JPS597246B2 - 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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JPS597246B2
JPS597246B2 JP50142180A JP14218075A JPS597246B2 JP S597246 B2 JPS597246 B2 JP S597246B2 JP 50142180 A JP50142180 A JP 50142180A JP 14218075 A JP14218075 A JP 14218075A JP S597246 B2 JPS597246 B2 JP S597246B2
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JP
Japan
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transistor
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diode
layer
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JP50142180A
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JPS5266368A (en
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正則 中井
征也 徳丸
八十二 鈴木
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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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
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/08Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
    • H03K19/082Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using bipolar transistors
    • H03K19/091Integrated injection logic or merged transistor logic

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はIIL(IntegratadInjecti
onLogic)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(ρs■10
〜16Ω0巾ハ1を形成し、これに1016atoms
/Cd程度のN−エピタキシャル層12を成長させる。
次に1019atoms/−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1020aを
omsA■wt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1021aをoms/一程度のボロン等をP
層内に例えばp+層IT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のエミッタのとり出し層となり、12層がQ1
のエミッタとなりラテラル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のエミッ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出力と
なる。また17層は13層とA′電極18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において第1図
aと同一部分は同一符号で示す。
第1図bの等画回路ではQ1のベースがIN端に接続さ
れ、Q2のエミツタがC電源に接続されQ1のエミツタ
及びQ2のベースは接地されて、全体としてQ1のコレ
クタ出力ClC2を出力端とする入力NORゲートとな
つている。第1図に示されたIILの応用回路として第
2図aに示されたラツチ回路が容易に得られる。第2図
bは第2図aのプロツクダイヤグラムである。しかしこ
のラツチ回路はNPNトランジスタのベース領域を素子
1ケとすると、6素子を要し、集積回路として占有面積
を大きく要し、LSなど高集積化、特に1つの半導体薄
片上により多くの素子、より多くの機能を持つ回路を構
成する場合、6素子構成のラツチ回路は利屯がない。本
発明の目的は上述の欠点をなくし、きわめて簡単な集積
回路構造で低消費電力となるラツチ回路用半導体論理回
路を得ることである。
以下本発明の一実施例を第3図を参照して説明する。
第3図aは集積回路断面図である。第3図aにおいて、
図示していないP基板上にN+埋め込み層30をアンチ
モン等でρs−10〜16Ωσになるように形成し、層
30に1016at0mVd程度のエピタキシヤル層3
1を成長させる。層31に1018at0ms/011
程度のリン等を層31に達するようにN−Well層3
5として形成する。従つて層31の残りの部分が層32
,33,34となる。さらにN−Well層35内と、
層33,34内に102Nat0ms眉程度のポロン等
をp+層36,37,38として形成、さらに層32,
33,34内に1020at0msXd和度のリン等を
N+層39,40,41,42,43として形成する。
更にAlなどの導電体50で総合結線する。(模式図の
ため空間配線しているが実際はSiO25l上で配線す
る。)第3図bは第3図aの断面図の等価回路図であり
、ラツチ回路を構成している。
(ただし、出力03は第3図aでは略しているが、マル
チコレクタとなるため、エピタキシヤル層内にN+層を
追加することにより任意に出力03を形成できる。第3
図bにおいて、入力端1NはシヨツトキーダイオードD
1のカソードに接続され、D,のアノードにはNPNト
ランジスタQ1のベースが接続されこのQ1のエミツタ
は接地され、コレクタの一つは出力端02に接続され、
Q1の他の一つのコレクタは出力端0utに接続される
。また入力端StはシヨツトキーダイオードD2のカソ
ードに接続されD2のアノードはQ1のベースに接続さ
れる。入力端StはシヨツトキーダイオードD3のカソ
ードに接続され、D3のアノードはNPNトランジスタ
Q2のベースに接続される。Q2のエミツタは接地され
、Q2のコレクタの1つは出力端03に接続され、Q2
の他の一つのコレクタは出力端彎iに接続される。NP
NトランジスタQ3のエミツタは接地され、Q3のベー
スは出力端♂實 に接続され、Q3の一つのコレクタは
Q2のベースに接続され、Q3の他の一つのコレクタは
出力端0utに接続される。次にこのラツチ回路の動作
を以下のように説明する。
(1) IN−1の場合 1st−1のとき、St=0、したがつてD2は不導通
となる。
このときQ1のベース(以下Aと略す)はIN入力の状
態によつて決まり、IN=1だからD1が不導通でA=
1、従つて、Q,が導通するので訂几=0またSt=o
のためD3が導通し、Q2のベース(以下Bと略す)は
OレベルとなりQ2は不導通となる。
次に漬曽−0のため、Q,は不導通で0ut=1となる
。2st=oとなると、A=Oとなり、Q1は不導通と
なる。
同時に、St=1とQ3が不導通により、B=1となり
、Q2を導通させる。したがつて、借i=oは保持され
る。() IN−0の場合 1st=1のときIN−0のためA=0でQ1は不導通
となる。
またSt=OよりB=Oで、Q2も不導通従つて0ut
−1となり、Q3が導通する。2st=oとなると、A
=0のまま、従つて、Q1は不導通である。
またSt=1より、Bは1になるべきところであるが、
Q3が導通しているため、B=0が保たれる。
従つて、Q2は不導通で、彎i=1が保持される。
以上の動作をダイナミツク的に表現したのが、第3図c
である。
即ち、出力彎實はStパルスの立上り時間に同期して出
力化されることになり、StパルスがOレベルから1レ
ベルに変化する時に同期して彎i出力パルスが0レベル
から1レベル又は1レベルからOレベルに変化する。従
つて、データを1時記憶することができる。なお、第3
図dは第3図bのプロツクダイャグラムである。第4図
aは第3図bに示されたラツチ回路に対してD2とQ1
のベースの間にIILによるインバーターを1段加えた
ものである。
このインバーターはエミツタが接地され、ベースがD2
のアノードに接続され、コレクタがQ1のベースに接続
されたNPNトランジスタQ6と、Q6と組になつてI
ILを構成するPNPトランジスタQ7とから成つてい
る。従つてD2のカソードは、入力St端に接続される
またQ3のベース電流を供給するために、Q3と組にな
つてIILを構成するPNPトランジスタQ8を追加し
てもよい。
第4図bは第4図aの動作波形図で横軸は時間軸である
。なお前記インバーターは上述のようなD2とQ1のベ
ースとの間の代わりに、D3とQ2のベースとの間に接
続してもよい。第5図aは第4図aに示された回路図に
更に、りセツト用NPNトランジスタQ9,QlOを追
加したものである。
Q9のコレクタ・エミツタはQ6のコレクタ・エミツタ
と並列に接続され、QlOのコレクタ・エミツタはQ3
のコレクタ・エミツタと並列に接続される。Q,のベー
スと、QlOのベースは共にりセツト入力端(Rese
t)に接続される。な卦第5図aではNPNトランジス
タと組になつてIILを構成するPNPトランジスタは
簡単のため、省略してある。その他は第4図aと同一の
ため同一符号を附して説明を省略する。第5図bは第5
図aの動作波形図であり、横軸は時間軸である。なお前
記RESET用回路は第3図bの回路に付加してもよい
。第6図aは第4図bの応用例である。
第4図aではi入力を加えているのに対して第5図aで
はSt入力を加え、かつ、IN入力を反転してSt入力
とINとの論理積を取り、この論理積を反転してQ2の
ベースへ印加しているのが特徴である。なお第6図では
NPNトランジスタと組になつてIILを構成するPN
Pトランジスタは省略してある。また、第4図と同一部
分は同一符号を附してその説明を省略する。また上記の
記載に於いて、P層とN層とを逆にしてもよいことは明
らかであり、このときはNPN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、ラツチ回路に}い
て、IILを使用することにより、きわめて簡単な集積
回路構造でかつ低消費電力の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IIL集積回路断面図、第1図bはこ
の断面図の等価回路図、第2図aは従来のラツチ回路図
、第2図bは前記ラツチ回路図のプロツクグイャグラム
、第3図aは本発明の一具体例の集積回路断面図、第3
図bは前記本発明の一具体例の等価回路図、第3図cは
前記本発明の一具体例の動作波形図、第3図dは前記本
発明の一具体例のプロツクダイヤグラム、第4図aは第
3図bに素子を追加したラツチ回路図、第4図bは第4
図aに示されたラツチ回路図の動作波形図、第5図aは
第4図aに示されたラツチ回路図に更に素子を追加した
ラツチ回路図、第5図bは第5図aに示されたラツチ回
路図の動作波形図、第6図aは第3図bに示された等価
回路図の応用回路図、第6図bは前記応用回路図の動作
波形図である。 IN,st,i]・・・人力端、RESET・・・りセ
ツト入力端、0UT,0UT・・・出力端、Vc・・・
c電源端、Q1〜Q9・・・I・ランジスタ、D1〜D
3・・・ダイオード。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 IN入力端と、st入力端と、@st@入力端と、
    @out@出力端と、前記IN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前記IN入力端
    に一端が接続された第1のダイオードと、前記st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
    うに前記st入力端に一端が接続され、他端が前記第1
    のダイオードの他端に接続された第2のダイオードと、
    前記@st@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前記@st@入力端に一端が接続
    された第3のダイオードと、前記第1及び第2のダイオ
    ードの他端の信号をベースに受け、コレクタが前記@o
    ut@出力端に接続された第1のトランジスタと、前記
    第3のダイオードの他端の信号をベースに受け、コレク
    タが前記@out@出力端に接続された第2のトランジ
    スタと、前記@out@出力信号によつてベースが駆動
    されコレクタ出力信号によつて、前記第2のトランジス
    タのベース駆動する第3のトランジスタと、前記第1の
    トランジスタと組になつてILLを構成する第4のトラ
    ンジスタと、前記第2のトランジスタと組になつてII
    Lを構成する第5のトランジスタとを具備することを特
    徴とするラッチ回路用半導体論理回路。 2 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@st@入力端と前記st入力端を共通に接続
    し、更に、前記第2のダイオードと前記第1のトランジ
    スタのベースとの間もしくは、前記第3のダイオードと
    前記第2のトランジスタとの間にIILによるインバー
    ターを接続したことを特徴とするラッチ回路用半導体論
    理回路。
JP50142180A 1975-12-01 1975-12-01 ハンドウタイロンリカイロ Expired JPS597246B2 (ja)

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US05/746,159 US4065187A (en) 1975-12-01 1976-11-30 Semiconductor latch circuit using integrated logic units and Schottky diode in combination

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FR2375722A1 (fr) * 1976-12-21 1978-07-21 Thomson Csf Element logique a faible consommation
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GB1505340A (en) 1978-03-30
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