JPH07177000A - Tフリップフロップ - Google Patents

Tフリップフロップ

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Publication number
JPH07177000A
JPH07177000A JP5318122A JP31812293A JPH07177000A JP H07177000 A JPH07177000 A JP H07177000A JP 5318122 A JP5318122 A JP 5318122A JP 31812293 A JP31812293 A JP 31812293A JP H07177000 A JPH07177000 A JP H07177000A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inverter
output
capacitor
clock
input
Prior art date
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Pending
Application number
JP5318122A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoyuki Ochi
尚之 越智
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP5318122A priority Critical patent/JPH07177000A/ja
Publication of JPH07177000A publication Critical patent/JPH07177000A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成を簡素化する。 【構成】 本発明のTフリップフロップは、インバータ
と、このインバータの出力電圧を保持するための第1の
コンデンサと、第1のクロックに応じてインバータと第
1のコンデンサとの接続を断続する第1のスイッチ素子
と、第1のコンデンサの電圧を保持し、インバータの入
力に接続された第2のコンデンサと、第1のクロックに
対し反転した第2のクロックに応じて第1のコンデンサ
と第2のコンデンサとの接続を断続する第1のスイッチ
素子とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ダイナミック型のTフ
リップフロップに関する。
【0002】
【従来の技術】従来からあるダイナミック型のフッリッ
プフロップについては、例えば、「特開平3−2282
96」に示されている。図3は、従来からあるダイナミ
ック型のTフリップフロップの構成例を示したものであ
る。この回路の動作は次のとうりである。
【0003】まず、負論理のリセット信号がローになる
ことにより、ANDゲート110がロー(低電位)にな
り(即ち出力Q2)、反転増幅器(インバータ)120
の出力即ち出力Q1はハイ(高電位)になる。これが初
期状態である。リセット信号がハイになるとこのTフリ
ップフロップは動作を開始する。ここで、浮遊容量C1
は低電位、ノードD1即ちインバータ140の入力はロ
ー(低電位)になっている状態から動作が開始する場合
を考える。このとき、インバータ140の出力を保持す
る浮遊容量C2の端子電圧(即ちノードD2)はハイ、
インバータ160の出力はロー(低電位)になってい
る。
【0004】クロック入力φ1 がハイになることにより
NMOSトランジスタ130が導通し、浮遊容量C1を
充電し始め、ノードD1の電位が上昇し、ハイ(高電
位)になっていく。この電位がインバータ140の入力
のスレッショールドレベルを越えると、インバータ14
0の出力はローになる。クロック入力φ1 に対し反転し
たクロック入力φ2 がローのうちはNMOSトランジス
タ150が導通せず、浮遊容量C2との間は遮断されて
いる。そして、インバータ140の出力の影響はなく、
浮遊容量C2の状態は保持されている。
【0005】クロック入力φ1 がローになると、クロッ
ク入力φ2 はハイになり、NMOSトランジスタ130
がオフ、NMOSトランジスタ150が導通する。そし
て、浮遊容量C1に充電されていた電荷は浮遊容量C2
に放電され、浮遊容量C2の電位が上昇し、インバータ
160の出力はハイになる、即ち反転する。そして、A
NDゲート110の出力即ち出力Q2はハイ、インバー
タ120の出力即ち出力Q1はローになる。
【0006】クロック入力φ1 が再びハイになると、電
位レベルは逆になるが、同様の動作が繰り返され、出力
Q2,出力Q1が反転する。図4はそのタイミングチャ
ートである。こうして、クロック入力φ1 の1周期ごと
に、出力Q2,出力Q1が反転し、クロック入力φ1
分周される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述のようなダイナミ
ック型のTフリップフロップは回路規模はスタティック
型に比べて小さなものになる。しかし、LSIなどにお
いては集積化される回路が多くなり、全回路の規模が非
常に大きくなっている。そのため、各回路は規模が小さ
いものが望ましい。そこで、本発明は、より規模の小さ
いTフッリップフロップを提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のTフリップフロップは、インバータと、こ
のインバータの出力電圧を保持するための第1のコンデ
ンサと、第1のクロックに応じてインバータと第1のコ
ンデンサとの接続を断続する第1のスイッチ素子と、第
1のコンデンサの電圧を保持し、インバータの入力に接
続された第2のコンデンサと、第1のクロックに対し反
転した第2のクロックに応じて第1のコンデンサと第2
のコンデンサとの接続を断続する第1のスイッチ素子と
を備える。
【0009】また、インバータの出力を所定の初期状態
にリセットするリセット手段をインバータの入力にさら
に備えることを特徴としても良い。このリセット手段
は、例えば、リセット信号に応じてインバータの入力を
ロー状態にする第3のスイッチと、インバータの入力と
第2のコンデンサとの接続をオフにする第4のスイッチ
とで構成できる。
【0010】
【作用】本発明のTフリップフロップでは、インバータ
の出力電圧は第1のクロックに応じて第1のコンデンサ
に保持され、この第1のコンデンサの電圧は第1のクロ
ックに対し反転した第2のクロックに応じて第2のコン
デンサに転送される。即ち、第1のクロックの1周期で
インバータの出力電圧は第2のコンデンサに転送され
る。第2のコンデンサはインバータの入力に接続されて
いることから、インバータの出力状態は第1のクロック
の1周期でインバータの入力に与えられ、インバータの
出力が反転することになる。反転したインバータの出力
は同様の動作で第1のクロックの1周期でインバータの
入力に与えられ、インバータの出力が反転する。
【0011】上述のような動作が繰り返されて第1のク
ロックの1周期ごとにインバータの出力が反転し、第1
のクロックを1/2分周したインバータの出力が得られ
る。
【0012】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図1は、本発明のTフッリップフロップの構成例を示し
たものである。
【0013】この回路は、インバータ210の出力を互
いに反転したクロック信号CLK1,CLK2でインバ
ータ210の入力に転送し、クロック信号CLK1,C
LK2の1周期ごとに出力を反転させるようにしたもの
である。インバータ220はインバータ210の出力を
反転して出力するものであり、このTフリップフロップ
は差動出力Q1,Q2がえられるようになっている。イ
ンバータ210,220は通常のCMOS構成である。
【0014】コンデンサC1(浮遊容量)は、このイン
バータ210の出力電圧を保持するためものであり、コ
ンデンサC2(浮遊容量)は、インバータ210の入力
に接続され、コンデンサC1の電圧を保持するためのも
のである。スイッチ素子として、NMOSトランジスタ
230,240,250,MOSトランジスタ260が
用いられている。NMOSトランジスタ230は、クロ
ック信号CLK1に応じてインバータ210とコンデン
サC1との接続を断続するためのものであり、NMOS
トランジスタ240は、クロック信号CLK2に応じて
コンデンサC1とコンデンサC2との接続を断続するた
めのものである。NMOSトランジスタ250,260
は、インバータ210の出力をハイ状態にリセット即ち
初期状態にするためのものである。NMOSトランジス
タ260はリセット信号RESET がハイのときにインバー
タ210の入力をロー状態にするためのものであり、M
OSトランジスタ250は、リセット信号RESET がハイ
のときにインバータ210の入力とコンデンサC2との
接続をオフにするためのものである。
【0015】図2は、この回路のタイミングチャートを
示したものであり、この図を用いて動作を説明する。
【0016】リセット信号RESET があるとき(ハイのと
き)、NMOSトランジスタ250がオフ,MOSトラ
ンジスタ260はオンになっている。インバータ210
の入力即ちノードD4はロー状態になっており、インバ
ータ210の出力Q2(ノードD5)はハイ状態、イン
バータ220の出力Q1はロー状態になる。これが初期
状態である。また、MOSトランジスタ250がオフで
あることから、コンデンサC2は遮断されており、この
両端電位への影響はない。
【0017】リセット信号RESET がローになると(時刻
0 )、NMOSトランジスタ250が導通し、MOS
トランジスタ260はオフになり、このTフリップフロ
ップの動作が開始する。クロック信号CLK2がローに
なると(時刻t1 )、NMOSトランジスタ240がオ
フになり、コンデンサC1,C2の間が遮断される。ク
ロック信号CLK1がハイになると(時刻t2 )、NM
OSトランジスタ230がオンになり、コンデンサC1
には、インバータ210の出力のハイ状態の電圧が印加
され、コンデンサC1の端子電圧(ノードD2)は高電
位になる。クロック信号CLK1がローになると(時刻
3 )、NMOSトランジスタ230がオフになり、コ
ンデンサC1とインバータ210の出力の間が遮断され
る。クロック信号CLK2がハイになると(時刻
4 )、NMOSトランジスタ240がオンになり、コ
ンデンサC2には、コンデンサC1に蓄えられた電荷が
転送されてノードD3,D4は高電位になる。
【0018】ノードD3の電位がインバータ210の入
力のスレショールドレベルを越えると、インバータ21
0の出力はローになる(時刻t5 )。そして、クロック
信号CLK2がローになるとコンデンサC1とインバー
タ210の出力の間が遮断される(時刻t6 )。そして
クロック信号CLK1がハイになると(時刻t7 )、N
MOSトランジスタ230が導通する。ノードD2はイ
ンバータ210の出力電位即ちローレベルになる。クロ
ック信号CLK1がローになると(時刻t8 )、NMO
Sトランジスタ230がオフになり、コンデンサC1と
インバータ210の出力の間が遮断される。そして、時
刻t9 以降は時刻t1 以降と同じ動作が繰り返される。
【0019】こうして、クロック信号CLK1,CLK
2の1周期ごとに出力が反転し、これを2分周した差動
出力Q1,Q2が得られる。そして、リセット信号RESE
T があると初期状態に設定される。
【0020】この回路は、前述の従来例との比較から明
らかなように、ゲートやトランジスタなどの素子数が少
なく、回路構成が非常に簡素なものになっている。
【0021】本発明は前述の実施例に限らず様々な変形
が可能である。
【0022】例えば、リセット回路(NMOSトランジ
スタ,MOSトランジスタ260)はインバータ210
の入力をロー状態にするように構成したが、ハイにする
ようにしても良い。
【0023】
【発明の効果】以上の通り本発明によれば、インバータ
の出力状態は第1のクロックの1周期でインバータの入
力に与えられ、第1のクロックの1周期ごとにインバー
タの出力が反転し、第1のクロックを1/2分周したイ
ンバータの出力が得られる、という簡単な構成を持つT
フリップフロップを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の構成図。
【図2】図1の回路のタイミングチャート図。
【図3】従来例の構成図。
【図4】従来例のタイミングチャート図。
【符号の説明】
210…インバータ、230,240,250…トラン
ジスタ、C1,C2…コンデンサ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インバータと、 このインバータの出力電圧を保持するための第1のコン
    デンサと、 第1のクロックに応じて前記インバータと前記第1のコ
    ンデンサとの接続を断続する第1のスイッチ素子と、 前記第1のコンデンサの電圧を保持し、前記インバータ
    の入力に接続された第2のコンデンサと、 前記第1のクロックに対し反転した第2のクロックに応
    じて前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサとの
    接続を断続する第1のスイッチ素子と、 を備えたTフリップフロップ。
  2. 【請求項2】 前記インバータの出力を所定の初期状態
    にリセットするリセット手段を前記インバータの入力に
    さらに備えることを特徴とする請求項1記載のTフリッ
    プフロップ。
  3. 【請求項3】 前記リセット手段は、リセット信号に応
    じて前記インバータの入力をロー状態にする第3のスイ
    ッチと、前記インバータの入力と第2のコンデンサとの
    接続をオフにする第4のスイッチとを含んで構成されて
    いることを特徴とする請求項2記載のTフリップフロッ
    プ。
JP5318122A 1993-12-17 1993-12-17 Tフリップフロップ Pending JPH07177000A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015065650A (ja) * 2013-08-30 2015-04-09 株式会社半導体エネルギー研究所 記憶回路、および半導体装置
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