JPS5859628A - Mos形論理回路 - Google Patents
Mos形論理回路Info
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- JPS5859628A JPS5859628A JP56138835A JP13883581A JPS5859628A JP S5859628 A JPS5859628 A JP S5859628A JP 56138835 A JP56138835 A JP 56138835A JP 13883581 A JP13883581 A JP 13883581A JP S5859628 A JPS5859628 A JP S5859628A
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- circuit
- mos
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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
- H03K19/01—Modifications for accelerating switching
- H03K19/017—Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits
- H03K19/01707—Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits in asynchronous circuits
- H03K19/01721—Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits in asynchronous circuits by means of a pull-up or down element
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Computer Hardware Design (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (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MOS )ランジスタによって構成されたM
O8形論理回路に係り、特に電位発生手段における出力
電位を非可逆的に変更することによって論理変更のない
範囲で回路の入出力特性を変更可能として冗長性を持九
せるようにしたMO8形論理回路に関する。
O8形論理回路に係り、特に電位発生手段における出力
電位を非可逆的に変更することによって論理変更のない
範囲で回路の入出力特性を変更可能として冗長性を持九
せるようにしたMO8形論理回路に関する。
従来のMO8形論理回路では、入力信号電圧と出力信号
電圧との関係、入力信号電圧に対する出力信号電圧の時
間変化の割合あるいは入力信号に対する出力信号の伝搬
時間の関係は、その論理回路を構成するMOS )ラン
ジスタの電気特性によって決まっていた。仁のために従
来ではいったん入出力特性を決めれば、MOS )ラン
ノスタの大きさを変えるかもしくはMOS )ランノス
タの電気特性に関する!ロセス/IFラメータを変えな
い限シ論理回路の入出力特性を変更することはできない
。そしてこのことが回路設計上過剰な電圧余裕や動作時
間余裕を必要とし、これが設計を複雑化している。また
回路が高集積化、大規模化、高速化するに伴ない、上記
のような余裕は回路の性能を大きく低下させる原因とな
るため、過剰余裕の少ない適正な回路を設計することは
増々困難となってきて、いる。
電圧との関係、入力信号電圧に対する出力信号電圧の時
間変化の割合あるいは入力信号に対する出力信号の伝搬
時間の関係は、その論理回路を構成するMOS )ラン
ジスタの電気特性によって決まっていた。仁のために従
来ではいったん入出力特性を決めれば、MOS )ラン
ノスタの大きさを変えるかもしくはMOS )ランノス
タの電気特性に関する!ロセス/IFラメータを変えな
い限シ論理回路の入出力特性を変更することはできない
。そしてこのことが回路設計上過剰な電圧余裕や動作時
間余裕を必要とし、これが設計を複雑化している。また
回路が高集積化、大規模化、高速化するに伴ない、上記
のような余裕は回路の性能を大きく低下させる原因とな
るため、過剰余裕の少ない適正な回路を設計することは
増々困難となってきて、いる。
この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
あり、その目的とするところは、電位発生手段を持ちこ
の手段からの出力電位を変更することによって論理変更
のない範囲で入力信号に対する出力信号の関係を変更す
るとい、う冗長機能を持たせることによって、過剰な電
圧余裕や動作余裕を持たせることなく適正な回路定数を
持つMO8形論理回路を提供することにある。
あり、その目的とするところは、電位発生手段を持ちこ
の手段からの出力電位を変更することによって論理変更
のない範囲で入力信号に対する出力信号の関係を変更す
るとい、う冗長機能を持たせることによって、過剰な電
圧余裕や動作余裕を持たせることなく適正な回路定数を
持つMO8形論理回路を提供することにある。
以下図面を参照してこの発明の詳細な説明する。この発
明に係るMO8形論理回路はMOSトランジスタによっ
て構成された通常の論理回路と、このwl烏回路に追加
されるMOS )ランゾスタと、このMOS )ランジ
スタのf−)に与えられその電位が一度変更されると再
び元に戻らない非可逆的な電位を発生する電位発生手段
とから構成されていて、このうち第1図および第2図は
それぞれこの電位発生手段の一例の回路構成図である−
0このうち第1図に示すものはC−MOS(相補形MO
8)構造のものであり、一方電源電位VDI)印加点と
他方電゛源電位V1.(アース電位)印加点との間にシ
チャネルMO8)ランゾスタ1と4リシ・リコン配線層
や金属配線層等からなるフェーズ素子2とが直列接続さ
れ、上記MO8)ランジスタ1のf−)はvl、印加点
に接続され、また上記MO8トランジスタ1とフェ−ズ
素子2との直列接続点にはvDD印加点とVaa印加点
との間に直列接続されたトチャネルMOSトランジスタ
3およびロチャネルMO8トランジスタ4のそれぞれの
f−)が接続され、上−己両MO8トランジスタ3,4
の直列接続点から電位voが出力されるようになってい
る。そしてこの回路ではツーニーズ素子2が溶断されて
いない状態であれば、MOSトランジスタ3がオン、M
OS トランジスタ4がオフとなるために出力電位V・
はVDD側の電位vHとなる。一方、フェーズ素子2に
レーザ光を照射するかあるいは大電流を流して溶断した
状態にすれば、今度はMOSトランジスタ3がオフ、M
OS ) 7ンジスタ4がオンとなって出力電位V・は
Vlll側の電位VLとなる。また上記゛フェーズ素子
2を一度溶断すると元に戻らなくなるので、出力電位V
・をVLに変更すると再びvHに変更することはできず
vHからVLの変更は非可逆的な変更となる。
明に係るMO8形論理回路はMOSトランジスタによっ
て構成された通常の論理回路と、このwl烏回路に追加
されるMOS )ランゾスタと、このMOS )ランジ
スタのf−)に与えられその電位が一度変更されると再
び元に戻らない非可逆的な電位を発生する電位発生手段
とから構成されていて、このうち第1図および第2図は
それぞれこの電位発生手段の一例の回路構成図である−
0このうち第1図に示すものはC−MOS(相補形MO
8)構造のものであり、一方電源電位VDI)印加点と
他方電゛源電位V1.(アース電位)印加点との間にシ
チャネルMO8)ランゾスタ1と4リシ・リコン配線層
や金属配線層等からなるフェーズ素子2とが直列接続さ
れ、上記MO8)ランジスタ1のf−)はvl、印加点
に接続され、また上記MO8トランジスタ1とフェ−ズ
素子2との直列接続点にはvDD印加点とVaa印加点
との間に直列接続されたトチャネルMOSトランジスタ
3およびロチャネルMO8トランジスタ4のそれぞれの
f−)が接続され、上−己両MO8トランジスタ3,4
の直列接続点から電位voが出力されるようになってい
る。そしてこの回路ではツーニーズ素子2が溶断されて
いない状態であれば、MOSトランジスタ3がオン、M
OS トランジスタ4がオフとなるために出力電位V・
はVDD側の電位vHとなる。一方、フェーズ素子2に
レーザ光を照射するかあるいは大電流を流して溶断した
状態にすれば、今度はMOSトランジスタ3がオフ、M
OS ) 7ンジスタ4がオンとなって出力電位V・は
Vlll側の電位VLとなる。また上記゛フェーズ素子
2を一度溶断すると元に戻らなくなるので、出力電位V
・をVLに変更すると再びvHに変更することはできず
vHからVLの変更は非可逆的な変更となる。
一方、第2図に示すものはE/Ill構造のものであり
、■DD印加点とVll印加点との間にディ!し、シー
ンモードのMOS )ランジスタ11とフェーズ素子1
2とが直列接続され、この直列接続点に上記MO8)ラ
ンジスタ11のデートが接続され、さらにこの直列接続
点にはvDD印加点とV、−印加点との間に直列接続さ
れた負荷トランジスタとしてのディ!し、シーンモード
のMOS )う/ジス!13および駆動MO8)ランジ
スタとしてのエンノ1ンスメントモードのMO8トラン
ノスタ14のうち一方のMOS )ランジスタ14のr
−)が接続され、上記間MO8)ランノスタ13.14
の直列接続点から電位V、が出力されるようになってい
る。そして°との回路でもフェーズ素子12が溶断され
ていない状捜であれil’、MOS )ランジスタ14
がオフとなって出力電位V・はvDD側の電位VBとな
り、またフェーズ素子12を溶断した状態にすればMO
Sトランジスタ14がオンしてv、oはVll側の電位
vLとなる。そしてこの場合にもフェーズ素子12を一
度浴断すると元に戻ら彦くなるので、V・をvHからv
Lに変更すると、再びvIに変にすることはできずvH
からVLへの変更は非可逆的な変更となる。
、■DD印加点とVll印加点との間にディ!し、シー
ンモードのMOS )ランジスタ11とフェーズ素子1
2とが直列接続され、この直列接続点に上記MO8)ラ
ンジスタ11のデートが接続され、さらにこの直列接続
点にはvDD印加点とV、−印加点との間に直列接続さ
れた負荷トランジスタとしてのディ!し、シーンモード
のMOS )う/ジス!13および駆動MO8)ランジ
スタとしてのエンノ1ンスメントモードのMO8トラン
ノスタ14のうち一方のMOS )ランジスタ14のr
−)が接続され、上記間MO8)ランノスタ13.14
の直列接続点から電位V、が出力されるようになってい
る。そして°との回路でもフェーズ素子12が溶断され
ていない状捜であれil’、MOS )ランジスタ14
がオフとなって出力電位V・はvDD側の電位VBとな
り、またフェーズ素子12を溶断した状態にすればMO
Sトランジスタ14がオンしてv、oはVll側の電位
vLとなる。そしてこの場合にもフェーズ素子12を一
度浴断すると元に戻ら彦くなるので、V・をvHからv
Lに変更すると、再びvIに変にすることはできずvH
からVLへの変更は非可逆的な変更となる。
第3図ないし第16図はそれぞれこの発明をC−MOB
(相補MO8)構造のMO8形論理回路に実施した場
合のものである。
(相補MO8)構造のMO8形論理回路に実施した場
合のものである。
第3図(&)ないしくd)はこの発明をc−uosイン
バータに実施した場合の構成図、等価回路図および特性
図である。仁の回路は第3図(&)に示すよ信号Vou
t端との間にソース、ドレイン間が挿入されかつr−1
に入力信号Vlnが与えられるpチャンネルMO8)ラ
ンジスタQpt および駆動トランジスタとなり出力信
号Vout端とvI印加点との間にドレイン、ソース間
が挿入されかつデートに上記入力信号Vinが与えられ
るnチャネルMOS )ランジスタQn1からなる通常
のC−MOSイン/?−夕の、VDD印加点とVout
との間に2個のpチャネルMO8)ランジスタQpx
+ Qpsの各ソース、ドレイン間を直列挿入し、この
うちvDD側のMOS )ランジスタQp2のy−トに
は前記第1図回路の出力電位voを与えると共にV+s
ut側のMOS トランジスタQpsのf−)には入力
信号Vinを与えるようにしたものである。
バータに実施した場合の構成図、等価回路図および特性
図である。仁の回路は第3図(&)に示すよ信号Vou
t端との間にソース、ドレイン間が挿入されかつr−1
に入力信号Vlnが与えられるpチャンネルMO8)ラ
ンジスタQpt および駆動トランジスタとなり出力信
号Vout端とvI印加点との間にドレイン、ソース間
が挿入されかつデートに上記入力信号Vinが与えられ
るnチャネルMOS )ランジスタQn1からなる通常
のC−MOSイン/?−夕の、VDD印加点とVout
との間に2個のpチャネルMO8)ランジスタQpx
+ Qpsの各ソース、ドレイン間を直列挿入し、この
うちvDD側のMOS )ランジスタQp2のy−トに
は前記第1図回路の出力電位voを与えると共にV+s
ut側のMOS トランジスタQpsのf−)には入力
信号Vinを与えるようにしたものである。
そして上記各MO8)ラン゛ジスタQp1e Qps
r Qps +Qlのβ値をそれぞれβpl+βp意、
βp3+βn1とする(ただしβは各MO8)ランジス
タにおける?−)絶縁膜の膜厚、r−ト絶縁膜の誘電率
、チャネル長、チャネル幅によって決まる定数であり、
トランジスタの駆動能力を表わす)。
r Qps +Qlのβ値をそれぞれβpl+βp意、
βp3+βn1とする(ただしβは各MO8)ランジス
タにおける?−)絶縁膜の膜厚、r−ト絶縁膜の誘電率
、チャネル長、チャネル幅によって決まる定数であり、
トランジスタの駆動能力を表わす)。
このような回路において、いt V eをvlにすると
、MOS )ランジスタQptがオフするためにこの場
合には2個のMOB )ランゾ負夕。pl。
、MOS )ランジスタQptがオフするためにこの場
合には2個のMOB )ランゾ負夕。pl。
Qpsは動作とは無関係になる。この時の等11i11
回路は第3図(b)のようになり、pチャネル側の駆動
能力はMOS )フンジスタQpt単独のβPI、nチ
ャネル側の駆動能力はMOS )ランジスタQnt単独
のβn1 となる。
回路は第3図(b)のようになり、pチャネル側の駆動
能力はMOS )フンジスタQpt単独のβPI、nチ
ャネル側の駆動能力はMOS )ランジスタQnt単独
のβn1 となる。
一方、voをvLにすると、MOS )ランノスタQP
sは常にオど状態となり、vlnがLレベルの時K11
M08)ランゾスタQps もオン状態になるために、
この時のvDDからVoutへの電流経路はMOS ト
ランジスタQptの経路および直列接続された2個のM
OS ) :l>ンジスタQP黛、Qpsの経路の二つ
となる。したがってこの場合の等価回路−X fi Q
pa トβn1のβ値を持っnチャネルMOS )ラン
ジスタQnt とからなるインバータになる。
sは常にオど状態となり、vlnがLレベルの時K11
M08)ランゾスタQps もオン状態になるために、
この時のvDDからVoutへの電流経路はMOS ト
ランジスタQptの経路および直列接続された2個のM
OS ) :l>ンジスタQP黛、Qpsの経路の二つ
となる。したがってこの場合の等価回路−X fi Q
pa トβn1のβ値を持っnチャネルMOS )ラン
ジスタQnt とからなるインバータになる。
したがってVotVLにすることによってvHの時にく
らべて、C−MOSインノ4−夕のpチャネル側したも
のと等価なC−MOSインバータとな9、このために、
voをvLにした場合はvHにした場合にくらべてVo
utの立上り遅延時間はほぼインバータを反転させる入
力電圧の値はよりvDDに接近した値となる。また第3
図(d)はこの実施例回路にお1いてV・をvHおよび
VLにした時の入出力特性を示している。
らべて、C−MOSインノ4−夕のpチャネル側したも
のと等価なC−MOSインバータとな9、このために、
voをvLにした場合はvHにした場合にくらべてVo
utの立上り遅延時間はほぼインバータを反転させる入
力電圧の値はよりvDDに接近した値となる。また第3
図(d)はこの実施例回路にお1いてV・をvHおよび
VLにした時の入出力特性を示している。
第4図(1)ないしくd)もこの発明をC−MOSイン
・々−夕に実施した場合の構成図、等価回路図および特
性図である。第3図(a)に示す実施例回路では電位V
、をff−)入力とするMOS )ランジスタをpチャ
ネル側に設けたが、ここでは第4図(&)に示すように
vis印加点とVoutとの間に2個のnチャネルMO
S ) 9ンジスタQnm + Qnsの各ソース、ド
レイン間を直列挿入し、このうちVla側のMOS )
ランジスタQnsのf−)には前記第1図回路の出力電
位V・を与えると共にVout側のvO8)ランジスタ
Qnlのff−)には入力信号Vinを与えるようにし
たものであり、上記各MO8)ランジスタQn* l
Qnsの゛ンttを一’すれぞれβn1.βnlとする
。
・々−夕に実施した場合の構成図、等価回路図および特
性図である。第3図(a)に示す実施例回路では電位V
、をff−)入力とするMOS )ランジスタをpチャ
ネル側に設けたが、ここでは第4図(&)に示すように
vis印加点とVoutとの間に2個のnチャネルMO
S ) 9ンジスタQnm + Qnsの各ソース、ド
レイン間を直列挿入し、このうちVla側のMOS )
ランジスタQnsのf−)には前記第1図回路の出力電
位V・を与えると共にVout側のvO8)ランジスタ
Qnlのff−)には入力信号Vinを与えるようにし
たものであり、上記各MO8)ランジスタQn* l
Qnsの゛ンttを一’すれぞれβn1.βnlとする
。
このような回路では、いまV・をvLにするト、MOS
トランジスタQnsがオフするためにこの場合には2個
のvO8)ランジスタQn1、+Qnsは動作とは無関
係になる。したがってこの時の等価回路は第4図(b)
のようになり、pチャネル側の駆動能力はMOSトラン
ジスタQps単独のβplsnチャネル側の駆動能力は
vO8)ランジスタQn1単独のβnl となる。
トランジスタQnsがオフするためにこの場合には2個
のvO8)ランジスタQn1、+Qnsは動作とは無関
係になる。したがってこの時の等価回路は第4図(b)
のようになり、pチャネル側の駆動能力はMOSトラン
ジスタQps単独のβplsnチャネル側の駆動能力は
vO8)ランジスタQn1単独のβnl となる。
一方、■、をvHにすると、MosトランノスタQni
は常にオン状態となり、Vinが1(レベルの時にはv
O8)ランジスタQnm もオン状態になるために、こ
の時のVoutから、voへの電流経路はvO8)ラン
ジスタQnsの゛経路および直夕1接続された2個のv
O8)ランジスタQn!+ Qnsの経路の二?となる
。したがってこの場合の等価回路は14図(c)に示す
ように、 βn1十−の」二Iリーなる合成されたβ値を持つnβ
n意+/n3 チャネルMO8)ランジスタQnaとβp1のβ値を持
つpチャネルMO8トランジスタQpI とからなるイ
ンバータとなる。したがってvOをvHにすることによ
ってvLの時にくらべて、C−MOSインバータのnチ
ャネル側のβ値を実効的に子U竹酊 l+β )倍大きくしたものと等価すC−M
OSイン/1−夕となシ、このたメニ、vOをvHにし
た場合はV、にした場合にくらぺてVoutの立下シ遅
延時間はほぼ (1+石!儒s )’−’ 倍短かくな机また第4図
(d)はこの実施例回路においてVo、をvHおよびv
Lにした時の入出力特性を示している。
は常にオン状態となり、Vinが1(レベルの時にはv
O8)ランジスタQnm もオン状態になるために、こ
の時のVoutから、voへの電流経路はvO8)ラン
ジスタQnsの゛経路および直夕1接続された2個のv
O8)ランジスタQn!+ Qnsの経路の二?となる
。したがってこの場合の等価回路は14図(c)に示す
ように、 βn1十−の」二Iリーなる合成されたβ値を持つnβ
n意+/n3 チャネルMO8)ランジスタQnaとβp1のβ値を持
つpチャネルMO8トランジスタQpI とからなるイ
ンバータとなる。したがってvOをvHにすることによ
ってvLの時にくらべて、C−MOSインバータのnチ
ャネル側のβ値を実効的に子U竹酊 l+β )倍大きくしたものと等価すC−M
OSイン/1−夕となシ、このたメニ、vOをvHにし
た場合はV、にした場合にくらぺてVoutの立下シ遅
延時間はほぼ (1+石!儒s )’−’ 倍短かくな机また第4図
(d)はこの実施例回路においてVo、をvHおよびv
Lにした時の入出力特性を示している。
第5図(a)ないしくC)もこの発明をC−MOSイン
/4−タに実施した場合の構成図、等価回路図である。
/4−タに実施した場合の構成図、等価回路図である。
上記第3図(a)および第4図(a)に示す実施例回路
では電位V、をr−)入力とするMOSトランジスタを
pチャネル側およびnチャネル側のいずれか一方に設け
たが、ここでは第5図(、)に示すようにpチャネルM
O8)ランジスタQpa+QpsおよびnチャネルMO
8)ランジスタQnm+Qns を両方とも設け、MO
SトランジスタQp3のr−)には直接電位vOを与え
、°漬たvO8)ランジスタQnsのデートにはC−M
OSインノ臂−タ■1を介して電位voを与え、かつv
O8)ランジスタQps l Qntの?−)には入
力信号Vlnを与えるようにしたものである。
では電位V、をr−)入力とするMOSトランジスタを
pチャネル側およびnチャネル側のいずれか一方に設け
たが、ここでは第5図(、)に示すようにpチャネルM
O8)ランジスタQpa+QpsおよびnチャネルMO
8)ランジスタQnm+Qns を両方とも設け、MO
SトランジスタQp3のr−)には直接電位vOを与え
、°漬たvO8)ランジスタQnsのデートにはC−M
OSインノ臂−タ■1を介して電位voを与え、かつv
O8)ランジスタQps l Qntの?−)には入
力信号Vlnを与えるようにしたものである。
この上製な回路では、V・がV、の時にはMOSトラン
ジスタQpl * QnsがオフするのでvO8トラン
ジスタQ9鵞r Qps * Qns t Qnsは動
作とは一無関係になり、この時の等価回路は第5図(b
)に示す−ようにvO8トランジスタQpt r Qn
s力)らなル通常のC−MOSインノ々−夕となる。
ジスタQpl * QnsがオフするのでvO8トラン
ジスタQ9鵞r Qps * Qns t Qnsは動
作とは一無関係になり、この時の等価回路は第5図(b
)に示す−ようにvO8トランジスタQpt r Qn
s力)らなル通常のC−MOSインノ々−夕となる。
一方、voをvLにするとvO8トランジスタQPs
r Qnsは常にオン状態となるので、この場合の等価
回路は第5図(e)に示すように、なる合成されたβ値
を持つnチャネルMO8)ランジスタQnaとから表る
インバータとなる。
r Qnsは常にオン状態となるので、この場合の等価
回路は第5図(e)に示すように、なる合成されたβ値
を持つnチャネルMO8)ランジスタQnaとから表る
インバータとなる。
第6図(a)ないしくe)はこの発明をC−MOSイン
・々−夕に実施した場合の構成図および等価回路図であ
り、この実施例では前記第1図に示すような回路を二つ
用意してvot l vatの二種類の電位を使用する
ことによりpチャネル側の実効的な駆動能力を4種−に
設定できるようにしたものである。すなわち、pチャネ
ルMO8)ランゾスタQpsおよびnチャネルMO8ト
ランジスタQn監からなる通常のC−MOBインノ童−
夕の、VDD印加点と出力信号Vout端との間に2個
のpチャネルMO8)ランジスタQpa + Qpsの
各ソース。
・々−夕に実施した場合の構成図および等価回路図であ
り、この実施例では前記第1図に示すような回路を二つ
用意してvot l vatの二種類の電位を使用する
ことによりpチャネル側の実効的な駆動能力を4種−に
設定できるようにしたものである。すなわち、pチャネ
ルMO8)ランゾスタQpsおよびnチャネルMO8ト
ランジスタQn監からなる通常のC−MOBインノ童−
夕の、VDD印加点と出力信号Vout端との間に2個
のpチャネルMO8)ランジスタQpa + Qpsの
各ソース。
ドレイン間を挿入し、これと並列にもう2個のpチャネ
ルMO8トランジスタQP@ * Qpyの各ソース、
ドレイン間を直列挿入し、このうちvDD側の一方のv
O8)ランジスタQP4のy−トには一上記一方の電位
V(11を与えると共にvDD側の他方のvO8トラン
ジスタQp・の?−)には他方の電位VO2を与え、か
つVout側の2個のvO8)ランゾスタQpi +
Qpyの?−)には入力信号Vlnを与えるようにした
ものである。そして上記各MO8)ランジスタQp4〜
QGl?lZ)fiをそれぞれβp4〜βp7とする。
ルMO8トランジスタQP@ * Qpyの各ソース、
ドレイン間を直列挿入し、このうちvDD側の一方のv
O8)ランジスタQP4のy−トには一上記一方の電位
V(11を与えると共にvDD側の他方のvO8トラン
ジスタQp・の?−)には他方の電位VO2を与え、か
つVout側の2個のvO8)ランゾスタQpi +
Qpyの?−)には入力信号Vlnを与えるようにした
ものである。そして上記各MO8)ランジスタQp4〜
QGl?lZ)fiをそれぞれβp4〜βp7とする。
このような回路において、いま電位VOI I Val
が共にvHである時にはMOB)ランジスタ。f’4+
Qp−はオフするのでMOB )ランジスタ。p4〜Q
ptは動作とは無関係になって、この時の等何回路は第
6図(b)に示すようにMOB )ランジスタQpt
l Qnlからなる通常のC−MOB イy バー f
iとなる。
が共にvHである時にはMOB)ランジスタ。f’4+
Qp−はオフするのでMOB )ランジスタ。p4〜Q
ptは動作とは無関係になって、この時の等何回路は第
6図(b)に示すようにMOB )ランジスタQpt
l Qnlからなる通常のC−MOB イy バー f
iとなる。
電位V61がVLN V 01がvHの時の等何回路が
第6図(c)であシ、この時のpチャネル側のMOB
トランジスタQpbのβ値はβp1+βp4°β1“2
ヶ、。 □ 電位V61がv、 s V @ 冨がvLの時の等何回
路が第6図(d)であり、この時のpチャネル側のMO
B )ランジスタQpeのβ値はβp1+bEhLβp
・ トβp1 となる。
第6図(c)であシ、この時のpチャネル側のMOB
トランジスタQpbのβ値はβp1+βp4°β1“2
ヶ、。 □ 電位V61がv、 s V @ 冨がvLの時の等何回
路が第6図(d)であり、この時のpチャネル側のMO
B )ランジスタQpeのβ値はβp1+bEhLβp
・ トβp1 となる。
電位V (11* V 01が共にvLの時の等何回路
が第6図(、)であり、この時のpチャネル側のMOs
トランジスタQpdのβ値は 第7図(a)ないしくe)はこの発明を2段イン・量−
夕構造の遅延回路に実施した場合の構成図および等価回
路図である。この実施例回路は第7図(a) K示すよ
うに、負荷トランジスタとなりVDD印加点とノードN
1との間にソース、ドレイン間が挿入されかつf−トが
Valに接続されたpチャネルMO8)ランゾスタQp
sおよび駆動トランジスタとなりノードN1とV。印加
点との間K)’L/イン、ソース間が挿入されかつ?−
)K入力信号Vinが与えられるnチャネルMO8)ラ
ンジスタQf14からなる1段目のC−MOSインノ々
−タ■3と、負荷トランジスタとなりVDD印加点と出
力信号Vout端との間にソース、ドレイン間が挿入さ
れかつダートに上記ノードN1の信号が与えられるpチ
ャネルMO8)ランジスタQp9および駆動トランジス
タとなり出カ信号Vout端とvss印加点との間にド
レイン・ソース間が挿入されかつf−)に上記ノードN
!の信号が与えられるhチャネルMO8トランジスタQ
ngからなる2段目のC−MQ3イン・量−月1とで構
成された遅延回路の、VDD印加点とノードN1との間
に前記第1図回路の出方電位voをr−)入力とするp
チャネルMosトランジスタQp16のソース、ドレイ
ン間を挿入するようにしたものである。そして上記MO
8)ランジスタQ”a * QPs t Qptoそれ
ぞれのβ値をβn4.βpatβpIOとし、入力信号
V1nの立下り時におけるC−MOSイン−々−タ!1
ullそれぞれの立上り遅延時間と立下シ遅延時間をτ
2 、τ3とする。
が第6図(、)であり、この時のpチャネル側のMOs
トランジスタQpdのβ値は 第7図(a)ないしくe)はこの発明を2段イン・量−
夕構造の遅延回路に実施した場合の構成図および等価回
路図である。この実施例回路は第7図(a) K示すよ
うに、負荷トランジスタとなりVDD印加点とノードN
1との間にソース、ドレイン間が挿入されかつf−トが
Valに接続されたpチャネルMO8)ランゾスタQp
sおよび駆動トランジスタとなりノードN1とV。印加
点との間K)’L/イン、ソース間が挿入されかつ?−
)K入力信号Vinが与えられるnチャネルMO8)ラ
ンジスタQf14からなる1段目のC−MOSインノ々
−タ■3と、負荷トランジスタとなりVDD印加点と出
力信号Vout端との間にソース、ドレイン間が挿入さ
れかつダートに上記ノードN1の信号が与えられるpチ
ャネルMO8)ランジスタQp9および駆動トランジス
タとなり出カ信号Vout端とvss印加点との間にド
レイン・ソース間が挿入されかつf−)に上記ノードN
!の信号が与えられるhチャネルMO8トランジスタQ
ngからなる2段目のC−MQ3イン・量−月1とで構
成された遅延回路の、VDD印加点とノードN1との間
に前記第1図回路の出方電位voをr−)入力とするp
チャネルMosトランジスタQp16のソース、ドレイ
ン間を挿入するようにしたものである。そして上記MO
8)ランジスタQ”a * QPs t Qptoそれ
ぞれのβ値をβn4.βpatβpIOとし、入力信号
V1nの立下り時におけるC−MOSイン−々−タ!1
ullそれぞれの立上り遅延時間と立下シ遅延時間をτ
2 、τ3とする。
この回路において、いまV・がvBの時にはMOB )
ランジスタQPI・がオフとなるため、この時の等何回
路は第7図(b)のようKなシ、全体的な立下夛遅延時
間r/はC−MOSイン・譬−タ’!+I3それぞれの
立上シ遅延時間τ3と立下す曝延時間τ3の和のτx+
fsとなる。
ランジスタQPI・がオフとなるため、この時の等何回
路は第7図(b)のようKなシ、全体的な立下夛遅延時
間r/はC−MOSイン・譬−タ’!+I3それぞれの
立上シ遅延時間τ3と立下す曝延時間τ3の和のτx+
fsとなる。
一方、voがVLテMO8)ランジスタ。I)leがオ
ン状態になると、C−MOSインバータX!のpチャネ
ル側は第7図(e)に示す等何回路のようにIpg+β
pteなる合成されたβ値を持つMOB )ランジスタ
Qp・となるために1段目のC−MOSインバータI、
の信号遅延時間はほぼ となる。ただしβn4>βPa+βPseでかつQpt
・がオン状態でもQn4はインバータI3の出力Vou
tをvDD側へ反転させ得る程度の駆動能力を持ってい
るものとする。
ン状態になると、C−MOSインバータX!のpチャネ
ル側は第7図(e)に示す等何回路のようにIpg+β
pteなる合成されたβ値を持つMOB )ランジスタ
Qp・となるために1段目のC−MOSインバータI、
の信号遅延時間はほぼ となる。ただしβn4>βPa+βPseでかつQpt
・がオン状態でもQn4はインバータI3の出力Vou
tをvDD側へ反転させ得る程度の駆動能力を持ってい
るものとする。
第8図(凰)ないしく、)は同じくこの発明を2段イン
バータ構造の遅延回路に実施した場合の構成図および等
価回路図である。上記第7図(a)に示す実施例回路で
は電位voをy−ト入力とするMOB )ランジスタを
pチャネル側に設けたが、ここでは第8図(a)に示す
ようにノードN1とMal印加点との間に電位V・をf
f−)入力とするnチャネルMO8)ランジスタQn−
のドレイン。
バータ構造の遅延回路に実施した場合の構成図および等
価回路図である。上記第7図(a)に示す実施例回路で
は電位voをy−ト入力とするMOB )ランジスタを
pチャネル側に設けたが、ここでは第8図(a)に示す
ようにノードN1とMal印加点との間に電位V・をf
f−)入力とするnチャネルMO8)ランジスタQn−
のドレイン。
ソース間を挿入するようにしたものである。ただしこの
実施例の場合には立上り信号を遅延するために、1段目
のC−MOSインバータ11冨を構成するpチャネルM
O8)ランジスタQpsのr−トに入力信号Vinが与
えられ、またnチャネルMOS )ランジスタQn4の
?−)はVDDに接続されている。そして上記MO8)
ランジスタQps+Qni + Qnaそれぞれのβ値
をβp−2βn4+βn。
実施例の場合には立上り信号を遅延するために、1段目
のC−MOSインバータ11冨を構成するpチャネルM
O8)ランジスタQpsのr−トに入力信号Vinが与
えられ、またnチャネルMOS )ランジスタQn4の
?−)はVDDに接続されている。そして上記MO8)
ランジスタQps+Qni + Qnaそれぞれのβ値
をβp−2βn4+βn。
とし、入力信号Vimの立上9時におけるC−MOSイ
ンバータI’3.I、それぞれの立下)遅延時間と立ち
上シ遅延時間をτ意″、τ3′とする。
ンバータI’3.I、それぞれの立下)遅延時間と立ち
上シ遅延時間をτ意″、τ3′とする。
この回路において、いまV・がV、の時にはMOS )
ランジスタQnsがオフとなるため、この時の等価回路
は第8図(b)のようになり、全体的な立上シ遅延時間
ryはC−MOSインバータ!′、。
ランジスタQnsがオフとなるため、この時の等価回路
は第8図(b)のようになり、全体的な立上シ遅延時間
ryはC−MOSインバータ!′、。
■1それヤれの立下9遅延時間τ3′と立上シ遅延時間
τ畠′の和r 、?十τ3′となる。
τ畠′の和r 、?十τ3′となる。
一方、V・がV■でMOS )ランジスタQnsがオン
状態になると、C−MOSイン・々−タ1 !Iのnチ
ャネル側は第8図(、)に示す等価回賎のようにβn4
+βn・なる合成され九β値を持つMOS )ランジス
タQnbとなるために1段目のC−MOSインバータr
、Iにおける信号遅延時間は立上り遅延時間τrはm
) ・r x ’+ r s ’となる。ただしβps
>1口4+βn−でかつQn・がオン状態でもQp−は
インノ々−タI3の出力VoutをVSS側へ反転させ
得る根音の駆動能力を持っているものとす条。
状態になると、C−MOSイン・々−タ1 !Iのnチ
ャネル側は第8図(、)に示す等価回賎のようにβn4
+βn・なる合成され九β値を持つMOS )ランジス
タQnbとなるために1段目のC−MOSインバータr
、Iにおける信号遅延時間は立上り遅延時間τrはm
) ・r x ’+ r s ’となる。ただしβps
>1口4+βn−でかつQn・がオン状態でもQp−は
インノ々−タI3の出力VoutをVSS側へ反転させ
得る根音の駆動能力を持っているものとす条。
次に二つ以上の入力を持つ論理回路にこの発明を実施し
た例を説明する。第9図は上記第7図(−)に示す実施
例回路の1段目のイン・ぐ−夕を多入力化して多入力O
R型遅延回路を構成するようにしたものであl 、nチ
ャネルMOS )ランゾスタQnax * Qllas
* Qn4mそれぞれの、r−トに各入力信号Vln
l〜V l n @が与えられる。また第10図は上記
第8図(a)に示す実施例回路の1段目のインバータを
多入力化して多入力OR型遅延回路を構成するようにし
たもので6’)、pチャネkMOBトランジスタQps
t l Qpsx l Ql)asそれぞれのr−)に
各入力信号Vinl〜Vineが与えられる。
た例を説明する。第9図は上記第7図(−)に示す実施
例回路の1段目のイン・ぐ−夕を多入力化して多入力O
R型遅延回路を構成するようにしたものであl 、nチ
ャネルMOS )ランゾスタQnax * Qllas
* Qn4mそれぞれの、r−トに各入力信号Vln
l〜V l n @が与えられる。また第10図は上記
第8図(a)に示す実施例回路の1段目のインバータを
多入力化して多入力OR型遅延回路を構成するようにし
たもので6’)、pチャネkMOBトランジスタQps
t l Qpsx l Ql)asそれぞれのr−)に
各入力信号Vinl〜Vineが与えられる。
上記第9図あるいは第10図のそれぞれの実施例回路で
は、MOSトランジスタQpteあるいはQnsがオン
している場合にはオンしていない場合よりもそれぞれ立
下り遅延時間あるいは立上91!!延時間が短くなる。
は、MOSトランジスタQpteあるいはQnsがオン
している場合にはオンしていない場合よりもそれぞれ立
下り遅延時間あるいは立上91!!延時間が短くなる。
第11図ないし第13図はそれぞれこの発明を2人力C
−MO8NAND回路に実施した場合の構成図である。
−MO8NAND回路に実施した場合の構成図である。
第11図の実施例回路は、vDD印加点と出力信号Vo
ut端との間に入力信号Vin1. Vineを各r−
ト入力とする2個のpチャネルMO8)ランジスタQl
s I Qfllsそれぞれのソース、ドレイン間を並
列挿入し、かつVoutとVll印加点との間に上記信
号Vinl 、 Vlnlを各e−)入力とする2個の
nチャネルMOS )ランジスタQntrQnaのドレ
イン、ソース間を直列挿入することによって構成された
通常の2人力C−MO8NAND回路の、vDD印加点
とVoutとの間に2個のpチャネルMO8)ランジス
タQpss e QP14のソース、ドレイン間を直列
挿入すると共にこの一方のMOS )ラノジスタQpl
のドレインとVoutとの間にもう1個のpチャネルM
O8)ランジスタQp1gのソース、ドレイン間を挿入
し、上記λτO8)ランゾスタQpssの?−)にはV
・を、MOSトランゾスタQpta * Qptsのr
−)には入力信号V1n1 、 Vin3それぞれを与
えるようにしたものである。
ut端との間に入力信号Vin1. Vineを各r−
ト入力とする2個のpチャネルMO8)ランジスタQl
s I Qfllsそれぞれのソース、ドレイン間を並
列挿入し、かつVoutとVll印加点との間に上記信
号Vinl 、 Vlnlを各e−)入力とする2個の
nチャネルMOS )ランジスタQntrQnaのドレ
イン、ソース間を直列挿入することによって構成された
通常の2人力C−MO8NAND回路の、vDD印加点
とVoutとの間に2個のpチャネルMO8)ランジス
タQpss e QP14のソース、ドレイン間を直列
挿入すると共にこの一方のMOS )ラノジスタQpl
のドレインとVoutとの間にもう1個のpチャネルM
O8)ランジスタQp1gのソース、ドレイン間を挿入
し、上記λτO8)ランゾスタQpssの?−)にはV
・を、MOSトランゾスタQpta * Qptsのr
−)には入力信号V1n1 、 Vin3それぞれを与
えるようにしたものである。
また第12図の実施例回路は、MOSトランジスタQp
t11 Ql)tx * Qny t Qnsからなる
通常の2人力C−MO8NAND回路の、Voutとv
s s 印加点との間に3個のnチャネルMOS )ラ
ンジスタQns I Qnzo * Qnssの各ドレ
イン、ソース間を直列挿入して、これらのMOS )ラ
ンジスタQn・。
t11 Ql)tx * Qny t Qnsからなる
通常の2人力C−MO8NAND回路の、Voutとv
s s 印加点との間に3個のnチャネルMOS )ラ
ンジスタQns I Qnzo * Qnssの各ドレ
イン、ソース間を直列挿入して、これらのMOS )ラ
ンジスタQn・。
Qnto l Qn目の各ダートに入力信号Vinl+
V i n 2および電位Vo と反対電位関係にある
電位f7をそれぞれ与えるようにしたものでiる。
V i n 2および電位Vo と反対電位関係にある
電位f7をそれぞれ与えるようにしたものでiる。
さらに第13図の実施例回路は、通常の2人力C−MO
8NAND回路に上記MO8)ランジスタQpts l
Qp14 + Qpts とQllls * Qnt
o * Qnxtをすべて追加すると共に■7を得るた
めにC−MO8インパータI4を追加したものである。
8NAND回路に上記MO8)ランジスタQpts l
Qp14 + Qpts とQllls * Qnt
o * Qnxtをすべて追加すると共に■7を得るた
めにC−MO8インパータI4を追加したものである。
上記第11図ないし第13図の実施例回路において、M
O8)ランゾスタQptt〜Qpta * Qny〜Q
nssのβ値をβp11〜βp16.βny〜βn11
とすると、入力信号Vin1. VlnlおよびV@あ
るいは■7に対するVoutのpチャネル側の実効的な
β値βpとnチャネル側の実効的なβ値βnは下記の表
1から表3のようになる。
O8)ランゾスタQptt〜Qpta * Qny〜Q
nssのβ値をβp11〜βp16.βny〜βn11
とすると、入力信号Vin1. VlnlおよびV@あ
るいは■7に対するVoutのpチャネル側の実効的な
β値βpとnチャネル側の実効的なβ値βnは下記の表
1から表3のようになる。
表1(第11図回路)
表2(第12図回路)
表3(第13図回路)
第14図ないし第16図はそれぞれこの発四を2人力C
−MO8NOR回路に実施した場合の構成図である。
−MO8NOR回路に実施した場合の構成図である。
第14図の実施例回路は、vDD印加点と出力信号Vo
ut端との間に入力信号Vinl HVinlを各r−
)入力とする2個のpチャネルMO8)ランゾスタQp
s・+Qp*tのソース、ドレイン間ヲ直列挿入し、か
つVoutとvl、印加点との間に上記信号Vlnl
、 Wingをr−)入力とする2個のnチャネルMO
S )ランジスタQnts * Qntmのドレイン、
ソース間を並列挿入することによって構成された通常の
2人力’C−MO8NOR回路の、出力信号Vout端
とVSS印加点との間に2個のnチャネルMOS )ラ
ンジスタQn14* Qntiのドレイン、ソース間を
直列挿入すると共にこの一方のMOS ト>ンジスタQ
n1aのソースと出力信号Vout端との間にもう1個
のnチャネルMOSトランジスタロ111・のソース、
ドレイン間を挿入し、上記MOSトランジスタQnta
l Qnsaのr−トには入力信号Vin1* Vi
nlを、MOS )ランるようにしたものである。
ut端との間に入力信号Vinl HVinlを各r−
)入力とする2個のpチャネルMO8)ランゾスタQp
s・+Qp*tのソース、ドレイン間ヲ直列挿入し、か
つVoutとvl、印加点との間に上記信号Vlnl
、 Wingをr−)入力とする2個のnチャネルMO
S )ランジスタQnts * Qntmのドレイン、
ソース間を並列挿入することによって構成された通常の
2人力’C−MO8NOR回路の、出力信号Vout端
とVSS印加点との間に2個のnチャネルMOS )ラ
ンジスタQn14* Qntiのドレイン、ソース間を
直列挿入すると共にこの一方のMOS ト>ンジスタQ
n1aのソースと出力信号Vout端との間にもう1個
のnチャネルMOSトランジスタロ111・のソース、
ドレイン間を挿入し、上記MOSトランジスタQnta
l Qnsaのr−トには入力信号Vin1* Vi
nlを、MOS )ランるようにしたものである。
また第15図の実施例回路は、MOS トランジスタQ
px@* Ql)17 + Qnts + Qntsか
らなる通常の2 人力C−MO8NORP路の、vDD
印加点と出力信号Vout端との間に3個のpチャネル
MOSトランジスタQps畠T Qp’t−I Qp雪
Oの各ソース、ドレイン間を直列挿入し、これらMOS
)ランジスタQpls +Qpts # QPI@
(D各ダートに電位vIと反対電位関係にある電位C入
力信号Vln@ HVlnlをそれぞれ与えるようにし
たものである。
px@* Ql)17 + Qnts + Qntsか
らなる通常の2 人力C−MO8NORP路の、vDD
印加点と出力信号Vout端との間に3個のpチャネル
MOSトランジスタQps畠T Qp’t−I Qp雪
Oの各ソース、ドレイン間を直列挿入し、これらMOS
)ランジスタQpls +Qpts # QPI@
(D各ダートに電位vIと反対電位関係にある電位C入
力信号Vln@ HVlnlをそれぞれ与えるようにし
たものである。
さらに第16図の実施例回路は、通常の2人力C−MO
8NOR回路に上記MOSトランジスタQnsa *
Qnts l Qnts +とQpts * Qpte
* QPxoをすべて追加すると共に石を得るために
C−MOSインバータI、を追加したものである。
8NOR回路に上記MOSトランジスタQnsa *
Qnts l Qnts +とQpts * Qpte
* QPxoをすべて追加すると共に石を得るために
C−MOSインバータI、を追加したものである。
上記第14図ないし第16図の実施例回路において、M
OS トランジスタQpts〜Qps* t Qnt*
〜Qn1@のβ値をβp1@〜βI)!Olβn11〜
βntsとすると、入力信号Vinl g Vlnlお
よ・びV、あるいはV・に対するVows tのpチャ
ネル側の実効的なβ値βpとnチャネル側の実効的なβ
値βnは下記の表4から表6のようになる。
OS トランジスタQpts〜Qps* t Qnt*
〜Qn1@のβ値をβp1@〜βI)!Olβn11〜
βntsとすると、入力信号Vinl g Vlnlお
よ・びV、あるいはV・に対するVows tのpチャ
ネル側の実効的なβ値βpとnチャネル側の実効的なβ
値βnは下記の表4から表6のようになる。
表4(第14図回路)
表5(第15図回路)
第17図はこの発明を3人カC−MO8排他的−理和型
遅延回路に実施した場合の構成図である。
遅延回路に実施した場合の構成図である。
この実施例回路はvDD印加点のノー)’N、との間に
負荷トランジスタとなるpチャネルMO8)ランジスタ
Qpasのソース、ドレイン間を挿入しこのMOS )
ランジスタQpstのr−)はvsiに接続し、またノ
ードNlとvas印加点との間に入力信号Vinl r
Vfnl * Vlmlをr−)久方とする駆動トラ
ンジスタとなる3個のnチャネルMOS )ランジスタ
Qnst 1Qls e Qntsのドレイン、ソース
間を直列挿入し、さらにノードN。
負荷トランジスタとなるpチャネルMO8)ランジスタ
Qpasのソース、ドレイン間を挿入しこのMOS )
ランジスタQpstのr−)はvsiに接続し、またノ
ードNlとvas印加点との間に入力信号Vinl r
Vfnl * Vlmlをr−)久方とする駆動トラ
ンジスタとなる3個のnチャネルMOS )ランジスタ
Qnst 1Qls e Qntsのドレイン、ソース
間を直列挿入し、さらにノードN。
とVll印加点との間に駆動トランジスタとなる3個の
nチャネルMOS )ランノスタ。1.。
nチャネルMOS )ランノスタ。1.。
Qn*t * Qnaiのドレイン、ソース間を直列挿
入しこれら各MO8)ランジスタQnl。、Qn□。
入しこれら各MO8)ランジスタQnl。、Qn□。
Qnaiのy−トには3個の各C−MOSインノ々−タ
■・ 、’tr1畠を介して上記各入力信号Vinl
# Vin!、 Vins を与え、またノードNlの
信号をC−MOSインバータI、で反転することによっ
て出力Voutを得るようにした通常の1!!!延型3
大型3−MO8排他昨論理和回路の、vDD印加点とノ
ードN、との間に電位V、をf−ト入力とするpチャネ
ルMO8) 、9ンジスタQp■のソース、ドレイン間
を挿入するようにしたものである。
■・ 、’tr1畠を介して上記各入力信号Vinl
# Vin!、 Vins を与え、またノードNlの
信号をC−MOSインバータI、で反転することによっ
て出力Voutを得るようにした通常の1!!!延型3
大型3−MO8排他昨論理和回路の、vDD印加点とノ
ードN、との間に電位V、をf−ト入力とするpチャネ
ルMO8) 、9ンジスタQp■のソース、ドレイン間
を挿入するようにしたものである。
この実施例回路ではV、の電位を変えることによってソ
ードN、における負荷トランジスタ側のβ値(駆動能力
)を変え、これによって遅延時間を変えることができる
。すなわち、V。
ードN、における負荷トランジスタ側のβ値(駆動能力
)を変え、これによって遅延時間を変えることができる
。すなわち、V。
コvHO時にはMOS )ランゾスタQpzsはオフ状
態となってpチャネル側の負荷能力は相対的に小さなも
の・となり、このためVoutの立下り遅延時間は大き
くなる。
態となってpチャネル側の負荷能力は相対的に小さなも
の・となり、このためVoutの立下り遅延時間は大き
くなる。
一方、V、=VLO時にはMOS )ランゾスタQps
sはオン状態となりpチャネル側の負荷能力は相対的に
大きくなってVoutの立下り遅延時間は小さくなる。
sはオン状態となりpチャネル側の負荷能力は相対的に
大きくなってVoutの立下り遅延時間は小さくなる。
勿論Qplがオン状態でも直列するnチャンネルMOS
)ランジスタはイン・櫂−メ1−の出力Vout t
−VDD側へ反転させ得る程度の駆動能力を持っている
。
)ランジスタはイン・櫂−メ1−の出力Vout t
−VDD側へ反転させ得る程度の駆動能力を持っている
。
以上説明した各実施例はいずれもC−MOS @造のも
のであるが、次にこの発明をディ/レッジ曹ンモードの
MOS )ランジスタを負荷トランジスタに用いかつエ
ンノ1ンスメントモードのMOSトランジスタを駆動ト
ランジスタに用いたいわゆるE/1)構造のMO8形論
理回路に実施した場合の例を説明する。
のであるが、次にこの発明をディ/レッジ曹ンモードの
MOS )ランジスタを負荷トランジスタに用いかつエ
ンノ1ンスメントモードのMOSトランジスタを駆動ト
ランジスタに用いたいわゆるE/1)構造のMO8形論
理回路に実施した場合の例を説明する。
第18図ないし第27図はそれぞれこの発明をEA)構
造のMO8形論理回路に実施した場合のものである。
造のMO8形論理回路に実施した場合のものである。
第18図(1)ないしくd)はこの発明をE/l)形イ
ンバータに実施した場合の構成図、等価回路図および特
性図である。この実施例回路は第18図(a)に示すよ
うに負荷トランジスタとなりVoo El加点と出力信
号Vout端との間にソース、ドレイン間が挿入されか
つf−)がWontに接続されたrイ!し、シ膚ンモー
ド(以下り形と略称する)のMOS )ランジスタQD
I−と、駆動トランジスタと表りVoutとVll印加
点との間にドレイン、ソース間が挿入されかつr−)に
入カイロ(以下E形と略称する)のMOS )ランジス
タQz1とからなる通常のE/b形インバータの、出力
信号Vout端とV1m印加点との間に2個のE形のM
OS ) ?ンジスタQgz + Qwsの各ドレイン
。
ンバータに実施した場合の構成図、等価回路図および特
性図である。この実施例回路は第18図(a)に示すよ
うに負荷トランジスタとなりVoo El加点と出力信
号Vout端との間にソース、ドレイン間が挿入されか
つf−)がWontに接続されたrイ!し、シ膚ンモー
ド(以下り形と略称する)のMOS )ランジスタQD
I−と、駆動トランジスタと表りVoutとVll印加
点との間にドレイン、ソース間が挿入されかつr−)に
入カイロ(以下E形と略称する)のMOS )ランジス
タQz1とからなる通常のE/b形インバータの、出力
信号Vout端とV1m印加点との間に2個のE形のM
OS ) ?ンジスタQgz + Qwsの各ドレイン
。
ソース間を直列挿入し、このうちVout側のMOS
)ランジスタQgzのr−トに入力信号V1nを与えま
たV。側のMOS トランジスタQmsのデートに前記
第2図回路の出力電位V、を与えるようにしたものであ
る。なお、MOSトランジスタQo1r Q+ct〜Q
msのβ値はβD1+βE1〜βlであるとする。
)ランジスタQgzのr−トに入力信号V1nを与えま
たV。側のMOS トランジスタQmsのデートに前記
第2図回路の出力電位V、を与えるようにしたものであ
る。なお、MOSトランジスタQo1r Q+ct〜Q
msのβ値はβD1+βE1〜βlであるとする。
このような回路において、V e t−VLにするとM
OS )ランゾスタQgsがオフするためにMOS)ラ
ンジスタQz2+ Qgsは動作とは無関係になる。
OS )ランゾスタQgsがオフするためにMOS)ラ
ンジスタQz2+ Qgsは動作とは無関係になる。
したがってこの時の等価回路は第18図(b)のように
なシ、負荷能力はMOS トランジスタQD1単独のβ
D1、駆動能力はMOS )ランジスタQgt単独の1
g1となる。
なシ、負荷能力はMOS トランジスタQD1単独のβ
D1、駆動能力はMOS )ランジスタQgt単独の1
g1となる。
一方、V・をvHにするとMOS )ランゾスタQgs
は常時オン状態となる。この時VlnがHレベルとなる
MOS )ランジスタQ12もオンするため、Vout
からVaSへの電流経路はMOS )ランジスタQ1に
よるものと直列接続された2個ののMOS )ランジス
タQ鳶2#Q15によるものとの和となる。そしていl
v・=vHの時にMOS )ランジスタQI2のしきい
値の基板I童イアス効米を無視するなら、この時の等価
回路は第18図(e)に示すようにβ、+m〒なる合成
されたβ値を持つE形のMOS )ランジスタQmlと
βD1なるβ値を持つD形のMOS )ランジスタQD
1とから構成されたインバータとなる。しだがって、V
、=V、とすることによって、Vo−=vLの時にくら
べてし小形インバータのエンI・ンスメントモード側の
MOS トランジスタのβ値等価になる。このためVo
utの立下シ遅延時間はほぼ’ ” ”7;”Aメdρ
# )−1倍値かくなる。
は常時オン状態となる。この時VlnがHレベルとなる
MOS )ランジスタQ12もオンするため、Vout
からVaSへの電流経路はMOS )ランジスタQ1に
よるものと直列接続された2個ののMOS )ランジス
タQ鳶2#Q15によるものとの和となる。そしていl
v・=vHの時にMOS )ランジスタQI2のしきい
値の基板I童イアス効米を無視するなら、この時の等価
回路は第18図(e)に示すようにβ、+m〒なる合成
されたβ値を持つE形のMOS )ランジスタQmlと
βD1なるβ値を持つD形のMOS )ランジスタQD
1とから構成されたインバータとなる。しだがって、V
、=V、とすることによって、Vo−=vLの時にくら
べてし小形インバータのエンI・ンスメントモード側の
MOS トランジスタのβ値等価になる。このためVo
utの立下シ遅延時間はほぼ’ ” ”7;”Aメdρ
# )−1倍値かくなる。
また第18図(d)はこの実施例回路において■・をv
HおよびvLにした時の入出力特性を示している。なお
第18図(d)中のVTICはE形MO8ラン□ジスタ
のしきい値である。
HおよびvLにした時の入出力特性を示している。なお
第18図(d)中のVTICはE形MO8ラン□ジスタ
のしきい値である。
第19図(a) 、 (b)は同様にこの発明をE/l
)形インノ譬−夕に実施した場合の構成図およびその特
性図である。この実施例回路は第19図(a)に示すよ
うにMOS )ランジスタQn1+ Qglからなる通
常のE/l)形インバータの、van印加点と出力信号
Vout端との間にE形のMOS )ランジスタQ、4
17)ソース、ドレイン間およびD形のMOS )2ン
ジスタQo2のソース、ドレイン間を直列挿入し、上記
MO8)ランゾスタQ14のr−)にはVoを、MOS
)ランゾスタQn2のr−トにはVoutをそれぞれ
与えるようにしたものである。
)形インノ譬−夕に実施した場合の構成図およびその特
性図である。この実施例回路は第19図(a)に示すよ
うにMOS )ランジスタQn1+ Qglからなる通
常のE/l)形インバータの、van印加点と出力信号
Vout端との間にE形のMOS )ランジスタQ、4
17)ソース、ドレイン間およびD形のMOS )2ン
ジスタQo2のソース、ドレイン間を直列挿入し、上記
MO8)ランゾスタQ14のr−)にはVoを、MOS
)ランゾスタQn2のr−トにはVoutをそれぞれ
与えるようにしたものである。
この回路では、Voutの立下り特性については近似的
にはMOSトランジスタQE1によって決定されるが、
Voutの立上りについてはVo =vitの時にはM
OS トランジスタQo1のみではなく、MOS)ラン
ジスタQta、 QD2も加わって負荷動作能力が増加
し、それだけVoutの立上り遅延時間は短かくなる。
にはMOSトランジスタQE1によって決定されるが、
Voutの立上りについてはVo =vitの時にはM
OS トランジスタQo1のみではなく、MOS)ラン
ジスタQta、 QD2も加わって負荷動作能力が増加
し、それだけVoutの立上り遅延時間は短かくなる。
この負荷動作能力はE形のvO8)ランノスタQN4と
・D形のvO8)ランノスタQD2の直列回路を含むた
めに簡単に求めることはできないが、次のような乗絆下
ではVo=VMの時の合成された負荷トランジスタの実
効的なβDは下記のように衣わすことができる。ただし
βff14+βD2はvO8)ランジスタQN41 Q
D2のβ値である。
・D形のvO8)ランノスタQD2の直列回路を含むた
めに簡単に求めることはできないが、次のような乗絆下
ではVo=VMの時の合成された負荷トランジスタの実
効的なβDは下記のように衣わすことができる。ただし
βff14+βD2はvO8)ランジスタQN41 Q
D2のβ値である。
■ β−4>>βD2でかつVout (VDD−VT
I4 (1)時(ただしvrsuは一&10S )ラン
ソスタQE4のしきい値) βDユβD1モβD2 ■ β14妙βD2でかりVout 2VaDvTI4
CD時 βDさβD1 ■ β起4くβD2かつVout (VDD−Vtz<
F) u8βD := βo 1 +−%三≦;日−
ツテ÷ンラーーvto2はvO8トランジスタQD2の
しきい値)βDユβD1 また第19図(b)はこの実施例回路においてvoをv
HおよびvLにした時の入出力特性を示している。
I4 (1)時(ただしvrsuは一&10S )ラン
ソスタQE4のしきい値) βDユβD1モβD2 ■ β14妙βD2でかりVout 2VaDvTI4
CD時 βDさβD1 ■ β起4くβD2かつVout (VDD−Vtz<
F) u8βD := βo 1 +−%三≦;日−
ツテ÷ンラーーvto2はvO8トランジスタQD2の
しきい値)βDユβD1 また第19図(b)はこの実施例回路においてvoをv
HおよびvLにした時の入出力特性を示している。
第20図(a) l (b)はこの発明をE/1)形イ
ンバータに実施した場合の構成図およびその特性図であ
る。前記電位V・としてvI!8に近いVLではなく、
D形のvO8)ランジスタのしきい値電圧VTDよりも
さらに負に大きな電位vL′を得ることができる場合に
は、第20図(a)に示すように上記E形のvO8)
9ンジネタQt4を省略しD形のvO8トランジスタQ
D2のダートにvL′とV。
ンバータに実施した場合の構成図およびその特性図であ
る。前記電位V・としてvI!8に近いVLではなく、
D形のvO8)ランジスタのしきい値電圧VTDよりも
さらに負に大きな電位vL′を得ることができる場合に
は、第20図(a)に示すように上記E形のvO8)
9ンジネタQt4を省略しD形のvO8トランジスタQ
D2のダートにvL′とV。
のいずれかを選択できる電位vo′を与えるようにして
もよい。またこの時の入出力特性は第20図(b)に示
す通りである。
もよい。またこの時の入出力特性は第20図(b)に示
す通りである。
第21図(−) 、 (b)はこの発明を同じ(E/l
)形インバータに実施した場合の構成図であり、それぞ
れ負荷トランジスタ側と駆動トランジスタ側の両方のβ
値を変えるようにしたものである。
)形インバータに実施した場合の構成図であり、それぞ
れ負荷トランジスタ側と駆動トランジスタ側の両方のβ
値を変えるようにしたものである。
すなわち、第21図(、)に示すものはvO8)ランノ
スタQot+ Qglからなる通常のE/l)形イン・
データの負荷トランジスタ側に電位V・をr−)入力と
するE形のvO8)ランジスタQmsを挿入すると共に
駆動トランジスタ側に入力信号Vinをダート入力とす
るE形のMOSトランジスタQ冨6とVoをr−ト入力
とするE形のvO8)ランノスタQt7を直列挿入する
ようにしたものである。
スタQot+ Qglからなる通常のE/l)形イン・
データの負荷トランジスタ側に電位V・をr−)入力と
するE形のvO8)ランジスタQmsを挿入すると共に
駆動トランジスタ側に入力信号Vinをダート入力とす
るE形のMOSトランジスタQ冨6とVoをr−ト入力
とするE形のvO8)ランノスタQt7を直列挿入する
ようにしたものである。
また第21図(b)に示すものは上記E形のvO8)ラ
ンジスタQi5の代りにD形のvO8)ランジスタQ0
5を用い、さらにV−の代りに前記V・′を用いるよう
にしたものである。
ンジスタQi5の代りにD形のvO8)ランジスタQ0
5を用い、さらにV−の代りに前記V・′を用いるよう
にしたものである。
第22図(亀)ないしく・)はこの発明を同じ< E/
11形インバータに実施した場合の構成図であり、この
場合には前記電位V、としてそれぞれ独立して電位の選
択が可能な二種類の電位vo l * vO*あるいは
一方の電位としてvLではなくD形のvO8)ランジス
タのしきい値電圧−VtOよりもさらに負に大きな電位
vLJを選択することができるvo’t l vO二を
用いることによってβ値に二種類の冗長性を持たせるよ
うにしたものである。
11形インバータに実施した場合の構成図であり、この
場合には前記電位V、としてそれぞれ独立して電位の選
択が可能な二種類の電位vo l * vO*あるいは
一方の電位としてvLではなくD形のvO8)ランジス
タのしきい値電圧−VtOよりもさらに負に大きな電位
vLJを選択することができるvo’t l vO二を
用いることによってβ値に二種類の冗長性を持たせるよ
うにしたものである。
すなわち、第22図(a)に示す実施例回路では、vO
8)ランジスタQD1.QE1からなる通常のE、4)
形インバータの駆動トランジスタ側に、Vlnおよび一
方の電位Vlll をr−)入力とする2個のE形のv
O8)ランジスタQllll + QI9を直列挿入す
ると共にこれに並列的にVinおよび他方の電位VOI
をr−)人力とする2個のE形のMOSトランジスタQ
+1o + Qgllを直列挿入することによって、駆
動トランジスタ側のβ値に二種類の冗長性を持たせるよ
うにしたものである。
8)ランジスタQD1.QE1からなる通常のE、4)
形インバータの駆動トランジスタ側に、Vlnおよび一
方の電位Vlll をr−)入力とする2個のE形のv
O8)ランジスタQllll + QI9を直列挿入す
ると共にこれに並列的にVinおよび他方の電位VOI
をr−)人力とする2個のE形のMOSトランジスタQ
+1o + Qgllを直列挿入することによって、駆
動トランジスタ側のβ値に二種類の冗長性を持たせるよ
うにしたものである。
第22図(b)に示す実施例回路では、vO8)ランジ
スタQo1r Qglからなる通常のE力形イン・青−
夕の負荷トランジスタ側に、一方および他方の′磁位v
at e VORそれぞれを?−)入力とする2個の
E形のvO8)ランジスタQg1zsQg+sを並列挿
入することによって、負荷トランジスタ側のβ値に二種
類の冗長性を持たせるようにし友ものである。
スタQo1r Qglからなる通常のE力形イン・青−
夕の負荷トランジスタ側に、一方および他方の′磁位v
at e VORそれぞれを?−)入力とする2個の
E形のvO8)ランジスタQg1zsQg+sを並列挿
入することによって、負荷トランジスタ側のβ値に二種
類の冗長性を持たせるようにし友ものである。
第22図(c)に示す実施例回路では、上記第22図(
b)の実施例回路中の、2個のE形のMosトランジス
タQg12+ QzlsをD形ノMOsトランジスタQ
D4 r Qosに置き換え、この各r−)にVO2、
vo、の代りにvo l + V6 Bを4えるように
し喪ものである。
b)の実施例回路中の、2個のE形のMosトランジス
タQg12+ QzlsをD形ノMOsトランジスタQ
D4 r Qosに置き換え、この各r−)にVO2、
vo、の代りにvo l + V6 Bを4えるように
し喪ものである。
第22図(d)に示す実施例回路では、MOS )ラン
ゾスタQo1+ Qmtからなる通常のE力形インバー
タの駆動トランジスタ側KV1nおよび一方の電位V(
11をf−ト入男とする2個のE形のMOS )ランジ
スタQg1i * Qmlsを直列挿入すると共に、負
荷トランジスタ側に他方の電位V・。
ゾスタQo1+ Qmtからなる通常のE力形インバー
タの駆動トランジスタ側KV1nおよび一方の電位V(
11をf−ト入男とする2個のE形のMOS )ランジ
スタQg1i * Qmlsを直列挿入すると共に、負
荷トランジスタ側に他方の電位V・。
をy−)入力とするE形のMOS )ランジスタQ11
6を挿入して、負荷トランジスタ側および駆動トランジ
スタ側のβ値それぞれに一種類の冗長性を持九せるよう
にし友ものである。
6を挿入して、負荷トランジスタ側および駆動トランジ
スタ側のβ値それぞれに一種類の冗長性を持九せるよう
にし友ものである。
第22図(・)に示す一施例回路では、上記第22図(
d)の実施例回路中の、2個のE形のMOSトランジス
タQ鳶15.Q鵞16をD形のMOSトランジスタQo
6+ QD7に置き換え、この各ダートにVO2r Y
es fJ代りK V’et e V’** t 与L
ルヨ5にしたものである。
d)の実施例回路中の、2個のE形のMOSトランジス
タQ鳶15.Q鵞16をD形のMOSトランジスタQo
6+ QD7に置き換え、この各ダートにVO2r Y
es fJ代りK V’et e V’** t 与L
ルヨ5にしたものである。
第23図(a) l (b)はこの発明をE/l)形の
2人力NAND回路に実施した場合の構成図である。
2人力NAND回路に実施した場合の構成図である。
すなわち、第23図(a)に示す実施例回路は、VDD
印加点と出力信号Vout端との間に負荷トランジスタ
となるD形のMOS )ランジスタQoaのソース、ド
レイン間を挿入しかりr−トはVoutに接続し、出力
信号Vout端とvl、印加点との間には駆動トランジ
スタとなり入力信号V1nl 。
印加点と出力信号Vout端との間に負荷トランジスタ
となるD形のMOS )ランジスタQoaのソース、ド
レイン間を挿入しかりr−トはVoutに接続し、出力
信号Vout端とvl、印加点との間には駆動トランジ
スタとなり入力信号V1nl 。
V i n zをr−)入力とする2個のE形のMOS
)ランジスタQ1y * Qmlaのソース、ドレイ
ン間を直列挿入して構成された通常のE/l)形の2人
力NAND回路の、vDD印加点と出カイd号Vout
端との間にE形のMOS )ランジスタQg1qとD形
のMOS )ランノスタQotのソース、ドレイン間を
直列挿入し、MOS )ランジスタQz1qのr−トに
は電位V、を与えると共にMOS )ランジスタQD9
のr−)にはVoutを与えるようにしたものである。
)ランジスタQ1y * Qmlaのソース、ドレイ
ン間を直列挿入して構成された通常のE/l)形の2人
力NAND回路の、vDD印加点と出カイd号Vout
端との間にE形のMOS )ランジスタQg1qとD形
のMOS )ランノスタQotのソース、ドレイン間を
直列挿入し、MOS )ランジスタQz1qのr−トに
は電位V、を与えると共にMOS )ランジスタQD9
のr−)にはVoutを与えるようにしたものである。
また第23図(b)に示す実施例回路では上記E形の′
MOSトランジスタQ11?の代シにD形のMOS )
う/ジスタQD1oを用い、このMOSトランジスタQ
D10のr−)に一位V・の代りに前記y 、 Iを与
えるようにしたものである。
MOSトランジスタQ11?の代シにD形のMOS )
う/ジスタQD1oを用い、このMOSトランジスタQ
D10のr−)に一位V・の代りに前記y 、 Iを与
えるようにしたものである。
このような回路ではV・ 、v拳’の一位を変えること
によってMOS )ランジスタQmtt hるいはQo
loをオンオフさせ、これによって相対的に大きなある
いは小さな負荷能力を選択することができる。
によってMOS )ランジスタQmtt hるいはQo
loをオンオフさせ、これによって相対的に大きなある
いは小さな負荷能力を選択することができる。
第24図はこの発明をE/i)形の2人力NAND回路
に実施した場合の構成図である。すなわち、この実施例
回路は、負荷トランジスタとなるD形のMOS )ラン
ジスタQD11と、駆動トランジスタとなる2個のE形
のMOS )ランジスタQgzo + Qm2zとから
なる通常の帥形の2人力NAND回路の、出力信号Vo
ut端とV□印加点との間に入力信号Vin1 、 V
ineおよび電位Vo k各r−)入力とする3個のE
形のMOS )ランノスタQ冨22.Q配25.Q冨2
4のドレイン、ソース間を直列挿入するようにしたもの
である。そしてこの回路では、voを■HあるいはvL
にすることによってMOS )ランジスタQt2aをオ
ン。
に実施した場合の構成図である。すなわち、この実施例
回路は、負荷トランジスタとなるD形のMOS )ラン
ジスタQD11と、駆動トランジスタとなる2個のE形
のMOS )ランジスタQgzo + Qm2zとから
なる通常の帥形の2人力NAND回路の、出力信号Vo
ut端とV□印加点との間に入力信号Vin1 、 V
ineおよび電位Vo k各r−)入力とする3個のE
形のMOS )ランノスタQ冨22.Q配25.Q冨2
4のドレイン、ソース間を直列挿入するようにしたもの
である。そしてこの回路では、voを■HあるいはvL
にすることによってMOS )ランジスタQt2aをオ
ン。
オフさせて、相対的に大きなあるいは小さな駆動能力を
選択できるようにしたものである。
選択できるようにしたものである。
第25図(a) e (b)ないし第27図はそれぞれ
この発明をE/l)形の2人力NOR回路に実施した場
合の構成図である。す々′わち、第25図(1)に示す
実施例回路は、負荷トランジスタとなるD形のMOI9
)ランジスタQo12と、駆動トランジスタとなる2
個のE形のMOS )ランジスタQgzs+QI24と
からなる通常のり形の2人力NAND回路の、VDD印
加点と出力信号Vout端との間にE形のMOS )ラ
ンジスタQIC27およびD形のMO8トランジスタQ
D15の各ソース、ドレイン間ヲ直列挿入し、MOS
)シンジスタQg27のr−)には電位V・を、MOS
)ランジスタQD15のr−トにはVoutをそれぞ
れ与えるようにしたものである。また第25図(b)に
示す実施例回路では、上6己E形のVO19)ランジス
タQz27の代りにD形のMOS )ランジスタQo1
aを挿入し、こMOSトランジスタQD14のy−トに
前記電位■O′を与えるようにしたものである。
この発明をE/l)形の2人力NOR回路に実施した場
合の構成図である。す々′わち、第25図(1)に示す
実施例回路は、負荷トランジスタとなるD形のMOI9
)ランジスタQo12と、駆動トランジスタとなる2
個のE形のMOS )ランジスタQgzs+QI24と
からなる通常のり形の2人力NAND回路の、VDD印
加点と出力信号Vout端との間にE形のMOS )ラ
ンジスタQIC27およびD形のMO8トランジスタQ
D15の各ソース、ドレイン間ヲ直列挿入し、MOS
)シンジスタQg27のr−)には電位V・を、MOS
)ランジスタQD15のr−トにはVoutをそれぞ
れ与えるようにしたものである。また第25図(b)に
示す実施例回路では、上6己E形のVO19)ランジス
タQz27の代りにD形のMOS )ランジスタQo1
aを挿入し、こMOSトランジスタQD14のy−トに
前記電位■O′を与えるようにしたものである。
上記第25図(a) 、 (b)に示す実施例回路では
、voあるいはvJの電位を変化させることによってM
OS )ランジスタQI27 * QD14をオン、オ
フさせて、相対的に大きなあるいは小さな負荷能力を選
択することができる。
、voあるいはvJの電位を変化させることによってM
OS )ランジスタQI27 * QD14をオン、オ
フさせて、相対的に大きなあるいは小さな負荷能力を選
択することができる。
また#I26図に示す実施例回路は、MOS )ランジ
スタQD12# Q1251 Q124からなる通常の
馳形の2人力NAND回路の、出カ信号Vout端とV
ll印加点との間に2個のE形のMOB )ランジスタ
Qmza + Qgztのドレイン、ソース間を直列挿
入しかっVoutとMOS )ランジスタ。m211の
ソースとの間にもう1個のE形のMOS )ランジスタ
Qmxoのドレイン・ソース間を挿入し、MOS )
?ンジスタQ鳶28.Q鳶5oのr−)に各入力信号V
inl 、 Vinlを、MOS ) 5 ンJ X
/ QI2?のr−)に電位voをそれぞれ与えるよう
にしたものである。
スタQD12# Q1251 Q124からなる通常の
馳形の2人力NAND回路の、出カ信号Vout端とV
ll印加点との間に2個のE形のMOB )ランジスタ
Qmza + Qgztのドレイン、ソース間を直列挿
入しかっVoutとMOS )ランジスタ。m211の
ソースとの間にもう1個のE形のMOS )ランジスタ
Qmxoのドレイン・ソース間を挿入し、MOS )
?ンジスタQ鳶28.Q鳶5oのr−)に各入力信号V
inl 、 Vinlを、MOS ) 5 ンJ X
/ QI2?のr−)に電位voをそれぞれ与えるよう
にしたものである。
この実施例回路では、V・の電位を変化させることによ
ってMOS トフンジスタQ129をオン。
ってMOS トフンジスタQ129をオン。
能力を選択することができる。
第27図に示す実施例回路では、第25図(a)に示す
実施例回路におけるMOS )ランジスタQt27+
QD13と第26図に示す実施例回路におけるMOS
)ランゾスタQgza * Q129 + Qgsoと
をすべて挿入することによって、相対的に大きなあるい
は小さな負荷能力および駆動能力が選択できるようにし
たものである。
実施例回路におけるMOS )ランジスタQt27+
QD13と第26図に示す実施例回路におけるMOS
)ランゾスタQgza * Q129 + Qgsoと
をすべて挿入することによって、相対的に大きなあるい
は小さな負荷能力および駆動能力が選択できるようにし
たものである。
このように上記各実施例におけるMO8形論理回路では
、voあるいはv5、さらにはyet 1v01 *
v、鳳’ 、 vo、’の電位に応じて、入力信号に
対する出力信号の関係を論理変更のない範囲で種々に変
更する□ことができる。したがって、まず電気特性上過
剰な余裕をつけることなく回路を構成し、もしこの回路
がうまく動作すれば過剰余裕のない適正な回路が構成さ
れたことになり、またこの回路では十分な回路動作が得
られない場合には前記フ為−ズ素子2あるいは12を溶
断してV・の電位を変更し、この電位がf−)に与えら
れているMOS )ランジスタをオンあるいはオフさせ
ることによって回路の電気特性を予め見込んだ別の特性
に変更して回路全体をうまく動作させるようにすること
ができる。すなわち、これを言い換えれば、回路動作に
二つもしくはそれ以上の選択枝を設けそのうちの適正な
動作状態となる回路の電気特性を非可逆的に選び出せる
ようにすることにより、過剰な動作余裕を排した適正な
回路構成を持つMO8形論理回路を実現することができ
る。
、voあるいはv5、さらにはyet 1v01 *
v、鳳’ 、 vo、’の電位に応じて、入力信号に
対する出力信号の関係を論理変更のない範囲で種々に変
更する□ことができる。したがって、まず電気特性上過
剰な余裕をつけることなく回路を構成し、もしこの回路
がうまく動作すれば過剰余裕のない適正な回路が構成さ
れたことになり、またこの回路では十分な回路動作が得
られない場合には前記フ為−ズ素子2あるいは12を溶
断してV・の電位を変更し、この電位がf−)に与えら
れているMOS )ランジスタをオンあるいはオフさせ
ることによって回路の電気特性を予め見込んだ別の特性
に変更して回路全体をうまく動作させるようにすること
ができる。すなわち、これを言い換えれば、回路動作に
二つもしくはそれ以上の選択枝を設けそのうちの適正な
動作状態となる回路の電気特性を非可逆的に選び出せる
ようにすることにより、過剰な動作余裕を排した適正な
回路構成を持つMO8形論理回路を実現することができ
る。
なお、この発明は上記各実施例に限定されるものではな
く種々の変形が可能である。たとえばNOR、NAND
回路では入力が二つの場合について説明したが、これは
三つ以上であってもよい。
く種々の変形が可能である。たとえばNOR、NAND
回路では入力が二つの場合について説明したが、これは
三つ以上であってもよい。
以上説明したように仁の発明によれば、電位発生手段か
らの出力電位を非可逆的に変更することによって論理変
更のない範囲で入力信号に対する出力信号の関係を変更
するという冗長性を持たせたので、過剰な電圧余裕や過
剰な動作余裕を回路に持たせることなく適正な回路定数
を持つMOS形−理回路を提供することができる。
らの出力電位を非可逆的に変更することによって論理変
更のない範囲で入力信号に対する出力信号の関係を変更
するという冗長性を持たせたので、過剰な電圧余裕や過
剰な動作余裕を回路に持たせることなく適正な回路定数
を持つMOS形−理回路を提供することができる。
第1図および第2図はそれぞれこの発明のMO8形論理
回路に用いられる電位発生手段の一例を示す回路構成図
、第3図(a)ないしくd)はこの発明をC−MOSイ
ンバータに実施した場合の構成図、等価回路図および特
性図、第4図(a)ないしくd)はこの発明をC−MO
Sインバータに実施した場合の構成図、等価回路図およ
び特性図、第5図(a)ないしくC)はこの発明をC−
MOSインバータに実施した場合の構成図および等価回
路図、第6図(A)ないしくe)はこの発明をC−MO
Sインバータに実施した場合の構成図および等価回路図
、第7図(鳳)ないしくe>はこの発明を2段インバー
タ構成の遅延回路に実施した場合の構成図および等価回
路図、第8図(a)ないしく、)はこの発明を2段イン
ノクーメ構成の遅延回路に実施した場合の構成図および
等価回路図、第9図はこの発明を多入力OR型遅延回路
に実施した場合の構成図、第10図はこの発明を多入力
AND型遅延回路に実施した場合の構成図、第11図な
いし第13図はそれぞれこの発明を2人力C−MO8N
AND回路に実施した場合の構成図、第14図ないし第
16図はそれぞれこの発明を2人力C−MO8NOR回
路に実施した場合の構成図、第17図はこの発明を3人
力C−MO8排他的論理和型遅延回路に実施した場合の
構成図、第18図(a)ないしくd)はこの発明なE/
I)形インバータに実施した場合の構成図、等価回路図
および特性図、第19図(a)。 (b)はこの発明をE/l)形インバータに実施した場
合の構成図および特性図、第20図(a) 、 (b)
はこの発明をE/l)形イン・々−夕に実施した場合の
構成図および%注図、第21図(&) 、(b)はこの
発明をE力形インバータに実施した場合の構成図、第2
2図(畠)ないしくe)はこの発明をE/’D形イン・
9−夕に実施した場合の構成図、第23図(a) #
(b)はこの発明をElD形の2人力NAND回路に実
施した場合の構成図、第24図はこの発明をE/El形
の2人力NAND回路に実施した場合の構成図、第25
図(a) 、 (b)ないし第27図はそれぞれこの発
明をE/l)形の2人力NOR回路に実施した場合の構
成図である。 1.3・・・pチャネルMO8) yンジスタ、2゜1
2・・・フ為−ズ素子、4・・・nチャネルMOS )
ランジスタ、IJ、1.3・・・ディグレッジ四ンモー
トノMO8):7ンジスタ、14・・・エン/)ンスメ
ントモードのMOS トランジスタQps〜Qp*s
* Qpst rQpss + Qpss・・・pチャ
ネルMOSトランジスタ、Qnt= Qnss + Q
nas * Qn4鵞+ Qrxso−’nチャネルM
OSトランジスタ、Qg1〜Qg3o°°°ディグレッ
ジ冒ンモードのMOS)ランモード、QD1〜QD13
・・・エンハンスメントモードのMOS )ランジスタ
、11〜■−・・・C−MOSインバータ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦il1図
第2図 第4図 第11図 第13図 第12図 第14図 第15図 第16図 ryUt 第17図 第18図 (a) (b) (c)(d) 昭和 年 月 日 特許庁長官 島 1)春 樹 殿 1、事件の表示 特願昭56−138835号 2、発明の名称 MOa形論理回路 3、補IEをする音 事件との関係 特許出願人 (307) 東京芝浦電気株式会社 4、代理人 5、自発補正 7、補正の内容 (1)第8頁第19行目ないし第20行目にry−ト絶
縁膜の誘電率、チャネル長、1とあるをry−ト絶縁膜
の誘電率、キヤ、リア移動1u、チャネル長、」と訂i
E ”fる。 121!9負第2行目に[いま■oを4VHに1とある
を[いまV。をVDD側の”+141’l V uに1
と訂正する。 (31第91’4第10行目に[■oをVLにすると、
」とあルf [VoV VBa側(7) ’Jii j
rj V L i: −fると、」と訂正する。。 (4)第14頁第5行に「”o+ + VotJとあイ
、を「■o1.■o!」と訂正する。 (5) 第23貴第3行目に「MO8)ラン、クメタ
Q p、 1〜Q PHa +jとあるを[108)ラ
ンノスダQP1.〜QP、、、Jと訂正する。 (6) 第28日第10行目に[電位り人力(、;号」
とあ°るを「電位1v1.入力伯峙1と81正−fる。 (7)第31頁の表5を別紙の通り訂正する−3、(8
)第38頁第2行目、第39頁第9行目ないし第1.0
行目および固自第18行目にそれぞれ1″シきい値−1
とあるを1しきい値電圧」と訂正する。 (9)i$390第17行目に「(ただし・・・であり
、」とあるな[(ただし 01m 第45頁第6行目にrQIJtoをオンオフ
させ、」とあるを(−Q D+ oをオンあるいはオフ
させ、」と訂正する。 口υ 第46頁第10行目ないし第11行目に「2人力
HAND回路の、」とあるを]−2人力NOR回路の、
」と訂正する。 Q4 第47貞第9行目に12人力HAND回路の」
とあるを[2人力NOR回路の、」と訂正する。 Q31 第52員第11行目ないし第13行目に[Q
IcI′QILsO°1°ディプレッションモードの・
・・トランジスタ、」とあるをr Qg+−QBs。・
・・エンハンスメントモードのMOS )ランジスタ、
Qp1〜QDIm・・・デイゾレツションモードのλ1
0Sトラン′ジスタ、」と訂正する。 表5(第15゛図回路) 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 特ll請昭56−138835号 2、発明の名称 MO8杉論理回路 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (307) yIL京芝浦1を気株式会社4、代理人 5、自発補正 7、補正の内容 +1) 明細優全文を別紙の通りfftETる、(2
) 図面の第15図、第16図、第17図及び第22
図+clをそれぞれ別紙図面の通りff正する1、に3
) 別紙図面第28図及び嬉29図を追加する。 明 細 簀 1、発明の名称 MOB形論理回路 2、特許請求の4@v!U +1) 一つ以上のMOS)ランジスタのe−)を信
号入力端とし二つ以上のMOS)ランジスタの各ドレイ
ンもしくはソースが共通接続されたノードな信号出力端
とし一始の電位間で動作する論理回路と、出方電位が非
可逆的に(更できる電位発生手段と、上記論理回路の信
号出力端に直接もしくは一つ以上のMO8トランジスタ
を介してその一端が結合され他端が直接もしくは一つ以
上のMOS)ランジスタを介して上記一対のいずれか一
方の電位C;結合されかつ?−)に上記電位発生手段か
らの出力電位が与えられる−1以上のMO8トランジス
タとを具備し、上記電位発生手段の出力電位を変更する
ことによって入力信号に対する出力信号の関係を論理変
更のない範囲で変更するようにしたことを特徴とするM
Oa形論理回路。 (2) 前記電位発生出段の出力電位を変更すること
によって入力信号電圧に対する出力信号電圧の時間変化
の割合を変更するよ゛うにした特許請求の範囲第1項に
記載のMOB形4i理回路0 (3)前記電位発生手段の出力電位な凌(することによ
って所定の入力信号電圧ζ二対する出力信号電圧の電圧
の大きさを変更するようにした特許請求の範囲第1項鑑
;記載のMOB形舖理回路。 (4) 前記論理回路は駆動トランジスタが一方チャ
ネルのMOS)ランジスタであり負萄トランジスタが他
方のチャネ・ルのMOS)う、ノスタによって構成され
た特許請求の範囲第1項に記載のMOa形輸理回路。 (5)前記論理回路はlAm)う/ジスタがエンハンス
メントタイプのM08トランジスタであり負゛荷トラン
ジスタがティデレッシ曹ンタイプのMOll)ランジス
タ鑑;よってw4成された特許請求の範ml第1項に記
載のMOa形論理−路。 (6) 前記論理回路の信号出力端が次段の一つ以上
のMo2)ランジスタのダートに接続されている特許請
求の範囲第1項に記載のMOa形論理回路。 8、発明の詳細な説明 この発明はMOS)ランジスタによって構成されたMO
I9形論理回路に係り、特に電位発生手段における出力
電位を非可逆的に変更することによって論理変更のない
範囲で回路の入出力特性を変ff0T能として冗長性を
持たせるようにしたMOg形論理回路に関する、 従来のMOg形論理回路では、入力信号電圧と出力信号
電圧との関係、入力信号電圧に対する出力信号電圧の時
間変化の割合゛あるいは入力信号に対する出力信号の伝
搬時間の関係は、その論理回路を構成するMOS)ラン
ジスタの電気特性シーよって決まっていた。このために
従来ではいったん入出力特性を決めれば、MOS )ラ
ンジスタの大きさを変えるかもしくはMo8トランジス
タの電気特性C;関するプロセス/ナラメータを変えな
い限り論理(ロ)路の入出力特性を外部から変更するこ
とはできない。そしてこのことが回路設計上過刺な電圧
余裕や動作時11余裕を必要とする原因となり、これが
設計を複雑化している。また回路が高集積化、大規模化
、高速化するに伴ない、上記のような余裕は回路の性能
を大きく低下させる原因となるため、過剃余裕め少ない
適正な回路を設計することは増々困4となってきている
。 この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
あり、その目的とするところは、電位発生手段を持ちこ
の手段からの出力電位を変更することによって論理変更
のない範囲で入力信号に対する出力信号の関係を変更す
るという冗長機能を持たせることによって、過刺な電圧
余裕や動作余裕を持たせることな(適ポな回路定数を持
つMOa形論理回路を提供することにある。 以下図面を参照してこの発明の詳細な説明する。この発
明に係るMOa形論理回路はMo8トランジスタによっ
て構成された通常の論理回路と、この論理回路に追加さ
れるMO&)ランジスタと、このMo8)ランジスタの
r−)に与えられその電位が一度変更されると再び元に
戻らない非可逆的な電位を姥生ずる電位発生手段とから
構成されていて、このうち第1図および第2図はそれぞ
れこの電位発生手段の一例の回路lI成図である。この
うち第1図に示すものはc−=uos(相補形MO8)
II造のものであり、一方電源電位VDD印加点と他方
電源電位v88(アース電位)印加点との間に1チャネ
ルMO8)ランジスタ1とIリシリコン配線層や金嘱配
線層尋からなるフェーズ素子2とが直列接続され、上記
MO8)ランジスタ1のr−)はVSS印加点に接続さ
れ、また上記MO8)ランジスタ1とフェーズ素子2と
の直列接続点:二はVDD印加点とvia印加・点との
間に直列接続されたpチャネルMO8)ランジスタ3お
よびnチャネルMo8)ランジスタ4のそれぞれのダー
トが接続され、上記間MOI9)ランジスタ3゜4の直
列接続点から電位V・が出力されるようになっている。 そしてこの回路では7エーズ素子2が溶断されていない
状態であれば、M08トランジスタJがオン、Mo1)
ランジスタ4がオフとなるために出力電位voはVDD
側の電位vHとなる。一方、フェーズ素子21ニレーザ
光を照射するかあるいは大電流を流してI!#断した状
態にすれば、今度はMo8 )ランジスタ3がオフ、M
o8)ランジスタ4がオンとなって出力電位V、はWa
S側の電位VLとなる。また′上記フユーズ索子2を一
度溶断すると元に戻ら表くなるので、出力電位V、をV
Lに変更すると再びVHに変更することはできずVHか
らMLの変更は非可逆的な変更となる。 一方、第2図に示すものはB/D形−造のものであり、
vDD印加点とvia印加点との間にディプレッション
モードのMo8)ランジスタ11とフェーズ素子12と
が直+IJ接続され、この直列接続点に上記M08トラ
ンジスタ11のf−)が接続され、さらにこの直列接続
点にはVDD印加点とv8sl:p加点との間に直列接
続された負荷トランジスタとしてのディプレッションモ
ード(ディプレッジ冒ンタイプと同1]1)のMo8)
ランジスタ13および駆動MO8)ランジスタとしての
エン/1ンスメントモード(エンハンスメントタイプと
同1りのM08トランジスタ14のうち一方のMo8)
ランジスタ14のf−)が接続され、上記間MO8)ラ
ンジスタ13.14の直列接続点から電位■。が出力さ
れるようになっている。そしてこの回路でもフユーズ素
子12が溶断されてい危い状態であれば、Mo8)ラン
ジスタ14がオフとなって出力電位V、はVDD側の電
位vHとなり、またフェーズ素子12を溶断した状態に
すればM08トランジスタ14がオンしてvoはVSS
側の電位VLとなる。そしてこの場合にもフユーズ索子
12を一度溶断すると元に戻ら々くなるので、voをV
HからVLに変更すると、再びvHに変更することはで
きずVHからvbへの変更は非可逆的な変更となる。 第3図たいし第16図はそれぞれこの発明をC−Mo5
1(相補MO&)lI造のMO8形論理回路に実施した
場合のものである。 第3図(M)ないしくd)はこの発明なC−MOI9イ
ンバータ薯;実施した場合の構成図、等価回路図および
特性図である。この回路は第3図+1) E示すように
駆動トランジスタとなりvDD印加点と出力信号Vou
t端との間にソース、ドレイン間が挿入されかつr−)
に入力信号Winが与えられるpチャンネルMO8)ラ
ンジスタQ p t および駆動トランジスタと々り出
力信号Vout端とVss印加点との間にドレイン・ソ
ース間が挿入されかつr−)に上記入力信号VIJIが
与えられるnチャネルMo8)ランジスタQntから1
6通常のC−Mo8インバータの、vDD印加点とV6
utとの間に2個のpチャネルMO8)ランジスタQp
、 、Qp、の各ソース・ドレインrttlを直列挿入
し、このうちvDD@のMo8)ランジスタQ1のr−
)には前記第1図回路の出力電位v6を与えると共にV
out 110 M O8)ランジスタQPsのr−
)には入力信号v1膳を与えるようにしたものである。 そして上記各Mo1lシランジスタQD@ pQ9m
#Ql’s eQ”tO!値をそれぞれIe* 、/9
* s/ps J”xとする(ただしIは各MO8)ラ
ンジスタにおけるゲージ絶縁1IIO膜厚、r−)絶縁
膜の誘電率、チャネル長、キャリア移動度、チャネル幅
搗二よっテ決まる定数であり、トランジスタの駆動能力
を表わす)。 このような回路において、いまv6をVDDの電位vH
にすると、MOII)ランジスタQptがオフするため
にこの場合6二は2個のM08トランジスタQ p @
e Q t sは動作とは無関係にな!。 この時の等価圏路は第3図(b)のようになり、pチャ
ネル側の駆動能力はMOB)ランジスタQpltlA独
の19m、”チャネル側の駆動能力はMo8)ランジス
タQal単独の/烏、となる。 一方、■、をvsa側の電位VLにすると、Mo8)ラ
ンジスタQptは常にオン状態となり、ViaがLレベ
ルの時1:はMo8 )ランジスタQpsもオン状態に
なるために、この時のVDDからVoutへの電流経路
はMo8)ランジスタQ ptの経路および直列接続さ
れた2個のMo8)ランジスタQp電eQtl@の経路
の二つとなる。したがってこの場合の等価回路は第3固
成されたβ値を持つpチャネルMO8)ランジスタQp
aとβn1のβ値を持つnチャネルM08トランジスタ
Qa、とからなるインノf −タになる。したがってV
・をVLにすることによってvHの時にくらべて、C−
MO8インt4等価fzC−Mo8イン/膏−夕となり
、このために、■、をVLにした場合はV)14:l−
1,た場合迄=<さら−一インパータを反転させる入力
電田の値1よよりVDDに接近した値となる。また第3
図(d))まこの実施例回路においてV、をVHおよび
VLにした時の入出力特性を示している。 第4図(a)ないしくd)もこの発明なC−Mo8イ/
パータに実施した場合のlit成図、等価回路薗および
特性図である。第3図(帽=示す実施例回路では電位v
0を?−)入力とするMo8 )ランジスタをpチャネ
ル側に設けたが、ここで)ま第4図(a%に示すように
vms印加点とVoutとの間に2個のnチャネルM0
8トランジスタQ”鵞+Qnmの各ソース・ドレイン間
を直列挿入し、このうちWas側のM08トランジスタ
Q n 、 Ol”−Fには前記第1図回路の出力電位
V、を与えると共にVgut側のMOIL)ランゾスタ
Qn、の? −) には入力信号Viaを与えるようシ
ーしたものであり、上記各MO8)ランジスタQ”鵞*
Qnlのβ値をそれぞれβh、βn、とする。 このような回路では、いまV、をMl、l二すると、M
o8)ランジスタQf1mカーオフするためC:この場
合には2個のMo8)ランジスタQ n @ eQfl
mは動作とは無関係になる。したがってこの時の等価回
路は第4図(b)のよ′うになり、pチャネル側の駆動
能力はM08トランジ゛スタQp、m独のβPs、”チ
ャネル側の駆動能力はMo8トランジスタQn、単独の
In、となる。 一方、■、をVHにすると、Mol!!)ランノスタQ
nsは常にオン状態となり、WinがHレベルの時には
Mo8)ランジスタQn、もオン状態になるために、こ
の時のVoutからYesへの電流経路はM08トラン
ジスタQm、の経路および直列接続された2個のMo8
)ランジスタQ”llQ”lの経路のにつとなる。した
がってチャネルMO8)ランジスタQnaとβp1のβ
値を持っpチャネルMO8)ランジスタQplとからな
るインバータとなる。したがって■OをVHにすること
によってVLの時にくらべて、C−Mo8インバータの
nチャネル側のβ(直を夷と等価なC−Mo8インバー
タとなり、このために、voをVHにした場合はVLに
した場合シーくらべてVoutの立下り遅延時間はほぼ
また第4図(d)はこの実施例回路においてvoをVH
およびMLにした時の入出力特性を示して(島る。 第5図(りないしくc)もこの発明なC’二MO8イン
ノ者−夕に実施した場合の*+i図、等価回路図である
。−上記第3図(4)および第4図(Jl)に示す実施
例回路では電位v0をf−)入力とするMo8トランジ
スタなpチャネル側およびnチャネル側のいずれか一方
に設けたが、ここでは第5図(1)に示すようにpチャ
ネルMO8)ランジスタQpmsQli’iおよびnチ
ャネルMo8)ランジスタQ”l*Q11mを両方とも
設け、Mo8)ランジスタQp、のr−)には直接電位
V、を与え、またMo8 )ランゾスタQn、のr−)
にはC−Mo8インパータエiを介して電位V・を与え
〜かつMo8)ランジスタQs)m、Q”*のr−)に
は入力信号Vlnを与えるようにしたものであう。 このような回路では、■・がVHの時1;はMo8 )
ランジスタQ9* eQflmがオ・7するのでMO&
)ランジスタQ 9* e Q I’m * Q ”@
s Q ”aは動作とは無関係シーなり、この時の等
価回路は第5図(b)1−示すようにM08トランジス
タQp1゜Q n +からなる通・帛のC−Mo8イン
ノ々−夕となる。 一方、■。をVLにするとMo8)ランジスタQpt
*Q’l”@は常にオン状態となるので、この場チャネ
ルMO8)ランジスタQpaと チャ1ネルMO8)ランジスタQ n aとからなるイ
ンバータとなる。 816図体)ないしくelはこの発明なC−Mo8イン
バータに実施した場合の1*成図および等価回路図であ
り、この実施例では前記111図6=示すような回路を
二つ用意してV・Isv@IO二種類の電位を使用する
ことによりpチャネル側の実効的な駆動能力を4種類に
設定できるようにしたものである。すなわち、pチャネ
ルMOf9)ランジスタQp、qよびnチャネルM08
トランジスタQn1からなる通常のC−Mo8イン−パ
ークの、VDD印加点と出力信号Vout端との間に2
個のpチャネルMO8)ランジスタQl)41Q p
mの各ソース・ドレイン間を挿入し、これと並列にもう
2個のpチャネルMO8)ランジスタQ p、 s
Q p、の各ソース・ドレイン間を直列挿入し、このう
ちVDD側の一方のMo8)ランジスタQp4のr−)
には上記一方の電位v61を与えると共にVDD側の他
方のMo8 )ランジスタQp6のf−)には他方の電
位v、、を与え、かつV6ut[の2個のM08トラン
ジス与えるようにしたものである。そして上記各−M0
8トランジスタQp、〜Qp、のβ値をそれぞれβp4
〜βp管とする。 このような回路において、いま電位v111sV6mが
共にVHである時にはMOS)う/ジスタQp4+Qp
・はオフするのでM08トランジスタQpa〜Qpvは
動作とは爾関係になうで゛、この時の等価回路は第6図
(b)に示すようにMOS)ランジスタQplsQ’t
からなる通常v)C−MO8インバータとなる。 電位■・−”L1v@電がVHの時の等価回路が第6図
(clであり、この時のpチャネル側のMOSとなる。 電位VatがvH1v@lがVLの時の等価回路が第6
図(d)であり、この時のpチャネル側のMOSとなる
。 電位V・@ev@@が共にVLの時の等価回路が第6図
(e)であり、この時のpチャネル側のMO8トランジ
スタQpdのβ値は 第7図(a)ないしくC)はこの発明を2一段イン11
−ター造の遅延回路に実施した場合のW4成図および等
価回路図である。この実施例回路は第7図−葎)に示す
ように、負荷トランジスタとなりVDD印加点とノード
N1との間にソース・ドレイン間が挿入されかつ?−)
がVmaに接続されたpチャネルM08トランジスタQ
p=および駆動トランジスタとなリノードN、とVss
印加点との間にドレイン・ソース間が挿入されかつr
−トに入力信号Vinが与えられるnチャネルMO8ト
ランジスタQn、からなる1段目のC−MO8インバー
タ■、と、負荷トランジスタとなりVDD印加点と出力
信号Vou を端との間にソース・ドレイン間が挿入さ
れかつr−)に上記ノードN1の信号が与えられるpチ
ャネルMO8トランジスタQpeおよび駆動トランジス
タとなり出力信号Vout熾とvSl印加点との間にド
レイン・ソース間が挿入されかつr−)に上記ノードN
、の信号が与えられるnチャネルMO8)ランゾスタQ
n1からなる2段目のC−MO8インバータI、とで構
成された遅延回路の、VDD印加点とノードNlとの間
書二前配第1図回路の出力電位■、をf−)入力とする
pチャネルMO8)ランジスタQplのソース9ドレイ
ン間を挿入するよう砿;シたものであ・・る。そして上
記MO8)ランジスタQ ”4 # Q りs * Q
I)Iaそれぞれの、β1【1をβ114.βp・、
βIt@とし、入力信号Winの立下り時(=おけるC
−MO&インバータ■1sIlそれぞれの立上り遅延時
間と立下り遅延時間をτ鵞 、τ、とする。 この回路において、いまv6がVHの峙にはMOS)ラ
ンジスタQpt。がオフとなるため、この時の等価回路
は第7図(b)のようになり、全体的な立下り遅延時間
デfはC−MO8インバータ”l * ”mそれぞれの
立上り遅延時間T、と立下り遅延時間τ烏の和のτ、十
丁烏となる。 一方、voがVLでMOS)ランシスタQps。 がオン状態になると、C−MO8イ/インバータのpチ
ャネル側は第7図(c) 叫示す等価回路のようにdp
、+βp、。なる合成されたβ値を持つM08トランジ
スタQpeとなるためにld目のC−MO8インパータ
エ、の信号遅延時間は〉βp畠+βp、。で力為つQp
s・がオン状態でもQn。 はインバータ1.の出力VoutをVDDIIIへ反転
させ得る程度の駆動能力を持っているものとする。 第8図(鳳)ないしくC)は同じくこの発明を2段イン
バーター造の遅延回路に実施した場合の構成図および等
価回路図である。上記第7図(1)に示す実施例回路で
は電位v0をr−)入力とするMOS)ランジスタをp
チャネル側に設けたが、ここでは第8図(mlに示すよ
うにノードN、とv5B印加点との間に電位V、をf−
)入力とするnチャネルMO8)ランジスタQn、のド
レイ/・ソース間を挿入するようにしたものである。た
だしこの実施例の場合には立上り信号を遅延するために
、1段目のC−MO8インバータII、をII成するp
チャネルMO8)ランジスタQp、の?−)に入力信号
Viaが与えられ、またnチャネルMO8)ランジスタ
Qn4Or−トはVDDに接続されている。モして上記
MOI9トランジスタQp、 +Qn4 tQn@それ
ぞれのβ1直をβp8 eβn4.βn6とし、入力信
号Tinの立上り時におけるC−MO8インバータ”l
*11それぞれの立下り遅延時間と立ち上り遅延時面を
1雪゛、τ易゛とする。 この回路において、いまV・がVLの時にはMO8)ラ
ンジスタQn@がオフとなるため、この時の等価回路は
第8図(b)のようになり、全体的な立上り遅延時間τ
rはC−MO8インバータ”ls”lそれぞれの立下り
遅延時間τ、°と立上り遅延時間τ、°の和r 、 +
+τ、°となる。 一方、■、がVHでMO8ト5ンジ、X夕Qn。 がオン状態になると、C−MO8インノf−夕1.+の
nチャネル側は第8図(C)に示す等価回路のようにβ
fi、+βn・なる合成されたβ値を持つMO8トラン
ジスタQnbとなるために1段目のC−MO8イン/ヤ
ータ!嘗1における信号遅延時間はとなる。ただしβp
、〉βn、+βn6でかつQnaがオン状態でもQpa
はインバータ1.の出力VoutをvI側へ反転させ得
る程度の駆動能力を持っているものとする。□ 次に二つ以上の入力を持う倫理回路にこの発明を′#施
した例を説明する。第9図は上記@7図(Jl)に示す
実施例回路の1段目のインバータを多入力化して多入力
OR型遅延回路を構成するようにしたものであり、nチ
ャネルMO8)ランンスタQn*t s QflB #
Qn4mそれぞれの?−)に各入力信号Vim1〜V
1n、が与えられる。また第10図は上記第8図(1)
に示す実施例回路の1段目のインバータを多入力化して
多入力AND型遅延回路なII成するようにしたもので
あり、−pチャネルM08トランジスタQs)st I
QPam tQplmそれぞれのr−)に各入力信号
V k n @〜V l figが与えられる。 上記第9図あるいは第10図のそれぞれの実施例回路で
は、MO8)ランジスタQps・あるいはQn・がオン
している場合にはオンしていない場合よりもそれぞれ立
下り遅延時1訃あるいは立上り遅延時間が短くなる。 第11図ないし第13図はそれぞれこの発明を2人力C
−MO8NAND回路に実施した場合の構成図である。 第11図の実施例回路は、vDD印加点と出方信号Vo
ut端との間に入力信号Via1.Via、を各r−)
入力とする2個のpチャネルMO8)ランジスタQpH
I Ql)tmそれぞれのソース・ドレイン間を並列挿
入し、かつVoutとVsa印加点との間に上記信号V
i II、 t v i n*を各f−)入力とする
2 4rlAのnチャネルMO8)ランジスタQ”g
* Qn@のドレイン・ソース間を直列挿入ることによ
ってfa成された通常の2人力C−MO8NAND回路
の、VDD印加点、!: v@ut トO間に2−のp
チャネルM08トランジスタQp、、。 Qp、、のソース・ドレイン間を直列挿入すると共にこ
の一方のMO8)ランゾスタQptaのドレインとVo
utとの間にもう1個のpチャネルMO8トランジスタ
Qp、、のソース・ドレイン間を挿入し、上記M08ト
ランジスタQp、、のr−)にはV、を、M08)ラン
ジスタQp14$Q911のr−トには入力信号V 1
nl 、 V i nlそれぞれを与えるようにした
ものである。 また第12図の実施例回路は、MO8)ランジスタQ9
■s QP+g s Qny e Qnaからなるll
l5′r4cの2人力C−MO8N入ND回路の、Vo
utとvas印加点との間に3個のnチャネルMO8)
ランジスタQn、 # Qn、。、Q−1の各ドレイン
・ソース間を直列挿入して、これらのMO8)ランジス
タQ”* e Q”t。eQ”llの各?−)に入力信
号Vi nl # V i nlおよび電位V。と反対
電位関係にある電位■。をそれぞれ与えるようにしたも
のである。 さら書;第13図の実施例回路は、通常の2人力C−M
O8NAND回路に上記MO8)ランジスタQ91 @
m Qp8a p Q’tlとQn@ e Qnte
# Q”*tをすべて追加す名と共にV、を得るため
にC−MO8インノf−タI、を追加したものである、
上記第11図ないし第13図の実施例回路において、M
08トランジスタQp、、〜QPt*sQn、〜Q ”
1 *のβ値をβ911〜βp31.In、〜β”1
1とすると、入力信号Vim、、V1n、およびvoあ
るいはvoに対するVoutのpチャネル側の実効的な
β値rβpとnチャネル側の実効的なβ値βnは下記の
表1から表3のようになる。 表1(第11図回路) 表2(第12図回路) 表3(第13図回路) 第14図ないし第16図はそれぞれこの発明を2人力C
−MO8NOR回路に実施した場合の構成図である。 第14図の実施例回路は、■DD印加点と出力信号Vo
ut端との間に入力信号V &j)1 、 V i I
llを各r−)入力とする2個のpチャネルM08トラ
ンジスタQ9*a * Qpitのソース・ドレイン間
を直列挿入し、かつVoutとVsm印加点との間に上
記信号Vim、 、Via、をr−)入力とする2個の
nチャネルMO8)ランジスタQntm + Qntm
のドレイン・ソース間を並列挿入することによって構成
された通゛虜の2人力C−MO8NOR回路の、出力信
号Vout端とvi印加点との間に2個のロチャネルM
O8)ランジスタQ”@4eQ n t eのドレイン
・ソース間を直列挿入すると共ζ;この一方のMOS)
ランジスタQn、4のソースと出力信号V out端と
の間にもう1個のnチャネルM08トランジスタQn1
.のソース・ドレイン間を挿入し、上記M08トランジ
スタQn14eQ”ts O’f−Fニハ入力信号V
I m* # V l nlを、MO1m″・ランジス
タQ”IfのゲートにはV・をそれぞれ与えるようにし
たものである。 また第15図の実施例回路は、MOS)ランジスタQp
t。* Qptv # Qll’lll t Qflt
sからなる通常の2人力C−MO8NOR回路の、vD
D印加点と出力信号Vout 114との間に3個のp
チャネルMO&トランジスタQl)ta t QPts
s QPtsの各ソース・ドレイン間を直列挿入し、
これらMOS)ランジスタQp1.. Qpl。nQp
@。の各デートに電位■。と反対電位関係にある電位v
o 、入力信号V I n、 、 V i nlをそれ
ぞれ与えるようにしたものである。 さらに第16図の実施例回路は、通常の2人力C−MO
8NOR回路に上記MO8)ランジスタQ”14 s
Qllll * Qnl@とQi)1@ e Qp@@
s QPtsをすべて追加すると共に■。を得るため
にC−MO8インバータ11を追加したものである。 上記第14図ないし第16図の実施例回路において、M
OS)ランジスタQp、。〜Qp、。、Qn□〜Qa1
.のβ値をβPl@〜βp20.βnl*〜β”tsと
すると、入力信号Via、、VIEI、およびvOある
いは唇に対するVoutのpチャネル側の実効的なβ値
βpとnチャネル側の実効的表β値βnは下記の表4か
ら表6のようになる。。 表4(第14図回路) 表5(第15図回路) 表6(第16図回路) 第17図はこの発明を3人力C−MO8排他的論理和型
遅延回路(二実施した場合のlIl成図である。この実
施例回路はVDD印加点φノードN、との間に負荷トラ
ンジスタとなるpチ・ヤネルMO8トランジスタQp、
、のソース・ドレイン間を挿入しこのMO8)ランジス
タQp□のr−)はVsaに接続し、またノードN、と
Vss印加点との間シー入力信号Via、 、 vin
l 、 Vinsヲr−F入力とする駆動トランジスタ
となる3個のnチャネルMO8)ランジスタQflsv
e Qflta I Q+s・のドレイン・ソース間
を直列挿入し、さらにノードN。 とV@s印加点との間に駆動トランジスタとなる3個の
nチャネルM08トランジスタQ’l@5Qntl #
Qfltaのドレイン・ソース間を直列−入しこれら
各MO8)ランジスタQaB# Qn雪1゜Qn□の?
−)には3個の各C−MO8インバータ”@ eI?
a”@を介して上記各入力信号Win、 、 Vi
a、 、 Via、を与え、またノードN。 の信号をC−MO8インバータI・で反転することによ
って出力Voutを得るようにした1111虐の遅延W
3人力C−MO8排他的論理和回路の、vDDiI]加
点とノードN、との間に電位V・と反対電位関係にある
voを?−)入力とするpチャネルMO8)ランゾスタ
Qpmmのソース・ドレイン間を挿入するようにしたも
のである。 この莫施例回路CはV、の電位を変えることによってノ
ードN、における負荷トランジスタ側のβ値(駆動能力
)を変え、これによって遅延時間を変えることができる
。すなわち、■。 =VHO時にはM08トランジスタQ9tmはオフ状態
となってpチャネル側の負荷能力は相対的に小さなもの
となり、このためVoutの立下り遅延時間は大きくな
る。 一方、vo−vt、の時鑑二はMoth)ランジスタQ
p□はオン状態となりpチャネル側の負荷能力は相対的
に大きくなってVoutの立下り遅延時間は小さくなる
。勿論Qp−がオン状態でも直1’IJ ’fるnチャ
ネルMO8)ランジスタはインノ苛−タ1.の出力Vo
utをVDD141jへ反転させ得る程度の駆!1EI
J能力を持っているつ以上説明した各実施例はいずれも
C−MOS−造のものであるが、次1:この発明をディ
プレッションモードのMOS)ランジスタを貨萄ト −
ランジスタに用いかつ工ンハンスメ°゛ントモードのM
08トランジスタを駆動トランジスタに用いたいわゆる
l/D @造のMO8形論理回路に実施した場合の例を
説明する。 第18図ないし第27図はそれぞれこの発明なg/D構
造のMOa形論理回路に実施した場合のものである。 第18図(atないしくd)はこの発明をB/D形イン
ーパータに実施した場合のW4成図、等価回路図および
特性図である。この実施例Ioi路は第X8図1alに
示すように負荷トランジスタとなりVDD印加点と出力
信号Vout端との間にソース・ドレイン間が呻入され
−一 七1□眸妄もか−うr−)がVoutに接
続されたディプレッションモード(以下り形と略称する
)のMOS )ランジスタQD、と、駆動トランジスタ
となりVoutとWas印加点との間にドレイン・ソー
ス間が挿入されかつデートに入力信号Viaが与えられ
るエンハンスメントモード(以下E形と略称する)のM
OS)ランジスタQgtとからなる通常のFt/D形イ
ンバータの、出力信号Vout端とVss印加点との間
に2個のE形のMOS )ランジスIQH,,QB、の
各ドレイン・ソース間を6夕1+41人し、このうちV
out側のMOS )ランジスタQ8!のf−)に入力
信号Vlnを与えまたVia側のM08トランジスタQ
l!t、のr−)に前記第2図回路の出力電位V、を与
えるようにしたものである。なお、MOS)ランジスタ
QDt + Qm、 〜QI、のβ値はβD1 、β
ial〜βE、であるとする。 このような回路において、vo をMLにするとMOS
)ランジスタQB、がオフするため1二MO8)ラン
ジスタQ W@ + Q ”sは動作とは無関係にな
る。したがってこの時の等価回路は第18図(blのよ
うになり、負荷能力はM08トランジスタQD1単独の
βD3、駆dJh a カバMO8)ランジスタQ1!
、単独のβ8−1となる。 一方svnをvHにするとMOS )ランノスタQ1i
1.は常時オン状態となる、この時V 1 nがHレベ
ルとなるMOS)ランジスタQTIll もオンするた
め、VoutからViaへの電°護経路はMOS )ラ
ンジスタQI!、にょるものと直夕ui娃続された2個
のMOS)ランジスタQ ”* * Q Jによるもの
との和となる。そしてぃまVo”Vl(の時にMOS)
ランジスタQg、のしさい値の基板5“9イアス効果を
無視するなら、この時の勢E形のMOS)ランジスタQ
laとβD、なるβ値を持つD形のMOS )ランジス
タQD、とからII成されたインバータとなる。したが
って、Vn=VHとすることによって、VQ=VLの時
に<うべてE/Diインノ量−夕のエンハンスメンくな
る。また第18図(d)はこの実施例回路においてv6
をvHおよびVLにした時の入出力特性を示している。 なお第18図(d)中のV’rlはE形M08トランジ
スタのしきい値w田である。 第19図(1) 、 (b)は同様にこの発明をR/D
形インバータに実施した場合の構成図およびその特性図
である。この実施例回路は第19図(a)に示すようシ
ー間08トランジスタQDs * Q l 1 から
なる通゛膚のE/D形インバータの、VDD14]加点
と出力信号vout sとの間にE形のM08トランジ
スタQg4のソース・ドレイン間およびD形のMOS)
ランジスタQD、のソース・ドレイン間を16列挿入し
、上記MO8)ランジスタQ B 4 OP ) ニ
ハv(1ヲ、M O8) 9 ン1 スタQD、の?−
)にはVoutをそれぞれ与えるようにしたものである
。 この回路では、Voutの立下り特性1:ついては近似
的にはM08トランジスタQg1によって決定されるが
、voutの立上りについてはV。 =vHの時にはMOS)ランジスタQD1のみではなく
MOB)ランジスタQ ”4 e Q Dlも加わって
負荷動作能力が増加し、それだけVoutの立上り遅延
時間は短かくなる。この負荷動作能力はE形のMOB)
ランジスタQii、とDiのMOB)ランジスタQD、
の+1 +1回路を含むために藺単に求めることはでき
ないが、次のような条件下ではvo=vHの時の合成さ
れた負荷トランジスタ側実効的なβDは下記のように表
わすことができる。ただしβ84.βD、はMO8トラ
ンジスタQB4.QD、のβ値であS0■ βR4)β
D、でかっVout (VDD −v’r R470時
(ただしv’rg、はMOB)ランジスタQ R4のし
きい値′#118:) βDよβD、+βD。 ■ βIll、 =βD、でかっYou t’) VD
D −v’r ia。 の時 βD二βD。 ■ βB、(βn、 カッYou t < VDD −
VT FAm JJ)時 また−VTD、はMOB)ランジスタQD、のしきい1
直電EE) ■ β114<<βD、かツVout≧VDD−V’l
l’14(D時βD=βD1 また第191g1(blはこの実施例回路において!j
voをVHおよびVt、にした時の入出力特性を示して
いる。 第20図(111# (b)はこの発明をE/D形イン
バータに′#旌した場合の構成図およびその特性図であ
る。前記電位V、としてViaに近いMLではなく、D
形のM08トランジスタのしきい値電圧−VTDよりも
さらに負に大きな電位vL°を得ることができる場合に
は、第20図(a)!示゛「よう(;上記E形のM08
トランジスタQ14を省略しD形のMOB)ランジスタ
QD、の?−)にVL’とvHのいずれかを選択できる
電位V。@を与えるようにしてもよい。またこの11却
の人出力持性は第20図(b)に示す通りである。なお
、上6己璽位volを実現するには、第2図・に示す非
uf逆的電位発生回路のVsa電位を他の回路の’l/
5alilt位から分離し、これを上記V L +より
も低い電位に設定すればよい。 第21図(at * tb)はこの発明を同じ(lii
/D形インバータに実施した場合の111成図であり、
それぞれ負荷トランジスタ側と駆動トランジスターの両
方のβ値を変えるようにしたものである。 すなわち、第21図(1)に示すものはMOB )ラン
ジスタQ Dl e Q Jからなる11!!富のg/
D形インパータノ負荷トランジスタ@C;電位V、をr
−ト入力とするE形のM08トランジスタQg、を挿入
すると共に[励トランジスタ側に入力信号VJnをr−
)入力とするE形のMOB)ランジスタQ1.とvoを
f−)入力とするE形のuogトランジスタ(JIC,
を直列挿入したものである、また第21図(b)に示す
ものは上記E形のMO8トランジスタQB、の代りにD
形のM08トランジスタQD、を用い、さらに■。の代
りに前記v、′を用いるようにしたものである。 第22図(1)ないしくe)はこの発明を同じ(lit
/D形インバータに実施した場合の構成図であIJ、こ
の場合には前記電位V、としてそれぞれ箋虫立して電位
の選択が可能な二種類の電位Vllll■・電あるいは
一方の電位としてVLで1よなくD形のMOB)ランジ
スタのしきい値電圧−vtDよりもさらに負に大きな電
位VL’を選択すること力1できるV、s+ 、V・1
°を用いること迄=よってI(直に二種類の冗長性を呻
たせるよ月二したものである。すなわち、第22図(a
) I”−示す実施例回路では、R08)ランジスタQ
n、IQlt力亀らなる通常のB/D形インノ肴−夕の
駆動トランジスタ側に、vAIIおよび一方の電位v、
、をr−)入力とする2個のE形のMOB)ランジスタ
Qls+Ql・を直列挿入すると共ζ二これ鑑:並列的
にViaおよび他方の電位v拳、をr−)入力とする2
イ固の8形のMOB)ランジスタQgt。、QIJsを
直列挿入すること1二よって、駆動トランジスタ個のβ
・14に二tIji類の冗長性を持たせるようにしたも
のである。 第22図(b)に示す実施例回路では、MOS)ランジ
スタQ Ds e Q 11からなる通常OR,/DD
形ンバータの負荷トランジスタ側に、“一方および他方
の電位V@%@V%%それぞれなr−F入力とする2個
のE形のM08トランジスタQ111*Qi1mを並列
挿入することによって、負荷トランジスタ側のβ値に二
種類の冗長性を持たせるようにしたものである。 第22図(c)(’−示す実施例回路では、上記第22
図(b)の実施例回路中の、2個の8形のM08トラン
ジスタQ” 1 m e Q 11 @をD形のM08
トラン</ X I Q D4 * Q Ds ”置き
換え1.コノ各?−H:V、、、V・富の代りにV・鵞
“evst’を与えるようにしたものである。 第22図(d)に示す実施例回路では、MOS )ラン
ジスタQ Ds e Q 11からなる通常のl/D形
インバータの駆動トランジスタ側にv遥nおよび一方の
電iv・、を?−)入力とする2個のD形のMOS)ラ
ンジスタQii、、 j Qm、書を直夕U挿入すると
共に、負荷トランジスタ側に他方の電位vamをr−)
入力とするE形のMOS9)ランジスタQllを挿入し
て、負荷トランジスタ側および駆動トランジスタ側のβ
値それぞれに一種類の冗長性を持たせるようにしたもの
である。 第22図(の)に示す実施例回路では、上記第22図(
d)の実施例回路中の、2個のE形のMOS)ランジス
タQii1. I QltsをD形のMOS)ランジス
タQD@ sQJに置き換え、この各r−)にv@t
sv@gの代りに■”・1#v°・黛を与えるようにし
たものである。 第23図(1) I (b)はこの発明をR/D形の2
人力NAND回路に実施した場合の構成図である。 すなわち、第23図(1)に示す実施例回路は、vDD
印加点と出力信号Vout端との間に負荷トランジスタ
となるD形のMOS9)ランジスタQD、のソース・ド
レイン間を挿入しかつf−)はVoutに接続し、出力
信号V6u を端とVaall加点との間には駆動トラ
ンジスタとなり人力信: 号vt襲1.V1mlを?−
)入力とする2個のE形のMOS)ランジスタQl・1
9 * Qllgのソース・ドレイン間を直列挿入して
構成された通常の11/D形02人力NAND回路の、
VDDtll1点ト出力信号Vout端との間書二li
形OM・08トランジスタQ13.と・D形のM08ト
ランジスタQD、のソース・ドレイン間を直列挿入し、
MOS)ランジスタQllのr−)には電位V・を与え
ると共にM08トランジスタQD、のf−)にはVou
tを与えるようにしたものである。また第23図(b)
に示す実施例回路では上記層形のMO8トランジスタQ
1.、の代りにD形のMOS)う/ジスタQDlを用い
、このMOS )ランジスタ。 QD、、ノ? −) ニ電位VI O代’) Iニー前
15 Me” ’k”与えるようにしたものである。 このような回路ではV、、V、*の電位を変えることに
よってM08トラン2スタQL*あるいはQDt@をオ
ンあるいはオフさせ、これによって相対的に大きなある
いは小さな負#能力を選択することができる。 第24図はこの発明をII/D形の2人力NAND回路
に実施した場合の構成図である。すなわち、この実施例
回路は、・負荷トランジスタとなルD形のMOS)ラン
ジスタQDssと、駆動トランジスタとなる2個のE形
のM08トランジスタQ”ll * Qltsとからな
る通常のEZD形の2人力NAND回路の、出力信号V
・ut端とVss印加点との間に入力信号vI J #
V l −おヨヒ電位V aを各r−)入力とする3
個のE形のMOS)ランジスタQl□、QIB* Ql
t4のドレイン・ソース間を直列挿入するようにしたも
のである。そしてこの回路では、V・をV)(あるいは
VLI:、することによってMOS)ランジスタQi!
**をオンあるいはオフさせて、相対的に大きなあるv
stt小さ表駆動能力を選択できるようにしたものであ
る。 lI25図tu)、 lb)ないし第28図はそれぞれ
この発明をl/D形の2人力NO1回路に実施した場合
のlI構成図ある。すなわち、第rs 1m) l二示
す実施例回路は、負荷トランジスタと表るD形のM08
トランゾスタQDl、と、躯動トランジスタとなる2個
のE形のMOB)ランジスタQIHsQ11*、とから
なる通常のlit/D形の2人力NOR回路の、vDD
印加点と出力信号Taut端との間にE形のM08トラ
ンジスタQ”99・・およびD形のMOB)ランジスタ
QJmの各ソース・ドレイン間を直列挿入し、MOB)
ランジスタQllyのff−)には電位v6を、MOB
)ランジスタQD1@の?−)にはVoutをそれぞ
れ与えるよう&ヨしたものである。また第25図(b)
に示す実施例回路では、上記E形のM08トランジスタ
Ql□の代りにD形のMOB )ランジスタQD14を
挿入し、このMOB)ランジスタQD、、のr−トに前
記電位v(1′を与えるようにしたものである。 上記縞25図(a) * (b)に示す実施例回路では
、■、あるいはv6°の電位を変化させることによって
MOJ)ランジスタQl*n a QDtaを”オンあ
るいはオフさせて、相対的に大きなあるいは小さなIL
#能力を選択することができる。 また第26図に示す実施例回路は、MOli)ランジス
タQDt* $ Qlt* * Q 11m5からなる
通常のIt/D形の2人力NOR回路の、出力信号Ta
ut端とWas印加点との間に2個のE形のM08トラ
ンジスタQ 11.* Q Itsのドレイン・ソース
間を直列挿入しかつTautとMOB)ランジスタqi
1msのソースとの間にもう1個の11形のM08トラ
ンジスタQ13.のドレイン・ソース間を挿入し、M0
808トランジスタQ、 、、Qm、。のr−)に各入
力信号v1町、V盈−を、MOB)ランジスタQi、、
のf−)に電位V、をそれぞれ与えるようにしたもので
ある。′ この実施例回路では、voの電位を変化させることによ
ってMOB)ランジスタQm、、をオ。 あるいはオフさせて、゛相対的に大きなあるいは小さな
駆動能力を選択することができる。 #!27図に示す実施漏回路では、第25図(麿)に示
す実施例回路におけるMOB)ランジスタQIIW a
QDlaと槁26図に示す実施例回路におけるMOB
)ランジスタQl口sQm鵞、 * Qii、、とを丁
ぺて挿入することC;よって、相対的に太きなあるいは
小さな負荷能力および駆動能力が選択できるようにした
ものである。 第28図に示す実施例回路では、前記第25図(blの
ものと一同様に、tlg 2 :f、図中O・E形のM
O8トランジスタQInの代り(、D形のMOB)ラン
ジスタQD14を挿入し、このMOB)ランジスタQD
14のゲート及びMOB)ランジスタQlllの?−)
に前記vo@を与えるようにしたものである。 このように上記各実施例におけるMO&形論理回路では
、V・あるいはvo′、さらにはv、1゜■@1evl
ll°、v61’の電位に応じて、入力信号に対する出
力信号の関係を論理変更のない範囲で種々に変更するこ
とができる。したがって、まず電気特性上過剰な余裕を
つけることなく回路を1m成し、もしこの回路がうまく
前作すれば過剰余裕のない適正な回路が1111i12
されたことになり、またこの回路では十分な回路動作が
得られない場合には前記フェーズ素子2あるいは12を
溶断してV、の電位を変更し、この電位がC−トに与え
られているMOB )う/ゾスタをオンをうまく動作さ
せるようにすることができる。 すなわち、これを言い換えれば、回路動作a;二つもし
くはそれ以上の選択枝を設けそのうちの適正な動作状態
となる回路の電気特性を非可逆的に−び出せるよう;二
することにより、過嘴な動作余裕を排した適正な回路構
成を持つMOa形*理回路を実現する。ことができる。 なお、この発明は上記各実施例に限定されるものではな
く種々の変形が可能である。たとえばNOR、NAND
回路では入力が二つの場合について説明したが、これは
三つ以上であってもよい。 また、前記第3図−)の実施例回路:二おいては、二つ
のpチャネルMO8)ランジスタQp@*Q9mのうち
、vOutに近い方のMOB)ランジスタQps(Dr
)I;入力信号vifiを、Voutカら遠い方の
MOB )ラング1夕Qpmの?−)鑑;電位■、をそ
れぞれ与える場合について説明したが、これとは逆に、
第29図に示すようにTautに近い方のM08トラン
ジスタQpaのr−)に電位V・を、Tautから遠い
方のMO8・・トランジスタQp、のr−)に入力信号
V1mをそれぞれ与えるようにしてもよい。そしてこの
ことは他の実施例回路についても同様の変形を施こすこ
とが可能であり、さらに、騰チャネル側のM08トラン
ジスタについ【も同様である。 以上説明したようにこの発明によれば、電位゛発生手段
からの出力電位を非可逆的に変〆することによって論理
変更のない範囲で入力信号シ;対する出力信号の関係を
変更するという冗員性を持たせたので、過剰な電圧余裕
や過剰な動作余裕を回路に持たせることなく適正な回路
定数を持つMO8形論理回路を提供することができる。 本図面の簡単な説明 第1−および第2図はそれぞれこの発明のMOa形論理
回路に用いられる電位発生手段の一例を示す回路構成図
、第3図偵)ないしくd)はこの発明なC−MO8イン
バータに実施した場合の構成図、等価回路図および特性
図、第4図(蟲)ないしくd)はこの発明なc−MO8
インインタにインバータ屯:実施した場合の構成図およ
び等価回路図、第6図(鳳)ないしくe)はこの発明を
C−MO8インバータに実施した場合の構成図および等
価回路図、第7図−)ないしくC)はこの発明を2段イ
ンバー−構成の遅延回路に実施した場合の構成図および
等価回路図、第8図(暑)ないしic)はこの発明を2
段インバータIIFy、の遅延回路に実施した場合の構
成図および等価回路図、第9図はこの発明を多入力OR
型遅延回路に実施した場合の構成図、第10図はこの発
明を多入力AND型遅延回路に実施した場合の構成図、
第11図ないし第13図はそれぞれこの発明を2−人力
C−MO8NAND回路に実施した場合の構成図、第1
4図ないし第16図はそれぞれこの発明を2人力C−M
O8NO1回路に実施した場合の構成図、第17図はこ
の発明を3人力C−MO8排他的論理和型遅延回路に実
施した場合のIII成構成第18図(a)ないしくdl
はこ・の発明をFl/D形インバータに実施した場合の
構成図、等価回路図および特性図、第19図(荀、(b
)はこの発明なll/D形インバータに実施した場合の
Illll成上び特性図、第20図(a) I (b)
はこの発明なり/D形インバータ書二実施した場合のW
I構成図よび特性図、第21図(1) e (b)はこ
の発明を1llf/D形インバータに実施した場合のl
I構成図@22図(4)ないしく・)はこの発明なl/
D形インバータに実施した場合の構成図、第23図(a
) # (blはこの発明をIa/D形の2人力NAN
D回路に実施した場合の構成図、第2!1図はこの発明
をl/D形の2人力NAND回路に実施した場合の構成
図%@25図(a) 、 (b)ないし第28図はそれ
ぞれこ−の発明をB/D形の2人力NO1回路に実施し
た場合の構成図、第29図は第3図(a)の回路のR形
例の構成図である。 J、J・・・pチャネルMO8)ランジスタ、2゜12
・・・フェーズ素子、4・・・nチャネルMO8)う/
ジスタ、11+18・→ディプレッジ目ンモードのMO
8)う/ジスタ、14・・・エン/′−ンスメントモー
ドのMO8)ランジスタ、Q ps〜Qp!電!Ql)
at t Q9@* * QPam・・・pチャネルM
O8)ラング、X I 、 Qs1′QnNm s
Q(141*QII14m s Q”ah°゛1nチャ
ネルM08トランジスタ、Qis〜Q1m。 ・・・エンハンスメントモードのMO8)ランジスタ、
QDt〜QD14・・・ディプレッションモート0のM
OS)う/ジスタ、11〜1.・・・C−MO8イ/パ
ータ。 出軸人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第15図
1116図 第17図
回路に用いられる電位発生手段の一例を示す回路構成図
、第3図(a)ないしくd)はこの発明をC−MOSイ
ンバータに実施した場合の構成図、等価回路図および特
性図、第4図(a)ないしくd)はこの発明をC−MO
Sインバータに実施した場合の構成図、等価回路図およ
び特性図、第5図(a)ないしくC)はこの発明をC−
MOSインバータに実施した場合の構成図および等価回
路図、第6図(A)ないしくe)はこの発明をC−MO
Sインバータに実施した場合の構成図および等価回路図
、第7図(鳳)ないしくe>はこの発明を2段インバー
タ構成の遅延回路に実施した場合の構成図および等価回
路図、第8図(a)ないしく、)はこの発明を2段イン
ノクーメ構成の遅延回路に実施した場合の構成図および
等価回路図、第9図はこの発明を多入力OR型遅延回路
に実施した場合の構成図、第10図はこの発明を多入力
AND型遅延回路に実施した場合の構成図、第11図な
いし第13図はそれぞれこの発明を2人力C−MO8N
AND回路に実施した場合の構成図、第14図ないし第
16図はそれぞれこの発明を2人力C−MO8NOR回
路に実施した場合の構成図、第17図はこの発明を3人
力C−MO8排他的論理和型遅延回路に実施した場合の
構成図、第18図(a)ないしくd)はこの発明なE/
I)形インバータに実施した場合の構成図、等価回路図
および特性図、第19図(a)。 (b)はこの発明をE/l)形インバータに実施した場
合の構成図および特性図、第20図(a) 、 (b)
はこの発明をE/l)形イン・々−夕に実施した場合の
構成図および%注図、第21図(&) 、(b)はこの
発明をE力形インバータに実施した場合の構成図、第2
2図(畠)ないしくe)はこの発明をE/’D形イン・
9−夕に実施した場合の構成図、第23図(a) #
(b)はこの発明をElD形の2人力NAND回路に実
施した場合の構成図、第24図はこの発明をE/El形
の2人力NAND回路に実施した場合の構成図、第25
図(a) 、 (b)ないし第27図はそれぞれこの発
明をE/l)形の2人力NOR回路に実施した場合の構
成図である。 1.3・・・pチャネルMO8) yンジスタ、2゜1
2・・・フ為−ズ素子、4・・・nチャネルMOS )
ランジスタ、IJ、1.3・・・ディグレッジ四ンモー
トノMO8):7ンジスタ、14・・・エン/)ンスメ
ントモードのMOS トランジスタQps〜Qp*s
* Qpst rQpss + Qpss・・・pチャ
ネルMOSトランジスタ、Qnt= Qnss + Q
nas * Qn4鵞+ Qrxso−’nチャネルM
OSトランジスタ、Qg1〜Qg3o°°°ディグレッ
ジ冒ンモードのMOS)ランモード、QD1〜QD13
・・・エンハンスメントモードのMOS )ランジスタ
、11〜■−・・・C−MOSインバータ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦il1図
第2図 第4図 第11図 第13図 第12図 第14図 第15図 第16図 ryUt 第17図 第18図 (a) (b) (c)(d) 昭和 年 月 日 特許庁長官 島 1)春 樹 殿 1、事件の表示 特願昭56−138835号 2、発明の名称 MOa形論理回路 3、補IEをする音 事件との関係 特許出願人 (307) 東京芝浦電気株式会社 4、代理人 5、自発補正 7、補正の内容 (1)第8頁第19行目ないし第20行目にry−ト絶
縁膜の誘電率、チャネル長、1とあるをry−ト絶縁膜
の誘電率、キヤ、リア移動1u、チャネル長、」と訂i
E ”fる。 121!9負第2行目に[いま■oを4VHに1とある
を[いまV。をVDD側の”+141’l V uに1
と訂正する。 (31第91’4第10行目に[■oをVLにすると、
」とあルf [VoV VBa側(7) ’Jii j
rj V L i: −fると、」と訂正する。。 (4)第14頁第5行に「”o+ + VotJとあイ
、を「■o1.■o!」と訂正する。 (5) 第23貴第3行目に「MO8)ラン、クメタ
Q p、 1〜Q PHa +jとあるを[108)ラ
ンノスダQP1.〜QP、、、Jと訂正する。 (6) 第28日第10行目に[電位り人力(、;号」
とあ°るを「電位1v1.入力伯峙1と81正−fる。 (7)第31頁の表5を別紙の通り訂正する−3、(8
)第38頁第2行目、第39頁第9行目ないし第1.0
行目および固自第18行目にそれぞれ1″シきい値−1
とあるを1しきい値電圧」と訂正する。 (9)i$390第17行目に「(ただし・・・であり
、」とあるな[(ただし 01m 第45頁第6行目にrQIJtoをオンオフ
させ、」とあるを(−Q D+ oをオンあるいはオフ
させ、」と訂正する。 口υ 第46頁第10行目ないし第11行目に「2人力
HAND回路の、」とあるを]−2人力NOR回路の、
」と訂正する。 Q4 第47貞第9行目に12人力HAND回路の」
とあるを[2人力NOR回路の、」と訂正する。 Q31 第52員第11行目ないし第13行目に[Q
IcI′QILsO°1°ディプレッションモードの・
・・トランジスタ、」とあるをr Qg+−QBs。・
・・エンハンスメントモードのMOS )ランジスタ、
Qp1〜QDIm・・・デイゾレツションモードのλ1
0Sトラン′ジスタ、」と訂正する。 表5(第15゛図回路) 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 特ll請昭56−138835号 2、発明の名称 MO8杉論理回路 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (307) yIL京芝浦1を気株式会社4、代理人 5、自発補正 7、補正の内容 +1) 明細優全文を別紙の通りfftETる、(2
) 図面の第15図、第16図、第17図及び第22
図+clをそれぞれ別紙図面の通りff正する1、に3
) 別紙図面第28図及び嬉29図を追加する。 明 細 簀 1、発明の名称 MOB形論理回路 2、特許請求の4@v!U +1) 一つ以上のMOS)ランジスタのe−)を信
号入力端とし二つ以上のMOS)ランジスタの各ドレイ
ンもしくはソースが共通接続されたノードな信号出力端
とし一始の電位間で動作する論理回路と、出方電位が非
可逆的に(更できる電位発生手段と、上記論理回路の信
号出力端に直接もしくは一つ以上のMO8トランジスタ
を介してその一端が結合され他端が直接もしくは一つ以
上のMOS)ランジスタを介して上記一対のいずれか一
方の電位C;結合されかつ?−)に上記電位発生手段か
らの出力電位が与えられる−1以上のMO8トランジス
タとを具備し、上記電位発生手段の出力電位を変更する
ことによって入力信号に対する出力信号の関係を論理変
更のない範囲で変更するようにしたことを特徴とするM
Oa形論理回路。 (2) 前記電位発生出段の出力電位を変更すること
によって入力信号電圧に対する出力信号電圧の時間変化
の割合を変更するよ゛うにした特許請求の範囲第1項に
記載のMOB形4i理回路0 (3)前記電位発生手段の出力電位な凌(することによ
って所定の入力信号電圧ζ二対する出力信号電圧の電圧
の大きさを変更するようにした特許請求の範囲第1項鑑
;記載のMOB形舖理回路。 (4) 前記論理回路は駆動トランジスタが一方チャ
ネルのMOS)ランジスタであり負萄トランジスタが他
方のチャネ・ルのMOS)う、ノスタによって構成され
た特許請求の範囲第1項に記載のMOa形輸理回路。 (5)前記論理回路はlAm)う/ジスタがエンハンス
メントタイプのM08トランジスタであり負゛荷トラン
ジスタがティデレッシ曹ンタイプのMOll)ランジス
タ鑑;よってw4成された特許請求の範ml第1項に記
載のMOa形論理−路。 (6) 前記論理回路の信号出力端が次段の一つ以上
のMo2)ランジスタのダートに接続されている特許請
求の範囲第1項に記載のMOa形論理回路。 8、発明の詳細な説明 この発明はMOS)ランジスタによって構成されたMO
I9形論理回路に係り、特に電位発生手段における出力
電位を非可逆的に変更することによって論理変更のない
範囲で回路の入出力特性を変ff0T能として冗長性を
持たせるようにしたMOg形論理回路に関する、 従来のMOg形論理回路では、入力信号電圧と出力信号
電圧との関係、入力信号電圧に対する出力信号電圧の時
間変化の割合゛あるいは入力信号に対する出力信号の伝
搬時間の関係は、その論理回路を構成するMOS)ラン
ジスタの電気特性シーよって決まっていた。このために
従来ではいったん入出力特性を決めれば、MOS )ラ
ンジスタの大きさを変えるかもしくはMo8トランジス
タの電気特性C;関するプロセス/ナラメータを変えな
い限り論理(ロ)路の入出力特性を外部から変更するこ
とはできない。そしてこのことが回路設計上過刺な電圧
余裕や動作時11余裕を必要とする原因となり、これが
設計を複雑化している。また回路が高集積化、大規模化
、高速化するに伴ない、上記のような余裕は回路の性能
を大きく低下させる原因となるため、過剃余裕め少ない
適正な回路を設計することは増々困4となってきている
。 この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
あり、その目的とするところは、電位発生手段を持ちこ
の手段からの出力電位を変更することによって論理変更
のない範囲で入力信号に対する出力信号の関係を変更す
るという冗長機能を持たせることによって、過刺な電圧
余裕や動作余裕を持たせることな(適ポな回路定数を持
つMOa形論理回路を提供することにある。 以下図面を参照してこの発明の詳細な説明する。この発
明に係るMOa形論理回路はMo8トランジスタによっ
て構成された通常の論理回路と、この論理回路に追加さ
れるMO&)ランジスタと、このMo8)ランジスタの
r−)に与えられその電位が一度変更されると再び元に
戻らない非可逆的な電位を姥生ずる電位発生手段とから
構成されていて、このうち第1図および第2図はそれぞ
れこの電位発生手段の一例の回路lI成図である。この
うち第1図に示すものはc−=uos(相補形MO8)
II造のものであり、一方電源電位VDD印加点と他方
電源電位v88(アース電位)印加点との間に1チャネ
ルMO8)ランジスタ1とIリシリコン配線層や金嘱配
線層尋からなるフェーズ素子2とが直列接続され、上記
MO8)ランジスタ1のr−)はVSS印加点に接続さ
れ、また上記MO8)ランジスタ1とフェーズ素子2と
の直列接続点:二はVDD印加点とvia印加・点との
間に直列接続されたpチャネルMO8)ランジスタ3お
よびnチャネルMo8)ランジスタ4のそれぞれのダー
トが接続され、上記間MOI9)ランジスタ3゜4の直
列接続点から電位V・が出力されるようになっている。 そしてこの回路では7エーズ素子2が溶断されていない
状態であれば、M08トランジスタJがオン、Mo1)
ランジスタ4がオフとなるために出力電位voはVDD
側の電位vHとなる。一方、フェーズ素子21ニレーザ
光を照射するかあるいは大電流を流してI!#断した状
態にすれば、今度はMo8 )ランジスタ3がオフ、M
o8)ランジスタ4がオンとなって出力電位V、はWa
S側の電位VLとなる。また′上記フユーズ索子2を一
度溶断すると元に戻ら表くなるので、出力電位V、をV
Lに変更すると再びVHに変更することはできずVHか
らMLの変更は非可逆的な変更となる。 一方、第2図に示すものはB/D形−造のものであり、
vDD印加点とvia印加点との間にディプレッション
モードのMo8)ランジスタ11とフェーズ素子12と
が直+IJ接続され、この直列接続点に上記M08トラ
ンジスタ11のf−)が接続され、さらにこの直列接続
点にはVDD印加点とv8sl:p加点との間に直列接
続された負荷トランジスタとしてのディプレッションモ
ード(ディプレッジ冒ンタイプと同1]1)のMo8)
ランジスタ13および駆動MO8)ランジスタとしての
エン/1ンスメントモード(エンハンスメントタイプと
同1りのM08トランジスタ14のうち一方のMo8)
ランジスタ14のf−)が接続され、上記間MO8)ラ
ンジスタ13.14の直列接続点から電位■。が出力さ
れるようになっている。そしてこの回路でもフユーズ素
子12が溶断されてい危い状態であれば、Mo8)ラン
ジスタ14がオフとなって出力電位V、はVDD側の電
位vHとなり、またフェーズ素子12を溶断した状態に
すればM08トランジスタ14がオンしてvoはVSS
側の電位VLとなる。そしてこの場合にもフユーズ索子
12を一度溶断すると元に戻ら々くなるので、voをV
HからVLに変更すると、再びvHに変更することはで
きずVHからvbへの変更は非可逆的な変更となる。 第3図たいし第16図はそれぞれこの発明をC−Mo5
1(相補MO&)lI造のMO8形論理回路に実施した
場合のものである。 第3図(M)ないしくd)はこの発明なC−MOI9イ
ンバータ薯;実施した場合の構成図、等価回路図および
特性図である。この回路は第3図+1) E示すように
駆動トランジスタとなりvDD印加点と出力信号Vou
t端との間にソース、ドレイン間が挿入されかつr−)
に入力信号Winが与えられるpチャンネルMO8)ラ
ンジスタQ p t および駆動トランジスタと々り出
力信号Vout端とVss印加点との間にドレイン・ソ
ース間が挿入されかつr−)に上記入力信号VIJIが
与えられるnチャネルMo8)ランジスタQntから1
6通常のC−Mo8インバータの、vDD印加点とV6
utとの間に2個のpチャネルMO8)ランジスタQp
、 、Qp、の各ソース・ドレインrttlを直列挿入
し、このうちvDD@のMo8)ランジスタQ1のr−
)には前記第1図回路の出力電位v6を与えると共にV
out 110 M O8)ランジスタQPsのr−
)には入力信号v1膳を与えるようにしたものである。 そして上記各Mo1lシランジスタQD@ pQ9m
#Ql’s eQ”tO!値をそれぞれIe* 、/9
* s/ps J”xとする(ただしIは各MO8)ラ
ンジスタにおけるゲージ絶縁1IIO膜厚、r−)絶縁
膜の誘電率、チャネル長、キャリア移動度、チャネル幅
搗二よっテ決まる定数であり、トランジスタの駆動能力
を表わす)。 このような回路において、いまv6をVDDの電位vH
にすると、MOII)ランジスタQptがオフするため
にこの場合6二は2個のM08トランジスタQ p @
e Q t sは動作とは無関係にな!。 この時の等価圏路は第3図(b)のようになり、pチャ
ネル側の駆動能力はMOB)ランジスタQpltlA独
の19m、”チャネル側の駆動能力はMo8)ランジス
タQal単独の/烏、となる。 一方、■、をvsa側の電位VLにすると、Mo8)ラ
ンジスタQptは常にオン状態となり、ViaがLレベ
ルの時1:はMo8 )ランジスタQpsもオン状態に
なるために、この時のVDDからVoutへの電流経路
はMo8)ランジスタQ ptの経路および直列接続さ
れた2個のMo8)ランジスタQp電eQtl@の経路
の二つとなる。したがってこの場合の等価回路は第3固
成されたβ値を持つpチャネルMO8)ランジスタQp
aとβn1のβ値を持つnチャネルM08トランジスタ
Qa、とからなるインノf −タになる。したがってV
・をVLにすることによってvHの時にくらべて、C−
MO8インt4等価fzC−Mo8イン/膏−夕となり
、このために、■、をVLにした場合はV)14:l−
1,た場合迄=<さら−一インパータを反転させる入力
電田の値1よよりVDDに接近した値となる。また第3
図(d))まこの実施例回路においてV、をVHおよび
VLにした時の入出力特性を示している。 第4図(a)ないしくd)もこの発明なC−Mo8イ/
パータに実施した場合のlit成図、等価回路薗および
特性図である。第3図(帽=示す実施例回路では電位v
0を?−)入力とするMo8 )ランジスタをpチャネ
ル側に設けたが、ここで)ま第4図(a%に示すように
vms印加点とVoutとの間に2個のnチャネルM0
8トランジスタQ”鵞+Qnmの各ソース・ドレイン間
を直列挿入し、このうちWas側のM08トランジスタ
Q n 、 Ol”−Fには前記第1図回路の出力電位
V、を与えると共にVgut側のMOIL)ランゾスタ
Qn、の? −) には入力信号Viaを与えるようシ
ーしたものであり、上記各MO8)ランジスタQ”鵞*
Qnlのβ値をそれぞれβh、βn、とする。 このような回路では、いまV、をMl、l二すると、M
o8)ランジスタQf1mカーオフするためC:この場
合には2個のMo8)ランジスタQ n @ eQfl
mは動作とは無関係になる。したがってこの時の等価回
路は第4図(b)のよ′うになり、pチャネル側の駆動
能力はM08トランジ゛スタQp、m独のβPs、”チ
ャネル側の駆動能力はMo8トランジスタQn、単独の
In、となる。 一方、■、をVHにすると、Mol!!)ランノスタQ
nsは常にオン状態となり、WinがHレベルの時には
Mo8)ランジスタQn、もオン状態になるために、こ
の時のVoutからYesへの電流経路はM08トラン
ジスタQm、の経路および直列接続された2個のMo8
)ランジスタQ”llQ”lの経路のにつとなる。した
がってチャネルMO8)ランジスタQnaとβp1のβ
値を持っpチャネルMO8)ランジスタQplとからな
るインバータとなる。したがって■OをVHにすること
によってVLの時にくらべて、C−Mo8インバータの
nチャネル側のβ(直を夷と等価なC−Mo8インバー
タとなり、このために、voをVHにした場合はVLに
した場合シーくらべてVoutの立下り遅延時間はほぼ
また第4図(d)はこの実施例回路においてvoをVH
およびMLにした時の入出力特性を示して(島る。 第5図(りないしくc)もこの発明なC’二MO8イン
ノ者−夕に実施した場合の*+i図、等価回路図である
。−上記第3図(4)および第4図(Jl)に示す実施
例回路では電位v0をf−)入力とするMo8トランジ
スタなpチャネル側およびnチャネル側のいずれか一方
に設けたが、ここでは第5図(1)に示すようにpチャ
ネルMO8)ランジスタQpmsQli’iおよびnチ
ャネルMo8)ランジスタQ”l*Q11mを両方とも
設け、Mo8)ランジスタQp、のr−)には直接電位
V、を与え、またMo8 )ランゾスタQn、のr−)
にはC−Mo8インパータエiを介して電位V・を与え
〜かつMo8)ランジスタQs)m、Q”*のr−)に
は入力信号Vlnを与えるようにしたものであう。 このような回路では、■・がVHの時1;はMo8 )
ランジスタQ9* eQflmがオ・7するのでMO&
)ランジスタQ 9* e Q I’m * Q ”@
s Q ”aは動作とは無関係シーなり、この時の等
価回路は第5図(b)1−示すようにM08トランジス
タQp1゜Q n +からなる通・帛のC−Mo8イン
ノ々−夕となる。 一方、■。をVLにするとMo8)ランジスタQpt
*Q’l”@は常にオン状態となるので、この場チャネ
ルMO8)ランジスタQpaと チャ1ネルMO8)ランジスタQ n aとからなるイ
ンバータとなる。 816図体)ないしくelはこの発明なC−Mo8イン
バータに実施した場合の1*成図および等価回路図であ
り、この実施例では前記111図6=示すような回路を
二つ用意してV・Isv@IO二種類の電位を使用する
ことによりpチャネル側の実効的な駆動能力を4種類に
設定できるようにしたものである。すなわち、pチャネ
ルMOf9)ランジスタQp、qよびnチャネルM08
トランジスタQn1からなる通常のC−Mo8イン−パ
ークの、VDD印加点と出力信号Vout端との間に2
個のpチャネルMO8)ランジスタQl)41Q p
mの各ソース・ドレイン間を挿入し、これと並列にもう
2個のpチャネルMO8)ランジスタQ p、 s
Q p、の各ソース・ドレイン間を直列挿入し、このう
ちVDD側の一方のMo8)ランジスタQp4のr−)
には上記一方の電位v61を与えると共にVDD側の他
方のMo8 )ランジスタQp6のf−)には他方の電
位v、、を与え、かつV6ut[の2個のM08トラン
ジス与えるようにしたものである。そして上記各−M0
8トランジスタQp、〜Qp、のβ値をそれぞれβp4
〜βp管とする。 このような回路において、いま電位v111sV6mが
共にVHである時にはMOS)う/ジスタQp4+Qp
・はオフするのでM08トランジスタQpa〜Qpvは
動作とは爾関係になうで゛、この時の等価回路は第6図
(b)に示すようにMOS)ランジスタQplsQ’t
からなる通常v)C−MO8インバータとなる。 電位■・−”L1v@電がVHの時の等価回路が第6図
(clであり、この時のpチャネル側のMOSとなる。 電位VatがvH1v@lがVLの時の等価回路が第6
図(d)であり、この時のpチャネル側のMOSとなる
。 電位V・@ev@@が共にVLの時の等価回路が第6図
(e)であり、この時のpチャネル側のMO8トランジ
スタQpdのβ値は 第7図(a)ないしくC)はこの発明を2一段イン11
−ター造の遅延回路に実施した場合のW4成図および等
価回路図である。この実施例回路は第7図−葎)に示す
ように、負荷トランジスタとなりVDD印加点とノード
N1との間にソース・ドレイン間が挿入されかつ?−)
がVmaに接続されたpチャネルM08トランジスタQ
p=および駆動トランジスタとなリノードN、とVss
印加点との間にドレイン・ソース間が挿入されかつr
−トに入力信号Vinが与えられるnチャネルMO8ト
ランジスタQn、からなる1段目のC−MO8インバー
タ■、と、負荷トランジスタとなりVDD印加点と出力
信号Vou を端との間にソース・ドレイン間が挿入さ
れかつr−)に上記ノードN1の信号が与えられるpチ
ャネルMO8トランジスタQpeおよび駆動トランジス
タとなり出力信号Vout熾とvSl印加点との間にド
レイン・ソース間が挿入されかつr−)に上記ノードN
、の信号が与えられるnチャネルMO8)ランゾスタQ
n1からなる2段目のC−MO8インバータI、とで構
成された遅延回路の、VDD印加点とノードNlとの間
書二前配第1図回路の出力電位■、をf−)入力とする
pチャネルMO8)ランジスタQplのソース9ドレイ
ン間を挿入するよう砿;シたものであ・・る。そして上
記MO8)ランジスタQ ”4 # Q りs * Q
I)Iaそれぞれの、β1【1をβ114.βp・、
βIt@とし、入力信号Winの立下り時(=おけるC
−MO&インバータ■1sIlそれぞれの立上り遅延時
間と立下り遅延時間をτ鵞 、τ、とする。 この回路において、いまv6がVHの峙にはMOS)ラ
ンジスタQpt。がオフとなるため、この時の等価回路
は第7図(b)のようになり、全体的な立下り遅延時間
デfはC−MO8インバータ”l * ”mそれぞれの
立上り遅延時間T、と立下り遅延時間τ烏の和のτ、十
丁烏となる。 一方、voがVLでMOS)ランシスタQps。 がオン状態になると、C−MO8イ/インバータのpチ
ャネル側は第7図(c) 叫示す等価回路のようにdp
、+βp、。なる合成されたβ値を持つM08トランジ
スタQpeとなるためにld目のC−MO8インパータ
エ、の信号遅延時間は〉βp畠+βp、。で力為つQp
s・がオン状態でもQn。 はインバータ1.の出力VoutをVDDIIIへ反転
させ得る程度の駆動能力を持っているものとする。 第8図(鳳)ないしくC)は同じくこの発明を2段イン
バーター造の遅延回路に実施した場合の構成図および等
価回路図である。上記第7図(1)に示す実施例回路で
は電位v0をr−)入力とするMOS)ランジスタをp
チャネル側に設けたが、ここでは第8図(mlに示すよ
うにノードN、とv5B印加点との間に電位V、をf−
)入力とするnチャネルMO8)ランジスタQn、のド
レイ/・ソース間を挿入するようにしたものである。た
だしこの実施例の場合には立上り信号を遅延するために
、1段目のC−MO8インバータII、をII成するp
チャネルMO8)ランジスタQp、の?−)に入力信号
Viaが与えられ、またnチャネルMO8)ランジスタ
Qn4Or−トはVDDに接続されている。モして上記
MOI9トランジスタQp、 +Qn4 tQn@それ
ぞれのβ1直をβp8 eβn4.βn6とし、入力信
号Tinの立上り時におけるC−MO8インバータ”l
*11それぞれの立下り遅延時間と立ち上り遅延時面を
1雪゛、τ易゛とする。 この回路において、いまV・がVLの時にはMO8)ラ
ンジスタQn@がオフとなるため、この時の等価回路は
第8図(b)のようになり、全体的な立上り遅延時間τ
rはC−MO8インバータ”ls”lそれぞれの立下り
遅延時間τ、°と立上り遅延時間τ、°の和r 、 +
+τ、°となる。 一方、■、がVHでMO8ト5ンジ、X夕Qn。 がオン状態になると、C−MO8インノf−夕1.+の
nチャネル側は第8図(C)に示す等価回路のようにβ
fi、+βn・なる合成されたβ値を持つMO8トラン
ジスタQnbとなるために1段目のC−MO8イン/ヤ
ータ!嘗1における信号遅延時間はとなる。ただしβp
、〉βn、+βn6でかつQnaがオン状態でもQpa
はインバータ1.の出力VoutをvI側へ反転させ得
る程度の駆動能力を持っているものとする。□ 次に二つ以上の入力を持う倫理回路にこの発明を′#施
した例を説明する。第9図は上記@7図(Jl)に示す
実施例回路の1段目のインバータを多入力化して多入力
OR型遅延回路を構成するようにしたものであり、nチ
ャネルMO8)ランンスタQn*t s QflB #
Qn4mそれぞれの?−)に各入力信号Vim1〜V
1n、が与えられる。また第10図は上記第8図(1)
に示す実施例回路の1段目のインバータを多入力化して
多入力AND型遅延回路なII成するようにしたもので
あり、−pチャネルM08トランジスタQs)st I
QPam tQplmそれぞれのr−)に各入力信号
V k n @〜V l figが与えられる。 上記第9図あるいは第10図のそれぞれの実施例回路で
は、MO8)ランジスタQps・あるいはQn・がオン
している場合にはオンしていない場合よりもそれぞれ立
下り遅延時1訃あるいは立上り遅延時間が短くなる。 第11図ないし第13図はそれぞれこの発明を2人力C
−MO8NAND回路に実施した場合の構成図である。 第11図の実施例回路は、vDD印加点と出方信号Vo
ut端との間に入力信号Via1.Via、を各r−)
入力とする2個のpチャネルMO8)ランジスタQpH
I Ql)tmそれぞれのソース・ドレイン間を並列挿
入し、かつVoutとVsa印加点との間に上記信号V
i II、 t v i n*を各f−)入力とする
2 4rlAのnチャネルMO8)ランジスタQ”g
* Qn@のドレイン・ソース間を直列挿入ることによ
ってfa成された通常の2人力C−MO8NAND回路
の、VDD印加点、!: v@ut トO間に2−のp
チャネルM08トランジスタQp、、。 Qp、、のソース・ドレイン間を直列挿入すると共にこ
の一方のMO8)ランゾスタQptaのドレインとVo
utとの間にもう1個のpチャネルMO8トランジスタ
Qp、、のソース・ドレイン間を挿入し、上記M08ト
ランジスタQp、、のr−)にはV、を、M08)ラン
ジスタQp14$Q911のr−トには入力信号V 1
nl 、 V i nlそれぞれを与えるようにした
ものである。 また第12図の実施例回路は、MO8)ランジスタQ9
■s QP+g s Qny e Qnaからなるll
l5′r4cの2人力C−MO8N入ND回路の、Vo
utとvas印加点との間に3個のnチャネルMO8)
ランジスタQn、 # Qn、。、Q−1の各ドレイン
・ソース間を直列挿入して、これらのMO8)ランジス
タQ”* e Q”t。eQ”llの各?−)に入力信
号Vi nl # V i nlおよび電位V。と反対
電位関係にある電位■。をそれぞれ与えるようにしたも
のである。 さら書;第13図の実施例回路は、通常の2人力C−M
O8NAND回路に上記MO8)ランジスタQ91 @
m Qp8a p Q’tlとQn@ e Qnte
# Q”*tをすべて追加す名と共にV、を得るため
にC−MO8インノf−タI、を追加したものである、
上記第11図ないし第13図の実施例回路において、M
08トランジスタQp、、〜QPt*sQn、〜Q ”
1 *のβ値をβ911〜βp31.In、〜β”1
1とすると、入力信号Vim、、V1n、およびvoあ
るいはvoに対するVoutのpチャネル側の実効的な
β値rβpとnチャネル側の実効的なβ値βnは下記の
表1から表3のようになる。 表1(第11図回路) 表2(第12図回路) 表3(第13図回路) 第14図ないし第16図はそれぞれこの発明を2人力C
−MO8NOR回路に実施した場合の構成図である。 第14図の実施例回路は、■DD印加点と出力信号Vo
ut端との間に入力信号V &j)1 、 V i I
llを各r−)入力とする2個のpチャネルM08トラ
ンジスタQ9*a * Qpitのソース・ドレイン間
を直列挿入し、かつVoutとVsm印加点との間に上
記信号Vim、 、Via、をr−)入力とする2個の
nチャネルMO8)ランジスタQntm + Qntm
のドレイン・ソース間を並列挿入することによって構成
された通゛虜の2人力C−MO8NOR回路の、出力信
号Vout端とvi印加点との間に2個のロチャネルM
O8)ランジスタQ”@4eQ n t eのドレイン
・ソース間を直列挿入すると共ζ;この一方のMOS)
ランジスタQn、4のソースと出力信号V out端と
の間にもう1個のnチャネルM08トランジスタQn1
.のソース・ドレイン間を挿入し、上記M08トランジ
スタQn14eQ”ts O’f−Fニハ入力信号V
I m* # V l nlを、MO1m″・ランジス
タQ”IfのゲートにはV・をそれぞれ与えるようにし
たものである。 また第15図の実施例回路は、MOS)ランジスタQp
t。* Qptv # Qll’lll t Qflt
sからなる通常の2人力C−MO8NOR回路の、vD
D印加点と出力信号Vout 114との間に3個のp
チャネルMO&トランジスタQl)ta t QPts
s QPtsの各ソース・ドレイン間を直列挿入し、
これらMOS)ランジスタQp1.. Qpl。nQp
@。の各デートに電位■。と反対電位関係にある電位v
o 、入力信号V I n、 、 V i nlをそれ
ぞれ与えるようにしたものである。 さらに第16図の実施例回路は、通常の2人力C−MO
8NOR回路に上記MO8)ランジスタQ”14 s
Qllll * Qnl@とQi)1@ e Qp@@
s QPtsをすべて追加すると共に■。を得るため
にC−MO8インバータ11を追加したものである。 上記第14図ないし第16図の実施例回路において、M
OS)ランジスタQp、。〜Qp、。、Qn□〜Qa1
.のβ値をβPl@〜βp20.βnl*〜β”tsと
すると、入力信号Via、、VIEI、およびvOある
いは唇に対するVoutのpチャネル側の実効的なβ値
βpとnチャネル側の実効的表β値βnは下記の表4か
ら表6のようになる。。 表4(第14図回路) 表5(第15図回路) 表6(第16図回路) 第17図はこの発明を3人力C−MO8排他的論理和型
遅延回路(二実施した場合のlIl成図である。この実
施例回路はVDD印加点φノードN、との間に負荷トラ
ンジスタとなるpチ・ヤネルMO8トランジスタQp、
、のソース・ドレイン間を挿入しこのMO8)ランジス
タQp□のr−)はVsaに接続し、またノードN、と
Vss印加点との間シー入力信号Via、 、 vin
l 、 Vinsヲr−F入力とする駆動トランジスタ
となる3個のnチャネルMO8)ランジスタQflsv
e Qflta I Q+s・のドレイン・ソース間
を直列挿入し、さらにノードN。 とV@s印加点との間に駆動トランジスタとなる3個の
nチャネルM08トランジスタQ’l@5Qntl #
Qfltaのドレイン・ソース間を直列−入しこれら
各MO8)ランジスタQaB# Qn雪1゜Qn□の?
−)には3個の各C−MO8インバータ”@ eI?
a”@を介して上記各入力信号Win、 、 Vi
a、 、 Via、を与え、またノードN。 の信号をC−MO8インバータI・で反転することによ
って出力Voutを得るようにした1111虐の遅延W
3人力C−MO8排他的論理和回路の、vDDiI]加
点とノードN、との間に電位V・と反対電位関係にある
voを?−)入力とするpチャネルMO8)ランゾスタ
Qpmmのソース・ドレイン間を挿入するようにしたも
のである。 この莫施例回路CはV、の電位を変えることによってノ
ードN、における負荷トランジスタ側のβ値(駆動能力
)を変え、これによって遅延時間を変えることができる
。すなわち、■。 =VHO時にはM08トランジスタQ9tmはオフ状態
となってpチャネル側の負荷能力は相対的に小さなもの
となり、このためVoutの立下り遅延時間は大きくな
る。 一方、vo−vt、の時鑑二はMoth)ランジスタQ
p□はオン状態となりpチャネル側の負荷能力は相対的
に大きくなってVoutの立下り遅延時間は小さくなる
。勿論Qp−がオン状態でも直1’IJ ’fるnチャ
ネルMO8)ランジスタはインノ苛−タ1.の出力Vo
utをVDD141jへ反転させ得る程度の駆!1EI
J能力を持っているつ以上説明した各実施例はいずれも
C−MOS−造のものであるが、次1:この発明をディ
プレッションモードのMOS)ランジスタを貨萄ト −
ランジスタに用いかつ工ンハンスメ°゛ントモードのM
08トランジスタを駆動トランジスタに用いたいわゆる
l/D @造のMO8形論理回路に実施した場合の例を
説明する。 第18図ないし第27図はそれぞれこの発明なg/D構
造のMOa形論理回路に実施した場合のものである。 第18図(atないしくd)はこの発明をB/D形イン
ーパータに実施した場合のW4成図、等価回路図および
特性図である。この実施例Ioi路は第X8図1alに
示すように負荷トランジスタとなりVDD印加点と出力
信号Vout端との間にソース・ドレイン間が呻入され
−一 七1□眸妄もか−うr−)がVoutに接
続されたディプレッションモード(以下り形と略称する
)のMOS )ランジスタQD、と、駆動トランジスタ
となりVoutとWas印加点との間にドレイン・ソー
ス間が挿入されかつデートに入力信号Viaが与えられ
るエンハンスメントモード(以下E形と略称する)のM
OS)ランジスタQgtとからなる通常のFt/D形イ
ンバータの、出力信号Vout端とVss印加点との間
に2個のE形のMOS )ランジスIQH,,QB、の
各ドレイン・ソース間を6夕1+41人し、このうちV
out側のMOS )ランジスタQ8!のf−)に入力
信号Vlnを与えまたVia側のM08トランジスタQ
l!t、のr−)に前記第2図回路の出力電位V、を与
えるようにしたものである。なお、MOS)ランジスタ
QDt + Qm、 〜QI、のβ値はβD1 、β
ial〜βE、であるとする。 このような回路において、vo をMLにするとMOS
)ランジスタQB、がオフするため1二MO8)ラン
ジスタQ W@ + Q ”sは動作とは無関係にな
る。したがってこの時の等価回路は第18図(blのよ
うになり、負荷能力はM08トランジスタQD1単独の
βD3、駆dJh a カバMO8)ランジスタQ1!
、単独のβ8−1となる。 一方svnをvHにするとMOS )ランノスタQ1i
1.は常時オン状態となる、この時V 1 nがHレベ
ルとなるMOS)ランジスタQTIll もオンするた
め、VoutからViaへの電°護経路はMOS )ラ
ンジスタQI!、にょるものと直夕ui娃続された2個
のMOS)ランジスタQ ”* * Q Jによるもの
との和となる。そしてぃまVo”Vl(の時にMOS)
ランジスタQg、のしさい値の基板5“9イアス効果を
無視するなら、この時の勢E形のMOS)ランジスタQ
laとβD、なるβ値を持つD形のMOS )ランジス
タQD、とからII成されたインバータとなる。したが
って、Vn=VHとすることによって、VQ=VLの時
に<うべてE/Diインノ量−夕のエンハンスメンくな
る。また第18図(d)はこの実施例回路においてv6
をvHおよびVLにした時の入出力特性を示している。 なお第18図(d)中のV’rlはE形M08トランジ
スタのしきい値w田である。 第19図(1) 、 (b)は同様にこの発明をR/D
形インバータに実施した場合の構成図およびその特性図
である。この実施例回路は第19図(a)に示すようシ
ー間08トランジスタQDs * Q l 1 から
なる通゛膚のE/D形インバータの、VDD14]加点
と出力信号vout sとの間にE形のM08トランジ
スタQg4のソース・ドレイン間およびD形のMOS)
ランジスタQD、のソース・ドレイン間を16列挿入し
、上記MO8)ランジスタQ B 4 OP ) ニ
ハv(1ヲ、M O8) 9 ン1 スタQD、の?−
)にはVoutをそれぞれ与えるようにしたものである
。 この回路では、Voutの立下り特性1:ついては近似
的にはM08トランジスタQg1によって決定されるが
、voutの立上りについてはV。 =vHの時にはMOS)ランジスタQD1のみではなく
MOB)ランジスタQ ”4 e Q Dlも加わって
負荷動作能力が増加し、それだけVoutの立上り遅延
時間は短かくなる。この負荷動作能力はE形のMOB)
ランジスタQii、とDiのMOB)ランジスタQD、
の+1 +1回路を含むために藺単に求めることはでき
ないが、次のような条件下ではvo=vHの時の合成さ
れた負荷トランジスタ側実効的なβDは下記のように表
わすことができる。ただしβ84.βD、はMO8トラ
ンジスタQB4.QD、のβ値であS0■ βR4)β
D、でかっVout (VDD −v’r R470時
(ただしv’rg、はMOB)ランジスタQ R4のし
きい値′#118:) βDよβD、+βD。 ■ βIll、 =βD、でかっYou t’) VD
D −v’r ia。 の時 βD二βD。 ■ βB、(βn、 カッYou t < VDD −
VT FAm JJ)時 また−VTD、はMOB)ランジスタQD、のしきい1
直電EE) ■ β114<<βD、かツVout≧VDD−V’l
l’14(D時βD=βD1 また第191g1(blはこの実施例回路において!j
voをVHおよびVt、にした時の入出力特性を示して
いる。 第20図(111# (b)はこの発明をE/D形イン
バータに′#旌した場合の構成図およびその特性図であ
る。前記電位V、としてViaに近いMLではなく、D
形のM08トランジスタのしきい値電圧−VTDよりも
さらに負に大きな電位vL°を得ることができる場合に
は、第20図(a)!示゛「よう(;上記E形のM08
トランジスタQ14を省略しD形のMOB)ランジスタ
QD、の?−)にVL’とvHのいずれかを選択できる
電位V。@を与えるようにしてもよい。またこの11却
の人出力持性は第20図(b)に示す通りである。なお
、上6己璽位volを実現するには、第2図・に示す非
uf逆的電位発生回路のVsa電位を他の回路の’l/
5alilt位から分離し、これを上記V L +より
も低い電位に設定すればよい。 第21図(at * tb)はこの発明を同じ(lii
/D形インバータに実施した場合の111成図であり、
それぞれ負荷トランジスタ側と駆動トランジスターの両
方のβ値を変えるようにしたものである。 すなわち、第21図(1)に示すものはMOB )ラン
ジスタQ Dl e Q Jからなる11!!富のg/
D形インパータノ負荷トランジスタ@C;電位V、をr
−ト入力とするE形のM08トランジスタQg、を挿入
すると共に[励トランジスタ側に入力信号VJnをr−
)入力とするE形のMOB)ランジスタQ1.とvoを
f−)入力とするE形のuogトランジスタ(JIC,
を直列挿入したものである、また第21図(b)に示す
ものは上記E形のMO8トランジスタQB、の代りにD
形のM08トランジスタQD、を用い、さらに■。の代
りに前記v、′を用いるようにしたものである。 第22図(1)ないしくe)はこの発明を同じ(lit
/D形インバータに実施した場合の構成図であIJ、こ
の場合には前記電位V、としてそれぞれ箋虫立して電位
の選択が可能な二種類の電位Vllll■・電あるいは
一方の電位としてVLで1よなくD形のMOB)ランジ
スタのしきい値電圧−vtDよりもさらに負に大きな電
位VL’を選択すること力1できるV、s+ 、V・1
°を用いること迄=よってI(直に二種類の冗長性を呻
たせるよ月二したものである。すなわち、第22図(a
) I”−示す実施例回路では、R08)ランジスタQ
n、IQlt力亀らなる通常のB/D形インノ肴−夕の
駆動トランジスタ側に、vAIIおよび一方の電位v、
、をr−)入力とする2個のE形のMOB)ランジスタ
Qls+Ql・を直列挿入すると共ζ二これ鑑:並列的
にViaおよび他方の電位v拳、をr−)入力とする2
イ固の8形のMOB)ランジスタQgt。、QIJsを
直列挿入すること1二よって、駆動トランジスタ個のβ
・14に二tIji類の冗長性を持たせるようにしたも
のである。 第22図(b)に示す実施例回路では、MOS)ランジ
スタQ Ds e Q 11からなる通常OR,/DD
形ンバータの負荷トランジスタ側に、“一方および他方
の電位V@%@V%%それぞれなr−F入力とする2個
のE形のM08トランジスタQ111*Qi1mを並列
挿入することによって、負荷トランジスタ側のβ値に二
種類の冗長性を持たせるようにしたものである。 第22図(c)(’−示す実施例回路では、上記第22
図(b)の実施例回路中の、2個の8形のM08トラン
ジスタQ” 1 m e Q 11 @をD形のM08
トラン</ X I Q D4 * Q Ds ”置き
換え1.コノ各?−H:V、、、V・富の代りにV・鵞
“evst’を与えるようにしたものである。 第22図(d)に示す実施例回路では、MOS )ラン
ジスタQ Ds e Q 11からなる通常のl/D形
インバータの駆動トランジスタ側にv遥nおよび一方の
電iv・、を?−)入力とする2個のD形のMOS)ラ
ンジスタQii、、 j Qm、書を直夕U挿入すると
共に、負荷トランジスタ側に他方の電位vamをr−)
入力とするE形のMOS9)ランジスタQllを挿入し
て、負荷トランジスタ側および駆動トランジスタ側のβ
値それぞれに一種類の冗長性を持たせるようにしたもの
である。 第22図(の)に示す実施例回路では、上記第22図(
d)の実施例回路中の、2個のE形のMOS)ランジス
タQii1. I QltsをD形のMOS)ランジス
タQD@ sQJに置き換え、この各r−)にv@t
sv@gの代りに■”・1#v°・黛を与えるようにし
たものである。 第23図(1) I (b)はこの発明をR/D形の2
人力NAND回路に実施した場合の構成図である。 すなわち、第23図(1)に示す実施例回路は、vDD
印加点と出力信号Vout端との間に負荷トランジスタ
となるD形のMOS9)ランジスタQD、のソース・ド
レイン間を挿入しかつf−)はVoutに接続し、出力
信号V6u を端とVaall加点との間には駆動トラ
ンジスタとなり人力信: 号vt襲1.V1mlを?−
)入力とする2個のE形のMOS)ランジスタQl・1
9 * Qllgのソース・ドレイン間を直列挿入して
構成された通常の11/D形02人力NAND回路の、
VDDtll1点ト出力信号Vout端との間書二li
形OM・08トランジスタQ13.と・D形のM08ト
ランジスタQD、のソース・ドレイン間を直列挿入し、
MOS)ランジスタQllのr−)には電位V・を与え
ると共にM08トランジスタQD、のf−)にはVou
tを与えるようにしたものである。また第23図(b)
に示す実施例回路では上記層形のMO8トランジスタQ
1.、の代りにD形のMOS)う/ジスタQDlを用い
、このMOS )ランジスタ。 QD、、ノ? −) ニ電位VI O代’) Iニー前
15 Me” ’k”与えるようにしたものである。 このような回路ではV、、V、*の電位を変えることに
よってM08トラン2スタQL*あるいはQDt@をオ
ンあるいはオフさせ、これによって相対的に大きなある
いは小さな負#能力を選択することができる。 第24図はこの発明をII/D形の2人力NAND回路
に実施した場合の構成図である。すなわち、この実施例
回路は、・負荷トランジスタとなルD形のMOS)ラン
ジスタQDssと、駆動トランジスタとなる2個のE形
のM08トランジスタQ”ll * Qltsとからな
る通常のEZD形の2人力NAND回路の、出力信号V
・ut端とVss印加点との間に入力信号vI J #
V l −おヨヒ電位V aを各r−)入力とする3
個のE形のMOS)ランジスタQl□、QIB* Ql
t4のドレイン・ソース間を直列挿入するようにしたも
のである。そしてこの回路では、V・をV)(あるいは
VLI:、することによってMOS)ランジスタQi!
**をオンあるいはオフさせて、相対的に大きなあるv
stt小さ表駆動能力を選択できるようにしたものであ
る。 lI25図tu)、 lb)ないし第28図はそれぞれ
この発明をl/D形の2人力NO1回路に実施した場合
のlI構成図ある。すなわち、第rs 1m) l二示
す実施例回路は、負荷トランジスタと表るD形のM08
トランゾスタQDl、と、躯動トランジスタとなる2個
のE形のMOB)ランジスタQIHsQ11*、とから
なる通常のlit/D形の2人力NOR回路の、vDD
印加点と出力信号Taut端との間にE形のM08トラ
ンジスタQ”99・・およびD形のMOB)ランジスタ
QJmの各ソース・ドレイン間を直列挿入し、MOB)
ランジスタQllyのff−)には電位v6を、MOB
)ランジスタQD1@の?−)にはVoutをそれぞ
れ与えるよう&ヨしたものである。また第25図(b)
に示す実施例回路では、上記E形のM08トランジスタ
Ql□の代りにD形のMOB )ランジスタQD14を
挿入し、このMOB)ランジスタQD、、のr−トに前
記電位v(1′を与えるようにしたものである。 上記縞25図(a) * (b)に示す実施例回路では
、■、あるいはv6°の電位を変化させることによって
MOJ)ランジスタQl*n a QDtaを”オンあ
るいはオフさせて、相対的に大きなあるいは小さなIL
#能力を選択することができる。 また第26図に示す実施例回路は、MOli)ランジス
タQDt* $ Qlt* * Q 11m5からなる
通常のIt/D形の2人力NOR回路の、出力信号Ta
ut端とWas印加点との間に2個のE形のM08トラ
ンジスタQ 11.* Q Itsのドレイン・ソース
間を直列挿入しかつTautとMOB)ランジスタqi
1msのソースとの間にもう1個の11形のM08トラ
ンジスタQ13.のドレイン・ソース間を挿入し、M0
808トランジスタQ、 、、Qm、。のr−)に各入
力信号v1町、V盈−を、MOB)ランジスタQi、、
のf−)に電位V、をそれぞれ与えるようにしたもので
ある。′ この実施例回路では、voの電位を変化させることによ
ってMOB)ランジスタQm、、をオ。 あるいはオフさせて、゛相対的に大きなあるいは小さな
駆動能力を選択することができる。 #!27図に示す実施漏回路では、第25図(麿)に示
す実施例回路におけるMOB)ランジスタQIIW a
QDlaと槁26図に示す実施例回路におけるMOB
)ランジスタQl口sQm鵞、 * Qii、、とを丁
ぺて挿入することC;よって、相対的に太きなあるいは
小さな負荷能力および駆動能力が選択できるようにした
ものである。 第28図に示す実施例回路では、前記第25図(blの
ものと一同様に、tlg 2 :f、図中O・E形のM
O8トランジスタQInの代り(、D形のMOB)ラン
ジスタQD14を挿入し、このMOB)ランジスタQD
14のゲート及びMOB)ランジスタQlllの?−)
に前記vo@を与えるようにしたものである。 このように上記各実施例におけるMO&形論理回路では
、V・あるいはvo′、さらにはv、1゜■@1evl
ll°、v61’の電位に応じて、入力信号に対する出
力信号の関係を論理変更のない範囲で種々に変更するこ
とができる。したがって、まず電気特性上過剰な余裕を
つけることなく回路を1m成し、もしこの回路がうまく
前作すれば過剰余裕のない適正な回路が1111i12
されたことになり、またこの回路では十分な回路動作が
得られない場合には前記フェーズ素子2あるいは12を
溶断してV、の電位を変更し、この電位がC−トに与え
られているMOB )う/ゾスタをオンをうまく動作さ
せるようにすることができる。 すなわち、これを言い換えれば、回路動作a;二つもし
くはそれ以上の選択枝を設けそのうちの適正な動作状態
となる回路の電気特性を非可逆的に−び出せるよう;二
することにより、過嘴な動作余裕を排した適正な回路構
成を持つMOa形*理回路を実現する。ことができる。 なお、この発明は上記各実施例に限定されるものではな
く種々の変形が可能である。たとえばNOR、NAND
回路では入力が二つの場合について説明したが、これは
三つ以上であってもよい。 また、前記第3図−)の実施例回路:二おいては、二つ
のpチャネルMO8)ランジスタQp@*Q9mのうち
、vOutに近い方のMOB)ランジスタQps(Dr
)I;入力信号vifiを、Voutカら遠い方の
MOB )ラング1夕Qpmの?−)鑑;電位■、をそ
れぞれ与える場合について説明したが、これとは逆に、
第29図に示すようにTautに近い方のM08トラン
ジスタQpaのr−)に電位V・を、Tautから遠い
方のMO8・・トランジスタQp、のr−)に入力信号
V1mをそれぞれ与えるようにしてもよい。そしてこの
ことは他の実施例回路についても同様の変形を施こすこ
とが可能であり、さらに、騰チャネル側のM08トラン
ジスタについ【も同様である。 以上説明したようにこの発明によれば、電位゛発生手段
からの出力電位を非可逆的に変〆することによって論理
変更のない範囲で入力信号シ;対する出力信号の関係を
変更するという冗員性を持たせたので、過剰な電圧余裕
や過剰な動作余裕を回路に持たせることなく適正な回路
定数を持つMO8形論理回路を提供することができる。 本図面の簡単な説明 第1−および第2図はそれぞれこの発明のMOa形論理
回路に用いられる電位発生手段の一例を示す回路構成図
、第3図偵)ないしくd)はこの発明なC−MO8イン
バータに実施した場合の構成図、等価回路図および特性
図、第4図(蟲)ないしくd)はこの発明なc−MO8
インインタにインバータ屯:実施した場合の構成図およ
び等価回路図、第6図(鳳)ないしくe)はこの発明を
C−MO8インバータに実施した場合の構成図および等
価回路図、第7図−)ないしくC)はこの発明を2段イ
ンバー−構成の遅延回路に実施した場合の構成図および
等価回路図、第8図(暑)ないしic)はこの発明を2
段インバータIIFy、の遅延回路に実施した場合の構
成図および等価回路図、第9図はこの発明を多入力OR
型遅延回路に実施した場合の構成図、第10図はこの発
明を多入力AND型遅延回路に実施した場合の構成図、
第11図ないし第13図はそれぞれこの発明を2−人力
C−MO8NAND回路に実施した場合の構成図、第1
4図ないし第16図はそれぞれこの発明を2人力C−M
O8NO1回路に実施した場合の構成図、第17図はこ
の発明を3人力C−MO8排他的論理和型遅延回路に実
施した場合のIII成構成第18図(a)ないしくdl
はこ・の発明をFl/D形インバータに実施した場合の
構成図、等価回路図および特性図、第19図(荀、(b
)はこの発明なll/D形インバータに実施した場合の
Illll成上び特性図、第20図(a) I (b)
はこの発明なり/D形インバータ書二実施した場合のW
I構成図よび特性図、第21図(1) e (b)はこ
の発明を1llf/D形インバータに実施した場合のl
I構成図@22図(4)ないしく・)はこの発明なl/
D形インバータに実施した場合の構成図、第23図(a
) # (blはこの発明をIa/D形の2人力NAN
D回路に実施した場合の構成図、第2!1図はこの発明
をl/D形の2人力NAND回路に実施した場合の構成
図%@25図(a) 、 (b)ないし第28図はそれ
ぞれこ−の発明をB/D形の2人力NO1回路に実施し
た場合の構成図、第29図は第3図(a)の回路のR形
例の構成図である。 J、J・・・pチャネルMO8)ランジスタ、2゜12
・・・フェーズ素子、4・・・nチャネルMO8)う/
ジスタ、11+18・→ディプレッジ目ンモードのMO
8)う/ジスタ、14・・・エン/′−ンスメントモー
ドのMO8)ランジスタ、Q ps〜Qp!電!Ql)
at t Q9@* * QPam・・・pチャネルM
O8)ラング、X I 、 Qs1′QnNm s
Q(141*QII14m s Q”ah°゛1nチャ
ネルM08トランジスタ、Qis〜Q1m。 ・・・エンハンスメントモードのMO8)ランジスタ、
QDt〜QD14・・・ディプレッションモート0のM
OS)う/ジスタ、11〜1.・・・C−MO8イ/パ
ータ。 出軸人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第15図
1116図 第17図
Claims (6)
- (1) 一つ以上のMOS )ランジスタのr−)を
信号入力端とし二つ以上のMOS )ランノスタの各ド
レインが共通接続され九ノードを信号出力端とし一対の
電位間で動作する論理回路と、出力電位が非可逆的に変
更できる電位発生手段と、上記論理回路の信号出力端に
直接もしくは−っ以上のMOS )ランジスタを介して
ドレインが結合されソースが直接もしくは一つ以上のM
OS )ランノスタを介して上記一対のいずれか一方ノ
電位に結合されかつ?−)に上記電位発生手段からの出
力電位が与えられる一つ以上のMOS )2ンジスタと
を具備し、上記電位発生手段の出力電位を変更する仁と
によって入力信号に対°する出力信号の関係を論理変更
のない範囲で変更するようにしたことを特徴とするMO
S形−理回路。 - (2)前記電位発生手段の出力電位を変更することによ
って人力信号電圧に対する出力信号′電圧の時間変化の
割合を変更するようにした特許請求の範囲第1項に記載
のMO8形論理回路。 - (3) 前記電位発生手段の出力電位を変更すること
によって所定の入力信号電圧に対する出力信号電圧の電
圧の大きさを変更するようにした特許請求の範囲第1項
に記載のMO8形論理回路。 - (4)前記論理回路は駆動トランジスタが一方チャネル
のMOS )ランジスタであ多負荷トランジスタが他方
チャネルのMOS )ランジスタによって構成された特
許請求の範囲第1項に記載のMO8形論理回路。 - (5)前記論理回路は駆動トランジスタがエンハンスメ
ントモードのMOS )ランソスタであ多負荷トランジ
スタがディグレッジ1ンモードのMOS )ランジスタ
によって構成された特許請求の範囲第1項に記載のMO
8形論理回路。 - (6) 前記論理回路の信号出力端が次段の一つ以上
のMOS )ランジスタのr−)に接続されている特許
請求の範囲第1項に記載のMOS形−理回路。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56138835A JPS5859628A (ja) | 1981-09-03 | 1981-09-03 | Mos形論理回路 |
US06/414,832 US4533841A (en) | 1981-09-03 | 1982-09-03 | MOS logic circuit responsive to an irreversible control voltage for permanently varying its signal transfer characteristic |
DE3232843A DE3232843C2 (de) | 1981-09-03 | 1982-09-03 | MOS-Logikschaltung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56138835A JPS5859628A (ja) | 1981-09-03 | 1981-09-03 | Mos形論理回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5859628A true JPS5859628A (ja) | 1983-04-08 |
Family
ID=15231323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56138835A Pending JPS5859628A (ja) | 1981-09-03 | 1981-09-03 | Mos形論理回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5859628A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59226517A (ja) * | 1983-06-08 | 1984-12-19 | Nec Ic Microcomput Syst Ltd | トランジスタ回路 |
US5495187A (en) * | 1994-03-25 | 1996-02-27 | Philips Electronics North America Corporation | CMOS input with Vcc compensated dynamic threshold |
US5532617A (en) * | 1994-03-25 | 1996-07-02 | Philips Electronics North America Corporation | CMOS input with temperature and VCC compensated threshold |
US5589783A (en) * | 1994-07-29 | 1996-12-31 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Variable input threshold adjustment |
-
1981
- 1981-09-03 JP JP56138835A patent/JPS5859628A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59226517A (ja) * | 1983-06-08 | 1984-12-19 | Nec Ic Microcomput Syst Ltd | トランジスタ回路 |
US5495187A (en) * | 1994-03-25 | 1996-02-27 | Philips Electronics North America Corporation | CMOS input with Vcc compensated dynamic threshold |
US5532617A (en) * | 1994-03-25 | 1996-07-02 | Philips Electronics North America Corporation | CMOS input with temperature and VCC compensated threshold |
US5589783A (en) * | 1994-07-29 | 1996-12-31 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Variable input threshold adjustment |
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