JPS60114027A - 半導体回路 - Google Patents

半導体回路

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JPS60114027A
JPS60114027A JP58222326A JP22232683A JPS60114027A JP S60114027 A JPS60114027 A JP S60114027A JP 58222326 A JP58222326 A JP 58222326A JP 22232683 A JP22232683 A JP 22232683A JP S60114027 A JPS60114027 A JP S60114027A
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JP
Japan
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transistor
potential
input
output terminal
gate
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JP58222326A
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JPH0234528B2 (ja
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Tetsuo Todoroki
轟 哲郎
Toshio Ichiyama
市山 寿雄
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/01Modifications for accelerating switching
    • H03K19/017Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits
    • H03K19/01707Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits in asynchronous circuits
    • H03K19/01714Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits in asynchronous circuits by bootstrapping, i.e. by positive feed-back

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  • Electronic Switches (AREA)
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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】 〔発明の技術分野〕 この発明は大容量負荷を駆動するのに適した半導体回路
を提供するものである。
〔従来技術〕
第1図は従来の半導体回路を示す回路図でめる。
同図において、1社第2図(c)に示す入力信号が入力
する入力端子、2#′i電撲電圧Vが印加する電源端子
、3は入力信号を電源端子2の電源電圧Vで通過制御す
るNチャネルの第1トランジスタ、4は第2図(a)に
示すクロック正相信号が入力するクロック正相入力端子
、5はNチャネルの第2トランジスタ、6は第2図(b
)K示すクロック逆相信号が入力するクロック逆相信号
入力端子、7はNチャネルの第3トランジスタ、8は第
2図(e)に示す出力信号が出力される出力端子、9け
第2トランジスタ5のゲートとソース・ドレインおよび
チャネル間の容量、10は第2トランジスタ5のゲート
に接続されている第1トランジスタ3の拡散領域と基板
間の容量、11は第2図(d)に示す信号が印加する第
2トランジスタ5のゲートである。
次に、上記構成による半導体回路の動作について第2図
(a)〜第2図(e)を参照して説明する。まず期間A
2では、入力端子1には第2図(c)に示す低レベルの
入力信号が入力するため、第2 トランジスタ5のゲー
ト11には第2図(d)に示す低レベルのゲート信号が
印加する。このため、この第2トランジスタ5は遮断状
態になる。一方、クロック逆相信号入力端子6に入力す
るクロック逆相信号は第2図(b)に示すように、低レ
ベルである。このため、第3トランジスタ7Fi、遮断
状態になり、出力端子8は第2図(e)に示すように低
レベルを保つ低レベルフローティ/グの状態である。次
に、期間A3では、入力端子1には第2図(c)に示す
ように、高レベルの入力信号が入力する。したがってこ
の高レベルの入力信号はオン状態の第1トランジスタ3
を通って第2トランジスタ5のゲート11に印加するた
め、この第2トランジスタ5のゲート11は第2図(d
)に示すように電位が上ってゆく。
このゲート11の電位の上昇と同時に容量9および容量
10に電荷が蓄えられる。そして、このゲート11の電
位は電源電圧Vから第1トランジスタ3■スレツシヨル
ド電圧vth分だけ低い電位まで上昇する。このため、
この時点で、第1トランジスタ3は遮断状態になる。そ
して、第2トランジスタ5のゲート11の電位が高くな
ったため、第2トランジスタ5は導通状態になるが、ク
ロック正相信号入力端子4に入力するクロック正相信号
が第2@(a)に示すように低レベルのため、出力端子
8は低レベルの出力信号全出力する。また、クロック逆
相信号入力端子6には第2図缶)に示すように、高レベ
ルのクロック逆相信号が入力するため、第3トランジス
タ7は3a!断状態から導通状態に変化する。このため
、出力端子8は低レベル(GND電位)になる。次に期
間A4では、クロック正相信号入力端子4に入力するク
ロック正相信号は第2図(a)に示すように、高レベル
になる。
したがって、このクロック正相信号の高レベルに導通状
態の第2トランジスタ5を通って、出力端子8に印加す
るため、この出力端子8の電位は第2図(e)に示すよ
うに、上昇し高レベルになる。この出力端子8の電位が
上昇したということは第2トランジスタ5のチャネルの
電位が上ったということであり、容量9に蓄えられた電
荷が容量10との容量分割で、第2トランジスタ5のゲ
ート11の電位を押し上げ、第2図(d)に示すように
上昇する。このため、出力端子8の電位はこのゲー目1
の電位から第2トランジスタ5のスレッショルド電圧v
th分低い電位まで上昇する。上述の動作を繰り返し、
出力端子8の電位はクロック正相信号の高レベルまで上
昇し、第2トランジスタ5のゲート11の電位は第2図
(d)に示すように可成り高い電位になる。つま9、と
の半導体回路は大容量負荷全駆動するのに適した回路で
るる。
しかしながら、従来の半導体回路は第2トランジスタ5
のゲート11の電位は容量9に蓄えられた電荷により保
たれるため、クロック正相信号の高レベルの期間の時間
経過によって電荷のリークが生じ、このゲート11の電
位は第2図(d)の期間A4で示すように、°徐々に下
ってゆく。そして、高レベルの電位まで下った状態では
出力端子8の電位は高レベルから第2トランジスタ5の
スレッショルド電圧vth分だば低い電位に下がる欠点
がめった。
〔発明の概要〕
したがって、この発明の目的は入力信号が高レベルであ
り、しかもクロック正相信号が高レベルで、その高レベ
ルの期間が長くても、出力端子の出力レベルを高レベル
に維持することができる半導体回路を提供するものであ
る。
このような目的を達成するため、この発明はゲート電極
に電源電圧が印加し、第1の電極が入力端子に接続され
た第1トランジスタと、ゲート電極が仁の第1トランジ
スタの第2の電極に接続され、第1の電極にクロック正
相信号が入力し、第2の電極が出力端子に接続される第
2トランジスタと、ゲート電極にクロック逆相信号が入
力し、第1の電極が出力端子に接続され、第2の電極が
接地された第3トランジスタと、ゲート電極に入力信号
の反転信号が入力し、第1の電極にクロック正相信号が
入力し、第2の電極が出力端子に接続された第4トラン
ジスタと、ゲート電極が入力信号の反転信号が入力し、
第1の電極が出力端子に接続され、第2の電極が接地さ
れた第5トランジスタとを備え、上記第1トランジスタ
、第2トランジスタ、第3トランジスタおよび第5トラ
ンジスタは同じ極性の第1基板上に構成され、第4トラ
ンジスタはこの第1基板と極性が反対の第2基板上に構
成されたものでめり、以下実施例を用いて詳細に説明す
る。
〔発明の実施例〕
第3図はこの発明に係る半導体回路の一実施例を示す回
路図である。同図において、12は入力部が入力端子1
に接続され、入力信号の反転信号を出力する入力信号反
転回路、13はこの入力信号反転回路12の出力信号に
よって制御されるPチャネルの第4トランジスタ、14
はこの入力信号反転回路12の出力信号によって制御さ
れるNチャネルの第5トランジスタである。
なお、15U第1トランジスタ3.第2トランジスタ5
.第3トランジスタIにより構成されるダイナミック回
路、16扛第4トランジスタ13゜第5トランジスタ1
4により構成されるスタテック回路でるる。
次に、上記構成による半導体回路の動作について第4図
(a)〜第4図(e)を参照して説明する。まず期間A
7では、入力端子’IKは84図(c)に示すように、
低レベルの入力信号が入力するため、第2トランジスタ
5のゲート11には第4図(d)に示すように低レベル
になる。このため、この第2トランジスタ5は遮断状態
になる。一方、クロック逆相信号入力−子6に入力する
クロック逆相信号は第4図(b)に示すように低レベル
のため、第3トランジスタ1は遮断状態になる。一方、
入力信号反転回路12は入力信号のレベル全反転するた
め、その出力信号は高レベルになる。このため、第4ト
ランジスタ13は遮断状態になり、第5トランジスタ1
4は導通状態になる。このため、出力端子8の出力は第
4図に示すようにGNDレベルになる。次に、期間As
では、入力端子1に入力する入力信号は第4図(c)に
示すように低レベルから高レベルになるので、第2トラ
ンジスタ5のゲート11の電位は第4図(d)に示すよ
うに高レベルに上ってくる。同時に、容量9および容量
10には電荷が蓄えられ、ゲート11の電位けv−vt
hまで上昇する。この時点で、第1トランジスタ3は遮
断状態になり、第2トランジスタ5は導通状態になるが
、第4図(a)に示すように、クロック正相信号が低レ
ベルでるるため、出力端子8は低レベルであるが、第4
図(b)に示すように、クロック逆相信号が高レベルの
ため、第3トランジスタ7が等逆状態になり、出力端子
8は第4図(e)に示すようにGNDレベルになる。こ
の場合、第4トランジスタ13のゲート−ソース・ドレ
イ/の電位はすべて低レベルになるので、この第4トラ
ンジスタ13は速断状態になる。次に、期間A9では、
クロック正相信号は第4図(a)に示すように高レベル
になるので、導通状態の第2トランジスタ5全通って、
出力端子8の出力電位が第4図(e)に示すように高レ
ベルに上昇してゆく。この出力端子8の出力電位が上昇
したということは第2トランジスタ5のチャネル部分の
電位が上ったということでるり、容量9に蓄えられた電
荷が容量10との容量分割でゲート11の電位全押し上
げる。この結果、出力端子8の出力電位はこのゲート1
1の電位から第2トランジスタ5のスレッショルド電圧
vth だけ低い電位まで上昇することが可能でるり、
上昇してゆく。これを繰り返し、出力端子8の電位は第
4図(a)に示すクロック正相信号の高レベルまで上昇
し、ゲート11の電位は可成り高い電位となる。このよ
うに大容量負荷を駆動するのに適した回路でめる。また
、容量9の電荷のリークにより、ゲート11の電位が下
っても、インバータ12の出力信号により、第4トラン
ジスタ13が導通状態に女るので、出力端子8の高レベ
ル・全保持することができる。
第5図はこの発明に係る半導体回路の他の実施例を示す
回路図であり、第6図に示す従来の多大′力半導体回路
では出力端子の高レベルが第1図で説明したように徐々
に低下し、高レベルを保つことができないが、この第5
図に示す構成により、第3図で説明したように、出力端
子を高レベルに保つことができる。これらの図において
、17は第2入力端子、18は第2人力通過制御用のN
チャネルの第6トランジスタ、19はNチャネルの第7
トランジスタ、20は入力端子1に入力する入力信号と
第2入力端子17に入力する入力信号のオア・ノット信
号を作るための制御信号作成回路でるる。
この構成による半導体回路の動作については第3図に示
す半導体回路の動作と同様であることはもちろんである
が、制御信号作成回路20から出力されるオア0ノット
信号によL Pチャネル形トランジスタ1個で動作する
ようにしたものである。
なお、上述の実施例では第1トランジスタ3のゲートに
は電源電圧が印加するが、これに限定せず、別の信号全
印加してもよいことはもちろんでるる。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように、この発明に係る半導体回路
によれば大容量の駆動能力かめるうえ、一定レベルの信
号を出力することができる効果かめる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の半導体回路全示す回路図、第2図(a)
〜第2図(e)は第1図の各部の波形を示す図、第3図
はこの発明に係る半導体回路の一実施例を示す回路図、
第4図(a)〜第4図(e)は第3図の各部の波形を示
す図、第5図はこの発明に係る半導体回路の他p実施例
を示す回路図、第6図は従来の多入力半導体回路を示す
回路図でるる。 1脅・・・入力端子、2・・・・電源端子、3・−e・
第1トランジスタ、4@・・・クロック正相信号入力端
子、5−・・・第2トランジスタ、6・・・・クロック
逆相信号入力端子〈7・・・・第3トランジスタ、8・
・・・出力端子、9および10・・・e容量、11・・
・・ゲート、12・・・・入力信号反転回路、13・・
・・第4トランジスタ、14・・・・第5トランジスタ
、15・・・・ダイナミック回路、16・拳・・スタテ
ィック回路、1T・・・・第2入力端子、1B・・・・
第6トランジスタ、19・・・−第7トランジスタ、2
0・・・・制御信号作成回路。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 第1図 第2図 第3図 第4図 手続補正書(自発) 1.事件の表示 特願昭58−222326号2、発明
の名称 半導体回路 3、補正をする者 代表者片山仁へ部 4、代理人 明細書の発明の詳細な説明の橢 (2)同書第11頁第16行〜18行のf−Pチャネル
形〜ものである。」を「スタティック回路1組で動作す
るようにしたものである。」と補正する。 以上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ゲート電極に電源電圧が印加され、第1の電極が入力端
    子に接続される第1トランジスタと、ゲート電極がこの
    第1トランジスタの第2の電極に接続され、第1の電極
    にクロック正相信号が入力し、第2の電極が出力端子に
    接続される第2トランジスタ、ゲート電極にクロック逆
    相信号が入力し、第1の電極が出力端子に接続され、第
    2の電極が接地された第3トランジスタと、ゲート電極
    に入力信号の反転信号が入力し、第1の電極にクロック
    正相信号が入力し、第4の電極が出力端子に接続された
    第4トランジスタと、ゲート電極に入力信号の反転信号
    が入力し、第1の電極が出力焔子に接続され、第2の電
    極が接地された第5トランジスタとを備え、上記第1ト
    ランジスタ、第2トランジスタ、第3トランジスタおよ
    び第5トランジスタは同じ極性の第1基板上に構成され
    、第4トランジスタはこの第1基板と極性が反対の第2
    基板上に構成されたことを特徴とする半導体回路。
JP58222326A 1983-11-25 1983-11-25 半導体回路 Granted JPS60114027A (ja)

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