JPS6016021A - Complementary logic circuit - Google Patents

Complementary logic circuit

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JPS6016021A
JPS6016021A JP58123499A JP12349983A JPS6016021A JP S6016021 A JPS6016021 A JP S6016021A JP 58123499 A JP58123499 A JP 58123499A JP 12349983 A JP12349983 A JP 12349983A JP S6016021 A JPS6016021 A JP S6016021A
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Japan
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transistor
circuit
mis
type
transistors
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JP58123499A
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Japanese (ja)
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Osamu Oba
大場 収
Satoru Tanizawa
谷澤 哲
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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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
    • H03K19/02Logic 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
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    • H03K19/0944Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET
    • H03K19/09448Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET in combination with bipolar transistors [BIMOS]
    • HELECTRICITY
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Abstract

PURPOSE:To attain high speed operation with low power consumption by constituting a logic circuit with the 1st stage circuit comprising MIS transistors (TRs) and an output circuit comprising a complementary circuit so as to form its output circuit as a common emitter (source) type. CONSTITUTION:Bases of p-channel and n-channel MIS TRs Q3, Q4 of lateral structure are connected mutually and an input signal IN is inputted to the base. The TRs Q3, Q4 form the first stage circuit of the MIS inverter circuit as the logic circuit. Base of pnp TRQ5 and npn TRQ6 of vertical structure are connected respectively to sources of the TRs Q3, Q4 and each source is connected respctively to a power supply V+ and V-. Moreover, drains of the TRs Q5, Q6 and an output signal OUT is outputted from the connecting point. Further, the TRs Q5, Q6 are formed as the output circuit so as to attain the low power consumption of the circuit thereby attaining high speed operation.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、コンプリメンタリロジック回路に関し、特に
MIS)ランジスタとバイポーラトランジスタもしくは
静電誘導トランジスタとの組合せによシ低消費電力であ
シながら高速動作を可能にした相補型論理回路に関する
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a complementary logic circuit, and in particular to a complementary logic circuit that can operate at high speed while maintaining low power consumption by combining an MIS transistor and a bipolar transistor or a static induction transistor. This paper relates to complementary logic circuits that have been made possible.

〔技術の背景〕[Technology background]

一般に、C−MIS型ロジック回路は消費電力は極めて
少ないが負荷に対する駆動能力が低くかつ動作速度も比
較的遅い。これに対して、バイポーラトランジスタ等を
用いたバイポーラロジック回路は負荷に対する駆動能力
が高く高速動作が期待できるが消費電力が大きいという
欠点を有している0従って、もしこれら両者のロジック
回路の長P1rを併せ持つロジック回路が構成できれば
コンビーータその他のデジタルシステムの性能を大幅に
向上させることが可能となる。
Generally, C-MIS type logic circuits have extremely low power consumption, but have low load driving ability and relatively low operating speed. On the other hand, bipolar logic circuits using bipolar transistors have a high drive ability for loads and can be expected to operate at high speed, but they have the drawback of high power consumption. If a logic circuit can be constructed that has both of these features, it will be possible to significantly improve the performance of converters and other digital systems.

〔従来技術と問題点〕[Conventional technology and problems]

第1図は、従来形のロジック回路の1例としてのC−M
IS型インバータ回路を示す。同図の回路は、pチャン
ネルMIS)ランジスタQ、およ(JnチャンネルM工
SトランジスタQ2 によって構成される。入力信号I
Nは各トランジスタQ。
Figure 1 shows a C-M as an example of a conventional logic circuit.
An IS type inverter circuit is shown. The circuit in the figure is composed of a p-channel MIS transistor Q and a (Jn-channel MIS) transistor Q2.Input signal I
N is each transistor Q.

およびQ2 のゲートに印加され、出力信号OUTは共
通接続された各トランジスタのドレインから取シ出され
る。トランジスタQ、のソースはtiO高電位側■+に
接続され、トランジスタQ2 のソースは電源の低電位
側■−に接続されている。
and Q2, and the output signal OUT is taken out from the drain of each commonly connected transistor. The source of the transistor Q is connected to the tiO high potential side (2), and the source of the transistor Q2 is connected to the low potential side (3) of the power supply.

第1図の回路においては、入力信号INが高レベルの場
合にunチャンネルMISトランジスタQ2 がオンと
なって出力信号OUTが低レベルとなる。逆に、入力信
号INが低レベルの場合はpチャンネルM工Sトランジ
スタQ1 がオンとなって出力信号OUTが高レベルに
なる。そして、第(3) 1図の回路においては、入力信号INが高レベルの場合
にはpチャンネルMISトランジスタQ。
In the circuit shown in FIG. 1, when the input signal IN is at a high level, the unchannel MIS transistor Q2 is turned on and the output signal OUT is at a low level. Conversely, when the input signal IN is at a low level, the p-channel M/S transistor Q1 is turned on and the output signal OUT is at a high level. (3) In the circuit of FIG. 1, when the input signal IN is at a high level, the p-channel MIS transistor Q.

がカットオフし、入力信号INが低レベルの時にunチ
ャンネルMIS)う/ジスタQ、がカットオフするため
、入力信号INが高レベルまたは低レベルに維持される
定常状態においてはほとんど電力を消費せず過渡状態に
おいてのみ電力を消費するから第1図の回路を用いるこ
とによシ極めて低電力のロジック回路を構成することが
可能であった0 しかしながら、前記従来形においては、各インバータの
トランジスタQ+、Q2が共にラテラルMIS)ランジ
スタであるため、電流が半導体基板の表面を流れオン抵
抗がかなシ高くなって負荷容量CLKよって動作速度が
低下するという不都合があっに。まπ、ラテラルMIS
)ランジスタにおいてオン抵抗を低下させるためチャン
ネル幅を大きくすることも考えられたが、チャンネル幅
を大きくすると入力容量すなわちゲート容量が増大しそ
れほど動作速度を上昇させることができな(4) かっπ0ま茂、前記従来形の回路に′おいては、駆動能
力を上げるため各トランジスタのしきい値を小さくして
定常状態でオン側のトランジスタが充分飽和するように
されている。そのため、遷移状態において、オン−オン
状態の期間に電源V十から■−に抜けるむだなトランジ
ェント電流が大きくなシ回路の消費電力が大きくなると
いう不都合があった。
When the input signal IN is at a low level, the unchannel MIS) and register Q are cut off, so in a steady state when the input signal IN is maintained at a high or low level, almost no power is consumed. However, in the conventional type, it is possible to construct an extremely low power logic circuit by using the circuit shown in FIG. , Q2 are both lateral MIS (MIS) transistors, so current flows through the surface of the semiconductor substrate, resulting in a significantly high on-resistance, which causes the disadvantage that the operating speed decreases due to the load capacitance CLK. Maπ, lateral MIS
) In order to reduce the on-resistance in a transistor, it was considered to increase the channel width, but increasing the channel width increases the input capacitance, that is, the gate capacitance, and it is not possible to increase the operating speed that much (4) Shigeru: In the conventional circuit described above, in order to increase the driving capability, the threshold voltage of each transistor is made small so that the on-side transistors are sufficiently saturated in a steady state. Therefore, in the transition state, there is an inconvenience that the power consumption of the circuit increases due to the large wasteful transient current flowing from the power supply V0 to the power supply V- during the on-on state.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、前述の従来形における問題点に力為ん
がみ、コンプリメンタリロジック回路においてp型およ
びn型のMIS)ランジスタを有する初段回路とpnp
型お↓びnpn NILのバイポーラトランジスタもし
くは静電誘導トランジスタを有する出力回路とを用いて
相補屋回路を構成するとともに該出力回路をエミッタ(
ソース)接地型回路とするという構想にもとづき、極め
て低消費電力であシながら高速動作が可能な論理回路を
提供することにある。
An object of the present invention is to solve the problems of the conventional type described above, and to provide a complementary logic circuit with a first stage circuit having p-type and n-type MIS transistors and a pnp
A complementary circuit is constructed using an output circuit having a type ↓ type and an npn NIL bipolar transistor or a static induction transistor, and the output circuit is connected to an emitter (
The object of the present invention is to provide a logic circuit that can operate at high speed while consuming extremely low power, based on the concept of a grounded source circuit.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

そしてこの目的は、本発明によれば、p型のMIS)ラ
ンジヌ夛括型のMIS)ランジスタとを有する初段回路
およびpnp型のバイポーラトランジスタ(もしくはp
型の靜宵、n導トランジスタ)とnpn型のバイポーラ
トランジスタ(もしくはn型の静電誘導トランジスタ)
とを有する出力回路を具備し、各MI S )ランジス
タのゲートが互に接続されて入力信号を受け、該p型お
よびn型のMIS)ランジスタのソースがそれぞれ対応
する該pnp型およびnpn型のバイポーラトランジス
タ(p型及びrlMの靜電銹導トランジスタ)のベース
(ゲート)に接続され、各バイポーラトランジスタ(静
電誘導トランジスタ)のコレクタ(ドレイン)と各MI
S)ランジスタのドレインとを互に接続して出力とし、
かつ各バイポーラトランジスタ(靜電訪導トランジスタ
)のエミッタ(ソース)へ電源を供給することを特徴と
するコンプリメンタリロジック回路を提供することに1
って達成される。
According to the present invention, this purpose is achieved by providing an initial stage circuit having a p-type MIS) transistor and a pnp-type bipolar transistor (or p-type MIS) and a pnp-type bipolar transistor (or
n-type bipolar transistor (or n-type static induction transistor)
the gates of each MIS) transistor are connected to each other to receive an input signal, and the sources of the p-type and n-type MIS) transistors are connected to the corresponding pnp-type and npn-type It is connected to the base (gate) of the bipolar transistor (p-type and rlM static induction transistor), and the collector (drain) of each bipolar transistor (static induction transistor) and each MI
S) Connect the drains of the transistors together as an output,
An object of the present invention is to provide a complementary logic circuit characterized by supplying power to the emitter (source) of each bipolar transistor (silent conductive transistor).
is achieved.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、図面にニジ本発明の詳細な説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.

第2図に、本発明の】実施例に係わるコンプリメンタリ
ロジック回路の最も基本的なものとしてのインバータ回
路を示す。同図の回路は、ラテラル構造を有するp型M
IS)ランジスタQ3 ラテラル構造を有するn型Δ/
l1IS)ランジスタQい例えばバーチカル構造を有す
るpnp型トランジスタQ5 および例えばバーチカル
構造を有するnpn型トランジスタQge具備する。ト
ランジスタQ5お工びQa rsそれぞれ例えばpnp
型バイポーラトランジスタおよびnpn型バイポーラト
ランジスタとされる。λ=fIS)ランジスタQ3 の
ゲートとM I S )ランジスタQ4 のゲートは互
いに接続され入力信号INが印加される。MIS)ラン
ジスタQ、のソースはトランジスタQ、のベースに接続
され、MIS)ランジスタQ4 のソースはトランジス
タQ6 のベースに接続されている。MISトランジス
タQ、お↓びQ4 のドレインおよびトランジスタQ5
 およびQ6 のコレクタは共通接続(7) され出力信号OU Tが取り出され乙。また、トランジ
スタQ5 およびQ6 のエミッタはそれぞれ電源の高
電位側V+お工び電源の低電位側■−に接続されている
FIG. 2 shows an inverter circuit as the most basic complementary logic circuit according to an embodiment of the present invention. The circuit in the figure is a p-type M having a lateral structure.
IS) Transistor Q3 n-type Δ/ with lateral structure
11IS) A transistor Q includes a pnp transistor Q5 having a vertical structure, for example, and an npn transistor Qge having a vertical structure, for example. Transistor Q5 and Qa rs each for example PNP
type bipolar transistor and npn type bipolar transistor. The gate of the transistor Q3 (λ=fIS) and the gate of the transistor Q4 (MIS) are connected to each other and an input signal IN is applied thereto. The source of MIS) transistor Q is connected to the base of transistor Q, and the source of MIS) transistor Q4 is connected to the base of transistor Q6. Drains of MIS transistors Q and Q4 and transistor Q5
The collectors of Q6 and Q6 are commonly connected (7) and the output signal OUT is taken out. Further, the emitters of transistors Q5 and Q6 are respectively connected to the high potential side V of the power supply and the low potential side - of the power supply.

第2図の回路においては、入力信号INが高レベルの時
にはn型M工SトランジスタQ4 がオンとなりnpn
トランジスタQ6 のベースを高レベルに引上げる。こ
れにより、該トランジスタQ6もオンとなり出力信号O
UTが低レベルとなる。
In the circuit shown in Figure 2, when the input signal IN is at a high level, the n-type M/S transistor Q4 is turned on and npn
Pulls the base of transistor Q6 high. As a result, the transistor Q6 is also turned on and the output signal O
UT becomes low level.

この時、p型M工SトランジスタQ、お工びpnpトラ
ンジスタQ5 け共にカットオフ状態とな−ている。逆
に、入力信号INが低レベルの時は、p型MIS)ラン
ジスタQ3 がオンとなりpnp型トランジスタQ、の
ベース電圧を引下げるから該トランジスタQ5 もオン
となり、出力信号OUTが高レベルになる。この場合V
in型MIS)ランジスタQ4 お↓びnpn型トラン
ジスタQ6 は共にカットオフしている。
At this time, both the p-type M-type S transistor Q and the p-type PNP transistor Q5 are in the cut-off state. Conversely, when the input signal IN is at a low level, the p-type MIS transistor Q3 is turned on, lowering the base voltage of the pnp-type transistor Q, so that the transistor Q5 is also turned on, and the output signal OUT is at a high level. In this case V
In-type MIS) transistor Q4 and npn-type transistor Q6 are both cut off.

上述の説明で明らかなように、第2図の回路はインバー
タとして動作するが、入力信号INが高(8) レベルc/′)場合にハトランジスタQ3 およびQ5
が共にカットオンし、入力信号INが低レベルの場合に
はトランジスタQ4 お工びQ6 が共にカットオフす
る〃)ら、定常状態Vr−督いてはほとんど電力を消費
しない。また、トランジスタQ、およびQa ta共に
バイポーラトランジスタであり、バーチカルトランジス
タとすることも可能であるためオン抵抗をかなり低くす
ることが可能になり、負荷容蓋の影響をあまシ受けず高
速動作を行なうことができる。−t7c、トランジスタ
Qa トQ3 / Q、6とQ4は同期してオン状態に
なシ、トランジスタQ3 / Q4 のオン時の低抵抗
によりトランジスタQ 5 / Q aのコレクターベ
ース間がシャントされる〃為ら、特にトランジスタQs
/Q6がバイポーラトランジスタの場合に問題となると
思われるオン状態における過飽和現象が著しるしく緩和
され、高速動作をさらに促すことになる。
As is clear from the above explanation, the circuit of FIG. 2 operates as an inverter, but when the input signal IN is high (8) level c/'), the transistors Q3 and Q5
When the input signal IN is at a low level, both the transistors Q4 and Q6 are cut off. Therefore, in the steady state, almost no power is consumed. In addition, transistors Q and Qata are both bipolar transistors, and can also be made into vertical transistors, making it possible to significantly lower the on-resistance, allowing high-speed operation without being affected by the load capacitor. be able to. -t7c, transistors Q3/Q, 6 and Q4 are not turned on synchronously, and the low resistance when transistors Q3/Q4 are on causes a shunt between the collector bases of transistors Q5/Qa. In particular, the transistor Qs
The oversaturation phenomenon in the on state, which would be a problem when /Q6 is a bipolar transistor, is significantly alleviated, further promoting high-speed operation.

なお、第2図の回路に2いて、出力段のトランジスタQ
5 お工びQ6 のベースお↓びエミッタ間に抵抗Rを
挿入することによシこれらの各トランジスタのターンオ
フ時間をより速くすることが可能になり、ロジック回路
の動作速度をエリ高めることができる。
In addition, in the circuit shown in Fig. 2, the output stage transistor Q
5 By inserting a resistor R between the base and emitter of Q6, it is possible to make the turn-off time of each of these transistors faster, and the operating speed of the logic circuit can be increased. .

また、第2圀の回路においては、各MI S )ランジ
スタQ、およびQ4 の負荷がトランジスタQ5 お裏
びQ6 のみとなってきわめて軽くなるから、これらの
各MIS)ランジスタの駆動能力を大きくする必要がな
い。そのため各MISトランジスタのしきい値電圧を低
くしてオン−オン状態を大きくとる必要がなく、トラン
ジェント時に電源V+からV−に抜けるむだな電流を少
なくすることが可能になり回路の消費電力をきわめて少
なくすることができるうなお、一般にMI S −FE
Tにおいては、ソースと基板間の電位差を大きくするに
従いゲートしきい値電圧が大きく上昇する現象すなわち
基板効果がある。
In addition, in the second circuit, the load on each MIS transistor Q and Q4 is reduced to only transistors Q5 and Q6, which makes it extremely light, so it is necessary to increase the driving capacity of each MIS transistor. There is no. Therefore, there is no need to lower the threshold voltage of each MIS transistor to ensure a large on-on state, and it is possible to reduce the wasted current flowing from the power supply V+ to V- during a transient, which greatly reduces the power consumption of the circuit. In general, MI S-FE can be reduced.
In T, there is a phenomenon in which the gate threshold voltage increases greatly as the potential difference between the source and the substrate increases, that is, the substrate effect.

第2図の回路においては、nチャンネルMISトランジ
スタQ、の基板が電源の低電位側V−に接続され、該ト
ランジスタQ4V)ソースY’l n p nトランジ
ェント時 のベース・エミッタ間を介して該電源V−V
r−接続されているため該ソースと基板間の電圧が従来
形のC−M I S回路に比して太きぐなっている。p
チャンネルMIS)ランジスタQ3 についても同様に
ソースと基板間の電圧が大きくなっている。そのため、
従来形のC−MIS回路と本発明による回路とが同一チ
ップ上に混在するような場合には、基板効果によるvt
hシフトが起きるが、本発明に係る回路の構成ではバー
チカルトランジスタのバッファ効果により、はとんど問
題とはならない。また、従来形のC−MIS回路でも多
大力N A N D ゲート等ではトランジスタを積み
重ねるためvth シフトが生じ、入力端子によって動
作速度の違いが生じてしまうが、本発明に係る回路では
多入力ゲートを構成しても同様の効果に工すほとんど問
題にならないという利点がある。
In the circuit shown in FIG. 2, the substrate of the n-channel MIS transistor Q is connected to the low potential side V- of the power supply, and the source of the transistor Q4 is connected between the base and emitter during a transient. Power supply V-V
Because of the r-connection, the voltage between the source and the substrate is greater than in conventional C-MIS circuits. p
Similarly, the voltage between the source and the substrate of the transistor Q3 (channel MIS) is also increased. Therefore,
When a conventional C-MIS circuit and a circuit according to the present invention coexist on the same chip, the vt
Although h-shift occurs, in the circuit configuration according to the present invention, it hardly becomes a problem due to the buffer effect of the vertical transistor. In addition, even in conventional C-MIS circuits, a Vth shift occurs due to the stacking of transistors in a large-power NAND gate, resulting in a difference in operating speed depending on the input terminal, but in the circuit according to the present invention, a multi-input gate, etc. It has the advantage that there is almost no problem in achieving the same effect even if the configuration is configured as follows.

第2図の回路における各トランジスタQ5.Q。Each transistor Q5 in the circuit of FIG. Q.

としては例えば第3図に示す工うな種々のものが使用で
きる。第3図(a) 、 (b)は、各トランジスタと
してバイポーラトランジスタを用いπものであシ、(1
1) 第3図(c) s (d)は各トランジスタとしてBI
T(5tatic Induction Tran+5
1stor :静電誘導形トランジスタ)を用い7cも
のを示している。なお、5ITtlノーマリ・オフ型の
素子として設計する必要がある。
For example, various types can be used, such as the one shown in FIG. In Figures 3(a) and 3(b), bipolar transistors are used as each transistor, and (1)
1) Figure 3 (c) s (d) shows BI as each transistor.
T(5tatic Induction Tran+5
1stor: A 7C type transistor using a static induction type transistor is shown. Note that it is necessary to design it as a 5ITtl normally-off type element.

もし、ノーマリ・オン型のSITを採用するときには!
!2図における前段の各MIS)ランジスタのソースを
、抵抗Rを介してニジ高い電源の高電位側まにはニジ低
い電源の低電位側に接続してやればよい。
When adopting a normally-on type SIT!
! The source of each MIS transistor in the previous stage in FIG. 2 may be connected via a resistor R to the high potential side of a next higher power supply or to the lower potential side of a next lower power supply.

第4図は、本発明の他の実施例としてのNANDゲート
回路を示す。同図の回路は、互いに並列接続された2個
のpチャンネルMIS)ランジスタQ7 およびQ8、
互いに直列接続されたnチャンネMIS)ランジスタQ
、おLびQ、o、そして、例えばpnp型のトランジス
タQ11 お↓び例えばnpn型のトランジスタQl1
1を具備する。トラ。
FIG. 4 shows a NAND gate circuit as another embodiment of the invention. The circuit in the figure consists of two p-channel MIS transistors Q7 and Q8 connected in parallel to each other.
n-channel MIS) transistors Q connected in series with each other
, L and Q, o, and, for example, a pnp type transistor Q11 and, for example, an npn type transistor Ql1
1. Tiger.

ジスタQ7 およびQ8 のドレインはトランジスタQ
oお↓びQ10のコレクタ(ドレイン)およびトラン−
)XりQ9 のドレインと接続されている。1(12) つの入力信号IN、 はトランジスタQ、のゲートおよ
びトランジスタQ+oのゲートに印加され、他の入力I
N2 けトランジスタQ8 り)ゲートおよびトランジ
スタQ、のゲートに印加される。トランジスタQ1□お
よびQ+zのエミッタ(ソース)はそれぞれ電源の高電
位側V+および電源の低電位側V−に接続されている。
The drains of transistors Q7 and Q8 are connected to transistor Q.
o↓ and Q10 collector (drain) and tran-
)X is connected to the drain of Q9. 1 (12) input signals IN, are applied to the gate of transistor Q, and to the gate of transistor Q+o, and the other input signal I
N2 is applied to the gate of transistor Q8 and the gate of transistor Q. The emitters (sources) of transistors Q1□ and Q+z are connected to the high potential side V+ and the low potential side V- of the power supply, respectively.

第4図の回路においては、入力信号IN、お工びIN、
が共に高レベルの場合にはnチャンネルMIS)ランジ
スタQ、お工びQ、。がオンとなシ従ってトランジスタ
Q1□がオンとなるから出力信号OUTが低レベルにな
る。これに対して、入力信号IN1またはIN、のうち
少なくとも1つが低レベルである場合はトランジスタQ
7 お↓びQ8のいずれかがオンとなりトランジスタQ
1□のベース電圧を引下げる。それと同時にQs + 
Qlo のいずれかがオフとなる。従って該トランジス
タQ1□がオンとな!DQ、2はオフとなって出力信号
OUTが高レベルとなる。従って、第4図の回路は ゛
NANDゲートとして動作する。
In the circuit of Fig. 4, the input signal IN, the input signal IN,
If both are at high level, then n-channel MIS) transistor Q, Omachi Q, and so on. is turned on, and therefore the transistor Q1□ is turned on, so the output signal OUT becomes low level. On the other hand, if at least one of the input signals IN1 or IN is at a low level, the transistor Q
7 Either ↓ or Q8 turns on and transistor Q
Lower the base voltage of 1□. At the same time, Qs +
Qlo is turned off. Therefore, the transistor Q1□ is turned on! DQ,2 is turned off and the output signal OUT becomes high level. Therefore, the circuit of FIG. 4 operates as a NAND gate.

(13) m5図は、本発明のさらに他の実施例としてのNORゲ
ート回路を示す。同図の回路は、互いに直列接続され7
CPチャネルMIS)ランジスタQ+sおよびQ、4、
互いに並列接続されたnチャンネルMIS)ランジスタ
QssおLびQ16、そしてpnp型お工びnpn型の
トランジスタQ+yお工びQ+sを具備する。この回路
の評細な構造および動作は第4図の回路に関して上述し
にところから容易に類推できるのでその説明を省略する
(13) Figure m5 shows a NOR gate circuit as yet another embodiment of the present invention. The circuits in the figure are connected in series with each other.
CP channel MIS) transistors Q+s and Q,4,
It includes n-channel MIS transistors Qss and Q16 connected in parallel with each other, and pnp type transistors and npn type transistors Q+y and Q+s. The detailed structure and operation of this circuit can be easily inferred from what has been described above with respect to the circuit of FIG. 4, so a detailed explanation thereof will be omitted.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

このように、本発明に工れば、例えばp型のラテラルM
IS)ランジスタとn型のラテラルMISトランジスタ
とにLる初段回路お↓びpnp型のバイポーラトランジ
スタとnpn型σ)バイポーラトランジスタとによる出
力回路を用いてコンプリメンタリロジック回路を構成し
たから、定常状態においてはtlとんど電流を消費せず
極めて低電力の論理回路が構成できる。まに、出力後に
バーチカルトランジスタを用いることにニジ負荷容量の
影響によって動作速度が低下することなく、極めて高、
A (1,4) 連関のロジック回路を実現することができる。この高速
性は、前段のラテラルMISトランジスタの負荷が後段
のバーチカルトランジスタのベース(ゲート)のみとな
シラチラルMIS)ランジスタの負荷が軽くなることか
らさらに顕著になる。
In this way, if the present invention is applied, for example, p-type lateral M
Since a complementary logic circuit is constructed using an initial stage circuit consisting of an IS) transistor and an n-type lateral MIS transistor, and an output circuit consisting of a pnp bipolar transistor and an npn type σ) bipolar transistor, in a steady state, An extremely low power logic circuit can be constructed without consuming much current. However, by using a vertical transistor after the output, there is no reduction in operating speed due to the influence of rainbow load capacitance, and extremely high
A (1,4) association logic circuit can be realized. This high-speed performance becomes even more remarkable because the load on the lateral MIS transistor in the previous stage becomes lighter than the load on the lateral MIS transistor, which is only the base (gate) of the vertical transistor in the latter stage.

以上、要するに本発明によれば、C−MIS回路と同等
の低消費電力であシながら高速度、高駆動能力を有する
論理回路が提供される。
In summary, according to the present invention, a logic circuit is provided that has low power consumption equivalent to that of a C-MIS circuit, yet has high speed and high drive ability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来形のロジック回路の1例としてのC−MI
S型インバータ回路を示す電気回路図、第2図は本発明
の1実施例に係わるロジック回路を示す電気回路図、第
3図は第2図の回路において用いられる各トランジスタ
の種類を示す電気回路図、そして第4図および第5図は
それぞれ本発明の他の実施例を示す電気回路図である。 Qlw Q2+ Qy+ Qs+ Q131 Q10 
: PチャンネルMIS)ランジスタ、 Q!、Q4 lQ91 QIOI Q151 Qls 
: nチーr yネルMIS)ランジスタ、 (15) Qs + Qot Q17 : p n pW ) 5
 ン)xi、Q6+ Qsx+ QCs : n p 
n型トランジスタ。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士 宵 木 朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士 内 1)幸 男 弁理士 山 口 昭 之 (16) 第2図 第3図 (a) (c) (b) (d) ■ ■ 第5図 冑プDζ1
Figure 1 shows a C-MI as an example of a conventional logic circuit.
An electric circuit diagram showing an S-type inverter circuit, FIG. 2 is an electric circuit diagram showing a logic circuit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an electric circuit diagram showing the types of transistors used in the circuit of FIG. 2. Figures 4 and 5 are electrical circuit diagrams showing other embodiments of the present invention. Qlw Q2+ Qy+ Qs+ Q131 Q10
: P channel MIS) transistor, Q! , Q4 lQ91 QIOI Q151 Qls
: n channel MIS) transistor, (15) Qs + Qot Q17 : p n pW ) 5
xi, Q6+ Qsx+ QCs: n p
n-type transistor. Patent applicant Fujitsu Ltd. Patent attorney Akira Yoiki Patent attorney Kazuyuki Nishidate 1) Yukio Patent attorney Akiyuki Yamaguchi (16) Figure 2 Figure 3 (a) (c) ( b) (d) ■ ■ Figure 5 Helmet Dζ1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、p型のMIS)ランジスタとn型のMIS)ランジ
スタとを有子る初段回路およびpnp Wのバイポーラ
トランジスタ(もしくはp型の静電誘導トランジスタ)
とnpH型のバイポーラトランジスタ(もしくはn型の
静電誘導トランジスタ)とを有する出力回路を具備し、
各MIS)ランジスタのゲートが互に接続されて入力信
号を受け、該9厘お工びn型のMID)ランジスタのソ
ースがそれぞれ対応する該pnp型およびnpn型のバ
イポーラトランジスタ(pm及びnWの静電誘導トラン
ジスタ)のベースCゲート)に接続され、各バイポーラ
トランジスタ(静電誘導トランジスタ)のコレクタ(ド
レイン)と各MIS)ランジスタのドレインとを互に接
続して出力とし、かつ各バイポーラトランジスタ(静電
誘導トランジスタ)のエミッタ(ソース)へ電源を供給
することを特徴とするコンプリメンタリロジック回路。 2、前記バイポーラトランジスタもしくは静電誘導トラ
ンジスタをバーチカル型のトランジスタとしたことを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載のコンプリメンタリ
ロジック回路。
[Claims] 1. A first stage circuit including a p-type MIS transistor and an n-type MIS transistor, and a pnp W bipolar transistor (or a p-type static induction transistor)
and an npH-type bipolar transistor (or an n-type static induction transistor),
The gates of each MIS) transistor are connected to each other to receive an input signal, and the sources of the nine n-type MID) transistors are connected to the corresponding pnp and npn bipolar transistors (pm and nw static), respectively. The collector (drain) of each bipolar transistor (electrostatic induction transistor) and the drain of each MIS transistor are connected to each other to form an output. A complementary logic circuit characterized by supplying power to the emitter (source) of an electric induction transistor. 2. The complementary logic circuit according to claim 1, wherein the bipolar transistor or the electrostatic induction transistor is a vertical transistor.
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