JPS59185429A - Andゲート駆動回路 - Google Patents

Andゲート駆動回路

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JPS59185429A
JPS59185429A JP58223388A JP22338883A JPS59185429A JP S59185429 A JPS59185429 A JP S59185429A JP 58223388 A JP58223388 A JP 58223388A JP 22338883 A JP22338883 A JP 22338883A JP S59185429 A JPS59185429 A JP S59185429A
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gate
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node
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は半導体回路に係り、更に具体的に云えば、FE
T回路に係る。
〔従来技術〕
第1図に示されている従来のブツシュ/プルANDゲー
ト駆動回路は、FET素子1′乃至8′より成り、ディ
プリーション型FET素子6′のゲートは自己バイアス
されたディプリーション型FET負荷素子8′を経てド
レイン電位vl)Dに接続され、実際にはドレイン電位
に短絡接続されている。従って、回路の出力ノードが上
昇するとき、出力素子6′のゲート電位がドレイン電位
よりも高く上昇することができないため、グー1−−ソ
ース間のキャパシタンスによる昇圧効果が生じ得ない。
二九は、上記駆動回路からの出力波形の立上り時間を限
定する。
〔発明の概要〕 本発明の目的は、FET駆動回路からの出力波形の立上
り時間をより迅速にすることである。
上記目的は、本発明による高性能のANDゲー1〜駆動
回路によって達成される。本発明によるANDゲート駆
動回路に於ては、実質的に零の閾値電圧を有する″ナチ
ュラル″なFET素子が、低閾値電圧を有するFE−T
出力負荷素子のゲートと回路入力ノードとの間に直列接
続されており、上記の″ナチュラル″なFET素子は、
入力波形が上昇し始めるとき、」二記回路人カノードか
ら上記FET出力負荷素子のゲートへ電流を流し、しか
も回路出力ノードに於ける電圧が上昇するとき、上記F
ET出力負荷素子のゲー1〜から逆方向に電流が流れな
いように、上記FET出力負荷素子のグー1〜回路に充
分な抵抗を与える。これは、上記FET出力負荷素子の
導電率を増大させて、出力波形の立上り時間をより迅速
にする。
〔実施例〕
第2図及び第3図に示されている、本発明の第1実施例
及び第2実施例によるANDゲート駆動回路に於ては、
実質的に零の閾値電圧を有する″ナチュラル″′なFE
T素子4が、低閾値値電圧を有するFET出力負荷素子
6のゲートと回路人力ノードとの間に直列接続されてお
り、・上記の″ナチュラル″なFET素子4は、入力波
形が上昇し始めるとき、上記回路人力ノードから上記F
ET出力負荷素子6のゲー1〜へ電流を流し、しかも回
路出力ノードに於ける電圧が上昇するとき、上記FET
出力負荷素子6のゲートから逆方向に電流が流れないよ
うに、上記FET出力負荷素子6のゲート回路に充分な
抵抗を与える。これは、上記FET出力負荷素子6の導
電率を増大させて、出力波形の立上り時間をより迅速に
する。
第1図に示されている従来のブツシュ/プルANDゲー
ト駆動回路に於ては、ディプリーション型FET出力素
子6′のゲートが、自己バイアスされたディプリーショ
ン型FET負荷素子8′を経てドレイン電位■DDに接
続さhでおり、実際には、ドレイン電位に短絡接続され
ている。従って、回路出力ノードが上昇するとき、出力
素子6′のゲート電位がドレイン電位よりも高く上昇す
ることができないため、グー1−−ソース間のキャパシ
タンスによる昇圧効果が生じ得ない。
これに対μて、第2図及び第3図に示されている本発明
によるANI)ゲート駆島回路に於ける、実質的に零の
閾値電圧を有する″ナチュラル″なFET素子4は、F
ET出力負荷素子6のゲートとFET1子3に於ける回
路入力ノードとの間に直列接続された、成る量の抵抗イ
ンピーダンスを与える。FET素子3に於ける回路人力
ノードが正に遷移しそしてFET素子2に於ける回路人
力ノードが正に遷移するとき、上記の″ナチュラル″な
FET素子4のソース及びゲートは同一の電位になって
、FET素子4がオン状態になり、その結果FET素子
3に於ける回路人力ノードからFET素子4を経てFE
T素子6のゲートに於けるノードP13へ電流が流れる
それから、回路出カッーPIOドが上昇するとき、FE
T素子6のゲート−ソース間のキャパシタンスは、回路
出力ノードに於ける電位の上昇を、FET素子6のゲー
トに於けるノードP13に結合させる。直列接続された
1′ナチユラル″なFET素子4には成る程度の抵抗が
存在、でいるので、電荷がノードP13からFET素:
I−4を経てゆっくりと流れ始めるが、その電荷は、F
ET素子6のゲートがそのソースに容量結合されること
によりFET素子6のゲートに於ける電位が■。。の値
よりも高く上昇する昇圧効果を無くす程迅速には流れな
い。
例えば、vD[)が4.5Vであり、FET素子2及び
3に於ける入力電圧が4vであるとき、ノードP13に
於けるオン状態の昇圧された電圧は5.47Vになる。
これは負荷素子6を強いオン状態にして、回路出力ノー
ドPIOへより多量の電流を流す。その結果、第2図及
び第3図に於ける本発明によるANDゲート駆動回路は
、回路出力ノードに於ける容量性負荷を駆動させて、第
1図に於ける従来のブツシュ/プルANDゲート駆動回
路の場合よりも迅速な立上り時間を与える。
第2図及び第3図に於けるANDゲート駆動回路は、第
1及び第2の回路入力ノートに加えられた電圧に応答し
てN A’N Dブロック出力ノードにNAND論理機
能電圧を与えるNANDブロック1.2及び3と:回路
出力ノードと接地電位との間に接続され且つそのゲート
が上記NANDブロック出力ノードに接続されているエ
ンハンスメント型FET素子7を含む出力回路と;上記
回路出力ノードとドレイン電位との間に接続され且つそ
のゲートがインピーダンス手段5を経て上記接地電位に
接続されている低閾値電圧FET素子6と;そのソース
−ドレイン径路が上記低閾値電圧FET素子6のゲート
と上記第1回路人カノードとの間に接続され且つそのゲ
ートが上記第2回路入力ノードに接続されている、実質
的に零の閾値電圧を有するFET素子4とを含む。上記
の実質的に零の閾値電圧を有するFET素子4は、上記
第1回路入力ノードに於ける電圧が上昇し始めるとき、
上記第1回路人カノードと上記低閾値電圧FET素子の
ゲートとの間に電流を流し、上記回路出力ノードに於け
る電圧が上昇するとき、上記閾値電圧FET素子のゲー
トと上記第1回路入力ノードとの間の電流の流れを妨げ
る。従って、上記回路出力ノードに於ける電圧の立上り
時間が短縮される。
上記ANDゲート駆動回路は、回路出力ノードに於ける
容量性負荷を駆動させて、従来の昇圧回路を用いた場合
よりも迅速な立上り時間を与える。
分析の結果、本発明によるANDゲート駆動回路は、1
II810%迅速な立上り時間及び24%少ない一電力
消費を示す。上記ANDゲート駆動回路の物理的レイア
ラ1〜は、第1図に示されている如き従来の駆動回路よ
りも5%少ない能動領域しか要しない。
第2図は本発明の第1実施例を示し、第3図は本発明の
第2実施例を示している。両実施例は、FET素子5に
於て一異なっている。第3図に示されている第2実施例
に於ては、FET素子5は。
昇圧ノードと接地電位との間のダイオード型インピーダ
ンスとして働く、自己バイアスされたディプリーション
型負荷素子であり、ノードPI3から電荷を流すように
働く。第2図に示されている第1実施例に於ては、FE
T素子5は、そのゲートがNANDブロック出力ノード
に接続されているエンハンスメント型FETI子であり
、昇圧ノードと接地電位との間の能動インピーダンスと
して働く。両実施例に於て、素子5は、回路出力ノード
P10に於ける電圧が下降する間、昇圧ノードP1.3
から電荷を流すように働く。第2図に於ける能動インピ
ーダンスを用いた第1実施例の方がより迅速であり、こ
の場合には、回路出力ノードPIOに於ける電圧が上昇
すると、素子5がターン・オフされるので、より正の電
荷が素子6のゲー1−に残されるために、より迅速なオ
ン状態の立上り時間が得られる。
以−ヒに於て、本発明をその好実施例について説明した
が、本発明の要旨及び範囲を逸脱することなく、他の変
更も可能であることは当業者に明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術によるFET駆動回路を示す図、第2
図は能動インピーダンス素子5を用いている、本発明に
よる改−良された高性能ANDゲート駆動回路の第1実
施例を示す図、第3図はダイオード型インピーダンス素
子5を用いている、本発明の第2実施例を示す図である
。 6′・・・ディプリーション型FET出力素子、8′・
・・・自己バイアスされたディプリーション型FET負
荷素子、1.2及び3・・・・N’ A N Dブロク
、4・・・・実質的に零の閾値電圧を有する″ナチュラ
ル″なFET素子、5・・・・インピーダンス手段、6
・・・・低閾値電圧FET素子、7−−°エンハンスメ
ント型FET素子、PLO・・・・回路出力ノード、P
 ]、 3・・・・昇圧ノード、vDD・・・・ドレイ
ン電位。 出願人 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・
コーポレーション

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  第1及び第2の回路入カッ−トに加えられた
    電圧に応答してNANDブロック出力ノードにNAND
    論理機能電圧を与えるNANDブロックと、 回路出力ノードと接地電位との間に接続され且つそのゲ
    ートが上記NANDブロック出力ノードに接続されてい
    るエンハンスメント型F、ET素子を含む出力回路と、 上記回路出力ノードとトレイン電位との間に接続され且
    つそのゲートがインピーダンス手段を経て上記接地電位
    に接続されている低閾値電圧FET素子と、− そのソース/ドレイン径路が上記低閾値電圧FET素子
    のゲートと上記第1回路入力ノードとの間に接続され且
    つそのゲートが上記第2回路人力ノードに接続されてい
    る、実質的に零の閾値電圧を有するFET素子とを含み
    、 上記の実質的に零の閾値電圧を有するFET索子は、上
    記第1回路入力ノートに於ける電圧が上昇し始めるとき
    、上記第1回路入力ノートと上記低閾値電圧FET素子
    のゲートとの間に電流を流し、上記回路出力ノードに於
    ける電圧が上昇するとき、上記低閾値電圧FET素子の
    ゲートと上記第1回路入力ノードとの間の電流の流れを
    妨げて、上記回路出力ノードに於ける電圧の立上り時間
    を短縮させる、ANDゲート駆動回路。
  2. (2)  低閾値電圧FET素子は実質的に零の閾値電
    圧を有するFET素子であり、インピーダンス手段は自
    己バイアスされたディプリーション型負荷素子である、
    特許請求の範囲第(1)項に記載のANDゲート駆動回
    路。
  3. (3)  閾値電圧FET素子はディプリーション型F
    ET素子であり、インピーダンス手段はそのゲートがN
    ANDブロック出−カノードに接続されているエンハン
    スメント型FET素子である、特許請求の範囲(1)項
    に記載のANDゲート駆動回路。
JP58223388A 1983-03-31 1983-11-29 Andゲート駆動回路 Granted JPS59185429A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US481033 1983-03-31
US06/481,033 US4525640A (en) 1983-03-31 1983-03-31 High performance and gate having an "natural" or zero threshold transistor for providing a faster rise time for the output

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59185429A true JPS59185429A (ja) 1984-10-22
JPH0363853B2 JPH0363853B2 (ja) 1991-10-02

Family

ID=23910318

Family Applications (1)

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JP58223388A Granted JPS59185429A (ja) 1983-03-31 1983-11-29 Andゲート駆動回路

Country Status (4)

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US (1) US4525640A (ja)
EP (1) EP0120992B1 (ja)
JP (1) JPS59185429A (ja)
DE (1) DE3374747D1 (ja)

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EP0120992A2 (en) 1984-10-10
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