JPS58200496A - Mos形情報転送回路 - Google Patents

Mos形情報転送回路

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JPS58200496A
JPS58200496A JP57084321A JP8432182A JPS58200496A JP S58200496 A JPS58200496 A JP S58200496A JP 57084321 A JP57084321 A JP 57084321A JP 8432182 A JP8432182 A JP 8432182A JP S58200496 A JPS58200496 A JP S58200496A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitor
mos
circuit
information
information transfer
Prior art date
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Pending
Application number
JP57084321A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiko Washimi
鷲見 昌彦
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP57084321A priority Critical patent/JPS58200496A/ja
Publication of JPS58200496A publication Critical patent/JPS58200496A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C19/00Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers
    • G11C19/28Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using semiconductor elements
    • G11C19/282Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using semiconductor elements with charge storage in a depletion layer, i.e. charge coupled devices [CCD]
    • G11C19/285Peripheral circuits, e.g. for writing into the first stage; for reading-out of the last stage

Landscapes

  • Shift Register Type Memory (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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は容量における電荷の蓄積状態をルベルまたは
θレベルの情報に対応させ、容量に格納され圧情報を転
送するようにしたMOS形情線情報転送回路する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
第1図はルベルおよび0レペルの情報を寄生容量に電荷
の有無の形で格納する、従来の典型的なMOS形シフト
レジスタの1ピット分の回路構成図である。この回路は
負荷凡のMOS )ランノスタ11および駆動用のMO
Sトランジスタ12を有するインバータLl、結合用の
MOS )ランジスタ14、負荷用のMOS )ランジ
スタ15および駆動用のMOS )ランジスタ16を有
するインパータ工1、結合用のMOS )ランジスタ1
8と2つの寄生容量19.20とから構成されている。
なお、上記各MO8)ランジスタ11.12,14.1
5.16.18はたとえばエンハンスメント型でNチャ
ネルのものであるとする。
この回路において、前段からのルベルまたはOレベルの
入力情報INは、MOSトランジスタ12のグー)K存
在している養生容量19に電荷の有無の形で格納される
。そしていt MQSトランジスfi11.14にjロ
ック・やルスφ1が与えられて両MO8)ランジスタ1
1.14−1)Eオン状態になると、MOSトランジス
タ12のダート電圧の反転電圧がインバータ11から出
力される。このとき、MOSトランジスタ14がオン状
態であるため、このMOS )ランジスタ14を介して
、寄生容量20がインパータ工lの出勾電圧に応じて充
電または放電される。したがっC、クロック・ヤルスφ
1の期間では、寄生容量19に格納されていた情報の反
転情報がもう1つの寄生容量20に電荷の有無の形で格
納される。次にMOS 1ランノスタ15.18にクロ
ック・ゼルスφ3が与えられて両MO8)ランジスタ1
5.18がオン状態になると、MOSトランジスタ16
0ケ°−ト電圧の反転電圧がインバータ1ノから出力さ
れる。このとき、MOSトランジスタ18がオン状態で
あるため、このMOS )ランノスタ18を介して次段
の寄生容量がインバータ1ノの出力電圧に応じて充電t
iは放電される。このようKこの回路では入力情報IN
が一対のクロック、fルスφ1.φ1に同期して1ビッ
ト分だけ遅延され出力情報OUTとして次段に与えられ
ることになる。
ところで、上記第1図に示す従来回路では1ピット当り
6個のMOS )ランジスタが必要であり、多ビツト構
成にすると素子数が極めて多くなる欠点がある。
また第2図はCMOS構成による従来のMO8形シフト
レノスタの1ピット分の回路構成図である。この回路は
PチャネルのMOS )ランノスタ21.22およびN
チャネルのMOS )ランノスタ23.24からなるク
ロ、クドCMOSインノ9−タl]、PチャネルのMO
S )ランノスタ26゜27およびNチャネルのMOS
 )ランジスタ28゜29からなるクロックドCMOS
インバータ11と、2個の寄生容量sx、szから構成
されている。なお、上i己MOSトランノスタ21〜2
4゜26〜29.はすべてエンハンスメント型のもので
あるとする。
この回路ではクロック・臂ルスφ1の期間にMOSトラ
ンジスタ21.24がオン状態にな9、このとき、前段
からの入力情報INが反転されてクロックドCMOSイ
ンバータ25から出力される。したがって、寄生容量3
ノが上記クロックドCMOSインバータIJの出力電圧
に応じて光電または放電される。この結果、クロ、クツ
平ルスψ1の期間では、人力情報INの反転情報が寄生
容量311/C電荷の有無の形で格納される。
次のクロックツ9ルスφ8の期間ではMOS )ランノ
スタ16.29がオン状態になり、今度は寄生容量3ノ
に格納されている情報が反転されてクロックドCMOS
イン・ぐ−夕3fから出力される。この場合、寄生容j
132がクロックドCMOSインバータl」の出力電圧
に応じて充電または放電され、この結果、クロック・9
ルスφ雪の期間では、寄生容量31に予め格納された情
報の反転情報が寄生容量32に電荷の有無の形で格納さ
れる。そしてこの寄生容量32における格納情報は出力
情報OUTとじ−C次段に与えられることになる。した
がって、この回路でも入力情報INが一対のクロック・
そルスφ1.−8に同期して1ビット分だけ遅延される
。、 ところで、このm2図に示す従来囲路では1ビ、ト当り
8個のMOS )ランジスタが必要となり、多ビツト構
成にすると素子数が極めて多くなる欠点がある。
このように従来のシフトレノスタでは単一チャネル構成
、CMO8構成Kかかわらす1ビ、ト当りの素子数が多
く必要となり、多ピット構成にすると素子数が極めて多
くなるという欠点がある。
〔発明の目的〕
したがって、この発明は従来よりも少ない素子数でもっ
てシフトレジスタ等の回路を構成することができるMO
8O8種情報転送回路供することにある。
〔発明の概要〕
この発明によれば、容量とこの容量のほぼ1/10の値
を持つ容量の各一端どうしをMOS )ランノスタで接
続したMO8O8種情報転送回路供される。
〔発明の実施例〕
以下図面をt&照してこの発明の一実施例を説明する。
第3図はこの発明吟係るMO8O8種情報転送回路本回
路の構成図そある0図において1つの容量41の一端は
エンハンスメント型でNチャネルのMOS )ランノス
タ42の一端に接続さね、他端奢ま接地電位点に接続さ
れる。さらにもう1つの容量43の一端は上記MO8)
ランノスタ42の他端に接続さf(、他端は接地電位点
に伝統される。そして上記MO8)ランジスタ42のダ
ートには制御41信号が供給されるよう釦なっている。
また、上記一方の容量41の値はたとえtよ0.2pF
程度に設定され、他方の容量43の値はその】/1oの
約0(I2 pF程度に設定される。
このような構成において、いま一方の容量4Jの一端に
ルベルまたは0レベルの情報が与えられると、この容1
47はそ6情報を電荷の有無の形で格納する。たとえば
ルベルの情報が+5ゲルトに対応していれば、容量4)
は電荷を蓄積しその端子は+5F1/ルトまで充電さレ
ル。−力、OL/ ヘルの情報か0ポル)K対応してい
れば、容量4ノはl1m arを放出して放電さノtそ
の端子は()昶ルト盪で放電される6次に上−ピ情報を
切シ、MOS )ランンヲスタ420ケ°−トに制#I
B号を供給してこのMCl8 トランジスタ42をオン
状態にする。λl1osトランノスタ42がオン状態に
なると容量イ1,43の各一端どうしが短絡される。こ
のとき、いま値の大きい容量41には電荷が有り、ルベ
ルの情報が格納されていて、値の小さな容量4BVCは
電荷が無く、θレベルの情報が格納されているものとす
る・この状態で容量41.4Jの各一端が短絡されると
、容量41に蓄えられている電荷の一部が他方の容*4
3に移動し、この後、容量43は電荷を蓄積する。ζζ
で電荷が有る状態をルベルの情報に対応させているので
、容量43はルベルの情報を格納することになる。
すなわち、MOS )うyラスタ42をオン状lidし
て値の大きな容量41と値の小さなMOS )ランジス
タ43の各一端を短絡することによって、容量43にお
ける電荷の蓄積が値の大きな容量4ノの電荷の蓄積状態
に影響され、これによってルベルの情報が容量41から
43に向って転送されることになる。
一方、MOSトランノスタ42がオン状態トナ・Sとき
に、容量4ノには′wt何が無くθレベルの情報が格納
されていて、”ff1k容電43には電荷が・角り、】
レベルの情報が16納されている場合には、漣の小さな
容tht43に蓄えられている電荷は値の大きな容量4
1にほとんど流れ込んでしまう。すなわち、この場合に
も容ji14sにおける電荷の蓄積が値の大きな容Mk
4xの電荷の  ′&慣状態に#/書され、これによっ
てθレベルの′i#報が谷j1141から43に同って
転送されることになる。
なお、原理的には容量43の値は容量41の櫨の半分以
下であればよく、容Jlli43としてはNILJS形
巣槓回路におけるり°−ト容量郷の寄生容寞を陸用する
ことができる。
第4図は上記43図に示す基本回路を用いて単一チャネ
ル構成のシフトレジスタを構成した一端・の】ビット分
の回路構成図である。この回路は前段からの人力情報I
Nt負荷用のMOS )ノンノスメ5ノおよび駆動用の
MOS )ランジスタ52からなるインバーターとJ−
で反転し、この反転された情報を結合用のMOS )ラ
ンジスタ54を介して基本回路の容j141に供給する
ようにしたものでめる。そしてMOS トランジスタ5
1.54のダートにはクロック・9ルスφ1が供給され
、またMOS )ランジスタ42のr−)に供給される
前記制御信号としてクロ、り・マルスφ3が供給される
。なお、基本回路に対して新たに追加された3個のMO
S トランジスタ5ノ。
5;!、54は、前記MO8)ランジスタ42と同様に
すべてエンハンスメント型でNチャネルのものである。
次に第5図に示すタイミングチャートを用いて上記第4
図回路の動作を説明する。まず、前段からの人力情報I
NがルベルのときにMOSトランジスタ52がオン状態
になる。このとき、MOS ) 7ンノスタ51.54
に3F口、クツマルスφlが与えられると、この15M
O8トランジスタ51.54がオン状態とな□る。した
がってこのとき、容量41はMOS )ランジスタ54
.52を直列に介して放電され、容量41の情IIAは
た、この情報Aは次のクロック・マルスφlの期間まで
保持される。次にクロックzfルスφ諺が与えられると
、前記したように値の小さな容量43の電荷の蓄積状態
が値の大きな容量41の電荷の蓄積状態に影響され、こ
れによって容量41に予め格納された0しぐルの情報が
容量43に向って転送される。C2の結果、容量43k
C&よ0し・ルの情報が格納され、この情報は次にりu
yり・ンルスφ2が与えられるまで保持さtt6゜した
がって、次段へはクロックツやルスφ1゜φ2に同期し
てjピット分遅延された情報OUTが出力される。たt
(L出カ十に報OUTのレベルは人7Jt*NINに対
して反転するが、シフトレジスタは通常偶数ピットで構
成され、またたとえ奇数ビット構成であってもインバー
タを付加す7LばよいのC問題は生じな1−0 F記第4図に示すシフトレジスタは、1ビット当り4個
の?、10S )う/ノ、ペタで構成することがでさ、
#1弟1図に示す従来回路とくらべてることかできる。
この結果、多ビツト構成にした場合、従来よりも素子数
を大幅に少なくすることができ、る。
第6図は上記第3図に示す基本回路を用いてCMOS構
成のシフトレジスタを構成した場合の1ビット分の回′
kS構成図である。この回路は前段からの人力(゛#報
INをPチャネルMO8) >7ノスタ61.62およ
びNチャネルMOS )ランノスタ63.64からなる
クロックドCMOSインバータ65で反転し、この反転
された情報を基本回路の容′に41に供給するようにし
たものである。ぞしてMOS )ランジスタロ10ケ°
−トにはクロック・Pルスφ1が、MOSトランジスタ
64のゲートにはこの反転クロックツ臂ルスφ1がそれ
ぞれ供給され、またMOSトランジスタ42のr−)に
すされる前記制御信号としてクロック・Pルスφ2が供
給される3なお、基本回路に対し辷新/Cに追加された
4個のMOSトランジスタ5ノ・〜b4はtべて工ンノ
1ンスメント型のものである。
この回路ではクロック・II’ r>スφlが与えられ
るときに、クロックドCMOSインバータ互1によって
人力情報INの反転情報が得られ、この反転情報が基本
回路の容量41に供給される。
そしてこの後の動作は前記第4図に示す回路と同様であ
るのでその説明は省略する。この回路でも出勾情報OU
Tは入力情報INに対して反転するが、#I紀と同様の
理由によりこれは問題とはならない。
第6図に示すシフトレジスタは、1ピット当り5個のM
OS )ランジスタで構成することができ、前記第2図
に示す従来回路とくらべて1ピ7ト当り3個のMOS 
トランジスタを削減することができる。この結果、多ビ
ツト構成にした場合、従来よりも大幅に素子数を少なく
することかできる1、 第7図はこの発明の他の実施例の回路構成図c6る。こ
の回路は前記第:3図に示す基本回路の容量43の一端
にさらにもう1つのエンハンスメント型でNチャネルの
MOS )ランノスタ44の一端を接続し、このMOS
 )ランジスタ44の他端をもう1つの容tht45の
一端に接続し、この容1t45の他端を接地電位点に接
続し、MOS ) >ンジスタ42,44にクロックパ
ルスφl 、φ舅を供給して1ピ、ト分のシフトレジス
タを構成するようにしたものである。すなわち、この回
路は容jlt41.43とMOS )ランジスタ42か
らなる回路に容@4s、4sとMOSトランジスタ44
からなる回路を縦列接続して構成される。そして容量4
6の値線容量43の値の半分以下に設定されている。こ
の回路ではMOS )ランノスタ42.44のゲートに
クロック・9ルスφ1 、φ富を供給することによって
1ビ、トの遅延を行なうことができ、極めて少ない素子
数でシフトレジスタを構成することがで、6゜    
   1 なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、たとえば第3図回路においてMOSトランジスタ42
はNチャネルのものを用いるIJh&に:)いて説明し
たが、これはPチャネルのものを用いてもよい。また第
7図回路では2個の谷蓋およびMOS )ランノスタか
らなる回路を2段板列接続する場合について説明したが
、これは2段以上縦列接続するようにしてもよい。
さらに上記実施例では第3図の基本回路を用いてシフト
レジスタを構成する場合について説明したか、これtよ
この他の回路t−構成する場合に用いることも可能であ
る。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明によれば、従来よりも少な
い素子数でもつCシフトレジスタ等の回路′に#I成す
ることができるMO8O8軸情報転送回路供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は単一チャネル構成でなる従来のシフトレジスタ
の】イトット分を/」りす回路構成図、第2図はCMO
S %成でなる従来のシフトレジスタ(′)1し゛ット
分を示す回路構成図、第3図はこの発明の一実施例の基
本回路の構成図、第4図は上記基本回路を用いた単一チ
ャネル構成のシフトレジスタの1ビット分を示す回路構
成図、第5図は第4図回路の動作の一例を示すタイミン
グチャート、第6図は上記第3図の基本回路を用いたC
MOS構成のシフトレジスタの1ピット分を示す回路構
成図、第7図はこの発明の他の実施例の回路構成図であ
る。 41 * 4 J * 45・・・容量、42,44,
5J。 52.54,61.62・・・NチャネルのMOS )
ランノスタ、63.64・・・PチャネルのMOS )
ランノスタ、65・・・クロ、クドCMOSインノ々−
タ。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 圓■

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1の容量手段と、この第1の容量手段よりも小
    さな値の第2の容量手段と、上記第1、第2の容量手段
    の各一端間に挿入されるMO8スイ、チとを具備し、上
    記MOSスイッチをオンさせて上記第1の容量手段にお
    ける電荷の蓄積状態を上記第2の容量手段に影響させる
    ことKより第1の容量手段から第2の容量手段に向って
    情報を転送するようにしたことを特徴とするMO8O8
    軸情報転送回 路2)  前記第1の容量手段をインバータの出力によ
    って充放電することにより1段のシフトレノスタを構成
    するようにした特許請求の範囲第1項に記載のMO8O
    8軸情報転送回 路3)前記第1の容量手段、前記第2の容量手段および
    前記MOSスイッチからなる回路を2段以上縦列接続し
    て2段以上の情報転送を行なうようにした特許請求の範
    囲第1項に記載のMO8O8軸情報転送回 路4)前記第2の容量手段の値が前記第1の容量手段の
    値の半分以下に設定されている特許請求の範囲第1項に
    記載のMO8O8軸情報転送回路5)前記第2の容量手
    段が寄生容量である特許請求の範囲第1項に記載のMO
    8O8軸情報転送回
JP57084321A 1982-05-19 1982-05-19 Mos形情報転送回路 Pending JPS58200496A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016131054A (ja) * 2011-04-29 2016-07-21 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
WO2019146623A1 (en) * 2018-01-23 2019-08-01 Tadao Nakamura Marching memory and computer system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016131054A (ja) * 2011-04-29 2016-07-21 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
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