JPH03104412A - Delay circuit - Google Patents

Delay circuit

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JPH03104412A
JPH03104412A JP1242500A JP24250089A JPH03104412A JP H03104412 A JPH03104412 A JP H03104412A JP 1242500 A JP1242500 A JP 1242500A JP 24250089 A JP24250089 A JP 24250089A JP H03104412 A JPH03104412 A JP H03104412A
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JP
Japan
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resistor
field effect
effect transistor
mos field
delay circuit
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JP1242500A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Tomioka
冨岡 靖司
Tsutomu Ishihara
力 石原
Yasutomo Yamanoi
康友 山野井
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Abstract

PURPOSE:To obtain a delay circuit whose delay time is constant independently of temperature fluctuation by giving a bias voltage whose temperature characteristic is positive between a gate and a source of a 2nd MOS field effect transistor(TR). CONSTITUTION:A gate G2 of a 2nd MOS field effect TR M2 is subject to DC bias by a bias means comprising pnp bipolar TR pairs Q1, Q2 whose emitter areas differ, a 1st resistor R1, a 2nd resistor R2, a 3rd resistor R3 and an operational amplifier A1. Then a positive temperature characteristic is provided to a DC bias voltage VBIAS. It is possible to compensate the reduction in the drain current of the 2nd MOS field effect TR M2 due to the decrease in the mobility muN when the temperature rises by the increase of the gate-source voltage VGS(=VBIAS).

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 本発明は、集積化に通したディジタル信号用遅延回路に
関し、ディジタル信号の状態に応じてMOS電界効果ト
ランジスタ電流源でコンデンサを充電し、または蓄積電
荷を放電することによりランプ電圧を発生させ、このラ
ンプ電圧が閾値に達するまでの時間を利用して遅延時間
を設定する回路構成を採ると共に、蓄積電荷充放電用と
して備えられたMOS電界効果トランジスタのゲート、
ソース間に温度特性が正のバイアス電圧を与えること(
より、集積化に適し、かつ、遅延時間の温度変動の少な
い遅延回路が得られるようにしたものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an integrated delay circuit for digital signals, which charges a capacitor with a MOS field effect transistor current source or A circuit configuration is adopted in which a lamp voltage is generated by discharging accumulated charges, and a delay time is set using the time until this lamp voltage reaches a threshold value, and a MOS field effect is provided for charging and discharging accumulated charges. transistor gate,
Applying a bias voltage with positive temperature characteristics between sources (
This makes it possible to obtain a delay circuit that is more suitable for integration and whose delay time is less subject to temperature fluctuations.

く従来の技術〉 パーソナルコンピュータ、ディジタル計測器等の分野の
ディジタル回路では、制御信号間のタイ稟ングを調整す
るため、デイジタル信号を一定時間だけ遅らせる遅延回
路が必要である。従来、この種の遅延回路として、LC
遅延素子と人出力バッファ用論理ゲートICをハイプリ
ット■C化したものが多く用いられているが、装置の小
型?、薄型化、低価格化にともない、モノリシツク集積
化可能な遅延回路の実現が強く望まれている。
BACKGROUND ART Digital circuits used in fields such as personal computers and digital measuring instruments require delay circuits that delay digital signals by a certain amount of time in order to adjust the timing between control signals. Conventionally, as this type of delay circuit, LC
High-precision ■C versions of delay elements and logic gate ICs for human output buffers are often used, but is it possible to reduce the size of the device? As delay circuits become thinner and cheaper, there is a strong desire to realize delay circuits that can be monolithically integrated.

集積化に適したこの種の遅延回路として、MOS電界効
果トランジスタ電流源でコンデンサを充電または放電す
ることによってランプ電圧を発生させ、このランプ電圧
が閾値に達するまでの時間を利用して遅延時間を設定す
る回路方式が考えられている。
This type of delay circuit, which is suitable for integration, generates a ramp voltage by charging or discharging a capacitor with a MOS field effect transistor current source, and uses the time it takes for this ramp voltage to reach a threshold value to calculate the delay time. A circuit system for setting is being considered.

第10図は従来のこの種の遅延回路を示している.第1
0図において、M,は第1のMOS電界効果トランジス
タ、M,は第2のMost界効果トランジスタ、Cはコ
ンデンサ、INVは検出回路、■■■は直流バイアス電
圧、VDDは直流電源電圧、VINは被遅延信号となる
デイジタル人力信号、V OLITは論理出力として与
えられる遅延信号である. 第1のMOS電界効果トランジスタM.は、Pチャンネ
ル素子で構威され、そのゲートGlに被遅延信号である
ディジタル入力信号VINが導かれるとともに、ソース
が直流電源電圧vanを供給する電源線に接続されてい
る。
Figure 10 shows a conventional delay circuit of this type. 1st
In Figure 0, M is the first MOS field effect transistor, M is the second Most field effect transistor, C is the capacitor, INV is the detection circuit, ■■■ is the DC bias voltage, VDD is the DC power supply voltage, and VIN is a digital human input signal which is a delayed signal, and VOLIT is a delayed signal given as a logic output. First MOS field effect transistor M. is composed of a P-channel element, whose gate Gl receives a digital input signal VIN, which is a delayed signal, and whose source is connected to a power line supplying a DC power supply voltage van.

第2のMOS電界効果トランジスタM2は、Nチャンネ
ル素子で構成され、そのドレインが第1のMOS電界効
果トランジスタM1のドレインと共通に接続されるとと
もに、ソースがグランドである電源線に接続されている
。ゲートG2には直流バイアス電圧V ISIASが印
加されている。
The second MOS field effect transistor M2 is composed of an N-channel element, and its drain is commonly connected to the drain of the first MOS field effect transistor M1, and its source is connected to the ground power supply line. . A DC bias voltage VISIAS is applied to the gate G2.

コンデンサCは、第1及び第2のMOS電界効果トラン
ジスタM,,M,のドレイン共通接続点である節点aと
、電源線の1つであるグランドとの間に接続されている
The capacitor C is connected between a node a, which is a common connection point of the drains of the first and second MOS field effect transistors M, , M, and a ground, which is one of the power supply lines.

検出回路INVは、コンデンサCの蓄積電荷量に応じた
論理出力を遅延信号V OUTとして出力する。検出回
路INVは、節点aの電圧レベルを2値信号に変換する
インバータで構成されており、インバータは、節点aの
電圧レベルがその閾値電圧VTHよりも高いときにはロ
ウレベルを、低いときにはハイレベルをそれぞれ出力す
る。
The detection circuit INV outputs a logic output corresponding to the amount of charge accumulated in the capacitor C as a delay signal V OUT. The detection circuit INV is composed of an inverter that converts the voltage level of node a into a binary signal, and the inverter outputs a low level when the voltage level of node a is higher than its threshold voltage VTH, and a high level when it is lower. Output.

第11図は第10図に示した遅延回路の動作波形例を示
している。第11図の動作波形例において、ディジタル
入力信号VINがロウレベルのとき、第1のMOS電界
効果トランジスタM,と第2のMOS電界効果トランジ
スタM2は、ともに能動状態となる。このとき、節点a
の電圧は、直流電源電圧V。0を、第1のMOS電界効
果トランジスタM1と第2のMOS電界効果トランジス
タM2とで分圧した値となるが、第1のMOS?4界効
果トランジスタMlのゲート幅Wとチャンネル長Lの比
(W/L)が、第2のMOS電界効果トランジスタM2
のそれに対して十分大きければ、第1のMOS電界効果
トランジスタM1のゲート・ソース間電圧は第2のMO
S電界効果トランジスタM2のそれより大きいので、節
点aは、第11図(b)に示すように、ハイレベル(約
v op)になる。
FIG. 11 shows an example of operating waveforms of the delay circuit shown in FIG. 10. In the operational waveform example shown in FIG. 11, when the digital input signal VIN is at a low level, both the first MOS field effect transistor M and the second MOS field effect transistor M2 become active. At this time, node a
The voltage is the DC power supply voltage V. 0 is divided by the first MOS field effect transistor M1 and the second MOS field effect transistor M2, but the first MOS? The ratio (W/L) of the gate width W to the channel length L of the four-field effect transistor Ml is the same as that of the second MOS field effect transistor M2.
If it is sufficiently larger than that of the first MOS field effect transistor M1, the gate-source voltage of the first MOS field effect transistor M1 is equal to that of the second MOS field effect transistor M1.
Since it is larger than that of the S field effect transistor M2, the node a becomes a high level (approximately v op ), as shown in FIG. 11(b).

この状態で、第11図(a)に示すように、ディジタル
入力信号■INIJ<t0時にハイレベルになると、第
1のMOS電界効果トランジスタM1がカットオフ状態
になるので、コンデンサCに蓄積された電荷は、第2の
MOS電界効果トランジスタM2を通じて放電される。
In this state, as shown in FIG. 11(a), when the digital input signal ■INIJ becomes high level when <t0, the first MOS field effect transistor M1 enters the cut-off state, so that the voltage accumulated in the capacitor C The charge is discharged through the second MOS field effect transistor M2.

第2のMOS電界効果トランジスタM2は、ゲートG2
に直流バイアス電圧VIIIASが印加されており、そ
のドレイン・ソース間電圧VDS、ゲート・ソース間電
圧■。SN( =V a+As)及び閾値電圧v丁sの
関係が次の条件式 VDS≧vasN−vtN を満足する飽和領域ではかなり良好な定電流源として動
作する。したがって、デイジタル入力信号VINがハイ
レベルになると、節点aの電圧は、第11図(b)に示
すように、ほぼ一定の傾きで下降を開始する。この節点
aの電圧は、インバータで構成された検出回路INVに
より監視されており、該電圧がインバータの閾値電圧V
THを横切るt1時に、インバータ出力V OUTが、
第11図(C) に示すように、ロウレベルからハイレ
ベルに遷移する。
The second MOS field effect transistor M2 has a gate G2
DC bias voltage VIIIAS is applied to , and its drain-source voltage VDS and gate-source voltage ■. In a saturation region where the relationship between SN (=V a + As) and threshold voltage v d s satisfies the following conditional expression VDS≧vasN-vtN, it operates as a fairly good constant current source. Therefore, when the digital input signal VIN becomes high level, the voltage at the node a starts to fall at a substantially constant slope, as shown in FIG. 11(b). This voltage at node a is monitored by a detection circuit INV composed of an inverter, and the voltage is set to the threshold voltage V of the inverter.
At time t1 when crossing TH, the inverter output V OUT is
As shown in FIG. 11(C), there is a transition from low level to high level.

以上の動作において、デイジタル入力侶号VINの立ち
上がりエッジが、インバータ出力に伝達されるまでの時
間が遅延時間Tdとなる。第10図の従来例によって得
られる遅延時間Tdは次式で与えられる。
In the above operation, the time required for the rising edge of the digital input signal VIN to be transmitted to the inverter output is the delay time Td. The delay time Td obtained by the conventional example shown in FIG. 10 is given by the following equation.

Td= (Voo− VTH) ・C/loN上式にお
いて、IDNは、第2のMOS電界効果トランジスタM
2のドレイン電流であり、近似的に次式で与えられる。
Td= (Voo-VTH) ・C/loN In the above equation, IDN is the second MOS field effect transistor M
2, which is approximately given by the following equation.

ION = (w.4/t.l.l) (μNCO/2
) (VGSN−VTN) ”ここで、vTN% LN
およびwNはそれぞれ第2のMOS電界効果トランジス
タM2の閾値電圧、チャンネル長およびゲート幅、μ8
は第2のMOS電界効果トランジスタM2のキャリアで
ある電子の移動度、C0は第2のMOS電界効果トラン
ジスタM2の単位面積当りのゲート容量である。
ION = (w.4/t.l.l) (μNCO/2
) (VGSN-VTN) “Here, vTN% LN
and wN are the threshold voltage, channel length and gate width of the second MOS field effect transistor M2, μ8
is the mobility of electrons, which are carriers of the second MOS field effect transistor M2, and C0 is the gate capacitance per unit area of the second MOS field effect transistor M2.

く発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記従来の遅延回路では、キャリア移動
度μ、が温度とともに低下するため、第2のMOS電界
効果トランジスタM2のドレイン電流■。Nが温度とと
もに減少し、この結果、温度上昇にともない遅延時間が
増大する欠点があった。
Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional delay circuit described above, the carrier mobility μ decreases with temperature, so that the drain current of the second MOS field effect transistor M2 decreases. There is a drawback that N decreases with temperature, and as a result, the delay time increases as the temperature rises.

そこで、本発明の課題は上述する従来の問題点を解決し
、集積化に適し、かつ、遅延時間の温度変動の少ない遅
延回路を堤供することにある.く課題を解決するための
手段〉 上述する課題解決のため、本発明は、第1のMOS電界
効果トランジスタと、第2のMOS電界効果トランジス
タと、コンデンサと、検出回路と、バイアス手段とを含
む遅延回路であって、前記第1のMOS電界効果トラン
ジスタは、ゲートに被遅延信号であるディジタル入力信
号が導かれるとともに、ソースが電源線の一つに接続さ
れており、 前記第2のMOS電界効果トランジスタは、ドレインが
前記第1のMOS電界効果トランジスタのドレインと共
通接続されるとともに、ソースが電源線の他方に接続さ
れており、 前記コンデンサは、前記MOS電界効果トランジスタの
ドレイン共通接続点と電′a線との間に接続されており
、 前記検出回路は、前記コンデンサの蓄積電荷量に応じた
論理出力を遅延信号として出力する回路であり、 前記バイアス手段は、前記第2のMOS電界効果トラン
ジスタのゲート、ソース間に温度特性が正のバイアス電
圧を与えること を特徴する。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and provide a delay circuit that is suitable for integration and whose delay time has little temperature fluctuation. Means for Solving the Problems> In order to solve the above problems, the present invention includes a first MOS field effect transistor, a second MOS field effect transistor, a capacitor, a detection circuit, and bias means. In the delay circuit, the first MOS field effect transistor has a gate to which a digital input signal as a delayed signal is guided, and a source connected to one of the power supply lines, and the second MOS field effect transistor The effect transistor has a drain commonly connected to the drain of the first MOS field effect transistor, and a source connected to the other power line, and the capacitor is connected to the drain common connection point of the MOS field effect transistor. The detection circuit is a circuit that outputs a logic output according to the amount of charge accumulated in the capacitor as a delay signal, and the bias means is connected to the second MOS electric field. It is characterized by a temperature characteristic that provides a positive bias voltage between the gate and source of the effect transistor.

〈作用〉 バイアス手段は、第2のMOS電界効果トランジスタの
ゲート、ソース間に温度特性が正のバイアス電圧を与え
るようになっているから、温度が上昇したときの移動度
μ8の低下による第2のMOS電界効果トランジスタの
ドレイン電流の低下を、温度特性が正のバイアス電圧に
よるゲート・ソース間電圧の増大によって補償すること
が可能になる.このため、温度変動にかかわらず、遅延
時間の一定した遅延回路が得られる。
<Function> Since the bias means is designed to apply a bias voltage having a positive temperature characteristic between the gate and source of the second MOS field effect transistor, the second MOS field effect transistor is It becomes possible to compensate for the decrease in the drain current of the MOS field effect transistor by increasing the gate-source voltage due to a bias voltage with positive temperature characteristics. Therefore, a delay circuit with a constant delay time can be obtained regardless of temperature fluctuations.

く実施例〉 第1図に本発明の一実施例を示す。図において、第10
図と同一の参照符号は同一性ある構成部分を示している
Embodiment> FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In the figure, the 10th
The same reference numerals as in the figures indicate identical components.

本実施例の特徴は、第2のMOS電界効果トランジスタ
M2のゲートG2がエミッタ面積の異なるpnpバイポ
ーラトランジスタ対Q+%Q2、第1の抵抗R1、第2
の抵抗R2、第3の抵抗R3および演算増幅器A1で構
成ざれるバイアス手段により直流バイアスされている点
にある.バイアス手段を構成する演算増幅器A1は、非
反転入力端子(+)、反転入力端子(−)及び出力端子
を有している。非反転入力端子(+)は、バイポーラト
ランジスタ対Ql,Q2の一方のエミッタE1に接続さ
れ、反転入力端子(−)は第1の抵抗R1を介して他方
のエミッタE2に接続されている。反転入力端子(−)
は第2の抵抗R2を介して、また、非反転入力端子(◆
)は第3の抵抗R3を介して、それぞれ演算増幅器A,
の出力端子に接続されている。そして、該演算増幅器A
.の出力端子は、第2のMOS電界効果トランジスタM
2のゲートG2に接続されている。
The feature of this embodiment is that the gate G2 of the second MOS field effect transistor M2 is a pair of pnp bipolar transistors with different emitter areas Q+%Q2, the first resistor R1, the second resistor
It is DC biased by a biasing means consisting of a resistor R2, a third resistor R3, and an operational amplifier A1. The operational amplifier A1 constituting the bias means has a non-inverting input terminal (+), an inverting input terminal (-), and an output terminal. The non-inverting input terminal (+) is connected to one emitter E1 of the bipolar transistor pair Ql, Q2, and the inverting input terminal (-) is connected to the other emitter E2 via a first resistor R1. Inverting input terminal (-)
is also connected to the non-inverting input terminal (◆
) are connected to the operational amplifiers A and A, respectively, via the third resistor R3.
is connected to the output terminal of And the operational amplifier A
.. The output terminal of the second MOS field effect transistor M
It is connected to the gate G2 of No. 2.

演算増幅器AIは、非反転入力端子(+)と反転入力端
子(−)の間の電圧差を増幅し、結果として、反転入力
端子(−)を非反転入力端子(+)と等電位にバイアス
する。いま、バイポーラトランジスタ対Ql.Q2のベ
ース・エミッタ間電圧をV IIEI、V B!2とし
、:L l ツ’l電流をI+,Izとすると、演算増
幅器A,の反転入力端子(−)及び非反転入力端子(+
)はともに l V ae+ lになるから、演算増幅
器A,の出力電圧、すなわち第2のMOS電界効果トラ
ンジスタM2のゲートバイアス電圧V!IIAI1は次
式で与えられる。
Operational amplifier AI amplifies the voltage difference between the non-inverting input terminal (+) and the inverting input terminal (-), and as a result biases the inverting input terminal (-) to the same potential as the non-inverting input terminal (+). do. Now, bipolar transistor pair Ql. The base-emitter voltage of Q2 is V IIEI, V B! 2, and the currents are I+ and Iz, the inverting input terminal (-) and the non-inverting input terminal (+
) are both l V ae+ l, so the output voltage of the operational amplifier A, that is, the gate bias voltage V! of the second MOS field effect transistor M2. IIAI1 is given by the following formula.

VIIIA!l ” VaEl ” 12R2=lVa
!+D (R2/Rl)(IVBEII−IVBE21
)= lVa!+ 1” (R2/Rl) ・△Vae
’.’ 12= (lVael−lVazzl)/ R
+バイポーラトランジスタ対Ql,Q2のベース・エミ
ッタ間電圧の差 △VBE(= IVIIEII− IVBE21)但し
、 VBt+l=(kT/Q)’  An(1+/Is+)
VIIE2 1 = (kT/q) ・i n (12
/IS2)K;ボルツマン定数 T:絶対温度 q:電子の電荷量 Is+:Q+の飽和電流 (エミッタ面積S,に比例)
IS2:Q2の飽和電流 (エミッタ面積82に比例)
より次式で与えられる。なお、j!nは自然対数を表す
VIIIA! l ” VaEl ” 12R2=lVa
! +D (R2/Rl) (IVBEII-IVBE21
) = lVa! + 1” (R2/Rl) ・△Vae
'. '12=(lVael-lVazzl)/R
+ Difference in base-emitter voltage of bipolar transistor pair Ql, Q2 △VBE (=IVIIEII- IVBE21) However, VBt+l=(kT/Q)' An(1+/Is+)
VIIE2 1 = (kT/q) ・i n (12
/IS2) K: Boltzmann constant T: Absolute temperature q: Electron charge Is+: Saturation current of Q+ (proportional to emitter area S)
IS2: Saturation current of Q2 (proportional to emitter area 82)
It is given by the following equation. In addition, j! n represents a natural logarithm.

△VB! = (kT/q) ・1 n[(II/12
) (112/III)]ここで、 If/I2  −R2/R3  ,Isz/Is+=S
2/S+の関係があるから、 △VII! = (kT/q)・i n[(Rz/R,
) (S2/S1)]が得られる。
△VB! = (kT/q) ・1 n[(II/12
) (112/III)] Here, If/I2 −R2/R3 , Isz/Is+=S
Because there is a 2/S+ relationship, △VII! = (kT/q)・i n[(Rz/R,
) (S2/S1)] is obtained.

V BEI lは−2(mV/t)程度の負の温度特性
をもつ。一方、(h/Rl)・△VaCは絶対温度に比
例し、0.085{Ri/R+)・in[(R2/Rs
)(S2/St)] (mV/t)の正の温度特性をも
つ。したがって、 (R2/Rl) ・fL n [(R2/R3) (S
2/SL)]を適当な値に選定すれば、直流バイアス電
圧V IIIAsに正の温度特性を付与することができ
、温度が上昇したときの移動度μ9の低下による第2の
MOS電界効果トランジスタM2のドレイン電流の低下
を、ゲート・ソース間電圧V。S( − V 61AS
)の増大によって補償することが可能になる。MOS電
界効果トランジスタとの組合わせにおいて、(R2/R
l)’ fn[(Rz/R,)(S2/S+)]の実用
的な値は30以上である。
V BEI l has a negative temperature characteristic of about -2 (mV/t). On the other hand, (h/Rl)・△VaC is proportional to the absolute temperature, and is 0.085{Ri/R+)・in[(R2/Rs
)(S2/St)] (mV/t). Therefore, (R2/Rl) ・fL n [(R2/R3) (S
2/SL)] to an appropriate value, it is possible to give a positive temperature characteristic to the DC bias voltage V IIIAs, and the second MOS field effect transistor decreases in mobility μ9 when the temperature rises. The decrease in the drain current of M2 is determined by the gate-source voltage V. S(-V 61AS
) can be compensated for by increasing In combination with a MOS field effect transistor, (R2/R
l)' The practical value of fn[(Rz/R,)(S2/S+)] is 30 or more.

本実施例に用いるpnpバイポーラトランジスタQl及
びQ2は、第2図に示すように、PチャンネルMOS電
界効果トランジスタのソース/ドレインと同一工程で製
造されるp+拡散層をエミッタとし、Nウェルをベース
とし、P型基板P−Subをコレクタとすることにより
、NウェルC−MOSプロセスで容易に製造可能である
As shown in FIG. 2, the pnp bipolar transistors Ql and Q2 used in this example have a p+ diffusion layer as an emitter and an N well as a base, which are manufactured in the same process as the source/drain of a P channel MOS field effect transistor. By using the P-type substrate P-Sub as the collector, it can be easily manufactured using an N-well C-MOS process.

第3図は本発明の第2の実施例を示し、第4図はその動
作波形例を示している.本実施例では、第1図における
pnpバイポーラトランジスタ対Q+ ,Q2の代わり
に、それとコンブリメンタリーなnpnバイポーラトラ
ンジスタQ++、Ql2が用いられている。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 shows an example of its operating waveforms. In this embodiment, in place of the pair of pnp bipolar transistors Q+ and Q2 in FIG. 1, npn bipolar transistors Q++ and Ql2 which are complementary thereto are used.

これに対応して、第1のMOS電界効果トランジスタM
1は、Nチャンネル素子で構成され、そのゲートG,に
被遅延信号であるディジタル人力信号■、が導かれると
ともに、ソースがグランドである電源線に接続されてい
る。
Correspondingly, the first MOS field effect transistor M
1 is composed of an N-channel element, and a digital human input signal (2), which is a delayed signal, is guided to its gate G, and its source is connected to a power supply line that is grounded.

また、第2のMOS電界効果トランジスタM2は、Pチ
ャンネル素子で構成され、そのドレインが第1のMOS
電界効果トランジスタM1のドレインと共通に接続され
るとともに、ソースが直流電源電圧■DDを供給する電
源線に接続されている。ゲートG,は、npnバイポー
ラトランジスタ対Q++、Ql2、抵抗R.、Rl2、
RI3及び演算増幅器AIOからなるバイアス手段によ
って直流バイアスされる. 第4図の動作波形例において、ディジタル入力信号VI
Nがハイレベルのとき、第1のMOS電界効果トランジ
スタM,と第2のMOS電界効果トランジスタM2はと
もに能動状態となる。このとき節点bの電圧は、直流電
源電圧VDDを、第1のMOS電界効果トランジスタM
l と第2のMOS電界効果トランジスタM2とで分圧
した値となる。.lm.:で,741のMOS電界効果
トランジスタM,のゲート幅Wとチャンネル長しの比(
W/L)が第2のMOS電界効果トランジスタM2のそ
れに対して十分大きいとすると、第1のMOS電界効果
トランジスタM.のゲート・ソース間電圧は第2のMO
S′F4界効果トランジスタM2のそれより大きいので
、節点bは、第4図(b)に示すように、ロウレベル(
約ov)になっている。
Further, the second MOS field effect transistor M2 is composed of a P-channel element, and its drain is connected to the first MOS field effect transistor M2.
It is commonly connected to the drain of the field effect transistor M1, and its source is connected to a power supply line that supplies the DC power supply voltage DD. Gate G, is connected to npn bipolar transistor pair Q++, Ql2, resistor R. , Rl2,
DC bias is applied by bias means consisting of RI3 and operational amplifier AIO. In the operating waveform example of FIG. 4, the digital input signal VI
When N is at a high level, both the first MOS field effect transistor M and the second MOS field effect transistor M2 become active. At this time, the voltage at node b is the DC power supply voltage VDD, which is the voltage at the first MOS field effect transistor M.
It is a value obtained by dividing the voltage between l and the second MOS field effect transistor M2. .. lm. :, the ratio of the gate width W to the channel length of the 741 MOS field effect transistor M (
W/L) is sufficiently large compared to that of the second MOS field effect transistor M2, then the first MOS field effect transistor M. The gate-source voltage of the second MO
Since it is larger than that of the S'F4 field effect transistor M2, the node b has a low level (
Approximately ov).

この状態で、第4図(a)に示すように、ディジタル人
力信号VINがt0時にロウレベルになると、第1のM
OS電界効果トランジスタM1がカットオフ状態になる
ので、コンデンサCは第2のMOS電界効果トランジス
タM2によって充電サレる。第2のMOS電界効果トラ
ンジスタM2はゲートG,にバイアス電圧VIIIA!
+が印加されており、良好な定電流源として動作する。
In this state, as shown in FIG. 4(a), when the digital human input signal VIN becomes low level at time t0, the first M
Since the OS field effect transistor M1 enters the cutoff state, the capacitor C is charged and sold by the second MOS field effect transistor M2. The second MOS field effect transistor M2 has a bias voltage VIIIA! on its gate G.
+ is applied and operates as a good constant current source.

したがって、ディジタル入力信号vlNがロウレベルに
なると、節点bの電圧は、第4図(b)に示すようにほ
ぼ一定の傾きで上昇する。この節点bの電圧は、インバ
ータによって構戒された検出回路INVにより監視され
ており、該電圧がインバータの閾値電圧VTHを横切る
t1時に、インバータ出力VOUアが第4図(C)に示
すようにハイレベルからロウレベルに遷移する。
Therefore, when the digital input signal vlN becomes low level, the voltage at node b rises at a substantially constant slope as shown in FIG. 4(b). This voltage at node b is monitored by a detection circuit INV monitored by the inverter, and at time t1 when the voltage crosses the threshold voltage VTH of the inverter, the inverter output VOUa becomes as shown in FIG. 4(C). Transition from high level to low level.

以上の動作において、ディジタル人力信号v1、の立ち
下がりエッジがインバータ出力に伝達される迄の七〇時
から1,時までの時間が遅延時間Tdとなる。遅延時間
Tdは次式で与えられる。
In the above operation, the time from 70:00 to 1:00 until the falling edge of the digital human input signal v1 is transmitted to the inverter output becomes the delay time Td. The delay time Td is given by the following equation.

Td− (VTHC)/IDP 上式のI。Pは第2のMOS電界効果トランジスタM2
のドレイン電流であり、近似的に次式で与えられる。
Td- (VTHC)/IDP I of the above formula. P is the second MOS field effect transistor M2
The drain current is approximately given by the following equation.

Iop = (Wp/Lp) (μpCo/2) (V
Gsp −VTP)’ここで、vTP..Lp及びWp
はそれぞれ第20MOS電界効果トランジスタM2の閾
値電圧、チャンネル長及びゲート幅、μPは第2のMO
S電界効果トランジスタM2のキャリアである正孔の移
動度、COは第2のMOS電界効果トランジスタM2の
単位面積当りのゲート容量である。
Iop = (Wp/Lp) (μpCo/2) (V
Gsp-VTP)' where vTP. .. Lp and Wp
are the threshold voltage, channel length and gate width of the 20th MOS field effect transistor M2, respectively, and μP is the second MOS field effect transistor M2.
The mobility of holes, which are carriers of the S field effect transistor M2, is the gate capacitance per unit area of the second MOS field effect transistor M2.

本実施例のバイアス手段を構成する演算増幅器AIOは
、第1の実施例の場合と同様、反転入力端子(−)を非
反転入力端子(+)と等電位にバイアスする。非反転入
力端子(+)の電圧は( V oo− V BEI 1
)であるから、該バイアス手段の出力電圧vl!lIA
sは次式で与えられる。
The operational amplifier AIO constituting the biasing means of this embodiment biases the inverting input terminal (-) to the same potential as the non-inverting input terminal (+), as in the first embodiment. The voltage of the non-inverting input terminal (+) is (V oo- V BEI 1
), so the output voltage vl! of the biasing means is lIA
s is given by the following formula.

VI11A8 ”VDO−VIIEII−I12Rl2
= t/no−V!lEtt−(R+z/Rz) (V
BEII−V!IE+2)= Voo−Vat r +
 − (Rl 2/R口) ・ΔVa!゜.゜I+z=
 (Vee++−VaE+z)/R++△VIE= (
kT/q) ・x I1[(RI2/RI3) (51
2/Sl1)]ここで、Sl1及びSI2はそれぞれQ
.及びQl2のエミッタ面積である。
VI11A8 ”VDO-VIIEII-I12Rl2
= t/no-V! lEtt-(R+z/Rz) (V
BEII-V! IE+2) = Voo-Vat r +
- (Rl 2/R port) ・ΔVa!゜.゜I+z=
(Vee++-VaE+z)/R++△VIE= (
kT/q) ・x I1[(RI2/RI3) (51
2/Sl1)] where Sl1 and SI2 are each Q
.. and the emitter area of Ql2.

このとき、第2のMOS電界効果トランジスタM2のゲ
ート・ソース間電圧VaSは以下のようになる。
At this time, the gate-source voltage VaS of the second MOS field effect transistor M2 is as follows.

VOS”Vl11AI  −vao =−  [Ver+++(R+z/Rz)・△Vac]
したがって、 ( R+2/Rs+)・KL l1((Rl2/Rl3
) (S12/3+1)]を適当な値に選定すれば、第
1の実施例の場合と同様、(温度が上昇したときの移動
度μPの低下による第2のMOS電界効果トランジスタ
M2のドレイン電流の低下をゲート・ソース間電圧IV
osl (=IVatAs  VO(1+1の増大によ
って補償することが可能になる。
VOS"Vl11AI -vao =- [Ver+++(R+z/Rz)・△Vac]
Therefore, (R+2/Rs+)・KL l1((Rl2/Rl3
) (S12/3+1)] to an appropriate value, as in the first embodiment, the drain current of the second MOS field effect transistor M2 due to the decrease in mobility μP when the temperature rises. The decrease in gate-source voltage IV
osl (=IVatAs VO (1+1 increase makes it possible to compensate.

本実施例に用いるnpnバイポーラトランジスタQ++
及びQ+2は、第5図に示すように、NチャンネルMO
SIE界効果トランジスタのソース/ドレインと同一工
程で製造されるn0拡敗層をエミッタとし、Pウェルを
ベースとし、N型基板をコレクタとすることにより、P
ウエルC−MOSプロセスで容易に製造可能である。
npn bipolar transistor Q++ used in this example
and Q+2 are N-channel MOs as shown in FIG.
By using the n0 diffusion layer manufactured in the same process as the source/drain of the SIE field effect transistor as the emitter, the P well as the base, and the N type substrate as the collector, the P
It can be easily manufactured using a well C-MOS process.

第1の実施例はNウエルC−MOSプロセスに適し、第
2の実施例はPウェルC−MOSプロセスに適している
The first embodiment is suitable for an N-well C-MOS process, and the second embodiment is suitable for a P-well C-MOS process.

第6図は第3の実施例を示し、第7図はその動作波形例
を示している。本実施例の特徴は、ディジタル入力信号
VINをインバータINVI、INV2を用いて反転と
非反転の2経路に分岐し、それぞれの経路において立ち
上がりエッジを遅らせる第1の回路及び立ち下がりのエ
ッジを遅らせる第2の回路を構成し、第1の回路及び第
2の回路の出力を、検出回路Xを構成するフリップフロ
ップFFで合戊することにより、入力信号VINと同一
のパルス幅を再生しようとするものである。
FIG. 6 shows a third embodiment, and FIG. 7 shows an example of its operating waveforms. The feature of this embodiment is that the digital input signal VIN is branched into two paths, inverting and non-inverting, using inverters INVI and INV2, and in each path, a first circuit delays the rising edge and a second circuit delays the falling edge. 2 circuits, and attempts to reproduce the same pulse width as the input signal VIN by combining the outputs of the first circuit and the second circuit with a flip-flop FF that constitutes the detection circuit It is.

第1の回路は、第1のMOS電界効果トランジスタMl
l%第2のMOS電界効果トランジスタM21及びコン
デンサCIを含んで構成され、第1のMOS電界効果ト
ランジスタM,lのゲートG.にインバータINVIで
反転されたディジタル入力信号VINが入力される。
The first circuit includes a first MOS field effect transistor Ml
The gate G.1 of the first MOS field effect transistor M,1 is configured to include a second MOS field effect transistor M21 and a capacitor CI. A digital input signal VIN inverted by an inverter INVI is input to the inverter INVI.

第2の回路は、第1のMOS電界効果トランジスタM1
2、第2のMOS電界効果トランジスタM22及びコン
デンサC2を含んで構成されている。第1のMOS電界
効果トランジスタMl2のゲートG,2には、インバー
タI NV,で反転されたディジタル入力信号VINを
、インバータINV2で更に反転させて、結果的に非反
転としたディジタル人力信号V+Hが供給される。
The second circuit includes a first MOS field effect transistor M1
2. It is configured to include a second MOS field effect transistor M22 and a capacitor C2. The gate G,2 of the first MOS field effect transistor Ml2 receives a digital input signal V+H, which is obtained by further inverting the digital input signal VIN inverted by the inverter INV, and making it non-inverted as a result. Supplied.

第2のMOS電界効果トランジスタM21%M22のゲ
ートG21、G22は、共通のバイアス手段によって直
流バイアスされている。バイアス手段は第4図に示した
第2の実施例と同一構成である。
The gates G21 and G22 of the second MOS field effect transistor M21%M22 are DC biased by a common biasing means. The bias means has the same structure as the second embodiment shown in FIG.

検出回路Xは、フリツブフロツブFFとインバータIN
V3とを備えて構威されている。フリップフロップFF
は、2つのNORゲートNoR,及びN O R 2で
構成されたRSフリツプフロップであり、第1の回路の
出力ハイレベルをセット信号とし、第2の回路の出力ハ
イレベルをリセット信号として動作する。
The detection circuit X consists of a flipflop FF and an inverter IN.
It is equipped with V3. flip flop FF
is an RS flip-flop composed of two NOR gates NoR and NOR2, and operates using the high level output of the first circuit as a set signal and the high level output of the second circuit as a reset signal.

第6図及び第7図を参照して動作を説明する。The operation will be explained with reference to FIGS. 6 and 7.

M 7 図(a)に示すように、デイジタル入力信号v
1がt。時じハイレベルになると、インバータINVI
の出力端である節点Cには、第7図(b)に示すように
、逆にロウレベルに状態遷移する反?侶号が現われる。
M 7 As shown in Figure (a), the digital input signal v
1 is t. When it becomes high level, the inverter INVI
As shown in FIG. 7(b), the node C, which is the output end of the ? A priest's name appears.

この反転信号は、第1のMOS電界効果トランジスタM
,IのゲートG目に与えられるので、第3図及び第4図
で説明した動作により、第7図(C)に示す如く、節点
dに、デイジタル人力信号VIHの立ち上がりエッジで
あるto時に充電を開始するランプ波形が得られる。そ
して、ランプ波形がフリップフロツプFFの有する閾値
電圧vT}lを横切るt1時にフリツブフロツプFFが
セットされ、第7図(f)に示す如く、インバータIN
V3からハイレベルの出力v outが得られる。上述
の七〇時からt1時までの立ち上がり時間遅れが、遅延
時間Tdt.nとなる。
This inverted signal is applied to the first MOS field effect transistor M
, I, the operation explained in FIGS. 3 and 4 causes the node d to be charged at to, which is the rising edge of the digital human power signal VIH, as shown in FIG. 7(C). A ramp waveform is obtained that starts with . Then, at time t1 when the ramp waveform crosses the threshold voltage vT}l of the flip-flop FF, the flip-flop FF is set, and as shown in FIG. 7(f), the inverter IN
A high level output v out is obtained from V3. The above-mentioned rise time delay from 70 o'clock to t1 o'clock is the delay time Tdt. It becomes n.

一方、第7図(a)に示すように、t0時からディジタ
ル入力信号VINのパルス幅だけ遅れたt,時に、ディ
ジタル入力信号VINが立ち下がってロウレベルになる
と、第7図(d)に示すように、インバータINV2の
出力端である節点eに、同じくロウレベルに状態遷移す
る非反転信号が現われる。この非反転信号は、第1のM
OS電界効果トランジスタM,■のゲートGI2に与え
られ?ので、節点fには、第7図(e) に示すように
、ディジタル入力信号VTNの立ち下がりエッジであ.
るt2時に充電を開始するランプ波形が得られる。そし
て、ランプ波形がフリツブフロツブFFの有する閾値電
圧VT■を横切るt,時に、フリツブフロップFFがリ
セットされ、この結果、インバータI N V sの出
力V。uTは、第7図(f)に示すようにロウレベルと
なる。t2時からt3時までの立ち下がり時間遅れが遅
延時間TdHLとなる。
On the other hand, as shown in FIG. 7(a), when the digital input signal VIN falls to a low level at time t, which is delayed by the pulse width of the digital input signal VIN from time t0, as shown in FIG. 7(d). As shown in FIG. 2, a non-inverted signal whose state also changes to the low level appears at the node e, which is the output end of the inverter INV2. This non-inverted signal is the first M
Given to the gate GI2 of the OS field effect transistor M,■? Therefore, as shown in FIG. 7(e), the falling edge of the digital input signal VTN is applied to the node f.
A ramp waveform is obtained that starts charging at time t2. Then, at the time t when the ramp waveform crosses the threshold voltage VT of the flip-flop FF, the flip-flop FF is reset, and as a result, the output V of the inverter I N V s. uT becomes low level as shown in FIG. 7(f). The falling time delay from time t2 to time t3 becomes delay time TdHL.

従って、第2のMOS電界効果トランジスタM2l%M
22のサイズ(M/L) 、コンデンサC1、C2の容
量値を適当に選ぶことによって、デイジタル人力信号V
INと同じパルス幅の出力信号v outを得ることが
できる。また、必要に応じて、立ち上がりと立ち下がり
の遅延時間TdLo及びTdHLをそれぞれ独立に設定
することもできる。
Therefore, the second MOS field effect transistor M2l%M
By appropriately selecting the size (M/L) of 22 and the capacitance values of capacitors C1 and C2, the digital human input signal V
An output signal v out with the same pulse width as IN can be obtained. Furthermore, if necessary, the rising and falling delay times TdLo and TdHL can be set independently.

第8図は第4の実施例を示し、第9図はその動作波形例
を示している。本実施例も第6図に示した第3の実施例
と同様、インバータINV,を用いてディジタル入力信
号VINを非反転と反転の2経路に分岐し、それぞれの
経路において立ち上がりエッジを遅らせる第1の回路お
よび立ち上がりエッジを遅らせる第2の回路を構成し、
第1の回路および第2の回路の出力を、検出回路Xを構
戊するフリップフロップFFで合戒することにより、人
力信号VINと同一のパルス幅を再生しようとするもの
である。本実施例の特徴は、バイアス手段を第1図に示
した第1の実施例と同一の構成にするとともに、フリッ
プフロップFFをNANDゲートで構成したことである
FIG. 8 shows a fourth embodiment, and FIG. 9 shows an example of its operating waveforms. This embodiment, like the third embodiment shown in FIG. and a second circuit that delays the rising edge,
By combining the outputs of the first circuit and the second circuit with the flip-flop FF that constitutes the detection circuit X, it is attempted to reproduce the same pulse width as the human input signal VIN. The feature of this embodiment is that the bias means has the same structure as that of the first embodiment shown in FIG. 1, and the flip-flop FF is composed of a NAND gate.

第1の回路は、第1のMOS電界効果トランジスタM.
、第2のMOS電界効果トランジスタM2,およびコン
デンサC1を含んで構成され、第1のMOS電界効果ト
ランジスタM.のゲートGllにディジタル入力信号V
INが入力される。
The first circuit includes a first MOS field effect transistor M.
, a second MOS field effect transistor M2, and a capacitor C1, and the first MOS field effect transistor M. A digital input signal V is input to the gate Gll of
IN is input.

第2の回路は、第1のMOS電界効果トランジスタMI
2、第2のMOS電界効果トランジスタM22およびコ
ンデンサC2を含んで構戒され、第1のMOS電界効果
トランジスタM12のゲートGl2にはインバータIN
VIで反転されたディジタル人力信号VINが供給され
る。
The second circuit includes a first MOS field effect transistor MI
2. The circuit includes a second MOS field effect transistor M22 and a capacitor C2, and an inverter IN is connected to the gate Gl2 of the first MOS field effect transistor M12.
An inverted digital human input signal VIN is supplied at VI.

第2のMOS電界効果トランジスタM21、M22のゲ
ートG21.G22は、共通のバイアス手段によって直
流バイアスされている。バイアス手段は第1図に示した
第1の実施例と同一構成である。
Gates G21 . of the second MOS field effect transistors M21, M22. G22 is DC biased by a common biasing means. The bias means has the same structure as the first embodiment shown in FIG.

検出回路Xは、フリップフロップFFとインバータIN
V3 とを備えて構成されている。フリップフロップF
Fは、2つのNANDゲートNAND,およびNAND
2で構戊されたRSフリップフロップであり、第1の回
路の出力ロウレベルをセット信号とし、第2の回路の出
力ロウレベルをリセット信号として動作する。
The detection circuit X includes a flip-flop FF and an inverter IN.
V3. flip flop F
F is two NAND gates NAND, and NAND
This is an RS flip-flop consisting of 2 circuits, which operates using the low level output of the first circuit as a set signal and the low level output of the second circuit as a reset signal.

第8図および第9図を参照して動作を説明する。第9図
(a)に示すように、ディジタル入力信号VINがt0
時にハイレベルになると、このディジタル入力信号は、
第1のMOS電界効果トランジスタM.のゲートG.に
与えられるので、第1図および第11図で説明した動作
により、第9図(c) ニ示すように、節点dに、デイ
ジタル入力信号VINの立ち上がりエッジであるto時
に放電を開始するランプ波形が得られる。そして、ラン
プ波形がフリップフロツブFFの有する閾値電圧VT}
lを横切る11時にフリツブフロツブFFがセットされ
、第7図(e) に示すように、インバータINVsか
らハイレベルの出力V。LITが得られる。上述のt。
The operation will be explained with reference to FIGS. 8 and 9. As shown in FIG. 9(a), the digital input signal VIN is t0
When the digital input signal reaches a high level,
First MOS field effect transistor M. Gate G. Therefore, by the operation explained in FIGS. 1 and 11, as shown in FIG. 9(c), a ramp waveform is created at the node d that starts discharging at the rising edge of the digital input signal VIN. is obtained. Then, the ramp waveform is the threshold voltage VT of the flip-flop FF}
The flip-flop FF is set at 11 o'clock when the inverter INVs crosses 1, and as shown in FIG. 7(e), a high-level output V is generated from the inverter INVs. LIT is obtained. t mentioned above.

時から1,時までの立ち上がり時間遅れが遅延時間Td
LHとなる。
The rise time delay from 1,000 to 1,000 is the delay time Td
It becomes LH.

一方、第9図(a)に示すように、t0時からディジタ
ル入力信号VINのパルス幅だけ遅れたt2時に、ディ
ジタル入力信号VINが立ち上がってロウレベルになる
と、インバータINVIの出力端である節点eには、第
9図(c)に示すように、逆にハイレベルに状態遷移す
る反転信号が現れる。この反転信号は、第1のMOS電
界効果トランジスタM,2のゲートG12に与えられる
ので、節点fには、第9図(d)に示すように、デイジ
タル人力信号VIHの立ち下がりエッジであるt2時に
放電を開始するランプ波形が得られる。そして、ランプ
波形がフリップフロップFFの有する閾値電圧を横切る
t3時に、フリップフロップFFがリセットされ、この
結果、第9図(f)に示すように、インバータINV3
からロウレベルの出力V。UTが得られる。t2時から
t,時までの立ち下がり時間遅れが遅延時間Td}lL
となる。
On the other hand, as shown in FIG. 9(a), when the digital input signal VIN rises to a low level at time t2, which is delayed by the pulse width of the digital input signal VIN from time t0, the signal at node e, which is the output end of the inverter INVI, On the other hand, as shown in FIG. 9(c), an inverted signal whose state changes to high level appears. Since this inverted signal is applied to the gate G12 of the first MOS field effect transistor M,2, the falling edge of the digital human input signal VIH, t2, is applied to the node f, as shown in FIG. 9(d). A ramp waveform is obtained that starts discharging at certain times. Then, at time t3 when the ramp waveform crosses the threshold voltage of the flip-flop FF, the flip-flop FF is reset, and as a result, as shown in FIG. 9(f), the inverter INV3
to low level output V. UT is obtained. The fall time delay from time t2 to time t is the delay time Td}lL
becomes.

したがって、本実施例においても、第2のMOS電界効
果トランジスタM 2,, M 2,のサイズ(W/L
) 、コンデンサCI,C2の容量値を適当に選ぶこと
によって、ディジタル入力信号VINと同じパルス幅の
出力信号V OLITを得ることができる。また、必要
に応して、立ち上がりおよび立ち下がりの遅延時間Td
L.およびTd}I,をそれぞれ独立に設定することも
できる。
Therefore, also in this embodiment, the size (W/L
), by appropriately selecting the capacitance values of the capacitors CI and C2, it is possible to obtain the output signal VOLIT with the same pulse width as the digital input signal VIN. In addition, if necessary, the delay time Td of rising and falling
L. and Td}I, can also be set independently.

第6図に示した実施例及び第8図に示した実施例の遅延
回路を複数個縦読接続し、前段の出力信号V OLIT
を次段のディジタル入力信号VINとすることにより、
各段の出力信号V。UTをタップ出力とするタップ付き
遅延回路が構成できる。
A plurality of delay circuits of the embodiment shown in FIG. 6 and the embodiment shown in FIG.
By setting it as the next stage digital input signal VIN,
Output signal V of each stage. A tapped delay circuit that uses UT as a tap output can be constructed.

第6図に示した遅延回路を用いてタップ付き遅延回路を
構戊する場合、フリップフロップFFのNORゲー}−
NOR,の出力信号(インバータINV,の入力信号)
を次段のディジタル入力信号VINとし、インバータI
NV,出力信号を第2のMOS電界効果トランジスタM
12のゲートGl2に、インバータINV2の出力信号
を第1の電界効果トランジスタM,1のゲートG.にそ
れぞれ導《よう構戊すれば、タップ出力(インパータエ
Nv3出力)の負荷容量によって発生する付加的な遅延
時間が次段に伝達されるのを防ぐのに効果的である。
When constructing a tapped delay circuit using the delay circuit shown in FIG.
Output signal of NOR (input signal of inverter INV)
is the digital input signal VIN of the next stage, and the inverter I
NV, the output signal is transferred to the second MOS field effect transistor M
The output signal of the inverter INV2 is applied to the gate Gl2 of the first field effect transistor M, and the gate Gl2 of the first field effect transistor M. It is effective to prevent the additional delay time caused by the load capacitance of the tap output (inverter Nv3 output) from being transmitted to the next stage.

同様に、第8図の遅延回路を用いてタップ付き遅延回路
を構成する場合、プリップフロップFFのNANDゲー
トN A N D 2の出力信号(インパータINV,
の入力信号)を次段のディジタル人力信号VINとし、
この入力信号VINを第2のMOS電界効果トランジス
タMllのゲートGl2に、インバータINVIの出力
信号を第1の電界効果トランジスタM目のゲートGll
にそれぞれ導くよう構成すれば、タップ出力(インバー
タINV,?力)の負荷容量によって発生する付加的な
遅延時間が次段に伝達されるのを防ぐのに効果的である
Similarly, when constructing a tapped delay circuit using the delay circuit shown in FIG.
input signal) as the next stage digital human input signal VIN,
This input signal VIN is applied to the gate Gl2 of the second MOS field effect transistor Mll, and the output signal of the inverter INVI is applied to the gate Gll of the first field effect transistor M.
If the configuration is such that the tap outputs (inverters INV and ?) are respectively guided, it is effective to prevent the additional delay time caused by the load capacitance of the tap outputs (inverters INV and INV) from being transmitted to the next stage.

このようなタップ付き遅延回路を構成する場合、バイア
ス手段を各段毎に設ける必要はない。
When configuring such a tapped delay circuit, it is not necessary to provide bias means for each stage.

複数段の第2のMOS電界効果トランジスタM2,,M
,■をひとつのバイアス手段で共通にバイアスすれば占
有面積および消費電力が削減できる。
Multiple stages of second MOS field effect transistors M2,,M
, ■ can be biased in common by one biasing means to reduce the occupied area and power consumption.

以上の実施例では、正の温度特性をもつゲート・ソース
間電圧を得るために、コレクタとベースが接続されたp
npまたはnpnバイポーラトランジスタのベース・エ
ミツタ間電圧の差ΔVBEを利用する場合について説明
したが、これらをpnまたはnp接合ダイオードによっ
て置換することによっても同様の効果が得られる。この
場合の回路構成は、上述の各実施例から類推できる。
In the above embodiment, in order to obtain a gate-source voltage with positive temperature characteristics, a p
Although the case has been described in which the base-emitter voltage difference ΔVBE of an np or npn bipolar transistor is used, similar effects can be obtained by replacing these with pn or np junction diodes. The circuit configuration in this case can be inferred from the above-mentioned embodiments.

即ち、ダイオード対はアノードを共通に接続して電源線
に導く。演算増幅器の非反転入力端子はダイオード対の
一方のカソードに導くと共に、第3の抵抗を介して該演
算増幅器の出力端子に接続する。反転入力端子は、第1
の抵抗を介してダイオード対の他方のカソードに導くと
共に、第2の抵抗を介して該演算増幅器の出力端子に接
続する。そして、演算増幅器の出力端子を第2のMOS
電界効果トランジスタのゲートに導く回路構成となる。
That is, the anodes of the diode pair are connected in common and led to the power supply line. The non-inverting input terminal of the operational amplifier leads to the cathode of one of the diode pairs and is connected to the output terminal of the operational amplifier via a third resistor. The inverting input terminal is the first
It is led to the other cathode of the diode pair through a resistor, and is connected to the output terminal of the operational amplifier through a second resistor. Then, the output terminal of the operational amplifier is connected to the second MOS
This is a circuit configuration that leads to the gate of a field effect transistor.

この場合も、ダイオード対のうち第1の抵抗に接続され
るカソードの面積を32とし、他方のカソードの面積を
S,とし、第1の抵抗の値をR1とし、第2の抵抗の値
をR,とし、第3の抵抗の値をR,としたとき、 (R2/Rl) −x n ((R2/R3) (S2
/51)]≧30を満足するように選定する。
In this case as well, the area of the cathode connected to the first resistor of the diode pair is 32, the area of the other cathode is S, the value of the first resistor is R1, and the value of the second resistor is R, and the value of the third resistor is R, (R2/Rl) -x n ((R2/R3) (S2
/51)]≧30.

く発明の効果〉 以上述べたように、本発明に係る遅延回路は、第1のM
OS電界効果トランジスタと、第2のMOS電界効果ト
ランジスタと、コンデンサと、検出回路と、バイアス手
段とを含む遅延回路であって、第1のMOSii界効果
トランジスタは、ゲートに被遅延信号であるディジタル
入力信号が導かれるとともに、ソースが第1の電源線に
接続されており、第2のMOS電界効果トランジスタは
、ドレインが第1のMOS電界効果トランジスタのドレ
インと共通接続されるとともに、ソースが第2の電源線
に接続されており、コンデンサは、MOS電界効果トラ
ンジスタのドレイン共通接続点と電源線との間に接続さ
れており、検出回路は、コンデンサの蓄積電荷量に応じ
た論理出力を遅延信号として出力する回路であり、バイ
アス手段は、第2のMOS電界効果トランジスタのゲー
ト、ソース間に温度特性が正のバイアス電圧を与えるよ
うになっているから、集積化に適し、かつ、遅延時間の
温度変動の少ない遅延回路を提供することができる。
Effects of the Invention> As described above, the delay circuit according to the present invention has the first M
A delay circuit comprising an OS field effect transistor, a second MOS field effect transistor, a capacitor, a detection circuit, and biasing means, the first MOS field effect transistor having a digital signal at its gate that is a delayed signal. The input signal is guided, and the second MOS field effect transistor has a source connected to the first power supply line, a drain commonly connected to the drain of the first MOS field effect transistor, and a source connected to the first power supply line. The capacitor is connected between the drain common connection point of the MOS field effect transistor and the power supply line, and the detection circuit delays the logic output according to the amount of charge accumulated in the capacitor. It is a circuit that outputs a signal, and the bias means is designed to apply a bias voltage with positive temperature characteristics between the gate and source of the second MOS field effect transistor, so it is suitable for integration and has a short delay time. It is possible to provide a delay circuit with less temperature fluctuation.

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

第1図は本発明に係る遅延回路の電気回路図、第2図は
バイアス手段を構戒するパイボイーラトランジスタ対の
構成を示す図、第3図は本発明に係る遅延回路の別の実
施例を示す回路図、第4図はその動作波形例を示す図、
第5図はバイアス手段を構戒するバイポーラトランジス
タ対の構戒を示す図、第6図は本発明に係る遅延回路の
更に別の実施例における回路図、第7図はその動作波形
例を示す図、第8図は本発明に係る遅延回路の更に別の
実施例における回路図、第9図はその動作波形例を示す
図、第10図は従来の遅延回路の回路図、第11図はそ
の動作波形例を示す図である。 Ml−MII% M+2 ・・・第1のMOS電界効果トランジスタM2・M2.
%M22 ・・・第2のMOS電界効果トランジスタINV・・・
検出回路   X・・・検出回路Ql.Q2  ・・・
バイポーラトランジスタ対Qt+xQt2・・・バイポ
ーラトランジスタ対R1、Rl+・・・第1の抵抗 R2、Rl2・・・第2の抵抗 R1、Rl3・・・第3の抵抗 第 図 第 2 図 第 3 図 第 4 図 第 7 図 第 10 図 第 1l 図
FIG. 1 is an electrical circuit diagram of a delay circuit according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a pair of pie boiler transistors that prevent biasing means, and FIG. 3 is another implementation of the delay circuit according to the present invention. A circuit diagram showing an example, FIG. 4 is a diagram showing an example of its operating waveform,
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a bipolar transistor pair that configures the bias means, FIG. 6 is a circuit diagram of yet another embodiment of the delay circuit according to the present invention, and FIG. 7 is an example of its operating waveform. 8 is a circuit diagram of yet another embodiment of the delay circuit according to the present invention, FIG. 9 is a diagram showing an example of its operating waveforms, FIG. 10 is a circuit diagram of a conventional delay circuit, and FIG. It is a figure which shows the example of an operation|movement waveform. Ml-MII% M+2...First MOS field effect transistor M2.M2.
%M22...Second MOS field effect transistor INV...
Detection circuit X...Detection circuit Ql. Q2...
Bipolar transistor pair Qt+xQt2...Bipolar transistor pair R1, Rl+...First resistor R2, Rl2...Second resistor R1, Rl3...Third resistor Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 7 Figure 10 Figure 1l Figure

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)第1のMOS電界効果トランジスタと、第2のM
OS電界効果トランジスタと、コンデンサと、検出回路
と、バイアス手段とを含む遅延回路であって、 前記第1のMOS電界効果トランジスタは、ゲートに被
遅延信号であるディジタル入力信号が導かれるとともに
、ソースが電源線の一つに接続されており、 前記第2のMOS電界効果トランジスタは、ドレインが
前記第1のMOS電界効果トランジスタのドレインと共
通接続されるとともに、ソースが電源線の他方に接続さ
れており、前記コンデンサは、前記MOS電界効果トラ
ンジスタのドレイン共通接続点と前記電源線との間に接
続されており、 前記検出回路は、前記コンデンサの蓄積電荷量に応じた
論理出力を遅延信号として出力する回路であり、 前記バイアス手段は、前記第2のMOS電界効果トラン
ジスタのゲート、ソース間に温度特性が正のバイアス電
圧を与えること を特徴する遅延回路。
(1) A first MOS field effect transistor and a second M
A delay circuit including an OS field effect transistor, a capacitor, a detection circuit, and a biasing means, wherein the first MOS field effect transistor has a gate to which a digital input signal as a delayed signal is led, and a source to which a digital input signal is guided. is connected to one of the power supply lines, and the drain of the second MOS field effect transistor is commonly connected to the drain of the first MOS field effect transistor, and the source is connected to the other power supply line. The capacitor is connected between a drain common connection point of the MOS field effect transistor and the power supply line, and the detection circuit outputs a logic output according to the amount of charge accumulated in the capacitor as a delayed signal. A delay circuit that outputs an output, wherein the bias means applies a bias voltage having a positive temperature characteristic between the gate and source of the second MOS field effect transistor.
(2)前記バイアス手段は、バイポーラトランジスタ対
と、演算増幅器と、第1の抵抗と、第2の抵抗と、第3
の抵抗とを含み、 前記バイポーラトランジスタ対は、コレクタおよびベー
スがそれぞれ共通に接続されて電源線に導かれており、 前記演算増幅器は、非反転入力端子と、反転入力端子と
、出力端子とを有し、 前記非反転入力端子は、前記バイポーラトランジスタ対
の一方のエミッタに導かれると共に、第3の抵抗を介し
て前記出力端子に接続されており、 前記反転入力端子は、第1の抵抗を介して前記バイポー
ラトランジスタ対の他方のエミッタに導かれると共に、
第2の抵抗を介して前記出力端子に接続されており、 前記出力端子は前記第2のMOS電界効果トランジスタ
のゲートに導かれていること を特徴とする請求項1に記載の遅延回路。
(2) The bias means includes a bipolar transistor pair, an operational amplifier, a first resistor, a second resistor, and a third resistor.
The bipolar transistor pair has a collector and a base connected in common and is led to a power supply line, and the operational amplifier has a non-inverting input terminal, an inverting input terminal, and an output terminal. The non-inverting input terminal is guided to one emitter of the bipolar transistor pair and is connected to the output terminal via a third resistor, and the inverting input terminal is connected to the first resistor. and is guided to the other emitter of the bipolar transistor pair through the
2. The delay circuit according to claim 1, wherein the delay circuit is connected to the output terminal via a second resistor, and the output terminal is led to the gate of the second MOS field effect transistor.
(3)前記バイアス手段は、ダイオード対と、演算増幅
器と、第1の抵抗と、第2の抵抗と、第3の抵抗とを含
み、 前記ダイオード対は、アノードが共通に接続されて電源
線に導かれており、 前記演算増幅器は、非反転入力端子と、反転入力端子と
、出力端子とを有し、 前記非反転入力端子は、前記ダイオード対の一方のカソ
ードに導かれると共に、前記第3の抵抗を介して前記出
力端子に接続されており、 前記反転入力端子は、前記第1の抵抗を介して前記ダイ
オード対の他方のカソードに導かれると共に、前記第2
の抵抗を介して前記出力端子に接続されており、 前記出力端子は前記第2のMOS電界効果トランジスタ
のゲートに導かれていること を特徴とする請求項1に記載の遅延回路。
(3) The bias means includes a diode pair, an operational amplifier, a first resistor, a second resistor, and a third resistor, and the diode pairs have anodes connected in common to a power supply line. The operational amplifier has a non-inverting input terminal, an inverting input terminal, and an output terminal, and the non-inverting input terminal is led to the cathode of one of the diode pairs, and the operational amplifier has a non-inverting input terminal, an inverting input terminal, and an output terminal. 3, the inverting input terminal is connected to the other cathode of the diode pair via the first resistor, and the inverting input terminal is connected to the second cathode of the diode pair through the first resistor.
2. The delay circuit according to claim 1, wherein the delay circuit is connected to the output terminal via a resistor, and the output terminal is led to the gate of the second MOS field effect transistor.
(4)前記バイポーラトランジスタ対のうち前記第1の
抵抗に接続されるエミッタの面積をS_2、他方のエミ
ッタの面積をS_1、第1の抵抗の値をR_1、第2の
抵抗の値をR_2、第3の抵抗の値をR_3としたとき
、 (R_2/R_1)・ln[(R_2/R_3)(S_
2/S_1)]≧30を満足すること を特徴とする請求項2に記載の遅延回路。
(4) Of the bipolar transistor pair, the area of the emitter connected to the first resistor is S_2, the area of the other emitter is S_1, the value of the first resistor is R_1, the value of the second resistor is R_2, When the value of the third resistor is R_3, (R_2/R_1)・ln[(R_2/R_3)(S_
2/S_1)]≧30. The delay circuit according to claim 2, wherein the delay circuit satisfies the following.
(5)前記ダイオード対のうち前記第1の抵抗に接続さ
れるカソードの面積をS_2、他方のカソードの面積を
S_1、第1の抵抗の値をR_1、第2の抵抗の値をR
_2、第3の抵抗の値をR_3としたとき、 (R_2/R_1)・ln[(R_2/R_3)(S_
2/S_1)]≧30を満足すること を特徴とする請求項3に記載の遅延回路。
(5) Of the diode pair, the area of the cathode connected to the first resistor is S_2, the area of the other cathode is S_1, the value of the first resistor is R_1, and the value of the second resistor is R
_2, when the value of the third resistor is R_3, (R_2/R_1)・ln[(R_2/R_3)(S_
4. The delay circuit according to claim 3, wherein the delay circuit satisfies the following: 2/S_1)]≧30.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0868026A1 (en) * 1996-01-22 1998-09-30 Nec Corporation Variable delay circuit
KR20020038076A (en) * 2000-11-16 2002-05-23 류정열 Vehicle stabilizer bar improvement

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