JP5048315B2 - Logic circuit and its application circuit - Google Patents
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本発明は、ロジック回路に関する。特に、同一型のみのトランジスタを有するロジック回路とそれを応用した回路に関する。 The present invention relates to a logic circuit. In particular, the present invention relates to a logic circuit having transistors of the same type and a circuit to which the logic circuit is applied.
図1は、同一型のみのトランジスタを有する従来のロジック回路10を示す。図2は、ロジック回路10の等価回路を示す。ロジック回路10は、第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ12と、第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ12に直列する第2p型金属酸化膜半導体トランジスタ14と、第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ12および第2p型金属酸化膜半導体トランジスタ14に接続する出力コンデンサ16を備えている。ロジック回路10は、否定回路である。
図3を参照してロジック回路10の動作について説明する。図3は、ロジック回路10のオシログラムを示す。ロジック回路10の入力端INの入力電圧Vinが低電圧(logic low)LOWである場合、ロジック回路10の出力端OUTの出力電圧VoutはVDD*R2/(R1+R2)となる。ここで、R1は第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ12のオン抵抗(operation impedance)であり、R2は第2p型金属酸化膜半導体トランジスタ14のオン抵抗である。等価回路に示すように、第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ12と第2p型金属酸化膜半導体トランジスタ14によって、分圧回路(voltage divider)が形成される。一方、入力電圧Vinが高電圧(logic high)HIGHである場合、出力電圧VoutはVthとなる。ここで、Vthは第2p型金属酸化膜半導体トランジスタ14のしきい値電圧(threshold voltage)である。
FIG. 1 shows a
The operation of the
ロジック回路10は、分圧回路に等価といえる。従って、入力電圧Vinが低電圧LOWとなった場合に出力電圧VoutをVDD(理想的な高レベル)まで到達させるためには、第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ12のオン抵抗R1が第2p型金属酸化膜半導体トランジスタ14のオン抵抗R2に比して遥かに小さくなるように設計する必要がある。この場合、第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ12のアスペクト比(W/L)1を、第2p型金属酸化膜半導体トランジスタ14のアスペクト比(W/L)2に比して、遥かに大きくする必要がある。このような設計を行えば、ロジック回路10のサイズが非常に大きくなってしまう。
また、入力電圧Vinが高電圧HIGHとなった場合、ロジック回路10の出力電圧VoutはVtとなる。これは零(理想的な低レベル)よりも大きい。このような出力電圧Voutでは、ロジック回路10に接続する他のロジック回路を正確に動作させられないことがある。
さらに、入力電圧Vinが低電圧LOWである場合、ロジック回路10の第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ12と第2p型金属酸化膜半導体トランジスタ14との間に、直流電流が継続的に流れる。それにより、入力電圧Vinがロジック低電圧LOWである間は、ロジック回路10によって電気エネルギーが消耗される。
The
Further, when the input voltage Vin becomes the high voltage HIGH, the output voltage Vout of the
Further, when the input voltage Vin is the low voltage LOW, a direct current flows between the first p-type metal
図4は、従来のロジック回路20の回路図を示す。図5は、ロジック回路20の入力端INの入力電圧Vinが低電圧LOWである場合のロジック回路20の等価回路図を示す。図6は、ロジック回路20の入力端INの入力電圧Vinが高電圧HIGHである場合のロジック回路20の等価回路図を示す。図7は、ロジック回路20のオシログラムを示す。ロジック回路20は、否定回路である。
ロジック回路20は、第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ12と第2p型金属酸化膜半導体トランジスタ14と出力コンデンサ16に加えて、第3p型金属酸化膜半導体トランジスタ22と、カップリングコンデンサ26をさらに備えている。それにより、入力電圧Vinが高電圧HIGHである場合でも理想的な低レベルを出力できないというロジック回路10の問題の解決が図られている。
FIG. 4 shows a circuit diagram of a
The
図5に示すように、ロジック回路20の入力電圧Vinが低電圧LOWである場合、ロジック回路10と同様に出力電圧VoutはVDD*R2/(R1+R2)となる。この場合、カップリングコンデンサ26の第1端24の電圧もVDD*R2/(R1+R2)となり、カップリングコンデンサ26の第2端28の電圧はVthとなる。入力電圧Vinが低電圧LOWから高電圧HIGHに切り換わると、第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ12は非通電状態となる。一方、第2p型金属酸化膜半導体トランジスタ14は通電状態であるので、カップリングコンデンサ26の第1端24の電圧はVthより低くなる。ただし、カップリングコンデンサ26の第1端24と第2端28との間の電位差は、依然としてVDD*R2/(R1+R2)−Vthに維持される。その結果、図6、7に示すように、カップリングコンデンサ26の第2端28の電圧Vxは低下し、Vth−VDD*R2/(R1+R2)となる。このようにロジック回路20は、入力電圧Vinが高電圧HIGHである場合に、理想的な低レベルの出力電圧Voutを出力することができる。
As shown in FIG. 5, when the input voltage Vin of the
しかしながら、理想的な高レベルの出力電圧Voutを出力するためには、ロジック回路20においても、第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ12のアスペクト比(W/L)1を、第2p型金属酸化膜半導体トランジスタ14のアスペクト比(W/L)2よりも遥かに大きくする必要がある。また、ロジック回路20においても、ロジック回路10と同様に直流電流の通電に起因する問題が存在する。
同一型のみのトランジスタを有する従来のロジック回路では、否定回路(例えばロジック回路10、20)以外でも、否定論理積回路(NAND)、否定論理和回路(NOR)において上述の問題が存在する。
However, in order to output an ideal high-level output voltage Vout, the
In the conventional logic circuit having only the same type of transistor, the above-described problem exists in the NAND circuit (NAND) and the NOR circuit (NOR) other than the NOT circuit (for example, the
図8は、同一型のみのトランジスタを有する従来の否定論理積回路30の回路図を示す。図9は、否定論理積回路30のオシログラムを示す。否定論理積回路30は、第4p型金属酸化膜半導体トランジスタ32と、第4p型金属酸化膜半導体トランジスタ32に直列する第5p型金属酸化膜半導体トランジスタ34と、第5p型金属酸化膜半導体トランジスタ34に直列する第6p型金属酸化膜半導体トランジスタ36と、第5p型金属酸化膜半導体トランジスタ34および第6p型金属酸化膜半導体トランジスタ36に接続されている出力電圧コンデンサ38を備えている。
否定論理積回路30においても同様に、サイズが過大になるという問題(第4p型金属酸化膜半導体トランジスタ32のアスペクト比(W/L)4と第5p型金属酸化膜半導体トランジスタ34のアスペクト比(W/L)5を、第6p型金属酸化膜半導体トランジスタ36のアスペクト比(W/L)6に比して遥かに大きくする必要があるために)や、入力電圧Vinが高電圧HIGHである場合に出力電圧Voutが理想的な低電圧にならないという問題(図9に示すように入力電圧Vinが高電圧HIGHである場合、出力電圧VoutはVSS+第5p型金属酸化膜半導体トランジスタ34のしきい電圧Vth5と等しくなるために)や、直流電流が通電して多大な電気エネルギーを消耗するという問題が存在する。
FIG. 8 shows a circuit diagram of a
Similarly, in the
本発明は、同一型のみのトランジスタを有するロジック回路およびそれを応用した回路において、消費エネルギーを低減することを主な目的とする。 The main object of the present invention is to reduce energy consumption in a logic circuit having only transistors of the same type and a circuit using the same.
本発明は、同一型のみのトランジスタを有するロジック回路を提供する。このロジック回路は、電源端が第1電圧源に接続されるとともに入力端に電圧信号が入力される第1論理ユニットと、電源端が第1電圧源に接続されるとともに入力端が第1論理ユニットの入力端に接続されている第2論理ユニットと、入力端が第1論理ユニットの出力端に接続されており、電源端が第2電圧源に接続され、第1論理ユニットの出力端における電圧を昇降させる昇降圧ユニットと、入力端が昇降圧ユニットの出力端に接続されているとともに出力端が第2論理ユニットの出力端に接続されている抵抗ユニットと、第1電源端が第1論理ユニットの電源端に接続されており、第2電源端が第2電圧源に接続され、入力端が第1論理ユニットの入力端に接続されており、制御端が抵抗ユニットの出力端に接続されており、全振幅ロジック信号を発生する全振幅信号発生器を備えている。
The present invention provides a logic circuit having transistors of the same type only. The logic circuit includes a first logic unit in which a power supply terminal is connected to a first voltage source and a voltage signal is input to an input terminal, and a power supply terminal is connected to a first voltage source and an input terminal is a first logic unit. a second logic unit being connected to the input end of the unit, an input terminal connected to the output terminal of the first logic unit, the power supply terminal is connected to the second voltage source, an output terminal of the first logic unit A step-up / step-down unit that raises / lowers the voltage at the power source, a resistance unit having an input end connected to the output end of the step-up / down unit and an output end connected to the output end of the second logic unit, and a first
本発明によって具現化される同一型のみのトランジスタを有する他のロジック回路は、電源端が第1電圧源に接続されるとともに入力端に電圧信号が入力される第1論理ユニットと、電源端が第1論理ユニットの出力端に接続されているとともに入力端が第1論理ユニットの入力端に接続されている第2論理ユニットと、入力端が第1論理ユニットの出力端に接続されているとともに電源端が第2電圧源に接続され、第1論理ユニットの出力端における電圧を昇降させる昇降圧ユニットと、入力端が昇降圧ユニットの出力端に接続されているとともに出力端が第2論理ユニットの出力端に接続されている抵抗ユニットと、第1電源端が第1論理ユニットの電源端に接続されており、第2電源端が第2電圧源に接続され、入力端が第1論理ユニットの入力端に接続されており、制御端が抵抗ユニットの出力端に接続されており、全振幅ロジック信号を発生する全振幅信号発生器を備えている。 Another logic circuit having transistors of the same type embodied by the present invention includes a first logic unit having a power supply terminal connected to the first voltage source and a voltage signal input to the input terminal, and a power supply terminal A second logic unit connected to the output terminal of the first logic unit and having an input terminal connected to the input terminal of the first logic unit; and an input terminal connected to the output terminal of the first logic unit; power terminal is connected to the second voltage source, a buck-boost unit for elevating the voltage at the output of the first logic unit, the output terminal with the input terminal connected to an output terminal of the step-up and step-down unit second logic The resistance unit connected to the output terminal of the unit, the first power supply terminal is connected to the power supply terminal of the first logic unit, the second power supply terminal is connected to the second voltage source, and the input terminal is the first logic terminal Uni Is connected to the bets input terminal, the control terminal is connected to the output end of the resistor unit, and a full amplitude signal generator for generating a full swing logic signal.
本発明は、バッファ回路に具現化することもできる。このバッファ回路は、入力端に電圧信号が入力される第1否定回路と、入力端が第1否定回路の出力端に接続されている第2否定回路を備えている。
第1否定回路は、第1トランジスタと、第2トランジスタと、第1昇降圧ユニットと、第1抵抗ユニットと、第1全振幅信号発生器を有している。第1トランジスタは、そのソースが第1電圧源に接続されるとともに、そのゲートに電圧信号が入力される。第2トランジスタは、そのソースが第1電圧源に接続されているとともに、そのゲートが第1トランジスタのゲートに接続されている。第1昇降圧ユニットは、入力端が第1トランジスタのドレインに接続されており、電源端が第2電圧源に接続されており、第1トランジスタのドレインにおける電圧を昇降させる。第1抵抗ユニットは、入力端が昇降圧ユニットの出力端に接続されているとともに、出力端が第2トランジスタのドレインに接続されている。第1全振幅信号発生器は、第1電源端が第1トランジスタのソースに接続されており、第2電源端が第2電圧源に接続され、入力端が第1トランジスタのゲートに接続されており、制御端が抵抗ユニットの出力端に接続されており、第1全振幅ロジック信号を発生させる。
The present invention can also be embodied in a buffer circuit. The buffer circuit includes a first negation circuit in which a voltage signal is input to the input terminal, and a second negation circuit in which the input terminal is connected to the output terminal of the first negation circuit.
The first negative circuit includes a first transistor, a second transistor, a first step-up / step-down unit, a first resistance unit, and a first full amplitude signal generator. The source of the first transistor is connected to the first voltage source, and a voltage signal is input to the gate. The second transistor has a source connected to the first voltage source and a gate connected to the gate of the first transistor. The first step-up / step-down unit has an input end connected to the drain of the first transistor and a power supply end connected to the second voltage source, and raises or lowers the voltage at the drain of the first transistor. The first resistance unit has an input terminal connected to the output terminal of the step-up / step-down unit and an output terminal connected to the drain of the second transistor. The first full amplitude signal generator has a first power supply terminal connected to the source of the first transistor, a second power supply terminal connected to the second voltage source, and an input terminal connected to the gate of the first transistor. And the control end is connected to the output end of the resistor unit to generate the first full amplitude logic signal.
第2否定回路は、第3トランジスタと、第4トランジスタと、第2昇降圧ユニットと、第2抵抗ユニットと、第2全振幅信号発生器を有している。第3トランジスタは、そのソースが第1電圧源に接続されるとともに、そのゲートが第1インバータの第1全振幅信号発生器の出力端に接続されており、前記第1全振幅ロジック信号を入力する。第4トランジスタは、そのソースが第3トランジスタのドレインに接続されているとともに、そのゲートが第3トランジスタのゲートに接続されている。第2昇降圧ユニットは、入力端が第3トランジスタのドレインに接続されているとともに、電源端が第2電圧源に接続され、第3トランジスタのドレインにおける電圧を昇降させる。第2抵抗ユニットは、入力端が昇降圧ユニットの出力端に接続されているとともに、出力端が第4トランジスタのドレインに接続されている。第2全振幅信号発生器は、第1電源端が第3トランジスタのソースに接続されており、第2電源端が第2電圧源に接続され、入力端が第3トランジスタのゲートに接続されており、制御端が抵抗ユニットの出力端に接続されており、第2全振幅ロジック信号を発生させる。 The second negation circuit includes a third transistor, a fourth transistor, a second step-up / step-down unit, a second resistance unit, and a second full amplitude signal generator. The third transistor has its source connected to the first voltage source and its gate connected to the output terminal of the first full amplitude signal generator of the first inverter, and inputs the first full amplitude logic signal. To do. The fourth transistor has a source connected to the drain of the third transistor and a gate connected to the gate of the third transistor. The second step-up / step-down unit has an input end connected to the drain of the third transistor and a power supply end connected to the second voltage source to raise and lower the voltage at the drain of the third transistor. The second resistance unit has an input terminal connected to the output terminal of the step-up / step-down unit and an output terminal connected to the drain of the fourth transistor. The second full amplitude signal generator has a first power supply terminal connected to the source of the third transistor, a second power supply terminal connected to the second voltage source, and an input terminal connected to the gate of the third transistor. And the control end is connected to the output end of the resistor unit to generate a second full amplitude logic signal.
(第1実施例)
図10は、第1の実施例であるロジック回路50を示す。ロジック回路50では、すべてのトランジスタが同一型となっている。ロジック回路50は、第1論理ユニット52と、第2論理ユニット54と、昇降圧ユニット(boost Element)56と、抵抗ユニット58と、全振幅信号発生器(full swing buffer)60を備えている。
(First embodiment)
FIG. 10 shows a
第1論理ユニット52の電源端62は、第1電圧源VDDに接続される。第1論理ユニット52の入力端64には、信号が入力される。即ち、第1入力信号IN1が入力される。第1論理ユニット52と第2論理ユニット54は、同一型のトランジスタを有している。具体的に言えば、第1実施例において、第1論理ユニット52は、第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ68を有している。そのソース70は、第1電源源VDDに接続され、ゲート72には第1入力信号IN1が入力される。第2論理ユニット54は、第1論理ユニット52と同一である。即ち、第2論理ユニット54も、第2p型金属酸化膜半導体トランジスタ76を有している。第2論理ユニット54の電源端84は、第1論理ユニット52の出力端66に接続されている。即ち、第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ68のドレイン74に接続されている。第2論理ユニット54の入力端86は、第1論理ユニット52の入力端64に接続されている。即ち、第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ68のゲート72に接続されている。同様に、第2p型金属酸化膜半導体トランジスタ76のソース78は、第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ68のドレイン74に接続されている。第2p型金属酸化膜半導体トランジスタ76のゲート80は、第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ68のゲート72に接続されている。
The
昇降圧ユニット56の入力端90は第1論理ユニット52の出力端66に接続されており、電源端92は第2電源端VSSに接続される。昇降圧ユニット56は、第1論理ユニット52の出力端66の電圧を変更するために設けられている。昇降圧ユニット56が有するトランジスタは、第1論理ユニット52が有するトランジスタと同一型である。具体的に言えば、第1実施例において、昇降圧ユニット56は、第5p型金属酸化膜半導体トランジスタ96と、第6p型金属酸化膜半導体トランジスタ98と、昇降圧コンデンサ100を有している。第5p型金属酸化膜半導体トランジスタ96のソース102は、第1論理ユニット52の出力端66に接続されている。即ち、第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ68のドレイン74に接続されている。昇降圧コンデンサ100の第1端114は第5p型金属酸化膜半導体トランジスタ96のソース102に接続されており、昇降圧コンデンサ100の第2端116は第5p型金属酸化膜半導体トランジスタ96のゲート104に接続されている。第6p型金属酸化膜半導体トランジスタ98のソース108は、昇降圧コンデンサ100の第2端116に接続されている。第6p型金属酸化膜半導体トランジスタ98のゲート110は、第2電源端VSSに接続される。第6p型金属酸化膜半導体トランジスタ98のドレイン112は、第6p型金属酸化膜半導体トランジスタ98のゲート110に接続されている。
The
抵抗ユニット58の入力端118は、昇降圧ユニット56の出力端94に接続されている。抵抗ユニット58の出力端120は、第2論理ユニット54の出力端88に接続されている。抵抗ユニット58が有するトランジスタは、第1論理ユニット52が有するトランジスタと同一型である。具体的に言えば、第1実施例において、抵抗ユニット58は、第4p型金属酸化膜半導体トランジスタ122を有している。第4p型金属酸化膜半導体トランジスタ122のソース124は、昇降圧ユニット56の出力端94に接続されている。即ち、第5p型金属酸化膜半導体トランジスタ96のゲート104に接続されている。第4p型金属酸化膜半導体トランジスタ122のゲート126は、第4p型金属酸化膜半導体トランジスタ122のソース124に接続されている。第4p型金属酸化膜半導体トランジスタ122のドレイン128は、第2論理ユニット54の出力端88に接続されている。即ち、第2p型金属酸化膜半導体トランジスタ76のドレイン82に接続されている。
The
全振幅信号発生器60の第1電源端130は、第1電圧源VDDに接続される。換言すれば、全振幅信号発生器60の第1電源端130は、第1論理ユニット52の電源端62に接続されている。全振幅信号発生器60の第2電源端132は、第2電圧源VSSに接続される。換言すれば、全振幅信号発生器60の第2電源端132は、昇降圧ユニット56の電源端92に接続されている。全振幅信号発生器60の入力端134は、第1論理ユニット52の入力端64に接続されている。全振幅信号発生器60の制御端136は、抵抗ユニット58の出力端120に接続されている。全振幅信号発生器60は、全振幅ロジック(full logic swing)信号を発生させるために設けられている。
The first
全振幅信号発生器60が有するトランジスタもまた、第1論理ユニット52が有するトランジスタと同一型である。具体的に言えば、第1実施例において、全振幅信号発生器60は、第7p型金属酸化膜半導体トランジスタ138と、第7p型金属酸化膜半導体トランジスタ138に直列する第3p型金属酸化膜半導体トランジスタ146を有している。第3p型金属酸化膜半導体トランジスタ146のゲート150は、抵抗ユニット58の出力端120に接続されている。即ち、第4p型金属酸化膜半導体トランジスタ122のドレイン128に接続されている。第3p型金属酸化膜半導体トランジスタ146のドレイン152は、第2電圧源VSSに接続される。換言すれば、第4p型金属酸化膜半導体トランジスタ146のドレイン152は、昇降圧ユニット56の第6p型金属酸化膜半導体トランジスタ98のドレイン112に接続されている。
The transistors included in the full
第7p型金属酸化膜半導体トランジスタ138のソース140は、第1電圧源VDDに接続される。換言すれば、第7p型金属酸化膜半導体トランジスタ138のソース140は、第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ68のソース70に接続されている。第7p型金属酸化膜半導体トランジスタ138のゲート142は、第2論理ユニット54の入力端86に接続されている。即ち、第2p型金属酸化膜半導体76のゲート80に接続されている。第7p型金属酸化膜半導体トランジスタ138のドレイン144は、第3p型金属酸化膜半導体トランジスタ146のソース148に接続されている。第7p型金属酸化膜半導体トランジスタ138は、第1論理ユニット52(もしくは第2論理ユニット54)と同様に第3論理ユニット154と見なすことができる。第3論理ユニット154の電源端156は、第1電圧源VDDに接続される。第3論理ユニット154の入力端158は、第1論理ユニット52の入力端64に接続されているとともに、第1入力信号IN1を入力する。第3論理ユニット154の出力端160は、第3p型金属酸化膜半導体トランジスタ146のソース148に接続されている。全振幅バッファ60から発生する全振幅ロジック信号は出力端160から出力される。
The
図11を参照してロジック回路50の動作の課程について説明する。図11は、ロジック回路50のオシログラムを示す。ロジック回路50の入力端64の第1入力信号IN1が低電圧LOWである場合、第1、第2、第7p型金属酸化膜半導体トランジスタ68、76、138は、いずれも通電状態となる。また、第6、第5、第4p型金属酸化膜半導体トランジスタ98、96、122も、いずれも通電状態となる。従って、第1論理ユニット52の出力端66における第1電圧V1と、第2論理ユニット54の出力端88における第2電圧V2と、昇降圧コンデンサ100の第2端116における第3電圧V3は、それぞれ図11の第1部分1に示すとおりとなる。これらは、いずれもVDDより低くなる。ただし、第3p型金属酸化膜半導体トランジスタ146は通電状態とはならず、第3p型金属酸化膜半導体トランジスタ146のゲート150における第2電圧V2が高電圧HIGHに接近することから、ロジック回路50の出力端160における出力電圧OUTはVDDと略等しくなる。
An operation process of the
一方、第1入力信号IN1が低電圧LOWから高電圧HIGHに切り換った場合、第1、第2、第7p型金属酸化膜半導体トランジスタ68、76、138はいずれも通電状態ではなくなり、第6、第5、第4p型金属酸化膜半導体トランジスタ98、96、122はそのまま通電状態となる。従って、昇降圧コンデンサ100の第2端116における第3電圧V3は、図11の第2部分に示すように急に低下する。その結果、第3p型金属酸化膜半導体トランジスタ146が十分に通電可能な状態となり、ロジック回路50の出力端160から理想的な低レベルの出力電圧OUTを出力することができる。
On the other hand, when the first input signal IN1 is switched from the low voltage LOW to the high voltage HIGH, all of the first, second, and seventh p-type metal
簡単に述べると、ロジック回路50において、第1論理ユニット52の入力端64に入力する信号の電圧が高電圧HIGHに等しい場合、出力端160から出力される全振幅ロジック信号の電圧は低電圧LOWに等しくなる。一方、第1論理ユニット52の入力端64に入力する信号の電圧が低電圧LOWに等しい場合、出力端160から出力される全振幅ロジック信号の電圧は高電圧HIGHに等しくなる。
Briefly, in the
第1実施例において、第1論理ユニット52と、第2論理ユニット54と、昇降圧ユニット56と、抵抗ユニット58の主要な役割は、第3論理ユニット154の第3p型金属酸化膜半導体トランジスタ146に、図11の第2部分に示すような十分に通電可能な第3電圧V3を提供することにある。そして、ロジック回路50の下流側に接続されるその他ロジック回路を実際に駆動する重要な役割は、第3ロジック回路154に委ねられている。従って、第1論理ユニット52と、第2論理ユニット54と、昇降圧ユニット56と、抵抗ユニット58のサイズは極めて小さくすることができる。それにより、第1論理ユニット52と、第2論理ユニット54と、昇降圧ユニット56と、抵抗ユニット58はいずれもサイズが小さく高抵抗となるので、第1論理ユニット52と、第2論理ユニット54と、昇降圧ユニット56と、抵抗ユニット58を流れる直流電流は小さくなり、ロジック回路50では僅かな電気エネルギーが消耗されることとなる。
In the first embodiment, the
第1実施例において、ロジック回路50が有する全てのトランジスタは、p型金属酸化膜半導体トランジスタである。しかしながら、本実施例の同一型のみのトランジスタを有するロジック回路では、すべてのトランジスタをn型金属酸化膜半導体トランジスタとすることもできる。
In the first embodiment, all the transistors included in the
(第2実施例)
図12は、第2実施例のロジック回路250の回路図を示す。ロジック回路250は、すべてのトランジスタが同一型となっている。ロジック回路250は、第1論理ユニット52と、第2論理ユニット54と、昇降圧ユニット56と、抵抗ユニット258と、全振幅信号発生器60を備えている。第1実施例と同様に、抵抗ユニット258の入力端218は、昇降圧ユニット56の出力端94に接続されており、抵抗ユニット258の出力端220は、第2論理ユニット54の出力端88に接続されている。
(Second embodiment)
FIG. 12 shows a circuit diagram of the
第1実施例のロジック回路50では第2論理ユニット54の電源端84が第1論理ユニット52の出力端66に接続されているのに対して、第2実施例のロジック回路250では第2論理ユニット54の電源端84が第1電圧源VDDに接続されるようになっている。第1入力電圧IN1が低電圧LOWである場合、第1論理ユニット52の出力端66における電圧はVDDと等しくなる。そのことから、第2論理ユニット54の電源端84は、第1論理ユニット52の出力端66に必ずしも接続する必要はなく、第1電圧源VDDに直接するようにしてもよい。
また、第1実施例のロジック回路50では、抵抗ユニット58の第4p型金属酸化膜半導体トランジスタ122を単に抵抗体として用いている。従って、第2実施例のロジック回路250では、抵抗ユニット258に第4p型金属酸化膜半導体トランジスタ58を設けず、抵抗素子222で代替している。抵抗素子222の第1端224は、昇降圧ユニット56の出力端94に接続されており、抵抗素子222の第2端228は、第2論理ユニット54の出力端88に接続されている。
図12に示すロジック回路250の動作は、図10に示すロジック回路50の動作と同様である。従って、重複して説明することは避けることとする。留意すべき点は、ロジック回路250において通電する直流電流を極めて小さくするために、抵抗素子222の抵抗値は極めて大きくする必要があるという点である。
In the
In the
The operation of the
(第3実施例)
図13は、第3実施例のロジック回路350の回路図を示す。ロジック回路350は、すべてのトランジスタが同一型となっている。ロジック回路350は、第4論理ユニット352と、第5論理ユニット354と、昇降圧ユニット56と、抵抗ユニット258と、全振幅信号発生器360を備えている。ロジック回路350における第4論理ユニット352と第5論理ユニット354と昇降圧ユニット56と抵抗ユニット258と全振幅信号発生器360との間の接続方式は、ロジック回路50における第1論理ユニット52と第2論理ユニット54と昇降圧ユニット56と抵抗ユニット58と全振幅信号発生器60との間の接続方法と略同一である。従って、ここでは説明を省略する。
(Third embodiment)
FIG. 13 shows a circuit diagram of the
第1実施例のロジック回路50では、第1論理ユニット52が第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ68のみを有する。それに対して、第3実施例のロジック回路350では、第4論理ユニット352が、第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ68に加えて、第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ68に直列する第11p型金属酸化膜半導体トランジスタ368をさらに有している。第11p型金属酸化膜半導体トランジスタ368のソース370は、第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ68のドレイン74に接続されている。第11p型金属酸化膜半導体トランジスタ368のゲート372には、第2入力信号IN2を入力される。第11p型金属酸化膜半導体トランジスタ368のドレイン374は、昇降圧ユニット56の入力端90に接続されている。第4論理ユニット352は、否定理論積回路(NAND)と等価である。
In the
ロジック回路350では、第5論理ユニット354と、全振幅信号発生器360の第6論理ユニット454が、第4論理ユニット352と同一である必要がある。従って、第5論理ユニット354は、第2p型金属酸化膜半導体トランジスタ76に加えて、第2p型金属酸化膜半導体トランジスタ76に直列する第12p型金属酸化膜半導体トランジスタ376をさらに有している。また、第6論理ユニット454は、第7p型金属酸化膜半導体トランジスタ138に加えて、第7p型金属酸化膜半導体トランジスタ138に直列する第17p型金属酸化膜半導体トランジスタ438をさらに有している。ここで、第12p型金属酸化膜半導体トランジスタ376のゲート380と、第17p型金属酸化膜半導体トランジスタ438のゲート442は、いずれも第11p型金属酸化膜半導体トランジスタ368のゲート372に接続されており、また、第2入力信号IN2を入力するようになっている。
図14は、ロジック回路350のオシログラムを示す。第4論理ユニット352と、第5論理ユニット354と、全振幅信号発生器360の第6論理ユニット454は、否定理論積回路と等価である。従って、ロジック回路350の出力端160からは、第1入力信号IN1と第2入力信号IN2の両者が低電圧LOWである場合のみに、高電圧HIGHが出力される。
In the
FIG. 14 shows an oscillogram of the
(第4実施例)
図15は、第4実施例のロジック回路550の回路図を示す。ロジック回路550は、すべてのトランジスタが同一型となっている。ロジック回路550は、第7論理ユニット552と、第8論理ユニット554と、昇降圧ユニット56と、抵抗ユニット258と、全振幅信号発生器560を備えている。第4実施例のロジック回路550における第7論理ユニット552と第8論理ユニット554と昇降圧ユニット56と抵抗ユニット258と全振幅信号発生器560との間の接続方式は、第1実施例のロジック回路50における第1論理ユニット52と第2論理ユニット54と昇降圧ユニット56と抵抗ユニット58と全振幅信号発生器60との間の接続方法と略同一である。従って、ここでは説明を省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 15 shows a circuit diagram of the
第1実施例のロジック回路50では、第1論理ユニット52が、第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ68のみを有している。それに対して、第4実施例のロジック回路550では、第7論理ユニット552が、第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ68に加えて、第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ68に並列する第14p型金属酸化膜半導体トランジスタ568をさらに有している。第14p型金属酸化膜半導体トランジスタ568のソース570は、第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ68のソース70に接続されている。第14p型金属酸化膜半導体トランジスタ568のゲート572には、第2入力信号IN2が入力される。第14p型金属酸化膜半導体トランジスタ568のドレイン574は、昇降圧ユニット56の入力端90に接続されている。第7論理ユニット552は、否定論理和回路(NOR)と等価である。
In the
ロジック回路550では、第8論理ユニット554と、全振幅信号発生器560の第9論理ユニット654が、第7論理ユニット552と同一である必要がある。従って、第8論理ユニット554は、第2p型金属酸化膜半導体トランジスタ76に加えて、第2p型金属酸化膜半導体トランジスタ76に並列する第15p型金属酸化膜半導体トランジスタ576をさらに有している。第6論理ユニット654は、第7p型金属酸化膜半導体トランジスタ138に加えて、第7p型金属酸化膜半導体トランジスタ138に並列する第16p型金属酸化膜半導体トランジスタ638をさらに有している。第15p型金属酸化膜半導体トランジスタ576のゲート580と、第16p型金属酸化膜半導体トランジスタ638のゲート642は、いずれも第14p型金属酸化膜半導体トランジスタ568のゲート572に接続されており、また、第2入力信号IN2が入力されるようになっている。
In the
図16は、ロジック回路550のオシログラムを示す。第7論理ユニット552と、第8論理ユニット554と、全振幅信号発生器560の第9論理ユニット654は、否定論理和回路に等価である。従って、ロジック回路550の出力端160からは、第1入力信号IN1と第2入力信号IN2の少なくとも一方が低電圧LOWの場合のみに、高電圧HIGHが出力される。
FIG. 16 shows an oscillogram of the
(第5実施例)
図17は、第5実施例のロジック回路750の回路図を示す。ロジック回路750は、第1論理ユニット52と、第2論理ユニット54と、全振幅信号発生器60に加えて、昇降圧ユニット756をさらに有している。
先に説明した第1実施例から第4実施例において、抵抗ユニット58(抵抗ユニット258も同じく)は、いずれも昇降圧ユニット56の外部に設けられている。しかしながら、第5実施例のように、各実施例のロジック回路において、抵抗ユニット58、258を、昇降圧ユニット56内に設けることもできる。
本発明の第5実施例では、昇降圧ユニット756は、第5p型金属酸化膜半導体トランジスタ96と、第6p型金属酸化膜半導体トランジスタ98と、昇降圧コンデンサ100に加えて、抵抗ユニット58(もしくは抵抗ユニット258)をさらに有している。抵抗ユニット58の入力端118は、他の実施例と同様に、第6p型金属酸化膜半導体トランジスタ98のソース108に接続されている。ただし、第5p型金属酸化膜半導体トランジスタ95のゲート104は、他の実施例のように第6p型金属酸化膜半導体トランジスタ98のソース108に接続する(図10参照)ことに代えて、抵抗ユニット58の出力端120に接続されている。昇降圧ユニット756の出力端96は、他の実施例のように抵抗ユニット58の入力端118に接続する(図10参照)ことに代えて、全振幅信号発生器60の制御端136に直接接続されている。
第5実施例におけるロジック回路750の動作の課程は、第1実施例のロジック回路50の動作の課程と略同一である。従って、ここでは説明を省略する。
(5th Example)
FIG. 17 shows a circuit diagram of a
In the first to fourth embodiments described above, each of the resistance units 58 (same as the resistance unit 258) is provided outside the step-up / step-down
In the fifth embodiment of the present invention, the step-up / step-down
The course of operation of the
上記した各実施例のロジック回路は、実際の各種回路に応用することができる。例えば図18は、多数個のロジック回路50を直列接続したバッファ回路850の回路図を示す。バッファ回路850は、ロジック回路50の数やロジック回路50内の全振幅信号発生器60のサイズを変更することによって、相当のレベルと駆動能力を発揮することができる。当然のことながら、各実施例のロジック回路は、ラッチ回路やシフトレジスタに応用することもできる。
上記した各実施例において、ロジック回路50(250、350、550、750)は、いずれも全振幅信号発生器60(360、560)を有している。ここで、全振幅信号発生器60は、他の様々な形態のバッファ回路に変更することができる。例えば、図19に示すようにバッファ回路850を用いることもできる。
The logic circuits of the above-described embodiments can be applied to various actual circuits. For example, FIG. 18 shows a circuit diagram of a
In each of the embodiments described above, each of the logic circuits 50 (250, 350, 550, 750) includes the full amplitude signal generator 60 (360, 560). Here, the full
従来の技術に比して、本実施例のトランジスタが同一型のみのロジック回路は、第1論理ユニットと、第2論理ユニットと、昇降圧ユニットと、抵抗ユニットと、全振幅信号発生器を備えている。本実施例のロジック回路において、第1論理ユニットと、第2論理ユニットと、昇降圧ユニットと、抵抗ユニットは、全振幅信号発生器内の第3論理ユニットのトランジスタに十分な通電を可能とする電圧を提供することを主要な役割とする。そして、ロジック回路の下流側に接続されるその他ロジック回路を駆動するという重要な役割は、実質的に前記第3論理ユニットに委ねられている。従って、第1論理ユニットと、第2論理ユニットと、昇降圧ユニットと、抵抗ユニットのサイズは極めて小さくすることができる。その結果、第1論理ユニットと第2論理ユニットと昇降圧ユニットと抵抗ユニットはサイズが小さく高抵抗となるので、第1論理ユニットと第2論理ユニットと昇降圧ユニットと抵抗ユニットに流れる直流電流は極めて小さくなる。ロジック回路では、僅かの電気エネルギーが消耗されるだけとなる。さらに、全振幅信号発生器を設けることによって、ロジック回路が十分な振幅の全振幅ロジック信号を出力することが可能となる。 Compared to the prior art, the logic circuit of the present embodiment having only the same type of transistor includes a first logic unit, a second logic unit, a step-up / step-down unit, a resistance unit, and a full amplitude signal generator. ing. In the logic circuit of this embodiment, the first logic unit, the second logic unit, the step-up / step-down unit, and the resistance unit enable sufficient energization to the transistors of the third logic unit in the full amplitude signal generator. The main role is to provide voltage. The important role of driving other logic circuits connected to the downstream side of the logic circuit is substantially entrusted to the third logic unit. Accordingly, the sizes of the first logic unit, the second logic unit, the step-up / step-down unit, and the resistance unit can be made extremely small. As a result, the first logic unit, the second logic unit, the step-up / step-down unit, and the resistance unit are small in size and have a high resistance. Extremely small. In the logic circuit, only a small amount of electrical energy is consumed. Furthermore, by providing a full amplitude signal generator, the logic circuit can output a full amplitude logic signal with sufficient amplitude.
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. The technology illustrated in this specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and achieving one of the objects itself has technical utility.
10、20、50、250、350、550、750:ロジック回路
12、68:第1p型金属酸化膜半導体トランジスタ
14、76:第2p型金属酸化膜半導体トランジスタ
16:出力コンデンサ
22、146:第3p型金属酸化膜半導体トランジスタ
26:カップリングコンデンサ
32、122:第4p型金属酸化膜半導体トランジスタ
34、96:第5p型金属酸化膜半導体トランジスタ
36、98:第6p型金属酸化膜半導体トランジスタ
52、54、154、352、454、552、554、654:論理ユニット
56、756:昇降圧ユニット
58、258:抵抗ユニット
60、360、560:全振幅信号発生器
368:第11p型金属酸化膜半導体トランジスタ
376:第12p型金属酸化膜半導体トランジスタ
438:第17p型金属酸化膜半導体トランジスタ
568:第14p型金属酸化膜半導体トランジスタ
576:第15p型金属酸化膜半導体トランジスタ
638:第16p型金属酸化膜半導体トランジスタ
10, 20, 50, 250, 350, 550, 750:
Claims (27)
電源端が第1電圧源に接続されるとともに、入力端が第1論理ユニットの入力端に接続されている第2論理ユニットと、
入力端が第1論理ユニットの出力端に接続されているとともに電源端が第2電圧源に接続され、第1論理ユニットの出力端の電圧を昇降させる昇降圧ユニットと、
入力端が昇降圧ユニットの出力端に接続されているとともに、出力端が第2論理ユニットの出力端に接続されている抵抗ユニットと、
第1電源端が第1論理ユニットの電源端に接続されており、第2電源端が第2電圧源に接続され、入力端が第1論理ユニットの入力端に接続されており、制御端が抵抗ユニットの出力端に接続されており、全振幅ロジック信号を発生する全振幅信号発生器と、
を備えるロジック回路。 A first logic unit having a power supply terminal connected to the first voltage source and a voltage signal input to the input terminal;
A second logic unit having a power supply terminal connected to the first voltage source and an input terminal connected to the input terminal of the first logic unit;
An input terminal power end with is connected to the output terminal of the first logic unit is connected to the second voltage source, a buck-boost unit for elevating the voltage at the output terminal of the first logic unit,
A resistance unit having an input end connected to the output end of the buck-boost unit and an output end connected to the output end of the second logic unit;
The first power supply terminal is connected to the power supply terminal of the first logic unit, the second power supply terminal is connected to the second voltage source, the input terminal is connected to the input terminal of the first logic unit, and the control terminal is A full amplitude signal generator connected to the output of the resistor unit for generating a full amplitude logic signal;
A logic circuit comprising:
第3論理ユニットは、電源端が前記第1論理ユニットの電源端に接続されており、入力端が前記第1論理ユニットの入力端に接続されており、出力端から前記全振幅ロジック信号を出力し、
第3トランジスタは、そのゲートが前記抵抗ユニットの出力端に接続されており、そのソースが前記第3論理ユニットの出力端に接続されており、そのドレインが前記第2電圧源に接続されることを特徴とする請求項1又は2に記載のロジック回路。 The full amplitude signal generator has a third logic unit and a third transistor;
The third logic unit has a power supply terminal connected to the power supply terminal of the first logic unit, an input terminal connected to the input terminal of the first logic unit, and outputs the full amplitude logic signal from the output terminal. And
The third transistor has a gate connected to the output terminal of the resistor unit, a source connected to the output terminal of the third logic unit, and a drain connected to the second voltage source. The logic circuit according to claim 1 or 2.
第1金属酸化膜半導体トランジスタは、そのソースが前記第1電圧源に接続され、そのゲートに前記電圧信号が入力され、そのドレインが前記昇降圧ユニットの入力端に接続されていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のロジック回路。 The first logic unit includes a first metal oxide semiconductor transistor;
The first metal oxide semiconductor transistor has a source connected to the first voltage source, a gate to which the voltage signal is input, and a drain connected to the input terminal of the step-up / step-down unit. The logic circuit according to claim 1.
前記第1電圧信号は、前記第1金属酸化膜半導体トランジスタのゲートに入力され、
前記第1論理ユニットは、第2金属酸化膜半導体トランジスタをさらに有し、
第2金属酸化膜半導体トランジスタは、そのソースが前記第1電圧源に接続され、そのゲートに前記第2電圧信号が入力され、そのドレインが前記昇降圧ユニットの入力端に接続されていることを特徴とする請求項6に記載のロジック回路。 The voltage signal has a first voltage signal and a second voltage signal;
The first voltage signal is input to a gate of the first metal oxide semiconductor transistor;
The first logic unit further includes a second metal oxide semiconductor transistor,
The second metal oxide semiconductor transistor has a source connected to the first voltage source, a gate to which the second voltage signal is input, and a drain connected to the input terminal of the buck-boost unit. The logic circuit according to claim 6.
前記第1論理ユニットは、第1金属酸化膜半導体トランジスタと第2金属酸化膜半導体トランジスタを有し、
第1金属酸化膜半導体トランジスタは、そのソースが前記第1電圧源に接続され、そのゲートに前記第1電圧信号が入力され、
第2金属酸化膜半導体トランジスタは、そのソースが前記第1金属酸化膜半導体トランジスタに接続され、そのゲートに前記第2電圧信号が入力され、そのドレインが前記昇降圧ユニットの入力端に接続されていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のロジック回路。 The voltage signal has a first voltage signal and a second voltage signal;
The first logic unit includes a first metal oxide semiconductor transistor and a second metal oxide semiconductor transistor;
The first metal oxide semiconductor transistor has a source connected to the first voltage source, a gate to which the first voltage signal is input,
The second metal oxide semiconductor transistor has a source connected to the first metal oxide semiconductor transistor, a gate to which the second voltage signal is input, and a drain connected to the input terminal of the buck-boost unit. The logic circuit according to any one of claims 1 to 5, wherein the logic circuit is provided.
抵抗素子は、その第1端が前記昇降圧ユニットの出力端に接続されており、その第2端が前記第2論理ユニットの出力端に接続されていることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のロジック回路。 The resistance unit includes a resistance element,
The resistance element has a first end connected to an output end of the buck-boost unit and a second end connected to an output end of the second logic unit. The logic circuit according to any one of the above.
第4トランジスタは、そのソースが前記昇降圧ユニットの出力端に接続されており、そのゲートが第4トランジスタ自身のソースに接続されており、そのドレインが前記第2論理ユニットの出力端に接続されていることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のロジック回路。 The resistance unit includes a fourth transistor,
The fourth transistor has a source connected to the output terminal of the buck-boost unit, a gate connected to the source of the fourth transistor itself, and a drain connected to the output terminal of the second logic unit. The logic circuit according to claim 1, wherein the logic circuit is provided.
電源端が第1論理ユニットの出力端に接続されているとともに、入力端が第1論理ユニットの入力端に接続されている第2論理ユニットと、
入力端が第1論理ユニットの出力端に接続されているとともに電源端が第2電圧源に接続され、第1論理ユニットの出力端の電圧を昇降させる昇降圧ユニットと、
入力端が昇降圧ユニットの出力端に接続されているとともに、出力端が第2論理ユニットの出力端に接続されている抵抗ユニットと、
第1電源端が第1論理ユニットの電源端に接続されており、第2電源端が第2電圧源に接続され、入力端が第1論理ユニットの入力端に接続されており、制御端が抵抗ユニットの出力端に接続されており、全振幅ロジック信号を発生する全振幅信号発生器と、
を備えるロジック回路。 A first logic unit having a power supply terminal connected to the first voltage source and a voltage signal input to the input terminal;
Together with the power supply terminal is connected to the output terminal of the first logical unit, a second logical unit whose input terminal is connected to the input terminal of the first logic unit,
An input terminal power end with is connected to the output terminal of the first logic unit is connected to the second voltage source, a buck-boost unit for elevating the voltage at the output terminal of the first logic unit,
A resistance unit having an input end connected to the output end of the buck-boost unit and an output end connected to the output end of the second logic unit;
The first power supply terminal is connected to the power supply terminal of the first logic unit, the second power supply terminal is connected to the second voltage source, the input terminal is connected to the input terminal of the first logic unit, and the control terminal is A full amplitude signal generator connected to the output of the resistor unit for generating a full amplitude logic signal;
A logic circuit comprising:
第3論理ユニットは、電源端が前記第1論理ユニットの電源端に接続されており、入力端が前記第1論理ユニットの入力端に接続されており、出力端から前記全振幅ロジック信号を出力し、
第3トランジスタは、そのゲートが前記抵抗ユニットの出力端に接続されており、そのソースが前記第3論理ユニットの出力端に接続されており、そのドレインが前記第2電圧源に接続されることを特徴とする請求項11又は12に記載のロジック回路。 The full amplitude signal generator comprises a third logic unit and a third transistor;
The third logic unit has a power supply terminal connected to the power supply terminal of the first logic unit, an input terminal connected to the input terminal of the first logic unit, and outputs the full amplitude logic signal from the output terminal. And
The third transistor has a gate connected to the output terminal of the resistor unit, a source connected to the output terminal of the third logic unit, and a drain connected to the second voltage source. The logic circuit according to claim 11 or 12.
第1金属酸化膜半導体トランジスタは、そのソースが前記第1電圧源に接続され、そのゲートに前記電圧信号が入力され、そのドレインが前記昇降圧ユニットの入力端に接続されていることを特徴とする請求項11から15のいずれかに記載のロジック回路。 The first logic unit includes a first metal oxide semiconductor transistor;
The first metal oxide semiconductor transistor has a source connected to the first voltage source, a gate to which the voltage signal is input, and a drain connected to the input terminal of the step-up / step-down unit. The logic circuit according to claim 11.
前記第1電圧信号は、前記第1金属酸化膜半導体トランジスタのゲートに入力され、
前記第1論理ユニットは、第2金属酸化膜半導体トランジスタをさらに有し、
第2金属酸化膜半導体トランジスタは、そのソースが前記第1電圧源に接続され、そのゲートに前記第2電圧信号が入力され、そのドレインが前記昇降圧ユニットの入力端に接続されていることを特徴とする請求項16に記載のロジック回路。 The voltage signal has a first voltage signal and a second voltage signal;
The first voltage signal is input to a gate of the first metal oxide semiconductor transistor;
The first logic unit further includes a second metal oxide semiconductor transistor,
The second metal oxide semiconductor transistor has a source connected to the first voltage source, a gate to which the second voltage signal is input, and a drain connected to the input terminal of the buck-boost unit. The logic circuit according to claim 16.
前記第1論理ユニットは、第1金属酸化膜半導体トランジスタと第2金属酸化膜半導体トランジスタを有し、
第1金属酸化膜半導体トランジスタは、そのソースが前記第1電圧源に接続され、そのゲートに前記第1電圧信号が入力され、
第2金属酸化膜半導体トランジスタは、そのソースが前記第1金属酸化膜半導体トランジスタに接続されており、そのゲートに前記第2電圧信号が入力され、そのドレインが前記昇降圧ユニットの入力端に接続されていることを特徴とする請求項11から15のいずれかに記載のロジック回路。 The voltage signal has a first voltage signal and a second voltage signal;
The first logic unit includes a first metal oxide semiconductor transistor and a second metal oxide semiconductor transistor;
The first metal oxide semiconductor transistor has a source connected to the first voltage source, a gate to which the first voltage signal is input,
The source of the second metal oxide semiconductor transistor is connected to the first metal oxide semiconductor transistor, the second voltage signal is input to the gate, and the drain is connected to the input terminal of the buck-boost unit. The logic circuit according to claim 11, wherein the logic circuit is provided.
抵抗素子は、その第1端が前記昇降圧ユニットの出力端に接続されており、その第2端が前記第2論理ユニットの出力端に接続されていることを特徴とする請求項11から18のいずれかに記載のロジック回路。 The resistance unit includes a resistance element,
19. The resistance element has a first end connected to an output end of the step-up / step-down unit and a second end connected to an output end of the second logic unit. The logic circuit according to any one of the above.
第4トランジスタは、そのソースが前記昇降圧ユニットの出力端に接続されており、そのゲートが第4トランジスタ自身のソースに接続されており、そのドレインが前記第2論理ユニットの出力端に接続されていることを特徴とする請求項11から18のいずれかに記載のロジック回路。 The resistance unit includes a fourth transistor,
The fourth transistor has a source connected to the output terminal of the buck-boost unit, a gate connected to the source of the fourth transistor itself, and a drain connected to the output terminal of the second logic unit. The logic circuit according to claim 11, wherein the logic circuit is provided.
電源端が第1電圧源に接続されるとともに、入力端が第1論理ユニットの入力端に接続されている第2論理ユニットと、
そのソースが第1論理ユニットの出力端に接続されているとともに、そのドレインが第2電圧源に接続されている第5トランジスタと、
第1端が第5トランジスタのソースに接続されているとともに、第2端が第5トランジスタのゲートに接続されている昇降圧コンデンサと、
そのソースが昇降圧コンデンサの第2端に接続されており、そのゲートが第2電圧源に接続され、そのドレインが自身のゲートに接続されている第6トランジスタと、
そのソースが昇降圧コンデンサの第2端に接続されており、そのゲートが自身のソースに接続されており、そのドレインが第2論理ユニットの出力端に接続されている第4トランジスタと、
電源端が第1論理ユニットの電源端に接続されているとともに、入力端が第1論理ユニットの入力端に接続されている第3論理ユニットと、
そのソースが第3論理ユニットの出力端に接続されており、そのゲートが第4トランジスタのドレインに接続されており、そのドレインが第2電圧源に接続されている第3トランジスタと、
を備えるロジック回路。 A first logic unit having a power supply terminal connected to the first voltage source and a voltage signal input to the input terminal;
Together with the power supply end connected to the first voltage source, a second logical unit whose input terminal is connected to the input terminal of the first logic unit,
A fifth transistor having its source connected to the output of the first logic unit and its drain connected to a second voltage source ;
A buck-boost capacitor having a first end connected to the source of the fifth transistor and a second end connected to the gate of the fifth transistor;
A sixth transistor having its source connected to the second end of the buck-boost capacitor, its gate connected to a second voltage source, and its drain connected to its own gate;
A fourth transistor having its source connected to the second end of the buck-boost capacitor, its gate connected to its source, and its drain connected to the output of the second logic unit;
Together with the power supply terminal is connected to a power supply terminal of the first logic unit, and a third logic unit input end connected to an input terminal of the first logic unit,
A third transistor having its source connected to the output of the third logic unit, its gate connected to the drain of the fourth transistor, and its drain connected to the second voltage source ;
A logic circuit comprising:
電源端が第1論理ユニットの出力端に接続されているとともに、入力端が第1論理ユニットの入力端に接続されている第2論理ユニットと、
そのソースが第1論理ユニットの出力端に接続されているとともに、そのドレインが第2電圧源に接続されている第5トランジスタと、
第1端が第5トランジスタのソースに接続されているとともに、第2端が第5トランジスタのゲートに接続されている昇降圧コンデンサと、
そのソースが昇降圧コンデンサの第2端に接続されており、そのゲートが第2電圧源に接続され、そのドレインが自身のゲートに接続されている第6トランジスタと、
そのソースが昇降圧コンデンサの第2端に接続されており、そのゲートが自身のソースに接続されており、そのドレインが第2論理ユニットの出力端に接続されている第4トランジスタと、
電源端が第1論理ユニットの電源端に接続されているとともに、入力端が第1論理ユニットの入力端に接続されている第3論理ユニットと、
そのソースが第3論理ユニットの出力端に接続されており、そのゲートが第4トランジスタのドレインに接続されており、そのドレインが第2電圧源に接続されている第3トランジスタと、
を備えるロジック回路。 A first logic unit having a power supply terminal connected to the first voltage source and a voltage signal input to the input terminal;
A power terminal connected to the output terminal of the first logic unit and the monitor, and a second logical unit whose input terminal is connected to the input terminal of the first logic unit,
A fifth transistor having its source connected to the output of the first logic unit and its drain connected to a second voltage source ;
A buck-boost capacitor having a first end connected to the source of the fifth transistor and a second end connected to the gate of the fifth transistor;
A sixth transistor having its source connected to the second end of the buck-boost capacitor, its gate connected to a second voltage source, and its drain connected to its own gate;
A fourth transistor having its source connected to the second end of the buck-boost capacitor, its gate connected to its source, and its drain connected to the output of the second logic unit;
A third logic unit having a power supply terminal connected to the power supply terminal of the first logic unit and an input terminal connected to the input terminal of the first logic unit;
A third transistor having its source connected to the output of the third logic unit, its gate connected to the drain of the fourth transistor, and its drain connected to the second voltage source ;
A logic circuit comprising:
第1否定回路は、
そのソースが第1電圧源に接続されるとともに、そのゲートに電圧信号が入力される第1トランジスタと、
そのソースが第1電圧源に接続されるとともに、そのゲートが第1トランジスタのゲートに接続されている第2トランジスタと、
入力端が第1トランジスタのドレインに接続されているとともに電源端が第2電圧源に接続され、第1トランジスタのドレインにおける電圧を昇降させる第1昇降圧ユニットと、
入力端が昇降圧ユニットの出力端に接続されており、出力端が第2トランジスタのドレインに接続されている第1抵抗ユニットと、
第1電源端が第1トランジスタのソースに接続されており、第2電源端が第2電圧源に接続され、入力端が第1トランジスタのゲートに接続されており、制御端が第1抵抗ユニットの出力端に接続されており、第1全振幅ロジック信号を発生させる第1全振幅信号発生器を有し、
第2否定回路は、
そのソースが第1電圧源に接続されるとともにそのゲートが第1否定回路の第1全振幅信号発生器の出力端に接続されており、前記第1全振幅ロジック信号を入力する第3トランジスタと、
そのソースが第3トランジスタのドレインに接続されているとともに、そのゲートが第3トランジスタのゲートに接続されている第4トランジスタと、
入力端が第3トランジスタのドレインに接続されているとともに電源端が第2電圧源に接続され、第3トランジスタのドレインにおける電圧を昇降させる第2昇降圧ユニットと、
入力端が第2昇降圧ユニットの出力端に接続されているとともに、出力端が第4トランジスタのドレインに接続されている第2抵抗ユニットと、
第1電源端が第3トランジスタのソースに接続されており、第2電源端が第2電圧源に接続され、入力端が第3トランジスタのゲートに接続されており、制御端が第2抵抗ユニットの出力端に接続されており、第2全振幅ロジック信号を発生させる第2全振幅信号発生器を有することを特徴とするバッファ回路。 A first negation circuit in which a voltage signal is input to the input end, and a second negation circuit in which the input end is connected to the output end of the first negation circuit ,
The first negation circuit is
A first transistor having a source connected to the first voltage source and a gate receiving a voltage signal;
A second transistor having its source connected to the first voltage source and its gate connected to the gate of the first transistor;
A first step-up / step-down unit that has an input end connected to the drain of the first transistor and a power supply end connected to the second voltage source, and raises or lowers the voltage at the drain of the first transistor;
A first resistance unit having an input terminal connected to the output terminal of the buck-boost unit and an output terminal connected to the drain of the second transistor;
The first power supply terminal is connected to the source of the first transistor, the second power supply terminal is connected to the second voltage source, the input terminal is connected to the gate of the first transistor, and the control terminal is the first resistance unit. A first full-amplitude signal generator for generating a first full-amplitude logic signal,
The second negation circuit is
A third transistor having a source connected to the first voltage source and a gate connected to the output terminal of the first full amplitude signal generator of the first negative circuit; ,
A fourth transistor whose source is connected to the drain of the third transistor and whose gate is connected to the gate of the third transistor;
A second step-up / step-down unit that has an input end connected to the drain of the third transistor and a power supply end connected to the second voltage source, and raises or lowers the voltage at the drain of the third transistor;
A second resistance unit having an input end connected to the output end of the second step-up / step-down unit and an output end connected to the drain of the fourth transistor;
The first power supply terminal is connected to the source of the third transistor, the second power supply terminal is connected to the second voltage source, the input terminal is connected to the gate of the third transistor, and the control terminal is the second resistance unit. And a second full-amplitude signal generator for generating a second full-amplitude logic signal.
電源端が第1電圧源に接続されるとともに、入力端が第1論理ユニットの入力端に接続されている第2論理ユニットと、
入力端が第1論理ユニットの出力端に接続されているとともに電源端が第2電圧源に接続され、前記第1論理ユニットの出力端における電圧を昇降させる昇降圧ユニットと、
入力端が昇降圧ユニットの出力端に接続されているとともに、出力端が第2論理ユニットの出力端に接続されている抵抗ユニットと、
第1電源端が第1論理ユニットの電源端に接続されており、第2電源端が第2電圧源に接続され、入力端が第1論理ユニットの入力端に接続されており、制御端が抵抗ユニットの出力端に接続されており、全振幅ロジック信号を発生させる全振幅信号発生器と、
を有するロジック回路。 A first logic unit having a power supply terminal connected to the first voltage source and a voltage signal input to the input terminal;
A second logic unit having a power supply terminal connected to the first voltage source and an input terminal connected to the input terminal of the first logic unit;
A step-up / step-down unit having an input terminal connected to an output terminal of the first logic unit and a power supply terminal connected to a second voltage source, and raising and lowering a voltage at the output terminal of the first logic unit;
A resistance unit having an input end connected to the output end of the buck-boost unit and an output end connected to the output end of the second logic unit;
The first power supply terminal is connected to the power supply terminal of the first logic unit, the second power supply terminal is connected to the second voltage source, the input terminal is connected to the input terminal of the first logic unit, and the control terminal is A full amplitude signal generator connected to the output of the resistor unit to generate a full amplitude logic signal;
A logic circuit.
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