JP5875996B2 - フリップフロップ回路 - Google Patents

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    • H03K3/3562Bistable circuits of the master-slave type
    • H03K3/35625Bistable circuits of the master-slave type using complementary field-effect transistors

Description

本発明の実施形態は、フリップフロップ回路に関する。
従来、フリップフロップ回路には、トランスファーゲート・クロックドインバータを用いて、マスタラッチ回路およびスレーブラッチ回路を構成したタイプがる。
また、他のフリップフロップ回路には、2入力NAND回路などの単純ゲートやAND−OR回路などの複合ゲートを用いて、マスタラッチ回路およびスレーブラッチ回路を構成したタイプがある。
特開2011−40826
セルサイズの縮小を図ることが可能なフリップフロップ回路を提供する。
実施例に従ったフリップフロップ回路は、電源にソースが接続され、データ信号に基づいた第1の信号が供給される第1のノードにゲートが接続された第1のpMOSトランジスタを備える。フリップフロップ回路は、前記電源にソースが接続され、クロック信号に基づいた第2の信号が供給される第2のノードにゲートが接続された第2のpMOSトランジスタを備える。フリップフロップ回路は、前記第1および第2のpMOSトランジスタのドレインにソースが接続され、マスタラッチとスレーブラッチを接続する中間ノードにドレインが接続された第3のpMOSトランジスタを備える。フリップフロップ回路は、前記中間ノードと前記第3のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第1のノードがゲートに接続された第1のnMOSトランジスタを備える。フリップフロップ回路は、前記中間ノードと前記第3のpMOSトランジスタと前記第1のnMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、接地にソースが接続され、前記第3のpMOSトランジスタのゲートにゲートが接続された第2のnMOSトランジスタを備える。フリップフロップ回路は、前記第3のpMOSトランジスタと前記第2のnMOSトランジスタのゲートにドレインが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第4のpMOSトランジスタを備える。フリップフロップ回路は、前記電源にソースが接続され、前記中間ノードにゲートが接続された第5のpMOSトランジスタを備える。フリップフロップ回路は、前記第5のpMOSトランジスタのドレインにソースが接続され、スレーブラッチの出力信号が出力される第3のノードにドレインが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第6のpMOSトランジスタを備える。フリップフロップ回路は、前記電源にソースが接続され、前記第3のノードと前記第6のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続された第7のpMOSトランジスタ備える。フリップフロップ回路は、前記第3のノードと前記第6および前記第7のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第7のpMOSトランジスタのゲートにゲートが接続された第3のnMOSトランジスタを備える。フリップフロップ回路は、前記第3のnMOSトランジスタのソースにドレインが接続され、前記接地にソースが接続され、前記中間ノードにゲートが接続された第4のnMOSトランジスタを備える。フリップフロップ回路は、前記第3のnMOSトランジスタのソースと前記第4のnMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記接地にソースが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第5のnMOSトランジスタを備える。フリップフロップ回路は、前記電源にソースが接続され、前記第7のpMOSトランジスタと前記第3のnMOSトランジスタのゲートにドレインが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第8のpMOSトランジスタを備える。フリップフロップ回路は、前記電源にソースが接続され、前記第7のpMOSトランジスタと前記第3のnMOSトランジスタのゲートと、前記第8のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第3のノードにゲートが接続された第9のpMOSトランジスタを備える。フリップフロップ回路は、前記第7のpMOSトランジスタと前記第3のnMOSトランジスタのゲートと、前記第8および前記第9のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第3のノードにゲートが接続された第6のnMOSトランジスタを備える。フリップフロップ回路は、前記第6のnMOSトランジスタのソースにドレインが接続され、前記接地にソースが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第7のnMOSトランジスタと、を備える。フリップフロップ回路は、前記第3のノードの第3の信号に基づいて出力信号を出力する。前記第1のnMOSトランジスタのソースは、前記第6のnMOSトランジスタのソースと前記第7のnMOSトランジスタのドレインに接続されている。前記第4のpMOSトランジスタのソースは、前記第5のpMOSトランジスタのドレインと前記第6のpMOSトランジスタのソースに接続されている。前記第4のpMOSトランジスタのドレインは、前記第3のpMOSトランジスタと前記第2のnMOSトランジスタのゲートと、前記第3のnMOSトランジスタのソースと、前記第4および前記第5のnMOSトランジスタのドレインに接続されている。
図1は、比較例に係るフリップフロップ回路100Xの構成の一例を示す図である。 図2は、実施例1に係るフリップフロップ回路100の構成の一例を示す図である。 図3は、比較例に係るフリップフロップ回路200Xの構成の一例を示す図である。 図4は、実施例2に係るフリップフロップ回路200の構成の一例を示す図である。 図5は、実施例3に係るフリップフロップ回路300の構成の一例を示す図である。 図6は、実施例4に係るフリップフロップ回路400の構成の一例を示す図である。 図7は、実施例5に係るフリップフロップ回路500の構成の一例を示す図である。
以下、各実施例について図面に基づいて説明する。
先ず、比較例に係るフリップフロップ回路100Xの構成の一例について説明する。
図1は、比較例に係るフリップフロップ回路100Xの構成の一例を示す図である。
図1に示すように、フリップフロップ回路100Xは、マスタラッチ回路MRCと、スレーブラッチ回路SRCと、データ端子TDと、クロック端子TCPと、出力端子TQと、テスト端子TTIと、切替端子TTEと、データ入力回路INDと、クロック入力回路INCPと、テスト入力回路INTIと、切替入力回路INTEと、出力回路OQと、を備える。
マスタラッチ回路MRCは、第1のpMOSトランジスタPM1と、第2のpMOSトランジスタPM2と、第3のpMOSトランジスタPM3と、第4のpMOSトランジスタPM4と、第10のpMOSトランジスタPM10と、第1のnMOSトランジスタNM1と、第2のnMOSトランジスタNM2と、第8のnMOSトランジスタNM8と、第9のnMOSトランジスタNM9と、第10のnMOSトランジスタNM10と、を有する。
これらのMOSトランジスタは、第1のpMOSトランジスタPM1と、第2のpMOSトランジスタPM2と、第3のpMOSトランジスタPM3と、第1のnMOSトランジスタNM1と、第2のnMOSトランジスタNM2と、第8のnMOSトランジスタNM8でマスタラッチ回路MRCのAND−OR−Inverter(AOI)回路と、第4のpMOSトランジスタPM4と、第10のpMOSトランジスタPM10と、第9のnMOSトランジスタNM9と、第10のnMOSトランジスタNM10でNOR回路を構成している。
また、スレーブラッチ回路SRCは、第5のpMOSトランジスタPM5と、第6のpMOSトランジスタPM6と、第7のpMOSトランジスタPM7と、第8のpMOSトランジスタPM8と、第9のpMOSトランジスタPM9と、第3のnMOSトランジスタNM3と、第4のnMOSトランジスタNM4と、第5のnMOSトランジスタNM5と、第6のnMOSトランジスタNM6と、第7のnMOSトランジスタNM7と、を有する。
これらのMOSトランジスタは、第5のpMOSトランジスタPM5と、第6のpMOSトランジスタPM6と、第7のpMOSトランジスタPM7と、第3のnMOSトランジスタNM3と、第4のnMOSトランジスタNM4と、第5のnMOSトランジスタNM5でスレーブラッチ回路SRCのOR−AND−Inverter(OAI)回路と、第8のpMOSトランジスタPM8と、第9のpMOSトランジスタPM9と、第6のnMOSトランジスタNM6と、第7のnMOSトランジスタNM7でNAND回路を構成している。
クロック入力回路INCPが出力する第2の信号CPNは、マスタラッチ回路MRCおよびスレーブラッチ回路SRCに供給されるようになっている。
ここで、比較例に係るフリップフロップ回路100Xの動作を考慮して、共有化が可能なMOSトランジスタについて検討する。
例えば、第2の信号CPNが”High”レベルであり且つマスタラッチ回路MRCとスレーブラッチ回路SRCを接続する中間ノードAの信号が”High”レベルである場合は、第9のnMOSトランジスタNM9がオン、第10のnMOSトランジスタNM10がオン、第10のpMOSトランジスタPM10がオフ、第4のpMOSトランジスタPM4がオフになっている。
このため、第9のnMOSトランジスタNM9と第10のnMOSトランジスタNM10のドレインは、”Low”レベルになる。そのとき、第4のnMOSトランジスタNM4はオン、第5のnMOSトランジスタNM5はオンになっている。このため、第4のnMOSトランジスタNM4と第5のnMOSトランジスタNM5のドレインは”Low”レベルになる。
また、第2の信号CPNが”High”レベルであり且つ中間ノードAの信号が”Low”レベルである場合は、第9のnMOSトランジスタNM9がオン、第10のnMOSトランジスタNM10がオフ、第10のpMOSトランジスタPM10がオン、第4のpMOSトランジスタPM4がオフになっている。
このため、第9のnMOSトランジスタNM9と第10のnMOSトランジスタNM10のドレインは、”Low”レベルになる。そのとき、第4のnMOSトランジスタNM4はオフ、第5のnMOSトランジスタNM5はオンになっている。このため、第4のnMOSトランジスタNM4と第5のnMOSトランジスタNM5のドレインは、”Low”レベルになる。
また、第2の信号CPNが”Low”レベルであり且つ中間ノードAの信号が”High”レベルである場合は、第9のnMOSトランジスタNM9がオフ、第10のnMOSトランジスタNM10がオン、第10のpMOSトランジスタPM10がオフ、第4のpMOSトランジスタPM4がオンになっている。
このため、第9のnMOSトランジスタNM9と第10のnMOSトランジスタNM10のドレインは、”Low”レベルになる。
そのとき、第4のnMOSトランジスタNM4はオン、第5のnMOSトランジスタNM5はオフになっている。このため、第4のnMOSトランジスタNM4と第5のnMOSトランジスタNM5のドレインは、”Low”レベルになる。
また、第2の信号CPNが”Low”レベルであり且つ中間ノードAの信号が”Low”レベルの場合は、第9のnMOSトランジスタNM9と第10のnMOSトランジスタNM10がオフ、第10のpMOSトランジスタPM10と第4のpMOSトランジスタPM4がオンされる。
このため、第9のnMOSトランジスタNM9と第10のnMOSトランジスタNM10のドレインは”High”レベルになる。そのとき、第4のnMOSトランジスタNM4と第5のnMOSトランジスタNM5がオフされ、第4のnMOSトランジスタNM4と第5のnMOSトランジスタNM5のドレインは不定になる。
しかし、第5のpMOSトランジスタPM5と第6のpMOSトランジスタPM6がオンする。このため、第3のnMOSトランジスタNM3のドレインは、”High”レベルの状態になる。
したがって、第3のnMOSトランジスタNM3のオンオフに拘わらず第3のnMOSトランジスタNM3のソース(第4のnMOSトランジスタNM4、第5のnMOSトランジスタNM5のドレイン)が”High”レベルの状態になっていてもよい。
以上のことから、第2の信号CPN/中間ノードAの信号に拘わらず、第9のnMOSトランジスタNM9と第10のnMOSトランジスタNM10のドレインと、第4のnMOSトランジスタNM4と第5のnMOSトランジスタNM5のドレインは同一状態になる。
このため、第9のnMOSトランジスタNM9と第5のnMOSトランジスタNM5を共通化することが可能である。さらに、第4のnMOSトランジスタNM4と第10のnMOSトランジスタNM10を共有化することが可能である。
次に、第10のpMOSトランジスタPM10と第5のpMOSトランジスタPM5は、ともに中間ノードAにゲートが接続され、ともにソースが電源VDDにされている。さらに、第10のpMOSトランジスタPM10のドレインは、第2の信号CPNがゲートに入力される第4のpMOSトランジスタPM4にソースに、接続されている。さらに、第5のpMOSトランジスタPM5のドレインは、第2の信号CPNがゲートに入力される第6のpMOSトランジスタPM6のソースに、接続されている。
そして、中間ノードAの信号が”Low”レベルと”High”レベルのどちらでも第10のpMOSトランジスタPM10と第5のpMOSトランジスタPM5のドレインは同一信号レベルとなる。
このため、第10のpMOSトランジスタPM10と第5のpMOSトランジスタPM5とは、共通化が可能となっている。
次に、第8のnMOSトランジスタNM8と第7のnMOSトランジスタNM7は、ともにソースが接地VSSに接続され、ゲートには第2の信号CPNが入力される。さらに、第8のnMOSトランジスタNM8のドレインは、第1のnMOSトランジスタNM1のソースに接続されている。さらに、第7のnMOSトランジスタNM7のドレインは、第6のnMOSトランジスタNM6のソースに接続されている。
そして、第2の信号CPNが”Low”レベルと”High”レベルのどちらでも第8のnMOSトランジスタNM8と第7のnMOSトランジスタNM7のドレインは、同一信号レベルとなる。
このため、第8のnMOSトランジスタNM8と第7のnMOSトランジスタNM7とは、共通化が可能となっている。
以上の関係を考慮して、以下、MOSトランジスタを共有化したフリップフロップ回路の構成の例について説明する。
ここで、図2は、実施例1に係るフリップフロップ回路100の構成の一例を示す図である。なお、この図2において、図1と同じ符号は、図1に示す比較例と同様の構成を示す。
図2に示すように、フリップフロップ回路100は、マスタラッチ回路MRCと、スレーブラッチ回路SRCと、データ端子TDと、クロック端子TCPと、出力端子TQと、テスト端子TTIと、切替端子TTEと、データ入力回路INDと、クロック入力回路INCPと、テスト入力回路INTIと、切替入力回路INTEと、出力回路OQと、を備える。
データ端子TDは、データ信号Dが供給されるようになっている。
データ入力回路INDは、データ信号Dがデータ端子TDを介して供給され、第1の信号S1を第1のノードZ1に出力するようになっている。ここでは、第1の信号S1は、データ信号Dを反転した信号である。
このデータ入力回路INDは、例えば、図2に示すように、第1の入力pMOSトランジスタPX1と、第1の入力nMOSトランジスタNX1と、第3の入力pMOSトランジスタPX3と、第3の入力nMOSトランジスタNX3と、を有する。
第1の入力pMOSトランジスタPX1は、電源VDDにソースが接続され、第1のノードZ1に(第3の入力pMOSトランジスタPX3を介して)ドレインが接続され、データ端子TDにゲートが接続されている。
第1の入力nMOSトランジスタNX1は、第1のノードZ1に(第3の入力nMOSトランジスタNX3を介して)ドレインが接続され、接地VSSにソースが接続され、データ端子TDにゲートが接続されている。
第3の入力pMOSトランジスタPX3は、第1の入力pMOSトランジスタPX1のドレインと第1のノードZ1との間に接続され、切替端子TTEにゲートが接続されている。
第3の入力nMOSトランジスタNX3は、第1のノードZ1と第1の入力nMOSトランジスタNX1のドレインとの間に接続され、第4のノードZ4にゲートが接続されている。
また、クロック端子TCPは、クロック信号CPが供給されるようになっている。
クロック入力回路INCPは、クロック信号CPがクロック端子TCPを介して供給され、第2の信号CPNを第2のノードZ2に出力するようになっている。ここでは、第2の信号CPNは、クロック信号CPを反転した信号である。なお、第2の信号CPNは、クロック信号CPであるようにしてもよい。
このクロック入力回路INCPは、例えば、図2に示すように、第2の入力pMOSトランジスタPX2と、第2の入力nMOSトランジスタNX2と、を有する。
第2の入力pMOSトランジスタPX2は、電源VDDにソースが接続され、第2のノードZ2にドレインが接続され、クロック端子TCPにゲートが接続されている。
第2の入力nMOSトランジスタNX2は、第2のノードZ2にドレインが接続され、接地VSSにソースが接続され、クロック端子TCPにゲートが接続されている。
また、テスト端子TTIは、スキャンテストデータ信号TIが供給されるようになっている。
テスト入力回路INTIは、スキャンテストデータ信号TIがテスト端子TTIを介して供給され、スキャンテストデータ信号TIに基づいた第4の信号S4を第1のノードZ1に出力するようになっている。
このテスト入力回路INTIは、例えば、図2に示すように、第4の入力pMOSトランジスタPX4と、第5の入力pMOSトランジスタPX5と、第4の入力nMOSトランジスタNX4と、第5の入力nMOSトランジスタNX5と、を有する。
第4の入力pMOSトランジスタPX4は、電源VDDにソースが接続され、第1のノードZ1に(第5の入力pMOSトランジスタPX5を介して)ドレインが接続され、テスト端子TTIにゲートが接続されている。
第4の入力nMOSトランジスタNX4は、第1のノードZ1に(第5の入力nMOSトランジスタNX5を介して)ドレインが接続され、接地VSSにソースが接続され、テスト端子TTIにゲートが接続されている。
第5の入力pMOSトランジスタPX5は、第4の入力pMOSトランジスタPX4のドレインと第1のノードZ1との間に接続され、第4のノードZ4にゲートが接続されている。
第5の入力nMOSトランジスタNX5は、第1のノードZ1と第4の入力nMOSトランジスタNX4のドレインとの間に接続され、切替端子TTEにゲートが接続されている。
また、切替端子TTEは、データ信号Dとスキャンテストデータ信号TIの切替信号TEが供給されるようになっている。
切替入力回路INTEは、切替信号TEが切替端子TTEを介して供給され、切替信号TEに基づいた第5の信号NTEを第4のノードZ4に出力するようになっている。
この切替入力回路INTEは、例えば、図1に示すように、第6の入力pMOSトランジスタPX6と、第6の入力nMOSトランジスタNX6と、を有する。
第6の入力pMOSトランジスタPX6は、電源VDDにソースが接続され、第4のノードZ4にドレインが接続され、切替端子TTEにゲートが接続されている。
第6の入力nMOSトランジスタNX6は、第4のノードZ4にドレインが接続され、接地VSSにソースが接続され、切替端子TTEにゲートが接続されている。
上記構成により、フリップフロップ回路100において、切替信号TEと第5の信号NTEとに応じて、データ入力回路INDが出力する第1の信号S1、又は、テスト入力回路INTIが出力する第4の信号S4の何れか一方のみが、第1のノードZ1に供給される。
また、出力端子TQは、出力信号Qを出力するようになっている。
出力回路OQは、第3の信号S3が第3のノードZ3を介して供給され、出力信号Qを出力端子TQに出力するようになっている。ここでは、出力信号Qは、第3の信号S3を反転した信号である。なお、第3の信号S3は、出力信号Qであるようにしてもよい。
この出力回路OQは、例えば、図2に示すように、出力pMOSトランジスタPYと、出力nMOSトランジスタNYと、有する。
出力pMOSトランジスタPYは、電源VDDにソースが接続され、第3のノードZ3にゲートが接続され、出力端子TQにドレインが接続されている。
出力nMOSトランジスタNYは、第3のノードZ3にゲートが接続され、接地VSSにソースが接続され、出力端子TQにドレインが接続されている。
すなわち、フリップフロップ回路100は、第3のノードZ3の第3の信号S3に基づいて出力信号Qを出力するようになっている。
ここで、マスタラッチ回路MRCは、第1のpMOSトランジスタPM1と、第2のpMOSトランジスタPM2と、第3のpMOSトランジスタPM3と、第4のpMOSトランジスタPM4と、第1のnMOSトランジスタNM1と、第2のnMOSトランジスタNM2と、を有する。
また、スレーブラッチ回路SRCは、第5のpMOSトランジスタPM5と、第6のpMOSトランジスタPM6と、第7のpMOSトランジスタPM7と、第8のpMOSトランジスタPM8と、第9のpMOSトランジスタPM9と、第3のnMOSトランジスタNM3と、第4のnMOSトランジスタNM4と、第5のnMOSトランジスタNM5と、第6のnMOSトランジスタNM6と、第7のnMOSトランジスタNM7と、を有する。
なお、既述のように、マスタラッチ回路MRCとスレーブラッチ回路SRCとの間で、第5のpMOSトランジスタPM5、第4のnMOSトランジスタNM4、第5のnMOSトランジスタNM5、および、第7のnMOSトランジスタNM7は、共有されている。
図2に示すように、第1のpMOSトランジスタPM1は、電源VDDにソースが接続され、データ信号Dに基づいた第1の信号S1か、スキャンテストデータ信号TIに基づいた信号S4のどちらかが供給される第1のノードZ1にゲートが接続されている。
第2のpMOSトランジスタPM2は、電源VDDにソースが接続され、クロック信号CPに基づいた第2の信号CPNが供給される第2のノードZ2にゲートが接続されている。
第3のpMOSトランジスタPM3は、第1および第2のpMOSトランジスタPM1、PM2のドレインにソースが接続され、マスタラッチ回路MRCとスレーブラッチ回路SRCを接続する中間ノードAにドレインが接続されている。
第1のnMOSトランジスタNM1は、中間ノードAと、第3のpMOSトランジスタPM3のドレインにドレインが接続され、第1のノードZ1がゲートに接続されている。
第2のnMOSトランジスタNM2は、中間ノードAと、第3のpMOSトランジスタPM3のドレインと第1のnMOSトランジスタNM1のドレインにドレインが接続され、接地VSSにソースが接続され、第3のpMOSトランジスタPM3のゲートにゲートが接続されている。
第4のpMOSトランジスタPM4は、第3のpMOSトランジスタPM3と第2のnMOSトランジスタNM2のゲートにドレインが接続され、第2のノードZ2にゲートが接続されている。
第5のpMOSトランジスタPM5は、電源VDDにソースが接続され、中間ノードAにゲートが接続されている。
第6のpMOSトランジスタPM6は、第5のpMOSトランジスタPM5のドレインにソースが接続され、第3のノードZ3にドレインが接続され、第2のノードZ2にゲートが接続されている。
第7のpMOSトランジスタPM7は、電源VDDにソースが接続され、第3のノードZ3と第6のpMOSトランジスタPM6のドレインにドレインが接続されている。
第3のnMOSトランジスタNM3は、第3のノードZ3と第6のpMOSトランジスタPM6と第7のpMOSトランジスタPM7のドレインにドレインが接続され、第7のpMOSトランジスタPM7のゲートにゲートが接続されている。
第4のnMOSトランジスタNM4は、第3のnMOSトランジスタNM3のソースにドレインが接続され、接地VSSにソースが接続され、中間ノードAにゲートが接続されている。
第5のnMOSトランジスタNM5は、第3のnMOSトランジスタNM3のソースと第4のnMOSトランジスタNM4のドレインにドレインが接続され、接地VSSにソースが接続され、第2のノードZ2にゲートが接続されている。
第8のpMOSトランジスタPM8は、電源VDDにソースが接続され、第7のpMOSトランジスタPM7と第3のnMOSトランジスタNM3のゲートにドレインが接続され、第2のノードZ2にゲートが接続されている。
第9のpMOSトランジスタPM9は、電源VDDにソースが接続され、第7のpMOSトランジスタPM7と第3のnMOSトランジスタNM3のゲートと、第8のpMOSトランジスタPM8のドレインにドレインが接続され、第3のノードZ3にゲートが接続されている。
第6のnMOSトランジスタNM6は、第7のpMOSトランジスタPM7と第3のnMOSトランジスタNM3のゲートと、第8のpMOSトランジスタPM8と第9のpMOSトランジスタPM9のドレインにドレインが接続され、第3のノードZ3にゲートが接続されている。
第7のnMOSトランジスタNM7は、第6のnMOSトランジスタNM6のソースにドレインが接続され、接地VSSにソースが接続され、第2のノードZ2にゲートが接続されている。
ここで、実施例1に係るフリップフロップ回路100は、比較例に係るフリップフロップ回路100Xと比較して、以下の点で接続関係が異なる。
第1のnMOSトランジスタNM1のソースは、第6のnMOSトランジスタNM6のソースと第7のnMOSトランジスタNM7のドレインに接続されている(図2の点線)。
また、第4のpMOSトランジスタPM4のソースは、第5のpMOSトランジスタPM5のドレインと第6のpMOSトランジスタPM6のソースに接続されている(図2の点線)。
また、第4のpMOSトランジスタPM4のドレインは、第3のnMOSトランジスタNM3のソースと、第4のnMOSトランジスタNM4と第5のnMOSトランジスタNM5のドレインに接続されている(図2の点線)。
このように、実施例1に係るフリップフロップ回路100は、比較例に係るフリップフロップ回路100Xと比較して、マスタラッチ回路MRCとスレーブラッチ回路SRCとの間で、MOSトランジスタが共有化されている。
すなわち、図2に示す実施例1に係るフリップフロップ回路100は、図1に示す比較例に係るフリップフロップ回路100Xと比較して、MOSトランジスタを34個から30個まで削減できる。すなわち、実施例1によれば、フリップフロップ回路のセルサイズの縮小をすることができる。
実施例1では、MOSトランジスタの共有化を4つのMOSトランジスタに対して行っているが、少なくとも1つ以上のMOSトランジスタに対して共有化を行っても、セルサイズの縮小を行うことが出来る。
すなわち、第8のnMOSトランジスタNM8と第7のnMOSトランジスタNM7、第9のnMOSトランジスタNM9と第5のnMOSトランジスタNM5、第10のnMOSトランジスタNM10と第4のnMOSトランジタNM4、又は、第10のpMOSトランジスタPM10と第5のpMOSトランジスタPM5で示される各組み合わせのうち、少なくとも1つの組み合わせにおけるトランジスタは共通する1つのトランジスタとして構成されていればよい。
特に、実施例1において、マスタラッチ回路とスレーブラッチ回路を接続している中間ノードAで、ゲート入力され負荷となるMOSトランジスタは、第5のpMOSトランジスタPM5と第4のnMOSトランジスタNM4の2個である。この実施例1は、比較例の場合の第5のpMOSトランジスタPM5と第4のnMOSトランジスタNM4と第10のpMOSトランジスタPM10と第10のnMOSトランジスタNM10の4個と比較して、この負荷となるMOSトランジスタが削減される。
これにより、クロック信号CPに応じて、マスタラッチ回路MRCに保持されている信号が中間ノードA・スレーブラッチ回路SRC・出力回路を通して出力信号Qを出力するスピードを高速化することができる。
以上のように、本実施例1に係るフリップフロップ回路によれば、セルサイズの縮小を図りつつ、フリップフロップ回路を高速化することができる。
図3は、比較例に係るフリップフロップ回路200Xの構成の一例を示す図である。
図3に示すように、フリップフロップ回路200Xは、マスタラッチ回路MRCと、スレーブラッチ回路SRCと、データ端子TDと、クロック端子TCPと、出力端子TQと、データ入力回路INDと、クロック入力回路INCPと、出力回路OQと、を備える。
すなわち、図3に示す比較例に係るフリップフロップ回路200Xは、図1に示すフリップフロップ回路100Xと比較して、テスト端子TTIと、切替端子TTEと、テスト入力回路INTIと、切替入力回路INTEと、が省略されている。
このフリップフロップ回路200Xのその他の構成は、図1に示すフリップフロップ回路100Xと同様である。
ここで、以上のような構成を有するフリップフロップ回路200Xの動作の例について説明する。
例えば、データ信号Dが”Low”レベルであり、クロック信号CPが”Low”レベルのときは、第2の入力pMOSトランジスタPX2がオンし、第2の入力nMOSトランジスタNX2がオフする。これにより、第2の信号CPNは”High”レベルとなる。
このとき、第1の入力PMOSトランジスタPX1がオンし、第1の入力NMOSトランジスタNX1がオフする。このため、マスタラッチ回路MRCの第1のpMOSトランジスタPM1と第1のnMOSトランジスタNM1の入力は”High”レベルとなる。
そして、マスタラッチ回路MRCにおいて、第1のpMOSトランジスタPM1はオフし、第1のnMOSトランジスタNM1はオンし、第2のpMOSトランジスタPM2はオフし、第8のnMOSトランジスタNM8はオンし、第4のpMOSトランジスタPM4はオフし、第9のnMOSトランジスタNM9はオンする。
そして、第9のnMOSトランジスタNM9がオンしているため、第9のnMOSトランジスタNM9のドレインは“Low”が出力され、第3のpMOSトランジスタPM3はオンし、第2のnMOSトランジスタNM2はオフし、第1のnMOSトランジスタNM1と第8のnMOSトランジスタNM8がオンする。これにより、中間ノードAは”Low”レベルが出力されているため、第10のpMOSトランジスタPM10はオン、第10のnMOSトランジスタNM10はオフする。
そして、スレーブラッチ回路SRCにおいて、中間ノードAが”Low”レベルのため、第5のpMOSトランジスタPM5はオンし、第4のnMOSトランジスタNM4はオフし、第2の信号CPNが”High”レベルのため第6のpMOSトランジスタPM6はオフし、第5のnMOSトランジスタNM5はオンし、第8のpMOSトランジスタPM8はオフし、第7のnMOSトランジスタNM7はオンする。
ここで、スレーブラッチ回路SRCの第5のpMOSトランジスタPM5と、第6のpMOSトランジスタPM6と、第7のpMOSトランジスタPM7と、第3のnMOSトランジスタNM3と、第4のnMOSトランジスタNM4と、第5のnMOSトランジスタNM5で構成されたOAI回路、第8のpMOSトランジスタPM8と、第9のpMOSトランジスタPM9と、第6のnMOSトランジスタNM6と、第7のnMOSトランジスタNM7で構成されたNAND回路ともに出力が確定していない。このため、第7のpMOSトランジスタPM7、第3のnMOSトランジスタNM3、第9のpMOSトランジスタPM9、第6のnMOSトランジスタNM6は、オンかオフは不定となる。
これにより、スレーブラッチ回路SRCの出力(すなわち、第3のノードZ3の信号)が不定となる。このため、出力回路OQ(出力pMOSトランジスタPY,出力nMOSトランジスタNY)の出力信号Qも不定となる。
次に、クロック信号CPが”Low”すなわち第2の信号CPNは”High”レベルが維持されたまま、データ信号Dを”Low”レベルから”High”レベルに変化させる。これにより、第1の入力pMOSトランジスタPX1はオフし、第1の入力nMOSトランジスタNX1はオンする。このため、マスタラッチ回路MRCの第1のpMOSトランジスタPM1と第1のnMOSトランジスタNM1のゲートは、”Low”レベルとなる。
これにより、マスタラッチ回路MRCにおいて、第1のpMOSトランジスタPM1はオンし、第1のnMOSトランジスタNM1はオフする。さらに、第2の信号CPNが”High”レベルのため、第2のpMOSトランジスタPM2はオフし、第8のnMOSトランジスタNM8はオンし、第4のpMOSトランジスタPM4はオフし、第9のnMOSトランジスタNM9はオンする。
そして、第9のnMOSトランジスタNM9がオンしているため、第9のnMOSトランジスタNM9のドレインは”Low”レベルとなり、第3のpMOSトランジスタPM3はオンし、第2のnMOSトランジスタNM2はオフする。
そして、第1のpMOSトランジスタPM1と第3のpMOSトランジスタPM3がオンしているため、中間ノードAは”High”レベルが出力されている。このため、第10のpMOSトランジスタPM10がオフし、第10のnMOSトランジスタNM10はオンする。
そして、スレーブラッチ回路SRCにおいて、中間ノードAが”High”レベルのため、第5のpMOSトランジスタPM5はオフし、第4のnMOSトランジスタNM4はオンする。さらに、第2の信号CPNが”High”レベルのため第6のpMOSトランジスタPM6はオフし、第5のnMOSトランジスタNM5はオンし、第8のpMOSトランジスタPM8はオフし、第7のnMOSトランジスタNM7はオンする。
第7のpMOSトランジスタPM7、第3のnMOSトランジスタNM3、第9のpMOSトランジスタPM9、第6のnMOSトランジスタNM6は、オンかオフは不定となる。
そして、スレーブラッチ回路SRCの出力が不定のため、出力回路OQ(出力pMOSトランジスタPY、出力nMOSトランジスタNY)の出力信号Qも不定となる。
次に、データ信号Dを”High”レベルに維持したまま、クロック信号CPを”Low”レベルから”High”レベルに変化させる。これにより、第2の信号CPNは”Low”レベルになり、第1の入力PMOSトランジスタPX1はオフし、第1の入力NMOSトランジスタNX1はオンしている。このため、第1のpMOSトランジスタPM1と第1のnMOSトランジスタNM1のゲートは、”Low”レベルとなる。
そして、マスタラッチ回路MRCにおいて、第1のpMOSトランジスタPM1はオンし、第1のnMOSトランジスタNM1はオフする。そして、第2の信号CPNが”Low”レベルのため、第2のpMOSトランジスタPM2はオンし、第8のnMOSトランジスタNM8はオフし、第4のpMOSトランジスタPM4はオンし、第9のnMOSトランジスタNM9はオフする。
さらに、クロック信号CPが”Low”レベルの前状態のときに中間ノードAが”High”レベルだった。このため、クロック信号CPを”Low”レベルから”High”レベルに変化させた後でも、第10のpMOSトランジスタPM10がオフし、第10のnMOSトランジスタNM10がオンする。これにより、第10のnMOSトランジスタNM10のドレインが”Low”レベルとなり、第3のpMOSトランジスタPM3はオンし、第2のnMOSトランジスタNM2はオフする。
これにより、マスタラッチ回路MRCの出力(中間ノードA)は、”High”レベルが保持される。
スレーブラッチ回路SRCは、中間ノードAが”High”レベルのため、第5のpMOSトランジスタPM5はオフし、第4のnMOSトランジスタNM4はオンする。そして、第2の信号CPNが”Low”レベルのため、第6のpMOSトランジスタPM6はオンし、第5のnMOSトランジスタNM5はオフし、第8のpMOSトランジスタPM8はオンし、第7のnMOSトランジスタNM7はオフする。
第8のpMOSトランジスタPM8がオンしているので、第8のpMOSトランジスタPM8のドレインは”High”レベルになり、第7のpMOSトランジスタPM7がオフし、第3のnMOSトランジスタNM3がオンする。そして、第3のnMOSトランジスタNM3と第4のnMOSトランジスタNM4がオンしているため、第3のnMOSトランジスタNM3のドレインは”Low”レベルになり、第9のpMOSトランジスタPM9がオンし、第6のnMOSトランジスタNM6がオフする。
スレーブラッチ回路SRCの出力(すなわち、第3のノードZ3の信号)が”Low”レベルになるため、出力回路OQ(出力pMOSトランジスタPY,出力nMOSトランジスタNY)の出力信号Qも”High”レベルとなる。
次に、データ信号Dを”High”レベルのまま、クロック信号CPを”High”レベルから”Low”レベルに変化させる。これにより、第2の信号CPNは”Low”レベルから”High”レベルになる。これにより、第1の入力PMOSトランジスタPX1はオフし、第1の入力NMOSトランジスタNX1はオンのままである。
このため、マスタラッチ回路MRCにおいて、第1のpMOSトランジスタPM1と第1のnMOSトランジスタNM1のゲートは、”Low”レベルとなる。
マスタラッチ回路MRCにおいて、第1のpMOSトランジスタPM1はオンし、第1のnMOSトランジスタNM1はオフする。そして、第2の信号CPNが”High”レベルのため、第2のpMOSトランジスタPM2はオフし、第8のnMOSトランジスタNM8はオンし、第4のpMOSトランジスタPM4はオフし、第9のnMOSトランジスタNM9はオンする。
そして、第9のnMOSトランジスタNM9がオンしているため、第9のnMOSトランジスタNM9のドレインは”Low”レベルとなり、第3のpMOSトランジスタPM3はオンし、第2のnMOSトランジスタNM2はオフする。そして、第1のpMOSトランジスタPM1と第3のpMOSトランジスタPM3がオンしているため、中間ノードAは”High”レベルが出力されている。このため、第10のpMOSトランジスタPM10がオフし、第10のnMOSトランジスタNM10はオンする。
そして、スレーブラッチ回路SRCは、中間ノードAが”High”レベルのため、第5のpMOSトランジスタPM5はオフし、第4のnMOSトランジスタNM4はオンする。第2の信号CPNが”High”レベルのため、第6のpMOSトランジスタPM6はオフし、第5のnMOSトランジスタNM5はオンし、第8のpMOSトランジスタPM8はオフし、第7のnMOSトランジスタNM7はオンする。
第3のノードZ3が前状態で”Low”レベルだったため、第9のpMOSトランジスタPM9がオンし、第6のnMOSトランジスタNM6がオフする。このため、第9のpMOSトランジスタPM9のドレインは”High”レベルのため、第7のpMOSトランジスタPM7はオフし、第3のnMOSトランジスタNM3はオンする。そして、第3のノードZ3は”Low”レベルを保持する。
そして、スレーブラッチ回路SRCの出力(すなわち、第3のノードZ3の信号)が”Low”レベルのため、出力回路OQ(出力pMOSトランジスタPY,出力nMOSトランジスタNY)の出力信号Qも”High”レベルとなる。
次に、クロック信号CPを”Low”レベルのまま、データ信号Dを”High”レベルから”Low”レベルに変化させる。これにより、第2の信号CPNは”High”レベルが維持され、第1の入力pMOSトランジスタPX1はオンし、第1の入力NMOSトランジスタNX1はオフする。
マスタラッチ回路MRCにおいて、第1のpMOSトランジスタPM1と第1のnMOSトランジスタNM1のゲートは”High”レベルとなるため、第1のpMOSトランジスタPM1がオフし、第1のnMOSトランジスタNM1はオンする。そして、第2の信号CPNが”High”レベルのため、第2のpMOSトランジスタPM2はオフし、第8のnMOSトランジスタNM8はオンし、第4のpMOSトランジスタPM4はオフし、第9のnMOSトランジスタNM9はオンする。
そして、第9のnMOSトランジスタNM9がオンしているため、第9のnMOSトランジスタNM9のドレインは”Low”レベルとなり、第3のpMOSトランジスタPM3はオンし、第2のnMOSトランジスタNM2はオフする。さらに、第1のnMOSトランジスタNM1と第8のnMOSトランジスタNM8がオンしているため、中間ノードAは、”Low”レベルが出力されている。このため、第10のpMOSトランジスタPM10がオンし、第10のnMOSトランジスタNM10がオフする。
そして、スレーブラッチ回路SRCにおいて、中間ノードAが”Low”レベルのため、第5のpMOSトランジスタPM5はオンし、第4のnMOSトランジスタNM4はオフする。そして、第2の信号CPNが”High”レベルのため、第6のpMOSトランジスタPM6はオフし、第5のnMOSトランジスタNM5はオンし、第8のpMOSトランジスタPM8はオフし、第7のnMOSトランジスタNM7はオンする。さらに、第3のノードZ3が前状態で”Low”レベルだったため、第9のpMOSトランジスタPM9がオンし、第6のnMOSトランジスタNM6がオフする。このため、第9のpMOSトランジスタPM9のドレインは”High”レベルとなり、第7のpMOSトランジスタPM7はオフし、第3のnMOSトランジスタNM3はオンする。これにより、第3のnMOSトランジスタNM3と第5のnMOSトランジスタNM5がオンのため、第3のnMOSトランジスタNM3のドレインは”Low”レベルとなり、第3のノードZ3は”Low”レベルを保持する。
スレーブラッチ回路SRCの出力(すなわち、第3のノードZ3の信号)が”Low”レベルのため、出力回路OQ(出力pMOSトランジスタPY,出力nMOSトランジスタNY)出力信号Qも”High”レベルが保持される。
次に、データ信号Dを”Low”レベルのまま、クロック信号CPを”Low”レベルから”High”レベルに変化させる。これにより、第2の信号CPNは”Low”レベルになる。そして、第1の入力PMOSトランジスタPX1はオンし、第1の入力NMOSトランジスタNX1はオフしている。
このため、第1のpMOSトランジスタPM1と第1のnMOSトランジスタNM1のゲートは、”High”レベルのままである。
マスタラッチ回路MRCにおいて、第1のpMOSトランジスタPM1がオフし、第1のnMOSトランジスタNM1はオンしている。そして、第2の信号CPNが”Low”レベルのため、第2のpMOSトランジスタPM2はオンし、第8のnMOSトランジスタNM8はオフし、第4のpMOSトランジスタPM4はオンし、第9のnMOSトランジスタNM9はオフする。
そして、中間ノードAは前状態で”Low”レベルだったため、第10のpMOSトランジスタPM10がオンし、第10のnMOSトランジスタNM10がオフしている。これにより、第4のpMOSトランジスタPM4のドレインが”High”レベルのため、第3のpMOSトランジスタPM3がオフし、第2のnMOSトランジスタNM2がオンする。したがって、中間ノードAは、”Low”レベルに保持される。
そして、スレーブラッチ回路SRCは、中間ノードAが”Low”レベルのため、第5のpMOSトランジスタPM5はオンし、第4のnMOSトランジスタNM4はオフする。第2の信号CPNが”Low”レベルのため、第6のpMOSトランジスタPM6はオンし、第5のnMOSトランジスタNM5はオフし、第8のpMOSトランジスタPM8はオンし、第7のnMOSトランジスタNM7はオフする。
第5のpMOSトランジスタPM5と第6のpMOSトランジスタPM6がオンするため、第6のpMOSトランジスタPM6のドレインは”High”レベルとなり、第3のノードZ3は”High”レベルとなり、第9のpMOSトランジスタPM9はオフし、第6のnMOSトランジスタNM6はオンする。第8のpMOSトランジスタPM8がオンするため、第8のpMOSトランジスタPM8のドレインが”High”レベルとなり、第7のpMOSトランジスタPM7はオフ、第3のnMOSトランジスタNM3はオンとなる。
スレーブラッチ回路SRCの出力(すなわち、第3のノードZ3の信号)が”High”レベルのため、出力回路OQ(出力pMOSトランジスタPY,出力nMOSトランジスタNY)の出力信号Qも”Low”レベルになる。
次に、データ信号Dを”Low”レベルのまま、クロック信号CPを”High”レベルから”Low”レベルに変化させる。これにより、第2の信号CPNは”High”レベルになり、第1の入力PMOSトランジスタPX1はオンし、第1の入力NMOSトランジスタNX1はオフしている。このため、第1のpMOSトランジスタPM1と第1のnMOSトランジスタNM1のゲートは、”High”レベルのままとなる。
そして、マスタラッチ回路MRCにおいて、第1のpMOSトランジスタPM1がオフし、第1のnMOSトランジスタNM1はオンする。さらに、第2の信号CPNが”High”レベルのため、第2のpMOSトランジスタPM2はオフし、第8のnMOSトランジスタNM8はオンし、第4のpMOSトランジスタPM4はオフし、第9のnMOSトランジスタNM9はオンする。
そして、第1のnMOSトランジスタNM1と第8のnMOSトランジスタNM8がオンするため、中間ノードAは”Low”レベルが出力される。これにより、第10のpMOSトランジスタPM10がオンし、第10のnMOSトランジスタNM10がオフし、第9のnMOSトランジスタNM9がオンする。このため、第3のpMOSトランジスタPM3はオン、第2のnMOSトランジスタNM2はオフとなる。
そして、スレーブラッチ回路SRCにおいて、中間ノードAが”Low”レベルのため、第5のpMOSトランジスタPM5はオンし、第4のnMOSトランジスタNM4はオフする。そして、第2の信号CPNが”High”レベルのため、第6のpMOSトランジスタPM6はオフし、第5のnMOSトランジスタNM5はオンし、第8のpMOSトランジスタPM8はオフし、第7のnMOSトランジスタNM7はオンする。
そして、第3のノードZ3は”High”レベルだったため、第9のpMOSトランジスタPM9がオフし、第6のnMOSトランジスタNM6がオンしている。これにより、第7のpMOSトランジスタPM7がオン、第3のnMOSトランジスタNM3がオフとなり、第3のノードZ3は”High”レベルが保持される。
そして、スレーブラッチ回路SRCの出力(すなわち、第3のノードZ3の信号)が”High”レベルのため、出力回路OQ(出力pMOSトランジスタPY,出力nMOSトランジスタNY)の出力信号Qは”Low”レベルに保持される。
以上のようにして、フリップフロップ回路200Xは、データ信号Dおよびクロック信号CPに応じて動作する。すなわち、データ信号が”Low”レベル、クロック信号が”Low”レベルの場合は、出力信号が”Low”レベルとなる。データ信号が”High”レベル、クロック信号が”Low”レベルの場合は、出力信号が”High”レベルとなる。クロック信号が”High”レベルの場合は、データ信号が”Low”レベルや”High”レベルに拘わらず、出力信号は前状態を保持する。
ここで、図4は、実施例2に係るフリップフロップ回路200の構成の一例を示す図である。なお、この図4において、図2と同じ符号は、実施例1と同様の構成を示す。
図4に示すように、フリップフロップ回路200は、マスタラッチ回路MRCと、スレーブラッチ回路SRCと、データ端子TDと、クロック端子TCPと、出力端子TQと、データ入力回路INDと、クロック入力回路INCPと、出力回路OQと、を備える。
すなわち、図4に示す実施例2に係るフリップフロップ回路200は、図2に示すフリップフロップ回路100と比較して、テスト端子TTIと、切替端子TTEと、テスト入力回路INTIと、切替入力回路INTEと、が省略されている。
このフリップフロップ回路200のその他の構成は、図2に示す実施例1に係るフリップフロップ回路100と同様である。
ここで、この実施例2に係るフリップフロップ回路200は、実施例1と同様に、比較例に係るフリップフロップ回路200Xと比較して、以下の点で接続関係が異なる。
第1のnMOSトランジスタNM1のソースは、第6のnMOSトランジスタNM6のソースと第7のnMOSトランジスタPM7のドレインに接続されている(図4の点線)。
また、第4のpMOSトランジスタPM4のソースは、第5のpMOSトランジスタPM5のドレインと第6のpMOSトランジスタPM6のソースに接続されている(図4の点線)。
また、第4のpMOSトランジスタPM4のドレインは、第3のnMOSトランジスタNM3のソースと、第4のnMOSトランジスタNM4と第5のnMOSトランジスタNM5のドレインに接続されている(図4の点線)。
このように、実施例2に係るフリップフロップ回路200は、比較例に係るフリップフロップ回路200Xと比較して、マスタラッチ回路MRCとスレーブラッチ回路SRCとの間で、MOSトランジスタが共有化されている。
すなわち、図4に示す実施例2に係るフリップフロップ回路200は、図3に示す比較例に係るフリップフロップ回路200Xと比較して、MOSトランジスタを26個から22個まで削減できる。すなわち、実施例2によれば、フリップフロップ回路のセルサイズの縮小をすることができる。
特に、実施例2において、マスタラッチ回路とスレーブラッチ回路を接続している中間ノードAで、ゲート入力され負荷となるMOSトランジスタは、第5のpMOSトランジスタPM5と第4のnMOSトランジスタNM4の2個である。この実施例2は、実施例1と同様に、比較例の負荷4トランジスタと比較して、この負荷となるMOSトランジスタが削減される。
これにより、クロック信号CPに応じて、マスタラッチ回路MRCに保持されている信号が中間ノードA・スレーブラッチ回路SRC・出力回路を通して出力信号Qを出力するスピードを高速化することができる。
なお、この実施例2に係るフリップフロップ回路200も、既述の比較例に係るフリップフロップ回路200Xの動作と同様である。
以上のように、本実施例2に係るフリップフロップ回路によれば、実施例1と同様に、セルサイズの縮小を図りつつ、フリップフロップ回路を高速化することができる。
図5は、実施例3に係るフリップフロップ回路300の構成の一例を示す図である。なお、この図5において、図2と同じ符号は、実施例1と同様の構成を示す。
図5に示すように、フリップフロップ回路300は、マスタラッチ回路MRCと、スレーブラッチ回路SRCと、データ端子TDと、クロック端子TCPと、出力端子TQと、テスト端子TTIと、切替端子TTEと、テスト入力回路INTIと、切替入力回路INTEと、データ入力回路INDと、クロック入力回路INCPと、出力回路OQと、を備える。
特に、図5に示すように、この実施例3に係るフリップフロップ回路300(スレーブラッチ回路SRC)は、実施例1のフリップフロップ回路100と比較して、追加pMOSトランジスタPAと、第1の追加nMOSトランジスタNA1と、第2の追加nMOSトランジスタNA2と、第3の追加nMOSトランジスタNA3と、をさらに備える。
追加pMOSトランジスタPAは第5のpMOSトランジスタPM5と並列に接続される。すなわち、第5のpMOSトランジスタPM5のソースにソースが接続され、第5のpMOSトランジスタPM5のドレインにドレインが接続され、第5のpMOSトランジスタPM5のゲートにゲートが接続されている。
この追加pMOSトランジスタPAのサイズは、例えば、第5のpMOSトランジスタPM5のサイズと同じである。
また、第1の追加nMOSトランジスタNA1は第4のnMOSトランジスタNM4と並列に接続される。すなわち、第4のnMOSトランジスタNM4のソースにソースが接続され、第4のnMOSトランジスタNM4のドレインにドレインが接続され、第4のnMOSトランジスタNM4のゲートにゲートが接続されている。
この第1の追加nMOSトランジスタNA1のサイズは、例えば、第4のnMOSトランジスタNM4のサイズと同じである。
また、第2の追加nMOSトランジスタNA2は第5のnMOSトランジスタNM5と並列に接続される。すなわち、第5のnMOSトランジスタNM5のソースにソースが接続され、第5のnMOSトランジスタNM5のドレインにドレインが接続され、第5のnMOSトランジスタNM5のゲートにゲートが接続されている。
この第2の追加pMOSトランジスタNA2のサイズは、例えば、第5のnMOSトランジスタNM5のサイズと同じである。
第3の追加pMOSトランジスタNA3は第7のnMOSトランジスタNM7と並列に接続される。すなわち、第7のnMOSトランジスタNM7のソースにソースが接続され、第7のnMOSトランジスタNM7のドレインにドレインが接続され、第7のnMOSトランジスタNM7のゲートにゲートが接続されている。
この第3の追加pMOSトランジスタNA3のサイズは、例えば、第7のnMOSトランジスタNM7のサイズと同じである。
なお、フリップフロップ回路300は、実施例1のフリップフロップ回路100と比較して、追加pMOSトランジスタPAと、第1の追加nMOSトランジスタNA1と、第2の追加nMOSトランジスタNA2と、第3の追加nMOSトランジスタNA3と、の少なくとも何れか1つをさらに備えるようにしてもよい。
このフリップフロップ回路300のその他の構成は、図2に示す実施例1に係るフリップフロップ回路100と同様である。すなわち、マスタラッチ回路MRCとスレーブラッチ回路SRCとの間で、MOSトランジスタが共有化されている。
既述の図2に示すフリップフロップ回路100では、クロック信号CPの変化後、マスタラッチ回路MRCから中間ノードAを経由して出力端子TQに信号が伝搬する際に、第10のpMOSトランジスタPM10および第10のnMOSトランジスタNM10は、中間ノードAに対して負荷となるマスタラッチのフィードバックトランジスタとしてしか機能していなかった。
一方、図5に示すフリップフロップ回路300では、スレーブラッチ回路SRCのトランジスタ駆動力が増加するので、スレーブラッチ回路SRCから出力端子TQへの遅延時間が短くなる。
また、図5に示すフリップフロップ回路300では、MOSトランジスタの個数は30個から34個へと増える。しかし、共通化したMOSトランジスタが2個になっているので、共通化したトランジスタのどちらかが故障したとしても、もう1個のトランジスタが動作するため、セルの歩留まりを向上させることができる。
以上のように、本実施例3に係るフリップフロップ回路によれば、セルの歩留まりを向上させつつ、フリップフロップ回路の動作を高速化させることが出来る。
図6は、実施例4に係るフリップフロップ回路400の構成の一例を示す図である。なお、この図6において、図2と同じ符号は、実施例1と同様の構成を示す。
図6に示すように、フリップフロップ回路400は、マスタラッチ回路MRCと、スレーブラッチ回路SRCと、データ端子TDと、クロック端子TCPと、出力端子TQと、テスト端子TTIと、切替端子TTEと、テスト入力回路INTIと、切替入力回路INTEと、データ入力回路INDと、クロック入力回路INCPと、出力回路OQと、を備える。
特に、図6に示すように、この実施例4に係るフリップフロップ回路400(マスタラッチ回路MRC、スレーブラッチ回路SRC)は、実施例1のフリップフロップ回路100と比較して、第1のクリア用pMOSトランジスタPC1と、第2のクリア用pMOSトランジスタPC2と、第1のクリア用nMOSトランジスタNC1と、をさらに備える。
第1のクリア用pMOSトランジスタPC1は、電源VDDにソースが接続され、第3のpMOSトランジスタPM3と第2のnMOSトランジスタNM2のゲートと、第4のpMOSトランジスタPM4のドレイン、第3のnMOSトランジスタNM3のソースにドレインが接続され、クリア信号CDがゲートに供給されるようになっている。
第2のクリア用pMOSトランジスタPC2は、電源VDDにソースが接続され、第3のノードZ3と第6のpMOSトランジスタPM6と第7のpMOSトランジスタPM7と第3のnMOSトランジスタNM3のドレインにドレインが接続され、クリア信号CDがゲートに供給されるようになっている。
第1のクリア用nMOSトランジスタNC1は、第3のnMOSトランジスタNM3のソースと、第4のpMOSトランジスタPM4のドレインと第1のクリア用pMOSトランジスタPC1のドレインと、第3のpMOSトランジスタPM3と第2のnMOSトランジスタのゲートにドレインが接続され、第4のnMOSトランジスタNM4と第5のnMOSトランジスタNM5のドレインとソースが接続され、クリア信号CDがゲートに供給されるようになっている。
このフリップフロップ回路400のその他の構成は、図2に示す実施例1に係るフリップフロップ回路100と同様である。すなわち、マスタラッチ回路MRCとスレーブラッチ回路SRCとの間で、MOSトランジスタが共有化されている。
したがって、フリップフロップ回路400は、実施例1と同様に、比較例である図1のフリップフロップ回路にクリア回路を加えた場合に比べてフリップフロップ回路のセルサイズの縮小をすることができる。
以上のような構成を有する実施例4に係るフリップフロップ回路400のクリア信号CDに応じた動作の一例について説明する。
例えば、クリア信号CDが”High”レベルの場合は、第1のクリア用pMOSトランジスタPC1、および第2のクリア用pMOSトランジスタPC2がオフし、第1のクリア用nMOSトランジスタNC1がオンとなる。
この場合、フリップフロップ回路400は、既述の実施例1のフリップフロップ回路100と同様のフリップフロップ動作を実行する。
一方、クリア信号CDが”Low”レベルの場合は、第1のクリア用pMOSトランジスタPC1、および第2のクリア用pMOSトランジスタPC2がオンし、第1のクリア用nMOSトランジスタPC1がオフする。
これにより、第1のクリア用pMOSトランジスタPC1のドレインは、データ信号Dおよびクロック信号CPに拘わらず、”High”レベルになる。そして、第3のpMOSトランジスタPM3がオフし、第2のnMOSトランジスタNM2がオンする。
したがって、中間ノードAは、常に、”Low”レベルとなる。
さらに、第2のクリア用pMOSトランジスタPC2のドレインは、データ信号Dおよびクロック信号CPに拘わらず、”High”レベルになる。そして、第1のクリア用nMOSトランジスタNC1はオフする。
これにより、第3のnMOSトランジスタNM3,第4のnMOSトランジスタNM4,および第5のnMOSトランジスタNM5のゲート入力に拘わらず、第3のnMOSトランジスタNM3のドレインは、”High”レベルとなる。
したがって、第3のノードZ3は、“High”レベルとなり、出力信号Qは、Low”レベルになる。
このように、フリップフロップ回路400は、クリア信号CDが”Low”レベルの場合、出力信号Qが”Low”レベルに制御されるようになっている。
また、既述のように、実施例4に係るフリップフロップ回路400は、比較例に係るフリップフロップ回路100Xと比較して、マスタラッチ回路MRCとスレーブラッチ回路SRCとの間で、MOSトランジスタが共有化されている。
特に、この実施例4は、実施例1と同様に、マスタラッチ回路MRCとスレーブラッチ回路SRCを接続している中間ノードAで、ゲート入力され負荷となるMOSトランジスタは、第5のpMOSトランジスタPM5と第4のnMOSトランジスタNM4の2個である。すなわち、この実施例4は、比較例と比較して、この負荷となるMOSトランジスタが削減される。
これにより、クロック信号CPに応じて、マスタラッチ回路MRCに保持されている信号が中間ノードA・スレーブラッチ回路SRC・出力回路を通して出力信号Qを出力するスピードを高速化することができる。
以上のように、本実施例4に係るフリップフロップ回路によれば、クリア回路を持たせつつ、実施例1と同様に、セルサイズの縮小を図りつつ、フリップフロップ回路を高速化することができる。
図7は、実施例5に係るフリップフロップ回路500の構成の一例を示す図である。なお、この図7において、図2と同じ符号は、実施例1と同様の構成を示す。
図7に示すように、フリップフロップ回路500は、マスタラッチ回路MRCと、スレーブラッチ回路SRCと、データ端子TDと、クロック端子TCPと、出力端子TQと、テスト端子TTIと、切替端子TTEと、テスト入力回路INTIと、切替入力回路INTEと、データ入力回路INDと、クロック入力回路INCPと、出力回路OQと、を備える。
特に、図7に示すように、この実施例5に係るフリップフロップ回路500(マスタラッチ回路MRC、スレーブラッチ回路SRC)は、実施例1のフリップフロップ回路100と比較して、第1のセット用pMOSトランジスタPS1と、第1のセット用nMOSトランジスタNS1と、第2のセット用pMOSトランジスタPS2と、第2のセット用nMOSトランジスタNS2と、をさらに備える。
第1のセット用pMOSトランジスタPS1は、電源VDDにソースが接続され、中間ノードAと第3のpMOSトランジスタPM3のドレインにドレインが接続され、セット信号SDがゲートに供給されるようになっている。
第1のセット用nMOSトランジスタNS1は、中間ノードAと第3のpMOSトランジスタPM3と第1のセット用pMOSトランジスタPS1のドレインにドレインが接続され、第1のnMOSトランジスタNM1と第2のnMOSトランジスタNM2のドレインにソースが接続され、セット信号SDがゲートに供給されるようになっている。
第2のセット用pMOSトランジスタPS2は、電源VDDにソースが接続され、第7のpMOSトランジスタPM7と第3のnMOSトランジスタNM3のゲートと、第8のpMOSトランジスタPM8と第9のpMOSトランジスタPM9のドレインにドレインが接続され、セット信号SDがゲートに供給されるようになっている。
第2のセット用nMOSトランジスタNS2は、第7のpMOSトランジスタPM7と第3のnMOSトランジスタNM3のゲートと、第8のpMOSトランジスタPM8と第9のpMOSトランジスタPM9と第2のセット用pMOSトランジスタPS2のドレインにドレインが接続され、第6のnMOSトランジスタNM6のドレインとソースが接続され、セット信号SDがゲートに供給されるようになっている。
このフリップフロップ回路500のその他の構成は、図2に示す実施例1に係るフリップフロップ回路100と同様である。すなわち、マスタラッチ回路MRCとスレーブラッチ回路SRCとの間で、MOSトランジスタが共有化されている。
したがって、フリップフロップ回路500は、実施例1と同様に、比較例である図1のフリップフロップ回路にセット回路を加えた場合に比べてフリップフロップ回路のセルサイズの縮小をすることができる。
以上のような構成を有する実施例5に係るフリップフロップ回路500のセット信号SDに応じた動作の一例について説明する。
例えば、セット信号SDが”High”レベルの場合は、第1のセット用pMOSトランジスタPS1,および第2のセット用pMOSトランジスタPS2がオフし、第1のセット用nMOSトランジスタNS1、第2のセット用nMOSトランジスタNS2がオンする。
この場合、フリップフロップ回路500は、既述の実施例1のフリップフロップ回路100と同様のフリップフロップ動作を実行する。
一方、セット信号SDが”Low”レベルの場合は、第1のセット用pMOSトランジスタPS1,および第2のセット用pMOSトランジスタPS2がオンし、第1のセット用nMOSトランジスタNS1,および第2のセット用nMOSトランジスタNS2がオフする。
これにより、マスタラッチ回路MRCの第1のセット用pMOSトランジスタPS1のドレイン、すなわち中間ノードAは、常に”High”レベルになる。
そして、スレーブラッチ回路SRCでは、中間ノードAが”High”レベルになっているため、第5のpMOSトランジスタPM5はオフし、第4のnMOSトランジスタNM4はオンし、第2のセット用pMOSトランジスタPS2がオンする。
これにより、第7のpMOSトランジスタPM7がオフ、第3のnMOSトランジスタNM3がオンされる。
したがって、第3のノードZ3は、“Low”レベルとなり、出力信号Qは、”High”レベルになる。
このように、フリップフロップ回路500は、セット信号SDが”Low”レベルの場合、出力信号Qが”High”レベルに制御されるようになっている。
また、既述のように、実施例5に係るフリップフロップ回路500は、比較例に係るフリップフロップ回路100Xと比較して、マスタラッチ回路MRCとスレーブラッチ回路SRCとの間で、MOSトランジスタが共有化されている。
特に、この実施例5は、実施例1と同様に、マスタラッチ回路とスレーブラッチ回路を接続している中間ノードAで、ゲート入力され負荷となるMOSトランジスタは、第5のpMOSトランジスタPM5と第4のnMOSトランジスタNM4の2個である。すなわち、この実施例5は、比較例と比較して、この負荷となるMOSトランジスタが削減される。
これにより、クロック信号CPに応じて出力信号Qを出力するスピードを高速化することができる。
以上のように、本実施例5に係るフリップフロップ回路によれば、実施例1と同様に、セルサイズの縮小を図りつつ、フリップフロップ回路を高速化することができる。
なお、実施形態は例示であり、発明の範囲はそれらに限定されない。
100、100X、200、200X、300、400、500 フリップフロップ回路
MRC マスタラッチ回路
SRC スレーブラッチ回路
TD データ端子
TCP クロック端子
TQ 出力端子
TTI テスト端子
TTE 切替端子
IND データ入力回路
INCP クロック入力回路
INTI テスト入力回路
INTE 切替入力回路
OQ 出力回路

Claims (8)

  1. 電源にソースが接続され、データ信号に基づいた第1の信号が供給される第1のノードにゲートが接続された第1のpMOSトランジスタと、
    前記電源にソースが接続され、クロック信号に基づいた第2の信号が供給される第2のノードにゲートが接続された第2のpMOSトランジスタと、
    前記第1および第2のpMOSトランジスタのドレインにソースが接続され、マスタラッチとスレーブラッチを接続する中間ノードにドレインが接続された第3のpMOSトランジスタと、
    前記中間ノードと前記第3のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第1のノードがゲートに接続された第1のnMOSトランジスタと、
    前記中間ノードと前記第3のpMOSトランジスタと前記第1のnMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、接地にソースが接続され、前記第3のpMOSトランジスタのゲートにゲートが接続された第2のnMOSトランジスタと、
    前記第3のpMOSトランジスタと前記第2のnMOSトランジスタのゲートにドレインが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第4のpMOSトランジスタと、
    前記電源にソースが接続され、前記中間ノードにゲートが接続された第5のpMOSトランジスタと、
    前記第5のpMOSトランジスタのドレインにソースが接続され、スレーブラッチの出力信号が供給される第3のノードにドレインが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第6のpMOSトランジスタと、
    前記電源にソースが接続され、前記第3のノードと前記第6のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続された第7のpMOSトランジスタと、
    前記第3のノードと前記第6および前記第7のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第7のpMOSトランジスタのゲートにゲートが接続された第3のnMOSトランジスタと、
    前記第3のnMOSトランジスタのソースにドレインが接続され、前記接地にソースが接続され、前記中間ノードにゲートが接続された第4のnMOSトランジスタと、
    前記第3のnMOSトランジスタのソースと前記第4のnMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記接地にソースが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第5のnMOSトランジスタと、
    前記電源にソースが接続され、前記第7のpMOSトランジスタと前記第3のnMOSトランジスタのゲートにドレインが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第8のpMOSトランジスタと、
    前記電源にソースが接続され、前記第7のpMOSトランジスタと前記第3のnMOSトランジスタのゲートと前記第8のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第3のノードにゲートが接続された第9のpMOSトランジスタと、
    前記第7のpMOSトランジスタと前記第3のnMOSトランジスタのゲートと、前記第8および前記第9のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第3のノードにゲートが接続された第6のnMOSトランジスタと、
    前記第6のnMOSトランジスタのソースにドレインが接続され、前記接地にソースが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第7のnMOSトランジスタと、を備え、
    前記第3のノードの第3の信号に基づいて出力信号を出力し、
    前記第1のnMOSトランジスタのソースは、前記第6のnMOSトランジスタのソースと前記第7のnMOSトランジスタのドレインに接続され、
    前記第4のpMOSトランジスタのソースは、前記第5のpMOSトランジスタのドレインと前記第6のpMOSトランジスタのソースに接続され、
    前記第4のpMOSトランジスタのドレインは、前記第3のnMOSトランジスタのソースと前記第4および前記第5のnMOSトランジスタのドレインに接続されている
    ことを特徴とするフリップフロップ回路。
  2. 前記データ信号が供給されるデータ端子と、
    前記クロック信号が供給されるクロック端子と、
    前記出力信号を出力する出力端子と、
    前記データ信号が前記データ端子を介して供給され、前記第1の信号を前記第1のノードに出力するデータ入力回路と、
    前記クロック信号が前記クロック端子を介して供給され、前記第2の信号を前記第2のノードに出力するクロック入力回路と、
    前記第3の信号が前記第3のノードを介して供給され、前記出力信号を出力端子に出力する出力回路と、をさらに備える
    ことを特徴とする請求項1に記載のフリップフロップ回路。
  3. スキャンテストデータ信号が供給されるテスト端子と、
    切替信号が供給される切替端子と、
    前記スキャンテストデータ信号が前記テスト端子を介して供給され、前記スキャンテストデータ信号に基づいた第4の信号を前記第1のノードに出力するテスト入力回路と、
    前記切替信号が前記切替端子を介して供給され、前記切替信号に基づいた第5の信号を第4のノードに出力する切替入力回路と、をさらに備え、
    前記切替信号と前記第5の信号とに応じて、前記データ入力回路が出力する前記第1の信号、又は、前記テスト入力回路が出力する前記第4の信号の何れか一方のみが、前記第1のノードに供給される
    ことを特徴とする請求項1に記載のフリップフロップ回路。
  4. 前記第5のpMOSトランジスタのソースにソースが接続され、前記第5のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第5のpMOSトランジスタのゲートにゲートが接続された追加pMOSトランジスタと、
    前記第4のnMOSトランジスタのソースにソースが接続され、前記第4のnMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第4のnMOSトランジスタのゲートにゲートが接続された第1の追加nMOSトランジスタと、
    前記第5のnMOSトランジスタのソースにソースが接続され、前記第5のnMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第5のnMOSトランジスタのゲートにゲートが接続された第2の追加nMOSトランジスタと、
    前記第7のnMOSトランジスタのソースにソースが接続され、前記第7のnMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第7のnMOSトランジスタのゲートにゲートが接続された第3の追加nMOSトランジスタと、の少なくとも何れか1つをさらに備える
    ことを特徴とする請求項1に記載のフリップフロップ回路。
  5. 前記追加pMOSトランジスタのサイズは、前記第5のpMOSトランジスタのサイズと同じであり、
    前記第1の追加nMOSトランジスタのサイズは、前記第4のnMOSトランジスタのサイズと同じであり、
    前記第2の追加MOSトランジスタのサイズは、前記第5のnMOSトランジスタのサイズと同じであり、
    前記第3の追加MOSトランジスタのサイズは、前記第7のnMOSトランジスタのサイズと同じであることを特徴とする請求項4に記載のフリップフロップ回路。
  6. 電源にソースが接続され、データ信号に基づいた第1の信号が供給される第1のノードにゲートが接続された第1のpMOSトランジスタと、
    前記電源にソースが接続され、クロック信号に基づいた第2の信号が供給される第2のノードにゲートが接続された第2のpMOSトランジスタと、
    前記第1および第2のpMOSトランジスタのドレインにソースが接続され、マスタラッチとスレーブラッチを接続する中間ノードにドレインが接続された第3のpMOSトランジスタと、
    前記中間ノードと前記第3のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第1のノードがゲートに接続された第1のnMOSトランジスタと、
    前記中間ノードと前記第3のpMOSトランジスタと前記第1のnMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、接地にソースが接続され、前記第3のpMOSトランジスタのゲートにゲートが接続された第2のnMOSトランジスタと、
    前記第3のpMOSトランジスタと前記第2のnMOSトランジスタのゲートにドレインが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第4のpMOSトランジスタと、
    前記電源にソースが接続され、前記第3のpMOSトランジスタと前記第2のnMOSトランジスタのゲートと、前記第4のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、クリア信号がゲートに供給される第1のクリア用pMOSトランジスタと、
    前記電源にソースが接続され、前記中間ノードにゲートが接続された第5のpMOSトランジスタと、
    前記第5のpMOSトランジスタのドレインにソースが接続され、スレーブラッチの出力信号が供給される第3のノードにドレインが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第6のpMOSトランジスタと、
    前記電源にソースが接続され、前記第3のノードと前記第6のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続された第7のpMOSトランジスタと、
    前記電源にソースが接続され、前記第3のノードと、前記第6および前記第7のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記クリア信号がゲートに供給される第2のクリア用pMOSトランジスタと、
    前記第3のノードと前記第6と前記第7および前記第2のクリア用pMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第7のpMOSトランジスタのゲートにゲートが接続された第3のnMOSトランジスタと、
    前記第3のnMOSトランジスタのソースと、前記第3のpMOSトランジスタと前記第2のnMOSトランジスタのゲートと、前記第4のpMOSトランジスタと前記第1のクリア用pMOSトランジスタのドレインとドレインが接続され、前記クリア信号がゲートに供給される第1のクリア用nMOSトランジスタと、
    前記第1のクリア用nMOSトランジスタのソースにドレインが接続され、前記接地にソースが接続され、前記中間ノードにゲートが接続された第4のnMOSトランジスタと、
    前記第1のクリア用nMOSトランジスタのソースと前記第4のnMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記接地にソースが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第5のnMOSトランジスタと、
    前記電源にソースが接続され、前記第7のpMOSトランジスタと前記第3のnMOSトランジスタのゲートにドレインが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第8のpMOSトランジスタと、
    前記電源にソースが接続され、前記第7のpMOSトランジスタと前記第3のnMOSトランジスタのゲートと前記第8のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第3のノードにゲートが接続された第9のpMOSトランジスタと、
    前記第7のpMOSトランジスタと前記第3のnMOSトランジスタのゲートと、前記第8および前記第9のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第3のノードにゲートが接続された第6のnMOSトランジスタと、
    前記第6のnMOSトランジスタのソースにドレインが接続され、前記接地にソースが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第7のnMOSトランジスタと、を備え、
    前記第3のノードの第3の信号に基づいて出力信号を出力し、
    前記第1のnMOSトランジスタのソースは、前記第6のnMOSトランジスタのソースと前記第7のnMOSトランジスタのドレインに接続され、
    前記第4のpMOSトランジスタのソースは、前記第5のpMOSトランジスタのドレインと前記第6のpMOSトランジスタのソースに接続され、
    前記第4のpMOSトランジスタのドレインは、前記第3のnMOSトランジスタのソースと前記第1のクリア用nMOSトランジスタのドレインに接続されている
    ことを特徴とするフリップフロップ回路。
  7. 電源にソースが接続され、データ信号に基づいた第1の信号が供給される第1のノードにゲートが接続された第1のpMOSトランジスタと、
    前記電源にソースが接続され、クロック信号に基づいた第2の信号が供給される第2のノードにゲートが接続され、第1のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続された第2のpMOSトランジスタと、
    前記第1および第2のpMOSトランジスタのドレインにソースが接続され、マスタラッチとスレーブラッチを接続する中間ノードにドレインが接続された第3のpMOSトランジスタと、
    前記電源にソースが接続され、前記中間ノードと前記第3のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、セット信号がゲートに供給される第1のセット用pMOSトランジスタと、
    前記中間ノードと前記第3のpMOSトランジスタと前記第1のセット用pMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記セット信号がゲートに供給される第1のセット用nMOSトランジスタと、
    前記第1のセット用nMOSトランジスタのソースにドレインが接続され、前記第1のノードがゲートに接続された第1のnMOSトランジスタと、
    前記第1のnMOSトランジスタのドレインと前記第1のセット用nMOSトランジスタのソースにドレインが接続され、接地にソースが接続され、前記第3のpMOSトランジスタのゲートにゲートが接続された第2のnMOSトランジスタと、
    前記第3のpMOSトランジスタと前記第2のnMOSトランジスタのゲートにドレインが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第4のpMOSトランジスタと、 前記電源にソースが接続され、前記中間ノードにゲートが接続された第5のpMOSトランジスタと、
    前記第5のpMOSトランジスタのドレインにソースが接続され、スレーブラッチの出力信号が供給される第3のノードにドレインが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第6のpMOSトランジスタと、
    前記電源にソースが接続され、前記第3のノードと前記第6のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続された第7のpMOSトランジスタと、
    前記第3のノードと前記第6および前記第7のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第7のpMOSトランジスタのゲートにゲートが接続された第3のnMOSトランジスタと、
    前記第3のnMOSトランジスタのソースにドレインが接続され、前記接地にソースが接続され、前記中間ノードにゲートが接続された第4のnMOSトランジスタと、 前記第3のnMOSトランジスタのソースと前記第4のnMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記接地にソースが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第5のnMOSトランジスタと、
    前記電源にソースが接続され、前記第7のpMOSトランジスタと前記第3のnMOSトランジスタのゲートにドレインが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第8のpMOSトランジスタと、
    前記電源にソースが接続され、前記第7のpMOSトランジスタと前記第3のnMOSトランジスタのゲートと前記第8のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第3のノードにゲートが接続された第9のpMOSトランジスタと、
    前記電源にソースが接続され、前記第7のpMOSトランジスタと前記第3のnMOSトランジスタのゲートと、前記第8および前記第9のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記セット信号がゲートに供給される第2のセット用pMOSトランジスタと、
    前記第7のpMOSトランジスタと前記第3のnMOSトランジスタのゲートと、前記第8および前記第9のpMOSトランジスタと前記第2のセット用のpMOSトランジスタのドレインとドレインが接続され、前記セット信号がゲートに供給される第2のセット用nMOSトランジスタと、
    前記第2のセット用nMOSトランジスタのソースにドレインが接続され、前記第3のノードにゲートが接続された第6のnMOSトランジスタと、
    前記第6のnMOSトランジスタのソースにドレインが接続され、前記接地にソースが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第7のnMOSトランジスタと、を備え、
    前記第3のノードの第3の信号に基づいて出力信号を出力し、
    前記第1のnMOSトランジスタのソースは、前記第6のnMOSトランジスタのソースと前記第7のnMOSトランジスタのドレインに接続され、
    前記第4のpMOSトランジスタのソースは、前記第5のpMOSトランジスタのドレインと前記第6のpMOSトランジスタのソースに接続され、
    前記第4のpMOSトランジスタのドレインは、前記第3のnMOSトランジスタのソースと前記第4および前記第5のnMOSトランジスタのドレインに接続されている
    ことを特徴とするフリップフロップ回路。
  8. 電源にソースが接続され、データ信号に基づいた第1の信号が供給される第1のノードにゲートが接続された第1のpMOSトランジスタと、
    前記電源にソースが接続され、クロック信号に基づいた第2の信号が供給される第2のノードにゲートが接続された第2のpMOSトランジスタと、
    前記第1および第2のpMOSトランジスタのドレインにソースが接続され、マスタラッチとスレーブラッチを接続する中間ノードにドレインが接続された第3のpMOSトランジスタと、
    前記中間ノードと前記第3のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第1のノードがゲートに接続された第1のnMOSトランジスタと、
    前記中間ノードと前記第3のpMOSトランジスタのドレインと前記第1のnMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、接地にソースが接続され、前記第3のpMOSトランジスタのゲートにゲートが接続された第2のnMOSトランジスタと、
    前記第3のpMOSトランジスタと前記第2のnMOSトランジスタのゲートにドレインが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第4のpMOSトランジスタと、
    前記電源にソースが接続され、前記中間ノードにゲートが接続された第5のpMOSトランジスタと、
    前記第5のpMOSトランジスタのドレインにソースが接続され、スレーブラッチの出力信号が出力される第3のノードにドレインが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第6のpMOSトランジスタと、
    前記電源にソースが接続され、前記第3のノードと前記第6のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続された第7のpMOSトランジスタと、
    前記第3のノードと前記第6および前記第7のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第7のpMOSトランジスタのゲートにゲートが接続された第3のnMOSトランジスタと、
    前記第3のnMOSトランジスタのソースにドレインが接続され、前記接地にソースが接続され、前記中間ノードにゲートが接続された第4のnMOSトランジスタと、
    前記第3のnMOSトランジスタのソースと前記第4のnMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記接地にソースが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第5のnMOSトランジスタと、
    前記電源にソースが接続され、前記第7のpMOSトランジスタと前記第3のnMOSトランジスタのゲートにドレインが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第8のpMOSトランジスタと、
    前記電源にソースが接続され、前記第7のpMOSトランジスタと前記第3のnMOSトランジスタのゲートと、前記第8のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第3のノードにゲートが接続された第9のpMOSトランジスタと、
    前記第7のpMOSトランジスタと前記第3のnMOSトランジスタのゲートと、前記第8および前記第9のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第3のノードにゲートが接続された第6のnMOSトランジスタと、
    前記第6のnMOSトランジスタのソースにドレインが接続され、前記接地にソースが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第7のnMOSトランジスタと、
    前記第1のnMOSトランジスタのソースと前記接地との間に接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第8のnMOSトランジスタと、
    前記電源と前記第4のpMOSトランジスタのソースとの間に接続され、前記中間ノードにゲートが接続された第10のpMOSトランジスタと、
    前記第3のpMOSトランジスタと前記第2のnMOSトランジスタのゲートと前記第4のpMOSトランジスタのドレインにドレインが接続され、前記接地とソースが接続され、前記第2のノードにゲートが接続された第9のnMOSトランジスタと、
    前記第3のpMOSトランジスタと前記第2のnMOSトランジスタのゲートと前記第4のpMOSトランジスタのドレインと前記第9のnMOSトランジスタのドレインとドレインが接続され、前記接地とソースが接続され、前記中間ノードにゲートが接続された第10のnMOSトランジスタと、を備え、
    前記第3のノードの第3の信号に基づいて出力信号を出力し、
    前記第8のnMOSトランジスタと前記第7のnMOSトランジスタ、
    前記第9のnMOSトランジスタと前記第5のnMOSトランジスタ、
    前記第10のnMOSトランジスタと前記第4のnMOSトランジスタ、又は、
    前記第10のpMOSトランジスタと前記第5のpMOSトランジスタで示される各組み合わせのうち、少なくとも1つの組み合わせにおけるトランジスタは共通する1つのトランジスタとして構成されている
    ことを特徴とするフリップフロップ回路。
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