JPH02246097A - 半導体回路 - Google Patents

半導体回路

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JPH02246097A
JPH02246097A JP1067108A JP6710889A JPH02246097A JP H02246097 A JPH02246097 A JP H02246097A JP 1067108 A JP1067108 A JP 1067108A JP 6710889 A JP6710889 A JP 6710889A JP H02246097 A JPH02246097 A JP H02246097A
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JP
Japan
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mosfets
level
transistor
turned
drive pulse
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JP1067108A
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English (en)
Inventor
Kazuya Kubo
久保 加寿也
Yuichiro Ito
雄一郎 伊藤
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (概要) データを順次転送して出力する半導体論理回路に関し、 多ビットであっても低消費電力で動作し、しかも、同型
のトランジスタのみで安価に構成できることを目的とし
、 単位ビット内のMOSFETを全て同一型のMOSFE
Tで構成し、第1の駆動パルスを供給されるMOSFE
Tを前段ビットからのデータでオン、オフするように接
続する一方、Lレベル電源に接続されたMOSFETを
第2の駆動パルスでオン、オフするように接続し、第1
の駆動パルスがHレベルの時は2個のMOS F E 
Tのうち一方がオン、他方がオフとなり、第1の駆動パ
ルスがしレベルの時は前記2個のMOSFETのうち少
なくとも・一方がオンとなる動作をするスイッチング回
路を設けてなり、スイッチング回路及び2個のMOSF
ETを単位ビットとして構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、並列出力を行う置数器として用いられる論理
型送り置数器に関する。
論理回路では、その情報(データ)の桁移動を行う事が
6ばしば必要となる。そのため、このような機能を持つ
送り置数器が用いられている。
他方・近年、論理回路ICの高集積化、tX速化にとも
ない、多ビットの置換数器が必要とされる。
(従来の技術〕 従来の送り置数器は等価的には第7図に示す如く、1ビ
ット当り、異なる位相の駆動パルスφl。
φ2でスイッチングされる2個のスイッチS+。
S2及び2個のインバータI+ 、12にて構成されて
おり、これらをn型MO8FETのみで構成すると第8
図に示す如(どなる。第8図(A)はスイッチ、同図(
B)(C)はインバータであり、特に、電力消費がなさ
れるのは主としてインバータである。同図(B)はエン
ハンスメント/エンハンスメント形(E/E形)、同図
(C)はエンハンスメント/デプレション形(E/D)
で、常にオンとされているトランジスタQI (エンハ
ンスメント形)、Qs(デプレション形)に対し、入力
INのしレベル及びHレベルで夫々オフ、オンとなるよ
うトランジスタQz  (エンハンスメント形)の動作
により、入力INをインバートした出力OUTが取出さ
れる。
一方、インバータをn型MO8FET及びp型MO3F
ETの組合わせで構成(0MO8>すると第9図に示す
如くとなる。このものは、148図(B)(C)に示す
ものと異なり、常時オンとされているトランジスタはな
く、入力INのLレベル及びHレベルで可逆的にオン、
オフとなるトランジスタQ4.Qsの動作により、入力
INをインバートした出力OUTが取出される。
従来の送り置数器は、第8図、第9図に示すようなスイ
ッチ及びインバータの組合わせで構成されており、デー
タを順次後段のビットに送っていく。
〔発明が解決しようとする課題〕
第8図(B)(C)に示す構成のインバータを用いた従
来の送り置数器は、単位ビット内にある2個のインバー
タI+、Izのうち一方は必らず電流を流しているので
単位ビットとしてみた場合は常に電流を流していること
になり、送り置数器のビット数の増加と共に消費電力が
増加する問題点があった。
一方、第9図に示す構成のインバータを用いた従来の送
り置数器は2個のトランジスタは可逆的にオン、オフと
なるので上記のような問題点を生じないが、n型MO8
FET及びE)IJ!MO8FETの2種を必要とする
ために製造工程が増加し、コスト高につながり、高密度
化もしにくいという問題点があった。
本発明は、多ビットであっても低潤費電力で動作し、し
かも、同型のトランジスタのみで安価に構成できる送り
置数器を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段〕 第1図は本発明の原理図を示す。同図中、M+。
M2はMOSFETで、第1の駆動パルスφmの電源と
Lレベル電源との間にをソース、ドレインで直列に接続
され、その接続点から負荷への出力及び次ビットへのデ
ータ出力φ0LJTを取出す駆動部を構成し、これを単
位ビットとして、縦続的に接続してシフトレジスタを構
成する。本発明では、単位ビット内のMOSFETを全
て同−型のMOSFETで構成する。又、SWはスイッ
チング回路で、第1の駆動パルスφmを供給されるMO
SFET  M+を前段ビットからのデータφINでオ
ン、オフするように接続する一方、Lレベル電源に接続
されたM OS F E T M xを第1の駆動パル
スφmと異なる位相の第2の駆動パルスφ1でオン、オ
フするように接続し、第1の駆動パルスφmがHレベル
の時は2個のMO8FETM1.M2のうち・一方がオ
ン、他方がオフとなり、第1の駆動パルスφmがLレベ
ルの時は2個のMOSFET  Ms 、M2のうち少
なくとも一方がオンとなる動作をする。スイッチング回
路SW及び前記2IのMOSFET  M+ 、M2を
単位ビットとして構成する。
(作用〕 単位ビット内のMOSFETを全てn型又はp型の同−
型のMOS F E Tで構成し、スイッチング回路S
Wの動作により、送り置数器の動作中、駆動パルス(φ
m)の電源とLレベル電源との間に接続された2個のM
OSFET  M+ 、M2の一方がオン、他方がオフ
のモード、及び、両方ともオンでも駆動パルス(φm)
がLレベルにあるモードのいずれかのモードにする。常
にこれらのモードにあるようにすればM OS F E
 T  M +からMOSFET  M2の経路には電
流は流れず、この動作では定常電流は流れないので低消
費電力化が図れる。しかも全て局・−型のMOSFET
で構成されているので、製造工程が少なく、低コストに
なり、高密度化をしやすい。
(実施例) 第2図は本発明になる半導体回路の要部であるWaSの
回路図を丞す。このものは、全てnWMO8FETにて
構成されている。本発明になるシフトレジスタは、第3
図に示す如く、第2図(A)又は(B)に示す駆動部D
+ 、 Dz e Os @ ・・・及び伝達部F+ 
、F2 、Fs 、・・・の粗合わぜにて構成されてお
り、伝達部と駆動部との組にて単位ビットが形成されて
いる。第3@Iにおいて、伝達部Fl  (F2 、 
F3 、”・)は第7図に示すスイッチS+ 、Szに
対応し、駆動部Dt  (Dz 、D* 。
・・・)は第7図に示すインバータII、[2に対応す
るが、駆動部D l * 02 @ D 3 m・・・
はインバータではない。
ここで、本発明は、第4図(A>に示す如く、2個のト
ランジスタのうち少なくとも一方がオフであればこれら
の閤に電流が流れず、又、同図(B)に示す如く、2個
のトランジスタがオンであってもソース・ドレイン間電
圧が零(V+ −Vz )ならばこれらの間に電流が流
れないことに着目したものである。即ち、送り置数器の
動作中、常に第4図(A)(B)に示すモードのいずれ
かになっているようにすれば、低消費電力化を図ること
ができる。
次に、駆動部の動作を説明するが、第2図(A)(B)
に示すnlMOSトランジスタM4は接続の方法が異な
るだCノで基本的な動作は同様であるので、ここでは第
2図(A>に示す回路について第5図に示すタイミング
チャートと共に説明する。
第2図(A>において、トランジスタM+のゲートは入
力φIN、そのドレインは駆動パルスφm(φ2)を夫
々供給されるように接続され、そのソースからは出力φ
0LjTを取出す。トランジスタM2のドレインはトラ
ンジスタM1のソースに接続されており、そのソースは
アースされている。トランジスタM3のゲートはトラン
ジスタM+のソース、そのドレインはトランジスタM2
のゲート、そのソースはアースに夫々接続されている。
トランジスタM4のゲートは入力φ1(φ1)、そのド
レインは電位Voを夫々供給されるように接続されてお
り、そのソースはトランジスタM2のゲートに接続され
ている。
ここで、時刻joで入力φ!NがHレベルとなるとトラ
ンジスタM1がオンとなり、入力φINと同期している
駆動パルスφ机がHレベルになるとトランジスタM4は
オンとなり、電位φ0が1ルベルとなってトランジスタ
M2がオンとなる。
駆動パルスφ1がLレベルになるとトランジスタM4は
オフとなるも、電位φGは上ランジスタM3がオンとな
らない限りLレベルにならず、トランジスタM2はオン
のままである。時刻t1で駆動パルスφmがHレベルに
なるとトランジスタMsのゲート電位がHレベルになる
のでトランジスタMlはオンとなり、これにより、電位
φOはLレベルとなってトランジスタM2はオフとなる
トランジスタM3のオンにより、出力φOUTが取出さ
れる。時刻t、xt、では、トランジスタM1.M!が
オンであるが、駆動パルスφmはLレベルであるので、
トランジスタMsからトランジスタM2へ電流は流れな
い。
駆動パルスφmがLレベルになるとトランジスタMsの
ゲート電位がLレベルになり、出力φ0LJTは取出さ
れなくなり、トランジスタMsはオフとなる。時刻t2
で駆動パルスφ1がHレベルになるとトランジスタM4
がオンとなり、トランジスタM2もオンとなる。このと
ぎ入力φINがしレベルになるとトランジスタM1がオ
フとなる1時刻1+〜t2では、トランジスタM1がオ
ン、トランジスタM2がオフであるので、トランジスタ
MIからトランジスタM2へ電流は流れない。
駆動パルスφ1がLレベルになり、その後駆動パルスφ
mがHレベルになっても、トランジスタM2はオンのま
まを保持する。時刻【2以後、入力φINがHレベルに
なるまで、トランジスタMIはオフ、トランジスタM2
はオンであり、トランジスタM+からトランジスタM2
へ電流は流れない。
このように、入力φ!Nが出力φo u ’rとして取
出される動作中、トランジスタM+からトランジスタM
2へ定常電流が流れることはなく、従って、低8111
電力とすることができる。第3図に示す如く、第2図に
示tlilJlbisD+ 、 Dz 、 =tr用い
てシフトレジスタを構成した場合、そのタイミングチャ
ートは第6図に示す如くとなる。入力データφDTは駆
動パルスφ1.φ2によって駆動される駆動部DteD
zs”・にて順次転送され、出力φc1.φC2e・・
・として後段に送られる。
前述のように駆動部では定常電流が流れることはなく、
従って、送りの置数器を構成した場合、低消費電力とす
ることができる。しかも、全てn型MOSトランジスタ
で構成できるので、第9図に示すp型MO8トランジス
タ及びn’J!MOSトランジスタを組合わせて構成し
た従来例に比して製造工程が少なく、低コストである。
さらに、高密度化も容易である。
なお、第2図(A)において、電位Voを用いるのは駆
動パルスφ1が入来する時だけであるので、第2図(B
)ではトランジスタM4のドレインに駆動パルスφ1の
みを供給する構成としてもその動作は同じになる。
又、上記実施例はn型MO8FETを用いて説明したが
、本発明はこれに限定されるものではなく、全てpp!
:!MO8FETにて構成してもよい。
(発明の効!iり 以上説明した如く、本発明によれば、駆動パルスMII
とLレベル1!源との間に接続された2個のMOSFE
Tを介して定常電流は流れないので、低消費電力化でき
、しかも、向・−型のMOSFETで構成できるので製
造工程が少なく、低コストで高密度化が容易である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理図、 第2図は本発明に用いられる駆動部の回路図、第3図は
第2図に示1駆動部を用いて構成された半導体回路の構
成図、 第4図は定常tllが流れない状態を説明する図、第5
図は第2図に示す駆動部の動作タイミングチャート、 第6図は第3図に示す半導体回路の動作タイミングチャ
ート、 第7図は従来の半導体り路の単位ビットの等価回路図、 第8図はn!IMO8FETで構成したスイッチ及びイ
ンバータの四路図、 第9図はn型MO8FET及びp型MO8FE■で構成
したインバータの口路図である。 図において、 Ml〜M4はn型MO8FET。 φm、φ1.φ1.φ2は駆動パルス、φ!Nは入力、 φ0LJTは出力、 F+ 、F2 e・・・は伝達部、 Os I D2 # ’・・は駆動部 を示す。 特許出願人 富 士 通 株式会社 本発明の原理図 纂 ― 図 (^1(B) 参浴明1;用いうれる島l勧暑pつ回路図@2図 ○ n

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 第1の駆動パルス(φm)の電源とLレベル電源との間
    に2個のMOSFET(M_1)(M_2)をソース、
    ドレインで直列に接続され、該2個のMOSFET(M
    _1)(M_2)の接続点から負荷への出力及び次ビッ
    トへのデータ出力(φ_O_U_T)を取出す構成の駆
    動部を単位ビットとし、これを縦続的に接続して構成さ
    れた半導体回路において、単位ビット内のMOSFET
    を全て同一型のMOSFETで構成し、 上記第1の駆動パルス(φm)を供給されるMOSFE
    T(M_1)を前段ビットからのデータ(φ_I_N)
    でオン、オフするように接続する一方、上記Lレベル電
    源に接続されたMOSFET(M_2)を上記第1の駆
    動パルス(φm)と異なる位相の第2の駆動パルス(φ
    n)でオン、オフするように接続し、前記第1の駆動パ
    ルス(φm)がHレベルの時は前記2個のMOSFET
    (M_1)(M_2)のうち一方がオン、他方がオフと
    なり、前記第1の駆動パルス(φm)がLレベルの時は
    前記2個のMOSFET(M_1)(M_2)のうち少
    なくとも一方がオンとなる動作をするスイッチング回路
    (SW)を設けてなり、 該スイッチング回路(SW)及び前記2個のMOSFE
    T(M_1)(M_2)を単位ビットとして構成したこ
    とを特徴とする半導体回路。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004295126A (ja) * 2003-03-25 2004-10-21 Samsung Electronics Co Ltd シフトレジスタ及びこれを有する表示装置
JP2005228459A (ja) * 2004-01-15 2005-08-25 Sony Corp パルス信号生成方法、シフト回路、および表示装置
JP2007052432A (ja) * 2005-08-17 2007-03-01 Samsung Sdi Co Ltd 有機電界発光表示装置、発光制御駆動装置および論理和回路
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JP2018510447A (ja) * 2015-03-31 2018-04-12 深▲セン▼市華星光電技術有限公司 シフトレジスタ回路

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