JPS60163453A - Mos入力回路 - Google Patents
Mos入力回路Info
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- JPS60163453A JPS60163453A JP59018288A JP1828884A JPS60163453A JP S60163453 A JPS60163453 A JP S60163453A JP 59018288 A JP59018288 A JP 59018288A JP 1828884 A JP1828884 A JP 1828884A JP S60163453 A JPS60163453 A JP S60163453A
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- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
- H01L27/08—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
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- H01L27/088—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate
- H01L27/092—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors
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- H—ELECTRICITY
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- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
- H03K19/003—Modifications for increasing the reliability for protection
- H03K19/0033—Radiation hardening
- H03K19/00338—In field effect transistor circuits
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。
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、半導体集積回路に係るもので、特にそのC
MO8入力回路に関する。
MO8入力回路に関する。
従来、この種の入力回路は例えば第1図に示すように構
成されている。図において、11は入力ピンで、この入
力ピン1ノには保護抵抗Rの一端が接続され、この抵抗
Rの他端には、電源Vccと接地点間に直列接続された
Pチャネル形MO8FET Q 1 とNチャネル形M
O8FET Q 、とによって構成された入力用のCM
OSインバータ120入力端が接続される。また、上記
CMO8インバータ120入力端と接地点間にはダイオ
ード接続された保護用のNチャネル形MO8FETQ3
が挿接され、上記CMOSインバータ12の出力端から
図示しない内部回路へ出力′電圧VOUTが入力信号と
して供給されるようになっている。
成されている。図において、11は入力ピンで、この入
力ピン1ノには保護抵抗Rの一端が接続され、この抵抗
Rの他端には、電源Vccと接地点間に直列接続された
Pチャネル形MO8FET Q 1 とNチャネル形M
O8FET Q 、とによって構成された入力用のCM
OSインバータ120入力端が接続される。また、上記
CMO8インバータ120入力端と接地点間にはダイオ
ード接続された保護用のNチャネル形MO8FETQ3
が挿接され、上記CMOSインバータ12の出力端から
図示しない内部回路へ出力′電圧VOUTが入力信号と
して供給されるようになっている。
ところで、近年、半導体集積回路装置を宇宙空間や原子
炉等の放射線の照射を受ける環境下で使用することが増
加しておシ、放射線の照射による素子の特性変動が問題
となっている。すなわち、前記第1図に示した入力回路
においては、放射線の照射によって各MO8FETのし
きい値電圧が負の方向にシフトされるため、CMOS入
力回路の反転電圧VLが負方向にシフトされる。
炉等の放射線の照射を受ける環境下で使用することが増
加しておシ、放射線の照射による素子の特性変動が問題
となっている。すなわち、前記第1図に示した入力回路
においては、放射線の照射によって各MO8FETのし
きい値電圧が負の方向にシフトされるため、CMOS入
力回路の反転電圧VLが負方向にシフトされる。
このようなしきい値電圧のシフト量は、MOSFETの
ケ9−トに印加されている電圧に依存するため、放射線
の照射後、入力ピン間で上記しきい値電圧vLがばらつ
き、回路動作に悪影響を及はす欠点がある。
ケ9−トに印加されている電圧に依存するため、放射線
の照射後、入力ピン間で上記しきい値電圧vLがばらつ
き、回路動作に悪影響を及はす欠点がある。
この発明は上記のような事情に鑑みてなされ声もので、
その目的とするところは、比較的簡単な構成でありなが
ら放射線照射後のしきい値電圧V、のシフト量を最小に
でき、且つ入力ビン間における上記しきい値電圧■Lの
ばらつきも最小にできるすぐれたCMOS入力回路を提
供することである。
その目的とするところは、比較的簡単な構成でありなが
ら放射線照射後のしきい値電圧V、のシフト量を最小に
でき、且つ入力ビン間における上記しきい値電圧■Lの
ばらつきも最小にできるすぐれたCMOS入力回路を提
供することである。
すなわち、この発明においては、上記の目的を達成する
ために、前記第1図における入力ピン11とCMOSイ
ンバータ12の入力端間に、ダートを接地したエンハン
スメント形でPチャネル形のMOS FETを挿接する
とともに、上記C□Sインバータ12の入力端と接地点
間に負荷素子を挿接したもので、これによってCMOS
入力回路の反転電圧(しきい値電圧vL)を上記Pチャ
ネル形MO8PETのしきい値電圧の絶対随とほぼ等し
くなるようにしたものである。
ために、前記第1図における入力ピン11とCMOSイ
ンバータ12の入力端間に、ダートを接地したエンハン
スメント形でPチャネル形のMOS FETを挿接する
とともに、上記C□Sインバータ12の入力端と接地点
間に負荷素子を挿接したもので、これによってCMOS
入力回路の反転電圧(しきい値電圧vL)を上記Pチャ
ネル形MO8PETのしきい値電圧の絶対随とほぼ等し
くなるようにしたものである。
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。第2図において、前記第1図と同一構成部には同
じ符号を付してその説明は省略する。すなわち、入力ビ
ン11とCMOSインバータ巨の入力端間には、ケ゛−
トが接地されたエンハンスメント形でPチャネル形のM
OSFET Q 4が挿接されるとともに、CMOSイ
ンバータ■の入力端と接地点間にり−トが電源Vccに
接続されて導通設定され、負荷素子として働くエンハン
スメント形でNチャネル形のMOSFET Q 、が挿
接されて成る。
する。第2図において、前記第1図と同一構成部には同
じ符号を付してその説明は省略する。すなわち、入力ビ
ン11とCMOSインバータ巨の入力端間には、ケ゛−
トが接地されたエンハンスメント形でPチャネル形のM
OSFET Q 4が挿接されるとともに、CMOSイ
ンバータ■の入力端と接地点間にり−トが電源Vccに
接続されて導通設定され、負荷素子として働くエンハン
スメント形でNチャネル形のMOSFET Q 、が挿
接されて成る。
次に、上記のような構成において動作を説明する。今、
入カビ71ノにOVの電圧が印加されているとすると、
MOS FET Q 4はオフ状態であf) 、 M
OS FET Q sは常にオン状態であるので、CM
OSインバータL1の入力端側ノードAの電位VAはO
Vとなる。従って、出力箱;圧YourはVccレベル
となる。次に、入力電圧VINが上昇しテl VTHP
41 (但しVT IF 4はP f−Yネル形MO8
FET Q 4のしきい値電圧)を越えると、MOS
FET Q 4はオン状態とな9、ノードAの電位は、
MOS FET Q 4とQ5とのオン抵抗比で決定さ
れる所定の1直となる。ここで、MOS FETQ4の
オン抵抗がMOS FET Q sのオン抵抗よシ充分
小さいとすると、ノードAの電位VAは入力電圧VIN
とほぼ等しくなる。この時、もしCyDSインバータ1
20反転電圧vLがMOS FET Q4 Oしきい値
電圧の絶対値l VTHP41よシ低いとすると、MO
S FET Q 4がオンすると同時にこのインバータ
12の出力が反転する。一方、入力電圧VINがl V
THP4 lよシ低くナルと、MOS FFI:TQ4
はオフし、/−1’Aノア4位vAはMOS FFJT
QgによってOVまで低下され、インバータ12の出力
が反転される。以上の動作から分かる様に、前記第2図
に示したCMOS入力回路の反転電圧V、はほぼl V
THP41に等しくなる。すなわち、r Vt、 =
l VrHp41 J fアル。
入カビ71ノにOVの電圧が印加されているとすると、
MOS FET Q 4はオフ状態であf) 、 M
OS FET Q sは常にオン状態であるので、CM
OSインバータL1の入力端側ノードAの電位VAはO
Vとなる。従って、出力箱;圧YourはVccレベル
となる。次に、入力電圧VINが上昇しテl VTHP
41 (但しVT IF 4はP f−Yネル形MO8
FET Q 4のしきい値電圧)を越えると、MOS
FET Q 4はオン状態とな9、ノードAの電位は、
MOS FET Q 4とQ5とのオン抵抗比で決定さ
れる所定の1直となる。ここで、MOS FETQ4の
オン抵抗がMOS FET Q sのオン抵抗よシ充分
小さいとすると、ノードAの電位VAは入力電圧VIN
とほぼ等しくなる。この時、もしCyDSインバータ1
20反転電圧vLがMOS FET Q4 Oしきい値
電圧の絶対値l VTHP41よシ低いとすると、MO
S FET Q 4がオンすると同時にこのインバータ
12の出力が反転する。一方、入力電圧VINがl V
THP4 lよシ低くナルと、MOS FFI:TQ4
はオフし、/−1’Aノア4位vAはMOS FFJT
QgによってOVまで低下され、インバータ12の出力
が反転される。以上の動作から分かる様に、前記第2図
に示したCMOS入力回路の反転電圧V、はほぼl V
THP41に等しくなる。すなわち、r Vt、 =
l VrHp41 J fアル。
第3図は、前記第2図に示したCMOS入力回路の入出
力電圧特性を示している。図において、vlflはCM
OSインバータL1の入出力特性であシ、横軸を入カケ
9−ト亀圧、縦軸を出力電圧としている。またVAはノ
ードAの電圧と入力電圧VINとの関係を示している。
力電圧特性を示している。図において、vlflはCM
OSインバータL1の入出力特性であシ、横軸を入カケ
9−ト亀圧、縦軸を出力電圧としている。またVAはノ
ードAの電圧と入力電圧VINとの関係を示している。
次に、放射線が照射された場合について説明する。一般
に、MOS FETに放射線が照射されると、しきい値
電圧の変化量ΔVTHは、そのケ゛−トー1ンース間電
圧VasK応じて第4図に示すように変化する。ここで
は10 (rad )の放射線が照射された場合のしき
い値電圧の変化について示しており、実線13はNチャ
ネル形のMOS FETの変化を、一点鎖線14は基板
−ソース間の電圧Vgub 、 *が0■の時のP f
ヤネル形MO8FETの変化を、破線15は基板−ノ
ース間の電圧Vsub 、 txが5vの時のPチャネ
ル形MO8FETの変化をそれぞれ示している。
に、MOS FETに放射線が照射されると、しきい値
電圧の変化量ΔVTHは、そのケ゛−トー1ンース間電
圧VasK応じて第4図に示すように変化する。ここで
は10 (rad )の放射線が照射された場合のしき
い値電圧の変化について示しており、実線13はNチャ
ネル形のMOS FETの変化を、一点鎖線14は基板
−ソース間の電圧Vgub 、 *が0■の時のP f
ヤネル形MO8FETの変化を、破線15は基板−ノ
ース間の電圧Vsub 、 txが5vの時のPチャネ
ル形MO8FETの変化をそれぞれ示している。
今、入力ビン11に5vの入力電圧VINが印加された
状態で放射線が照射されたとすると、Pチャネル形MO
8FET Q 4のしきい値電圧の変化量ΔVtup4
は、上記第4図より約−0,5Vである。また、CMO
SMOSインバータ転電圧V1゜の変化量ΔvLは、N
チャネル形MO8FET Q 、のしきい値電圧の変化
量ΔVTHN2にほぼ等しく、前記第4図より約−1,
0■である。従って、前記第2図のCMOS入力回路の
入出力特性、およびCMOSインバータ昼の入出力特性
はそれぞれ、前記第3図に矢印X1 +X2で示す方向
に変化する。この結果、CMOS入力回路の反転電圧V
L−は0.5V高くなるが、この変化負は前記第1図に
示した回路の約1/2でおる。
状態で放射線が照射されたとすると、Pチャネル形MO
8FET Q 4のしきい値電圧の変化量ΔVtup4
は、上記第4図より約−0,5Vである。また、CMO
SMOSインバータ転電圧V1゜の変化量ΔvLは、N
チャネル形MO8FET Q 、のしきい値電圧の変化
量ΔVTHN2にほぼ等しく、前記第4図より約−1,
0■である。従って、前記第2図のCMOS入力回路の
入出力特性、およびCMOSインバータ昼の入出力特性
はそれぞれ、前記第3図に矢印X1 +X2で示す方向
に変化する。この結果、CMOS入力回路の反転電圧V
L−は0.5V高くなるが、この変化負は前記第1図に
示した回路の約1/2でおる。
一方、入力電圧VINがOVの状態で放射線が照射され
ると、MOS FET Q 4はオフ状態であシ、照射
後のしきいf直電圧の変化量は、グートーンース間の電
圧Va4は0■であり基板−ノース間の電圧Vsub
、 sは5vであるから前記第4図の破線15からMO
S FET Q 4のしきい値電圧の変化量ΔVTHP
4はやけ、9−0.5 Vとなる。この時、Pチャネル
形のMOS FET Q 2 もオフ状態であるが、ゲ
ート−基板間の電圧がOvであるので、このMOS F
ET Q zのしきい値′電圧の変化量ΔVTHN2は
はttovである。従って、CMOS入力回路の反転″
電圧vLは0.5V高くなり、人力陽圧vINの電圧に
依存しないことがわかる。
ると、MOS FET Q 4はオフ状態であシ、照射
後のしきいf直電圧の変化量は、グートーンース間の電
圧Va4は0■であり基板−ノース間の電圧Vsub
、 sは5vであるから前記第4図の破線15からMO
S FET Q 4のしきい値電圧の変化量ΔVTHP
4はやけ、9−0.5 Vとなる。この時、Pチャネル
形のMOS FET Q 2 もオフ状態であるが、ゲ
ート−基板間の電圧がOvであるので、このMOS F
ET Q zのしきい値′電圧の変化量ΔVTHN2は
はttovである。従って、CMOS入力回路の反転″
電圧vLは0.5V高くなり、人力陽圧vINの電圧に
依存しないことがわかる。
以上詳述したように、前記第2図のような構成によれば
、放射線による反転電圧vLの変化量が小さく、かつ人
力−ン間で反転・電圧V、のばらつさもないすぐれたC
MOS入力回路が得られる。
、放射線による反転電圧vLの変化量が小さく、かつ人
力−ン間で反転・電圧V、のばらつさもないすぐれたC
MOS入力回路が得られる。
第5図は、この発明の他の実施例を示すもので、前記第
2図の回路においては−4が入力ビン11に接続された
MOS FET Q 4のダートを接地していたのに対
し、図示しない内部回路から供給されるハルト信号)t
ALTによって導通制御するようにしたものである。図
において、前記第2図と同一構成部には同じイ」−号を
付してその説明は省略する。上記ノ・ルト信号)IAL
Tは、スタンドハイモード時K ” H”レベル(Vc
cレベル)、動作モード時には°′L″レベル(OV)
となってスタンドバイモード時にMOS FgT Q
4をオフ状態にすることにより、入力ビン11をl・イ
インピーダンス状態に設定するものである。
2図の回路においては−4が入力ビン11に接続された
MOS FET Q 4のダートを接地していたのに対
し、図示しない内部回路から供給されるハルト信号)t
ALTによって導通制御するようにしたものである。図
において、前記第2図と同一構成部には同じイ」−号を
付してその説明は省略する。上記ノ・ルト信号)IAL
Tは、スタンドハイモード時K ” H”レベル(Vc
cレベル)、動作モード時には°′L″レベル(OV)
となってスタンドバイモード時にMOS FgT Q
4をオフ状態にすることにより、入力ビン11をl・イ
インピーダンス状態に設定するものである。
このような構成によれは、動作モード時には前記第2図
の回路と同様な動作を行ない、スタンドパイモード時に
は入力ビン1ノを/Sイインピーダンス状態に設定でき
る。
の回路と同様な動作を行ない、スタンドパイモード時に
は入力ビン1ノを/Sイインピーダンス状態に設定でき
る。
以上説明したようにこの発明によれば、比較的簡単な構
成であシながら放射線照射後のしきい値電圧vLのシフ
)Mを最小にでき、且つ入力ビン間における上記しきい
値電圧vLのばらつきも最小にできるすぐれたCMOS
入力回路が得られる。
成であシながら放射線照射後のしきい値電圧vLのシフ
)Mを最小にでき、且つ入力ビン間における上記しきい
値電圧vLのばらつきも最小にできるすぐれたCMOS
入力回路が得られる。
第1図は従来のCMOS入力回路を示す図、第2図はこ
の発明の一実施例に係るCMOS入力回路を示す図、第
3図は上記第2図の回路における入出力電圧特性を示す
図、第4図は放射線の照射時のバイアス電圧としきい値
電圧の変化量の関係を説明するための図、第5図はこの
発明の他の実施例を示す回路図である。 11・・・入力ビン、12・・・CMOSインバータ、
Q4・・・Pチャネル形MO8FET、 Qs −N
fヤ$ル形MO8FET (負荷素子)、VIN・・・
入カ篭、圧、vout・・・出力電圧、Vc(B・・・
電源。 出願人工業技術院長用田裕部 第2図 cc
の発明の一実施例に係るCMOS入力回路を示す図、第
3図は上記第2図の回路における入出力電圧特性を示す
図、第4図は放射線の照射時のバイアス電圧としきい値
電圧の変化量の関係を説明するための図、第5図はこの
発明の他の実施例を示す回路図である。 11・・・入力ビン、12・・・CMOSインバータ、
Q4・・・Pチャネル形MO8FET、 Qs −N
fヤ$ル形MO8FET (負荷素子)、VIN・・・
入カ篭、圧、vout・・・出力電圧、Vc(B・・・
電源。 出願人工業技術院長用田裕部 第2図 cc
Claims (3)
- (1) 入力−ンとCMOSインバータの入力端間に挿
接され、ダートが接地されるPチャネル形のMOS F
ETと、上記CMOSインバータの入力端と接地点間に
挿接され、上記Pチャネル形MO8FETのオン抵抗よ
シも充分大きい抵抗値を有する負荷素子とを具備し、上
記Pチャネル形MO8FETのしきい値電圧の絶対値は
上記CMOSインバータの反転電圧よシ大きく設定され
、上記CMOSインバータの出力端から内部回路への出
力を得る如く構成したことを特徴とするCMO8入力回
路。 - (2)前記負荷素子は、Nチャネル形の肛「から成シ、
このMOS FETのドレインには前記CMOSインバ
ータの入力端が接続され、ソースが接地点に接続される
とともに、ダートには電源が接続され、このNチャネル
形MO8FETのオン抵抗は、前記Pチャネル形MO8
FETのオン抵抗よシも見分大きいことを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載のCMO8入力回路。 - (3) 前記Pチャネル形MO8FETのダートに、動
作停止時に電源電圧を印加することにより、前記入力ピ
ンをハイインピーダンスに設定スることを特徴とする特
許請求の範vJ!第1項記載のCMO8入力回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59018288A JPS60163453A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | Mos入力回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59018288A JPS60163453A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | Mos入力回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60163453A true JPS60163453A (ja) | 1985-08-26 |
JPH0370383B2 JPH0370383B2 (ja) | 1991-11-07 |
Family
ID=11967435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59018288A Granted JPS60163453A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | Mos入力回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60163453A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08222643A (ja) * | 1995-02-10 | 1996-08-30 | Nec Corp | 半導体装置の入力保護回路 |
-
1984
- 1984-02-06 JP JP59018288A patent/JPS60163453A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08222643A (ja) * | 1995-02-10 | 1996-08-30 | Nec Corp | 半導体装置の入力保護回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0370383B2 (ja) | 1991-11-07 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |