JP5375422B2 - 半導体電子回路、発振回路およびフリップフロップ回路 - Google Patents
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Description
前記第1レベルシフト回路ユニット及び前記第2レベルシフト回路ユニットが、それぞれ、第1トランジスタおよび第2トランジスタを有し、前記第1トランジスタが、前記入力電圧が印加されるゲートと、所定の値を有する第1電圧が印加されるドレインと、前記第2トランジスタのゲートおよびドレインに接続されるとともに、前記インバータ回路ユニットの入力又は前記NOR回路ユニットの各入力のそれぞれに接続されるソースと、から構成され、前記第2トランジスタが、所定の値を有する第2電圧が印加されるソースを備える構成を有している。
はじめに、図1〜図12の各図を用いて本発明に係る電子回路(デジタル回路)の第1実施形態について説明する。
次に、図13を用いて本発明に係る電子回路(デジタル回路)の第2実施形態について説明する。
次に、図14を用いて本発明に係る電子回路(デジタル回路)の第3実施形態について説明する。
すなわち、本実施形態のデジタル回路300は、各第3n型FETのオン抵抗が基準電圧の負荷を調整する第4nFETより極めて低くなり、デジタル回路300の出力は、各第3トランジスタが駆動状態に切り替わった際に、HighレベルからLowレベルに急峻するので、良好な出力特性を得ることができる。
次に、図15および図16の各図を用いて本発明に係るリングオシレータの実施形態(第4実施形態)について説明する。
次に、図17および図18の各図を用いて本発明に係るフリップフロップ回路の実施形態(第5実施形態)について説明する。
次に、図19を用いて本発明に係る増幅回路を構成する電子回路(アナログ回路)の第6実施形態について説明する。
TI … 外部入力端子
TO … 外部出力端子
10 … 入力端子
20 … 出力端子
100 … デジタル回路(インバータ回路)
110 … レベルシフト回路ユニット
111 … 第1n型FET
112 … 第2n型FET
120 … インバータ回路
121 … 第3n型FET
122、123 … 第4n型FET
130 … NAND回路ユニット
140 … NOR回路ユニット
200 … デジタル回路(NAND回路)
300 … デジタル回路(NOR回路)
400 … リングオシレータ
410 … 発振回路部
420 … バッファ回路部
500 … D型フリップフロップ回路
600 … アナログ回路(増幅回路)
Claims (12)
- 一以上のトランジスタから構成され、入力電圧の電圧レベルをシフトする一以上のレベルシフト回路ユニットと、
一以上のトランジスタから構成され、レベルシフトされた入力電圧を用いて所定の論理演算を実行する電子回路ユニットと、
を備え、
前記レベルシフト回路ユニットおよび前記電子回路ユニットに設けられた前記トランジスタのすべてがディプレッション型であるとともに、前記レベルシフトされた入力電圧が前記電子回路ユニットの少なくとも一の前記トランジスタのゲートに入力され、
前記レベルシフト回路ユニットが、第1トランジスタおよび第2トランジスタを有し、
前記第1トランジスタが、
前記入力電圧が印加されるゲートと、
所定の値を有する第1電圧が印加されるドレインと、
前記第2トランジスタのゲートおよびドレインに接続されるとともに、前記電子回路ユニットの入力に接続されるソースと、
から構成され、
前記第2トランジスタが、所定の値を有する第2電圧が印加されるソースを有することを特徴とする半導体電子回路。 - 請求項1に記載の半導体電子回路において、
前記第2トランジスタのソースに印加される前記第2電圧の変化に伴って前記入力電圧の電圧レベルのシフト量が変化することを特徴とする半導体電子回路。 - 請求項2に記載の半導体電子回路において、
前記第2トランジスタのソースに前記第2電圧の値を変化させるための複数の抵抗器が接続されていることを特徴とする半導体電子回路。 - 請求項1乃至3の何れか一項に記載の半導体電子回路において、
前記電子回路ユニットが、n型のトランジスタによって構成されているとともに、論理出力を反転させるインバータ回路を構成することを特徴する半導体電子回路。 - 請求項4に記載の半導体電子回路において、
前記電子回路ユニットが、
前記レベルシフト回路ユニットの出力に接続されるゲートを有し、前記レベルシフト回路ユニットから出力された出力電圧に基づいてドレインに接続された外部出力端子の電位を切り換える第3トランジスタと、
ゲートと、当該ゲートと短絡接続されるとともに外部出力端子および前記第3トランジスタのドレインに接続されるソースと、所定の電圧が基準電圧として印加されるドレインと、を有し、前記基準電圧の負荷を調整するための第4トランジスタと、
を備えることを特徴とする半導体電子回路。 - 請求項1乃至3の何れか一項に記載の半導体電子回路において、
N個(Nは「0」を含まない自然数)の前記レベルシフト回路ユニットが設けられ、
前記電子回路ユニットが、n型のトランジスタによって構成されているとともに、N入力の否定論理積出力を行うNAND回路を構成し、
前記各レベルシフト回路ユニットの出力が前記電子回路ユニットのN入力にそれぞれに接続されていることを特徴する半導体電子回路。 - 請求項6に記載の半導体電子回路において、
前記電子回路ユニットが、
前記各レベルシフト回路ユニットの出力にそれぞれ接続されるゲートを有し、前記レベルシフト回路ユニットから出力された出力電圧に基づいてドレインに接続された外部出力端子の電位を切り換えるN個の第3トランジスタと、
ゲートと、当該ゲートと短絡接続されるとともに外部出力端子および何れか一の前記第3トランジスタのドレインに接続されるソースと、所定の電圧が基準電圧として印加されるドレインと、を有し、前記基準電圧の負荷を調整するための第4トランジスタと、
を備え、
前記N個の第3トランジスタが、前記第4トランジスタのソースとグラウンド基準電位との間に直列に配設されていることを特徴とする半導体電子回路。 - 請求項1乃至3の何れか一項に記載の半導体電子回路において、
N個(Nは「0」を含まない自然数)の前記レベルシフト回路ユニットが設けられ、
前記電子回路ユニットが、n型のトランジスタによって構成されているとともに、N入力の否定論理和出力を行うNOR回路を構成し、
前記各レベルシフト回路ユニットの出力が前記電子回路ユニットのN入力にそれぞれに接続されていることを特徴する半導体電子回路。 - 請求項8に記載の半導体電子回路において、
前記電子回路ユニットが、
前記各レベルシフト回路ユニットの出力にそれぞれ接続されるゲートを有し、前記レベルシフト回路ユニットから出力された出力電圧に基づいてドレインに接続された外部出力端子の電位を切り換えるN個の第3トランジスタと、
ゲートと、当該ゲートと短絡接続されるとともに外部出力端子およびN個の前記第3トランジスタの各ドレインに接続されるソースと、所定の電圧が基準電圧として印加されるドレインと、を有し、前記基準電圧の負荷を調整するための第4トランジスタと、
を備え、
前記N個の第3トランジスタが、前記第4トランジスタのドレインとグラウンド基準電位との間に並列に配設されていることを特徴とする半導体電子回路。 - M個(Mは、「0」を含まない奇数の自然数)の半導体論理回路が直列に接続されるとともに、最終段に直列接続されている半導体論理回路の出力が先頭にある半導体論理回路の入力に帰還されている発振回路であって、
前記半導体論理回路が、
一以上のトランジスタから構成され、入力電圧の電圧レベルをシフトするレベルシフト回路ユニットと、
一以上のトランジスタから構成され、レベルシフトされた入力電圧を用いて論理出力を反転させるインバータ回路ユニットと、
を備え、
前記レベルシフト回路ユニットおよび前記インバータ回路ユニットに設けられた前記トランジスタのすべてがディプレッション型でかつN型であるとともに、前記レベルシフトされた入力電圧が前記インバータ回路ユニットの少なくとも一の前記トランジスタのゲートに入力され、
前記レベルシフト回路ユニットが、第1トランジスタおよび第2トランジスタを有し、
前記第1トランジスタが、
前記入力電圧が印加されるゲートと、
所定の値を有する第1電圧が印加されるドレインと、
前記第2トランジスタのゲートおよびドレインに接続されるとともに、前記インバータ回路ユニットの入力に接続されるソースと、
から構成され、
前記第2トランジスタが、所定の値を有する第2電圧が印加されるソースを有することを特徴とする発振回路。 - 複数のインバータ回路と、複数のNOR回路と、から構成されるフリップフロップ回路であって、
前記各インバータ回路が、
一以上のトランジスタから構成され、入力電圧の電圧レベルをシフトする第1レベルシフト回路ユニットと、
一以上のトランジスタから構成され、レベルシフトされた入力電圧を用いて論理出力を反転させるインバータ回路ユニットと、
を備え、
前記レベルシフトされた入力電圧が前記インバータ回路ユニットの少なくとも一の前記トランジスタのゲートに入力されるとともに、
前記各NOR回路が、
入力毎に設けられ、一以上のトランジスタから構成され、入力電圧の電圧レベルをシフトする複数の第2レベルシフト回路ユニットと、
N入力(Nは「0」を含まない自然数)の否定論理和出力を行うNOR回路ユニットと、
を備え、
前記各第2レベルシフト回路ユニットの出力が前記NOR回路ユニットのN入力にそれぞれに接続され、
前記複数のインバータ回路および前記複数のNOR回路に設けられた前記トランジスタのすべてがディプレッション型でかつN型であり、
前記第1レベルシフト回路ユニット及び前記第2レベルシフト回路ユニットが、それぞれ、第1トランジスタおよび第2トランジスタを有し、
前記第1トランジスタが、
前記入力電圧が印加されるゲートと、
所定の値を有する第1電圧が印加されるドレインと、
前記第2トランジスタのゲートおよびドレインに接続されるとともに、前記インバータ回路ユニットの入力又は前記NOR回路ユニットの各入力のそれぞれに接続されるソースと、
から構成され、
前記第2トランジスタが、所定の値を有する第2電圧が印加されるソースを有することを特徴とするフリップフロップ回路。 - 一以上のトランジスタから構成され、入力電圧の電圧レベルをシフトするレベルシフト回路ユニットと、
一以上のトランジスタから構成され、レベルシフトされた入力電圧の反転増幅を行う増幅回路ユニットと、
を備え、
前記レベルシフト回路ユニットおよび前記増幅回路ユニットに設けられた前記トランジスタのすべてがディプレッション型であるとともに、前記レベルシフトされた入力電圧が前記増幅回路ユニットの少なくとも一の前記トランジスタのゲートに入力され、
前記レベルシフト回路ユニットが、第1トランジスタおよび第2トランジスタを有し、
前記第1トランジスタが、
前記入力電圧が印加されるゲートと、
所定の値を有する第1電圧が印加されるドレインと、
前記第2トランジスタのゲートおよびドレインに接続されるとともに、前記増幅回路ユニットの入力に接続されるソースと、
から構成され、
前記第2トランジスタが、所定の値を有する第2電圧が印加されるソースを有することを特徴とする半導体電子回路。
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