JPH0456412A - Mos型論理回路 - Google Patents
Mos型論理回路Info
- Publication number
- JPH0456412A JPH0456412A JP2166116A JP16611690A JPH0456412A JP H0456412 A JPH0456412 A JP H0456412A JP 2166116 A JP2166116 A JP 2166116A JP 16611690 A JP16611690 A JP 16611690A JP H0456412 A JPH0456412 A JP H0456412A
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- Japan
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- precharge
- mos transistor
- output terminal
- turned
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- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Logic Circuits (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、MO5型論理回路に関し、特に、クロックと
同期して動作する論理回路に関する。
同期して動作する論理回路に関する。
[従来の技術]
従来のダイナミックMOS型論理回路の回路図を第3図
に示す。同図に示されるように、従来回路は、ゲートに
クロックφが入力されソースが接地されたnチャネル型
のグランドスイッチMOSトランジスタ1と、ノードN
1とトランジスタ1のトレインとの間に接続された、複
数の入力信号よりノードN1の電位を決定する、複数の
MOSトランジスタで構成された第1の論理演算部2a
と、第1の論理演算部2aとは論理的に反対の入力信号
が入力されノードN2に第1の論理演算部の出力信号と
は逆相の出力信号を出力する、複数のMOSトランジス
タで構成された第2の論理演算部2bと、ノードN1と
ノードN2のそれぞれをあらかじめV。D電位にプリチ
ャージするプリチャージMOS)ランジスタ3a、3b
と、ノードN1の電位を反転し出力信号Qを出力する、
M○Sトランジスタ7a、7bにより構成されるインバ
ータと、ノードN2の電位を反転し出力信号qを出力す
る、MOS)ランジスタ8a、8bにより構成されるイ
ンバータと、ダイナミックにVDD電位に保持されてい
るノードN1またはN2の電位が、リーク電流等によっ
て低下するのを防止するプルアップ用MO3トランジス
タ9a、9bを有している。
に示す。同図に示されるように、従来回路は、ゲートに
クロックφが入力されソースが接地されたnチャネル型
のグランドスイッチMOSトランジスタ1と、ノードN
1とトランジスタ1のトレインとの間に接続された、複
数の入力信号よりノードN1の電位を決定する、複数の
MOSトランジスタで構成された第1の論理演算部2a
と、第1の論理演算部2aとは論理的に反対の入力信号
が入力されノードN2に第1の論理演算部の出力信号と
は逆相の出力信号を出力する、複数のMOSトランジス
タで構成された第2の論理演算部2bと、ノードN1と
ノードN2のそれぞれをあらかじめV。D電位にプリチ
ャージするプリチャージMOS)ランジスタ3a、3b
と、ノードN1の電位を反転し出力信号Qを出力する、
M○Sトランジスタ7a、7bにより構成されるインバ
ータと、ノードN2の電位を反転し出力信号qを出力す
る、MOS)ランジスタ8a、8bにより構成されるイ
ンバータと、ダイナミックにVDD電位に保持されてい
るノードN1またはN2の電位が、リーク電流等によっ
て低下するのを防止するプルアップ用MO3トランジス
タ9a、9bを有している。
なお、この回路は、l5SCC19g4. P、16〜
P、17 fカスケード・ボルテージ・スイッチ・ロジ
ックニア ディファレンシャル CMO3ロジ・ソクフ
ァミリJ (Ca5cade Voltage 5w
1tch Logjc : ADifferentia
l CMOSLogic Family )に紹介され
たものである。
P、17 fカスケード・ボルテージ・スイッチ・ロジ
ックニア ディファレンシャル CMO3ロジ・ソクフ
ァミリJ (Ca5cade Voltage 5w
1tch Logjc : ADifferentia
l CMOSLogic Family )に紹介され
たものである。
次に、この従来例回路の動作を説明する。
クロックφがローレベルのときグランドスイッチMOS
トラジスタ1はオフ、プリチャージMOSトランジスタ
3a、3bはオンしており、ノードN1とN2はVl)
I)電位にプリチャージされる。
トラジスタ1はオフ、プリチャージMOSトランジスタ
3a、3bはオンしており、ノードN1とN2はVl)
I)電位にプリチャージされる。
このとき、出力信号Q、Qはローレベルとなっている。
論理演算部2a、2bに入力される入力信号が決定し、
クロックφがハイレベルになると、グランドスイッチM
OSトランジスタ1はオン、プリチャージMOSトラン
ジスタ3a、3bはオフとなり、入力状態に従い、第1
、第2の論理演算部2a、2bのいずれか一方から、ノ
ードN1またはノードN2にローレベルが出力される。
クロックφがハイレベルになると、グランドスイッチM
OSトランジスタ1はオン、プリチャージMOSトラン
ジスタ3a、3bはオフとなり、入力状態に従い、第1
、第2の論理演算部2a、2bのいずれか一方から、ノ
ードN1またはノードN2にローレベルが出力される。
ここで、ノードN1がハイレベル、ノードN2がローレ
ベルとなったものとする。この場合には、出力信号Qが
ローレベルとなって、トランジスタ9aがオンするので
、ノードNlは、トランジスタ9aにより充電され、リ
ーク電流等による電位低下が防止されている。
ベルとなったものとする。この場合には、出力信号Qが
ローレベルとなって、トランジスタ9aがオンするので
、ノードNlは、トランジスタ9aにより充電され、リ
ーク電流等による電位低下が防止されている。
[発明が解決しようとする課題1
この従来の論理回路では、ダイナミックに保持されてい
るノードの電位がリーク電流等により低下するのを防止
するために、各ノートにそのノードをプルアップするM
OSトランジスタが接続されている。このプルアップ用
MOSトランジスタは、プリチャージ期間中にオン状態
となっているが、プリチャージ期間終了後に一方のトラ
ンジス夕はオフする。しかし、このオフする方のトラン
ジスタもプリチャージ期間終了後しばらくの間は導通し
て論理演算部によりディスチャージされる回路を充電し
続ける。そのため、従来例回路ではディスチャージが遅
れるという問題があった。
るノードの電位がリーク電流等により低下するのを防止
するために、各ノートにそのノードをプルアップするM
OSトランジスタが接続されている。このプルアップ用
MOSトランジスタは、プリチャージ期間中にオン状態
となっているが、プリチャージ期間終了後に一方のトラ
ンジス夕はオフする。しかし、このオフする方のトラン
ジスタもプリチャージ期間終了後しばらくの間は導通し
て論理演算部によりディスチャージされる回路を充電し
続ける。そのため、従来例回路ではディスチャージが遅
れるという問題があった。
また、論理動作が開始したときに、各ノードの電位は、
プルアップ用MOSトランジスタ9a<9b)、論理演
算部2a <2b)およびグランドスイッチMO3トラ
ンジスタ1の比率により決定されるようになる。このた
め、正常に論理動作を行わせるには、プルアップ用MO
Sトランジスタの特性を狭い許容範囲内に抑え込む必要
があり、設計上および製造上に困難を伴った。
プルアップ用MOSトランジスタ9a<9b)、論理演
算部2a <2b)およびグランドスイッチMO3トラ
ンジスタ1の比率により決定されるようになる。このた
め、正常に論理動作を行わせるには、プルアップ用MO
Sトランジスタの特性を狭い許容範囲内に抑え込む必要
があり、設計上および製造上に困難を伴った。
[課題を解決するための手段]
本発明のMOS型論理回路は、第1の出力端子に接続さ
れ、1乃至複数個の入力信号が入力される第1の論理演
算部と、1乃至複数個の入力信号が入力され、前記第1
の論理演算部とは逆相の出力信号を出力する、第2の出
力端子に接続された第2の論理演算部と、電源端子と前
記第1の出力端子との間に接続された第1のプリチャー
ジMOSトランジスタと、電源端子と前記第2の出力端
子との間に接続された第2のプリチャージMOSトラン
ジスタと、前記第1のプリチャージMOSトランジスタ
のゲートと前記第2の出力端子との間に接続され、プリ
チャージ期間中に遮断されプリチャージ期間終了後に導
通する第1の制御MOSトランジスタと、前記第2のプ
リチャージMOSトランジスタのゲートと前記第1の出
力端子との間に接続され、プリチャージ期間中に遮断さ
れプリチャージ期間終了後に導通する第2の制御MOS
トランジスタと、を具備している。
れ、1乃至複数個の入力信号が入力される第1の論理演
算部と、1乃至複数個の入力信号が入力され、前記第1
の論理演算部とは逆相の出力信号を出力する、第2の出
力端子に接続された第2の論理演算部と、電源端子と前
記第1の出力端子との間に接続された第1のプリチャー
ジMOSトランジスタと、電源端子と前記第2の出力端
子との間に接続された第2のプリチャージMOSトラン
ジスタと、前記第1のプリチャージMOSトランジスタ
のゲートと前記第2の出力端子との間に接続され、プリ
チャージ期間中に遮断されプリチャージ期間終了後に導
通する第1の制御MOSトランジスタと、前記第2のプ
リチャージMOSトランジスタのゲートと前記第1の出
力端子との間に接続され、プリチャージ期間中に遮断さ
れプリチャージ期間終了後に導通する第2の制御MOS
トランジスタと、を具備している。
[実施例]
次に、本発明の実施例について、図面を参照して説明す
る。
る。
第1図(a)は、本発明の一実施例の回路図である。同
図において、1はnチャネル型のグランドスイッチMO
Sトランジスタ、2a、2bは、それぞれ複数の入力信
号が入力されそれについて論理演算を行って出力電位を
決定する、複数のnチャネル型MOSトランジスタによ
って構成された第1、第2の論理演算部、3a、3bは
、それぞれnチャネル型のプリチャージMOSトランジ
スタ、4a、4bは、それぞれプリチャージMOSトラ
ンジスタのゲートと接地端子との間に接続され、ゲート
に反転クロックTが入力されるnチャネル型のMo3)
ランジスタ、5a、5bは、それぞれプリチャージMO
Sトランジスタ3a、3bのドレインとプリチャージM
OS)ランジスタ3b、3aのゲートとの間に接続され
、ゲートにクロックφが入力されるnチャネル型のMO
Sトランジスタである。
図において、1はnチャネル型のグランドスイッチMO
Sトランジスタ、2a、2bは、それぞれ複数の入力信
号が入力されそれについて論理演算を行って出力電位を
決定する、複数のnチャネル型MOSトランジスタによ
って構成された第1、第2の論理演算部、3a、3bは
、それぞれnチャネル型のプリチャージMOSトランジ
スタ、4a、4bは、それぞれプリチャージMOSトラ
ンジスタのゲートと接地端子との間に接続され、ゲート
に反転クロックTが入力されるnチャネル型のMo3)
ランジスタ、5a、5bは、それぞれプリチャージMO
Sトランジスタ3a、3bのドレインとプリチャージM
OS)ランジスタ3b、3aのゲートとの間に接続され
、ゲートにクロックφが入力されるnチャネル型のMO
Sトランジスタである。
次に、第1図(a>の回路の動作タイミング図である第
1図(b)を参照して、本実施例回路の動作について説
明する。まず、クロックφがローレベルのとき、グラン
ドスイッチMOSトランジスタ1はオフ状態、プリチャ
ージMOS)ラジスタ3a、3bは、そのゲートに接続
されているMOSトランジスタ4a、4bがオン状態、
MOSトランジスタ5a、5bがオフ状態にあるので、
オン状態にある。このため、第1、第2の論理演算部の
出力端子は、VDD電位までプリチャージされている。
1図(b)を参照して、本実施例回路の動作について説
明する。まず、クロックφがローレベルのとき、グラン
ドスイッチMOSトランジスタ1はオフ状態、プリチャ
ージMOS)ラジスタ3a、3bは、そのゲートに接続
されているMOSトランジスタ4a、4bがオン状態、
MOSトランジスタ5a、5bがオフ状態にあるので、
オン状態にある。このため、第1、第2の論理演算部の
出力端子は、VDD電位までプリチャージされている。
次に、クロックφがハイレベルに変化すると、グランド
スイッチMOSトランジスタ1はオン状態、プリチャー
ジMOS)ランジスタ3a、3bは、MOSトランジス
タ4a、4bがオフ状態、Mo3)ランジスタ5a、5
bがオン状態となるため、オフ状態となる。この時、論
理演算部2a、2bはそれぞれの入力により、一方はそ
の出力端子を■DD電位のまま保持し、他方はGND電
位にディスチャージする。ここで、出力信号Qが■DD
電位のままであり、出力信号qがGND電位に低下した
ものとすると、クロックφがハイレベルになり、論理動
作が終了し、■がローレベルになると、MOSトランジ
スタ5bがオン状態にあるため、プリチャージMoSト
ランジスタ3bのゲートもローレベルとなり、トランジ
スタ3bはオン状態となって、出力信号Qはダイナミッ
ク的ではなく、スタティックな状態でハイレベルに維持
される。
スイッチMOSトランジスタ1はオン状態、プリチャー
ジMOS)ランジスタ3a、3bは、MOSトランジス
タ4a、4bがオフ状態、Mo3)ランジスタ5a、5
bがオン状態となるため、オフ状態となる。この時、論
理演算部2a、2bはそれぞれの入力により、一方はそ
の出力端子を■DD電位のまま保持し、他方はGND電
位にディスチャージする。ここで、出力信号Qが■DD
電位のままであり、出力信号qがGND電位に低下した
ものとすると、クロックφがハイレベルになり、論理動
作が終了し、■がローレベルになると、MOSトランジ
スタ5bがオン状態にあるため、プリチャージMoSト
ランジスタ3bのゲートもローレベルとなり、トランジ
スタ3bはオン状態となって、出力信号Qはダイナミッ
ク的ではなく、スタティックな状態でハイレベルに維持
される。
第2図は本発明の他の実施例の回路図である。
本実施例では、先の実施例でnチャネル型のM○Sトラ
ンジスタ4a、4bを用いていたところにnチャネル型
のMOS)ランジスタロa、6bを用いている。このた
め、クロック信号は一相のみで済むようになり、回路を
簡素化できる。
ンジスタ4a、4bを用いていたところにnチャネル型
のMOS)ランジスタロa、6bを用いている。このた
め、クロック信号は一相のみで済むようになり、回路を
簡素化できる。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば、論理動作開始か
ら出力レベルが決定するまではプリチャージMO3トラ
ンジスタがオフした状態で動作するため、ディスチャー
ジされるノードに充電が続けられることがなくなり、出
力レベルが決定されるまでの時間を短縮することができ
る。また、本発明によれば、出力レベルの決定が無比率
形となり、正常動作を行わせるために、トランジスタの
特性を狭い範囲内に抑える必要がなくなり、回路設計が
容易になる。さらに、プルアップ用MOSトランジスタ
のゲート信号を得るためのインバータが不要となるので
、使用トランジスタ数を削減することができる。
ら出力レベルが決定するまではプリチャージMO3トラ
ンジスタがオフした状態で動作するため、ディスチャー
ジされるノードに充電が続けられることがなくなり、出
力レベルが決定されるまでの時間を短縮することができ
る。また、本発明によれば、出力レベルの決定が無比率
形となり、正常動作を行わせるために、トランジスタの
特性を狭い範囲内に抑える必要がなくなり、回路設計が
容易になる。さらに、プルアップ用MOSトランジスタ
のゲート信号を得るためのインバータが不要となるので
、使用トランジスタ数を削減することができる。
第1図(a)は、本発明の一実施例の回路図、第1図(
b)は、その動作タイミング図、第2図は、本発明の他
の実施例の回路図、第3図は、従来例の回路図である。 1・・・グランドスイッチMOSトランジスタ、2a、
2b・・・論理演算部、 3a、3b・・・プリチャ
ージMOSトランジスタ、 4a、4b、5a、5b
、6a、6b、7a、7b、8a、8b・・MOS)ラ
ンジスタ、 9a、9b・・・プルアップ用MOS
トランジスタ。
b)は、その動作タイミング図、第2図は、本発明の他
の実施例の回路図、第3図は、従来例の回路図である。 1・・・グランドスイッチMOSトランジスタ、2a、
2b・・・論理演算部、 3a、3b・・・プリチャ
ージMOSトランジスタ、 4a、4b、5a、5b
、6a、6b、7a、7b、8a、8b・・MOS)ラ
ンジスタ、 9a、9b・・・プルアップ用MOS
トランジスタ。
Claims (2)
- (1)第1の出力端子に接続され、1乃至複数個の入力
信号が入力される第1の論理演算部と、1乃至複数個の
入力信号が入力され、前記第1の論理演算部とは逆相の
出力信号を出力する、第2の出力端子に接続された第2
の論理演算部と、電源端子と前記第1の出力端子との間
に接続された第1のプリチャージMOSトランジスタと
、電源端子と前記第2の出力端子との間に接続された第
2のプリチャージMOSトランジスタと、前記第1のプ
リチャージMOSトランジスタのゲートと前記第2の出
力端子との間に接続され、プリチャージ期間中に遮断さ
れプリチャージ期間終了後に導通する第1の制御MOS
トランジスタと、前記第2のプリチャージMOSトラン
ジスタのゲートと前記第1の出力端子との間に接続され
、プリチャージ期間中に遮断されプリチャージ期間終了
後に導通する第2の制御MOSトランジスタと、を具備
するMOS型論理回路。 - (2)プリチャージ期間中に遮断されプリチャージ期間
終了後に導通する、一端が接地されたグランドスイッチ
MOSトランジスタと、第1の出力端子と前記グランド
スイッチMOSトランジスタの他端との間に接続された
、1乃至複数個の信号が入力され所定の論理演算を行う
第1の論理演算部と、第2の出力端子と前記グランドス
イッチMOSトランジスタの他端との間に接続された、
1乃至複数個の信号が入力され所定の論理演算を行い前
記第1の論理演算部とは逆相の出力信号を出力する第2
の論理演算部と、電源端子と前記第1の出力端子との間
に接続された第1のプリチャージMOSトランジスタと
、電源端子と前記第2の出力端子との間に接続された第
2のプリチャージMOSトランジスタと、前記第1のプ
リチャージMOSトランジスタのゲートと前記第2の出
力端子との間に接続され、プリチャージ期間中に遮断さ
れプリチャージ期間終了後に導通する第1の制御MOS
トランジスタと、前記第2のプリチャージMOSトラン
ジスタのゲートと前記第1の出力端子との間に接続され
、プリチャージ期間中に遮断されプリチャージ期間終了
後に導通する第2の制御MOSトランジスタと、一端が
前記第1のプリチャージMOSトランジスタのゲートに
接続され、プリチャージ期間中に導通して前記第1のプ
リチャージMOSトランジスタのゲートに該トランジス
タを導通させるバイアスを与える第3の制御MOSトラ
ンジタと、一端が前記第2のプリチャージMOSトラン
ジスタのゲートに接続され、プリチャージ期間中に導通
して前記第2のプリチャージMOSトランジスタのゲー
トに該トランジスタを導通させるバイアスを与える第4
の制御MOSトランジタと、を具備するMOS型論理回
路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2166116A JPH0456412A (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | Mos型論理回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2166116A JPH0456412A (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | Mos型論理回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0456412A true JPH0456412A (ja) | 1992-02-24 |
Family
ID=15825326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2166116A Pending JPH0456412A (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | Mos型論理回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0456412A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5920218A (en) * | 1996-09-19 | 1999-07-06 | Sun Microsystems, Inc | Single-phase edge-triggered dual-rail dynamic flip-flop |
US5933038A (en) * | 1997-02-25 | 1999-08-03 | Sun Microsystems, Inc. | Flip-flop with logic function incorporated therein with minimal time penalty |
US5982197A (en) * | 1996-07-04 | 1999-11-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Dynamic circuit |
US6043696A (en) * | 1997-05-06 | 2000-03-28 | Klass; Edgardo F. | Method for implementing a single phase edge-triggered dual-rail dynamic flip-flop |
-
1990
- 1990-06-25 JP JP2166116A patent/JPH0456412A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5982197A (en) * | 1996-07-04 | 1999-11-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Dynamic circuit |
US5920218A (en) * | 1996-09-19 | 1999-07-06 | Sun Microsystems, Inc | Single-phase edge-triggered dual-rail dynamic flip-flop |
US5933038A (en) * | 1997-02-25 | 1999-08-03 | Sun Microsystems, Inc. | Flip-flop with logic function incorporated therein with minimal time penalty |
US6043696A (en) * | 1997-05-06 | 2000-03-28 | Klass; Edgardo F. | Method for implementing a single phase edge-triggered dual-rail dynamic flip-flop |
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