JPH09205360A - Logic circuit - Google Patents

Logic circuit

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JPH09205360A
JPH09205360A JP8011290A JP1129096A JPH09205360A JP H09205360 A JPH09205360 A JP H09205360A JP 8011290 A JP8011290 A JP 8011290A JP 1129096 A JP1129096 A JP 1129096A JP H09205360 A JPH09205360 A JP H09205360A
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JP
Japan
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transistor
input
transistors
logic circuit
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JP8011290A
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Hideo Kosaka
英生 小坂
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Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a logic circuit which is capable of suppressing the increase of layout area, increasing the speed up of a circuit and reducing power consumption. SOLUTION: Between the supply line 1 of power source voltage VCC and a node ND1 , a switching transistor PTS and pMOS transistors PT1 ,..., PTN are serially connected, the gate of the switching transistor PTS is connected with the input terminal ENB of an enable signal, the gates of the pMOS transistors PT1 ,..., PTN in which threshold voltage Vth is set lower than the normal voltage are connected with input terminals IP1 ,..., IPN, respectively, nMOS transistors NTR1 ,..., NTRsN are connected in parallel between the node ND1 and a ground line 2, and the gates are connected with the input terminals IP1 ,..., IPN. Thus, the area of circuit layout can be reduced, the operating speed up can be contrived and power consumption can be reduced, in addition to the reduction of the channel widths of the transistors.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属絶縁膜半導体
(MIS)トランジスタを用いて構成される、たとえば
CMOS回路等の論理回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a logic circuit such as a CMOS circuit formed by using a metal insulating film semiconductor (MIS) transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】CMOS回路によって構成された多入力
NORや多入力NAND型論理回路において、MOSト
ランジスタを多段に直列接続する部分を含む回路では電
流値を一致させるために、直列接続された部分のトラン
ジスタのチャネル幅を段数に応じて大きく設定すること
が必要である。
2. Description of the Related Art In a multi-input NOR or multi-input NAND type logic circuit composed of a CMOS circuit, in a circuit including a part in which MOS transistors are connected in series in multiple stages, in order to make current values match, the parts connected in series are It is necessary to set the channel width of the transistor large according to the number of stages.

【0003】たとえば、図4に示す通常のインバータ回
路においては、pチャネルMOS(以下、pMOSとい
う)トランジスタPTとnチャネルMOS(以下、nM
OSという)トランジスタNTのチャネル電流値を一致
させるためには、pチャネルとnチャネルのチャネル幅
の比は2:1に設定する必要がある。
For example, in the normal inverter circuit shown in FIG. 4, a p-channel MOS (hereinafter referred to as pMOS) transistor PT and an n-channel MOS (hereinafter referred to as nM).
In order to match the channel current value of the transistor NT (referred to as OS), it is necessary to set the ratio of the channel widths of the p-channel and the n-channel to 2: 1.

【0004】さらに、図5はpMOSトランジスタPT
1 ,…,PT4 とnMOSトランジスタNTR1 ,…,
NTR4 によって構成された4入力NOR型論理回路の
回路図を示している。図5に示す4入力NOR回路の場
合、pチャネルとnチャネルの電流値を一致させるため
には、pチャネルとnチャネルのチャネル幅の比を8:
1と設定する必要がある。
Further, FIG. 5 shows a pMOS transistor PT.
1 , ..., PT 4 and nMOS transistor NTR 1 ,.
4 shows a circuit diagram of a 4-input NOR type logic circuit configured by NTR 4 . In the case of the 4-input NOR circuit shown in FIG. 5, in order to match the current values of the p-channel and the n-channel, the ratio of the channel widths of the p-channel and the n-channel is 8:
Must be set to 1.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の論理回路においては、入力数が増えると直列に接続
されたMOSトランジスタの段数も増え、チャネル幅も
それに応じて大きく設定しなければならず、レイアウト
面積が非常に大きくなってしまう。さらに、トランジス
タのチャネル幅が大きくなると入力容量も大きくなり、
回路の動作スピードが低下し、消費電力が増加してしま
うという問題がある。
In the above-described conventional logic circuit, when the number of inputs increases, the number of MOS transistors connected in series also increases, and the channel width must be set accordingly. , The layout area becomes very large. Furthermore, as the channel width of the transistor increases, so does the input capacitance.
There is a problem that the operation speed of the circuit is reduced and the power consumption is increased.

【0006】たとえば、図5に示すnMOSトランジス
タNTR1 ,…,NTR4 の入力容量がそれぞれ1単位
とする場合、pMOSトランジスタPT1 ,…,PT4
の入力容量がそれぞれ8単位となる。そして、図6に示
すように、これら4つのpMOSトランジスタPT1
…,PT4 と4つのnMOSトランジスタNTR1
…,NTR4 の合計入力容量が36単位となる。さらに
入力数が増加すると、入力容量も増加するので、多入力
論理回路の入力容量が大きく、回路の動作スピードの低
下および消費電力の増加を招く結果となる。
[0006] For example, nMOS transistor NTR 1 shown in FIG. 5, ..., if the input capacitance of NTR 4 is respectively one unit, pMOS transistors PT 1, ..., PT 4
The input capacity of each becomes 8 units. Then, as shown in FIG. 6, these four pMOS transistors PT 1 ,
..., PT 4 and four nMOS transistors NTR 1 ,
The total input capacity of NTR 4 is 36 units. Further, as the number of inputs increases, the input capacity also increases, resulting in a large input capacity of the multi-input logic circuit, resulting in a decrease in the operating speed of the circuit and an increase in power consumption.

【0007】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、トランジスタのチャネル幅を大
きく設定することなく、チャネル電流値を大きくするこ
とができ、レイアウト面積の増加を抑制でき、回路のス
ピードアップを図れ、さらに消費電力の低減を図れる論
理回路を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to increase the channel current value without increasing the channel width of a transistor and to suppress an increase in layout area. The purpose of the present invention is to provide a logic circuit capable of speeding up the circuit and further reducing power consumption.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、入力信号レベルに応じて第1の電源レベ
ルまたは第2の電源レベルの信号を出力する論理回路で
あって、しきい値電圧が通常より低く設定され、ゲート
電極がそれぞれ異なる入力端子に接続され、上記第1の
電源と出力ノードとの間に直列に接続された複数の第1
導電型金属絶縁膜半導体トランジスタと、上記出力ノー
ドと上記第2の電源との間に並列に接続され、ゲート電
極が上記異なる入力端子にそれぞれ接続された複数の第
2導電型金属絶縁膜半導体トランジスタとを有する。
In order to achieve the above object, the present invention is a logic circuit which outputs a signal of a first power supply level or a second power supply level according to an input signal level, and a threshold circuit. The value voltage is set lower than usual, the gate electrodes are respectively connected to different input terminals, and the plurality of first power supplies are connected in series between the first power supply and the output node.
A conductive type metal insulating film semiconductor transistor, and a plurality of second conductive type metal insulating film semiconductor transistors connected in parallel between the output node and the second power source and having gate electrodes connected to the different input terminals, respectively. Have and.

【0009】また、本発明の論理回路は、上記直列接続
された第1導電型金属絶縁膜半導体トランジスタと上記
第1の電源との間に直列接続され、ゲート電極が制御信
号入力端子に接続されたスイッチング用金属絶縁膜半導
体トランジスタとを有する。
The logic circuit of the present invention is connected in series between the first conductive type metal insulating film semiconductor transistor connected in series and the first power source, and the gate electrode is connected to the control signal input terminal. And a switching metal insulating film semiconductor transistor.

【0010】本発明の論理回路によれば、複数の金属絶
縁膜半導体トランジスタによって構成された、たとえ
ば、多入力論理回路において、第1の電源と出力ノード
との間に直列接続された複数の第1導電型金属絶縁膜半
導体トランジスタのしきい値電圧が通常より低く設定さ
れている。これによって、第1導電型金属絶縁膜トラン
ジスタのチャネル幅を増加させることなく、電流値を大
きく設定できることはもとより、回路のレイアウト面積
の増加を抑制でき、入力容量を低減し、回路の動作スピ
ードの向上と低消費電力化を図れる。
According to the logic circuit of the present invention, for example, in a multi-input logic circuit formed of a plurality of metal insulating film semiconductor transistors, a plurality of first power sources and a plurality of series-connected first power supply nodes are connected in series. The threshold voltage of the one-conductivity-type metal insulating film semiconductor transistor is set lower than usual. As a result, the current value can be set large without increasing the channel width of the first conductivity type metal insulating film transistor, the increase of the circuit layout area can be suppressed, the input capacitance can be reduced, and the operation speed of the circuit can be reduced. Improvement and low power consumption can be achieved.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】第1実施形態 図1は、本発明に係る論理回路の第1の実施形態を示す
回路図であり、MOSトランジスタによって構成された
NOR型論理回路の回路図およびその等価回路を示して
いる。図1(a)はMOSトランジスタによって構成さ
れたNOR回路の回路図であり、図1(b)は図1
(a)に示すNOR回路の等価回路である。図1におい
て、1は電源電圧VCCの供給線、2は接地線、PTSは
スイッチングトランジスタ、PT1 ,…,PTN はpM
OSトランジスタ、NTR1 ,…,NTRN はnMOS
トランジスタ、ENBはイネーブル信号入力端子EN
B、IP1 ,…,IPN は入力端子、ND1 はノード、
OPは出力端子をそれぞれ示している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a logic circuit according to the present invention, which is a circuit diagram of a NOR type logic circuit composed of MOS transistors and its equivalent. The circuit is shown. 1A is a circuit diagram of a NOR circuit including MOS transistors, and FIG. 1B is a circuit diagram of FIG.
It is an equivalent circuit of the NOR circuit shown in (a). In FIG. 1, 1 is a supply line for the power supply voltage V CC , 2 is a ground line, PTS is a switching transistor, and PT 1 , ..., PT N are pM.
OS transistors, NTR 1 , ..., NTR N are nMOS
Transistor and ENB are enable signal input terminals EN
B, IP 1 , ..., IP N are input terminals, ND 1 is a node,
OP indicates each output terminal.

【0012】図1(a)に示すように、スイッチングト
ランジスタPTSとpMOSトランジスタPT1 ,…,
PTN が電源電圧VCCの供給線1とノードND1 との間
に直列接続され、これらのpMOSトランジスタのゲー
トがそれぞれ入力端子IP1,…,IPN に接続され、
スイッチングトランジスタPTSのゲートがイネーブル
信号入力端子ENBに接続されている。またnMOSト
ランジスタNTR1 ,…,NTRN がノードND1 と接
地線2との間に並列に接続され、これらのnMOSトラ
ンジスタNTR1 ,…,NTRN のゲートがそれぞれ入
力端子IP1 ,…,IPN に接続されている。さらに、
ノードND1 が出力端子OPに接続されている。
As shown in FIG. 1A, the switching transistor PTS and the pMOS transistors PT 1 , ...,
PT N is connected in series between the supply line 1 of the power source voltage V CC and the node ND 1, and the gates of these pMOS transistors are connected to the input terminals IP 1 , ..., IP N , respectively.
The gate of the switching transistor PTS is connected to the enable signal input terminal ENB. The nMOS transistor NTR 1, ..., NTR N are connected in parallel between node ND 1 and the ground line 2, these nMOS transistors NTR 1, ..., input terminals IP 1 gate of NTR N, ..., IP Connected to N. further,
The node ND 1 is connected to the output terminal OP.

【0013】上記の構成によってNOR型論理回路が構
成される。なお、このNOR回路においては、pMOS
トランジスタPTSによって構成されたスイッチングト
ランジスタのゲートがイネーブル信号入力端子ENBに
接続され、イネーブル信号入力端子ENBに入力された
制御信号によって回路の動作状態が制御される。たとえ
ば、イネーブル信号入力端子ENBにハイレベルの制御
信号が入力されると、スイッチングトランジスタPTS
が非導通状態となり、NOR回路は動作しない。イネー
ブル信号入力端子ENBにローレベルの制御信号が入力
されると、スイッチングトランジスタPTSが導通状態
となり、NOR回路が動作する。上述のように、このN
OR回路がローレベルの制御信号でアクティブ状態に設
定される。
A NOR type logic circuit is constructed by the above configuration. In this NOR circuit, pMOS
The gate of the switching transistor formed by the transistor PTS is connected to the enable signal input terminal ENB, and the operating state of the circuit is controlled by the control signal input to the enable signal input terminal ENB. For example, when a high level control signal is input to the enable signal input terminal ENB, the switching transistor PTS
Becomes non-conductive, and the NOR circuit does not operate. When a low-level control signal is input to the enable signal input terminal ENB, the switching transistor PTS becomes conductive and the NOR circuit operates. As mentioned above, this N
The OR circuit is set to the active state by the low level control signal.

【0014】そして、本第1の実施形態においては、図
1(a)に示すNOR回路を構成するpMOSトランジ
スタPT1 ,…,PTN のしきい値電圧Vthが通常のp
MOトランジスタより低く設定され、電源電圧VCCの供
給線1とこれらのpMOSトランジスタPT1 ,…,P
N との間に接続されたスイッチングトランジスタPT
Sのしきい値電圧Vthが通常のpMOSトランジスタと
同様に設定されている。
[0014] Then, the present first embodiment, pMOS transistors PT 1 constituting a NOR circuit shown in FIG. 1 (a), ..., PT N threshold voltage V th is a normal p of
It is set lower than the MO transistor, and the supply line 1 of the power supply voltage V CC and these pMOS transistors PT 1 , ..., P
Switching transistor PT connected between T N and
The threshold voltage V th of S is set similarly to a normal pMOS transistor.

【0015】イネーブル信号入力端子ENBにハイレベ
ルの制御信号が入力された場合、スイッチングトランジ
スタPTSが非導通状態となり、リーク電流の発生を抑
制できる。以下、イネーブル信号入力端子ENBにロー
レベルの制御信号が入力され、NOR回路がアクティブ
状態の場合について、回路の動作を説明する。
When a high level control signal is input to the enable signal input terminal ENB, the switching transistor PTS is rendered non-conductive, and the generation of leak current can be suppressed. Hereinafter, the operation of the circuit will be described in the case where the low level control signal is input to the enable signal input terminal ENB and the NOR circuit is in the active state.

【0016】まず、入力端子IP1 ,…,IPN にすべ
てローレベルの信号が入力された場合、pMOSトラン
ジスタPT1 ,…,PTN がすべて導通状態となり、ま
た、nMOSトランジスタNTR1 ,…,NTRN がす
べて非導通状態となるので、ノードND1 が導通された
スイッチングトランジスタPTSおよびpMOSトラン
ジスタPT1 ,…,PTN を介して電源電圧VCCの供給
線1に接続され、すなわち、ノードND1 がハイレベル
に保持され、出力端子OPがハイレベルに保持される。
First, when low level signals are input to the input terminals IP 1 , ..., IP N , all the pMOS transistors PT 1 , ..., PT N become conductive, and the nMOS transistors NTR 1 ,. since NTR N are all non-conducting state, switching transistors PTS and the pMOS transistor PT 1 node ND 1 is conductive, ..., are connected via a PT N to the supply line 1 of the power supply voltage V CC, i.e., the node ND 1 is held at high level, and the output terminal OP is held at high level.

【0017】一方、入力端子IP1 ,…,IPN の何れ
かにハイレベルの信号が入力された場合、pMOSトラ
ンジスタPT1 ,…,PTN の何れかが非導通状態とな
り、また、nMOSトランジスタNTR1 ,…,NTR
N の何れかが導通状態となるので、ノードND1 が電源
電圧VCCの供給線1と絶縁され、また、ノードND1
導通状態となるnMOSトランジスタNTR1 ,…,N
TRN の何れかを介して、設定線2に接続され、ノード
ND1 がローレベル、すなわち設定電位に保持され、出
力端子OPも接地電位に保持される。
Meanwhile, the input terminal IP 1, ..., when a high level signal to one of IP N is entered, pMOS transistors PT 1, ..., one of PT N becomes nonconductive, also, nMOS transistor NTR 1 , ..., NTR
Since any one of N becomes conductive, the node ND 1 is insulated from the supply line 1 of the power supply voltage V CC , and the node ND 1 becomes conductive nMOS transistors NTR 1 , ..., N.
It is connected to the setting line 2 via any one of TR N , the node ND 1 is held at a low level, that is, the set potential, and the output terminal OP is also held at the ground potential.

【0018】上述のように、図1(a)に示す回路によ
ってNOR型回路が構成され、NOR論理回路の動作が
実現される。
As described above, the circuit shown in FIG. 1A constitutes a NOR type circuit, and the operation of the NOR logic circuit is realized.

【0019】本実施形態においては、pMOSトランジ
スタPT1 ,…,PTN のしきい値電圧Vthが通常より
低く設定されることにより、トランジスタのサイズが通
常と同様であってもより大きな電流を流すことができ、
論理回路の面積を小さくすることができる。特に多入力
論理回路において、トランジスタが多段に直列接続され
た場合有効な手段である。
In the present embodiment, pMOS transistors PT 1, ..., by the threshold voltage V th of PT N is set lower than usual, also the size of the transistor is a like normal more current Can be drained,
The area of the logic circuit can be reduced. Particularly, in a multi-input logic circuit, it is an effective means when transistors are connected in series in multiple stages.

【0020】たとえば、4入力NOR回路を例としてみ
ると、通常のインバータにおけるpチャネルとnチャネ
ルのチャネル幅比を2:1としなければならないが、低
しきい値電圧Vthトランジスタを採用した場合、チャネ
ル幅比を1:1にすればよく、同じ4入力NOR回路の
場合、図2に示すように、入力容量が16単位と小さく
なる。図6に示す従来の4入力NOR回路の入力36単
位と比べると、半分以下に低減されたことが分かる。
For example, taking a 4-input NOR circuit as an example, the channel width ratio between the p-channel and the n-channel in an ordinary inverter must be 2: 1, but when a low threshold voltage V th transistor is adopted. , The channel width ratio may be set to 1: 1. In the case of the same 4-input NOR circuit, the input capacitance becomes as small as 16 units as shown in FIG. It can be seen that the input is reduced to less than half as compared with the input 36 units of the conventional 4-input NOR circuit shown in FIG.

【0021】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、電源電圧VCCの供給線1とノードND1 との間にス
イッチングトランジスタPTSおよびpMOSトランジ
スタPT1 ,…,PTN を直列接続し、スイッチングト
ランジスタPTSのゲートをイネーブル信号入力端子E
NBに接続し、pMOSトランジスタPT1 ,…,PT
N のゲートを入力端子IP1 ,…,IPN にそれぞれ接
続し、さらにノードND 1 と接地線2との間にnMOS
トランジスタNTR1 ,…,NTRN を並列に接続し、
pMOSトランジスタPT1 ,…,PTN のしきい値電
圧Vthを通常のPMOSトランジスタより低く設定する
ので、これらのpMOSトランジスタのチャネル幅の増
加を抑制でき、回路のレイアウトの面積を小さくでき、
入力容量を低減でき、回路の動作スピードアップがで
き、消費電力の低減ができる。
As described above, according to this embodiment,
If the power supply voltage VCCSupply line 1 and node ND1Between
Switching transistor PTS and pMOS transistor
Star PT1,,, PTNAre connected in series and switching
The gate of the transistor PTS is connected to the enable signal input terminal E.
Connect to NB, pMOS transistor PT1,,, PT
NThe gate of the input terminal IP1,,, IPNContact each
Continue, and node ND 1NMOS between ground line 2 and
Transistor NTR1, ..., NTRNConnected in parallel,
pMOS transistor PT1,,, PTNThreshold voltage
Pressure VthIs set lower than a normal PMOS transistor
Therefore, increasing the channel width of these pMOS transistors
Can be suppressed, the area of the circuit layout can be reduced,
The input capacitance can be reduced and the operation speed of the circuit can be increased.
Power consumption can be reduced.

【0022】第2実施形態 図3は、本発明に係る論理回路の第2の実施形態を示す
回路図であり、MOSトランジスタによって構成された
NAND型論理回路の回路図およびその等価回路を示し
ている。図3(a)はMOSトランジスタによって構成
されたNAND回路の回路図であり、図3(b)は図3
(a)に示すNAND回路の等価回路である。図3にお
いて、1は電源電圧VCCの供給線、2は接地線、NTS
はスイッチングトランジスタ、NT1 ,…,NTN はn
MOSトランジスタ、PTR1 ,…,PTRN はpMO
Sトランジスタ、ENBはイネーブル信号入力端子EN
B、IP1 ,…,IPN は入力端子、ND2 はノード、
OPは出力端子をそれぞれ示している。
Second Embodiment FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the logic circuit according to the present invention, showing a circuit diagram of a NAND type logic circuit constituted by MOS transistors and its equivalent circuit. There is. 3A is a circuit diagram of a NAND circuit including MOS transistors, and FIG. 3B is a circuit diagram of FIG.
It is an equivalent circuit of the NAND circuit shown in (a). In FIG. 3, 1 is a supply line for the power supply voltage V CC , 2 is a ground line, and NTS
Is a switching transistor, NT 1 , ..., NT N are n
The MOS transistors, PTR 1 , ..., PTR N are pMO
S transistor and ENB are enable signal input terminals EN
B, IP 1 , ..., IP N are input terminals, ND 2 is a node,
OP indicates each output terminal.

【0023】図3(a)に示すように、nMOSトラン
ジスタNT1 ,…,NTN とスイッチングトランジスタ
NTSがノードND2 と接地線2との間に直列接続さ
れ、これらのnMOSトランジスタのゲートがそれぞれ
入力端子IP1 ,…,IPN に接続され、スイッチング
トランジスタNTSのゲートがイネーブル信号入力端子
ENBに接続されている。また、pMOSトランジスタ
PTR1 ,…,PTRNが電源電圧VCCの供給線1とノ
ードND2 との間に並列に接続され、pMOSトランジ
スタPTR1 ,…,PTRN のゲートがそれぞれ入力端
子IP1 ,…,IPN に接続されている。さらに、ノー
ドND2 が出力端子OPに接続されている。
As shown in FIG. 3A, the nMOS transistors NT 1 , ..., NT N and the switching transistor NTS are connected in series between the node ND 2 and the ground line 2, and the gates of these nMOS transistors are respectively connected. input terminal IP 1, ..., are connected to the IP N, the gate of the switching transistor NTS is connected to the enable signal input terminal ENB. Further, pMOS transistor PTR 1, ..., are connected in parallel between the PTR N is the supply line 1 and the node ND 2 in the power supply voltage V CC, pMOS transistor PTR 1, ..., each gate input terminal of the PTR N IP 1 , ..., connected to IP N. Further, the node ND 2 is connected to the output terminal OP.

【0024】上記の構成によってNAND型論理回路が
構成される。なお、このNAND回路においては、nM
OSトランジスタNTSによって構成されたスイッチン
グトランジスタのゲートがイネーブル信号入力端子EN
Bに接続され、イネーブル信号入力端子ENBに入力さ
れた制御信号によって回路の動作状態に制御される。た
とえば、イネーブル信号入力端子ENBにハイレベルの
制御信号が入力されると、スイッチングトランジスタN
TSが導通状態となり、NAND回路が動作する。イネ
ーブル信号入力端子ENBにローレベルの制御信号が入
力されると、スイッチングトランジスタNTSが非導通
状態となり、NAND回路が動作しない。上述のよう
に、このNAND回路はハイレベルの制御信号でアクテ
ィブ状態に設定される。
A NAND type logic circuit is constructed by the above configuration. In this NAND circuit, nM
The gate of the switching transistor formed by the OS transistor NTS has the enable signal input terminal EN.
The circuit is controlled by the control signal connected to B and input to the enable signal input terminal ENB. For example, when a high level control signal is input to the enable signal input terminal ENB, the switching transistor N
The TS becomes conductive and the NAND circuit operates. When a low level control signal is input to the enable signal input terminal ENB, the switching transistor NTS becomes non-conductive and the NAND circuit does not operate. As described above, this NAND circuit is set to the active state by the high level control signal.

【0025】そして、本第2の実施形態においては、図
3(a)に示すNAND回路を構成するnMOSトラン
ジスタNT1 ,…,NTN のしきい値電圧Vthが通常の
nMOSトランジスタより低く設定され、これらのnM
OSトランジスタNT1 ,…,NTN と接地線2との間
に接続されたスイッチングトランジスタNTSのしきい
値電圧Vthが通常のnMOSトランジスタと同様に設定
されている。
In the second embodiment, the threshold voltage V th of the nMOS transistors NT 1 , ..., NT N forming the NAND circuit shown in FIG. 3A is set lower than that of a normal nMOS transistor. And these nM
The threshold voltage V th of the switching transistor NTS connected between the OS transistors NT 1 , ..., NT N and the ground line 2 is set similarly to a normal nMOS transistor.

【0026】イネーブル信号入力端子ENBにローレベ
ルの制御信号が入力された場合、スイッチングトランジ
スタNTSが非導通状態となり、リーク電流の発生を抑
制できる。以下、イネーブル信号入力端子ENBにハイ
レベルの制御信号が入力され、NAND回路がアクティ
ブ状態の場合について、回路の動作を説明する。
When a low level control signal is input to the enable signal input terminal ENB, the switching transistor NTS is rendered non-conductive, and the generation of leak current can be suppressed. The operation of the circuit will be described below in the case where a high-level control signal is input to the enable signal input terminal ENB and the NAND circuit is in the active state.

【0027】まず、入力端子IP1 ,…,IPN にすべ
てハイレベルの信号が入力された場合、nMOSトラン
ジスタNT1 ,…,NTN がすべて導通状態となり、ま
た、pMOSトランジスタPTR1 ,…,PTRN がす
べて非導通状態となるので、ノードND2 が電源電圧V
CCの供給線1と絶縁され、さらにノードND2 が導通さ
れたスイッチングトランジスタNTSおよびnMOSト
ランジスタNT1 ,…,NTN を介して接地線2に接続
され、ノードND2 が接地電位のローレベルに保持さ
れ、出力端子OPがローレベルに保持される。
First, when high level signals are input to the input terminals IP 1 , ..., IP N , all the nMOS transistors NT 1 , ..., NT N become conductive, and the pMOS transistors PTR 1 ,. Since PTR N is all non-conducting, the node ND 2 is connected to the power supply voltage V
CC insulated supply line 1 and the switching transistors NTS and nMOS transistors NT 1 further node ND 2 is conducting, ..., via the NT N connected to the ground line 2, the node ND 2 is the low level of the ground potential The output terminal OP is held at a low level.

【0028】一方、入力端子IP1 ,…,IPN の何れ
かにローレベルの信号が入力された場合、nMOSトラ
ンジスタNT1 ,…,NTN の何れかが非導通状態とな
り、また、pMOSトランジスタPTR1 ,…,PTR
N の何れかが導通状態となるので、ノードND2 が導通
状態となるpMOSトランジスタPTR1 ,…,PTR
N の何れかを介して、電源電圧VCCの供給線1に接続さ
れ、ノードND2 がハイレベル、すなわち電源電圧VCC
のレベルに保持され、出力端子OPもハイレベルに保持
される。
On the other hand, when a low level signal is input to any of the input terminals IP 1 , ..., IP N , any of the nMOS transistors NT 1 , ..., NT N becomes non-conductive, and the pMOS transistor is turned on. PTR 1 , ..., PTR
Since any one of N is in a conductive state, the node ND 2 is in a conductive state in the pMOS transistors PTR 1 , ..., PTR.
The node ND 2 is connected to the supply line 1 of the power supply voltage V CC via any one of N and the node ND 2 is at a high level, that is, the power supply voltage V CC.
, And the output terminal OP is also held at a high level.

【0029】上述のように、図3(a)に示す回路によ
ってNAND型回路が構成され、NAND論理回路の動
作が実現される。
As described above, the circuit shown in FIG. 3A constitutes a NAND type circuit, and the operation of the NAND logic circuit is realized.

【0030】本第2の実施形態においては、nMOSト
ランジスタNT1 ,…,NTN のしきい値電圧Vthを通
常のnMOSトランジスタより低く設定することによ
り、トランジスタのサイズが通常と同様であってもより
大きな電流を流すことができ、論理回路の面積を小さく
することができる。特に多入力論理回路において、トラ
ンジスタが多段に直列接続された場合有効な手段であ
る。
In the second embodiment, by setting the threshold voltage V th of the nMOS transistors NT 1 , ..., NT N lower than that of a normal nMOS transistor, the size of the transistor is the same as that of a normal transistor. Can flow a larger current and can reduce the area of the logic circuit. Particularly, in a multi-input logic circuit, it is an effective means when transistors are connected in series in multiple stages.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の論理回路
によれば、直列に接続するトランジスタのしきい値電圧
を低く設定することによりチャネル幅を増加することな
くより大きな電流を流すことができ、回路のレイアウト
の面積の増加を抑制でき、また、回路の入力容量を抑制
できるため、回路の動作スピードアップを図れ、消費電
力の低減を実現できる利点がある。
As described above, according to the logic circuit of the present invention, by setting the threshold voltage of the transistor connected in series to be low, a larger current can flow without increasing the channel width. Therefore, the area of the circuit layout can be prevented from increasing, and the input capacitance of the circuit can be suppressed, so that there is an advantage that the operation speed of the circuit can be increased and the power consumption can be reduced.

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

【図1】本発明に係る論理回路の第1の実施形態を示す
回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a logic circuit according to the present invention.

【図2】本発明に係る論理回路の入力容量を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing an input capacitance of a logic circuit according to the present invention.

【図3】本発明に係る論理回路の第2の実施形態を示す
回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the logic circuit according to the present invention.

【図4】従来のインバータを示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a conventional inverter.

【図5】従来の4入力NOR回路の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional 4-input NOR circuit.

【図6】従来の4入力NOR回路の入力容量を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing an input capacitance of a conventional 4-input NOR circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電源電圧VCCの供給線 2…接地線 ENB…イネーブル信号入力端子 PTS,NTS…スイッチングトランジスタ PT1 ,…,PTN ,PTR1 ,…,PTRN …pMO
Sトランジスタ PT1 ,…,PTN ,NTR1 ,…,NTRN …nMO
Sトランジスタ IP1 ,…,IPN …入力端子 ND1 ,ND2 …ノード OP…出力端子 VCC…電源電圧 GND…接地電位
1: Power supply voltage V CC supply line 2 ... ground line ENB ... enable signal input terminal PTS of, NTS ... switching transistors PT 1, ..., PT N, PTR 1, ..., PTR N ... pMO
S transistor PT 1, ..., PT N, NTR 1, ..., NTR N ... nMO
S transistor IP 1 , ..., IP N ... input terminal ND 1 , ND 2 ... node OP ... output terminal V CC ... power supply voltage GND ... ground potential

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力信号レベルに応じて第1の電源レベ
ルまたは第2の電源レベルの信号を出力する論理回路で
あって、 しきい値電圧が通常より低く設定され、ゲート電極がそ
れぞれ異なる入力端子に接続され、上記第1の電源と出
力ノードとの間に直列に接続された複数の第1導電型金
属絶縁膜半導体トランジスタと、 上記出力ノードと上記第2の電源との間に並列に接続さ
れ、ゲート電極が上記異なる入力端子にそれぞれ接続さ
れた複数の第2導電型金属絶縁膜半導体トランジスタと
を有する論理回路。
1. A logic circuit which outputs a signal of a first power supply level or a second power supply level according to an input signal level, wherein a threshold voltage is set lower than usual and gate electrodes are different from each other. A plurality of first conductivity type metal insulating film semiconductor transistors connected to the terminal in series between the first power supply and the output node, and in parallel between the output node and the second power supply. A logic circuit having a plurality of second conductivity type metal insulating film semiconductor transistors which are connected to each other and whose gate electrodes are respectively connected to the different input terminals.
【請求項2】 上記直列接続された第1導電型金属絶縁
膜半導体トランジスタと上記第1の電源との間に直列接
続され、ゲート電極が制御信号入力端子に接続されたス
イッチング用金属絶縁膜半導体トランジスタとを有する
論理回路。
2. A metal insulating film semiconductor for switching, which is connected in series between the first conductive type metal insulating film semiconductor transistor connected in series and the first power supply and has a gate electrode connected to a control signal input terminal. A logic circuit having a transistor.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011502443A (en) * 2007-10-31 2011-01-20 クゥアルコム・インコーポレイテッド Latch structure and self-adjusting pulse generator using latch
US9979394B2 (en) 2016-02-16 2018-05-22 Qualcomm Incorporated Pulse-generator

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JP2014147074A (en) * 2007-10-31 2014-08-14 Qualcomm Incorporated Latch structure and self-adjusting pulse generator using latch
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