JPH06224703A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

Semiconductor integrated circuit

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JPH06224703A
JPH06224703A JP4289517A JP28951792A JPH06224703A JP H06224703 A JPH06224703 A JP H06224703A JP 4289517 A JP4289517 A JP 4289517A JP 28951792 A JP28951792 A JP 28951792A JP H06224703 A JPH06224703 A JP H06224703A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pair
integrated circuit
transistor
mos transistor
semiconductor integrated
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Application number
JP4289517A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuya Furuki
勝也 古木
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Publication of JPH06224703A publication Critical patent/JPH06224703A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain the semiconductor integrated circuit whose circuit operation is quickened without increasing the drive capability of a drive circuit of a pre-stage, whose power consumption is low and in which no inverted clock signal is required. CONSTITUTION:The integrated circuit is provided with a couple of MOS transistor groups 1a, 1b whose gate receives a couple of complementary input signal groups set between two different reference potential points, a 1st switching TR Q1 turned on/off by a clock signal, and a couple of 2nd switching TRs Q21, Q22 in cross connection to the said couple of MOS transistor groups 1a, 1b.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】本発明は半導体集積回路に関し、特にCM
OSダイナミック方式半導体集積回路に関する。
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a CM
The present invention relates to an OS dynamic semiconductor integrated circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の半導体集積回路は、図15に示す
ようにソース電極を第1の基準電位点(接地電位点)と
接続しゲート電極にクロック信号CKを入力してオン,
オフするN型のトランジスタQ6と、ゲート電極に入力
信号INl〜INnをそれぞれ対応して入力しオン,オ
フする複数のN型の第2のトランジスタを備えトランジ
スタQ6のドレイン電極と出力端子との間に接続され第
1の入力信号INl〜INnに対する所定の論理に従っ
てトランジスタQ6のドレイン電極と出力端子との間を
オン,オフする第1の論理回路部1kと、ソース電極を
第2の基準電位点(電源電位点)と接続しゲート電極に
クロック信号CLKの反転信号CLKbを入力してオ
ン,オフするP型の第1のトランジスタQ7と、ゲート
電極に入力信号INl〜INnをそれぞれ対応して入力
しオン,オフする複数のP型の第2のトランジスタを備
えトランジスタQ7のドレイン電極と出力端子との間に
接続され第1の論理回路部1kと互いに相補の関係をも
つようにトランジスタQ7のドレイン電極と出力端子と
の間をオン,オフする第2の論理回路部1mとを有する
構成となっていた(IEEE J.Solid−Sta
te Circuits誌,1973年,462〜46
9頁,「クロックド・シーモス・カリュキュレータ・サ
ーキットリィ」(Clocked CMOS Calc
ulator Circutry)参照)。
2. Description of the Related Art In a conventional semiconductor integrated circuit, a source electrode is connected to a first reference potential point (ground potential point) and a clock signal CK is input to a gate electrode to turn it on, as shown in FIG.
Between an N-type transistor Q6 which is turned off and a plurality of N-type second transistors which are turned on and off by correspondingly inputting input signals IN1 to INn to the gate electrodes, respectively, between the drain electrode of the transistor Q6 and the output terminal. Connected to the first input signal INl to INn according to a predetermined logic to turn on / off between the drain electrode and the output terminal of the transistor Q6, and the source electrode to a second reference potential point. The P-type first transistor Q7 which is connected to the (power supply potential point) and inputs the inverted signal CLKb of the clock signal CLK to the gate electrode to turn on and off, and the input signals INl to INn corresponding to the gate electrodes, respectively. A plurality of P-type second transistors for turning on and off are provided, and the first logic is connected between the drain electrode of the transistor Q7 and the output terminal. On between the drain electrode and the output terminal of the transistor Q7 have a complementary relationship to each other and the road section 1k, it has been a configuration and a second logic circuit portion 1m for off (IEEE J.Solid-Sta
te Circuits, 1973, 462-46.
Page 9, "Clocked CMOS Calculator Circuitry"
ulator Circuit)).

【0003】この半導体集積回路は、クロック信号CK
がHighレベルの時、トランジスタQ6,Q7はオン
状態となる。この時、入力信号INl〜INnのレベル
により、P型のトランジスタ群の論理回路部1m及びN
型のトランジスタ群の論理回路部1kは、片方がオン状
態、他方がオフ状態となり、出力信号OUTはHigh
レベルまたはLowレベルとなる。この時は通常のCM
OS回路と同様の動作となる。出力信号OUTがHig
hレベルからLowレベルに変化する場合は、出力端子
と接地電位点との間にN型のトランジスタによる導通経
路が論理回路部1k内にでき、出力端子と電源電位点と
の間は、論理回路部1m内のP型のトランジスタにより
電気的に切り離された状態となる。LowレベルからH
ighレベルに変化する場合はこれと逆の動作になる。
変化する速度は、それぞれのトランジスタの能力(トラ
ンジスタのチャンネル幅)による。
This semiconductor integrated circuit has a clock signal CK.
Is high level, the transistors Q6 and Q7 are turned on. At this time, depending on the levels of the input signals INl to INn, the logic circuit units 1m and N of the P-type transistor group are formed.
Type logic group logic circuit section 1k is turned on in one side and turned off in the other side, and output signal OUT is high.
Level or low level. Normal CM at this time
The operation is similar to that of the OS circuit. Output signal OUT is High
When changing from the h level to the low level, a conduction path by an N-type transistor is formed in the logic circuit section 1k between the output terminal and the ground potential point, and the logic circuit is provided between the output terminal and the power supply potential point. It is electrically isolated by the P-type transistor in the portion 1m. Low level to H
When changing to the high level, the reverse operation is performed.
The speed of change depends on the capability of each transistor (channel width of the transistor).

【0004】クロック信号CLKがLowレベルになる
と、トランジスタQ6,Q7はオフ状態となるため、出
力端子は電源電位点及び接地電位点と電気的に切り離さ
れる。この時、出力信号OUTは入力信号INl〜IN
nのレベルによらず、クロック信号CKがLowレベル
に変化する直前のレベルが出力端子と接続する容量によ
りダイナミックに保持されている。
When the clock signal CLK goes low, the transistors Q6 and Q7 are turned off, so that the output terminal is electrically disconnected from the power supply potential point and the ground potential point. At this time, the output signal OUT is the input signals INl to IN.
Regardless of the level of n, the level immediately before the clock signal CK changes to the Low level is dynamically held by the capacitance connected to the output terminal.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この半導体集積回路に
おいて、回路動作を高速化するには、論理回路部1k,
1mのトランジスタのチャンネル幅を広くする必要があ
り、そのため入力容量が増大する。
In order to speed up the circuit operation in this semiconductor integrated circuit, the logic circuit section 1k,
It is necessary to widen the channel width of the 1 m transistor, which increases the input capacitance.

【0006】この従来の半導体集積回路では、1つの入
力信号により論理回路部1k,1mの2つのトランジス
タを駆動する構成となっており、また高速化のためにこ
れらトランジスタのチャンネル幅を広くすると入力容量
が増大するため、論理回路部1k,1mを駆動する前段
の駆動回路の駆動能力を大きくする必要があり、またそ
の消費電力が増大するという問題点があった。このため
の高速の回路動作が実現できなかった。また、クロック
信号CLKのほかに、その反転信号CLKbも必要にな
るという欠点があった。
In this conventional semiconductor integrated circuit, the two transistors of the logic circuit portions 1k and 1m are driven by one input signal, and if the channel width of these transistors is widened to increase the speed, the input is performed. Since the capacity increases, it is necessary to increase the drive capability of the drive circuit at the previous stage that drives the logic circuit units 1k and 1m, and there is a problem that the power consumption increases. Therefore, high-speed circuit operation cannot be realized. In addition to the clock signal CLK, the inverted signal CLKb thereof is required.

【0007】図16は、この種の半導体集積回路の他の
従来例を示したもので、図15のクロック信号CLK,
CLKbによりオン,オフする第1トランジスタQ6,
Q7を、出力端子OUTを挟んで第2トランジスタから
なる論理回路部1m,1kの間に配置したことを除くと
図1の場合と全く同様に構成されている。その動作も図
15の従来例と全く同じである。すなわちクロック信号
CLKがHighレベルの時、Nチャンネル型MOSト
ランジスタQ6及びPチャンネル型MOSトランジスタ
Q7はON状態となる。この時、入力信号群INl〜I
Nnの各信号レベルにより、Pチャンネル型MOSトラ
ンジスタ群からなる論理回路部1m及びNチャンネル型
MOSトランジスタ群からなる論理回路部1kのそれぞ
れのMOSトランジスタはON状態またはOFF状態と
なり、回路はHighレベルまたはLowレベルの信号
を出力する。この時には通常のCMOS回路の動作とな
る。出力がHighレベルからLowレベルに変化する
場合には、出力端子OUTとGND電極との間にNチャ
ンネル型MOSトランジスタによる導通経路ができ、出
力端子OUTとVDD電極との間はPチャンネル型MO
Sトランジスタにより電気的に切り放された状態とな
る。LowレベルからHighレベルに変化する場合に
は、これと逆になる。変化する速度は、それぞれのMO
Sトランジスタの能力(MOSトランジスタのチャンネ
ル幅)による。
FIG. 16 shows another conventional example of this type of semiconductor integrated circuit. The clock signal CLK,
The first transistor Q6 which is turned on / off by CLKb
The configuration is exactly the same as that of FIG. 1 except that Q7 is arranged between the logic circuit portions 1m and 1k formed of the second transistor with the output terminal OUT interposed therebetween. The operation is also exactly the same as the conventional example of FIG. That is, when the clock signal CLK is at high level, the N-channel type MOS transistor Q6 and the P-channel type MOS transistor Q7 are turned on. At this time, the input signal groups INl to I
Depending on each signal level of Nn, the respective MOS transistors of the logic circuit section 1m composed of the P-channel type MOS transistor group and the logic circuit section 1k composed of the N-channel type MOS transistor group are turned on or off, and the circuit is at the high level or It outputs a low level signal. At this time, normal CMOS circuit operation is performed. When the output changes from the High level to the Low level, a conduction path by an N-channel MOS transistor is formed between the output terminal OUT and the GND electrode, and the P-channel MO transistor is provided between the output terminal OUT and the VDD electrode.
The S-transistor is electrically disconnected. When changing from the Low level to the High level, the opposite is true. The speed at which each MO changes
It depends on the capability of the S transistor (channel width of the MOS transistor).

【0008】クロック信号CLKがLowレベルになる
と、Nチャンネル型MOSトランジスタQ6及びPチャ
ンネル型MOSトランジスタQ7はOFF状態となるた
めに、回路はVDD電極及びGND電極と電気的に切り
離される。この時、出力は入力信号群INl〜INnの
各信号レベルによらず、クロック信号CLKがLowレ
ベルに変化する直前のレベルが出力端子の容量によりダ
イナミックに保持されている。
When the clock signal CLK becomes low level, the N-channel type MOS transistor Q6 and the P-channel type MOS transistor Q7 are turned off, so that the circuit is electrically disconnected from the VDD electrode and the GND electrode. At this time, the output is dynamically held at the level immediately before the clock signal CLK is changed to the Low level regardless of the signal levels of the input signal groups INl to INn by the capacitance of the output terminal.

【0009】この従来の半導体集積回路においても、上
記従来例と全く同様に、回路動作を高速化するために
は、MOSトランジスタのチャンネル幅を広くする必要
があり、入力容量が増加する。入力容量が大きくなるこ
とにより、この回路に入力される信号(入力信号群IN
l〜INn、クロック信号CLK、クロック信号の反転
信号CLKb)の遅延値が増大する。遅延値を小さくす
るためには、これらの信号を生成する回路の駆動能力を
大きくする必要がある。また、入力容量が大きくなるこ
とにより、これらの信号を生成する回路の消費電力が増
大する。入力信号群INl〜INnは、論理回路部1m
と論理回路部1kの両方に入力されるために、これらの
MOSトランジスタのチャンネル幅が広くなることの影
響は大きい。
Also in this conventional semiconductor integrated circuit, just as in the above-mentioned conventional example, in order to speed up the circuit operation, it is necessary to widen the channel width of the MOS transistor, and the input capacitance increases. As the input capacitance increases, signals input to this circuit (input signal group IN
The delay values of 1 to INn, the clock signal CLK, and the inverted signal CLKb) of the clock signal increase. In order to reduce the delay value, it is necessary to increase the driving capability of the circuit that generates these signals. In addition, the increased input capacitance increases the power consumption of the circuit that generates these signals. The input signal groups INl to INn have a logic circuit unit 1m.
And the logic circuit section 1k are both input, the widening of the channel width of these MOS transistors has a large effect.

【0010】また、動作状態を制御するためにクロック
信号CLKだけでなく、この反転信号CLKbも必要で
ある。
Further, not only the clock signal CLK but also the inverted signal CLKb is necessary for controlling the operating state.

【0011】従って本発明の目的は、上記従来技術の問
題点を解消し、前段の駆動回路の駆動能力を大きくしな
くても回路動作を高速化でき、従って消費電力を低減す
ることができ、また、クロック信号の反転信号が不要な
半導体集積回路を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, to speed up the circuit operation without increasing the driving capability of the driving circuit in the preceding stage, and thus to reduce the power consumption, Another object is to provide a semiconductor integrated circuit that does not require an inverted signal of a clock signal.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による半導体集積回路は、第1の基準電位点
と第2の基準電位点との間に並列に配置された相補対を
なす1対のトランジスタ群であって、それぞれのトラン
ジスタ対がMOSトランジスタ群からなり、それぞれの
トランジスタ対に対応して相補的な1対の入力信号群を
それぞれの構成トランジスタのゲートに受け所定の論理
に従ってオン,オフされる1対のMOSトランジスタ群
と、前記第1および第2基準電位点の間で前記1対の並
列MOSトランジスタ群とまたはこれらのトランジスタ
群対のそれぞれと直列に接続され、1種類のクロック信
号によりオン,オフされる1つまたは2つの第1スイッ
チングトランジスタと、前記第1および第2の基準電位
点の間に配置されると共にそれぞれが前記1対の並列M
OSトランジスタ群のそれぞれのトランジスタ対に対し
て直列に接続された1対の第2のスイッチングトランジ
スタであって、これらの第2スイッチングトランジスタ
の前記1対のMOSトランジスタ群側の1対の電極端子
を装置の出力端子とし、またこれらの第2のスイッチン
グトランジスタのそれぞれのゲートを前記1対のMOS
トランジスタ群のうちの相補的な対向する側のMOSト
ランジスタ群に前記1つまたは2つのスイッチングトラ
ンジスタを介してまたは直接接続し、さらにこれらのス
イッチングトランジスタの前記出力側端子と逆側の電極
端子を前記第1および第2基準電位点のいずれかに接続
した1対の第2スイッチングトランジスタとを備えたも
のである。
In order to achieve the above object, a semiconductor integrated circuit according to the present invention includes a complementary pair arranged in parallel between a first reference potential point and a second reference potential point. A pair of transistors, each transistor pair being a MOS transistor group, and receiving a pair of complementary input signal groups corresponding to the respective transistor pairs at the gates of the respective constituent transistors. Are connected in series between the pair of MOS transistor groups that are turned on and off in accordance with the above, the pair of parallel MOS transistor groups between the first and second reference potential points, or each of these transistor group pairs. It is arranged between one or two first switching transistors that are turned on and off by a clock signal of a kind and the first and second reference potential points. Parallel M each of said pair with
A pair of second switching transistors connected in series to each transistor pair of the OS transistor group, wherein a pair of electrode terminals on the side of the pair of MOS transistor groups of the second switching transistors are connected to each other. The output terminal of the device, and the gate of each of these second switching transistors is the pair of MOS transistors.
The complementary MOS transistor groups on the opposite side of the transistor group are directly or directly connected via the one or two switching transistors, and the electrode terminals on the opposite side of the output side terminals of these switching transistors are connected to the output side terminals. It is provided with a pair of second switching transistors connected to either the first or second reference potential point.

【0013】[0013]

【作用】本発明においては、クロック信号がHighレ
ベルのとき、第1スイッチングトランジスタはオンにな
り、さらに相補対をなすMOSトランジスタ群のゲート
に相補的な入力信号群が入力されるとこれらの入力信号
のレベルにより例えば第2の基準電位点と導通し一方の
対のMOSトランジスタ群が導通し、また他方は非導通
になり、例えば第2の基準電位点から切り離される。こ
の結果、例えば装置の出力端子のうち前記一方の対のM
OSトランジスタ群に接続された一方の出力端子はLo
wレベルになる。さらに、第2スイッチングトランジス
タのうち前記他方の対のMOSトランジスタ群側のトラ
ンジスタはそのゲートが前記出力端子に接続されている
ことからオンになる。このため、他方の出力端子はHi
ghレベルになる。
In the present invention, when the clock signal is at the high level, the first switching transistor is turned on, and when the complementary input signal group is input to the gate of the MOS transistor group forming a complementary pair, these inputs are input. Depending on the level of the signal, for example, the second reference potential point is brought into conduction, one of the pair of MOS transistor groups is brought into conduction, and the other is brought out of conduction, so that it is separated from the second reference potential point, for example. As a result, for example, the M of one of the pair of output terminals of the device is
One output terminal connected to the OS transistor group is Lo
w level. Further, among the second switching transistors, the transistor on the side of the other pair of MOS transistors is turned on because its gate is connected to the output terminal. Therefore, the other output terminal is Hi
It becomes gh level.

【0014】したがって、前記第2スイッチングトラン
ジスタの他方のトランジスタはオフになる。このように
第1および第2の基準電位点の間には一方の第2スイッ
チングトランジスタと一方のMOSトランジスタ群によ
りおよびこれらに相補的な他方の第2スイッチングトラ
ンジスタと他方のMOSトランジスタ群とにより電気経
路が形成されるが、いずれもどちら側かの基準電位点に
接続されるだけで定常的な電流がこれらの経路を流れる
ことはない。
Therefore, the other transistor of the second switching transistors is turned off. As described above, between the first and second reference potential points, the second switching transistor and the one MOS transistor group are electrically connected to each other, and the second switching transistor and the other MOS transistor group which are complementary thereto are electrically connected to each other. Paths are formed, but neither of them is connected to the reference potential point on either side, and a steady current does not flow through these paths.

【0015】クロック信号がLowレベルのときは、第
1スイッチングトランジスタはオフ状態にある。このた
め、それぞれの出力端子は入力信号群のレベルによらず
第2の基準電位点と電気的に切り離された状態になる。
このため出力端子をLowレベルに変化させることはで
きない。また、第2スイッチングトランジスタは入力信
号によりその導通状態を変化させることはできない。従
って、各出力端子はクロック信号がHighレベルから
Lowレベルに変化する直前のレベルをこれらの出力端
子が持つ容量によりダイナミックに保持する。
When the clock signal is at the low level, the first switching transistor is in the off state. Therefore, each output terminal is electrically disconnected from the second reference potential point regardless of the level of the input signal group.
Therefore, the output terminal cannot be changed to the Low level. Further, the second switching transistor cannot change its conduction state by the input signal. Therefore, each output terminal dynamically holds the level immediately before the clock signal changes from the high level to the low level by the capacitance of these output terminals.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
1は本発明による半導体集積回路の一実施例を示す回路
構成図である。この実施例は、ソース電極を第1の基準
電位点(接地電位点)と接続しゲート電極にクロック信
号CLKを入力してオン,オフするN型の第1のトラン
ジスタQ1と、ゲート電極にそれぞれ対応する第1の入
力信号INl〜INnを入力してオン,オフする複数の
N型の第2のトランジスタを備え第1のトランジスタQ
1のドレイン電極と第1の出力端子(OUT1)との間
に接続され第1の入力信号INl〜INnに対する所定
の論理に従って第1のトランジスタQ1のドレイン電極
と第1の出力端子(OUT1)との間をオン,オフする
第1の論理回路部1aと、ゲート電極にそれぞれ対応す
る第1の入力信号INl〜INnと互いに相補の論理レ
ベルをもつ第2の入力信号INlb〜INnbを入力し
てオン,オフする複数のN型の第3のトランジスタを備
え第1のトランジスタQ1のドレイン電極と第2の出力
端子(OUT2)との間に接続され第1の論理回路部1
aと互いに相補の関係をもつように第1のトランジスタ
Q1のドレイン電極と第2の出力端子(OUT2)との
間をオン,オフする第2の論理回路部lbと、ソース電
極を第2の基準電位点(電源電位点)と接続しドレイン
電極を第1の出力端子(OUT1)と接続しゲート電極
を第2の出力端子(OUT2)と接続するP型の第1の
トランジスタQ21及びソース電極を第2の基準電位点
(電源電位点)と接続しドレイン電極を第2の出力端子
(OUT2)と接続しゲート電極を第1の出力端子(O
UT1)と接続するP型の第2のトランジスタQ22を
備えた負荷回路2とを含む単位集積回路10を有する構
成となっている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of a semiconductor integrated circuit according to the present invention. In this embodiment, a source electrode is connected to a first reference potential point (ground potential point), an N-type first transistor Q1 that turns on and off by inputting a clock signal CLK to the gate electrode, and a gate electrode, respectively. The first transistor Q is provided with a plurality of N-type second transistors that turn on and off by inputting corresponding first input signals INl to INn.
The drain electrode of the first transistor Q1 and the first output terminal (OUT1) according to a predetermined logic for the first input signals IN1 to INn, which are connected between the first drain electrode and the first output terminal (OUT1). The first logic circuit section 1a for turning on and off the input terminals and the second input signals INlb-INnb having logic levels complementary to the first input signals INl-INn corresponding to the gate electrodes are input. The first logic circuit unit 1 includes a plurality of N-type third transistors that are turned on and off, and is connected between the drain electrode of the first transistor Q1 and the second output terminal (OUT2).
The second logic circuit portion lb for turning on and off between the drain electrode of the first transistor Q1 and the second output terminal (OUT2) so as to have a complementary relationship with a and the source electrode for the second logic circuit portion lb. A P-type first transistor Q21 and a source electrode connected to a reference potential point (power supply potential point), a drain electrode connected to a first output terminal (OUT1), and a gate electrode connected to a second output terminal (OUT2) Is connected to a second reference potential point (power supply potential point), the drain electrode is connected to the second output terminal (OUT2), and the gate electrode is connected to the first output terminal (O2).
The unit integrated circuit 10 includes a load circuit 2 including a P-type second transistor Q22 connected to the UT 1).

【0017】次にこの実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【0018】図2はこの実施例の動作を説明するための
各部信号のタイミング図である。
FIG. 2 is a timing chart of signals of respective parts for explaining the operation of this embodiment.

【0019】クロック信号CLKがHighレベルの
時、トランジスタQ1はオン状態である。この時、入力
信号INl〜INn,INlb〜INnbのレベルによ
り論理回路部1a,1bの一方に出力端子と接地電位点
との間に導通経路ができ、他方は電気的に切り離された
状態となる。ここで例えば、論理回路部1aが導通状
態、論理回路部1bが切り離された状態とする。出力端
子(OUT1)接地電位点と導通するのでLowレベル
となる。また、トランジスタQ22はゲート電極が出力
端子(OUT1)に接続されているためオン状態とな
る。従って、出力端子(OUT2)は、論理回路部1b
により接地電位点と電気的に切り離されているため、H
ighレベルとなる。このためトランジスタQ21はオ
フ状態となる。このように電源電位点と接地電位点との
間の経路は、トランジスタQ21と論理回路部1aとに
よる経路と、トランジスタQ22と論理回路部1bとに
よる経路とが有るが、いずれも電気的に切り離された状
態となっている。このため定常的な電流は流れない。
When the clock signal CLK is at the high level, the transistor Q1 is on. At this time, depending on the level of the input signals INl to INn and INlb to INnb, a conduction path is formed between one of the logic circuit sections 1a and 1b between the output terminal and the ground potential point, and the other is electrically disconnected. . Here, for example, it is assumed that the logic circuit unit 1a is in a conductive state and the logic circuit unit 1b is in a disconnected state. Since the output terminal (OUT1) is electrically connected to the ground potential point, it becomes Low level. Further, the transistor Q22 is turned on because its gate electrode is connected to the output terminal (OUT1). Therefore, the output terminal (OUT2) is connected to the logic circuit section 1b.
Since it is electrically separated from the ground potential point by
It becomes the high level. Therefore, the transistor Q21 is turned off. As described above, the path between the power supply potential point and the ground potential point includes the path formed by the transistor Q21 and the logic circuit section 1a and the path formed by the transistor Q22 and the logic circuit section 1b, both of which are electrically separated. It is in a broken state. Therefore, a steady current does not flow.

【0020】クロック信号CLKがLowレベルの時、
トランジスタQ1はオフ状態である。このため各出力端
子(OUT1,OUT2)は、入力信号INl〜IN
n,INlb〜INnbのレベルによらず接地電位点と
は電気的に切り離された状態となる。従って、出力端子
(OUT1,OUT2)をLowレベルに変化させるこ
とはできない。また、トランジスタQ21,Q22は、
入力信号INl〜INn,INlb〜INnbによりそ
の導通状態を変化させることはできない。従って各出力
端子(OUT1,OUT2)は、クロック信号CLKが
HighレベルからLowレベルに変化する直前のレベ
ルを、各出力端子(OUT1,OUT2)と接続する容
量によりダイナミックに保持する。
When the clock signal CLK is at low level,
The transistor Q1 is off. Therefore, the output terminals (OUT1, OUT2) are connected to the input signals IN1 to IN1.
It is electrically disconnected from the ground potential point regardless of the levels of n and INlb to INnb. Therefore, the output terminals (OUT1, OUT2) cannot be changed to the Low level. Also, the transistors Q21 and Q22 are
The conduction state cannot be changed by the input signals INl to INn and INlb to INnb. Therefore, each output terminal (OUT1, OUT2) dynamically holds the level immediately before the clock signal CLK changes from the High level to the Low level by the capacitance connected to each output terminal (OUT1, OUT2).

【0021】この実施例においては、前段の駆動回路
は、1つの入力信号につき、論理回路部1a,1bの1
つのトランジスタを駆動すればよいので、従来例と比較
して、約1/2の入力容量を駆動するだけでよく、高速
化、低消費電力化が図れる。また、出力端子OUT1,
OUT2に現れる出力信号のレベルがHighレベルに
変化する時、従来例のように論理回路部1mにより複数
のトランジスタで行われずに、負荷回路2の1つのトラ
ンジスタ(Q21またはQ22)により行われるため、
高速化が図れる。さらにクロック信号CLKはその反転
信号を必要としない。
In this embodiment, the drive circuit in the preceding stage is one of the logic circuit sections 1a and 1b for each input signal.
Since only one transistor needs to be driven, compared with the conventional example, it is only necessary to drive about 1/2 the input capacitance, and high speed operation and low power consumption can be achieved. Also, the output terminal OUT1,
When the level of the output signal appearing at OUT2 changes to the High level, it is performed by one transistor (Q21 or Q22) of the load circuit 2 instead of being performed by the plurality of transistors by the logic circuit unit 1m as in the conventional example.
Higher speed can be achieved. Further, the clock signal CLK does not need its inverted signal.

【0022】図3は第1の実施例の変形例を示す回路図
である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a modification of the first embodiment.

【0023】この変形例は、第1の基準電位点を電源電
位点とし、第2の基準電位点を接地電位点とし、一導電
型をP型とし、逆導電型をN型としたもので、基本的な
動作および効果は第1の実施例と同様である。ただし、
図1の論理回路部1a,1bに相当するものを論理回路
部1c,1dとして示してある。
In this modification, the first reference potential point is the power supply potential point, the second reference potential point is the ground potential point, one conductivity type is P type, and the opposite conductivity type is N type. The basic operation and effect are similar to those of the first embodiment. However,
Those corresponding to the logic circuit units 1a and 1b in FIG. 1 are shown as logic circuit units 1c and 1d.

【0024】図4は図1に示した本発明の第1の実施例
を用いて構成したDフリップフロップの回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a D flip-flop constructed by using the first embodiment of the present invention shown in FIG.

【0025】このフリップフロップは、論理回路部をそ
れぞれ1つずつのトランジスタQ11,Q12,Q1
3,Q14で構成して論理回路部1e,1f,1g,1
hとし、論理回路部1e,1fを含む単位集積回路を1
0bとし、論理回路部1g,1hを含む単位集積回路を
10cとし、単位集積回路10bの出力端子OUT1,
OUT2に現れる出力信号を単位集積回路10cの入力
信号とし、トランジスタQ3,Q4のゲート電極に入力
されるクロック信号を互いに逆相となるように片方を反
転信号としている。
This flip-flop has transistors Q11, Q12, Q1 each having one logic circuit section.
3, Q14 and logic circuit sections 1e, 1f, 1g, 1
and the unit integrated circuit including the logic circuit units 1e and 1f is set to 1
0b, the unit integrated circuit including the logic circuit portions 1g and 1h is 10c, and the output terminal OUT1 of the unit integrated circuit 10b is
The output signal appearing at OUT2 is used as the input signal of the unit integrated circuit 10c, and the clock signals input to the gate electrodes of the transistors Q3 and Q4 are inverted signals so that the clock signals have opposite phases.

【0026】次にこのフリップフロップの動作について
説明する。
Next, the operation of this flip-flop will be described.

【0027】クロック信号CLKがLowレベルの時、
単位集積回路10bは活性化し、入力信号D,Dbに従
ってその出力端子OUT1,OUT2に出力信号が得ら
れる。この時、単位集積回路10cは、トランジスタQ
4がオフであるので、出力信号のレベルによらず、前の
周期の出力端子OUT3,OUT4の出力信号のレベル
を保持している。クロック信号CLKがHighレベル
に変化すると、単位集積回路10cはその時の出力端子
OUT1,OUT2の出力信号のレベルに従ってその出
力端子OUT3,OUT4に出力信号を出力する。この
時、入力信号D,Dbのレベルが変化しても、単位集積
回路10bはクロック信号CLKがHighレベルに変
化する前の入力信号D,Dbのレベルに従った出力端子
OUT1,OUT2の出力信号レベルを保持している。
従って、クロック信号CKがHighレベルの時、入力
信号D,Dbのレベルが変化しても、出力端子OUT
3,OUT4の出力信号レベルは変化しない。
When the clock signal CLK is at low level,
The unit integrated circuit 10b is activated, and output signals are obtained at its output terminals OUT1 and OUT2 according to the input signals D and Db. At this time, the unit integrated circuit 10c includes the transistor Q
Since 4 is off, the level of the output signal of the output terminals OUT3 and OUT4 in the previous cycle is held regardless of the level of the output signal. When the clock signal CLK changes to the high level, the unit integrated circuit 10c outputs the output signal to the output terminals OUT3 and OUT4 according to the level of the output signal of the output terminals OUT1 and OUT2 at that time. At this time, even if the levels of the input signals D and Db change, the unit integrated circuit 10b outputs the output signals of the output terminals OUT1 and OUT2 according to the levels of the input signals D and Db before the clock signal CLK changes to the High level. Holds the level.
Therefore, when the clock signal CK is at the high level, even if the levels of the input signals D and Db change, the output terminal OUT
The output signal levels of 3 and OUT4 do not change.

【0028】このように、第1の実施例の単位集積回路
を2個縦続接続することにより、Dフリップフロップを
構成することができる。
As described above, by connecting two unit integrated circuits of the first embodiment in cascade, a D flip-flop can be constructed.

【0029】図5は図1に示した本発明の第1の実施例
と図3に示したその変形例とを組合せて構成したDフリ
ップフロップの回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of a D flip-flop constructed by combining the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 and its modification shown in FIG.

【0030】このフリップフロップでは、図4に示され
たフリップフロップの単位集積回路10bを、図3に示
された変形例の論理回路部をそれぞれ1つのトランジス
タQ15,Q16で構成して論理回路部1i,1jとし
た単位集積回路10dで置換えている。
In this flip-flop, in the unit integrated circuit 10b of the flip-flop shown in FIG. 4, the logic circuit portion of the modification shown in FIG. 3 is configured by one transistor Q15 and Q16, respectively. It is replaced by the unit integrated circuit 10d which is 1i and 1j.

【0031】このフリップフロップでは、単位集積回路
10c,10dの活性化を制御するトランジスタQ4,
Q5の導電型が異なるので、共通のクロック信号CLK
で制御でき、その反転信号が不要になるという利点があ
る。
In this flip-flop, the transistors Q4, which control activation of the unit integrated circuits 10c, 10d.
Since the conductivity type of Q5 is different, common clock signal CLK
There is an advantage that it can be controlled by the above, and its inverted signal becomes unnecessary.

【0032】図6は図4に示されたDフリップフロップ
を複数個縦続接続してパイプライン動作を行うパイプラ
イン半導体集積回路を構成したときのブロック図であ
る。図6において、単位集積回路10b,10c内の
(N)は、論理回路部等がN型のトランジスタで形成さ
れていることを示す。
FIG. 6 is a block diagram of a pipeline semiconductor integrated circuit which performs a pipeline operation by connecting a plurality of the D flip-flops shown in FIG. 4 in cascade. In FIG. 6, (N) in the unit integrated circuits 10b and 10c indicates that the logic circuit portion and the like are formed by N-type transistors.

【0033】図7は図5に示されたDフリップフロップ
を複数個縦続接続してパイプライン動作を行うパイプラ
イン半導体集積回路を構成したときのブロック図であ
る。図7において、単位集積回路10c,10dの
(N),(P)は、論理回路部等がそれぞれN型のトラ
ンジスタ、P型のトランジスタで形成されていることを
示す。図6,図7に示された半導体集積回路の動作は、
基本的には図4,図5に示されたDフリップフロップと
同様であるので省略する。
FIG. 7 is a block diagram of a pipeline semiconductor integrated circuit that performs a pipeline operation by connecting a plurality of the D flip-flops shown in FIG. 5 in cascade. In FIG. 7, (N) and (P) of the unit integrated circuits 10c and 10d indicate that the logic circuit portion and the like are formed by N-type transistors and P-type transistors, respectively. The operation of the semiconductor integrated circuit shown in FIGS.
Since it is basically the same as the D flip-flop shown in FIGS. 4 and 5, it is omitted.

【0034】以上説明した第1の実施例においては、ソ
ース電極を第1の基準電位点と接続しゲート電極にクロ
ック信号を入力する一導電型の第1のトランジスタと、
ゲート電極に対応する第1の入力信号を入力する同じ導
電型の第2のトランジスタで形成され第1のトランジス
タのドレイン電極と第1の出力端子との間に接続された
第1の論理回路部と、ゲート電極に対応する第2の入力
信号を入力する一導電型の第3のトランジスタで形成さ
れ第1のトランジスタのドレイン電極と第2の出力端子
との間に接続されて第1の論理回路部と相補の論理をと
る第2の論理回路部と、ゲート電極、ドレイン電極を交
差接続した逆導電型の2つのトランジスタによる負荷回
路とを有する構成とすることにより、高速化、低消費電
力化することができ、かつクロック信号の反転信号が不
要になるという効果がある。
In the first embodiment described above, the one-conductivity-type first transistor in which the source electrode is connected to the first reference potential point and the clock signal is input to the gate electrode,
A first logic circuit unit formed of a second transistor of the same conductivity type that inputs a first input signal corresponding to a gate electrode and connected between a drain electrode of the first transistor and a first output terminal And a first logic transistor formed of a third transistor of one conductivity type for inputting a second input signal corresponding to the gate electrode, connected between the drain electrode of the first transistor and the second output terminal. Higher speed and lower power consumption by having a configuration including a second logic circuit portion that takes a complementary logic to the circuit portion and a load circuit including two transistors of reverse conductivity type in which gate electrodes and drain electrodes are cross-connected It is possible to realize the same, and there is an effect that the inverted signal of the clock signal becomes unnecessary.

【0035】次に図8を参照して本発明による第2の実
施例について説明する。
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0036】第2の実施例と上記第1の実施例との相違
点はクロック信号を受けるスイッチングトランジスタを
2個設けその配置を変えたことにある。
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that two switching transistors for receiving a clock signal are provided and the arrangement thereof is changed.

【0037】図8は本発明による第2の実施例を示す回
路構成図であり、図9はそのタイミング図である。
FIG. 8 is a circuit configuration diagram showing a second embodiment according to the present invention, and FIG. 9 is a timing diagram thereof.

【0038】図8および図9を参照するに、INl〜I
Nnは入力信号群、INlb〜INnbは入力信号群1
aと論理的に反対の入力信号群、Q31,Q32はPチ
ャンネル形MOSトランジスタ、3a,3bはNチャン
ネル形MOSトランジスタにより構成されたMOSトラ
ンジスタ群から成る論理回路部、Q41,Q42はNチ
ャンネル形MOSトランジスタ、OUT1,OUT2は
互いに論理が反対の信号レベルを出力する出力端子、C
LK,CLKbは動作状態を制御するクロック信号をそ
れぞれ示す。
Referring to FIGS. 8 and 9, INl to I
Nn is an input signal group, and INlb to INnb are input signal groups 1
Input signal group which is logically opposite to a, Q31 and Q32 are P channel type MOS transistors, 3a and 3b are logic circuit sections which are composed of N channel type MOS transistor group, and Q41 and Q42 are N channel type. The MOS transistors OUT1 and OUT2 are output terminals for outputting signal levels whose logics are opposite to each other, C
LK and CLKb represent clock signals for controlling the operating state, respectively.

【0039】Pチャンネル形MOSトランジスタQ31
はソース電極がVDD電極(第2の基準電位点)に、ゲ
ート電極が出力端子OUT2に、ドレイン電極がNチャ
ンネル形MOSトランジスタQ41のソース電極および
出力端子OUT4にそれぞれ接続されている。Pチャン
ネル形MOSトランジスタQ32は、ソース電極がVD
D電極(第2の基準電位点)に、ゲート電極が出力端子
OUT1に、ドレイン電極がNチャンネル形MOSトラ
ンジスタQ42のソース電極および出力端子OUT2に
それぞれ接続されている。Nチャンネル形トランジスタ
Q41は、ドレイン電極がPチャンネル形MOSトラン
ジスタQ31のドレイン電極および出力端子OUT1
に、ゲート電極がクロック信号CLKに、ソース電極が
MOSトランジスタ群3aにそれぞれ接続されている。
Nチャンネル形トランジスタQ42は、ドレイン電極が
Pチャンネル形MOSトランジスタQ32のドレイン電
極および出力端子OUT2に、ゲート電極がクロック信
号CLKbに、ソース電極がMOSトランジスタ群3b
にそれぞれ接続されている。MOSトランジスタ群3a
は、これを構成するNチャンネル形MOSトランジスタ
のゲート電極が入力信号群INに、ソース電極およびド
レイン電極が互いに直並列接続され、Nチャンネル形M
OSトランジスタQ41のソース電極とGND電極との
間に接続されている。論理回路部3bは、これを構成す
るNチャンネル形MOSトランジスタのゲート電極が入
力信号群INbに、ソース電極およびドレイン電極が互
いに直並列接続され、Nチャンネル形MOSトランジス
タQ42のソース電極とGND電極(第1の基準電位
点)との間に接続されている。
P-channel type MOS transistor Q31
Has a source electrode connected to the VDD electrode (second reference potential point), a gate electrode connected to the output terminal OUT2, and a drain electrode connected to the source electrode of the N-channel MOS transistor Q41 and the output terminal OUT4. The source electrode of the P-channel MOS transistor Q32 is VD
The gate electrode is connected to the output terminal OUT1 and the drain electrode is connected to the source electrode of the N-channel MOS transistor Q42 and the output terminal OUT2, respectively, to the D electrode (second reference potential point). The drain electrode of the N-channel transistor Q41 is the drain electrode of the P-channel MOS transistor Q31 and the output terminal OUT1.
The gate electrode is connected to the clock signal CLK, and the source electrode is connected to the MOS transistor group 3a.
The drain electrode of the N-channel transistor Q42 is the drain electrode of the P-channel MOS transistor Q32 and the output terminal OUT2, the gate electrode is the clock signal CLKb, and the source electrode is the MOS transistor group 3b.
Respectively connected to. MOS transistor group 3a
The gate electrode of the N-channel type MOS transistor which constitutes this is connected to the input signal group IN, and the source electrode and the drain electrode are connected in series and parallel to each other.
It is connected between the source electrode and the GND electrode of the OS transistor Q41. In the logic circuit portion 3b, the gate electrode of the N-channel type MOS transistor constituting the logic circuit portion 3b is connected to the input signal group INb, the source electrode and the drain electrode are connected in series and parallel to each other, and the source electrode and the GND electrode of the N-channel type MOS transistor Q42 ( (A first reference potential point).

【0040】クロック信号CLK,CLKbがHigh
レベルの時、Nチャンネル形MOSトランジスタQ4
1,Q42はON状態である。この時、入力信号群I
N,INbのそれぞれの各信号レベルにより論理回路部
3a,3bの一方は出力端子とGND電極との間を導通
状態とし、他方は電気的に切り離した状態とする。ここ
で例えば、論理回路部3aが導通状態、論理回路部3b
がGND電極と出力端子OUT2を電気的に切り離した
状態とする。出力端子OUT1はGND電極と導通され
たのでLowレベルとなる。Pチャンネル形MOSトラ
ンジスタQ32はゲート電極が出力端子OUT1に接続
されているためにON状態となる。出力端子OUT2は
論理回路部3bによりGND電極と電気的に切り離され
ているために、Highレベルとなる。このためにPチ
ャンネル形MOSトランジスタQ31はOFF状態とな
る。このようにVDD電極(第2基準電位点)とGND
電極(第1基準電位点)との経路は、Pチャンネル形M
OSトランジスタQ31と論理回路部3aによる経路と
Pチャンネル形MOSトランジスタQ32と論理回路部
3bによる経路とが有るが、いずれも一方の導電形のM
OSトランジスタにより電気的に切り離された状態とな
っている。このため定常的な電流は流れない。論理回路
部3a,3bの状態が反対の時も同様である。
Clock signals CLK and CLKb are High
At level, N-channel type MOS transistor Q4
1, Q42 is in the ON state. At this time, the input signal group I
Depending on the respective signal levels of N and INb, one of the logic circuit portions 3a and 3b brings the output terminal and the GND electrode into a conductive state, and the other is brought into an electrically disconnected state. Here, for example, the logic circuit unit 3a is in a conductive state, and the logic circuit unit 3b is
Makes the GND electrode and the output terminal OUT2 electrically disconnected. Since the output terminal OUT1 is electrically connected to the GND electrode, it becomes a low level. Since the gate electrode of the P-channel type MOS transistor Q32 is connected to the output terminal OUT1, it is turned on. The output terminal OUT2 becomes High level because it is electrically separated from the GND electrode by the logic circuit unit 3b. Therefore, the P-channel type MOS transistor Q31 is turned off. In this way, the VDD electrode (second reference potential point) and the GND
The path to the electrode (first reference potential point) is a P channel type M
There is a path formed by the OS transistor Q31 and the logic circuit section 3a, and a path formed by the P-channel type MOS transistor Q32 and the logic circuit section 3b.
It is electrically isolated by the OS transistor. Therefore, a steady current does not flow. The same applies when the states of the logic circuit portions 3a and 3b are opposite.

【0041】クロック信号CLK,CLKbがLowレ
ベルの時、Nチャンネル形MOSトランジスタQ41,
Q42はOFF状態である。このために各出力端子OU
T1,OUT2は、入力信号群IN,INbの各信号レ
ベルによらずGND電極とは電気的に切り離された状態
となる。従って、出力端子OUT1,OUT2をLow
レベルに変化させることはできない。また、Pチャンネ
ル形MOSトランジスタQ31,Q32は、入力信号群
IN,INbによりその導通状態を変化させることはで
きない。従って各出力端子OUT1,OUT2はクロッ
ク信号CLK,CLKbがHighレベルからLowレ
ベルに変化する直前のレベルを各出力端子OUT1,O
UT2の容量によりダイナミック的に保持する。
When the clock signals CLK and CLKb are at low level, the N-channel type MOS transistor Q41,
Q42 is in the OFF state. For this purpose, each output terminal OU
T1 and OUT2 are electrically disconnected from the GND electrode regardless of the signal levels of the input signal groups IN and INb. Therefore, the output terminals OUT1 and OUT2 are set to Low.
It cannot be changed to a level. Further, the conduction states of the P-channel type MOS transistors Q31 and Q32 cannot be changed by the input signal groups IN and INb. Therefore, the output terminals OUT1 and OUT2 have the levels immediately before the clock signals CLK and CLKb change from the high level to the low level.
Dynamically held by the capacity of UT2.

【0042】図10は上記第2の実施例の変形例を示す
回路構成図である。この変形例と第2の実施例との相違
点は論理回路部3c,3dを第2の基準電位点側に配置
したこと、および素子の導電形が逆になったことにある
が、その動作は第2の実施例と同じであるから、説明は
省略する。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a modified example of the second embodiment. The difference between this modification and the second embodiment is that the logic circuit portions 3c and 3d are arranged on the second reference potential point side and the conductivity type of the element is reversed, but the operation thereof is different. Since it is the same as that of the second embodiment, its explanation is omitted.

【0043】図11は上記第2の実施例の回路20bお
よび20cを縦続接続することによりDフリップフロッ
プを構成した場合の回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram in the case where a D flip-flop is constructed by cascading the circuits 20b and 20c of the second embodiment.

【0044】図11を参照するに、D,DbはDフリッ
プフロップのデータ入力、Q35〜Q38はPチャンネ
ル形MOSトランジスタ、3e〜3hはNチャンネル形
MOSトランジスタにより構成されたMOSトランジス
タ群(ここでは1個のトランジスタのみ示されてい
る)、Q65〜Q68はNチャンネル形MOSトランジ
スタ、OUT1〜OUT4は出力端子、CLK、CLK
bは動作状態を制御するクロック信号をそれぞれ示して
いる。OUT3(Q)およびOUT4(Qb)はDフリ
ップフロップの出力端子である。クロック信号CLKb
はクロック信号CLKの反転信号である。回路20bの
出力端子OUT1およびOUT2に現れる出力信号は回
路20cの入力信号となる。クロック信号CLKがLo
wレベルの時には、回路20bは入力信号D、Dbに従
ってその出力を出力端子OUT1、OUT2に出力す
る。この時、回路20cは出力端子OUT1およびOU
T2のレベルによらず、出力端子OUT3(Q)、OU
T4(Qb)に出力レベルを保持している。クロック信
号CLKがHighレベルに変化すると、回路20cは
その時の回路20baの出力端子OUT1およびOUT
2の出力レベルに従ってその出力を出力端子OUT3
(Q)およびOUT4(Qb)に出力する。この時、入
力信号D、Dbのレベルが変化しても、回路20bはク
ロック信号CLKがHighレベルに変化する前の入力
信号D、Dbのレベルに従った出力レベルを保持してい
る。従って、クロック信号CLKがHighレベルの時
には、入力信号D、Dbのレベルが変化しても、出力端
子OUT3(Q)、OUT4(Qb)の出力レベルは変
化しない。このように、第1の実施例の場合と同様に、
第2の実施例の回路を2個縦続接続することによりDフ
リップフロップを構成することができる。
Referring to FIG. 11, D and Db are data inputs of a D flip-flop, Q35 to Q38 are P-channel MOS transistors, and 3e to 3h are N-channel MOS transistor groups (here, they are MOS transistor groups). (Only one transistor is shown), Q65 to Q68 are N-channel MOS transistors, OUT1 to OUT4 are output terminals, CLK, CLK.
Symbols b respectively indicate clock signals for controlling the operating state. OUT3 (Q) and OUT4 (Qb) are output terminals of the D flip-flop. Clock signal CLKb
Is an inverted signal of the clock signal CLK. The output signals appearing at the output terminals OUT1 and OUT2 of the circuit 20b become the input signals of the circuit 20c. Clock signal CLK is Lo
At the w level, the circuit 20b outputs its output to the output terminals OUT1 and OUT2 according to the input signals D and Db. At this time, the circuit 20c outputs the output terminals OUT1 and OU.
Output terminals OUT3 (Q), OU regardless of the level of T2
The output level is held at T4 (Qb). When the clock signal CLK changes to the high level, the circuit 20c causes the output terminals OUT1 and OUT of the circuit 20ba at that time.
2 according to the output level of the output terminal OUT3
(Q) and OUT4 (Qb). At this time, even if the levels of the input signals D and Db change, the circuit 20b holds the output level according to the levels of the input signals D and Db before the clock signal CLK changes to the High level. Therefore, when the clock signal CLK is at the high level, the output levels of the output terminals OUT3 (Q) and OUT4 (Qb) do not change even if the levels of the input signals D and Db change. Thus, as in the case of the first embodiment,
A D flip-flop can be constructed by cascade-connecting two circuits of the second embodiment.

【0045】図12は本発明の回路20d、20eを2
個縦続接続することによりDフリップフロップを構成し
た場合の回路図である。
FIG. 12 shows two circuits 20d and 20e of the present invention.
FIG. 6 is a circuit diagram in the case where a D flip-flop is configured by connecting them in cascade.

【0046】D、DbはDフリップフロップのデータ入
力、Q39、Q40はNチャンネル形MOSトランジス
タ、Q37、Q38はPチャンネル形MOSトランジス
タ、3i、3jはPチャンネル形MOSトランジスタに
より構成されたMOSトランジスタ群(ここでは1個の
トランジスタのみ示されている)、3g、3hはNチャ
ンネル形MOSトランジスタにより構成されたMOSト
ランジスタ群、Q69、Q70はPチャンネル形MOS
トランジスタ、Q67、Q68はNチャンネル形MOS
トランジスタ、OUT1〜OUT4(Qb)は出力端
子、CLKは動作状態を制御するクロック信号である。
OUT3(Q)、OUT4(Qb)はDフリップフロッ
プの出力端子である。回路20dの出力端子OUT1、
OUT2に現れる出力信号は回路20eの入力信号とな
る。このようにして図11の場合と同様に、Dフリップ
フロップを構成することができる。ただし、クロック信
号CLKの反転信号は必要ない。
D and Db are data inputs of a D flip-flop, Q39 and Q40 are N-channel type MOS transistors, Q37 and Q38 are P-channel type MOS transistors, 3i and 3j are P-channel type MOS transistors. (Only one transistor is shown here) 3g, 3h are MOS transistor groups composed of N-channel MOS transistors, and Q69 and Q70 are P-channel MOS transistors.
Transistors, Q67 and Q68 are N-channel type MOS
Transistors, OUT1 to OUT4 (Qb) are output terminals, and CLK is a clock signal for controlling the operating state.
OUT3 (Q) and OUT4 (Qb) are output terminals of the D flip-flop. The output terminal OUT1 of the circuit 20d,
The output signal appearing at OUT2 becomes the input signal of the circuit 20e. In this way, the D flip-flop can be configured as in the case of FIG. However, the inverted signal of the clock signal CLK is not necessary.

【0047】図13および図14は本発明の回路を複数
個縦続接続することにより構成したパイプライン回路の
ブロック図である。20b、20cはMOSトランジス
タ群にNチャンネル形MOSトランジスタを使用した場
合の本発明の回路、28a,28bはMOSトランジス
タ群にPチャンネル形MOSトランジスタを使用した場
合の本発明の回路である。動作は図11および図12で
説明したDフリップフロップの場合と同様である。
FIGS. 13 and 14 are block diagrams of a pipeline circuit constructed by connecting a plurality of circuits of the present invention in cascade. Reference numerals 20b and 20c are circuits of the present invention when N channel type MOS transistors are used for the MOS transistor group, and 28a and 28b are circuits of the present invention when P channel type MOS transistors are used for the MOS transistor group. The operation is similar to that of the D flip-flop described with reference to FIGS.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各入力信号は1個のMOSトランジスタ群のみに入力さ
れるので、従来例と比較して、約1/2の入力容量を駆
動するだけでよく、高速化、低消費電力化が図れる。ま
た、MOSトランジスタ群がNチャンネル形MOSトラ
ンジスタで構成される場合、出力レベルがHighレベ
ルに変化する時、従来例のように複数の直並列接続され
たPチャンネル形MOSトランジスタにより行われず
に、1個のPチャンネル形MOSトランジスタにより行
われるために、回路動作の高速化が図れる。また動作状
態を制御するクロック信号として反転信号を必要としな
い。
As described above, according to the present invention,
Since each input signal is input to only one MOS transistor group, it is necessary to drive only about 1/2 the input capacitance as compared with the conventional example, and high speed and low power consumption can be achieved. Further, when the MOS transistor group is composed of N-channel type MOS transistors, when the output level changes to the High level, it is not performed by a plurality of P-channel type MOS transistors connected in series and parallel as in the conventional example. Since each P-channel MOS transistor is used, the circuit operation can be speeded up. Further, the inverted signal is not required as the clock signal for controlling the operating state.

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

【図1】本発明による半導体集積回路の第1の実施例の
回路構成図である。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a first embodiment of a semiconductor integrated circuit according to the present invention.

【図2】図1に示した第1の実施例の動作を示すタイミ
ング図である。
FIG. 2 is a timing chart showing an operation of the first embodiment shown in FIG.

【図3】第1の実施例の変形例の回路構成図である。FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a modified example of the first embodiment.

【図4】図1に示した第1の実施例を2個縦続接続して
得られるDフリップフロップの回路構成図である。
FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a D flip-flop obtained by cascade-connecting two of the first embodiments shown in FIG.

【図5】図2に示した第1の実施例と図3に示したその
変形例とを組み合わせて得られたDフリップフロップの
回路構成図である。
5 is a circuit configuration diagram of a D flip-flop obtained by combining the first embodiment shown in FIG. 2 and its modification shown in FIG.

【図6】図4に示したDフリップフロップを縦続接続し
て得られたパイプライン構成の回路構成図である。
6 is a circuit configuration diagram of a pipeline configuration obtained by cascading the D flip-flops shown in FIG.

【図7】図5に示したDフリップフロップを縦続接続し
て得られたパイプライン構成の回路構成図である。
7 is a circuit configuration diagram of a pipeline configuration obtained by cascading the D flip-flops shown in FIG.

【図8】本発明による半導体集積回路の第2の実施例の
回路構成図である。
FIG. 8 is a circuit configuration diagram of a second embodiment of a semiconductor integrated circuit according to the present invention.

【図9】図8に示した第2の実施例の動作を示すタイミ
ング図である。
9 is a timing chart showing an operation of the second embodiment shown in FIG.

【図10】図8に示した第2の実施例の変形例の回路構
成図である。
10 is a circuit configuration diagram of a modified example of the second embodiment shown in FIG.

【図11】図8に示した第2の実施例を2個縦続接続し
て得られたDフリップフロップの回路構成図である。
11 is a circuit configuration diagram of a D flip-flop obtained by cascading two of the second embodiments shown in FIG.

【図12】図8に示した第2の実施例と図10に示した
その変形例とを組み合わせて得られたDフリップフロッ
プの回路構成図である。
FIG. 12 is a circuit configuration diagram of a D flip-flop obtained by combining the second embodiment shown in FIG. 8 and its modification shown in FIG.

【図13】図12に示したDフリップフロップを縦続接
続して得られたパイプライン構成の回路構成図である。
13 is a circuit configuration diagram of a pipeline configuration obtained by cascading the D flip-flops shown in FIG.

【図14】図12に示したDフリップフロップを縦続接
続して得られたパイプライン構成の回路構成図である。
14 is a circuit configuration diagram of a pipeline configuration obtained by cascading the D flip-flops shown in FIG.

【図15】従来の半導体集積回路の一例の回路構成図で
ある。
FIG. 15 is a circuit configuration diagram of an example of a conventional semiconductor integrated circuit.

【図16】従来の半導体集積回路の他の例の回路構成図
である。
FIG. 16 is a circuit configuration diagram of another example of a conventional semiconductor integrated circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Q1 第1のトランジスタ 1a、1b 論理回路部 2、2a 負荷回路 10、10a、10b、10c、10d 単位集積回路 OUT1、OUT2、OUT3、OUT4 出力端子 CLK クロック信号 CLKb 反転クロック信号 Q1 1st transistor 1a, 1b Logic circuit part 2, 2a Load circuit 10, 10a, 10b, 10c, 10d Unit integrated circuit OUT1, OUT2, OUT3, OUT4 Output terminal CLK Clock signal CLKb Inverted clock signal

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の基準電位点と第2の基準電位点と
の間に並列に配置された相補対をなす1対のトランジス
タ群であって、前記各トランジスタ対がMOSトランジ
スタ群からなり、各トランジスタ対に対応して相補的な
1対の入力信号群をそれぞれの構成トランジスタのゲー
トに受けると所定の論理に従ってオン・オフする1対の
MOSトランジスタ群と、前記第1および第2の基準電
位点の間で前記1対の並列MOSトランジスタ群とまた
はこれらのトランジスタ群対のそれぞれと直列に接続さ
れ、1種類のクロック信号によりオン・オフされる1つ
または2つの第1スイッチングトランジスタと、前記第
1および第2の基準電位点の間に配置されると共にそれ
ぞれが前記1対の並列MOSトランジスタ群のそれぞれ
のトランジスタ対に対して直列に接続された1対の第2
のスイッチングトランジスタであって、これらの第2ス
イッチングトランジスタの前記1対のMOSトランジス
タ群側の1対の電極端子を装置の出力端子とし、またこ
れらの第2のスイッチングトランジスタのそれぞれのゲ
ートを前記1対のMOSトランジスタ群のうちの相補的
な対向する側のMOSトランジスタ群に前記1つまたは
2つのスイッチングトランジスタを介して、または直接
接続し、さらにこれらのスイッチングトランジスタの前
記出力側端子と逆側の電極端子を前記第1および第2の
基準電位点のいずれかに接続した1対の第2スイッチン
グトランジスタとを備えたことを特徴とする半導体集積
回路。
1. A pair of complementary transistor groups arranged in parallel between a first reference potential point and a second reference potential point, each transistor pair comprising a MOS transistor group. , A pair of MOS transistor groups which are turned on / off according to a predetermined logic when a pair of complementary input signal groups corresponding to the respective transistor pairs are received by the gates of the respective constituent transistors, and the first and second pairs. A pair of parallel MOS transistor groups between the reference potential points and one or two first switching transistors connected in series with each of these transistor group pairs and turned on / off by one kind of clock signal; , Each of which is arranged between the first and second reference potential points, and which is provided to each transistor pair of the pair of parallel MOS transistor groups. A pair of seconds connected in series to each other
Switching transistors of the second switching transistors, the pair of electrode terminals on the side of the pair of MOS transistor groups serving as the output terminals of the device, and the gates of the second switching transistors respectively. A complementary MOS transistor group on the opposite side of the pair of MOS transistor groups is directly or directly connected through the one or two switching transistors, and is further connected to the output side terminal of these switching transistors. A semiconductor integrated circuit comprising: a pair of second switching transistors each having an electrode terminal connected to one of the first and second reference potential points.
【請求項2】 前記第1スイッチングトランジスタは1
つであり、前記1対の並列接続されたMOSトランジス
タ群と前記第2の基準電位点との間に配置された請求項
1に記載の半導体集積回路。
2. The first switching transistor is 1
The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the semiconductor integrated circuit is arranged between the pair of parallel-connected MOS transistor groups and the second reference potential point.
【請求項3】 前記第1スイッチングトランジスタは2
つであり、前記装置の出力端子と前記1対の並列接続さ
れたMOSトランジスタ群との間に配置された請求項1
に記載の半導体集積回路。
3. The first switching transistor is 2
And a plurality of MOS transistors connected in parallel to each other and arranged between the output terminal of the device and the pair of MOS transistors connected in parallel.
The semiconductor integrated circuit according to 1.
【請求項4】 前記第1スイッチングトランジスタは前
記第1の基準電位点と前記1対の並列接続されたMOS
トランジスタ群との間に配置され、また前記1対の第2
スイッチングトランジスタは前記1対の並列接続された
MOSトランジスタ群と前記第1の基準電位点との間に
配置された請求項1に記載の半導体集積回路。
4. The first switching transistor is a MOS transistor connected in parallel with the first reference potential point.
Is disposed between the transistor group and the pair of second
The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the switching transistor is arranged between the pair of parallel-connected MOS transistor groups and the first reference potential point.
【請求項5】 前記1対の第1スイッチングトランジス
タと前記1対の第2スイッチングトランジスタがこの順
に前記1対の並列接続されたMOSトランジスタ群と前
記第1の基準電位点との間に配置された請求項1に記載
の半導体集積回路。
5. The pair of first switching transistors and the pair of second switching transistors are arranged in this order between the pair of parallel-connected MOS transistor groups and the first reference potential point. The semiconductor integrated circuit according to claim 1.
【請求項6】 請求項2に記載の半導体集積回路を2組
縦続接続して構成したDフリップフロップ。
6. A D flip-flop configured by cascade-connecting two sets of the semiconductor integrated circuits according to claim 2.
【請求項7】 請求項2に記載の半導体集積回路と請求
項4に記載の半導体集積回路とを縦続接続して構成した
Dフリップフロップ。
7. A D flip-flop configured by cascade-connecting the semiconductor integrated circuit according to claim 2 and the semiconductor integrated circuit according to claim 4.
【請求項8】 請求項6に記載のDフリップフロップを
単位集積回路とし、該単位集積回路を縦続接続して構成
したパイプライン回路。
8. A pipeline circuit in which the D flip-flop according to claim 6 is used as a unit integrated circuit and the unit integrated circuits are cascade-connected.
【請求項9】 請求項7に記載のフリップフロップを単
位集積回路とし、該単位集積回路を縦続接続して構成し
たパイプライン回路。
9. A pipeline circuit in which the flip-flop according to claim 7 is used as a unit integrated circuit, and the unit integrated circuits are cascade-connected.
【請求項10】 請求項3に記載の半導体集積回路を2
組縦続接続して構成したDフリップフロップ。
10. The semiconductor integrated circuit according to claim 3,
A D flip-flop configured by connecting in series.
【請求項11】 請求項3に記載の半導体集積回路と請
求項5に記載の半導体集積回路とを縦続接続して構成し
たDフリップフロップ。
11. A D flip-flop configured by cascade-connecting the semiconductor integrated circuit according to claim 3 and the semiconductor integrated circuit according to claim 5.
【請求項12】 請求項10に記載のフリップフロップ
を単位集積回路として、該単位集積回路を縦続接続して
構成したパイプライン回路。
12. A pipeline circuit in which the flip-flops according to claim 10 are used as a unit integrated circuit and the unit integrated circuits are cascade-connected.
【請求項13】 請求項11に記載のフリップフロップ
を単位集積回路とし、該単位集積回路を縦続接続して構
成したパイプライン回路。
13. A pipeline circuit in which the flip-flop according to claim 11 is used as a unit integrated circuit, and the unit integrated circuits are cascade-connected.
JP4289517A 1991-10-03 1992-10-02 Semiconductor integrated circuit Pending JPH06224703A (en)

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JP4289517A JPH06224703A (en) 1991-10-03 1992-10-02 Semiconductor integrated circuit

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JP25612391 1991-10-03
JP4003946A JPH06140905A (en) 1992-01-13 1992-01-13 Semiconductor integrated circuit
JP3-256123 1992-01-13
JP4-3946 1992-01-13
JP4289517A JPH06224703A (en) 1991-10-03 1992-10-02 Semiconductor integrated circuit

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7492192B2 (en) 2003-08-18 2009-02-17 Sony Corporation Logic processing apparatus, semiconductor device and logic circuit
CN104426530A (en) * 2013-09-04 2015-03-18 财团法人工业技术研究院 Latch, operation method thereof and comparator
JP2017163548A (en) * 2016-03-11 2017-09-14 株式会社ソシオネクスト Multiplexers

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