JPS5847889B2 - semiconductor logic circuit device - Google Patents

semiconductor logic circuit device

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JPS5847889B2
JPS5847889B2 JP51142724A JP14272476A JPS5847889B2 JP S5847889 B2 JPS5847889 B2 JP S5847889B2 JP 51142724 A JP51142724 A JP 51142724A JP 14272476 A JP14272476 A JP 14272476A JP S5847889 B2 JPS5847889 B2 JP S5847889B2
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JP
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inverters
flip
input
flop
current
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JP51142724A
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Japanese (ja)
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JPS5367338A (en
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康孝 堀場
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPS5847889B2 publication Critical patent/JPS5847889B2/en
Expired 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
    • H03K3/26Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/28Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback
    • H03K3/281Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator
    • H03K3/286Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator bistable
    • H03K3/288Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator bistable using additional transistors in the input circuit

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、新しい動作原理に基づいたフリツプフロツプ
、特に構或ゲート数を最少化した分周回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a flip-flop based on a new operating principle, and in particular to a frequency divider circuit with a minimized number of gates.

すでにこれまでに数多くの分周回路が知られている。Many frequency divider circuits have already been known.

その代表的なもののいくつかを挙げるならば、J−Kフ
リップフロツプ型、マスタースレーブ・フリツプフロツ
ブ型、トクル・フリツプフロツプ型等がある。
Some typical examples include the J-K flip-flop type, the master-slave flip-flop type, and the torque flip-flop type.

これらの多くは、かなり多数のNAND,NOR,IN
VERTER等のゲートを必要とし、例えば12Lのト
グル・フリツブフロツプは通常6ヶのNANDゲートを
必要とする。
Many of these are quite large numbers of NAND, NOR, IN
For example, a 12L toggle flip-flop typically requires 6 NAND gates.

これらの分局器を集積回路で実現し、電子腕時計など低
電力が要求され、しかも分周器を多用するシステムにお
いては、個々の分周器は特に低電力で動作し、分周器1
個当たりの占有面積は小さくなければならない。
These dividers are implemented using integrated circuits, and in systems such as electronic watches that require low power and use many frequency dividers, each frequency divider operates with particularly low power, and the frequency divider 1
The area occupied by each piece must be small.

個々の分局器を構或するゲートの数が少なければ、分周
器の占有面積を小さくすることができるだけでなく、そ
れぞれのゲート電力の和としての分周器の消費電力を削
減することが可能である。
If the number of gates that make up an individual divider is small, it is possible to not only reduce the area occupied by the divider, but also reduce the power consumption of the divider as the sum of the power of each gate. It is.

本発明の目的は、新しい機能をゲートあるいはフリツプ
フロツプに付加することによって、最少のゲート数で構
成された分周器を提供せんとするものである。
An object of the present invention is to provide a frequency divider configured with a minimum number of gates by adding new functions to gates or flip-flops.

本発明の他の目的は、新しい機能を付加したゲートある
いはフリツプフロツプを用い論理回路の機能の向上、ゲ
ート数の削減、消費電力の低減を図ることである。
Another object of the present invention is to improve the functionality of logic circuits, reduce the number of gates, and reduce power consumption by using gates or flip-flops with new functions.

本発明になる分周回路は、第1と第2のフリツプフロツ
プFF1,FF2を含んでいる。
The frequency dividing circuit according to the present invention includes first and second flip-flops FF1 and FF2.

第1のフリツプフロツプFF1は、2人力が双入力状態
から同時に無入力状態に転じたときの倒れ込みの方向性
を制御したBsフリツブフロツプであり、第2のフリツ
プフロツプFF2は、通常のRSフリツプフロツプであ
る。
The first flip-flop FF1 is a Bs flip-flop that controls the direction of collapse when two inputs simultaneously change from a dual-input state to a no-input state, and the second flip-flop FF2 is a normal RS flip-flop.

第1のフリツプフロップFF1の2つの入力には、ある
所定周波数の入力が同相で加えられる。
Inputs of a certain predetermined frequency are applied in phase to two inputs of the first flip-flop FF1.

第lのフリツプフロツプFF1の2つの出力は、それぞ
れ第2のフリツプフロツプFF2の2つの入力端子に接
続される。
The two outputs of the first flip-flop FF1 are respectively connected to the two input terminals of the second flip-flop FF2.

双入力から無入力に転じたときの第1のフリツプフロツ
プFF1の倒れ込む方向を決める。
The direction in which the first flip-flop FF1 falls when changing from dual input to no input is determined.

第1図は、本発明の分局器の基本概念を示すもので、図
中破線は上記制御経路を示すものである。
FIG. 1 shows the basic concept of the branching device of the present invention, and the broken line in the figure shows the above-mentioned control path.

第1のRSフリツプフロツプFFIが、双入力状態から
無入力状態に転じたときの倒れ込む向きを制御するには
、このフリツプフロツプを構威する2つのNANDまた
はNORゲートのスイツ乏ング速変を、どちらかが他方
より速くなるように制御してやればよい。
In order to control the direction in which the first RS flip-flop FFI falls down when it changes from a dual-input state to a no-input state, either the switching speed of the two NAND or NOR gates that make up this flip-flop can be controlled. All you have to do is control it so that one is faster than the other.

2つのゲートのそれぞれを■1,v2とし、v1の方が
v2よりもスイッチング速度が速ければ、V1はv2よ
り速く出力信号を出し、V1とv2の交叉結合により、
V1の出力はv2のスイッチングを抑圧するのでv2は
出力信号の出ないままに終り、最終的には、■,が活性
、■2が非活性となって安定する。
Let the two gates be ■1 and v2, and if v1 has a faster switching speed than v2, V1 will output an output signal faster than v2, and due to the cross-coupling of V1 and v2,
Since the output of V1 suppresses the switching of v2, v2 ends up with no output signal, and finally, 2 becomes active and 2 becomes inactive and becomes stable.

′第2図は、本発明の概念を注入型論理素子■2L
(Integrated Injection Log
ic)によって、実現した一例を具体的な等価回路で示
したものである。
'Figure 2 shows the concept of the present invention in an injection type logic element ■2L
(Integrated Injection Log
ic) is shown as a concrete equivalent circuit.

図中、2組の交叉結合トランジスタ対T1 とT2 ,
T3とT4は、それぞれRSフリップフロツプを構威し
ている。
In the figure, two cross-coupled transistor pairs T1 and T2,
T3 and T4 each constitute an RS flip-flop.

定電流源■1,■2,■3,■4はそれぞれT1,T2
,T3,T4のベースに対する電流供給源である。
Constant current sources ■1, ■2, ■3, and ■4 are T1 and T2, respectively.
, T3, and T4.

T1,T2よりなるフリツブフロップFFIの出カQ,
, Q,は、T3, T4よりなるフリツプフロツプ
FF2の入力R2,S2に接続されている。
The output Q of the fritz flop FFI consisting of T1 and T2,
, Q, are connected to inputs R2 and S2 of flip-flop FF2 consisting of T3 and T4.

?1,■2は、その電流値11 .12がフリップフロ
ツプFF2の状態によって制御されるような電流源であ
り、その制御はQ2が゛’F−]”.Q2がtt L
ptのときは1 t<t 2 tQ2が”L”,Qが゜
゛H″のときはi1> 12となるようなものである。
? 1, ■2 is the current value 11. 12 is a current source controlled by the state of flip-flop FF2, and its control is such that Q2 is ``'F-]''.Q2 is tt L
When pt, 1 t<t 2 tQ2 is "L", and when Q is ゜H'', i1>12.

制御経路の存在を図中の破線で示し、■,■2力塙リ御
可能な電流源であることを示すため、定電流源記号の脇
に棒線が添えられている。
The presence of a control path is indicated by a broken line in the figure, and a bar is added next to the constant current source symbol to indicate that the current source is controllable.

本発明になる第2図の回路をL2L構造の中に実現した
一例を第3図に示す。
FIG. 3 shows an example in which the circuit of FIG. 2 according to the present invention is implemented in an L2L structure.

すなわちインジエクタ1に対向してNPN I−ランジ
スタT1 とT3,T2とT4をそれぞれ互いに隣接し
て配列する。
That is, facing the injector 1, the NPN I-transistors T1 and T3, and T2 and T4 are arranged adjacent to each other.

領域2は各NPN l−ランジスタのエミツタであると
同時に、T1 t T2 + T3 , T4のベース
B1.B2 ,B3 ,B4をコレクタとし、インジエ
クタ1をエミツタとする PNPトランジスタのベース
領域である。
Region 2 is the emitter of each NPN l-transistor and at the same time the base B1 . This is the base region of a PNP transistor whose collectors are B2, B3, and B4, and whose emitter is the injector 1.

このPNPトランジスタはT1. T2,T3,T4の
各ベースlこ接続される定電流源として働く。
This PNP transistor has T1. It functions as a constant current source connected to each base of T2, T3, and T4.

Cll ,C12,C21 ,C22,C31.c
32,C33,C41はそれぞれ、各NPN トランジ
スタのコレクタ領域を示す。
Cll, C12, C21, C22, C31. c.
32, C33, and C41 indicate the collector regions of each NPN transistor, respectively.

それぞれコレクタ領域は、対応するベース領域の内側の
主表面に設けられている。
Each collector region is provided on the inner main surface of the corresponding base region.

太い線分は各領域を結線するための金属配線を示す。Thick line segments indicate metal wiring for connecting each region.

金属配線の各部には、第2図に対応する記号が記入され
ている。
Each part of the metal wiring is marked with a symbol corresponding to that shown in FIG.

第3図の構造において、インジエクタ1から注入された
少数キャリアは、領域2を通ってNPNトランジスタの
ベースBl .B2.B3.B4lこ捕獲される。
In the structure of FIG. 3, the minority carriers injected from the injector 1 pass through the region 2 to the base B1 of the NPN transistor. B2. B3. B4l was captured.

いまQ2=”}T”.Q=”L I+の状態においてφ
,qとも接地されているものとする。
Now Q2="}T". In the state of Q=”L I+, φ
, q are both grounded.

このとき、Bl,B2は゛’L”,B3は″LtlB4
は”H”である。
At this time, Bl, B2 are ``L'', B3 is ``LtlB4
is "H".

インジエクタ1から注入された少数キャリアは、領域2
を通ってB1,B2,B3.B4に捕獲されるが、B1
とB3の境界領域213に注入された少数キャリアは、
B1,B3ともにIt L 91電位にあるため、両ベ
ースに均等に流入する。
Minority carriers injected from injector 1 are in region 2
through B1, B2, B3. Captured by B4, but B1
The minority carriers injected into the boundary region 213 between and B3 are
Since both B1 and B3 are at the It L 91 potential, it flows equally into both bases.

しかし、T2とT4の境界領域224を介して両ベース
へ流入する電流については、B2が゛L”.B4が″H
ttのため、B2へ流れる電流の方が84へ流れる電
流より大きくなる。
However, for the current flowing into both bases through the boundary region 224 between T2 and T4, B2 is "L" and B4 is "H".
tt, the current flowing to B2 is larger than the current flowing to 84.

従ってインジエクタ1からB1へ流れる全電流をi1
,B2へ流れる電流をi2とすると、11くi2である
Therefore, the total current flowing from injector 1 to B1 is i1
, B2 is 11 times i2.

すなわちQ2−H,Q2−Lのときは、i1>i2であ
る。
That is, when Q2-H and Q2-L, i1>i2.

同様にしてQ2 −L +Q2=Hのときは1 1>
1 2となる。
Similarly, when Q2 −L +Q2=H, 1 1>
1 2.

面して、第3図(こおいて、第2のフリツプフロツプF
F2を構或するトランジスタのベース、たとえばベース
B3の電位の高低に対応して、これと隣接する第1のフ
1ノツプフロツプFPlのトランジスタのベースB1に
対してインジエクタ1から流入する電流が増減するとと
もに、B3をエミツタ、213をベース、B1をコレク
タとするpnpトランジスタによりB3からB1に逆注
入される電流が増減する。
3 (here, the second flip-flop F
Corresponding to the level of potential of the base of the transistor constituting F2, for example, base B3, the current flowing from the injector 1 to the base B1 of the transistor of the first flip-flop FPl adjacent thereto increases or decreases. , B3 as the emitter, 213 as the base, and B1 as the collector, the current reversely injected from B3 to B1 increases or decreases.

B1はB3の電位の高低とは逆の関係にあるから、B2
に流入する電流はB1とは逆に増減する。
B1 has an inverse relationship with the potential level of B3, so B2
The current flowing into B1 increases and decreases in the opposite direction to B1.

したがって、トランジスタT1とT2とのスイッチング
速度に応じ、第1のフリツプフロツプFF1の反転方向
が制御される。
Therefore, the inversion direction of the first flip-flop FF1 is controlled depending on the switching speed of the transistors T1 and T2.

ところで、このとき、第1のフリツプフロツプFF1の
出力を第2のフリツプフロツプFF2に接続するトラン
ジスタのコレクタC12,C22は、結果的にトランジ
スタ動作とダイオード動作とを繰り返すことになるが、
これは必ずしも反転方向の制御(ことって必要不可欠な
事象ではない。
By the way, at this time, the collectors C12 and C22 of the transistors that connect the output of the first flip-flop FF1 to the second flip-flop FF2 end up repeating transistor operation and diode operation.
This is not necessarily an indispensable phenomenon.

また、この実施例のような12L構造の場合には、第1
のフリツプフロツプFF1への電流供給が定電流源とし
てのインジエクタ1によって行われるので、マルチコレ
クタトランジスタの一方のトランジスタC12.C22
がトランジスタ動作とダイオード動作とを繰り返しても
、交叉結合に用いられている他方のトランジスタCl
1 ,C21の動作、ひいては第1のフリツプフロツプ
FF1の反転方向にはほとんど影響を与えない。
In addition, in the case of a 12L structure like this example, the first
Since current is supplied to the flip-flop FF1 by the injector 1 as a constant current source, one of the multi-collector transistors C12. C22
Even if Cl repeats transistor operation and diode operation, the other transistor Cl used for cross-coupling
1, has almost no effect on the operation of C21, and thus on the inversion direction of the first flip-flop FF1.

次に本発明を第2図σこ示す回路の動作を例にとり説明
する。
Next, the present invention will be explained by taking as an example the operation of the circuit shown in FIG.

まず、Q2 ’= H ,Q2 = Lであったとする
First, assume that Q2'=H and Q2=L.

このときR2−L,S2=Hであって1 1 < 12
である。
At this time, R2-L, S2=H and 1 1 < 12
It is.

l2Lの動作速度は、流入電流に比例するから、フリツ
プフロツプFF1の入力φ,〆が両接地状態から、両開
放状態になったときは、トランジスタT2はT1より速
く導通を始め、T2の導通は交錯結線によりT1の導通
を阻止するように働く結果、最終的には、Q1=H,Q
,=Lとなって安定する。
Since the operating speed of l2L is proportional to the inflow current, when the input φ, of flip-flop FF1 changes from both grounded state to both open state, transistor T2 starts conducting faster than T1, and the conduction of T2 is crossed. As a result of the wiring working to prevent conduction of T1, Q1=H, Q
, = L and becomes stable.

これはT3,T4よりなるフリツプフロツプFF2の状
態を逆転させ、Q2 = L + Q2 = Hとする
This reverses the state of the flip-flop FF2 consisting of T3 and T4, so that Q2 = L + Q2 = H.

次にQ2 = L + Q2 =Hであったとすれば、
R2=H,S2=Lであってi1> t 2である。
Next, if Q2 = L + Q2 = H,
R2=H, S2=L, and i1>t2.

こ?とき、φ,ψが両接地状態から両開放状態になった
ときは、T1 はT2より速く導通を始め、結果として
、Q1 = L + Q1 ”” Hで安定する。
child? When φ and ψ change from both grounded state to both open state, T1 starts to conduct faster than T2, and as a result, it becomes stable at Q1 = L + Q1 ""H.

これはフリツプフロツプI” F 2の状態を逆転させ
、Q2=H,Q2=Lとする。
This reverses the state of flip-flop I''F2, making Q2=H and Q2=L.

φ,fが両開放状態から同時に両接地状態になれば、T
1,T2は非導通になるが、これはFF2の状態には変
化を与えない。
If φ and f change from both open states to both grounded states at the same time, T
1, T2 becomes non-conductive, but this does not change the state of FF2.

以上を要約すれば、第2図の回路は、φ,fが両接地状
態から同時に両開放状態になったときはFF2は状態を
変え、φ,φ′が両開放状態から、両接地状態になった
ときはFF2は状態を変えないということになる。
To summarize the above, in the circuit shown in Figure 2, when φ and f change from both grounded states to both open states at the same time, FF2 changes state, and φ and φ' change from both open states to both grounded states. When this happens, FF2 will not change its state.

従ってφ,f,Q2,Q2は第4図のタイミング図のよ
うに変化し、第2図の回路は分周器として動作する。
Therefore, φ, f, Q2, Q2 change as shown in the timing diagram of FIG. 4, and the circuit of FIG. 2 operates as a frequency divider.

Q2と同相のマルチコレクタ出力Φ,Φtま分周出力を
与え、次の分局器への入力とすることができる。
The multi-collector outputs Φ and Φt that are in phase with Q2 can be given as frequency-divided outputs, which can be input to the next divider.

上述の動作において、[1,12の大小関係によって決
定されたFF1の状態変化を入力として、FF2の状態
が入れ変わると、i1,i2の大小関係は逆転するが、
この電流値の大小関係の逆転そのものは、FF.1には
新しい状態変化を誘起しないことが発振防止のために必
要である。
In the above operation, when the state of FF2 is switched using the state change of FF1 determined by the magnitude relationship of [1 and 12 as input], the magnitude relationship of i1 and i2 is reversed;
This reversal of the current value relationship itself is the FF. In order to prevent oscillation, it is necessary to avoid inducing new state changes.

このためには電流値の大小の差は極端に大きなものでな
く、また、T1,T2の電流増幅率βは十分大きいこと
が必要である。
For this purpose, it is necessary that the difference in current value is not extremely large, and that the current amplification factor β of T1 and T2 is sufficiently large.

すなわちFF2の状態によって制御された電流値が+
1> + 2のときはβ1 2> 1 1 またi2>iのときは β1 1> 1 2 であることが必要である。
In other words, the current value controlled by the state of FF2 is +
It is necessary that β1 2> 1 1 when 1>+2 and β1 1> 1 2 when i2>i.

次に本発明の他の実施例を第5図に示す。Next, another embodiment of the present invention is shown in FIG.

第5図aの平面図中、X−Xに沿った断面図を第5図b
に示す。
Figure 5b is a sectional view taken along line X-X in the plan view of Figure 5a.
Shown below.

T3,T4のベース領域B3,B4の一部B31・,B
41はインジエクタ1の下部を迂回して、それぞれT,
, T2のベース領域B1,B2の近傍に設けられて
いる。
Part of base area B3, B4 of T3, T4 B31・,B
41 bypasses the lower part of the injector 1 and connects T and T, respectively.
, T2 near the base regions B1 and B2.

インジエクタ1から注入された少数キャリアは、T1,
T2のベース領域に流入し、それぞれのベース電流11
+12となるが、その一部はB31 ,B41に捕獲さ
れる。
Minority carriers injected from injector 1 are T1,
flows into the base region of T2, and the respective base current 11
+12, but part of it is captured by B31 and B41.

捕獲される電流或分の大きさは、第3図の場合と同様に
831 ,B41の電位、すなわちT3,T4からなる
フリツプフロツプFF2の状態によって制御される。
As in the case of FIG. 3, the magnitude of the captured current is controlled by the potentials of 831 and B41, that is, the state of flip-flop FF2 consisting of T3 and T4.

Q2−”}J 29 , q2=″L I+ならば?3
1は゛’L”,B41は”H91であり、上記分流戒分
は、B31の方が841より大きく、従ってT1のベー
ス電流l1の方がT2のベース電流12より小さ<+1
<12である。
Q2-”}J 29 , q2=”L I+? 3
1 is ``L'', B41 is ``H91, and the above-mentioned shunt distribution is that B31 is larger than 841, and therefore the base current l1 of T1 is smaller than the base current 12 of T2<+1
<12.

同様にQ2♂LB tQ2 =?T H j+のときは
1 1 > 1 2となる。
Similarly, Q2♂LB tQ2 =? When T H j+, 1 1 > 1 2.

従って第5図の構造は、第3図と同様に、第2図の回路
に相当し、分周器として動作する。
Therefore, the structure of FIG. 5, like that of FIG. 3, corresponds to the circuit of FIG. 2 and operates as a frequency divider.

第6図は本発明の、さらに他の実施例である。FIG. 6 shows yet another embodiment of the present invention.

Q2 = ” H ” + Q2 −” L′′すなわ
ちT3のベースが゛L I1ならば、T3のベースに対
向するインジエクタから注入された少鶴キャリアはT3
のベースに流入する。
Q2 = ``H'' + Q2 -''L'' That is, if the base of T3 is ``L I1, then the Shoratsuru carrier injected from the injector facing the base of T3 will be T3.
flows into the base of.

しかし、T3のベースが゛H″ならば、流入した少数キ
ャリアの一部は再注入され、T3のベースに近接するT
1のベースB1の突出部B11に捕獲され、T1のベー
ス電流i 1に付加される。
However, if the base of T3 is "H", some of the minority carriers that have flowed in will be re-injected and
It is captured by the protrusion B11 of the base B1 of T1 and added to the base current i1 of T1.

このことはT2,T4についてモ同様である。This also applies to T2 and T4.

従って、Q2=f+ i, jl , Q2=?l H
”′ならばi1 < 1 2 * Q2 −” L
” + Q一″H′ならば+ 1 > 1 2である。
Therefore, Q2=f+ i, jl, Q2=? lH
"' then i1 < 1 2 * Q2 -" L
"+Q-"H', then +1>12.

これは第3図の場合と同じであり、第6図の構造は、第
2図に相当する回路を与え、分周器として動作する。
This is the same as in FIG. 3, and the structure in FIG. 6 provides a circuit equivalent to that in FIG. 2, operating as a frequency divider.

本発明は分局器に関して説明されたが、その動作の根底
となるものは、I{.Sフリツプフロツプの2人力が、
2つとも入力を印加された状態から、両者同時に無入力
状態になるときに、RSフリツプフロツプを構或する2
つのゲートのスイッチング速度の大小関係を制御するこ
とにより、RSフリツプフロツプの倒れ込む向きを任意
に設定するところにある。
Although the invention has been described in terms of a splitter, the basis of its operation is I{. The two-man power of S flip-flop,
When both inputs are applied and both inputs are turned off at the same time, the RS flip-flop is configured.
By controlling the magnitude relationship of the switching speeds of the two gates, the direction in which the RS flip-flop falls can be arbitrarily set.

l2Lの場合には、それぞれのゲートに対応するインバ
ータの入力領域に流入する電流をその入力領域に隣接す
る同一導電型の領域の電位を変えて制御するところにあ
る。
In the case of 12L, the current flowing into the input region of the inverter corresponding to each gate is controlled by changing the potential of a region of the same conductivity type adjacent to the input region.

かかる手法は、分周器のみならず、一般的なフリツプフ
ロ?プあるいは、論理回路にも適用でき、それぞれの機
能を向上させ、ゲート数の削減ひいては消費電力の削減
を可能とする。
This method is applicable not only to frequency dividers but also to general flip-flops. It can also be applied to logic circuits, improve the functionality of each, and reduce the number of gates and thus power consumption.

以上の説明から明らかなように、本発明によれば一般的
なフリツプフロツプあるいは論理回路に適用して、回路
の簡単化、消費低電力化が可能となり、また論理回路の
多機能化に役立つものである。
As is clear from the above description, the present invention can be applied to general flip-flops or logic circuits to simplify the circuit and reduce power consumption, and is useful for increasing the functionality of logic circuits. be.

本発明は特に分周器に適用して、その効果は顕著なもの
がある。
The present invention is particularly applicable to frequency dividers, and its effects are significant.

すなわち分周器を構戒するゲート数を最小に抑えうろこ
とであり、基本的には2つのRSフリツプフロツプで構
成できることである。
That is, the number of gates used in the frequency divider can be kept to a minimum, and basically it can be constructed from two RS flip-flops.

本発明になる分周器は、■2Lで構或すれば、わずか4
つのインバータで構或され、極めて小さな占有面積で構
或可能である。
If the frequency divider according to the present invention is composed of ■2L, the frequency divider is only 4L.
It is constructed with one inverter and can be constructed with an extremely small footprint.

従って時計用Icなど分周器を多用するものに適用すれ
ば、チップサイズを縮小し、分周電力を削減する上で極
めて効果が大きい。
Therefore, if applied to devices that frequently use frequency dividers, such as ICs for watches, it will be extremely effective in reducing chip size and frequency division power.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明になるRSフリツプフロツプを用いて
戒る分周器の基本的概念図、第2図は、この分周器をI
ILで構戒する場合の等価回路図、第3図はこの分周器
IIL構造中における第1の構成例を示す平面図、第4
図は第2図の団路の分周動作を説明するためのタイミン
グ図、第5図、第6図は、第2図の回路の ILL構造
中における第2、第3の構成例を示す平面図及び断面図
である。 なお、各図において対応する箇所には同一記号が付され
ている。 図中、FFI ,FF2はRSフリツブフロツプ、■1
,1は制御手段、T1,T2,T3,T4はNPNトラ
ンジスタ、1はP型インジエクタ領域、2はN型領域で
ある。
Figure 1 is a basic conceptual diagram of a frequency divider using the RS flip-flop according to the present invention, and Figure 2 is a diagram showing the basic concept of a frequency divider using
Fig. 3 is an equivalent circuit diagram when using IL, and Fig. 3 is a plan view showing the first configuration example in this frequency divider IIL structure.
The figure is a timing diagram for explaining the frequency division operation of the circuit shown in Fig. 2, and Figs. 5 and 6 are plan views showing second and third configuration examples in the ILL structure of the circuit shown in Fig. They are a figure and a sectional view. Note that the same symbols are attached to corresponding parts in each figure. In the figure, FFI and FF2 are RS flip-flops, ■1
, 1 is a control means, T1, T2, T3, and T4 are NPN transistors, 1 is a P-type injector region, and 2 is an N-type region.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 第1および第2のインバータの交叉結合より構成さ
れた第1のノリツプフロツプ、第2および第4のインバ
ークの交叉結合より構成され、第1のフリツプフロツプ
の出力を入力とする第2のフリツプフロツプ、第1およ
び第3のインバータならびに第2および第4のインバー
タの各入力部にそれぞれエミツタ・コレクタを接続せる
2つのベース接地トランジスタにより構成された、第1
および第2のインバータの入力電流制御手段とからなり
、第1および第2のインバータの各入力が双入力状態か
ら同時に無入力状態になったときの第1および第2のイ
ンバータの入力電流およびスイッチング時間の大小関係
を、上記ベース接地トランジスタにより第2のフリツプ
フロツプの論理状態に応じて制御するようにした半導体
論理回路装置。 2 上記第1、第2、第3、第4のインバータは集積注
入論理構造中に構威され、上記入力電流制御手段を、イ
ンジエクタに対向する第1と第3のインバータの各入力
領域を互いに近接して配置し、かつインジエクタに対向
せる第2と第4のインバータの各入力領域を互いに近接
して配置することから得られる複合構造ベース接地トラ
ンジスタから構成し、インジエクタより第1および第2
のインバータの各入力領域への注入電流の一部が第3お
よび第4のインバータの各入力領域の電位により変化す
る第1の作用、ならびに第3および第4のインバータの
人力領域より第1および第2のインバータへの再注入電
流が第3および第4のインバータの入力領域の電位によ
り変化する第2の作用、の一方または両方の作用を生じ
させることにより、第1および第2のインバータの入力
電流およびスイッチング時間の大小関係を制御するよう
にした特許請求の範囲第1項記載の半導体論理回路装置
[Scope of Claims] 1. A first flip-flop configured by a cross-coupling of first and second inverters; a flip-flop configured by a cross-coupling of second and fourth inverters; the output of the first flip-flop is input; A first flip-flop constituted by two common-base transistors having their emitter-collector connected to respective inputs of the second flip-flop, the first and third inverters, and the second and fourth inverters, respectively.
and a second inverter input current control means, which controls the input current and switching of the first and second inverters when each input of the first and second inverters simultaneously changes from a dual-input state to a no-input state. A semiconductor logic circuit device in which the magnitude relationship of time is controlled by the common base transistor according to the logic state of a second flip-flop. 2. The first, second, third and fourth inverters are arranged in an integrated injection logic structure, and the input current control means is arranged so that the respective input regions of the first and third inverters facing the injector are connected to each other. Comprising a composite structure base-grounded transistor obtained by arranging the respective input regions of the second and fourth inverters in close proximity to each other and facing the injector;
A first effect in which a portion of the current injected into each input region of the inverter changes depending on the potential of each input region of the third and fourth inverters, and of the first and second inverters by causing one or both of the following effects: a second effect in which the reinjected current to the second inverter changes depending on the potential of the input regions of the third and fourth inverters; The semiconductor logic circuit device according to claim 1, wherein the magnitude relationship between input current and switching time is controlled.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0218271A (en) * 1988-07-04 1990-01-22 Hitachi Elevator Eng & Service Co Ltd Indicator for elevator

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