JPS5820034A - 半導体集積回路 - Google Patents
半導体集積回路Info
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- JPS5820034A JPS5820034A JP56118750A JP11875081A JPS5820034A JP S5820034 A JPS5820034 A JP S5820034A JP 56118750 A JP56118750 A JP 56118750A JP 11875081 A JP11875081 A JP 11875081A JP S5820034 A JPS5820034 A JP S5820034A
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- transistor
- integrated circuit
- control
- threshold voltage
- semiconductor integrated
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- G—PHYSICS
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- G11C8/00—Arrangements for selecting an address in a digital store
- G11C8/10—Decoders
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
- H03K19/0008—Arrangements for reducing power consumption
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Logic Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、特に電源電流の消費管低減する手段を備え
た半導体集積回路に関する。
た半導体集積回路に関する。
半導体集積回路には、電源電流の消費を低減するために
、集積回路内の一部の回路ブロックが使用されていない
時、その回路プロ、夕を電源供給を停止して非動作状態
にする手段を備えていることが多い・例えば、半導体メ
モリには、そのメモリチップが非選択状態の時に、チッ
グ内の回路を非、動作状態にして電源電流の消費を低減
する一臂ワー〆ウンモードの機能が設はうtしている。
、集積回路内の一部の回路ブロックが使用されていない
時、その回路プロ、夕を電源供給を停止して非動作状態
にする手段を備えていることが多い・例えば、半導体メ
モリには、そのメモリチップが非選択状態の時に、チッ
グ内の回路を非、動作状態にして電源電流の消費を低減
する一臂ワー〆ウンモードの機能が設はうtしている。
このような/ナヮーダクンモードの機能を備えた集積回
路は、従来[1図(A)に示すように、例えば、電−間
(V、と接地間)にMOB )ランゾスタ11〜13が
直列接続してなり、この例えばN?ヤネルrfレッジ璽
ン型MO8)jンゾスタである負荷用MO8) 9ンジ
スタ(以下負荷トランジスタと称する)12と例えばN
チャネルエンハンスメン)lfMO8)ッンジスタであ
る駆動用MO8)ランジスタ(以下駆動トランジスタと
称する)IJによりてイン・童−夕が構成され、負荷ト
ランジスタ12のダートと駆動ト−)yゾスメIIのド
レインが共通接続され出方端子人、となり、駆動トラン
ジス11MCDI’−)には、入力信号a(が供給され
る。そして、上記例えばNチャネルデゾレ、ジョン製の
MOB )ランジスタ11を介して電源veが負荷トラ
ンジスタ12へ供給され、この電源供給制御用MO&
) jンyxi<以下制御トランジスタと称する)ll
は、パワーメウンモード信号血によってダート制御され
る。この・譬ワーダウンモード信号邦は、信号PDO反
転信号でノ譬ワーメクン時、すなわち上記イン/4−メ
を非動作状態にして電源電流の消費の低減を行う場合に
「0」となり、/4ワーダウン解除時には「1」となる
信号である・さらに駆動トランジスJJJと並列で、出
力端子A・と接地間に制御用MO8)ランジスタ14が
設けられ、この制御トランジスタ14はノヤワーメウン
モード信号PDによってr−ト制御される例えばNチャ
ネルエンハンスメン)9MO8)jンジスタである。こ
のノヤワーダクンモード信号PDは、ノ臂ワーダクン時
には「1」、/4ワーメクン解除時にはrOJとなる信
号である・さらに、上記MO8)9ンジスタ11〜14
からなる回路と同様にMOB )ランジスタ15〜18
かラナル回路が設けられ、との駆動用MO8)ランジス
タ11は、上記イ゛ン/4−メの出力端子A・からの信
号によってr−)制御される。また、制御用MO8)ラ
ンジス!15.18は、上記と同様に信号PD 、
PDによって、それぞれダート制御される。
路は、従来[1図(A)に示すように、例えば、電−間
(V、と接地間)にMOB )ランゾスタ11〜13が
直列接続してなり、この例えばN?ヤネルrfレッジ璽
ン型MO8)jンゾスタである負荷用MO8) 9ンジ
スタ(以下負荷トランジスタと称する)12と例えばN
チャネルエンハンスメン)lfMO8)ッンジスタであ
る駆動用MO8)ランジスタ(以下駆動トランジスタと
称する)IJによりてイン・童−夕が構成され、負荷ト
ランジスタ12のダートと駆動ト−)yゾスメIIのド
レインが共通接続され出方端子人、となり、駆動トラン
ジス11MCDI’−)には、入力信号a(が供給され
る。そして、上記例えばNチャネルデゾレ、ジョン製の
MOB )ランジスタ11を介して電源veが負荷トラ
ンジスタ12へ供給され、この電源供給制御用MO&
) jンyxi<以下制御トランジスタと称する)ll
は、パワーメウンモード信号血によってダート制御され
る。この・譬ワーダウンモード信号邦は、信号PDO反
転信号でノ譬ワーメクン時、すなわち上記イン/4−メ
を非動作状態にして電源電流の消費の低減を行う場合に
「0」となり、/4ワーダウン解除時には「1」となる
信号である・さらに駆動トランジスJJJと並列で、出
力端子A・と接地間に制御用MO8)ランジスタ14が
設けられ、この制御トランジスタ14はノヤワーメウン
モード信号PDによってr−ト制御される例えばNチャ
ネルエンハンスメン)9MO8)jンジスタである。こ
のノヤワーダクンモード信号PDは、ノ臂ワーダクン時
には「1」、/4ワーメクン解除時にはrOJとなる信
号である・さらに、上記MO8)9ンジスタ11〜14
からなる回路と同様にMOB )ランジスタ15〜18
かラナル回路が設けられ、との駆動用MO8)ランジス
タ11は、上記イ゛ン/4−メの出力端子A・からの信
号によってr−)制御される。また、制御用MO8)ラ
ンジス!15.18は、上記と同様に信号PD 、
PDによって、それぞれダート制御される。
このような集積回路において、制御トランジスタ11が
導通状態で、電源v6が負荷トランジス11Mへ供給さ
れ、制御トランジスタ14がカットオフの状態であれば
、入力信号a(g応じてその反転信号が出力端子ムeに
発生する。このとき/4ワーダクンモード信号丙5 、
PDはそれぞれrlJ、rOJである・そしてこの集
積回路を非動作状態にして、電源電流の消費の低減を行
う場合には、信号n、PDがそれぞれrOJ、rlJと
なり、制御トランジスタ11をカットオフに近い状態に
して、また制御トランジスタ14をオン状態にする@こ
のようkして、負荷トランジスタ12への電源V、の供
給を停止し、出力端子A、に発生する信号は制御トラン
シス!14を介して接地へ流れる。このとき、すなわち
ノfワーダウン時、負荷トランジスタ12への電源V、
の供給を完全に停止するには、制御トランゾスIIIの
閾値電圧vthttを「Ov」以上にする必要があるが
、その場合には/4ワーメクン解除時、すなわち集積回
路の動作時において、トランジスタ11.11からなる
インバータの出力端子A・に発生する「1」レベルの信
号が電源電圧V、まで上昇することなく、rvs −V
thtt J Oレベルまでしか達することがないため
、集積回路の電源マージンが低下すゐことになる。また
、上記と逆に集積回路の動作時に、出力信号のレベルを
ほぼ電源電圧v、tで上昇させるために、制御トランジ
スタ11の閾値電圧vth * sを「Ov」以下(デ
グレッシ、ン皺トランゾスタ)に設定した場合には、ノ
fワーダウン時信号作が「0」になっても、制御トラン
シス′J11がカットオフしないで、負荷トランジスタ
12に電流が供給され、電源電流の消費の低減を妨げる
不都合がある。さらに、制御トランジスタ11の閾値電
圧vtbltを負にした場合には、上記の電源マージン
の低下とiう様な欠点を解消できるがノ譬ワーダウン時
の制御トランジスタ11を流れる電流(ソースとドレイ
ン間の電流)が、制御トランジスタIIO閾値電圧vt
ktttたはそのチャネルの長さに敏感に反応するため
、/量ワーメクン′時の消費電流は大きなばらつきを生
じるなど不安定である・したがって、上記制御トランジ
スタ11の製造において閾値電圧vth11tたはそ。
導通状態で、電源v6が負荷トランジス11Mへ供給さ
れ、制御トランジスタ14がカットオフの状態であれば
、入力信号a(g応じてその反転信号が出力端子ムeに
発生する。このとき/4ワーダクンモード信号丙5 、
PDはそれぞれrlJ、rOJである・そしてこの集
積回路を非動作状態にして、電源電流の消費の低減を行
う場合には、信号n、PDがそれぞれrOJ、rlJと
なり、制御トランジスタ11をカットオフに近い状態に
して、また制御トランジスタ14をオン状態にする@こ
のようkして、負荷トランジスタ12への電源V、の供
給を停止し、出力端子A、に発生する信号は制御トラン
シス!14を介して接地へ流れる。このとき、すなわち
ノfワーダウン時、負荷トランジスタ12への電源V、
の供給を完全に停止するには、制御トランゾスIIIの
閾値電圧vthttを「Ov」以上にする必要があるが
、その場合には/4ワーメクン解除時、すなわち集積回
路の動作時において、トランジスタ11.11からなる
インバータの出力端子A・に発生する「1」レベルの信
号が電源電圧V、まで上昇することなく、rvs −V
thtt J Oレベルまでしか達することがないため
、集積回路の電源マージンが低下すゐことになる。また
、上記と逆に集積回路の動作時に、出力信号のレベルを
ほぼ電源電圧v、tで上昇させるために、制御トランジ
スタ11の閾値電圧vth * sを「Ov」以下(デ
グレッシ、ン皺トランゾスタ)に設定した場合には、ノ
fワーダウン時信号作が「0」になっても、制御トラン
シス′J11がカットオフしないで、負荷トランジスタ
12に電流が供給され、電源電流の消費の低減を妨げる
不都合がある。さらに、制御トランジスタ11の閾値電
圧vtbltを負にした場合には、上記の電源マージン
の低下とiう様な欠点を解消できるがノ譬ワーダウン時
の制御トランジスタ11を流れる電流(ソースとドレイ
ン間の電流)が、制御トランジスタIIO閾値電圧vt
ktttたはそのチャネルの長さに敏感に反応するため
、/量ワーメクン′時の消費電流は大きなばらつきを生
じるなど不安定である・したがって、上記制御トランジ
スタ11の製造において閾値電圧vth11tたはそ。
のチャネルの長さの設定には、非常に注意を要すること
になる。
になる。
また、上記の様に集積回路の電源電流の消費の低減を実
現す゛る回路に対して、第1図(II) K示すように
、イン・ぐ−夕を構成する駆動トランジスタ11.11
と接地間に制御用MO8)ッンゾスタ20が設けられ、
この制御トランジス!20が上記パワーダウンモード信
号nKよりてf−)制御される方式も提案されている・
すな′わち、このような集積回路では、ノ譬ワーメクン
時に信号丙がrOJとなり、制御トランジスタ20がカ
ットオフすることによって、電源電流の消費を低減する
ことができる。しかしながら、このような方式では、パ
ワーダウン時に全回路点がrlJレベルに上昇し、/4
ワーメクン解除時(v5は「1」となる)には、その電
荷が放電されるため、集積回路の基板と前記回路点の結
合容量により基板電位は負の方向に押し下げられ、その
基板電位が変動することによって集積回路の動作に悪影
響を与えることになる。壕九、/lワーメクン解解除釦
信号■の「0」から「1」への変化に対して、制御トラ
ンジスタ20のドレイン電圧は、「1」から「0」へ変
化する時間が生じることによって、ミラーフィード/4
ツタキヤノ譬シタンスのためにノ母ワーダクンの解除速
度が遅くなる欠点がある0さらに、前記縞1図(A)に
示した方式であれば、第1図(C)に示すようにイン/
櫂−!(MOS )ランジスメ12゜13および1 g
、 I F)1つおきに、制御トランジスタ11.1
4を接続すればよいが、上記館1図(B)に示す方式で
は、/臂ワーメワン時イン・々−夕の出力は「1」レベ
ルになるため、各インバータ、の全てに接続する必要が
ある。また制御トランジスタ20のドレイン電位を接地
電位近くに保ち各インバー!の動作に支障をきたさない
様にするためトランジスタ20の駆動能力を大きく設定
する必要があるなど、集積回路のチ、f面積が大、きく
なる欠点が生じる。
現す゛る回路に対して、第1図(II) K示すように
、イン・ぐ−夕を構成する駆動トランジスタ11.11
と接地間に制御用MO8)ッンゾスタ20が設けられ、
この制御トランジス!20が上記パワーダウンモード信
号nKよりてf−)制御される方式も提案されている・
すな′わち、このような集積回路では、ノ譬ワーメクン
時に信号丙がrOJとなり、制御トランジスタ20がカ
ットオフすることによって、電源電流の消費を低減する
ことができる。しかしながら、このような方式では、パ
ワーダウン時に全回路点がrlJレベルに上昇し、/4
ワーメクン解除時(v5は「1」となる)には、その電
荷が放電されるため、集積回路の基板と前記回路点の結
合容量により基板電位は負の方向に押し下げられ、その
基板電位が変動することによって集積回路の動作に悪影
響を与えることになる。壕九、/lワーメクン解解除釦
信号■の「0」から「1」への変化に対して、制御トラ
ンジスタ20のドレイン電圧は、「1」から「0」へ変
化する時間が生じることによって、ミラーフィード/4
ツタキヤノ譬シタンスのためにノ母ワーダクンの解除速
度が遅くなる欠点がある0さらに、前記縞1図(A)に
示した方式であれば、第1図(C)に示すようにイン/
櫂−!(MOS )ランジスメ12゜13および1 g
、 I F)1つおきに、制御トランジスタ11.1
4を接続すればよいが、上記館1図(B)に示す方式で
は、/臂ワーメワン時イン・々−夕の出力は「1」レベ
ルになるため、各インバータ、の全てに接続する必要が
ある。また制御トランジスタ20のドレイン電位を接地
電位近くに保ち各インバー!の動作に支障をきたさない
様にするためトランジスタ20の駆動能力を大きく設定
する必要があるなど、集積回路のチ、f面積が大、きく
なる欠点が生じる。
この発明は、上記の事情を艦みてなされたもので、MO
S )ランノスタからなる回路に対してパワーダウンモ
ード信号に応じて電源の供給を制御し、電源電流の消費
の低減を確実に行い、しかも正常な回路動作状11にお
いて十分な電源マージンを得ることができる半導体集積
回路を提供することを目的とする・ 以下図面を参照してこの発明の一実施例について説明す
る。第2図はその構成を示すもので、前記第1図(A)
に示すようなMOS ) ?ンジスメ11〜11および
MOS )ランジスタ15〜11からなる回路に対して
、出力端子A @ * A 1である駆動トランジス
タIB、1rの各ドレインとその各?−)間のそれぞれ
に制御MO8)ランゾスタ21.22が設けられる。こ
の制御MO8トランジスタ21.22は、ノ譬ワーダク
ンモード信号PDによりてダート制御され、この信号P
Dが「1」のとき導通状態となる、例えばNチャネルエ
ンハンスメントfiMO8)9ンジスタテある。
S )ランノスタからなる回路に対してパワーダウンモ
ード信号に応じて電源の供給を制御し、電源電流の消費
の低減を確実に行い、しかも正常な回路動作状11にお
いて十分な電源マージンを得ることができる半導体集積
回路を提供することを目的とする・ 以下図面を参照してこの発明の一実施例について説明す
る。第2図はその構成を示すもので、前記第1図(A)
に示すようなMOS ) ?ンジスメ11〜11および
MOS )ランジスタ15〜11からなる回路に対して
、出力端子A @ * A 1である駆動トランジス
タIB、1rの各ドレインとその各?−)間のそれぞれ
に制御MO8)ランゾスタ21.22が設けられる。こ
の制御MO8トランジスタ21.22は、ノ譬ワーダク
ンモード信号PDによりてダート制御され、この信号P
Dが「1」のとき導通状態となる、例えばNチャネルエ
ンハンスメントfiMO8)9ンジスタテある。
このような集積回路において、いま仮に回路を非動作状
態にして、ノ臂ワーダウンを行う場合、第2図に示すノ
臂ワーダクンモード信号PD 、 FDはそれぞれrI
J、rOJとなる・従りて、制御トランジスタ21.2
1!は導通状態となり、駆動トランジスタrx、rrの
各ドレインとダートはそれぞれ接続される・このとき、
信号稙(rOJ)が供給される制御トランシス!11゜
15の各閾値電圧vth111vth1iカ負テアリ一
その絶対値l Vihss l 、 I Vihlm
l カ駆動) ラフ9スlll、11(D各画値電圧v
th1j、vthIFよりも小さいとすれば、出カ端子
ム0 、ム1である駆動トランシス!23.77の各ド
レインの電位は、それぞれほぼl Voht、l 、l
vthxslの電位まで上昇する口とれは、制御トラ
ンジスタ11.15の各f−)電圧vQが、rOJV(
PDがrOJ )であるから、トランジスタ11゜15
のソースに現われる電位をvliとすればr Vi =
Va−Vth Jの関係式より明らかである。
態にして、ノ臂ワーダウンを行う場合、第2図に示すノ
臂ワーダクンモード信号PD 、 FDはそれぞれrI
J、rOJとなる・従りて、制御トランジスタ21.2
1!は導通状態となり、駆動トランジスタrx、rrの
各ドレインとダートはそれぞれ接続される・このとき、
信号稙(rOJ)が供給される制御トランシス!11゜
15の各閾値電圧vth111vth1iカ負テアリ一
その絶対値l Vihss l 、 I Vihlm
l カ駆動) ラフ9スlll、11(D各画値電圧v
th1j、vthIFよりも小さいとすれば、出カ端子
ム0 、ム1である駆動トランシス!23.77の各ド
レインの電位は、それぞれほぼl Voht、l 、l
vthxslの電位まで上昇する口とれは、制御トラ
ンジスタ11.15の各f−)電圧vQが、rOJV(
PDがrOJ )であるから、トランジスタ11゜15
のソースに現われる電位をvliとすればr Vi =
Va−Vth Jの関係式より明らかである。
そして、このとき上記のように駆動トランジスタ13
、 lrはそれぞれドレインとダートが接続されている
ため、各トランジスタIB、1r(2)各r−) 電t
HそitぞtL I Vjhtt l 、l Vtht
s lとなり、この各ダート電位1 vthts l
、l Vjhts lは上記のように駆動トランジスJ
ZJ、IFの各閾値電圧vthll # Vjhttよ
りも小さいため、駆動トランジスタ1s、11は非導通
状態である0したがって、ノ譬ワーメクン時にMOS
)ランゾスタ11〜13および15〜17からなる回路
の電源電流消費は、はぼ集積回路のPN接合等のり−タ
電流だけとなり大幅に低減することができる。また、制
御トランジスタ11.15の各閾値電圧Vth1. 、
vthti 、すなわち電圧1 V、鈷t l e
I Vohtm l カ駆動)うy’/x、zxs、t
vo各閾値電EEVthss l vihlよりも大き
い場合には、駆動トランジスタ13.I’1は導通状態
となり、各e−)電位と各閾値電圧vthll + V
thlyO差に比例した電流が流れるが、上記各ダート
電位である出力端子A・ 、A凰の電位は、駆動トラン
ジスタの各閾値電圧vthxs #vthatよりも高
い電位に保持されるため、前記第1図(A)に示すよう
な回路と比較した場合、トランジスタ11.15の閾値
電圧を勢しくした時電源電流消費は、はるかに小さい◎
すなわち、この場合制御トランジスタ11.15のr−
ト電位は、そのソースから見ると岬価的に負となり、前
記館1図に示す制御トランジスタ(導通状態)rl、x
5には、ff−)電位とそのソース電位は等しいため、
このトランシス!に流れる電流の方がより大きいためで
ある・さらに、このようなノダワーダクン時にシいて、
出力端子A・ 、ム1の電圧は制御トランジスタ11、
ISO各閾値電圧に応じて変化するため、制御トランジ
スタ11.15の各閾値電圧にばらつきが生じても、電
源電流の消費が増加するととはない。そして、/量ワー
ダウン解除(集積回路の回路動作状態)になったとき、
すなわち信号PD 、 nがそれぞれrOJ、rlJに
なると、制御トランジスタzx、zxはカットオフにな
り、駆動トランジスタ13.11の各ドレインとダート
間は遮断される9tた制御トランジスタ11.15はオ
ン状態となり、電源電流が出力端子A @ + A
@に供給される。このとき制御トランジス!11.15
F1、その閾値電圧vthtt*vthtiが負すなわ
ちNチャネルデグレ、シ、ン型MoSトランジスタであ
るため、集積回路の出力端子A、#A、には、駆動トラ
ンジスタ13゜17の動作に応じて、はぼ電源電圧v1
に対応する出力信号を得ることができ、電源マージンを
低下させることはない。なお、上記制御トラン’)スf
il 1 、15C1各l Vjhst I 、l V
thts lは、例えばNチャネルデプレ、シ、ン型M
O8)ランジスタである負荷トランゾスタrzergq
5+閾値電圧の絶対値I Vihtt l e l V
thta l Xりも小さく、例えば「0」v付近であ
る◎第3図は、上記実施例において制御トランジスタ2
1.21の代りに、前段のMOBトラフ’)スメ回路の
出力端子A0および後段のMOS ?ツンジスタの出力
端子A10間に制御MOB )ランシス!11.12が
直列に接続されて設けられた集積回路である0この制御
MOB トランジスタsr、sxは、ノ譬ワーダクンモ
ード信号PDが「1」のとき、導通状態となる・ このような集積回路において、/ヤワーダウン時、すな
わち、信号pn 、 nがそれぞれ「l」。
、 lrはそれぞれドレインとダートが接続されている
ため、各トランジスタIB、1r(2)各r−) 電t
HそitぞtL I Vjhtt l 、l Vtht
s lとなり、この各ダート電位1 vthts l
、l Vjhts lは上記のように駆動トランジスJ
ZJ、IFの各閾値電圧vthll # Vjhttよ
りも小さいため、駆動トランジスタ1s、11は非導通
状態である0したがって、ノ譬ワーメクン時にMOS
)ランゾスタ11〜13および15〜17からなる回路
の電源電流消費は、はぼ集積回路のPN接合等のり−タ
電流だけとなり大幅に低減することができる。また、制
御トランジスタ11.15の各閾値電圧Vth1. 、
vthti 、すなわち電圧1 V、鈷t l e
I Vohtm l カ駆動)うy’/x、zxs、t
vo各閾値電EEVthss l vihlよりも大き
い場合には、駆動トランジスタ13.I’1は導通状態
となり、各e−)電位と各閾値電圧vthll + V
thlyO差に比例した電流が流れるが、上記各ダート
電位である出力端子A・ 、A凰の電位は、駆動トラン
ジスタの各閾値電圧vthxs #vthatよりも高
い電位に保持されるため、前記第1図(A)に示すよう
な回路と比較した場合、トランジスタ11.15の閾値
電圧を勢しくした時電源電流消費は、はるかに小さい◎
すなわち、この場合制御トランジスタ11.15のr−
ト電位は、そのソースから見ると岬価的に負となり、前
記館1図に示す制御トランジスタ(導通状態)rl、x
5には、ff−)電位とそのソース電位は等しいため、
このトランシス!に流れる電流の方がより大きいためで
ある・さらに、このようなノダワーダクン時にシいて、
出力端子A・ 、ム1の電圧は制御トランジスタ11、
ISO各閾値電圧に応じて変化するため、制御トランジ
スタ11.15の各閾値電圧にばらつきが生じても、電
源電流の消費が増加するととはない。そして、/量ワー
ダウン解除(集積回路の回路動作状態)になったとき、
すなわち信号PD 、 nがそれぞれrOJ、rlJに
なると、制御トランジスタzx、zxはカットオフにな
り、駆動トランジスタ13.11の各ドレインとダート
間は遮断される9tた制御トランジスタ11.15はオ
ン状態となり、電源電流が出力端子A @ + A
@に供給される。このとき制御トランジス!11.15
F1、その閾値電圧vthtt*vthtiが負すなわ
ちNチャネルデグレ、シ、ン型MoSトランジスタであ
るため、集積回路の出力端子A、#A、には、駆動トラ
ンジスタ13゜17の動作に応じて、はぼ電源電圧v1
に対応する出力信号を得ることができ、電源マージンを
低下させることはない。なお、上記制御トラン’)スf
il 1 、15C1各l Vjhst I 、l V
thts lは、例えばNチャネルデプレ、シ、ン型M
O8)ランジスタである負荷トランゾスタrzergq
5+閾値電圧の絶対値I Vihtt l e l V
thta l Xりも小さく、例えば「0」v付近であ
る◎第3図は、上記実施例において制御トランジスタ2
1.21の代りに、前段のMOBトラフ’)スメ回路の
出力端子A0および後段のMOS ?ツンジスタの出力
端子A10間に制御MOB )ランシス!11.12が
直列に接続されて設けられた集積回路である0この制御
MOB トランジスタsr、sxは、ノ譬ワーダクンモ
ード信号PDが「1」のとき、導通状態となる・ このような集積回路において、/ヤワーダウン時、すな
わち、信号pn 、 nがそれぞれ「l」。
「0」になると、制御トランシス1B1.3:1は導通
状態にな秒、出力端子A・とA1間が接続される。した
がって、第3図に示す如く後段のMOS )フンジスタ
回路の駆動トランジスタ17のダートとドレインが接続
されることになる。したがって、上記実施例と同様に制
御トランジスタ11.15の各−値電圧vtht t
、Vthl gが負であり、その絶対値I vthtt
I a I vthxi l 2>L駆い場合には、
駆動トランジスタ17は非導通状態となり、電源電流の
消費を大幅に低減できる。
状態にな秒、出力端子A・とA1間が接続される。した
がって、第3図に示す如く後段のMOS )フンジスタ
回路の駆動トランジスタ17のダートとドレインが接続
されることになる。したがって、上記実施例と同様に制
御トランジスタ11.15の各−値電圧vtht t
、Vthl gが負であり、その絶対値I vthtt
I a I vthxi l 2>L駆い場合には、
駆動トランジスタ17は非導通状態となり、電源電流の
消費を大幅に低減できる。
また、電圧I Vihtt l * l Vthti
l カ駆1b ) 9ンゾスメ11の閾値電圧Vthl
γより大きい場合でも、同様に、前記第1図(A)に示
す集積回路。
l カ駆1b ) 9ンゾスメ11の閾値電圧Vthl
γより大きい場合でも、同様に、前記第1図(A)に示
す集積回路。
と比較して電源電流の消費をはるかに小さくできる。さ
らに、パワーメタン解除時、すなわち信号PD 、 F
f>がそれぞれro」、rt4になると、制御トランジ
スタ11.15は、各閾値電圧vth1に、Vthl6
が負であルカラ、すなわちNチャネルデグレッション型
MO8)ランジス!であるため、上記実施例と同様に電
源マージンを低下させることなく、駆動トランジスタ1
3.I’1の動作に応じて、はは電源電圧v6に対応す
る出力信号を得ることができる。なお、このような集積
回路の動作時において、前段の制御トランジスタ31の
ソース側が70−ティング状態になるのを防止するため
に、そのソースを信号運にダート制御されるMOS )
ランジスメ33を介して接地するか、またはそのソース
をドレインとダートが接続されるMOS )ランゾスタ
34を介して接地してもよい。この様に1 ドレイン毫 とダートが接続されたMOS )ランジスメ34を設け
た場合、第3図に示した様に、トランジスタ31.:1
2等のソース接続点に、共通に、一つ設けてもよいが、
トランジスタsr、zzlllのソースそれぞれにトラ
ンジスタ34をとりつけてもよい。この様に、トランジ
ス131.32等のソースそれぞれにトランジスタJ4
を一つずつ設けた場合第3図の様にトランジスタ31゜
32のソースを共通に接続する必要はない・この場合/
臂ワーダウン゛モードにおいて、信号面。
らに、パワーメタン解除時、すなわち信号PD 、 F
f>がそれぞれro」、rt4になると、制御トランジ
スタ11.15は、各閾値電圧vth1に、Vthl6
が負であルカラ、すなわちNチャネルデグレッション型
MO8)ランジス!であるため、上記実施例と同様に電
源マージンを低下させることなく、駆動トランジスタ1
3.I’1の動作に応じて、はは電源電圧v6に対応す
る出力信号を得ることができる。なお、このような集積
回路の動作時において、前段の制御トランジスタ31の
ソース側が70−ティング状態になるのを防止するため
に、そのソースを信号運にダート制御されるMOS )
ランジスメ33を介して接地するか、またはそのソース
をドレインとダートが接続されるMOS )ランゾスタ
34を介して接地してもよい。この様に1 ドレイン毫 とダートが接続されたMOS )ランジスメ34を設け
た場合、第3図に示した様に、トランジスタ31.:1
2等のソース接続点に、共通に、一つ設けてもよいが、
トランジスタsr、zzlllのソースそれぞれにトラ
ンジスタ34をとりつけてもよい。この様に、トランジ
ス131.32等のソースそれぞれにトランジスタJ4
を一つずつ設けた場合第3図の様にトランジスタ31゜
32のソースを共通に接続する必要はない・この場合/
臂ワーダウン゛モードにおいて、信号面。
PDが、それぞれrOJ、rlJの状態になると、前記
ノ臂ワー〆クンモードの時、ドレインとr−トが接続状
態になるトランジスタ11等のかわりに、?−)とドレ
インが接続されたトランジスタ34が、同様に使用され
るととKなる・すなわちノ譬ワー〆ウンモードになると
、トランジスタ31.32等が導通状態になり、トラン
ジスタ11あるいはトランジスタ12のソースが、トラ
ンジスタ34のドレインに接続されることになり、前記
の様に、トランジスタ34が、前記トランシス、り17
と同じ働きをすることになり、・母ワーダウンモードに
おける消費電流は、大幅に低減される。ただ、このトラ
ンジスタ34のチャネル幅、チャネル長は、ともに小さ
くてもよく、各々トランジスタst、sz毎に設けるよ
りも共通に一つ設けた方が、チップ上に占める面積を小
さく出来る0ただ、第3図に示した様にトランジス13
1.32等のソースの接続線を通すのがノ#!−ンレイ
アクト上無理であるか、その方が、ノ々ターン占有面積
が大きくなる場合は、トランジスタ31.32等のソー
スを共通接続せず、トランジスタ31.111等それぞ
れについて、トランジスタ34を設けた方がよい。例え
ば、トランジスタ31.32等のソース接続線は、アル
ミニウム等の金属で配線するのがよいが、そのためこの
配線が、一本必要となる0ところが、トランジスタJ4
は、例えば、アルミニウムの配線の下につくることが出
来るため、トランジスタ31.32等のソースを共通接
続せず、トランゾスメ31.32等それぞれKついて、
トランシス114を設けた方が、パターン占有面積が小
さくてすむ場合があるためである。
ノ臂ワー〆クンモードの時、ドレインとr−トが接続状
態になるトランジスタ11等のかわりに、?−)とドレ
インが接続されたトランジスタ34が、同様に使用され
るととKなる・すなわちノ譬ワー〆ウンモードになると
、トランジスタ31.32等が導通状態になり、トラン
ジスタ11あるいはトランジスタ12のソースが、トラ
ンジスタ34のドレインに接続されることになり、前記
の様に、トランジスタ34が、前記トランシス、り17
と同じ働きをすることになり、・母ワーダウンモードに
おける消費電流は、大幅に低減される。ただ、このトラ
ンジスタ34のチャネル幅、チャネル長は、ともに小さ
くてもよく、各々トランジスタst、sz毎に設けるよ
りも共通に一つ設けた方が、チップ上に占める面積を小
さく出来る0ただ、第3図に示した様にトランジス13
1.32等のソースの接続線を通すのがノ#!−ンレイ
アクト上無理であるか、その方が、ノ々ターン占有面積
が大きくなる場合は、トランジスタ31.32等のソー
スを共通接続せず、トランジスタ31.111等それぞ
れについて、トランジスタ34を設けた方がよい。例え
ば、トランジスタ31.32等のソース接続線は、アル
ミニウム等の金属で配線するのがよいが、そのためこの
配線が、一本必要となる0ところが、トランジスタJ4
は、例えば、アルミニウムの配線の下につくることが出
来るため、トランジスタ31.32等のソースを共通接
続せず、トランゾスメ31.32等それぞれKついて、
トランシス114を設けた方が、パターン占有面積が小
さくてすむ場合があるためである。
第4図は、上記第3図に示す実施例のように、パワーダ
ウン時に、前段のMOB )ランシス7回路の出力端千
人〇および後段のMOB )ランシス1回路の出力端子
ム1を接続させて、後段の駆動トランジスタ17のドレ
インとダートを接続させる集積回路において、前段のM
OB )ランジスタロ路の駆動トランジスタ13のソー
スを信号■によってr−)制御される制御MO8)ラン
ジス!41を介して接地する集積回路である。
ウン時に、前段のMOB )ランシス7回路の出力端千
人〇および後段のMOB )ランシス1回路の出力端子
ム1を接続させて、後段の駆動トランジスタ17のドレ
インとダートを接続させる集積回路において、前段のM
OB )ランジスタロ路の駆動トランジスタ13のソー
スを信号■によってr−)制御される制御MO8)ラン
ジス!41を介して接地する集積回路である。
このような集積回路であれば、ノ帯ワーダタン時すなわ
ち信号PD 、 PDがrlJ、rOJの場合、後段の
MOB )ツンジスタ回路は上記第3図に示した実施例
と同様に電源1IEflLの消費を大幅に低減できる。
ち信号PD 、 PDがrlJ、rOJの場合、後段の
MOB )ツンジスタ回路は上記第3図に示した実施例
と同様に電源1IEflLの消費を大幅に低減できる。
そして、第4図に示す前段のMOB )ランシス1回路
は、信号列が「0」で、制御トランジスタ41が非導通
状態になることによって、電源電流の消費を低減でき、
上記第3図に示した実施例と、比較した場合、集積回路
全体として電源電流の消費を低減する効果を大きくでき
る。
は、信号列が「0」で、制御トランジスタ41が非導通
状態になることによって、電源電流の消費を低減でき、
上記第3図に示した実施例と、比較した場合、集積回路
全体として電源電流の消費を低減する効果を大きくでき
る。
なお、/ぐツーダウン解除時の効果は上記第3図の実施
例と同様であるため、説明は省略する・第5図は、上記
第3図に示す実施例において、611段のMOB )ラ
ンジスタロ路の出力端子ム・および後段のMOB )ラ
ンゾスメ回路の出力端子Aiの間を制御MO8)ランゾ
スタsx、szO代りに制御MO8トランジスタ51の
みで接続し、同様にこの出力端子A、 と次段のMO
B)ランジスタロ路、すなわちMOB )ランノスタ5
2〜54からなる回路の出力端子A3との間を制御MO
8トランジスタ55で接続した場合である。この制御M
OB )ランジスタロ1.51は、ノ譬ワーIクンモー
ド信号PDによってダート制御され、信号PDが「1」
のとき導通状態となる・このような集積回路においても
、ノダヮーメクン時すなわち信号PD 、 PDがそれ
ぞれrlJ、rOJのときは、初段のMOB )ランシ
ス1回路の駆動トランジスタI3を除いて、各駆動トラ
ンジスタZ 7 * 54のそれぞれのドレインと?−
)が接続される。したがって、この場−においてもパワ
ーダウン時には、電源電流の消費を大幅に低減できる。
例と同様であるため、説明は省略する・第5図は、上記
第3図に示す実施例において、611段のMOB )ラ
ンジスタロ路の出力端子ム・および後段のMOB )ラ
ンゾスメ回路の出力端子Aiの間を制御MO8)ランゾ
スタsx、szO代りに制御MO8トランジスタ51の
みで接続し、同様にこの出力端子A、 と次段のMO
B)ランジスタロ路、すなわちMOB )ランノスタ5
2〜54からなる回路の出力端子A3との間を制御MO
8トランジスタ55で接続した場合である。この制御M
OB )ランジスタロ1.51は、ノ譬ワーIクンモー
ド信号PDによってダート制御され、信号PDが「1」
のとき導通状態となる・このような集積回路においても
、ノダヮーメクン時すなわち信号PD 、 PDがそれ
ぞれrlJ、rOJのときは、初段のMOB )ランシ
ス1回路の駆動トランジスタI3を除いて、各駆動トラ
ンジスタZ 7 * 54のそれぞれのドレインと?−
)が接続される。したがって、この場−においてもパワ
ーダウン時には、電源電流の消費を大幅に低減できる。
なお、回路の動作および効果は上記第3図に示した実施
例と同様であるため、説明は省略する。
例と同様であるため、説明は省略する。
なお、上記実施例において、i4ワーダ9ン時のノ々ワ
ーダクンモード@ 奇PD 、 PDがそれぞれrIJ
、rOJである代りに、それぞれが反転した信号rOJ
、rlJでもよい。但しその場合には、制御トランジス
タ11.I&・52を正の一値電圧を有するPチャネル
デルッシ、ン型MOBトランノスタにして、また制御ト
ランジスタ21.22.31.J:1.41,51.6
5をPチャネルエンハンスメント型MO8)ランシス!
にする必要がある〇 以上詳述したようにこの発明によれば、MOB−トラン
ジス!からなる回路において、ノ譬ワーメタンモード信
号に応じて電源の供給をデグレッシ、ン型MO8)ラン
ジスタによって制御し、このデゾレ、?ヨンWMO8)
ランジスタから電源が供給される駆動MDSトランジス
タのドレインとダートを!!続する手段を備えることに
よって、電源電流の消費の低減を確実に行い、しかも正
常な回路動作状態において十分な電源マージンを得るこ
とができる半導体集積回路を提供できる。
ーダクンモード@ 奇PD 、 PDがそれぞれrIJ
、rOJである代りに、それぞれが反転した信号rOJ
、rlJでもよい。但しその場合には、制御トランジス
タ11.I&・52を正の一値電圧を有するPチャネル
デルッシ、ン型MOBトランノスタにして、また制御ト
ランジスタ21.22.31.J:1.41,51.6
5をPチャネルエンハンスメント型MO8)ランシス!
にする必要がある〇 以上詳述したようにこの発明によれば、MOB−トラン
ジス!からなる回路において、ノ譬ワーメタンモード信
号に応じて電源の供給をデグレッシ、ン型MO8)ラン
ジスタによって制御し、このデゾレ、?ヨンWMO8)
ランジスタから電源が供給される駆動MDSトランジス
タのドレインとダートを!!続する手段を備えることに
よって、電源電流の消費の低減を確実に行い、しかも正
常な回路動作状態において十分な電源マージンを得るこ
とができる半導体集積回路を提供できる。
第1図(A)〜(C)は従来の半導体集積回路の構成図
、第2図はとの発明の一実施例に係る半導体集積回路の
構成図、姐3図はこの発明の他の実施例に係る半導体m
6回路の構成図、第4図はこの発明のさらに他の実施例
に係る半導体集積回路の一邸を示す回路図、第5図はこ
の発明のさらに他の実施例に係る半導体集積回路の構成
図である。 11.12.15e16.52.53・・・デグレッシ
ョン型MO8)ランゾスタ、1B、14.Ifl、1B
。 zo*Ft’+zz+sr、5trss、s4.4r、
sr。 54.58・・・エンハンスメン)gMO8)ランゾス
タ。
、第2図はとの発明の一実施例に係る半導体集積回路の
構成図、姐3図はこの発明の他の実施例に係る半導体m
6回路の構成図、第4図はこの発明のさらに他の実施例
に係る半導体集積回路の一邸を示す回路図、第5図はこ
の発明のさらに他の実施例に係る半導体集積回路の構成
図である。 11.12.15e16.52.53・・・デグレッシ
ョン型MO8)ランゾスタ、1B、14.Ifl、1B
。 zo*Ft’+zz+sr、5trss、s4.4r、
sr。 54.58・・・エンハンスメン)gMO8)ランゾス
タ。
Claims (6)
- (1)@1の入力信号によって?−)制御され、デグレ
ッシ、ン@MOBト’);/ノスタである制御MO8)
ランシス!と、この制御MO8)ランゾスタから直at
たは負荷回路を介して電源が供給され、wX2の入力信
号によってr−)制御される駆動MO8)ランゾスタと
、ノ母ワーメウン時に上記駆動M08トランゾスメのド
レインとダートを接続する手段とを具備したことを特徴
とする半導体集積回路・ - (2)上記負荷回路は、デグレッシ、ン型MO8トラン
ジス!であり、との閾値電圧の絶対値が上記制御MO8
)ランジメタ02閾値電圧の絶対値よりも大きいことを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体集積回路
◎ - (3) 第1の入力信号によってダート制御され、デ
プレ、ジョンl!MO8)?ンジスメである制御MO8
トランジスタと、この制御MO8)ランジスタから直接
または負荷回路を介して電源が供給され、第2の入力信
号によってr−)制御される駆動MO8,)ランジス!
からなるMO8)ランジス!回路が複数段接続されて構
成される集積回路において、/中ワーIクン時に各段の
上記駆動MOB )ランゾスタのドレインとダートを接
続する手段とを具備したことを%微とする半導体集積回
路。 - (4) 上記負荷回路は、デグレ、シいン型MO8ト
ランジスタであり、ヒの閾値電圧の絶対値が上記制御M
Otif )ランシス!の閾値電圧の絶対値よりも大き
いことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の半導体
集積回路。 - (5) 第1の入力信号によってダート制御され、デ
グレ、ジョン型MOB )ランジスタである制御MO8
)ランジスメと、との制@MOBトランジスタから直接
または負荷回路を介して電源が供給され、#I2の入力
信号によってff−)制御される駆動MO8)ランソス
タからなるMO8)ランゾ71回路が複数駿接続されて
構成される集積回路において、前段の上記駆動MO8)
ランゾスタのドレインと後段の上記駆動MO8)ランジ
スタのf−)を接続する接続線と、パワーブタン時に初
段を除く各段の上記駆動MO8トランジスタのドレイン
とr−)を接続する1111の手段と、/譬ワーダウン
時に初段の駆動M08トランゾスメのソース電流を遮断
する#I2の手段とを具備し九ことを特徴とする半導体
集積回路。 - (6) 上記負荷回路は、テグレッシ璽ンgMosト
ツンノスタであり、この閾値電圧の絶対値が上記制御M
O8)ランジスメの閾値電圧の絶対値よりも大きいこと
を特徴とする特許請求の範囲第5項記載の半導体集積回
路・
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56118750A JPS5820034A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | 半導体集積回路 |
US06/337,969 US4542485A (en) | 1981-01-14 | 1982-01-08 | Semiconductor integrated circuit |
GB8200825A GB2091459B (en) | 1981-01-14 | 1982-01-12 | Semiconductor integrated circuit |
DE3200976A DE3200976C2 (de) | 1981-01-14 | 1982-01-14 | Integrierte Halbleiterschaltung |
DE3249749A DE3249749C2 (ja) | 1981-01-14 | 1982-01-14 | |
GB08415010A GB2143698B (en) | 1981-01-14 | 1984-06-13 | Semiconductor integrated memory circuit |
GB08415009A GB2142795B (en) | 1981-01-14 | 1984-06-13 | Semiconductor power down switching circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56118750A JPS5820034A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | 半導体集積回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5820034A true JPS5820034A (ja) | 1983-02-05 |
JPH0313767B2 JPH0313767B2 (ja) | 1991-02-25 |
Family
ID=14744121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56118750A Granted JPS5820034A (ja) | 1981-01-14 | 1981-07-29 | 半導体集積回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5820034A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60254920A (ja) * | 1984-05-31 | 1985-12-16 | Fujitsu Ltd | Mosバッファ回路 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50128971A (ja) * | 1974-03-29 | 1975-10-11 |
-
1981
- 1981-07-29 JP JP56118750A patent/JPS5820034A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50128971A (ja) * | 1974-03-29 | 1975-10-11 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60254920A (ja) * | 1984-05-31 | 1985-12-16 | Fujitsu Ltd | Mosバッファ回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0313767B2 (ja) | 1991-02-25 |
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