JPH04277926A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JPH04277926A
JPH04277926A JP3039910A JP3991091A JPH04277926A JP H04277926 A JPH04277926 A JP H04277926A JP 3039910 A JP3039910 A JP 3039910A JP 3991091 A JP3991091 A JP 3991091A JP H04277926 A JPH04277926 A JP H04277926A
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channel mosfet
channel
input point
drain
npn bipolar
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Tomohiro Kurozumi
知弘 黒住
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バイポーラCMOS回
路技術を用いた半導体集積回路に係わり、遅延時間を短
縮し、レイアウト面積を縮小化するための手段を提供す
るものである。
【0002】
【従来の技術】図5に、従来のバイポーラCMOS回路
技術により構成されるトライステート・インバータ回路
の一例を示す。
【0003】図5において、501と502はPチャン
ネルMOSFET、503〜508はNチャンネルMO
SFET、509と510はNPNバイポーラトランジ
スタ、511はデータを入力する第1の入力点、512
は正転クロック信号を入力する第2の入力点、513は
反転クロック信号を入力する第3の入力点、514はデ
ータを出力する出力点である。
【0004】以下、従来のトライステート・インバータ
回路の動作を説明する。まず、第2の入力点512が”
L”レベルでかつ第3の入力点513が”H”レベルの
場合には、第1のPチャンネルMOSFET501は非
導通状態、かつNチャンネルMOSFET503と50
7は導通状態となってNPNバイポーラトランジスタ5
09と510のベース電位を”L”レベルにする。よっ
てこの時、第1の入力点511の電位レベルによらず出
力点514の電位レベルはハイ・インピーダンスとなる
【0005】次に、第2の入力点512が”H”レベル
でかつ第3の入力点513が”L”レベルの場合におい
て、第1の入力点511が”L”レベルであれば、Pチ
ャンネルMOSFET502を導通状態にし、Nチャン
ネルMOSFET504,505を非導通状態にする。 よってNPNバイポーラトランジスタ509のベースに
は直列するPチャンネルMOSFET501,502を
介して電流が供給されることにより、エミッタ電流が流
れ、出力点514の電位レベルを”H”レベルにする。
【0006】また、第2の入力点512が”H”レベル
でかつ第3の入力点513が”L”レベルの場合におい
て、第1の入力点511が”H”レベルであれば、Pチ
ャンネルMOSFET502を非導通状態にし、Nチャ
ンネルMOSFET504,505を導通状態にする。 よってこの時、出力点514の電位が”H”レベルであ
れば、直列するNチャンネルMOSFET505,50
6を介してNPNバイポーラトランジスタ510のベー
スに電流が供給されてエミッタ電流が流れ、出力点51
4の電位レベルを”L”にする。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
バイポーラCMOS回路技術によるトライステート・イ
ンバータ回路では、動作時においてNPNバイポーラト
ランジスタのベースへの電流供給は、直列するPMOS
叉はNMOSトランジスタを介して行われるため、出力
負荷を駆動開始するまでの時間(内部遅延時間)が多く
かかっていた。また、内部遅延時間を小さくするために
直列するPMOS叉はNMOSトランジスタのサイズを
大きくする必要があり、このためレイアウト面積を大き
くしていた。さらに、第1から第3の入力点511〜5
13は、回路を構成するCMOSトランジスタのゲート
を直接制御していたために入力負荷容量も大きくなって
いた。
【0008】上述した問題の原因は、トライステート・
インバータ回路の論理と制御をCMOSトランジスタで
行い、出力負荷を駆動バイポーラトランジスタで行なっ
ていたためであり、総トランジスタ数を多くしていた。 このために、内部遅延時間が多くかかったり、それを小
さくするためにレイアウト面積を大きくしていた。また
全てのCMOSトランジスタのゲートを直接制御する必
要があるために入力負荷容量も大きくなっていた。
【0009】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされ、
内部遅延時間を小さくし、かつレイアウト面積を縮小化
し、さらに十分な駆動能力を持った半導体集積回路を提
供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記の目的を実現するた
めに、請求項1に記載の発明は、第1のPチャンネルM
OSFETと第1から第5のNチャンネルMOSFET
と第1,第2のNPNバイポーラトランジスタを備え、
前記第1のPチャンネルMOSFETのゲートおよび前
記第1,第2のNチャンネルMOSFETのゲートを共
通接続してこれを第1の入力点とし、前記第1のPチャ
ンネルMOSFETのソースと前記第1のNチャンネル
MOSFETのソースを接続してこれを第2の入力点と
し、また前記第3,第4のNチャンネルMOSFETの
ゲートを接続してこれを前記第3の入力点とし、一方前
記第1のPチャンネルMOSFETのドレインと前記第
2,第3のNチャンネルMOSFETのドレインと前記
第5のNチャンネルMOSFETのゲートおよび前記第
1のNPNバイポーラトランジスタのベースを共通接続
し、前記第1のNチャンネルMOSFETのドレインと
前記第4,第5のNチャンネルMOSFETのドレイン
および前記第2のNPNバイポーラトランジスタのベー
スを共通接続し、また前記第1のNPNバイポーラトラ
ンジスタのコレクタを第1の電位と接続し、前記第2か
ら第5のNチャンネルMOSFETのソースおよび前記
第2のNPNバイポーラトランジスタのエミッタを第2
の電位と接続し、さらに前記第1のNPNバイポーラト
ランジスタのエミッタと前記2のNPNバイポーラトラ
ンジスタのコレクタを接続してこれを出力点に設定する
構成とするものである。
【0011】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
記載の半導体集積回路に第6のNチャンネルMOSFE
Tと第2のPチャンネルMOSFETを備え、前記第6
のNチャンネルMOSFETのソースと前記第2のPチ
ャンネルMOSFETのソースを前記第2の入力点に追
加して接続し、前記第6のNチャンネルMOSFETの
ドレインを前記第1のPチャンネルMOSFETのドレ
インに追加して接続し、また前記第2のPチャンネルM
OSFETのドレインを前記第1のNチャンネルMOS
FETのドレインに追加して接続し、さらに前記第6の
NチャンネルMOSFETのゲートと第2のPチャンネ
ルMOSFETのゲートを接続してこれを第4の入力点
に設定する構成とするものである。
【0012】また、請求項3に記載の発明は、第1のP
チャンネルMOSFETと第1から第4のNチャンネル
MOSFETとNPNバイポーラトランジスタを備え、
前記第1のPチャンネルMOSFETのゲートおよび前
記第1,第3のNチャンネルMOSFETのゲートを共
通接続してこれを第1の入力点とし、前記第1のPチャ
ンネルMOSFETのソースと前記第4のNチャンネル
MOSFETのゲートを接続してこれを第2の入力点と
し、前記第2のNチャンネルMOSFETのゲートを第
3の入力点とし、また前記第1のPチャンネルMOSF
ETのドレインと前記第1,2のNチャンネルMOSF
ETのドレインおよび前記NPNバイポーラトランジス
タのベースを共通接続し、前記第3のNチャンネルMO
SFETのソースと前記第4のNチャンネルMOSFE
Tのドレインを接続し、また前記NPNバイポーラトラ
ンジスタのコレクタを第1の電位と接続し、前記第1,
2,4のNチャンネルMOSFETのソースを第2の電
位と接続し、さらに前記NPNバイポーラトランジスタ
のエミッタと前記第3のNチャンネルMOSFETのド
レインを接続してこれを出力点に設定する構成とするも
のである。
【0013】また、請求項4に記載の発明は、請求項3
記載の半導体集積回路に第5のNチャンネルMOSFE
Tを備え、前記第5のNチャンネルMOSFETのソー
スを前記第2の入力点に追加して接続し、前記第5のN
チャンネルMOSFETのドレインを前記第1のPチャ
ンネルMOSFETのドレインに追加して接続し、また
前記第5のNチャンネルMOSFETのゲートを第4の
入力点に設定する構成とするものである。
【0014】また、請求項5に記載の発明は、第1のP
チャンネルMOSFETと第1から第5のNチャンネル
MOSFETと第1,第2のNPNバイポーラトランジ
スタを備え、前記第1,第4のNチャンネルMOSFE
Tのゲートと前記第1のPチャンネルMOSFETのゲ
ートを共通接続してこれを第1の入力点とし、前記第1
のNチャンネルMOSFETのソースと前記第1のPチ
ャンネルMOSFETのソースを接続してこれを第2の
入力点とし、前記第2,第5のNチャンネルMOSFE
Tのゲートを第3の入力点とし、また前記第1から第3
のNチャンネルMOSFETのドレインおよび前記第1
のNPNバイポーラトランジスタのベースを共通接続し
、前記第1のPチャンネルMOSFETのドレインと前
記第4,第5のNチャンネルMOSFETのドレインと
前記第3のNチャンネルMOSFETのゲートおよび前
記第2のNPNバイポーラトランジスタのベースを共通
接続し、また前記第1のNPNバイポーラトランジスタ
のコレクタを第1の電位と接続し、前記第2から第5の
NチャンネルMOSFETのソースおよび前記第2のN
PNバイポーラトランジスタのエミッタを第2の電位と
接続し、さらに前記第1のNPNバイポーラトランジス
タのエミッタと前記2のNPNバイポーラトランジスタ
のコレクタを接続してこれを出力点に設定する構成とす
るものである。
【0015】また、請求項6に記載の発明は、請求項5
記載の半導体集積回路に第6のNチャンネルMOSFE
Tと第2のPチャンネルMOSFETを備え、前記第6
のNチャンネルMOSFETのソースと前記第2のPチ
ャンネルMOSFETのソースを前記第2の入力点に追
加して接続し、前記第6のNチャンネルMOSFETの
ドレインを前記第1のPチャンネルMOSFETのドレ
インに追加して接続し、また前記第2のPチャンネルM
OSFETのドレインを前記第1のNチャンネルMOS
FETのドレインに追加して接続し、さらに前記第6の
NチャンネルMOSFETのゲートと第2のPチャンネ
ルMOSFETのゲートを接続してこれを第4の入力点
に設定する構成とするものである。
【0016】また、請求項7に記載の発明は、第1のP
チャンネルMOSFETと第1から第6のNチャンネル
MOSFETとNPNバイポーラトランジスタを備え、
前記第1,第4のNチャンネルMOSFETのゲートと
前記第1のPチャンネルMOSFETのゲートを共通接
続してこれを第1の入力点とし、前記第1のNチャンネ
ルMOSFETのソースと前記第6のNチャンネルMO
SFETのゲートを接続してこれを第2の入力点とし、
前記第2のNチャンネルMOSFETのゲートを第3の
入力点とし、また前記第1から第3のNチャンネルMO
SFETのドレインおよび前記NPNバイポーラトラン
ジスタのベースを共通接続し、前記第3,第5のNチャ
ンネルMOSFETのゲートと前記第4のNチャンネル
MOSFETのドレインおよび前記第1のPチャンネル
MOSFETのドレインを共通接続し、前記第5のNチ
ャンネルMOSFETのソースと前記第6のNチャンネ
ルMOSFETのドレインを接続し、また前記第1のP
チャンネルMOSFETのソースおよび前記NPNバイ
ポーラトランジスタのコレクタを第1の電位と接続し、
前記第2,3,4,6のNチャンネルMOSFETのソ
ースを第2の電位と接続し、さらに前記第1のNPNバ
イポーラトランジスタのエミッタと前記第5のNチャン
ネルMOSFETのドレインを接続してこれを出力点に
設定する構成とするものである。
【0017】さらに、請求項8に記載の発明は、請求項
7記載の半導体集積回路に第2のPチャンネルMOSF
ETを備え、前記第2のPチャンネルMOSFETのソ
ースを前記第2の入力点に追加して接続し、前記第2の
PチャンネルMOSFETのドレインを前記第1のNチ
ャンネルMOSFETのドレインに追加して接続し、ま
た前記第2のPチャンネルMOSFETのゲートを第4
の入力点に設定する構成とするものである。
【0018】
【作用】請求項1〜4の発明の構成により、従来のバイ
ポーラCMOS回路技術により構成されるトライステー
ト・インバータ回路に比べてトランジスタ数が少なく構
成でき、また内部遅延時間も小さく、かつレイアウト面
積を縮小化することができる。
【0019】また、請求項5〜8の発明の構成により、
請求項1〜4の発明の構成によるトライステート・イン
バータ回路と上述した同等の利点をもったトライステー
ト・バッファ回路を構成することができる。
【0020】
【実施例】(実施例1)以下、本発明の実施例を図面に
基づいて説明する。
【0021】図1は、本発明の第1実施例に係わる半導
体集積回路を示し、同図において、101はPチャンネ
ルMOSFET、102〜106はNチャンネルMOS
FET、107,108はNPNバイポーラトランジス
タ、109は第1の入力点、110は第2の入力点、1
11は第3の入力点、112は出力点である。尚、第1
の入力点109はデータの入力点、第2の入力点110
は正転クロック信号の入力点、第3の入力点111は反
転クロック信号の入力点および出力点112はデータの
出力点とすることでトライステート・インバータ回路を
実現するものである。
【0022】以下、第1実施例に係わる半導体集積回路
の動作を説明する。まず、第2の入力点110が”L”
レベルでかつ第3の入力点111が”H”レベルの場合
には、NチャンネルMOSFET104,105が導通
状態となり、NPNバイポーラトランジスタ107,1
08のベース電位を”L”レベルとして双方共にエミッ
タ電流が流れず、よって出力点112の電位レベルはハ
イ・インピーダンスとなる。尚この時、第1の入力点1
09が”L”レベルであればPチャンネルMOSFET
101が導通状態となり、また”H”レベルであればN
チャンネルMOSFET102が導通状態となって各々
NPNバイポーラトランジスタ107,108のベース
に第2の入力点110の電位レベル”L”が伝達するこ
とになるが、同電位であるため影響はない。
【0023】次に、第2の入力点110が”H”レベル
でかつ第3の入力点111が”L”レベルの場合におい
て、第1の入力点109が”L”レベルの時にはPチャ
ンネルMOSFET101を導通状態にし、Nチャンネ
ルMOSFET102,103を非導通状態にする。 尚、NチャンネルMOSFET104,105は非導通
状態である。この時NPNバイポーラトランジスタ10
7のベースには、PチャンネルMOSFET101を介
して第2の入力点110の電位レベル”H”が伝達され
てエミッタ電流が流れる。一方、NPNバイポーラトラ
ンジスタ108のベースは、NチャンネルMOSFET
106を介して”L”レベルとなりミッタ電流は流れな
い。よってこの時、出力点112の電位は”H”レベル
となる。
【0024】さらに、第2の入力点110が”H”レベ
ルでかつ第3の入力点111が”L”レベルの場合にお
いて、第1の入力点109が”H”レベルの時にはPチ
ャンネルMOSFET101を非導通状態にし、Nチャ
ンネルMOSFET102,103を導通状態にする。 尚、NチャンネルMOSFET104,105は非導通
状態である。この時NPNバイポーラトランジスタ10
7のベースは、NチャンネルMOSFET103を介し
て”L”レベルとなりエミッタ電流は流れない。一方、
NPNバイポーラトランジスタ108のベースは、Nチ
ャンネルMOSFET102を介して第2の入力点11
0の電位レベル”H”が伝達されてエミッタ電流が流れ
る。よって、この時出力点112の電位は”L”レベル
となる。
【0025】上述のように本実施例に係わる半導体集積
回路は、従来のバイポーラCMOS回路技術により構成
されるトライステート・インバータ回路に比べてCMO
Sトランジスタ数が6個と少なく構成でき、かつ第2の
入力点110は2つのドレインのみと接続されているた
め入力負荷容量は小さい。またNチャンネルMOSFE
T103〜106はNPNバイポーラトランジスタのベ
ース電位を制御するものであり、そのトランジスタサイ
ズは小さくできるためレイアウト面積を縮小化すること
ができる。さらにNPNバイポーラトランジスタのベー
スへの電流供給はMOSFETを1段介するだけである
ため内部遅延時間を小さくできる。
【0026】尚、本実施例の変形例として、本実施例に
おいて、第6のNチャンネルMOSFETと第2のPチ
ャンネルMOSFETを付加し、前記第6のNチャンネ
ルMOSFETのソースと前記第2のPチャンネルMO
SFETのソースを第2の入力点110に追加して接続
し、前記第6のNチャンネルMOSFETのドレインを
PチャンネルMOSFET101のドレインに追加して
接続し、また前記第2のPチャンネルMOSFETのド
レインをNチャンネルMOSFET102のドレインに
追加して接続し、さらに前記第6のNチャンネルMOS
FETのゲートと前記第2のPチャンネルMOSFET
のゲートを接続してこれを第4の入力点とし、その第4
の入力点を前記第1の入力点の入力する信号の負論理の
信号を入力する点と設定することで、内部遅延時間をよ
り小さくすることができる。
【0027】(実施例2)図2は、本発明の第2実施例
に係わる半導体集積回路を示し、同図において、201
はPチャンネルMOSFET、202〜205はNチャ
ンネルMOSFET、206はNPNバイポーラトラン
ジスタ、207は第1の入力点、208は第2の入力点
、209は第3の入力点、210は出力点である。 尚、第1の入力点207はデータの入力点、第2の入力
点208は正転クロック信号の入力点、第3の入力点2
09は反転クロック信号の入力点および出力点210は
データの出力点とすることでトライステート・インバー
タ回路を実現するものである。
【0028】以下、第2実施例に係わる半導体集積回路
の動作を説明する。まず、第2の入力点208が”L”
レベルでかつ第3の入力点209が”H”レベルの場合
には、NチャンネルMOSFET203が導通状態とな
り、NチャンネルMOSFET205が非導通状態とな
る。よって、第1の入力点207の電位レベルによらず
、NPNバイポーラトランジスタ206のベース電位は
”L”レベルとなってエミッタ電流は流れない。また、
出力点210の電位レベルはNチャンネルMOSFET
205が非導通状態であるため接地線と導通しない。よ
って、出力点210の電位レベルはハイ・インピーダン
スとなる。
【0029】次に、第2の入力点208が”H”レベル
でかつ第3の入力点209が”L”レベルの場合におい
て、第1の入力点207が”L”レベルの時には、Pチ
ャンネルMOSFET201を導通状態にし、Nチャン
ネルMOSFET202,204を非導通状態にする。 尚、NチャンネルMOSFET203は非導通状態であ
り、NチャンネルMOSFET205は導通状態である
。この時、NPNバイポーラトランジスタ206のベー
スには、PチャンネルMOSFET201を介して第2
の入力点208の電位レベル”H”が伝達されてエミッ
タ電流が流れる。一方、出力点210の電位レベルはN
チャンネルMOSFET204が非導通状態であるため
接地線と導通しない。よって、この時出力点210の電
位は”H”レベルとなる。
【0030】さらに、第2の入力点208が”H”レベ
ルでかつ第3の入力点209が”L”レベルの場合にお
いて、第1の入力点207が”H”レベルの時には、P
チャンネルMOSFET201を非導通状態にし、Nチ
ャンネルMOSFET202,204を導通状態にする
。尚、NチャンネルMOSFET203は非導通状態で
あり、NチャンネルMOSFET205は導通状態であ
る。この時、NPNバイポーラトランジスタ206のベ
ースは、NチャンネルMOSFET202を介して”L
”レベルとなり、エミッタ電流は流れない。一方、出力
点210の電位レベルはNチャンネルMOSFET20
4と205を介して接地線と導通する。よって、この時
出力点210の電位は”L”レベルとなる。
【0031】上述のように本実施例に係わる半導体集積
回路は、従来のバイポーラCMOS回路技術により構成
されるトライステート・インバータ回路に比べてCMO
Sトランジスタ数が5個と少なく構成でき、かつ前記第
2の入力点の接続点のうち1つはドレインと接続されて
いるため入力負荷容量は小さい。また前記Nチャンネル
MOSFET202,203はNPNバイポーラトラン
ジスタのベース電位を制御するものであり、そのトラン
ジスタサイズは小さくできるためレイアウト面積を縮小
化することができる。さらに従来、特に”H”レベルを
出力する際に内部遅延時間が多くかかっていたが、本回
路ではNPNバイポーラトランジスタのベースへの電流
供給はMOSFETを1段介するだけであるため内部遅
延時間を小さくできる。
【0032】尚、本実施例の変形例として、本実施例に
おいて、第5のNチャンネルMOSFETを付加し、前
記第5のNチャンネルMOSFETのソースを前記第2
の入力点に追加して接続し、前記第5のNチャンネルM
OSFETのドレインをPチャンネルMOSFET20
1のドレインに追加して接続し、また前記第5のNチャ
ンネルMOSFETのゲートを第4の入力点とし、その
第4の入力点を前記第1の入力点の入力する信号の負論
理の信号を入力する点と設定することで、内部遅延時間
をより小さくすることができる。
【0033】(実施例3)図3は、本発明の第3実施例
に係わる半導体集積回路を示し、同図において、301
はPチャンネルMOSFET、302〜306はNチャ
ンネルMOSFET、307,308はNPNバイポー
ラトランジスタ、309は第1の入力点、310は第2
の入力点、311は第3の入力点、312は出力点であ
る。尚、第1の入力点309はデータの入力点、第2の
入力点310は正転クロック信号の入力点、第3の入力
点311は反転クロック信号の入力点および出力点31
2はデータの出力点とすることでトライステート・バッ
ファ回路を実現するものである。
【0034】以下、第3実施例に係わる半導体集積回路
の動作を説明する。まず、第2の入力点310が”L”
レベルでかつ第3の入力点311が”H”レベルの場合
には、NチャンネルMOSFET303,306が導通
状態となり、NPNバイポーラトランジスタ307,3
08のベース電位を”L”レベルとして双方共にエミッ
タ電流が流れず、よって出力点312の電位レベルはハ
イ・インピーダンスとなる。尚この時、第1の入力点3
09が”H”レベルであればNチャンネルMOSFET
302が導通状態となり、また”L”レベルであればP
チャンネルMOSFET301が導通状態となって各々
NPNバイポーラトランジスタ307,308のベース
に第2の入力点310の電位レベル”L”が伝達するこ
とになるが、同電位であるため影響はない。
【0035】次に、第2の入力点310が”H”レベル
でかつ第3の入力点311が”L”レベルの場合におい
て、第1の入力点309が”L”レベルの時にはPチャ
ンネルMOSFET301を導通状態にし、Nチャンネ
ルMOSFET302,305を非導通状態にする。 尚、NチャンネルMOSFET303,306は非導通
状態である。この時NPNバイポーラトランジスタ30
7のベースは、NチャンネルMOSFET304を介し
て”L”レベルとなりエミッタ電流は流れない。一方、
NPNバイポーラトランジスタ308のベースには、P
チャンネルMOSFET301を介して第2の入力点3
10の電位レベル”H”が伝達されてエミッタ電流が流
れる。よって、この時出力点312の電位は”L”レベ
ルとなる。
【0036】さらに、第2の入力点310が”H”レベ
ルでかつ第3の入力点311が”L”レベルの場合にお
いて、第1の入力点309が”H”レベルの時にはPチ
ャンネルMOSFET301を非導通状態にし、Nチャ
ンネルMOSFET302,305を導通状態にする。 尚、NチャンネルMOSFET303,306は非導通
状態である。この時NPNバイポーラトランジスタ30
7のベースには、NチャンネルMOSFET302を介
して第2の入力点310の電位レベル”H”が伝達され
てエミッタ電流が流れる。一方、この時NPNバイポー
ラトランジスタ308のベースは、NチャンネルMOS
FET305を介して”L”レベルとなりエミッタ電流
は流れない。よって、この時出力点312の電位は”H
”レベルとなる。
【0037】上述のように本実施例に係わる半導体集積
回路は、従来のバイポーラCMOS回路技術により構成
されるトライステート・インバータ回路に比べてCMO
Sトランジスタ数が6個と少なく構成でき、かつ前記第
2の入力点は2つのドレインのみと接続されているため
入力負荷容量は小さい。また前記NチャンネルMOSF
ET303〜306はNPNバイポーラトランジスタの
ベース電位を制御するものであり、そのトランジスタサ
イズは小さくできるためレイアウト面積を縮小化するこ
とができる。さらにNPNバイポーラトランジスタのベ
ースへの電流供給はMOSFETを1段介するだけであ
るため内部遅延時間を小さくできる。
【0038】尚、本実施例の変形例として、本実施例に
おいて第6のNチャンネルMOSFETと第2のPチャ
ンネルMOSFETを付加し、第6のNチャンネルMO
SFETと第2のPチャンネルMOSFETを付加し、
前記第6のNチャンネルMOSFETのソースと前記第
2のPチャンネルMOSFETのソースを前記第2の入
力点に追加して接続し、前記第6のNチャンネルMOS
FETのドレインをPチャンネルMOSFET301の
ドレインに追加して接続し、また前記第2のPチャンネ
ルMOSFETのドレインをNチャンネルMOSFET
302のドレインに追加して接続し、さらに前記第6の
NチャンネルMOSFETのゲートと前記第2のPチャ
ンネルMOSFETのゲートを接続してこれを第4の入
力点とし、その第4の入力点を前記第1の入力点の入力
する信号の負論理の信号を入力する点と設定することで
、内部遅延時間をより小さくすることができる。
【0039】(実施例4)図4は、本発明の第4実施例
に係わる半導体集積回路を示し、同図において、401
はPチャンネルMOSFET、402〜407はNチャ
ンネルMOSFET、408はNPNバイポーラトラン
ジスタ、409は第1の入力点、410は第2の入力点
、411は第3の入力点、412は出力点である。 尚、第1の入力点409はデータの入力点、第2の入力
点410は正転クロック信号の入力点、第3の入力点4
11は反転クロック信号の入力点および出力点412は
データの出力点とすることでトライステート・バッファ
回路を実現するものである。
【0040】以下、第4実施例に係わる半導体集積回路
の動作を説明する。まず、第2の入力点410が”L”
レベルでかつ第3の入力点411が”H”レベルの場合
には、NチャンネルMOSFET403が導通状態とな
り、NチャンネルMOSFET407が非導通状態とな
る。よって、第1の入力点409の電位レベルによらず
、NPNバイポーラトランジスタ408のベース電位は
”L”レベルとなってエミッタ電流は流れない。また、
出力点412の電位レベルはNチャンネルMOSFET
407が非導通状態であるため接地線と導通しない。よ
って、出力点412の電位レベルはハイ・インピーダン
スとなる。
【0041】次に、第2の入力点410が”H”レベル
で、かつ第3の入力点411が”L”レベルの場合にお
いて、第1の入力点409が”H”レベルの時には、P
チャンネルMOSFET401を非導通状態にし、Nチ
ャンネルMOSFET402,405を導通状態にする
。尚、NチャンネルMOSFET403は非導通状態で
あり、NチャンネルMOSFET407は導通状態であ
る。この時、NPNバイポーラトランジスタ408のベ
ースには、NチャンネルMOSFET402を介して第
2の入力点410の電位レベル”H”が伝達されてエミ
ッタ電流が流れる。一方、出力点412の電位レベルは
NチャンネルMOSFET406が非導通状態であるた
め接地線と導通しない。よって、この時出力点412の
電位は”H”レベルとなる。
【0042】さらに、第2の入力点410が”H”レベ
ルでかつ第3の入力点411が”L”レベルの場合にお
いて、第1の入力点409が”L”レベルの時には、P
チャンネルMOSFET401を導通状態にし、Nチャ
ンネルMOSFET402,405を非導通状態にする
。尚、NチャンネルMOSFET403は非導通状態で
あり、NチャンネルMOSFET407は導通状態であ
る。この時、NPNバイポーラトランジスタ408のベ
ースは、NチャンネルMOSFET404を介して”L
”レベルとなり、エミッタ電流は流れない。一方、出力
点412の電位レベルはNチャンネルMOSFET40
6と407を介して接地線と導通する。よって、この時
出力点412の電位は”L”レベルとなる。
【0043】上述のように本実施例に係わる半導体集積
回路は、従来のバイポーラCMOS回路技術により構成
されるトライステート・インバータ回路に比べてCMO
Sトランジスタ数が1個少なく構成でき、かつ前記第2
の入力点の接続点のうち1つはドレインと接続されてい
るため入力負荷容量は小さい。また前記NチャンネルM
OSFET403,404はNPNバイポーラトランジ
スタのベース電位を制御するものであり、そのトランジ
スタサイズは小さくできるためレイアウト面積を縮小化
することができる。さらに従来、特に”H”レベルを出
力する際に内部遅延時間が多くかかっていたが、本回路
ではNPNバイポーラトランジスタのベースへの電流供
給はMOSFETを1段介するだけであるため内部遅延
時間を小さくできる。
【0044】尚、本実施例の変形例として、本実施例に
おいて、第2のPチャンネルMOSFETを付加し、前
記第2のPチャンネルMOSFETのソースを前記第2
の入力点に追加して接続し、前記第2のPチャンネルM
OSFETのドレインをNチャンネルMOSFET40
2のドレインに追加して接続し、また前記第2のPチャ
ンネルMOSFETのゲートを第4の入力点とし、その
第4の入力点を前記第1の入力点の入力する信号の負論
理の信号を入力する点と設定することで、内部遅延時間
をより小さくすることができる。
【0045】
【発明の効果】以上のように、請求項1〜4の発明に係
わる半導体集積回路によれば、従来のバイポーラCMO
S回路技術によるトライステート・インバータ回路に比
べて、少数のトランジスタで同論理を構成できる。また
、入力負荷容量および内部遅延時間を小さくし、かつレ
イアウト面積を縮小化し、さらに十分な駆動能力を持た
せることができる。また、請求項5〜8の発明に係わる
半導体集積回路によれば、前記の請求項1から4の発明
に係わる半導体集積回路と同等の能力を持ったトライス
テート・バッファ回路を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係わる半導体集積回路の
回路図である。
【図2】本発明の第2実施例に係わる半導体集積回路の
回路図である。
【図3】本発明の第3実施例に係わる半導体集積回路の
回路図である。
【図4】本発明の第4実施例に係わる半導体集積回路の
回路図である。
【図5】従来の半導体集積回路の回路図である。
【符号の説明】
101  PチャンネルMOSFET 102〜106  NチャンネルMOSFET107,
108  NPNバイポーラトランジスタ109  第
1の入力点 110  第2の入力点 111  第3の入力点 112  出力点

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  第1のPチャンネルMOSFETと第
    1から第5のNチャンネルMOSFETと第1,第2の
    NPNバイポーラトランジスタを備え、前記第1のPチ
    ャンネルMOSFETのゲートおよび前記第1,第2の
    NチャンネルMOSFETのゲートを共通接続してこれ
    を第1の入力点とし、前記第1のPチャンネルMOSF
    ETのソースと前記第1のNチャンネルMOSFETの
    ソースを接続してこれを第2の入力点とし、また前記第
    3,第4のNチャンネルMOSFETのゲートを接続し
    てこれを前記第3の入力点とし、一方前記第1のPチャ
    ンネルMOSFETのドレインと前記第2,第3のNチ
    ャンネルMOSFETのドレインと前記第5のNチャン
    ネルMOSFETのゲートおよび前記第1のNPNバイ
    ポーラトランジスタのベースを共通接続し、前記第1の
    NチャンネルMOSFETのドレインと前記第4,第5
    のNチャンネルMOSFETのドレインおよび前記第2
    のNPNバイポーラトランジスタのベースを共通接続し
    、また前記第1のNPNバイポーラトランジスタのコレ
    クタを第1の電位と接続し、前記第2から第5のNチャ
    ンネルMOSFETのソースおよび前記第2のNPNバ
    イポーラトランジスタのエミッタを第2の電位と接続し
    、さらに前記第1のNPNバイポーラトランジスタのエ
    ミッタと前記2のNPNバイポーラトランジスタのコレ
    クタを接続してこれを出力点としたことを特徴とする半
    導体集積回路。
  2. 【請求項2】  請求項1記載の半導体集積回路に第6
    のNチャンネルMOSFETと第2のPチャンネルMO
    SFETを備え、前記第6のNチャンネルMOSFET
    のソースと前記第2のPチャンネルMOSFETのソー
    スを前記第2の入力点に追加して接続し、前記第6のN
    チャンネルMOSFETのドレインを前記第1のPチャ
    ンネルMOSFETのドレインに追加して接続し、また
    前記第2のPチャンネルMOSFETのドレインを前記
    第1のNチャンネルMOSFETのドレインに追加して
    接続し、さらに前記第6のNチャンネルMOSFETの
    ゲートと第2のPチャンネルMOSFETのゲートを接
    続してこれを第4の入力点としたことを特徴とする半導
    体集積回路。
  3. 【請求項3】  第1のPチャンネルMOSFETと第
    1から第4のNチャンネルMOSFETとNPNバイポ
    ーラトランジスタを備え、前記第1のPチャンネルMO
    SFETのゲートおよび前記第1,第3のNチャンネル
    MOSFETのゲートを共通接続してこれを第1の入力
    点とし、前記第1のPチャンネルMOSFETのソース
    と前記第4のNチャンネルMOSFETのゲートを接続
    してこれを第2の入力点とし、前記第2のNチャンネル
    MOSFETのゲートを第3の入力点とし、また前記第
    1のPチャンネルMOSFETのドレインと前記第1,
    2のNチャンネルMOSFETのドレインおよび前記N
    PNバイポーラトランジスタのベースを共通接続し、前
    記第3のNチャンネルMOSFETのソースと前記第4
    のNチャンネルMOSFETのドレインを接続し、また
    前記NPNバイポーラトランジスタのコレクタを第1の
    電位と接続し、前記第1,2,4のNチャンネルMOS
    FETのソースを第2の電位と接続し、さらに前記NP
    Nバイポーラトランジスタのエミッタと前記第3のNチ
    ャンネルMOSFETのドレインを接続してこれを出力
    点としたことを特徴とする半導体集積回路。
  4. 【請求項4】  請求項3記載の半導体集積回路に第5
    のNチャンネルMOSFETを備え、前記第5のNチャ
    ンネルMOSFETのソースを前記第2の入力点に追加
    して接続し、前記第5のNチャンネルMOSFETのド
    レインを前記第1のPチャンネルMOSFETのドレイ
    ンに追加して接続し、また前記第5のNチャンネルMO
    SFETのゲートを第4の入力点としたことを特徴とす
    る半導体集積回路。
  5. 【請求項5】  第1のPチャンネルMOSFETと第
    1から第5のNチャンネルMOSFETと第1,第2の
    NPNバイポーラトランジスタを備え、前記第1,第4
    のNチャンネルMOSFETのゲートと前記第1のPチ
    ャンネルMOSFETのゲートを共通接続してこれを第
    1の入力点とし、前記第1のNチャンネルMOSFET
    のソースと前記第1のPチャンネルMOSFETのソー
    スを接続してこれを第2の入力点とし、前記第2,第5
    のNチャンネルMOSFETのゲートを第3の入力点と
    し、また前記第1から第3のNチャンネルMOSFET
    のドレインおよび前記第1のNPNバイポーラトランジ
    スタのベースを共通接続し、前記第1のPチャンネルM
    OSFETのドレインと前記第4,第5のNチャンネル
    MOSFETのドレインと前記第3のNチャンネルMO
    SFETのゲートおよび前記第2のNPNバイポーラト
    ランジスタのベースを共通接続し、また前記第1のNP
    Nバイポーラトランジスタのコレクタを第1の電位と接
    続し、前記第2から第5のNチャンネルMOSFETの
    ソースおよび前記第2のNPNバイポーラトランジスタ
    のエミッタを第2の電位と接続し、さらに前記第1のN
    PNバイポーラトランジスタのエミッタと前記2のNP
    Nバイポーラトランジスタのコレクタを接続してこれを
    出力点としたことを特徴とする半導体集積回路。
  6. 【請求項6】  請求項5記載の半導体集積回路に第6
    のNチャンネルMOSFETと第2のPチャンネルMO
    SFETを備え、前記第6のNチャンネルMOSFET
    のソースと前記第2のPチャンネルMOSFETのソー
    スを前記第2の入力点に追加して接続し、前記第6のN
    チャンネルMOSFETのドレインを前記第1のPチャ
    ンネルMOSFETのドレインに追加して接続し、また
    前記第2のPチャンネルMOSFETのドレインを前記
    第1のNチャンネルMOSFETのドレインに追加して
    接続し、さらに前記第6のNチャンネルMOSFETの
    ゲートと第2のPチャンネルMOSFETのゲートを接
    続してこれを第4の入力点としたことを特徴とする半導
    体集積回路。
  7. 【請求項7】  第1のPチャンネルMOSFETと第
    1から第6のNチャンネルMOSFETとNPNバイポ
    ーラトランジスタを備え、前記第1,第4のNチャンネ
    ルMOSFETのゲートと前記第1のPチャンネルMO
    SFETのゲートを共通接続してこれを第1の入力点と
    し、前記第1のNチャンネルMOSFETのソースと前
    記第6のNチャンネルMOSFETのゲートを接続して
    これを第2の入力点とし、前記第2のNチャンネルMO
    SFETのゲートを第3の入力点とし、また前記第1か
    ら第3のNチャンネルMOSFETのドレインおよび前
    記NPNバイポーラトランジスタのベースを共通接続し
    、前記第3,第5のNチャンネルMOSFETのゲート
    と前記第4のNチャンネルMOSFETのドレインおよ
    び前記第1のPチャンネルMOSFETのドレインを共
    通接続し、前記第5のNチャンネルMOSFETのソー
    スと前記第6のNチャンネルMOSFETのドレインを
    接続し、また前記第1のPチャンネルMOSFETのソ
    ースおよび前記NPNバイポーラトランジスタのコレク
    タを第1の電位と接続し、前記第2,3,4,6のNチ
    ャンネルMOSFETのソースを第2の電位と接続し、
    さらに前記第1のNPNバイポーラトランジスタのエミ
    ッタと前記第5のNチャンネルMOSFETのドレイン
    を接続してこれを出力点としたことを特徴とする半導体
    集積回路。
  8. 【請求項8】  請求項7記載の半導体集積回路に第2
    のPチャンネルMOSFETを備え、前記第2のPチャ
    ンネルMOSFETのソースを前記第2の入力点に追加
    して接続し、前記第2のPチャンネルMOSFETのド
    レインを前記第1のNチャンネルMOSFETのドレイ
    ンに追加して接続し、また前記第2のPチャンネルMO
    SFETのゲートを第4の入力点としたことを特徴とす
    る半導体集積回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55141825A (en) * 1979-04-24 1980-11-06 Fujitsu Ltd Cmos output circuit
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