JP3125764B2 - Logic circuit - Google Patents

Logic circuit

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JP3125764B2
JP3125764B2 JP10265441A JP26544198A JP3125764B2 JP 3125764 B2 JP3125764 B2 JP 3125764B2 JP 10265441 A JP10265441 A JP 10265441A JP 26544198 A JP26544198 A JP 26544198A JP 3125764 B2 JP3125764 B2 JP 3125764B2
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、論理回路に関する
もので、特にその入力信号のノイズの低減に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a logic circuit, and more particularly to reduction of noise of an input signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、高速動作が可能なCMOS回
路として、ダイナミックCMOS回路が知られている。
図2は、従来のダイナミックCMOS回路の例を示す回
路図である。図示するように、このダイナミックCMO
S回路は、pチャネルMOS型電界効果トランジスタ
(以下、PMOSトランジスタという)P0と、nチャ
ネルMOS型電界効果トランジスタ(以下、NMOSト
ランジスタという)N0、N1と、インバータIV1と
を備える。
2. Description of the Related Art Conventionally, a dynamic CMOS circuit has been known as a CMOS circuit capable of operating at high speed.
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a conventional dynamic CMOS circuit. As shown, this dynamic CMO
The S circuit includes a p-channel MOS field effect transistor (hereinafter, referred to as a PMOS transistor) P0, n-channel MOS field effect transistors (hereinafter, referred to as NMOS transistors) N0, N1, and an inverter IV1.

【0003】このダイナミックCMOS回路において、
クロック入力端子CLKから入力されるクロック信号が
H(ハイ)レベルのとき、PMOSトランジスタP0と
NMOSトランジスタN0とは、いずれもON状態とな
る。このとき、入力端子INからNMOSトランジスタ
N1のゲートに入力される入力信号入力信号がHレベル
であると、NMOSトランジスタN1がON状態になる
ことにより、ダイナミックノードAに蓄積された電荷が
グラウンドに放出され、インバータIV1を介して出力
端子OUTから出力される出力信号は、Hレベルとな
る。
In this dynamic CMOS circuit,
When the clock signal input from the clock input terminal CLK is at the H (high) level, both the PMOS transistor P0 and the NMOS transistor N0 are turned on. At this time, when the input signal input from the input terminal IN to the gate of the NMOS transistor N1 is at the H level, the NMOS transistor N1 is turned on, so that the charges accumulated in the dynamic node A are discharged to the ground. Then, the output signal output from the output terminal OUT via the inverter IV1 becomes H level.

【0004】一方、がL(ロー)レベルであると、NM
OSトランジスタN1がOFF状態となることにより、
ダイナミックノードAに電荷が蓄積され、インバータI
V1を介して出力端子OUTから出力される出力信号
は、Lレベルとなる。ここで、入力端子INからの入力
信号にノイズが混入すると、そのノイズレベルによって
NMOSトランジスタN1がON状態となってしまう。
このため、ダイナミックノードAに蓄積されていた電荷
がON状態のNMOSトランジスタN1、N0を介して
グラウンドに放出され、ダイナミックノードAの電位レ
ベルが低下する。この電位レベルがインバータIV1の
スレショナルドレベルを越えると、出力端子OUTから
出力される出力信号は、LレベルからHレベルに変化し
てしまう。
On the other hand, when L is at the L (low) level, NM
When the OS transistor N1 is turned off,
Charge is accumulated in the dynamic node A, and the inverter I
The output signal output from the output terminal OUT via V1 becomes L level. Here, when noise is mixed in the input signal from the input terminal IN, the NMOS transistor N1 is turned on by the noise level.
For this reason, the charge stored in the dynamic node A is discharged to the ground via the ON-state NMOS transistors N1 and N0, and the potential level of the dynamic node A decreases. When this potential level exceeds the threshold level of inverter IV1, the output signal output from output terminal OUT changes from L level to H level.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、スタティッ
クCMOS回路では、PMOSトランジスタとNMOS
トランジスタとの2つで入力信号を受けるため、出力信
号のスレショナルドレベルは、PMOSトランジスタと
NMOSトランジスタとのバランスによって決定され
る。これに対して、上記のダイナミックCMOS回路で
は、NMOSトランジスタのみで入力信号を受けている
ため、NMOSトランジスタのスレショナルドレベルが
回路全体のスレショナルドレベルとなる(PMOSトラ
ンジスタのみで入力信号を受けるものも同様)。従っ
て、従来、ダイナミックCMOS回路は、入力信号にノ
イズが混入したときに、誤動作を引き起こし易いという
問題点があった。
In a static CMOS circuit, a PMOS transistor and an NMOS transistor are used.
Since the input signal is received by the two transistors, the threshold level of the output signal is determined by the balance between the PMOS transistor and the NMOS transistor. On the other hand, in the above dynamic CMOS circuit, since the input signal is received only by the NMOS transistor, the threshold level of the NMOS transistor becomes the threshold level of the entire circuit (the input signal is received only by the PMOS transistor). The same applies to things). Therefore, conventionally, there has been a problem that a dynamic CMOS circuit is likely to cause a malfunction when noise is mixed in an input signal.

【0006】このような入力信号へのノイズ混入による
誤動作を防止するため、特開平10−112646号公
報に記載の半導体論理回路が提案されている。この半導
体論理回路では、図3に示すように、回路NBLの反転
論理を出力する回路/NBLを設け、回路NBLの出力
に回路/NBLの出力で制御されるフィードバックトラ
ンジスタMP13、MP3を設けている。
[0006] In order to prevent such a malfunction due to noise mixing in an input signal, a semiconductor logic circuit described in JP-A-10-112646 has been proposed. In this semiconductor logic circuit, as shown in FIG. 3, a circuit / NBL that outputs the inverted logic of the circuit NBL is provided, and feedback transistors MP13 and MP3 controlled by the output of the circuit / NBL are provided at the output of the circuit NBL. .

【0007】しかしながら、この半導体論理回路では、
ノイズによる出力信号OUTの発生そのものは許容して
いるもので、出力信号OUTは、入力信号に混入したノ
イズが消えるまでは正常なレベルに戻すことができなか
った。また、論理を反転させた回路/NBLやフィード
バックトランジスタMP13、MP3などを設けなけれ
ばならないため、このような誤動作防止回路を設けない
場合に比べて、半導体チップ上での面積が2倍以上必要
になるという問題点もあった。
However, in this semiconductor logic circuit,
The generation of the output signal OUT itself due to noise is allowed, and the output signal OUT cannot be returned to a normal level until the noise mixed into the input signal disappears. Also, since the circuit / NBL with inverted logic and the feedback transistors MP13 and MP3 must be provided, the area on the semiconductor chip is required to be twice or more as compared with the case where such a malfunction prevention circuit is not provided. There was also a problem of becoming.

【0008】本発明は、上記従来技術の問題点を解消す
るためになされたものであり、簡易な回路を付加するこ
とで、論理回路のノイズマージンを大きくすることを目
的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and has as its object to increase the noise margin of a logic circuit by adding a simple circuit.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の論理回路は、電流路の一端が電源に接続さ
れ、他端が接地されており、制御端子に供給された信号
電圧のレベルによって導通状態または非導通状態にされ
る第1のトランジスタを備え、該第1のトランジスタの
状態に従って、前記電源から所定のノードに電荷を蓄積
させ、または所定のノードに蓄積された電荷を放出させ
る論理回路であって、前記制御端子に供給する信号電圧
を入力する入力端子と、前記入力端子と前記第1のトラ
ンジスタの制御端子との間の信号線に電流路の一端が接
続され、他端が接地されており、前記制御端子に供給さ
れている信号電圧のレベルに応じて導通状態または非導
通状態にされるアクティブ素子とを備えることを特徴と
する。
In order to achieve the above object, a logic circuit according to the present invention comprises a current path having one end connected to a power supply, the other end grounded, and a signal voltage supplied to a control terminal. A first transistor that is turned on or off depending on a level; and accumulates electric charge at a predetermined node from the power supply or discharges electric charge stored at a predetermined node according to the state of the first transistor. One end of a current path is connected to an input terminal for inputting a signal voltage to be supplied to the control terminal, and a signal line between the input terminal and a control terminal of the first transistor. An active element whose end is grounded and which is turned on or off according to the level of the signal voltage supplied to the control terminal.

【0010】上記論理回路では、入力端子から入力され
た信号電圧がローレベルとなっている状態でノイズが混
入し、瞬間的にハイレベルとなった場合に、アクティブ
素子が導通状態となっていると、入力された信号電圧に
よる電荷が該アクティブ素子を介して放電されることに
より、第1のトランジスタの制御端子に供給される信号
電圧をローレベルとしておくことができる。これによ
り、入力信号へのノイズの混入の影響を、低減させるこ
とができる。
In the above logic circuit, noise is mixed in a state where the signal voltage input from the input terminal is at a low level, and when the signal voltage is instantaneously at a high level, the active element is in a conductive state. Then, the charge due to the input signal voltage is discharged through the active element, so that the signal voltage supplied to the control terminal of the first transistor can be kept at a low level. As a result, the effect of mixing noise into the input signal can be reduced.

【0011】上記論理回路は、クロック信号を入力する
クロック入力端子と、電流路の一端が前記電源に接続さ
れ、他端が前記第1のトランジスタの電流路の一端に接
続されて、前記第1のトランジスタの電流路の一端を前
記電源に接続させ、かつ制御端子に前記クロック入力端
子から入力されたクロック信号が供給される第2のトラ
ンジスタと、電流路の一端が前記第1のトランジスタの
電流路の他端に接続され、他端が接地されて、前記第1
のトランジスタの電流路の他端を接地させ、かつ制御端
子に前記クロック入力端子から入力されたクロック信号
が供給される第3のトランジスタとをさらに備えるもの
とすることができる。この場合、前記所定のノードは、
前記第1のトランジスタの電流路の一端と前記第2のト
ランジスタの電流路の他端とを接続する信号線上にある
こととなり、前記第2、第3のトランジスタは、前記ク
ロック信号のレベルに応じていずれか一方が導通状態と
なり、他方が非導通状態となるように設定する。
The logic circuit includes a clock input terminal for inputting a clock signal, one end of a current path connected to the power supply, and the other end connected to one end of a current path of the first transistor. A second transistor having one end of a current path of the transistor connected to the power supply, and a control terminal supplied with a clock signal input from the clock input terminal; and one end of the current path connected to the current of the first transistor. The other end of the road, the other end is grounded, and the first
And a third transistor whose other end of the current path of the transistor is grounded and whose control terminal is supplied with a clock signal input from the clock input terminal. In this case, the predetermined node is:
It is on a signal line connecting one end of the current path of the first transistor and the other end of the current path of the second transistor, and the second and third transistors are arranged in accordance with the level of the clock signal. One is set to a conductive state and the other is set to a non-conductive state.

【0012】この場合、第2、第3のトランジスタが実
質的なCMOS構造を構成し、クロック信号のレベルが
ハイまたはローのいずれかの間は、所定のノードに電荷
が蓄積されるダイナミック回路が構成される。このよう
なダイナミック回路は、入力信号が極性の異なる2つの
トランジスタの制御端子に供給されるスタティック回路
よりもノイズの影響を受けやすいので、本発明が特に有
効なものとなる。
In this case, the second and third transistors constitute a substantial CMOS structure, and a dynamic circuit in which electric charges are stored in a predetermined node while the level of the clock signal is either high or low. Be composed. The present invention is particularly effective because such a dynamic circuit is more susceptible to noise than a static circuit in which an input signal is supplied to control terminals of two transistors having different polarities.

【0013】上記論理回路において、前記アクティブ素
子は、前記信号電圧によって前記信号線に与えられる電
荷のすべてを電流路の他端から放出させずに、前記第1
のトランジスタの制御端子に供給する信号電圧のレベル
を、徐々に前記入力端子に供給された信号電圧のレベル
までするように、導通状態の抵抗値が設定されているこ
とを好適とする。
In the above-mentioned logic circuit, the active element does not discharge all of the electric charge given to the signal line by the signal voltage from the other end of the current path, and
It is preferable that the resistance value in the conductive state is set so that the level of the signal voltage supplied to the control terminal of the transistor gradually increases to the level of the signal voltage supplied to the input terminal.

【0014】上記論理回路において、前記アクティブ素
子は、例えば、ドレインが前記信号線に接続され、ソー
スが接地されているnチャネル型電界効果トランジスタ
によって構成されたものとすることができる。この場
合、上記論理回路は、前記アクティブ素子のドレインと
前記トランジスタの制御端子との間の信号線上の信号電
圧のレベルを反転し、前記nチャネル型電界効果トラン
ジスタのゲートに供給するインバータ回路をさらに備え
るものとすることができる。
In the above-mentioned logic circuit, the active element may be constituted by, for example, an n-channel field effect transistor having a drain connected to the signal line and a source grounded. In this case, the logic circuit further includes an inverter circuit that inverts a level of a signal voltage on a signal line between a drain of the active element and a control terminal of the transistor and supplies the signal voltage to a gate of the n-channel field effect transistor. Can be provided.

【0015】なお、上記論理回路は、前記第1のトラン
ジスタが複数あり、それぞれのトランジスタに対応する
入力端子からそれぞれ制御端子に信号電圧が供給される
ものとしてもよい。この場合、前記アクティブ素子(n
チャネル型電界効果トランジスタ)及び/またはインバ
ータ回路は、各第1のトランジスタに対応して設ければ
よい。なお、複数の第1のトランジスタは、直列及び並
列のいずれの接続形態をとるものでもよい。
In the above-mentioned logic circuit, a plurality of the first transistors may be provided, and a signal voltage may be supplied to a control terminal from an input terminal corresponding to each of the first transistors. In this case, the active element (n
A channel-type field-effect transistor) and / or an inverter circuit may be provided corresponding to each first transistor. Note that the plurality of first transistors may take any of a series and a parallel connection form.

【0016】[0016]

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

【0017】図1は、この実施の形態にかかるダイナミ
ックCMOS回路の構成を示す回路図である。図示する
ように、このダイナミックCMOS回路は、pチャネル
MOS型電界効果トランジスタ(以下、PMOSトラン
ジスタというP0、nチャネルMOS型電界効果トラン
ジスタ(以下、NMOSトランジスタという)N0、N
1、及びインバータIV1に加えて、ノイズ低減用のN
MOSトランジスタN2と、それを制御するためのイン
バータIV2とを備えている。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a dynamic CMOS circuit according to this embodiment. As shown, this dynamic CMOS circuit includes a p-channel MOS type field effect transistor (hereinafter, referred to as a PMOS transistor P0) and an n-channel MOS type field effect transistor (hereinafter, referred to as an NMOS transistor) N0, N
1, and N for noise reduction in addition to inverter IV1
A MOS transistor N2 and an inverter IV2 for controlling the MOS transistor N2 are provided.

【0018】PMOSトランジスタP0は、ゲートがク
ロック入力端子CLKに接続されており、クロック入力
端子CLKから入力されたクロック信号がH(ハイ)レ
ベル(例えば、5V)のときにOFF状態(非導通状
態)となり、L(ロー)レベル(例えば、0V)のとき
にON状態(導通状態)となる。NMOSトランジスタ
N0は、ゲートがクロック入力端子CLKに接続されて
おり、クロック入力端子CLKから入力されたクロック
信号がHレベルのときにON状態となり、Lレベルのと
きにOFF状態となる。
The gate of the PMOS transistor P0 is connected to the clock input terminal CLK. When the clock signal input from the clock input terminal CLK is at the H (high) level (for example, 5 V), the PMOS transistor P0 is turned off (non-conductive). ), And is in the ON state (conduction state) at the L (low) level (for example, 0 V). The NMOS transistor N0 has a gate connected to the clock input terminal CLK, and is turned on when the clock signal input from the clock input terminal CLK is at the H level, and is turned off when the clock signal is at the L level.

【0019】インバータIV2は、入力端子INからの
入力信号のレベルを反転して出力し、NMOSトランジ
スタN2のゲートに供給する。NMOSトランジスタN
2は、インバータIV2の出力信号がHレベルのときに
ON状態となり、LレベルのときにOFF状態となる。
NMOSトランジスタN2のドレインは、入力端子IN
とNMOSトランジスタN1との間の信号線に接続され
ており、ソースは接地されている。
The inverter IV2 inverts the level of the input signal from the input terminal IN, outputs the inverted signal, and supplies the inverted signal to the gate of the NMOS transistor N2. NMOS transistor N
2 turns on when the output signal of the inverter IV2 is at the H level, and turns off when the output signal is at the L level.
The drain of the NMOS transistor N2 is connected to the input terminal IN.
And the NMOS transistor N1 are connected to a signal line, and the source is grounded.

【0020】NMOSトランジスタN1は、ゲートが入
力端子INからの接続線に接続されている。もっとも、
入力端子INとNMOSトランジスタN1のゲートとの
間の接続線には、NMOSトランジスタN2のソースと
インバータIV2の入力端子とが接続されている。NM
OSトランジスタN1は、この接続線を介して入力端子
INから入力された入力信号がHレベルのときにON状
態となり、LレベルのときにOFF状態となる。
The gate of the NMOS transistor N1 is connected to a connection line from the input terminal IN. However,
The connection line between the input terminal IN and the gate of the NMOS transistor N1 is connected to the source of the NMOS transistor N2 and the input terminal of the inverter IV2. NM
The OS transistor N1 is turned on when an input signal input from the input terminal IN through this connection line is at an H level, and turned off when the input signal is at an L level.

【0021】また、PMOSトランジスタP0のドレイ
ンは、電圧源に接続されており、ソースはNMOSトラ
ンジスタN1のドレインに接続されている。NMOSト
ランジスタN1のソースは、NMOSトランジスタN0
のドレインに接続されている。また、NMOSトランジ
スタN1のソースは、接地されている。
The drain of the PMOS transistor P0 is connected to a voltage source, and the source is connected to the drain of the NMOS transistor N1. The source of the NMOS transistor N1 is connected to the NMOS transistor N0.
Connected to the drain of The source of the NMOS transistor N1 is grounded.

【0022】インバータIV1は、PMOSトランジス
タP0とNMOSトランジスタN1との間の接続線(ダ
イナミックノードA)の信号レベルを反転して、出力端
子OUTに出力する。
The inverter IV1 inverts the signal level of the connection line (dynamic node A) between the PMOS transistor P0 and the NMOS transistor N1 and outputs the inverted signal to the output terminal OUT.

【0023】なお、NMOSトランジスタN2のオン抵
抗は、入力端子INに入力された入力信号がLレベルか
らHレベルに変化したとき(変化時においてNMOSト
ランジスタN2はON状態)、入力端子INからNMO
SトランジスタN2を介して実質的にすべての電荷がグ
ラウンドに放出されることが内容に、適度な大きさに設
定されている。一方、PMOSトランジスタP0、NM
OSトランジスタN0、N1のオン抵抗は、十分に小さ
い値に設定されている。
The on-resistance of the NMOS transistor N2 changes from the input terminal IN to the NMO when the input signal input to the input terminal IN changes from L level to H level (when the input signal changes, the NMOS transistor N2 is ON).
The content is set such that substantially all charges are discharged to the ground via the S-transistor N2, and the size is appropriately set. On the other hand, the PMOS transistors P0 and NM
The ON resistance of the OS transistors N0 and N1 is set to a sufficiently small value.

【0024】以下、この実施の形態にかかるダイナミッ
クCMOS回路の動作について、説明する。以下では、
クロック信号のレベルと入力信号のレベルとがどのよう
な状態になっているかに従って、場合分けをして説明す
る。
The operation of the dynamic CMOS circuit according to this embodiment will be described below. Below,
A description will be given by dividing the cases according to the state of the level of the clock signal and the level of the input signal.

【0025】(1)クロック信号がLレベルで、入力信
号がLレベルのとき クロック信号入力端子CLKからのクロック信号がLレ
ベルであると、PMOSトランジスタP0はON状態と
なり、NMOSトランジスタN0はOFF状態となる。
この状態で、入力端子INからの入力信号がLレベルで
あると、NMOSトランジスタN1は、OFF状態とな
る。これにより、電圧源からPMOSトランジスタP0
を介してダイナミックノードAに電荷が蓄積され、ダイ
ナミックノードAがHレベルとなる。これがインバータ
IV1によって反転され、出力端子OUTから出力され
る出力信号は、Lレベルとなる。
(1) When the clock signal is at L level and the input signal is at L level When the clock signal from the clock signal input terminal CLK is at L level, the PMOS transistor P0 is turned on and the NMOS transistor N0 is turned off. Becomes
In this state, if the input signal from the input terminal IN is at the L level, the NMOS transistor N1 is turned off. Thereby, the PMOS transistor P0 is supplied from the voltage source.
, The electric charge is accumulated in the dynamic node A, and the dynamic node A becomes H level. This is inverted by the inverter IV1, and the output signal output from the output terminal OUT becomes L level.

【0026】この状態で、入力端子INから入力される
入力信号にノイズが混入し、入力信号が瞬間的にHレベ
ルとなった場合には、信号の伝播遅延により未だON状
態となっているNMOSトランジスタN2を介して、か
なりの量の電荷がグラウンドに放出される。このため、
NMOSトランジスタN1のゲートに入力する信号がH
レベルになるまでには、ある程度の時間を要する。とこ
ろが通常は、NMOSトランジスタN1のゲートへの入
力信号がHレベルに達するよりも先に、ノイズは消失し
て、入力端子INから入力される入力信号がLレベルに
戻る。従って、NMOSトランジスタN1は、ノイズが
混入しても入力信号が瞬間的にHレベルとなってもOF
F状態を保つことができる。もっとも、この場合は、N
MOSトランジスタN1がON状態となっても、NMO
SトランジスタN0がOFFレベルとなっているため、
ダイナミックノードAに蓄積されている電荷がグラウン
ドに放出されることはない。
In this state, if noise is mixed into the input signal input from the input terminal IN and the input signal instantaneously goes to the H level, the NMOS which is still ON due to signal propagation delay A significant amount of charge is released to ground via transistor N2. For this reason,
The signal input to the gate of the NMOS transistor N1 is H
It takes some time to reach the level. However, usually, before the input signal to the gate of the NMOS transistor N1 reaches the H level, the noise disappears and the input signal input from the input terminal IN returns to the L level. Therefore, the NMOS transistor N1 can be turned on even if the noise is mixed and the input signal is momentarily turned to the H level.
The F state can be maintained. However, in this case, N
Even if the MOS transistor N1 is turned on, the NMO
Since the S transistor N0 is at the OFF level,
The charge stored in the dynamic node A is not discharged to the ground.

【0027】(2)クロック信号がLレベルで、入力信
号がHレベルのとき クロック信号入力端子CLKからのクロック信号がLレ
ベルであると、PMOSトランジスタP0はON状態と
なり、NMOSトランジスタN0はOFF状態となる。
この状態で、入力端子INからの入力信号がHレベルで
あると、NMOSトランジスタN1は、ON状態とな
る。このとき、OFF状態のNMOSトランジスタN0
により、ダイナミックノードAに蓄積されている電荷が
グラウンドに放出されることはなく、ダイナミックノー
ドAはHレベルとなる。これがインバータIV1によっ
て反転され、出力端子OUTから出力される出力信号
は、Lレベルとなる。
(2) When the clock signal is at L level and the input signal is at H level When the clock signal from the clock signal input terminal CLK is at L level, the PMOS transistor P0 is turned on and the NMOS transistor N0 is turned off. Becomes
In this state, when the input signal from the input terminal IN is at the H level, the NMOS transistor N1 is turned on. At this time, the NMOS transistor N0 in the OFF state
As a result, the electric charge stored in the dynamic node A is not discharged to the ground, and the dynamic node A goes to the H level. This is inverted by the inverter IV1, and the output signal output from the output terminal OUT becomes L level.

【0028】この状態で、入力端子INから入力される
入力信号にノイズが混入し、入力信号のレベルが瞬間的
にLレベルとなった場合には、NMOSトランジスタN
1は瞬間的にOFF状態となる。この場合も、ダイナミ
ックノードAに蓄積されている電荷がグラウンドに放出
されることはなく、ダイナミックノードAはHレベルの
ままとなる。従って、入力信号へのノイズ混入による影
響はない。
In this state, when noise is mixed into the input signal input from the input terminal IN and the level of the input signal momentarily becomes L level, the NMOS transistor N
1 is momentarily turned off. Also in this case, the charge accumulated in the dynamic node A is not discharged to the ground, and the dynamic node A remains at the H level. Therefore, there is no influence due to noise mixing in the input signal.

【0029】(3)クロック信号がHレベルで、入力信
号がLレベルのとき クロック信号入力端子CLKからのクロック信号がLレ
ベルであると、PMOSトランジスタP0はOFF状態
となり、NMOSトランジスタN0はON状態となる。
この状態で、入力端子INからの入力信号がLレベルで
あると、NMOSトランジスタN1は、OFF状態とな
る。これにより、ダイナミックノードAに蓄積されてい
る電荷はグラウンドに放出されることなく保持され、ダ
イナミックノードAがHレベルとなる。これがインバー
タIV1によって反転され、出力端子OUTから出力さ
れる出力信号は、Lレベルとなる。
(3) When the clock signal is at H level and the input signal is at L level When the clock signal from the clock signal input terminal CLK is at L level, the PMOS transistor P0 is turned off and the NMOS transistor N0 is turned on. Becomes
In this state, if the input signal from the input terminal IN is at the L level, the NMOS transistor N1 is turned off. As a result, the electric charge accumulated in the dynamic node A is held without being discharged to the ground, and the dynamic node A becomes H level. This is inverted by the inverter IV1, and the output signal output from the output terminal OUT becomes L level.

【0030】この状態で、入力端子INから入力される
入力信号にノイズが混入し、入力信号のレベルが瞬間的
にHレベルとなった場合に、信号の伝播遅延により未だ
ON状態となっているNMOSトランジスタN2を介し
て、かなりの量の電荷がグラウンドに放出される。この
ため、NMOSトランジスタN1のゲートに入力する信
号がHレベルになるまでには、ある程度の時間を要す
る。ところが通常は、NMOSトランジスタN1のゲー
トへの入力信号がHレベルに達するよりも先に、ノイズ
は消失して、入力端子INから入力される入力信号がL
レベルに戻る。従って、NMOSトランジスタN1は、
ノイズが混入しても入力信号が瞬間的にHレベルとなっ
てもOFF状態を保つことができ、ダイナミックノード
Aに蓄積されている電荷をグラウンドに放出しないで済
むようになる。これにより、ノイズの影響を受けずに動
作することが可能となる。
In this state, when noise is mixed in the input signal input from the input terminal IN and the level of the input signal instantaneously becomes H level, the input signal is still in the ON state due to signal propagation delay. A significant amount of charge is discharged to ground via NMOS transistor N2. For this reason, it takes some time until the signal input to the gate of the NMOS transistor N1 becomes H level. However, normally, before the input signal to the gate of the NMOS transistor N1 reaches the H level, noise disappears, and the input signal input from the input terminal IN becomes low.
Return to level. Therefore, the NMOS transistor N1
Even if noise is mixed in, the OFF state can be maintained even if the input signal instantaneously goes to the H level, so that the charge accumulated in the dynamic node A does not have to be discharged to the ground. Thus, it is possible to operate without being affected by noise.

【0031】一方、入力端子INから入力される入力信
号がノイズの影響ではなく、状態変化によってLレベル
からHレベルになった場合には、NMOSトランジスタ
N2がある程度のオン抵抗を有しているため、入力信号
の立ち上がりタイミングから若干遅れてNMOSトラン
ジスタN1のゲートに入力される信号がHレベルにな
る。これにより、NMOSトランジスタN1がON状態
となり、ダイナミックノードAに蓄積されている電荷を
グラウンドに放出させて、ダイナミックノードAをLレ
ベルとすることが可能となる。このため、ダイナミック
CMOS回路として正常に動作することが可能となる。
On the other hand, when the input signal input from the input terminal IN changes from the L level to the H level due to a state change without being affected by noise, the NMOS transistor N2 has a certain degree of ON resistance. The signal input to the gate of the NMOS transistor N1 becomes H level slightly after the rising timing of the input signal. As a result, the NMOS transistor N1 is turned on, and the electric charge accumulated in the dynamic node A is discharged to the ground, so that the dynamic node A can be set to the L level. For this reason, it becomes possible to operate normally as a dynamic CMOS circuit.

【0032】(4)クロック信号がHレベルで、入力信
号がHレベルのとき クロック信号入力端子CLKからのクロック信号がLレ
ベルであると、PMOSトランジスタP0はOFF状態
となり、NMOSトランジスタN0はON状態となる。
この状態で、入力端子INからの入力信号がHレベルで
あると、NMOSトランジスタN1は、ON状態とな
る。これにより、ダイナミックノードAに蓄積されてい
る電荷はNMOSトランジスタN1、N0を介してグラ
ウンドに放出され、ダイナミックノードAがLレベルと
なる。これがインバータIV1によって反転され、出力
端子OUTから出力される出力信号は、Hレベルとな
る。
(4) When the clock signal is at H level and the input signal is at H level When the clock signal from the clock signal input terminal CLK is at L level, the PMOS transistor P0 is turned off and the NMOS transistor N0 is turned on. Becomes
In this state, when the input signal from the input terminal IN is at the H level, the NMOS transistor N1 is turned on. As a result, the electric charge stored in the dynamic node A is discharged to the ground via the NMOS transistors N1 and N0, and the dynamic node A becomes L level. This is inverted by the inverter IV1, and the output signal output from the output terminal OUT becomes H level.

【0033】この状態で、入力端子INから入力される
入力信号にノイズが混入し、入力信号のレベルが瞬間的
にLレベルとなった場合には、NMOSトランジスタN
1は瞬間的にOFF状態となる。しかし、PMOSトラ
ンジスタP0がOFF状態となっているために、ダイナ
ミックノードAに電荷が蓄積されることはなく、ダイナ
ミックノードAは、Lレベルのままとなる。従って、入
力信号へのノイズ混入による影響はない。
In this state, when noise is mixed in the input signal input from the input terminal IN and the level of the input signal instantaneously becomes L level, the NMOS transistor N
1 is momentarily turned off. However, since the PMOS transistor P0 is in the OFF state, no charge is accumulated in the dynamic node A, and the dynamic node A remains at the L level. Therefore, there is no influence due to noise mixing in the input signal.

【0034】以上説明したように、この実施の形態にか
かるダイナミックCMOS回路では、入力端子INから
入力される入力信号がLレベルのときにノイズが混入
し、入力信号が瞬間的にHレベルとなっても、ON状態
となっているNMOSトランジスタN2を介してかなり
の部分の電荷がグラウンドに放出される。このため、N
MOSトランジスタN1のゲートの電位がノイズの混入
と実質的に同時にHレベルとならず、若干の時間を有す
る。一方、このような場合のノイズのレベルは、通常、
すぐにLレベルに戻るため、NMOSトランジスタN1
のゲートの電位がHレベルになることはなく、ノイズに
よってNMOSトランジスタN1がON状態にされるこ
とがない。従って、ダイナミックノードAに蓄積された
電荷がグラウンドに放出されず、ノイズの混入によっ
て、ダイナミックノードAのレベル、ひいては出力端子
OUTから出力される出力信号のレベルに影響を与える
ことがない。
As described above, in the dynamic CMOS circuit according to this embodiment, noise is mixed when the input signal input from the input terminal IN is at the L level, and the input signal is instantaneously changed to the H level. However, a considerable part of the charge is discharged to the ground via the NMOS transistor N2 which is in the ON state. Therefore, N
The potential of the gate of the MOS transistor N1 does not go to the H level substantially at the same time as the noise is mixed in, but has some time. On the other hand, the noise level in such a case is usually
Since the level immediately returns to the L level, the NMOS transistor N1
Does not go to the H level, and the NMOS transistor N1 is not turned on by noise. Therefore, the electric charge accumulated in the dynamic node A is not discharged to the ground, and the level of the dynamic node A, that is, the level of the output signal output from the output terminal OUT is not affected by noise.

【0035】また、この実施の形態にかかるダイナミッ
クCMOS回路では、インバータIV2とNMOSトラ
ンジスタN2とを付加するだけで、入力端子INからの
入力信号のノイズレベルを低減させることができる。こ
のため、このダイナミックCMOS回路を半導体チップ
上に形成する場合に必要となる面積は、ノイズレベルの
低減のための回路を設けない場合に比べて、大幅に増大
することがない。
In the dynamic CMOS circuit according to this embodiment, the noise level of the input signal from the input terminal IN can be reduced only by adding the inverter IV2 and the NMOS transistor N2. Therefore, the area required when this dynamic CMOS circuit is formed on a semiconductor chip does not increase significantly as compared with the case where a circuit for reducing the noise level is not provided.

【0036】本発明は、上記の実施の形態に限られず、
種々の変形、応用が可能である。以下、本発明に適用可
能な上記の実施の形態の変形態様について、説明する。
The present invention is not limited to the above embodiment,
Various modifications and applications are possible. Hereinafter, modifications of the above-described embodiment applicable to the present invention will be described.

【0037】上記の実施の形態では、クロック入力端子
CLKからのクロック信号がHレベルで、入力端子IN
からの入力信号がLレベルのときに、入力端子INに混
入したノイズを低減するための回路として、NMOSト
ランジスタN2と、インバータIV2とを設けていた。
これに対し、入力端子INに混入したノイズを低減する
ための回路として、入力端子INとNMOSトランジス
タN0との間の接続線にゲートとドレインとが接続さ
れ、ソースが接地されているPMOSトランジスタを設
けてもよい。
In the above embodiment, when the clock signal from the clock input terminal CLK is at the H level and the input terminal IN
The NMOS transistor N2 and the inverter IV2 are provided as a circuit for reducing noise mixed into the input terminal IN when the input signal from the input terminal is at the L level.
On the other hand, as a circuit for reducing noise mixed into the input terminal IN, a PMOS transistor whose gate and drain are connected to a connection line between the input terminal IN and the NMOS transistor N0 and whose source is grounded is used. It may be provided.

【0038】上記の実施の形態では、入力端子INから
の入力信号は、NMOSトランジスタN0に入力されて
いた。しかしながら、本発明は、入力信号がPMOSト
ランジスタに入力されるダイナミック回路にも適用する
ことができる。この場合、上記の実施の形態で示した回
路とは論理が逆となり、クロック信号がLレベルで入力
信号がHレベルのときに入力端子に混入したノイズを低
減することが可能となる。
In the above embodiment, the input signal from the input terminal IN has been input to the NMOS transistor N0. However, the present invention can also be applied to a dynamic circuit in which an input signal is input to a PMOS transistor. In this case, the logic is opposite to that of the circuit described in the above embodiment, and it is possible to reduce noise mixed into the input terminal when the clock signal is at the L level and the input signal is at the H level.

【0039】上記の実施の形態では、入力端子INが1
つだけ設けられたダイナミックCMOS回路について説
明した。すなわち、上記の実施の形態におけるダイナミ
ックCMOS回路の入力信号は、1つだけであった。し
かしながら、本発明は、入力信号が複数であるダイナミ
ックCMOS回路にも適用することができる。この場合
には、各入力信号に対応して、上記のような入力端子か
ら混入したノイズを低減するための回路を設ければよ
い。
In the above embodiment, when the input terminal IN is 1
A description has been given of only one dynamic CMOS circuit. That is, the dynamic CMOS circuit in the above embodiment has only one input signal. However, the present invention can also be applied to a dynamic CMOS circuit having a plurality of input signals. In this case, a circuit for reducing noise mixed in from the input terminal as described above may be provided corresponding to each input signal.

【0040】上記の実施の形態では、PMOSトランジ
スタP0とNMOSトランジスタN0とによるCMOS
構造を有するダイナミックCMOS回路を例として説明
した。しかしながら、本発明は、CMOS構造を有しな
いダイナミック回路についても適用することができる。
In the above-described embodiment, the CMOS using the PMOS transistor P0 and the NMOS transistor N0 is used.
The dynamic CMOS circuit having the structure has been described as an example. However, the present invention can also be applied to a dynamic circuit having no CMOS structure.

【0041】上記の実施の形態では、クロック信号がL
レベルのときにダイナミックノードAに電荷が蓄積され
るダイナミック回路に適用した場合について説明した。
しかしながら、本発明は、例えば、図2(a)に示すよ
うなNOT回路にも適用することができる。図2のNO
T回路では、入力端子INからの入力信号が、ノイズの
混入により瞬間的にLレベルからHレベルに変化したと
き、上記と同様にON状態となっているNMOSトラン
ジスタN2を介して電荷が放出され、NMOSトランジ
スタN1のゲートへ入力するノイズのレベルを低減させ
る。また、同様に、図2(b)に示すようなNAND回
路、図2(c)に示すようなNOR回路などにも、本発
明を適用することができる。
In the above embodiment, the clock signal is L
The case where the present invention is applied to a dynamic circuit in which charges are stored in the dynamic node A at the time of the level has been described.
However, the present invention can be applied to, for example, a NOT circuit as shown in FIG. NO in FIG.
In the T circuit, when the input signal from the input terminal IN instantaneously changes from the L level to the H level due to the contamination of noise, electric charges are released via the NMOS transistor N2 which is in the ON state as described above. , The level of noise input to the gate of the NMOS transistor N1 is reduced. Similarly, the present invention can be applied to a NAND circuit as shown in FIG. 2B and a NOR circuit as shown in FIG. 2C.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の論理回路
によれば、簡易な回路を付加することで、入力信号に対
するノイズマージンを大きくすることができる。
As described above, according to the logic circuit of the present invention, the noise margin for the input signal can be increased by adding a simple circuit.

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

【図1】本発明の実施の形態にかかるダイナミックCM
OS回路の構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a dynamic CM according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration of an OS circuit.

【図2】本発明の実施の形態の変形にかかるNOT回路
の構成を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a NOT circuit according to a modification of the embodiment of the present invention.

【図3】従来のダイナミックCMOS回路の構成を示す
回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional dynamic CMOS circuit.

【図4】従来のダイナミックCMOS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 conventional dynamic CMOS circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A ダイナミックノード CLK クロック入力端子 IN 入力端子 OUT 出力端子 N0 NMOSトランジスタ(nチャネルMOS型電
界効果トランジスタ) N1 NMOSトランジスタ N2 NMOSトランジスタ P1 PMOSトランジスタ(pチャネルMOS型電
界効果トランジスタ) IV1 インバータ IV2 インバータ
A dynamic node CLK clock input terminal IN input terminal OUT output terminal N0 NMOS transistor (n-channel MOS field effect transistor) N1 NMOS transistor N2 NMOS transistor P1 PMOS transistor (p-channel MOS field effect transistor) IV1 inverter IV2 inverter

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】電流路の一端が電源に接続され、他端が接
地されており、制御端子に供給された信号電圧のレベル
によって導通状態または非導通状態にされる第1のトラ
ンジスタを備え、該第1のトランジスタの状態に従っ
て、前記電源から所定のノードに電荷を蓄積させ、また
は所定のノードに蓄積された電荷を放出させる論理回路
であって、 前記制御端子に供給する信号電圧を入力する入力端子
と、 前記入力端子と前記第1のトランジスタの制御端子との
間の信号線に電流路の一端が接続され、他端が接地され
ており、前記制御端子に供給されている信号電圧のレベ
ルに応じて導通状態または非導通状態にされるアクティ
ブ素子とを備えることを特徴とする論理回路。
A first transistor connected to a power supply at one end of the current path and grounded at the other end, the first transistor being turned on or off by a level of a signal voltage supplied to a control terminal; A logic circuit for accumulating electric charge at a predetermined node from the power supply or discharging electric charge stored at the predetermined node according to a state of the first transistor, wherein a signal voltage to be supplied to the control terminal is input. An input terminal, one end of a current path is connected to a signal line between the input terminal and the control terminal of the first transistor, the other end is grounded, and a signal voltage of the signal voltage supplied to the control terminal is A logic circuit comprising: an active element that is turned on or off according to a level.
【請求項2】クロック信号を入力するクロック入力端子
と、 電流路の一端が前記電源に接続され、他端が前記第1の
トランジスタの電流路の一端に接続されて、前記第1の
トランジスタの電流路の一端を前記電源に接続させ、か
つ制御端子に前記クロック入力端子から入力されたクロ
ック信号が供給される第2のトランジスタと、 電流路の一端が前記第1のトランジスタの電流路の他端
に接続され、他端が接地されて、前記第1のトランジス
タの電流路の他端を接地させ、かつ制御端子に前記クロ
ック入力端子から入力されたクロック信号が供給される
第3のトランジスタとをさらに備え、 前記所定のノードは、前記第1のトランジスタの電流路
の一端と前記第2のトランジスタの電流路の他端とを接
続する信号線上にあり、 前記第2、第3のトランジスタは、前記クロック信号の
レベルに応じていずれか一方が導通状態となり、他方が
非導通状態となることを特徴とする請求項1に記載の論
理回路。
A clock input terminal for inputting a clock signal; one end of a current path connected to the power supply; the other end connected to one end of a current path of the first transistor; A second transistor having one end of a current path connected to the power supply and having a control terminal supplied with a clock signal input from the clock input terminal; one end of the current path being connected to the other of the current path of the first transistor; A third transistor connected to one end, the other end grounded, the other end of the current path of the first transistor grounded, and a control terminal supplied with a clock signal input from the clock input terminal; The predetermined node is on a signal line connecting one end of the current path of the first transistor and the other end of the current path of the second transistor; 3. The logic circuit according to claim 1, wherein one of the three transistors is turned on and the other is turned off in accordance with the level of the clock signal.
【請求項3】前記アクティブ素子は、前記信号電圧によ
って前記信号線に与えられる電荷のすべてを電流路の他
端から放出させずに、前記第1のトランジスタの制御端
子に供給する信号電圧のレベルを、徐々に前記入力端子
に供給された信号電圧のレベルまでするように、導通状
態の抵抗値が設定されていることを特徴とする請求項1
または2に記載の論理回路。
3. The level of a signal voltage supplied to a control terminal of the first transistor without discharging all of the electric charge given to the signal line by the signal voltage from the other end of the current path. 2. The resistance value of the conductive state is set so that the current value gradually increases to the level of the signal voltage supplied to the input terminal.
Or the logic circuit according to 2.
【請求項4】前記アクティブ素子は、ドレインが前記信
号線に接続され、ソースが接地されているnチャネル型
電界効果トランジスタによって構成され、 前記アクティブ素子のドレインと前記トランジスタの制
御端子との間の信号線上の信号電圧のレベルを反転し、
前記nチャネル型電界効果トランジスタのゲートに供給
するインバータ回路をさらに備えることを特徴とする請
求項1乃至3のいずれか1項に記載の論理回路。
4. The active element comprises an n-channel field-effect transistor having a drain connected to the signal line and a source grounded, and having a source connected to a drain of the active element and a control terminal of the transistor. Invert the signal voltage level on the signal line,
4. The logic circuit according to claim 1, further comprising an inverter circuit that supplies a gate of the n-channel field effect transistor. 5.
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