・インバータゲートの構成が示されており、
これはBiCMOS型のノン・インバータゲートであ
る。同図において180は入力端子、181は出力端
子、183はエミッタが電源端子3に、コレクタが出力
端子181に接続されるPNPトランジスタ、184は
コレクタが出力端子181に、エミッタが接地端子に接
続されるNPNトランジスタ、191はNPNトランジ
スタ94のベースとエミッタとの間に接続されるベース
電荷引き抜き用の抵抗、185はソースが電源端子3
に、ゲートが入力端子180に、ドレインがPNPトラ
ンジスタ183のベースにそれぞれ接続されるPMOS
トランジスタ、186はドレインがPMOSトランジス
タ185のドレインに、ゲートが入力端子180に接続
されるNMOSトランジスタ、187はドレインがNM
OSトランジスタ186のソースに、ゲートがインバー
タ190の出力側に、ソースが接地端子にそれぞれ接続
されるNMOSトランジスタである。
FIG. 14 shows another embodiment of the present invention. FIG.
4 shows a configuration of a non-inverter gate,
This is a BiCMOS non-inverter gate. In the figure, 180 is an input terminal, 181 is an output terminal, 183 is a PNP transistor whose emitter is connected to the power supply terminal 3, whose collector is connected to the output terminal 181, 184 is whose collector is connected to the output terminal 181, and whose emitter is connected to the ground terminal. An NPN transistor 191 is a base charge extracting resistor connected between the base and the emitter of the NPN transistor 94, and 185 is a power source terminal 3
And a PMOS having a gate connected to the input terminal 180 and a drain connected to the base of the PNP transistor 183, respectively.
A transistor 186 is an NMOS transistor having a drain connected to the drain of the PMOS transistor 185 and a gate connected to the input terminal 180.
The OS transistor 186 is an NMOS transistor having a source connected to the gate thereof, an output side of the inverter 190, and a source connected to the ground terminal.

【0061】また188はソースが電源端子3に、ゲー
トがインバータ190の出力側に接続されるPMOSト
ランジスタ、189はソースがPMOSトランジスタ1
88のドレインに、ゲートが入力端子180に、ドレイ
ンがNPNトランジスタ184のベースにそれぞれ接続
されるPMOSトランジスタ、190はインバータであ
る。
Reference numeral 188 denotes a PMOS transistor having a source connected to the power supply terminal 3 and a gate connected to the output side of the inverter 190.
A PMOS transistor has a drain connected to the input terminal 180, a gate connected to the input terminal 180, and a drain connected to the base of the NPN transistor 184. Reference numeral 190 denotes an inverter.

【0062】更に入力端子180と出力端子181との
間には容量8及び抵抗9から成る微分回路10が接続さ
れている。
Further, between the input terminal 180 and the output terminal 181, a differentiating circuit 10 comprising a capacitor 8 and a resistor 9 is connected.

【0063】上記構成において入力端子180における
電位がハイレベルのとき、NMOSトランジスタ186
がオンとなり、NMOSトランジスタ186のドレイン
電位がローレベルとなる。この結果、PNPトランジス
タ183がオンとなり、出力端子181における電位が
ハイレベルとなる。これと同時にこのハイレベルの信号
がインバータ190により反転され、NMOSトランジ
スタ187のゲートに出力されるこの結果、トランジス
タ183の動作点が飽和領域から能動領域に移動し、P
NPトランジスタ183が飽和状態となるのが防止され
る。
In the above configuration, when the potential at the input terminal 180 is at a high level, the NMOS transistor 186
Is turned on, and the drain potential of the NMOS transistor 186 becomes low level. As a result, the PNP transistor 183 turns on, and the potential at the output terminal 181 becomes high level. At the same time, the high-level signal is inverted by the inverter 190 and output to the gate of the NMOS transistor 187. As a result, the operating point of the transistor 183 moves from the saturation region to the active region,
The NP transistor 183 is prevented from becoming saturated.

【0064】また入力端子180における電位がローレ
ベルのとき、PMOSトランジスタ189がオンとな
り、NPNトランジスタ184のベースに電源端子3よ
り電源電圧が供給される。この結果NPNトランジスタ
184がオンとなり、出力端子181における電位がロ
ーレベルとなる。これと同時にこのローレベルの信号が
インバータ190により反転され、この反転されたハイ
レベルの信号がPMOSトランジスタ188のゲートに
出力され、PMOSトランジスタ188がオフとなり、
NPNトランジスタ184が飽和状態となるのが防止さ
れる。
When the potential at the input terminal 180 is at a low level, the PMOS transistor 189 turns on, and the power supply voltage is supplied from the power supply terminal 3 to the base of the NPN transistor 184. As a result, the NPN transistor 184 turns on, and the potential at the output terminal 181 becomes low level. At the same time, the low-level signal is inverted by the inverter 190, the inverted high-level signal is output to the gate of the PMOS transistor 188, and the PMOS transistor 188 is turned off.
The NPN transistor 184 is prevented from becoming saturated.

【0065】本実施例では出力側のPNPトランジスタ
183、NPNトランジスタ184を過渡飽和させてフ
ル振幅動作させ、低電圧動作を追及している。
In this embodiment, the PNP transistor 183 and the NPN transistor 184 on the output side are transiently saturated to operate at full amplitude to pursue low voltage operation.

【0066】以上に説明したようにバッファゲートであ
る主論理回路の出力端子181における電位は入力端子
180における電位がハイレベルのときハイレベルとな
り、入力端子180における電位がローレベルのときロ
ーレベルとなるので、微分回路10の入力側をそのまま
入力端子180に接続することができ、主論理回路と同
じ論理動作を行う論理回路を設ける必要がなく、回路省
略できる効果は上記実施例と同様である。
As described above, the potential at the output terminal 181 of the main logic circuit, which is a buffer gate, goes high when the potential at the input terminal 180 is high, and goes low when the potential at the input terminal 180 is low. Therefore, the input side of the differentiating circuit 10 can be directly connected to the input terminal 180, and there is no need to provide a logic circuit that performs the same logic operation as the main logic circuit, and the effect that the circuit can be omitted is the same as in the above embodiment. .

【0067】次に本発明の応用例を図15乃至図17に
基づいて説明する。図15にはデータ処理装置の一般的
な構成が示されており、同図においてバスライン200
を介して中央処理装置(Central Processing Unit、以
下CPUと記す。)201、CPU201に入力される
データあるいはCPUから出力されるデータを記憶する
メモリ202、メモリコントローラ203、I/Oプロ
セッサ204が接続されている。このデータ処理装置に
おいて例えばCPU201を例にとると、演算を高速に
行うためにはCPU201を構成する集積回路装置の各
素子の高速応答性が要求される。
Next, an application example of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 15 shows a general configuration of a data processing device.
, A central processing unit (hereinafter, referred to as a CPU) 201, a memory 202 for storing data input to the CPU 201 or data output from the CPU, a memory controller 203, and an I / O processor 204. ing. In this data processing device, for example, taking the CPU 201 as an example, high-speed responsiveness of each element of the integrated circuit device constituting the CPU 201 is required in order to perform calculations at high speed.

【0068】一方このCPU201が複数のLSIチッ
プに分割されていると、各LSI間での信号の伝搬遅延
時間が大きくなり、システム性能が上がらない。更にL
SIチップが大規模化すると、消費電力が増大するの
で、低消費電力性も要求される。従って図1乃至図4、
図8乃至図14で説明した本発明に係る半導体集積回路
装置(論理回路)を、プロセッサ等のデータ処理装置に
適用すると、低電源電圧動作及び高速動作が可能な論理
回路により構成できるために、高性能なシステムを構築
することが可能となる。
On the other hand, if the CPU 201 is divided into a plurality of LSI chips, the signal propagation delay time between the LSIs increases, and the system performance does not increase. Further L
When the size of the SI chip increases, the power consumption increases, so that low power consumption is also required. Accordingly, FIGS.
When the semiconductor integrated circuit device (logic circuit) according to the present invention described with reference to FIGS. 8 to 14 is applied to a data processing device such as a processor, the semiconductor integrated circuit device (logic circuit) can be constituted by a logic circuit capable of low power supply voltage operation and high-speed operation. A high-performance system can be constructed.

【0069】次に図15におけるCPU201の具体的
構成を図16に示す。CPU201は、メモリ制御部2
10、リードオンリメモリ(ROM)211、制御論理
部212及び演算部213を有している。演算部213
は加算器214及びレジスタファイル215から構成さ
れている。
FIG. 16 shows a specific configuration of the CPU 201 in FIG. The CPU 201 is a memory control unit 2
10, a read only memory (ROM) 211, a control logic unit 212, and a calculation unit 213. Arithmetic unit 213
Is composed of an adder 214 and a register file 215.

【0070】制御論理部212はROM211から読み
出された命令語に従って演算部213、外部メモリを制
御するメモリ制御部210を制御する。
The control logic unit 212 controls the arithmetic unit 213 and the memory control unit 210 for controlling the external memory according to the command read from the ROM 211.

【0071】次に図16における制御論理部212の構
成を図17に示す。同図に示すようにメモリ制御部21
0、演算部213を制御する制御論理部212はインバ
ータ回路、2入力NANDゲート回路等の、論理ゲート
回路で構成されている。この論理ゲートのうち負荷の重
い部分であるファンアウトの多いパス、及び配線の長い
パスをBiCMOSゲート回路で構成し、負荷の軽い部
分をCMOS回路で構成することにより、低電源電圧動
作が可能でかつ高速で高集積化及び低消費電力化を図っ
た制御論理部、ひいてはCPUを実現することができ
る。
Next, FIG. 17 shows the configuration of the control logic unit 212 in FIG. As shown in FIG.
0, the control logic unit 212 that controls the arithmetic unit 213 is configured by a logic gate circuit such as an inverter circuit and a two-input NAND gate circuit. A low power supply voltage operation is possible by configuring a path with a large load, which is a heavy load portion, and a long wiring line of the logic gate by a BiCMOS gate circuit and a lightly loaded portion by a CMOS circuit. In addition, a control logic unit that achieves high integration and low power consumption at high speed, and eventually a CPU can be realized.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
CMOS論理回路に対して、そのCMOS論理回路の出
力信号と同一の論理信号が入力される微分回路を並列に
接続するように構成したので、低電源電圧性を確保しな
がら出力負荷に対するゲート遅延時間の依存性の低下を
図った半導体集積回路装置を実現することができる。ま
た本発明によれば論理回路に並列に微分回路を付加する
と共に、この微分回路の入力を主論理回路内より引き出
すように構成したので、信号の伝搬遅延時間の負荷依存
性を低下させることができ、高速化が図れると共に、主
論理回路と同じ論理動作をする論理回路を省略すること
ができ、回路規模を縮少させることができ、高集積化及
び低消費電力化が図れる。
According to the present invention as described above,
Since the differential circuit to which the same logical signal as the output signal of the CMOS logic circuit is input is connected in parallel to the CMOS logic circuit, the gate delay time with respect to the output load is ensured while ensuring low power supply voltage. , A semiconductor integrated circuit device in which the dependence of the semiconductor integrated circuit is reduced can be realized. Further, according to the present invention, a differentiating circuit is added to the logic circuit in parallel, and the input of the differentiating circuit is drawn out from the main logic circuit, so that the load dependence of the signal propagation delay time can be reduced. As a result, high speed operation can be achieved, a logic circuit which performs the same logic operation as the main logic circuit can be omitted, the circuit scale can be reduced, and high integration and low power consumption can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明が適用されるインバータ回路の一実施例
の構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an embodiment of an inverter circuit to which the present invention is applied.

【図2】本発明が適用されるインバータ回路の他の実施
例の構成を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of another embodiment of the inverter circuit to which the present invention is applied.

【図3】本発明が適用されるインバータ回路の他の実施
例の構成を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of another embodiment of the inverter circuit to which the present invention is applied.

【図4】本発明が適用される2入力NANDゲート回路
の構成を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a two-input NAND gate circuit to which the present invention is applied;

【図5】従来のインバータ回路の構成を示す回路図であ
る。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional inverter circuit.

【図6】本発明に係る半導体集積回路装置を構成する微
分回路の他の実施例の構成を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing the configuration of another embodiment of the differentiating circuit constituting the semiconductor integrated circuit device according to the present invention.

【図7】本発明に係る半導体集積回路装置を構成する微
分回路の更に他の実施例の構成を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing the configuration of still another embodiment of the differentiating circuit constituting the semiconductor integrated circuit device according to the present invention.

【図8】本発明が適用されるインバータ回路の他の実施
例の構成を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of another embodiment of the inverter circuit to which the present invention is applied.

【図9】本発明が適用されるインバータ回路の更に他の
実施例の構成を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of still another embodiment of the inverter circuit to which the present invention is applied.

【図10】本発明が適用される2入力NANDゲート回
路の他の実施例の構成を示す回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of another embodiment of a two-input NAND gate circuit to which the present invention is applied.

【図11】本発明が適用される2入力NANDゲート回
路の更に他の実施例の構成を示す回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration of still another embodiment of a two-input NAND gate circuit to which the present invention is applied.

【図12】本発明が適用されるノン・インバータ回路の
一実施例の構成を示す回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a configuration of one embodiment of a non-inverter circuit to which the present invention is applied.

【図13】本発明が適用されるノン・インバータ回路の
他の実施例の構成を示す回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a configuration of another embodiment of the non-inverter circuit to which the present invention is applied.

【図14】本発明が適用されるノン・インバータ回路の
更に他の実施例の構成を示す回路図である。
FIG. 14 is a circuit diagram showing a configuration of still another embodiment of the non-inverter circuit to which the present invention is applied.

【図15】本発明に係る半導体集積回路装置が適用され
るデータ処理装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of a data processing device to which the semiconductor integrated circuit device according to the present invention is applied.

【図16】図15におけるCPUの構成を示すブロック
図である。
16 is a block diagram illustrating a configuration of a CPU in FIG.

【図17】図16における制御論理部の構成例を示す説
明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of a control logic unit in FIG. 16;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力端子 2 出力端子 3 電源端子 4 PMOSトランジスタ 5 NMOSトランジスタ 6 PMOSトランジスタ 7 NMOSトランジスタ 10 微分回路 11 第1のCMOSインバータ回路 12 第2のCMOSインバータ回路 200 バスライン 201 CPU 202 メモリ 203 メモリコントローラ 204 I/Oプロセッサ 210 メモリ制御部 211 ROM 212 制御論理部 213 演算部 Reference Signs List 1 input terminal 2 output terminal 3 power supply terminal 4 PMOS transistor 5 NMOS transistor 6 PMOS transistor 7 NMOS transistor 10 differentiating circuit 11 first CMOS inverter circuit 12 second CMOS inverter circuit 200 bus line 201 CPU 202 memory 203 memory controller 204 I / O processor 210 Memory control unit 211 ROM 212 Control logic unit 213 Operation unit

フロントページの続き (72)発明者 小林 裕 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 南 正隆 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03K 19/0948 Continued on the front page (72) Inventor Hiroshi Kobayashi 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi, Ltd.Hitachi Laboratory (72) Inventor Masataka Minami 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi, Ltd. ) Surveyed field (Int.Cl. 7 , DB name) H03K 19/0948

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1のCMOS論理ゲートと、 その入力端が前記第1のCMOS論理ゲートの入力端に
接続され、該第1のCMOS論理ゲートと同一の論理動
作を行う第2のCMOS論理ゲートと、 その入力端が該第2のCMOS論理ゲートの出力端に接
続され、その出力端が前記第1のCMOS論理ゲートの
出力端に接続される微分回路とを有することを特徴とす
る半導体集積回路装置。
1. A first CMOS logic gate having an input terminal connected to an input terminal of the first CMOS logic gate and performing the same logic operation as the first CMOS logic gate. A semiconductor having a gate and an input terminal connected to an output terminal of the second CMOS logic gate, and an output terminal connected to an output terminal of the first CMOS logic gate; Integrated circuit device.
【請求項2】 一対のPMOSトランジスタ及びNMO
Sトランジスタとからなる第1のCMOSインバータ回
路と、 該第1のCMOSインバータ回路の入力端にその入力端
が接続され該第1のCMOSインバータ回路と同一の論
理動作を行う第2のCMOSインバータ回路と、 該第
2のCMOSインバータ回路の出力端にその入力端が接
続されかつその出力端が前記第1のCMOSインバータ
回路の出力端に接続される微分回路とを有することを特
徴とする半導体集積回路装置。
2. A pair of PMOS transistor and NMO
A first CMOS inverter circuit including an S transistor; and a second CMOS inverter circuit having an input terminal connected to an input terminal of the first CMOS inverter circuit and performing the same logical operation as the first CMOS inverter circuit. And a differentiating circuit having an input terminal connected to an output terminal of the second CMOS inverter circuit and an output terminal connected to an output terminal of the first CMOS inverter circuit. Circuit device.
【請求項3】 回路装置の入力端子にその入力端が接続
される一対のPMOSトランジスタ及びNMOSトラン
ジスタからなる第1のCMOSインバータ回路と、 該第1のCMOSインバータ回路を構成するPMOSト
ランジスタのソースにコレクタが、該PMOSトランジ
スタのドレインにベースが、回路装置の出力端子にエミ
ッタがそれぞれ、接続されるNPNバイポーラトランジ
スタと、 トレインが該NPNバイポーラトランジスタのエミッタ
に、ゲートが前記第1のCMOSインバータ回路の入力
端に、ソースが接地端子にそれぞれ、接続されるNMO
Sトランジスタと、 前記第1のCMOSインバータ回路の入力端にその入力
端が接続され該第1のCMOSインバータ回路と同一の
論理動作を行う第2のCMOSインバータ回路と、 該第2のCMOSインバータ回路の出力端にその入力端
が接続されかつその出力端が前記出力端に接続される微
分回路とを有することを特徴とする半導体集積回路装
置。
3. A first CMOS inverter circuit comprising a pair of a PMOS transistor and an NMOS transistor whose input terminals are connected to an input terminal of a circuit device, and a source of the PMOS transistor constituting the first CMOS inverter circuit. An NPN bipolar transistor having a collector connected to the drain of the PMOS transistor and a base connected to the output terminal of the circuit device, a train connected to the emitter of the NPN bipolar transistor, and a gate connected to the first CMOS inverter circuit. NMOs whose sources are connected to ground terminals at the input end, respectively
An S transistor, a second CMOS inverter circuit having an input terminal connected to an input terminal of the first CMOS inverter circuit and performing the same logical operation as the first CMOS inverter circuit, and the second CMOS inverter circuit And a differentiating circuit having an input terminal connected to the output terminal and an output terminal connected to the output terminal.
【請求項4】 回路装置の入力端子にその入力端が接続
される一対のPMOSトランジスタ及びNMOSトラン
ジスタからなる第1のCMOSインバータ回路と、 該第1のCMOSインバータ回路を構成するPMOSト
ランジスタのソースにコレクタが、該PMOSトランジ
スタのドレインにベースが、回路装置の出力端子にエミ
ッタがそれぞれ、接続される第1のNPNバイポーラト
ランジスタと、コレクタが該第1のNPNトランジスタ
のエミッタに、エミッタが接地端子に接続される第2の
NPNトランジスタと、 ドレインが前記第1のNPNバイポーラトランジスタの
エミッタに、ゲートが前記第1のCMOSインバータ回
路の入力端に、ソースが前記第2のNPNトランジスタ
のベースにそれぞれ接続されるNMOSトランジスタ
と、 前記第2のNPNトランジスタのベース・エミッタ間に
接続される該第2のNPNトランジスタのベース電荷引
き抜き用素子と、 前記第1のCMOSインバータ回路の入力端にその入力
端が接続され該第1のCMOSインバータ回路と同一の
論理動作を行う第2のCMOSインバータ回路と、 該第2のCMOSインバータ回路の出力端にその入力端
が接続されかつその出力端が前記出力端子に接続される
微分回路とを有することを特徴とする半導体集積回路装
置。
4. A first CMOS inverter circuit comprising a pair of a PMOS transistor and an NMOS transistor, the input terminals of which are connected to input terminals of a circuit device, and a source of a PMOS transistor constituting the first CMOS inverter circuit. A first NPN bipolar transistor having a collector connected to the drain of the PMOS transistor and a base connected to the output terminal of the circuit device, and a collector connected to the emitter of the first NPN transistor and an emitter connected to the ground terminal. A second NPN transistor to be connected; a drain connected to the emitter of the first NPN bipolar transistor; a gate connected to the input terminal of the first CMOS inverter circuit; and a source connected to the base of the second NPN transistor. NMOS transistor An element for extracting a base charge of the second NPN transistor connected between the base and the emitter of the second NPN transistor; and an input terminal connected to an input terminal of the first CMOS inverter circuit. A second CMOS inverter circuit performing the same logical operation as the CMOS inverter circuit of the first embodiment, and a differentiator circuit having an input terminal connected to an output terminal of the second CMOS inverter circuit and an output terminal connected to the output terminal. A semiconductor integrated circuit device comprising:
【請求項5】 回路装置の入力端子にその入力端が接続
される一対のPMOSトランジスタ及びNMOSトラン
ジスタからなる第1のCMOSインバータ回路と、 該第1のCMOSインバータ回路を構成するPMOSト
ランジスタのソースにコレクタが、該PMOSトランジ
スタのドレインにベースが、回路装置の出力端子にエミ
ッタがそれぞれ、接続される第1のNPNバイポーラト
ランジスタと、 ドレインが該NPNバイポーラトランジスタのエミッタ
に、ゲートが前記第1のCMOSインバータ回路の入力
端に、ソースが接地端子にそれぞれ、接続される第1の
NMOSトランジスタと、 前記第1のCMOSインバータ回路の入力端にその入力
端が接続され該第1のCMOSインバータ回路と同一の
論理動作を行う第2のCMOSインバータ回路と、 該第2のCMOSインバータ回路を構成するPMOSト
ランジスタのソースにコレクタが、該PMOSトランジ
スタのドレインにベースが、それぞれ接続される第2の
NPNバイポーラトランジスタと、 ドレインが前記第2のNPNバイポーラトランジスタの
エミッタに、ゲートが前記第2のCMOSインバータ回
路の入力端に、ソースが接地端子にそれぞれ、接続され
る第2のNMOSトランジスタと、 該第2のNPNバイポーラトランジスタのエミッタにそ
の入力端が接続されかつその出力端が前記出力端子に接
続される微分回路とを有することを特徴とする半導体集
積回路装置。
5. A first CMOS inverter circuit comprising a pair of a PMOS transistor and an NMOS transistor whose input terminal is connected to an input terminal of a circuit device, and a source of the PMOS transistor constituting the first CMOS inverter circuit. A first NPN bipolar transistor having a collector connected to a drain of the PMOS transistor and an emitter connected to an output terminal of the circuit device; a drain connected to an emitter of the NPN bipolar transistor, and a gate connected to the first CMOS. A first NMOS transistor having a source connected to the ground terminal and an input terminal connected to the input terminal of the inverter circuit, and an input terminal connected to the input terminal of the first CMOS inverter circuit, the same as the first CMOS inverter circuit; CMOS in which the logical operation of A second NPN bipolar transistor having a collector connected to a source of a PMOS transistor constituting the second CMOS inverter circuit and a base connected to a drain of the PMOS transistor; and a drain connected to the second NPN transistor. A second NMOS transistor having a gate connected to the emitter of the bipolar transistor, an input terminal of the second CMOS inverter circuit, and a source connected to the ground terminal; and an input terminal connected to the emitter of the second NPN bipolar transistor. And a differentiating circuit having an output terminal connected to the output terminal.
【請求項6】 回路装置の入力端子にその入力端が接続
される一対のPMOSトランジスタ及びNMOSトラン
ジスタからなるCMOSインバータ回路と、 該CMOSインバータ回路を構成するPMOSトランジ
スタのソースにコレクタが、該PMOSトランジスタの
ドレインにベースが、回路装置の出力端子にエミッタが
それぞれ、接続されるNPNバイポーラトランジスタ
と、 ドレインが該NPNバイポーラトランジスタのエミッタ
に、ゲートが前記CMOSインバータ回路の入力端に、
ソースが接地端子にそれぞれ、接続されるNMOSトラ
ンジスタと、 入力端が前記NPNトランジスタのベースに接続され、
かつその出力端が前記出力端子に接続される微分回路と
を有することを特徴とする半導体集積回路装置。
6. A CMOS inverter circuit comprising a pair of a PMOS transistor and an NMOS transistor whose input terminal is connected to an input terminal of a circuit device, a collector of a PMOS transistor constituting the CMOS inverter circuit being connected to the PMOS transistor, An NPN bipolar transistor having a base connected to the drain of the NPN bipolar transistor and an emitter connected to the output terminal of the circuit device; a drain connected to the emitter of the NPN bipolar transistor; a gate connected to the input terminal of the CMOS inverter circuit;
An NMOS transistor having a source connected to the ground terminal, and an input terminal connected to the base of the NPN transistor;
A semiconductor integrated circuit device having an output terminal connected to the output terminal.
【請求項7】 回路装置の入力端子にその入力端が接続
される一対のPMOSトランジスタ及びNMOSトラン
ジスタからなるCMOSインバータ回路と、 該CMOSインバータ回路を構成するPMOSトランジ
スタのソースにコレクタが、該PMOSトランジスタの
ドレインにベースが、回路装置の出力端子にエミッタが
それぞれ、接続される第1のNPNバイポーラトランジ
スタと、 コレクタが該第1のNPNバイポーラトランジスタのエ
ミッタに、エミッタが接地端子に接続される第2のNP
Nバイポーラトランジスタと、 ドレインが前記第1のNPNバイポーラトランジスタの
エミッタに、ゲートが前記CMOSインバータ回路の入
力端に、ソースが前記第2のNPNトランジスタのベー
スにそれぞれ接続されるNMOSトランジスタと、 前記第2のNPNトランジスタのベース・エミッタ間に
接続される該第2のNPNトランジスタのベース電荷引
き抜き用素子と、 前記第1のNPNバイポーラトランジスタのベースにそ
の入力端が接続され、かつその出力端が前記出力端子に
接続される微分回路とを有することを特徴とする半導体
集積回路装置。
7. A CMOS inverter circuit comprising a pair of a PMOS transistor and an NMOS transistor having an input terminal connected to an input terminal of a circuit device, a collector of a PMOS transistor constituting the CMOS inverter circuit, and a collector of the PMOS transistor. A first NPN bipolar transistor having a base connected to the drain thereof and an emitter connected to the output terminal of the circuit device, and a second NPN transistor having a collector connected to the emitter of the first NPN bipolar transistor and an emitter connected to the ground terminal. NP
An NMOS transistor having a drain connected to the emitter of the first NPN bipolar transistor, a gate connected to the input terminal of the CMOS inverter circuit, and a source connected to the base of the second NPN transistor; A base charge extracting element of the second NPN transistor connected between the base and the emitter of the second NPN transistor; an input terminal connected to the base of the first NPN bipolar transistor; A differential circuit connected to an output terminal.
【請求項8】 一対のPMOSトランジスタ及びNMO
Sトランジスタとからなる第1のCMOSインバータ回
路と、 該第1のCMOSインバータ回路の出力端にその入力端
が接続され該第1のCMOSインバータ回路と同一の論
理動作を行う第2のCMOSインバータ回路と、 該第
1のCMOSインバータ回路の入力端にその入力端が接
続されかつその出力端が前記第2のCMOSインバータ
回路の出力端に接続される微分回路とを有することを特
徴とする半導体集積回路装置。
8. A pair of a PMOS transistor and an NMO
A first CMOS inverter circuit including an S transistor; and a second CMOS inverter circuit having an input terminal connected to an output terminal of the first CMOS inverter circuit and performing the same logical operation as the first CMOS inverter circuit. And a differentiating circuit having an input terminal connected to an input terminal of the first CMOS inverter circuit and an output terminal connected to an output terminal of the second CMOS inverter circuit. Circuit device.
【請求項9】 前記微分回路は、リアクタンス素子とイ
ンピーダンス素子とから構成されることを特徴とする請
求項1乃至請求項8のいずれかに記載の半導体集積回路
装置。
9. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said differentiating circuit comprises a reactance element and an impedance element.
【請求項10】 前記インピーダンス素子は抵抗である
ことを特徴とする請求項9に記載の半導体集積回路装
置。
10. The semiconductor integrated circuit device according to claim 9, wherein said impedance element is a resistor.
【請求項11】 前記インピーダンス素子はMOSトラ
ンジスタであることを特徴とする請求項9に記載の半導
体集積回路装置。
11. The semiconductor integrated circuit device according to claim 9, wherein said impedance element is a MOS transistor.
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