JPH05243927A - 半導体集積回路 - Google Patents
半導体集積回路Info
- Publication number
- JPH05243927A JPH05243927A JP3295361A JP29536191A JPH05243927A JP H05243927 A JPH05243927 A JP H05243927A JP 3295361 A JP3295361 A JP 3295361A JP 29536191 A JP29536191 A JP 29536191A JP H05243927 A JPH05243927 A JP H05243927A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- delay time
- circuit
- logic circuit
- cmos logic
- output terminal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Pulse Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】出力信号の立上り時あるいは立下り時のいずれ
か一方において大きな遅延時間を得ることのできる遅延
回路を持つCMOS論理回路を、少ない素子数で実現す
る。 【構成】通常のCMOS論理回路10の出力端6に、ア
ノードとカソード間に抵抗Rが並列接続されたショット
キ・バリア・ダイオードSBDを接続した構成の遅延回
路20を接続する。
か一方において大きな遅延時間を得ることのできる遅延
回路を持つCMOS論理回路を、少ない素子数で実現す
る。 【構成】通常のCMOS論理回路10の出力端6に、ア
ノードとカソード間に抵抗Rが並列接続されたショット
キ・バリア・ダイオードSBDを接続した構成の遅延回
路20を接続する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路に関
し、特に、遅延回路を含む半導体集積回路に関する。
し、特に、遅延回路を含む半導体集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の半導体集積回路は、図4
(a)に示すように、Pチャネル型MOSトランジスタ
(以後PMOSトランジスタと記す)とNチャネル型M
OSトランジスタ(以後NMOSトランジスタと記す)
とで構成されたCMOS論理回路10の出力端6に、出
力信号の立上り時あるいは立下り時のいずれか一方で大
きな遅延時間を得るための遅延回路20が接続された構
成となっている。この遅延回路20には、図4(a)に
示すようにMOSトランジスタQ5 〜Q10で構成された
2入力AND回路が使用されている。すなわち、2入力
AND回路の一方の入力端はCMOS論理回路10の出
力端に直接接続され、もう一方の入力端は遅延素子とし
ての高抵抗素子Rを介してCMOS論理回路10の出力
端に接続されて遅延回路20を構成している。
(a)に示すように、Pチャネル型MOSトランジスタ
(以後PMOSトランジスタと記す)とNチャネル型M
OSトランジスタ(以後NMOSトランジスタと記す)
とで構成されたCMOS論理回路10の出力端6に、出
力信号の立上り時あるいは立下り時のいずれか一方で大
きな遅延時間を得るための遅延回路20が接続された構
成となっている。この遅延回路20には、図4(a)に
示すようにMOSトランジスタQ5 〜Q10で構成された
2入力AND回路が使用されている。すなわち、2入力
AND回路の一方の入力端はCMOS論理回路10の出
力端に直接接続され、もう一方の入力端は遅延素子とし
ての高抵抗素子Rを介してCMOS論理回路10の出力
端に接続されて遅延回路20を構成している。
【0003】図4(a)に示した従来の半導体集積回路
は、論理動作としてはCMOS論理回路10の論理動作
と全く同じであり、この回路の場合は、2入力NOR回
路として動作する。
は、論理動作としてはCMOS論理回路10の論理動作
と全く同じであり、この回路の場合は、2入力NOR回
路として動作する。
【0004】今、この回路で図4(b)に示すように、
入力信号D3 およびD4 の両方が低レベルの時にいずれ
か一方の入力信号が低レベルから高レベルに変化する
と、CMOS論理回路10の出力端6の電位が高レベル
から低レベルに変化する。そしてこの場合は、PMOS
トランジスタQ5 ,Q6 が導通し、NMOSトランジス
タQ7 がしゃ断されるので、MOSトランジスタQ9 ,
Q10の共通ゲートが高レベルになり、出力端子5の電位
はMOSトランジスタQ5 〜Q10で構成されたAND回
路の伝搬遅延時間で高レベルから低レベルに変化する。
入力信号D3 およびD4 の両方が低レベルの時にいずれ
か一方の入力信号が低レベルから高レベルに変化する
と、CMOS論理回路10の出力端6の電位が高レベル
から低レベルに変化する。そしてこの場合は、PMOS
トランジスタQ5 ,Q6 が導通し、NMOSトランジス
タQ7 がしゃ断されるので、MOSトランジスタQ9 ,
Q10の共通ゲートが高レベルになり、出力端子5の電位
はMOSトランジスタQ5 〜Q10で構成されたAND回
路の伝搬遅延時間で高レベルから低レベルに変化する。
【0005】一方、入力信号D3 およびD4 の一方が高
レベルで他方が低レベルの時に、高レベルの方の入力信
号が高レベルから低レベルに変化すると、CMOS論理
回路10の出力端6の電位が低レベルから高レベルに変
化する。そしてこの場合、PMOSトランジスタQ5 ,
Q6 がしゃ断されNMOSトランジスタQ7 が導通す
る。ところがNMOSトランジスタQ8 は遅延素子Rの
抵抗値RとMOSトランジスタQ6 ,Q8 の共通ゲート
部に存在する容量C(図示せず)の積R・Cに比例した
時間だけ遅れて導通するので、MOSトランジスタ
Q9 ,Q10の共通ゲートが遅れて高レベルから低レベル
に変化する。従って、出力端子5の電位も、図4(b)
に示すようにR・Cに比例した時間だけ遅れて低レベル
から高レベルに変化する。
レベルで他方が低レベルの時に、高レベルの方の入力信
号が高レベルから低レベルに変化すると、CMOS論理
回路10の出力端6の電位が低レベルから高レベルに変
化する。そしてこの場合、PMOSトランジスタQ5 ,
Q6 がしゃ断されNMOSトランジスタQ7 が導通す
る。ところがNMOSトランジスタQ8 は遅延素子Rの
抵抗値RとMOSトランジスタQ6 ,Q8 の共通ゲート
部に存在する容量C(図示せず)の積R・Cに比例した
時間だけ遅れて導通するので、MOSトランジスタ
Q9 ,Q10の共通ゲートが遅れて高レベルから低レベル
に変化する。従って、出力端子5の電位も、図4(b)
に示すようにR・Cに比例した時間だけ遅れて低レベル
から高レベルに変化する。
【0006】すなわち、出力信号D5 が高レベルから低
レベルへ変化する場合の遅延時間はMOSトランジスタ
Q5 〜Q10で構成されたAND回路の遅延時間によって
決り、出力信号D5 が低レベルから高レベルへ変化する
場合は、このAND回路の遅延時間とR・Cに比例する
遅延時間の和の遅延時間となる。
レベルへ変化する場合の遅延時間はMOSトランジスタ
Q5 〜Q10で構成されたAND回路の遅延時間によって
決り、出力信号D5 が低レベルから高レベルへ変化する
場合は、このAND回路の遅延時間とR・Cに比例する
遅延時間の和の遅延時間となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】この従来の半導体集積
回路では、遅延回路20を構成する素子としては抵抗R
の他に、少くともMOSトランジスタ6個が必要であ
る。このため、このような遅延回路を多数必要とする半
導体集積回路においては、チップ内に搭載できる素子数
の制限から、必要とされる遅延回路を全て搭載すること
ができなかったり、或いは、他の論理回路の搭載数が制
限されるということが起る。
回路では、遅延回路20を構成する素子としては抵抗R
の他に、少くともMOSトランジスタ6個が必要であ
る。このため、このような遅延回路を多数必要とする半
導体集積回路においては、チップ内に搭載できる素子数
の制限から、必要とされる遅延回路を全て搭載すること
ができなかったり、或いは、他の論理回路の搭載数が制
限されるということが起る。
【0008】又、たとえ必要とされる論理回路や遅延回
路を全て1チップ内に搭載することができたとしても、
チップサイズが大きくなり、コストアップになるという
欠点も有している。
路を全て1チップ内に搭載することができたとしても、
チップサイズが大きくなり、コストアップになるという
欠点も有している。
【0009】本発明は上述のような従来の半導体集積回
路の問題点に鑑みてなされたものであって、出力信号の
立上り時または立下り時のいずれか一方において大きな
遅延時間を得ることのできる遅延回路をもったCMOS
論理回路を少ない素子数で実現することを目的とする。
路の問題点に鑑みてなされたものであって、出力信号の
立上り時または立下り時のいずれか一方において大きな
遅延時間を得ることのできる遅延回路をもったCMOS
論理回路を少ない素子数で実現することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
は、Pチャネル型MOS電界効果トランジスタとNチャ
ネル型MOS電界効果トランジスタとで構成されたCM
OS論理回路と、アノードとカソード間に抵抗が並列接
続されたショットキ・バリア・ダイオードとから成り、
前記ショットキ・バリア・ダイオードが、前記CMOS
論理回路の出力端に接続されていることを特徴としてい
る。
は、Pチャネル型MOS電界効果トランジスタとNチャ
ネル型MOS電界効果トランジスタとで構成されたCM
OS論理回路と、アノードとカソード間に抵抗が並列接
続されたショットキ・バリア・ダイオードとから成り、
前記ショットキ・バリア・ダイオードが、前記CMOS
論理回路の出力端に接続されていることを特徴としてい
る。
【0011】
【実施例】次に本発明の最適な実施例について図面を参
照して説明する。図1(a)は本発明の第1の実施例の
回路図である。図1(a)を参照すると、本実施例は、
MOSトランジスタQ1 〜Q4 で構成され信号入力端子
3,4への入力信号D3 ,D4 に対して2入力NDR論
理動作をするCMOS論理回路10の出力端6に、アノ
ードとカソード間に抵抗Rが並列接続されたショットキ
・バリア・ダイオードSBDのカソードを接続し、この
ショットキ・バリア・ダイオードSBDのアノードを出
力端子5に接続した構成の半導体集積回路である。
照して説明する。図1(a)は本発明の第1の実施例の
回路図である。図1(a)を参照すると、本実施例は、
MOSトランジスタQ1 〜Q4 で構成され信号入力端子
3,4への入力信号D3 ,D4 に対して2入力NDR論
理動作をするCMOS論理回路10の出力端6に、アノ
ードとカソード間に抵抗Rが並列接続されたショットキ
・バリア・ダイオードSBDのカソードを接続し、この
ショットキ・バリア・ダイオードSBDのアノードを出
力端子5に接続した構成の半導体集積回路である。
【0012】本実施例における論理動作は、MOSトラ
ンジスタQ1 〜Q4 で構成されたCMOS論理回路10
の論理動作と全く同じであり、この回路の場合は2入力
NOR回路として動作する。今、この回路で、図1
(b)に示すように、信号入力端子3に低レベルから高
レベルに変化する入力信号D3 を印加した場合には、P
MOSトランジスタQ1 がしゃ断しNMOSトランジス
タQ4 が導通するのでNMOSトランジスタQ4 のドレ
イン電圧が低レベルに変化する。これによりショットキ
・バリア・ダイオードSBDが導通し、出力端子5の電
位が低レベルに変化する。この場合、信号の伝搬遅延時
間は、出力端子5に接続される負荷容量(図示せず)の
値をC、ショットキ・バリア・ダイオードSBDの導通
抵抗をRD 、NMOSトランジスタQ4 の導通抵抗をR
Q4とすると、 C・{RQ4+R・RD /(R+RD )} に比例して決まることになる。ここでRをRD より十分
大きくしておけば、 C・{RQ4+R・RD /(R+RD )}≒C・(RQ4+RD ) となる。更にRD をRQ4より十分に小さくしておくこと
により、C・(RQ4+RD )≒C・RQ4となる。すなわ
ち、上記の抵抗値の設定により本実施例の回路の出力信
号D5 のレベル変化が高レベルの場合の伝搬遅延時間
は、MOSトランジスタQ1 〜Q4 で構成されたCMO
S論理回路10の伝搬遅延時間と殆んど等しくなる。
ンジスタQ1 〜Q4 で構成されたCMOS論理回路10
の論理動作と全く同じであり、この回路の場合は2入力
NOR回路として動作する。今、この回路で、図1
(b)に示すように、信号入力端子3に低レベルから高
レベルに変化する入力信号D3 を印加した場合には、P
MOSトランジスタQ1 がしゃ断しNMOSトランジス
タQ4 が導通するのでNMOSトランジスタQ4 のドレ
イン電圧が低レベルに変化する。これによりショットキ
・バリア・ダイオードSBDが導通し、出力端子5の電
位が低レベルに変化する。この場合、信号の伝搬遅延時
間は、出力端子5に接続される負荷容量(図示せず)の
値をC、ショットキ・バリア・ダイオードSBDの導通
抵抗をRD 、NMOSトランジスタQ4 の導通抵抗をR
Q4とすると、 C・{RQ4+R・RD /(R+RD )} に比例して決まることになる。ここでRをRD より十分
大きくしておけば、 C・{RQ4+R・RD /(R+RD )}≒C・(RQ4+RD ) となる。更にRD をRQ4より十分に小さくしておくこと
により、C・(RQ4+RD )≒C・RQ4となる。すなわ
ち、上記の抵抗値の設定により本実施例の回路の出力信
号D5 のレベル変化が高レベルの場合の伝搬遅延時間
は、MOSトランジスタQ1 〜Q4 で構成されたCMO
S論理回路10の伝搬遅延時間と殆んど等しくなる。
【0013】次に、図1(b)に示すように、信号入力
端子4に低レベルの入力信号D4 が印加され、PMOS
トランジスタQ2 が導通しNMOSトランジスタQ3 が
しゃ断している状態で、信号入力端子3に高レベルから
低レベルに変化する入力信号D3 を印加した場合には、
NMOSトランジスタQ4 がしゃ断しPMOSトランジ
スタQ1 が導通するので、NMOSトランジスタQ4 の
ドレイン電圧が高レベルに変化する。これによりショッ
トキ・バリア・ダイオードSBDがしゃ断し、出力端子
5に接続された負荷容量(図示せず)は、PMOSトラ
ンジスタQ1 ,Q2 の導通抵抗RQ1,RQ2と抵抗Rとを
介して充電され、出力端子5の電位が高レベルに変化す
る。従ってこの場合の信号伝搬遅延時間は、C・(RQ1
+RQ2+R)に比例して決まることになる。ここで、C
・(RQ1+RQ2)の部分はMOSトランジスタQ1 〜Q
4 で構成されたCMOS論理回路10の伝搬遅延時間に
相当する部分であり、この伝搬遅延時間に遅延素子とし
ての抵抗Rによる遅延時間C・Rが加わって全体の遅延
時間になる。ここで、RをRQ1およびRQ2より十分大き
く設定しておけば全体の遅延時間は抵抗Rによる遅延時
間と殆んど等しくなる。
端子4に低レベルの入力信号D4 が印加され、PMOS
トランジスタQ2 が導通しNMOSトランジスタQ3 が
しゃ断している状態で、信号入力端子3に高レベルから
低レベルに変化する入力信号D3 を印加した場合には、
NMOSトランジスタQ4 がしゃ断しPMOSトランジ
スタQ1 が導通するので、NMOSトランジスタQ4 の
ドレイン電圧が高レベルに変化する。これによりショッ
トキ・バリア・ダイオードSBDがしゃ断し、出力端子
5に接続された負荷容量(図示せず)は、PMOSトラ
ンジスタQ1 ,Q2 の導通抵抗RQ1,RQ2と抵抗Rとを
介して充電され、出力端子5の電位が高レベルに変化す
る。従ってこの場合の信号伝搬遅延時間は、C・(RQ1
+RQ2+R)に比例して決まることになる。ここで、C
・(RQ1+RQ2)の部分はMOSトランジスタQ1 〜Q
4 で構成されたCMOS論理回路10の伝搬遅延時間に
相当する部分であり、この伝搬遅延時間に遅延素子とし
ての抵抗Rによる遅延時間C・Rが加わって全体の遅延
時間になる。ここで、RをRQ1およびRQ2より十分大き
く設定しておけば全体の遅延時間は抵抗Rによる遅延時
間と殆んど等しくなる。
【0014】本実施例における入力信号波形と出力信号
波形との関係は、図1(b)に示す通りである。図1
(b)を参照すると、この回路では、出力信号D5 が高
レベルから低レベルに変化する場合の伝搬遅延時間は、
MOSトランジスタQ1 〜Q4で構成されたCMOS論
理回路10の伝搬遅延時間と殆んど等しい。一方、出力
信号D5 が低レベルから高レベルにへ化する場合の伝搬
遅延時間は、CMOS論理回路10の遅延時間と遅延素
子としての抵抗Rでの遅延時間の和となり、出力の立上
り時のみ伝搬遅延時間を大きくすることができることが
分る。
波形との関係は、図1(b)に示す通りである。図1
(b)を参照すると、この回路では、出力信号D5 が高
レベルから低レベルに変化する場合の伝搬遅延時間は、
MOSトランジスタQ1 〜Q4で構成されたCMOS論
理回路10の伝搬遅延時間と殆んど等しい。一方、出力
信号D5 が低レベルから高レベルにへ化する場合の伝搬
遅延時間は、CMOS論理回路10の遅延時間と遅延素
子としての抵抗Rでの遅延時間の和となり、出力の立上
り時のみ伝搬遅延時間を大きくすることができることが
分る。
【0015】次に本発明の第2の実施例について述べ
る。図2(a)は本発明の第2の実施例の回路図であ
る。図2(a)を参照すると、本実施例と第1の実施例
との違いは、ショットキ・バリア・ダイオードSBDの
接続が逆にされている点である。アノードがCMOS論
理回路10の出力端6に接続され、カソードが出力端子
5に接続されている。この構成にすることにより、図2
(b)に示すように、出力信号D5 の立上り時の伝搬遅
延CMOS論理回路10の伝搬遅延時間と殆んど等しく
なるようにし、一方、出力信号D5 が立下がる時の伝搬
遅延時間を、CMOS論理回路10の遅延時間と抵抗R
での遅延時間の和となるようにして、出力信号D5 の立
下り時のみ伝搬遅延時間を大きくする半導体集積回路を
得ることができる。
る。図2(a)は本発明の第2の実施例の回路図であ
る。図2(a)を参照すると、本実施例と第1の実施例
との違いは、ショットキ・バリア・ダイオードSBDの
接続が逆にされている点である。アノードがCMOS論
理回路10の出力端6に接続され、カソードが出力端子
5に接続されている。この構成にすることにより、図2
(b)に示すように、出力信号D5 の立上り時の伝搬遅
延CMOS論理回路10の伝搬遅延時間と殆んど等しく
なるようにし、一方、出力信号D5 が立下がる時の伝搬
遅延時間を、CMOS論理回路10の遅延時間と抵抗R
での遅延時間の和となるようにして、出力信号D5 の立
下り時のみ伝搬遅延時間を大きくする半導体集積回路を
得ることができる。
【0016】更に本発明の第3の実施例について説明す
る。図3(a)は本発明の第3の実施例の回路図であ
る。図3(a)を参照すると本実施例と第1の実施例と
の違いは、本実施例では、MOSトランジスタQ1 〜Q
4 で構成されるCMOS論理回路10がNAND回路に
なっており、全体の論理動作がNAND論理動作をする
点である。
る。図3(a)は本発明の第3の実施例の回路図であ
る。図3(a)を参照すると本実施例と第1の実施例と
の違いは、本実施例では、MOSトランジスタQ1 〜Q
4 で構成されるCMOS論理回路10がNAND回路に
なっており、全体の論理動作がNAND論理動作をする
点である。
【0017】図3(b)は、本実施例の動作波形図であ
る。図3(b)を参照すると本実施例では、出力信号D
5 は2つの入力信号D3 およびD4 のNAND信号にな
っている。そして、出力信号D5 は低レベルから高レベ
ルに立ち上る時の遅延時間が大きくなっている。このよ
うにCMOS論理回路10の論理動作がどのようなもの
であっても、本発明の半導体集積回路における遅延回路
は同じように動作し、その作用・効果は損なわれるもの
ではない。
る。図3(b)を参照すると本実施例では、出力信号D
5 は2つの入力信号D3 およびD4 のNAND信号にな
っている。そして、出力信号D5 は低レベルから高レベ
ルに立ち上る時の遅延時間が大きくなっている。このよ
うにCMOS論理回路10の論理動作がどのようなもの
であっても、本発明の半導体集積回路における遅延回路
は同じように動作し、その作用・効果は損なわれるもの
ではない。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体集
積回路は、CMOS論理回路の出力端に、アノードとカ
ソード間に抵抗が並列接続されたショットキ・バリア・
ダイオードが接続された構成となっている。
積回路は、CMOS論理回路の出力端に、アノードとカ
ソード間に抵抗が並列接続されたショットキ・バリア・
ダイオードが接続された構成となっている。
【0019】これにより本発明によれば、出力信号の立
上り時あるいは立下り時の伝搬遅延時間を大幅に大きく
する回路を実現することができ、従来のこの種の回路に
比べて使用素子数を大幅に削減することが可能である。
上り時あるいは立下り時の伝搬遅延時間を大幅に大きく
する回路を実現することができ、従来のこの種の回路に
比べて使用素子数を大幅に削減することが可能である。
【図1】分図(a)は、本発明の第1の実施例を回路図
である。分図(b)は、分図(a)に示す回路の各信号
の動作波形を示す図である。
である。分図(b)は、分図(a)に示す回路の各信号
の動作波形を示す図である。
【図2】分図(a)は、本発明の第2の実施例の回路図
である。分図(b)は、分図(a)に示す回路の各信号
の動作波形を示す図である。
である。分図(b)は、分図(a)に示す回路の各信号
の動作波形を示す図である。
【図3】分図(a)は、本発明の第3の実施例の回路図
である。分図(b)は、分図(a)に示す回路の各信号
の動作波形を示す図である。
である。分図(b)は、分図(a)に示す回路の各信号
の動作波形を示す図である。
【図4】分図(a)は、従来の半導体集積回路の一例の
回路図である。分図(b)は、分図(a)に示す回路の
各信号の動作波形を示す図である。
回路図である。分図(b)は、分図(a)に示す回路の
各信号の動作波形を示す図である。
3,4 信号入力端子 5 出力端子 6 出力端 10 CMOS論理回路 20 遅延回路
Claims (1)
- 【請求項1】 Pチャネル型MOS電界効果トランジス
タとNチャネル型MOS電界効果トランジスタとで構成
されたCMOS論理回路と、アノードとカソード間に抵
抗が並列接続されたショットキ・バリア・ダイオードと
から成り、 前記ショットキ・バリア・ダイオードが、前記CMOS
論理回路の出力端に接続されていることを特徴とする半
導体集積回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3295361A JPH05243927A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 半導体集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3295361A JPH05243927A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 半導体集積回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05243927A true JPH05243927A (ja) | 1993-09-21 |
Family
ID=17819629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3295361A Pending JPH05243927A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 半導体集積回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05243927A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009054963A (ja) * | 2007-08-29 | 2009-03-12 | Hitachi Kokusai Electric Inc | スイッチング回路 |
-
1991
- 1991-11-12 JP JP3295361A patent/JPH05243927A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009054963A (ja) * | 2007-08-29 | 2009-03-12 | Hitachi Kokusai Electric Inc | スイッチング回路 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011204 |