JPS597245B2 - ハンドウタイロンリカイロ - Google Patents

ハンドウタイロンリカイロ

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JPS597245B2
JPS597245B2 JP50142179A JP14217975A JPS597245B2 JP S597245 B2 JPS597245 B2 JP S597245B2 JP 50142179 A JP50142179 A JP 50142179A JP 14217975 A JP14217975 A JP 14217975A JP S597245 B2 JPS597245 B2 JP S597245B2
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JP
Japan
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transistor
signal
base
collector
diode
Prior art date
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JP50142179A
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JPS5266367A (en
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正則 中井
征也 徳丸
八十二 鈴木
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はIIL(IntegratodInjecti
onLogic)Logic)を利用した半導体論理回
路に関するものである。
第1図aに従来のIILの構造を示す。
まず図示してないP型基板上にアンチモン等によりN+
層(Ps=10〜16Ωcm)11を形成し、これvc
1016atoms/Cd程度のNMエピタキシャル層
12を成長させる。次に1019atoms/粛程度の
ボロン等をP層13、14として選択拡散し、更にこの
P層13内に1020atoms/cTl程度のリン等
をN層15、16として選択拡散する。更にP層13、
14のコンタクト抵抗を低下するよう1021atom
s/粛程度のボロン等をP層内に例えばP+層11とし
て形成することもある。このようにすると11層がスイ
ッチング用NPNトランジスタQ1のエミッタのとク出
し層となク、12層がQ1のエミッタとなわ、またラテ
ラルPNPトランジスタQ2のベースとなる。13層は
Q1のベースとなると共にQ2のコレクタともなる。
14層はQ2のエミツタで電流注入口となる。
また15層及び16層はQ1のコレクタでマルチ入力と
なる。また17層は13層とAt電極13とのコンタク
ト抵抗を下げる目的で入れたものである〜 第1図bに第1図aの等価回路を示す。
なお第1図b(FC.訃いて第1図aと同一部分は同一
符号で示す。第1図bの等価回路ではQ1のベースがI
N端に接続され、Q2のエミツタが。電源に接続され、
Q1のエミツタ及びQ2のペースは接地されて、全体と
してQ1のコレクタ出力ClC2を出力端子とするゲー
トとなつている。第2図aは第1図の11LによるNO
Rゲートを応用したRSフリツプフロツプ回路(以下R
S一F/Fと略称する。
)である。第2図aではR入力、S入力が共に1レベル
のときトランジスタQl,Q2のベースエミツタ間の電
位VBEとなるべきところ、早く導通したトランジスタ
により片側の入力はその導通したトランジスタのコレク
ターエミツタ間の電位VCEとなる。
したがつてR入力、S入力どちらかの入力レベル1がO
レベルとなる欠点を持つ、もし、R入力又はS入力の信
号が他の論理回路1を1駆動していると他の論理回路1
には本来ならば1レベルが供給▲れるところであるが、
0レベルが供給▲れたことになり、このR−SF/Fを
用いた場合、他の論理回路1が誤動作する。従つて入カ
ー出力が直結された、このようなR−SF/Fは使用す
る上で十分注意を要する欠点を持つ。またこのような強
制的に1レペルがOレベルになるため消費電力が増カロ
する。第2図bは素子数が多い欠点を持つ。
本発明の目的は上述の欠点をなくし、複雑な技法を用い
て論理回路を構成することなく、使い易いR−SF/F
を提供するものである。
以下本発明の一実施例を第3図A,b,cを参照して説
明する。
第3図aはIILを用いた集積回路の断面図である。第
3図aに}いて、図示していないP基板上VCN+埋め
込み層30をアンチモン等でP8−10Ωm位に形成し
、層30に1016at0ms眉程度のエピタキシヤル
層31を成長させる。層31に1018at0msノ?
程度のリン等をN−Well層34として層30VC達
するように形成し、さらにこのN−Well層34内に
11020at0msA?程度のボロン等をP+層35
として形成し、さらにエピタキシヤル層32,33内に
1020at0msA::Rit程度のリン等をN+層
36,37,38,39として形成する。次にAtなど
の導電体50で総合結線する(ここでは模式図のため空
間配線しているが実際はSiO25l上で配線される。
)と第3図Bf)R−SF/Fが得られる。ここでダイ
オードDl,D2,D3,D4はシヨツトキーダイオー
ドでS入力からAt配線された層32の表面境界上点線
で囲われた部分40でD1が、N+層38からAt配線
された層32の表面境界上点線で囲われた部分41でD
2がR入力からAt配線された層33の表面境界上点線
で囲われた部分43でD3が、N+層37からAt配線
された層33の表面境界上点線で囲われた部分42でD
4が各々構成される。また特性向上のため点線で囲んだ
部分40,41,42,43のAtFにはチタン等を入
れる。第3図bは第3図aに示された集積回路の断面図
の等価回路である。
第3図bでは、S入力は、シヨツトキーダイオードD1
のカソードに印カロされ、R入力はシヨツトキーダイオ
ードD3のカソードに印加される。D,のアノードはN
PNトランジスタQ1のベースに接続される。Q1のエ
ミツタは接地され、Q1のコレクタにマルチコレクタに
なつていて、Q1の一つのコレクタは出力端Qに接続さ
れる。PNPトランジスタQ2はQ,と組になつてII
Lを構成しているので、Q2のベースは接地され、Q2
のエミツタにはV。電圧が印加▲れ、Q2のコレクタは
Q1のベースに接続される。シヨツトキダイオードD2
のアノードはD1のアノードに接続される。次に、D3
のアノードはNPNトランジスタQ3のベースに接続さ
れる。
Q3エミツタは接地され、Q3のコレクタはマルチコレ
クタになつておりSQ3の1つのコレクタは出力端Qに
接続され、Q3の他の1つのコレクタはD2のカソード
に接続される。シヨツトキダイオードD4のアノードは
D3のアノードに接続されD4のカソードはQ1の他の
1つのコレクタに接続される。PNPトランジスタQ4
はQ3と組になつてIILを構成するので、Q4のベー
スは接地され、Q4のエミツタにはVc電圧が印加され
、Q4のコレクタはQ3のベースに接続される。次に動
作を以下のように説明する。
1内=0,百=1のときD1は導通しQ1のベースは0
レベルになるのでQ1は不導通となbσ=1、またD3
D4が不導通になるのでQ3は導通し、Q=0となる。
2?=1,k−0のとき、?−0,R−1のときと逆に
なジQ−0,Q=1となる。
3百=1,頁=1のときDlD3は共不導通になDlQ
lのベース電位はQによつて決まジ、Q3のベース電位
はqによつて決まる。
従つてQ1がQ3よ如先に導通したときはD4が導通→
Q3のベース電位はOレベル→Q3は不導通→D2は不
導通→Q1は導通のまま→従つてQ=0,Q=1の状態
がつづく。またQ3がQ1より先に導通したときは、D
2が導通→Q1のベース電位はOレベル→Q1は不導通
→D4が不導通→Q3は導通のまま→従つてQ−1,Q
一Oの状態がつづく、4S=0,R−0のときDlD3
共に導通し、Q1のベース電位及びQ3のペース電位が
共に0レベルになわ、QlQ3共に不導通になる。
従つて(=Q−1となり補数の関係がなくなる。以上を
まとめると下表のようになる。11Lの場合エピタキシ
ヤル層領域を1素子とする本発明R−SF/Fは2素子
ですひことになる第3図cは百,K,Q,Oの動作波形
図であV.5横軸は時間軸である。
第4図aは第3図BVC示されたR−SF/Fにおいて
、D1をエミツタが接地され、コレクタがQ1のベース
へ接続され、ベースがS入力端へ接続されたNPNトラ
ンジスタQ5と置換し、更に4D3をエミツタが接地さ
れ、コレクタがQ3に接続され、ペースがR入力端に接
続されたNPNトランジスタQ6と置換したものである
(他の部分は第3図bと同じなので同一符号を附し、そ
の説明を省略する。)従つて、第3図bとは異なり反転
した入力S,Rで動作することになる。第4図bは、第
4図aに卦いて、Q,と組になつてIILを形成するP
NPトランジスタQ7と、Q6と組になつてIILを構
成するPNPトランジスタQ8とを追加し、更に、S入
力とQ5のベース間にQ5からS入カへ電流が流れるよ
うにダイオードD,を追加し、R入力とQ6のベースと
の間(/(1Q6からR入カへ電流が流れるようにダイ
オードD6を追加したものである。(他の部分は第4図
aと同一なので同一符号を附しその説明を省略する。)
従つて、R入力S入力動作するが、第4図aに示された
R−SF/FではR入力,S入力から電流が流れ込むの
に対して、第4図bではR入力,S入力から電流が流れ
だすことになる。また上記の記載VC}いて、P層とN
層を逆にしてもよいことは明らかであ幻、このときはN
PNトランジスタをPNPトランジスタに、アノードを
カソードに、カソードをアノードにそれぞれ置換すれば
よい。以上記載したように本発明によれば、R−SF/
Fに}いて、IILを使用することによ勺、他の論理回
路に影響を与えない素子数の少ない、簡単な構造でかつ
低消費電力で集積回路に適した回路とすることができる
【図面の簡単な説明】
第1図aは従来の11Lの構造を示す断面図、第1図b
は第1図aの等価回路図、第2図は従来のR−SF/F
回路図、第3図aは本発明の一実施例の集積回路断面図
、第3図bは第3図aの等価回路図、第3図cは第3図
bの動作波形図、第4図aは第3図bの一部を他の素子
で置換したR一SF/F回路図、第4図bは第4図aに
素子を追カロしたR−SF/F回路図である。 S,R,百,k・・・入力端、Q,q・・・出力端、Q
1〜Q8・・・トランジスタ、D1〜D6・・・ダイオ
ード。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 第1の入力端と、第2の入力端と、第1の出力端と
    、この第1の出力端と逆相の信号を出す第2の出力端と
    、前記第1の入力端に1レベルの信号が印加されたとき
    に不導通になるように一端が前記第1の入力端に接続さ
    れた第1のダイオードと、この第1のダイオードの他端
    の信号でベースが駆動され、コレクタの信号が前記第1
    の出力端の信号となる第1のトランジスタと、この第1
    のトランジスタと組になつてIILを構成する第2のト
    ランジスタと、前記第2の入力端に1レベルの信号が印
    加されたときに不導通になるように一端が前記第2の入
    力端に接続された第2のダイオードと、この第2のダイ
    オードの他端の信号及び第3のダイオードを介して供給
    される前記第1のトランジスタのコレクタの信号でベー
    スが駆動され、コレクタの信号が第4のダイオードを介
    して前記第1のトランジスタのベースに帰還され更に前
    記第2の出力端の信号となる第3のトランジスタと、こ
    の第3のトランジスタと組になつてIILを構成する第
    4のトランジスタとを具備することを特徴とするR−S
    フリップフロップ回路用半導体論理回路。 2 前記第1の特許請求の範囲記載の半導体論理回路に
    対して、前記第1の入力端及び前記第2のダイオードを
    ベースに入力信号が印加され、コレクタ出力信号で前記
    第1のトランジスタのベースを駆動する第5のトランジ
    スタで置換し、更に、前記第2の入力端及び前記第2の
    ダイオードをベースに入力信号が印加され、コレクタ出
    力信号で前記第3のトランジスタのベースを駆動する第
    6のトランジスタで置換したことを特徴とするR−Sフ
    リップフロップ用半導体論理回路。
JP50142179A 1975-12-01 1975-12-01 ハンドウタイロンリカイロ Expired JPS597245B2 (ja)

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GB49813/76A GB1548250A (en) 1975-12-01 1976-11-30 Semicondutor r-sflipflop circuit
US05/746,169 US4091296A (en) 1975-12-01 1976-11-30 Semiconductor R-S flip-flop circuit

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JPS5266367A JPS5266367A (en) 1977-06-01
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GB1548250A (en) 1979-07-11
JPS5266367A (en) 1977-06-01
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