JPS583325A - インバ−タ回路 - Google Patents

インバ−タ回路

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JPS583325A
JPS583325A JP56099746A JP9974681A JPS583325A JP S583325 A JPS583325 A JP S583325A JP 56099746 A JP56099746 A JP 56099746A JP 9974681 A JP9974681 A JP 9974681A JP S583325 A JPS583325 A JP S583325A
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JP
Japan
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transistor
signal
power supply
node
trq1
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Application number
JP56099746A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Takemae
義博 竹前
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS583325A publication Critical patent/JPS583325A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/353Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/356Bistable circuits
    • H03K3/3565Bistables with hysteresis, e.g. Schmitt trigger
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C8/00Arrangements for selecting an address in a digital store
    • G11C8/08Word line control circuits, e.g. drivers, boosters, pull-up circuits, pull-down circuits, precharging circuits, for word lines
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C8/00Arrangements for selecting an address in a digital store
    • G11C8/18Address timing or clocking circuits; Address control signal generation or management, e.g. for row address strobe [RAS] or column address strobe [CAS] signals
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/01Modifications for accelerating switching
    • H03K19/017Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits
    • H03K19/01707Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits in asynchronous circuits
    • H03K19/01714Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits in asynchronous circuits by bootstrapping, i.e. by positive feed-back

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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】 本発明は、たとえばM08メモリのワードドライバの出
力段等として用いられるづンバータ回路に関する。
最近、MO8メモリ等においては、電源電圧が次第に低
くなってきており、従って、特別に高い電圧のクロック
信号等を必要とする場合には、チャージポンピング回回
路等を用いて発生させている。
たとえば、このようにして得られた高い電圧は電源電圧
としてワードドライバの出力段としてのインバータ回路
に印加されている。この場合、1ンバ一タ回路は、高電
位電源側の負荷トランジスタと低電位側の駆動トランジ
スタとを直列IK、l!続して構成されており、これら
2つのトランジスタの一接続ノードが出力として作用す
る。
しかしながら、上述の従来形において、負荷トランジス
タおよび駆動トランジスタが、それぞれ、オフ状態およ
びオン状態にある場合には、接続ノードは低電位となり
、従って、負荷トランジスタのドレイン−ソース間Kに
上述の高電圧がそのまま印加されることになる。この結
果、負荷トランジスタは渫い飽和領域で動作することに
なり、従って、高エネルギーのホットエレクトロンおよ
びホットホールが多量に発生してゲート酸化膜に捕獲さ
れて負荷トランジスタのVth等の電気的特性が変動し
えり、あるいは、深い飽和領域での導通状態ではパンチ
スルー状態KToす、従って、負荷トランジスタの破壊
につながる等の問題点がある。
本発明の目的は、負荷トランジスタと高電位電源との間
にトランジスタを直列に付加して高電位電源の電圧を該
トランジスタと負荷トランジスタとにより分圧するとい
う構想にもとづき、負荷トランジスタのドレイン−ソー
ス間電圧を小さくし、従って、負荷トランジスタ會浅い
飽和領域で動作させるようにして、負荷トランジスタの
Vth 等の電気的特性の変動を防止し且つ負荷トラン
ジスタの破壊を防止し、齢述の従来形における問題点を
解決することにある。なお、負荷トランジスタおよび駆
動トランジスタが、それぞれ、すン状態およびす7状態
にあっては、前述の付加トランジスタもブートストラッ
プ効果によりすン状腸となるので、1ンパータ出力には
影響ない。
以下、図面によp本発明を従来形と北壁して説明する。
第1図は従来のインバータ回路の回路図である。
第1図において、V@*、 VC(+およびvppは電
源電圧であって、vll  は低電位電源電圧たとえば
接地電圧、■ccおよびvppは共に高電位電源電圧で
あるが、vpp  はチャージポンプ回路等で内部発生
し九特別に高い電源電圧である。インバータ回路は、電
源Vll  と電源Vpp1!−0間に直列接続された
負荷トランジスタQ、および駆動トランジスタQ2より
構成されている。負荷トランジスタQ、のゲートおよび
駆動トランジスタQ2のゲートには、それぞれ、信号φ
。およびそのほぼ反転の信号f。が供給され、これらの
トランジスタの接続点において出力信号φ、が得られる
。この場合、信号φ。のハイレベルはプートストラップ
効果等により電源電圧vpp  より十分大きな値に設
定される。これにより、信号φ10)−イレベルは電源
電圧v、p と同一になるようにしである。
第2図を参照して第1図の回路動作を説明すると、信号
φ0および信号fOが、それぞれ、ローレベルおよびハ
イレベルの場合KI4、トランジスにあり、従って、信
号φ1Fiローレベルとなる。
次に、(l−l)φ。がローレベルからハイレベルに変
化し且つ信号ioがハイレベルからローレベルに変化す
ると、〜トランジスタQ1およびQ21fi、それぞれ
、オン状態およびオフ状態に変化し、信号φ、の電位も
上昇する。この場合、信号φ00電位はプートストラッ
プ効果により vpp より高くなるように設定すれば
、信号φ、は高い電源電圧Vpp  tで上昇すること
になる。
しかしながら、第1図において、信号φori。
が、それぞれ、ローレベルおよびハづレベルに保持され
て−る状態にあっては、負荷トランジスタQ、の、ドレ
イン−ソース間には、非常に大きな電位差v、pが印加
されることになり、これは負荷トランジスタQ、 を深
い飽和領域で動作させることになる。従って、負荷トラ
ンジスタQ1の電気的特性の変動tIsいたり、あるい
に負荷トランジスタQ、の破壊t*<ことになる。
第S図は本発明の一実施例としてのインバータ回路の回
路図である。第5図において、第1図における構成要素
に対して、トランジスタQs、QaおよびキャパシタC
1を付加しである。トランジスタQ3の付加により、信
号φosloが、それぞれ、ローレベルおよびハイレベ
ルの場合に、高い電圧V、p12つのトランジスタQ!
1.Q1によって分圧でき、これにより、トランジスタ
Q1の負荷を低減できる。また、トランジスタQ4およ
びキャパシタC1はブートストラップ回路を構成するも
のであり、これにより、トランジスタQ1のオン時には
、トランジスタQ、もオシとなる。
第4図を参照して第3図の回路動作t−貌明すると、信
号φ0および信号Toが、それぞれ、ローレベルおよび
ハイレベルの場合には、トランジスタQ、およびQ、け
、それぞれ、すフ状態およ°びオン状態となる。従って
、ノードN1の電位すなわち信号φ、の電位はローレベ
ルとなり、オた、同時に、電流がwIlvcc  から
トランジスタQ4【介してキャパシタ01に流込み、ノ
ードN2は充電される。この場合には、電圧Vpp u
 2つのトランジスタQ3およびQ1Vc分圧され、従
っ゛て、負荷トランジスタQ、 のドレイン−ソース間
電圧を低減することができる。
次に、信号φ。がローレベルからハイレベルに変化し且
つ信号foがハイレベルからローレベルに変化すると、
トランジスタQ1およびQ2は、それぞれ、オン状態お
よびオフ状11に彦ると共に、トランジスタQ、もノー
ドN2のハイ電位によってオン状態にある。従って、g
!1流が電源■ppからトランジスタQ、およびQlを
介してノードN1に流込み、この結果、ノードN、の電
位は上昇する。このとき、トランジスタQ4がカットオ
フするので、ノードN2の電位にキャパシタC1の電荷
により、すなわちプートストラップ効果により電源電圧
Vccより高くなり、さらに、電源電圧vpp  より
も十分高くなる。このように、トランジスタQ3および
Q、のグー1.ト、には、電源電圧■pp  より十分
高い電圧が印1xJ″:5れるので、電圧VpJ)  
はトランジスタQ5およびQlに介してノードN、の電
位すなわち信号φ1の電位として作用することになる。
すなわち、第3図のインバータ(ロ)路の出力波形は第
1図のインバータ回路の出力波形とほぼ同一となる。
第5図utigs図の回wItワードドラ1プ信号を発
生するワードドライブ回路に適用した場合を示す。すな
わち、第5図の回路C1の前段に、回路C2を接続しで
ある(参照二特願昭54−145013′号)。@5図
において、トランジスタQ+1  お1びQl2  u
互いにほぼ逆相のクロック信号φ11およびシ111に
受けて動作するインバータ回路を構成し、゛また、トラ
ンジスタQ15νよび Ql4はクロック信号 ill
および前段のノード N11の電位會受けて動作するイ
ンバータ回路である。
また、トランジスタQ1sは第2段目の1ンバ一タ回路
とプートストラップ回路との間に介在する。
この場合、ブートストラップ回路μトランジスタQ16
〜Q20 五・よびキャパシタC2VLよって構成され
ており、このうち、トランジスタQ17 ばブートスト
ラップ電位ノードN14 f放電させるトランジスタ 
Qlsの保護を計るためのものである。
マ光、ノードN1 とトランジスタQ2との間にそのゲ
ートが電源Vcc Km続されたトランジスタQ21 
 が接続されているが、このトランジスタQ21  の
目的とするところは、φ1がハイレベルすなわちノード
N1がvppの電位のと鳶にトランジスタQ21 とト
ランジスタQ2とにより電圧Vpp、 V、、間の電圧
を分圧することによりトランジスタQzのドレイン−ソ
ース間に電源電JE Vcc以上の電圧が印加されるこ
とを防ぐことである。
第6図を参照して第5図の回路動作を説明すると、始め
に、クロック信号φ11  および illが、それぞ
れ、a−レベル(V*嘗)およびハイレベル(VCC)
である場合には、トランジスfi  Ql2およびQl
5はオン状層であるので、ノードN11おX゛びNB 
の電位Fivx−レベル(VB)>!ヒハイレベル(V
cc−vth )であり、また、トランジスタQ15 
 がオン状層であるので、ノードN15は Vc+c 
−vthにチャージアップされている。次に1クロック
信号φ11  および 1r11が、それぞれ、ハイレ
ベルおよびローレベルに変化すると、トランジスタQ1
1  がオンしトランジスタQ12がす7するので、ノ
ードN1.の電位がハイレベルと表る。ノードN11 
がハイレベルとなると、トランジスタ Q14φ;オン
し、この時はすでにトランジスタQ1+1  がオフし
ているので、ノードN12カローレヘルとなる。このよ
うに −11卆ハイレベルとなった後ある遅れtもりて
ノードN1゜がハイレベルからローレベルとなAst’
&、φ11がハイレベルとなると、トランジスタ Q1
6を通夛テ、ノードN14  に φ11 より充電さ
れる。
φ11がvcc と々す、ノードN14  がVCCL
/ベベルで十分充電された後 φ11よりある遅れtも
りてノードN12 がローレベルとなると、ノードN1
sすなわちトランジスタQ14 のゲー1)ランジスタ
Q1s  を通してノードN12に放電しトランジスタ
 Ql4 frオフとする。これにより、ノードN14
はVCCのレベルでフローティングとなる。また、ノー
ド N14が70−ティングとなると同時にトランジス
タQ20 4オフとなり、ノ−ドN、6がa−レベルか
らハイレベル、11)、キャAシタC2によ妙ノードN
14のレベルを押し上げてVCC以上のレベルとする。
このようにして得られたノーPN14の高い電位管本発
明に係る回路C1の信号−〇として用いている1次に、
クロyり信号φ11 および 1r11が反転されると
、トランジスタQ12 がすンとなり、−?ヤバシタ0
2に蓄積されていた電荷は放電される。なお、ノード 
N14のこのような高い電位F12つのトランジスタQ
17 およびQ1@によって分圧されるので、トランジ
スタQ1s  は高い電位から保−されていることI/
cfkる。
また、ノードN、も電源電圧以上のレベルとなっている
が、これ管放電する場合もトランジスタQz1* Q2
 Kよp分圧されているので、トランジスタQ、は高い
電位から保罐されている。
以上説明したように本発明にょnば、インバータ回路の
負荷トランジスタを浅い飽和領域で動作させているので
、負荷トランジスタのVth等の電気的特性の変動を少
なくでき、しかも、負荷トランジスタの破壊も防止でき
、前述の従来形における問題点の解決に役立つものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のインバータ回路の回路図、第2図は第1
図の回路内に現われる信号のタイゼング図、+15図は
本発明の一実施例としての1ンパ一タ回路の回路図、第
4図は第3図の回路内に現われる信号のタイはング図、
85図はga図の回路tワードドライブ信号を発生する
ワードドライバ回路に適用した場合?示す回路図、第6
図は第5図の回路内に現われる信号のタイイング図であ
る。 Q、:負荷トランジスタ Q2:駆動トランジスタ Qs:第1のトランジスタ Q4:消2のトランジスタ C1:”?ヤパシタ V口:低電祉−源電圧 vpp :第1の高電位電源電圧 vcc:第2の高電位電源電圧 萼許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士  實  木     朗 弁理士  西  舘  和  之 弁理士  内  1) 幸  男 弁理士  山  口  昭  之 第1図 手続補正書(自発) 昭和57年6月3日 特許庁長官 島田春樹 殿 1、事件の表示 昭和56年特許願 第099746号 2、発明の名称 インバータ回路 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 名称 (522)富士通株式会社 4、代理人 /−;N 5、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 6、補正の内容 (1)  明細書第3頁第2行目 「パンチスルー状園丁の後にrに近い状態1を挿入する
。 (2)明細書第6頁第11行目 [トランジスタQ、JをrトランジスタQ、  Jに補
正する。 (3)明細書第11頁第7行目 「Q電型」をrQ+sJに補正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、 低電位電源と第1の高電位電源との間に、負荷M
    OSトランジスタと駆動MOSトランジスタとt直列に
    接続してなるインバータ回路において、帥記負荷MO8
    トランジスタと前記第1の高電位電源との間にtIsl
    のMO8トランジスタkm続し、陵第1のMO8トラン
    ジスタのゲートと前記第1の高電位電源より低い第2の
    高電位電源との間にゲート−ドレイン結合され7IC第
    2のMOBトランジスタを接続し、該第2の&j08)
    ランジスlと4ンバータ出力電子との間にキャパシタを
    接続したことtIII黴とするインバータ回路。
JP56099746A 1981-06-29 1981-06-29 インバ−タ回路 Pending JPS583325A (ja)

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JP56099746A JPS583325A (ja) 1981-06-29 1981-06-29 インバ−タ回路
US06/392,346 US4468576A (en) 1981-06-29 1982-06-25 Inverter circuit having transistors operable in a shallow saturation region for avoiding fluctuation of electrical characteristics
EP82303412A EP0068892B1 (en) 1981-06-29 1982-06-29 Inverter circuit
DE8282303412T DE3278414D1 (en) 1981-06-29 1982-06-29 Inverter circuit

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Also Published As

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EP0068892A2 (en) 1983-01-05
EP0068892B1 (en) 1988-04-27
US4468576A (en) 1984-08-28
DE3278414D1 (en) 1988-06-01
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