JPS60199228A - Fuzzy logical circuit - Google Patents

Fuzzy logical circuit

Info

Publication number
JPS60199228A
JPS60199228A JP59057121A JP5712184A JPS60199228A JP S60199228 A JPS60199228 A JP S60199228A JP 59057121 A JP59057121 A JP 59057121A JP 5712184 A JP5712184 A JP 5712184A JP S60199228 A JPS60199228 A JP S60199228A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
circuit
input
output
equation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59057121A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumio Ueno
文男 上野
Retsu Yamakawa
烈 山川
Yuji Shirai
白井 雄二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Tateisi Electronics Co
Omron Tateisi Electronics Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tateisi Electronics Co, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Tateisi Electronics Co
Priority to JP59057121A priority Critical patent/JPS60199228A/en
Priority to US06/714,809 priority patent/US4694418A/en
Publication of JPS60199228A publication Critical patent/JPS60199228A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices 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
    • H01L27/04Devices 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
    • H01L27/06Devices 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 a plurality of individual components in a non-repetitive configuration
    • H01L27/0611Devices 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 a plurality of individual components in a non-repetitive configuration integrated circuits having a two-dimensional layout of components without a common active region
    • H01L27/0617Devices 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 a plurality of individual components in a non-repetitive configuration integrated circuits having a two-dimensional layout of components without a common active region comprising components of the field-effect type
    • H01L27/0629Devices 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 a plurality of individual components in a non-repetitive configuration integrated circuits having a two-dimensional layout of components without a common active region comprising components of the field-effect type in combination with diodes, or resistors, or capacitors
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • 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
    • H03K19/094Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors

Abstract

PURPOSE:To offer a basic circuit suitable for the fuzzy logic by connecting a wired OR to an output of a current mirror whose input consists of an FET and an input current source. CONSTITUTION:The limit difference circuit consists of the current mirror 1 comprising a P-MOSFET, wired OR, diode 2, two current source 3, 4 and an output terminal 5. The current source 3 having a sweep-out current Ix and the output terminal 5 via a diode 2 in opposite polarity to the sweep-out direction of the current mirror 1 are connected to the output drain. Since the current Ix is drawn by the current source 3, an output current of Iz=Ix-Iy is sucked through the diode 2 from the terminal 5 when the relation of Ix>Iy exists. In case of Ix<=Iy, the output current of Iy-Ix is about to be flowed forcibly, since it is blocked by the diode 2, the current flowing to the terminal 5 is zero.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明はファジィ論理回路に関する。[Detailed description of the invention] Background of the invention This invention relates to fuzzy logic circuits.

ファジィ論理はファジネスすなわち「あいまいさ」を取
扱う論理である。人間の思考や行動にはあいまいさがつ
きまとっている。そこで、このようなあいまいさを数置
化したり理論化できれば、交通管Ill、緊急、応用医
療体vl等の社会システム、人間を模倣してつくられる
ロボット等の設計に応用できる筈である。1965年に
り、 A、 Zadehによってファジィ集合の概念が
提唱されて以来、このような観点から[あいまいさJを
取扱う一つの手段としてファジィ論理の研究が行なわれ
てきた。しかしながらこのような研究の多くがディジタ
ル計算機を用いたソフトウェア・システムへの応用に向
けられているのが現状である。ディジタル計算機は0と
1とからなる2値論理に基づく演算を行なうものであり
、その演算処理はきわめて厳密ではあるが、アナログ邑
の入力にはA/D変挽回路を(=J加づる必要があり、
このために膨大な情報を処理させようとすると最終結果
が得られるまでに長い時間を要するという問題がある。
Fuzzy logic is a logic that deals with fuzziness, or "ambiguity." Ambiguity surrounds human thoughts and actions. Therefore, if such ambiguity can be quantified or theorized, it should be possible to apply it to the design of social systems such as traffic pipes, emergency systems, applied medical systems, and robots created to imitate humans. Since the concept of fuzzy sets was proposed by A. Zadeh in 1965, research on fuzzy logic has been conducted from this perspective as a means of dealing with ambiguity. However, the current situation is that much of this research is directed toward application to software systems using digital computers. Digital computers perform calculations based on binary logic consisting of 0 and 1, and although the calculation processing is extremely strict, it is necessary to add an A/D converter circuit (=J) to the analog input. There is,
For this reason, there is a problem in that when attempting to process a huge amount of information, it takes a long time to obtain the final result.

また、ファジィ論理の応用のためのプログラムはきわめ
てWINにならざるを得す、複雑な処理のためには大型
ディジタル計算機が必要となり経済的でない。
Further, programs for applying fuzzy logic must be extremely WIN, and complex processing requires a large digital computer, which is not economical.

そもそもファジィ論理はOから1までの区間の連続的な
値(0,1)を扱う論理であるから、2値論理を基礎と
するディジタル31算機にはなじまないという面をもっ
ている。またファジィ論理は巾のあるあいまいな量を取
扱うものであるから、ディジタル計算機による演算はど
の厳密性は要求されない。そこで、ファジィ論理を取扱
うのに適した回路、システムの実現が望まれている。
In the first place, fuzzy logic is a logic that handles continuous values (0, 1) in the interval from 0 to 1, so it has the aspect that it is not compatible with digital 31 calculators based on binary logic. Furthermore, since fuzzy logic deals with wide and ambiguous quantities, calculations performed by digital computers do not require any degree of rigor. Therefore, it is desired to realize circuits and systems suitable for handling fuzzy logic.

発明の概要 この発明は、ファジィ論理に適した基本的な回路を提供
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to provide a basic circuit suitable for fuzzy logic.

この発明によるファジィ論理回路は、FETからなる電
流ミラー、Ti電流ミラー入ツノ側に接続される第1の
入力用電流源、第2の入力用電流源、入力側が電流ミラ
ーの出力側と第2の入力用電流源にそれぞれ接続された
ワイヤードOR1およびワイヤードORの出ツノ側に接
続される出力端子、かうなることを特徴とする。原則的
には、ワイヤードORと出力端子との間に、出力miの
向きに対して順方向となるダイオードが設けられるが、
後述する実施例からも明らかになるように、特殊な場合
にはこのダイオードを省くことができる。入力用電流源
の形態には種々ある。たとえば、センサの検出信号を、
ファジィ論理で使用されるOから1までの連続的な1l
ti(0,1)を表わしかつ検出信号に対応する電流値
に変換してその値の電流を出力するもの、指令されたま
たは入力された電圧、電流値(アナログ、ディジタルを
問わず〉を同様にそれに対応する値の入力電流に変換し
かつ出力するものなどを挙げることができよう。また、
ファジィ論理回路が多段に接続れた場合には、前段のフ
ァジィ論理回路が後段のファジィ論理回路の入力用電流
源になるだろう。さらに、ある定まったl11(たとえ
ばファジィ論理にお1プる値1)に対応する電流を発生
するものも入力用電流源として用いられるであろう。出
力端子とは、ワイヤボンディングなどのための端子のみ
ならず、単に出力m流を導くための導体も含む。
The fuzzy logic circuit according to the present invention includes a current mirror consisting of a FET, a first input current source connected to the Ti current mirror input horn side, a second input current source, and an input side connected to the output side of the current mirror and a second input current source connected to the Ti current mirror input side. The wired OR1 is connected to the input current source of the wired OR, and the output terminal is connected to the output terminal of the wired OR. In principle, a diode is provided between the wired OR and the output terminal, which is in the forward direction with respect to the direction of the output mi.
As will become clear from the embodiments described later, this diode can be omitted in special cases. There are various types of input current sources. For example, the sensor detection signal is
Continuous 1l from O to 1 used in fuzzy logic
A device that represents ti (0, 1) and converts it into a current value corresponding to the detection signal and outputs that value of current, or a commanded or input voltage or current value (regardless of analog or digital). For example, there is a device that converts the input current into a corresponding value and outputs it.Also,
When fuzzy logic circuits are connected in multiple stages, the fuzzy logic circuit in the previous stage will become the input current source for the fuzzy logic circuit in the subsequent stage. Furthermore, one that generates a current corresponding to a certain fixed l11 (for example, a value of 1 in fuzzy logic) may also be used as an input current source. The output terminal includes not only a terminal for wire bonding, but also a conductor for simply guiding the output m current.

たとえば、次段のファジィ論理回路との間を接続するた
めのA/パターンなども出力端子の概念に含まれる。
For example, the concept of an output terminal also includes an A/pattern for connecting to the next stage fuzzy logic circuit.

この発明はFETを用いて′Fi流ミラーを1M成して
いるから、ミラ一定数を常に1に保つことが可能であり
、正確なファジィ論II演算ができるとともに、演算速
度の高速化が可能である。
Since this invention uses FETs to form 1M 'Fi style mirrors, it is possible to always keep the mirror constant at 1, allowing accurate Fuzzy Theory II calculations and increasing the calculation speed. It is.

また、電流モードで動作するから、算術和、算術差をワ
イヤードORで実現することが可能であり、回路構成を
きわめて簡素化することができる。そして、この発明に
よるファジィ論理回路は、ファジィ論理の各種演算の基
本回路であるので、この回路の組合せにより多種の演算
が可能となりIC(集積回路)化に最適である。
Furthermore, since it operates in current mode, arithmetic sums and arithmetic differences can be realized by wired OR, and the circuit configuration can be extremely simplified. Since the fuzzy logic circuit according to the present invention is a basic circuit for various types of fuzzy logic operations, the combination of these circuits enables various types of operations, making it ideal for IC (integrated circuit) implementation.

実施例の説明 1) ファジィ論理回路における電流の入出力形態 この発明におけるファジィ論理回路は電流モードで動作
する。そこで電流の入出力形態を簡単に説明しておく。
Description of Embodiments 1) Current input/output mode in fuzzy logic circuit The fuzzy logic circuit in this invention operates in current mode. Therefore, the current input/output format will be briefly explained.

第1図において、ファジィ論理回路(10)の入力電流
が11で、出力電流がIOでそれぞれ表わされている。
In FIG. 1, the input current of the fuzzy logic circuit (10) is represented by 11, and the output current is represented by IO.

(A)は、入力電流1iが回路(10)に向って流れ込
み、出力ffi流IOが回路(10)から流出する入出
力形態を示している。これを、吸い込み入力、吐き出し
出力と名付ける。(B)は、入力電流■iが回路(10
)から流出し、出力電流IOが回路(10)に流入する
吐き出し入力、吸い込み出力の形態を示している。同様
にして、(C)は吸い込み入力、吸い込み出力を、(D
)は吐き出し入力、吐き出し出力をそれぞれ示している
(A) shows an input/output configuration in which the input current 1i flows into the circuit (10) and the output ffi flow IO flows out from the circuit (10). These are called suction input and discharge output. In (B), the input current ■i is the circuit (10
), and the output current IO flows into the circuit (10). Similarly, (C) is the suction input and suction output, and (D
) indicate the discharge input and discharge output, respectively.

ファジィ論理回路を多段(カスケード)に接続する場合
には、第1図(A)または(B)の形態を採用すること
が好ましい。第1図は1人力、1出力の例であるが、多
入力、多出力の回路においても電流の入出力形態は変わ
らない。
When connecting fuzzy logic circuits in multiple stages (cascade), it is preferable to adopt the configuration shown in FIG. 1 (A) or (B). Although FIG. 1 shows an example of one-manpower, one-output circuit, the current input/output form remains the same even in multiple-input, multiple-output circuits.

2) ファジィ論理の基本演弾 ファジィ集合Xはメンバーシップ関数μ×によって特性
づけられる。メンバーシップ関数とはその変数がファジ
ィ集合Xに属している度合いを表わすものであり、この
度合いはOから1までの区間の連続的な値(0,1)に
よって表わされる。したがって、メンバーシップ関数は
その変数を(0,1)に変換するものであるということ
ができる。ファジィ集合Yも同様にメンバーシップ関数
μyによって特性づけられる。
2) Basic performance of fuzzy logic A fuzzy set X is characterized by a membership function μ×. The membership function represents the degree to which the variable belongs to the fuzzy set X, and this degree is represented by continuous values (0, 1) in the interval from 0 to 1. Therefore, it can be said that the membership function converts the variable into (0, 1). The fuzzy set Y is similarly characterized by a membership function μy.

ファジィ論理とは、あいまいさをファジィ集合の形で表
わし、これを用いて、通常の論理をあいまいさを取扱う
ことができるように拡張したものである。ファジィ論理
の基本演算には、限界差、論理補、限界用、限界積、論
理和、論理積、絶対差、含意および対等がある。後に明
らかになるように、これらの9の基本演算は限界差と算
術和によって表わすことができる。このことは、ファジ
ィ論理の基本演算の最少単位が限界差とn術和であるこ
とを意味している。
Fuzzy logic expresses ambiguity in the form of fuzzy sets, and uses this to extend normal logic so that it can handle ambiguity. The basic operations of fuzzy logic include marginal difference, logical complement, marginal use, marginal product, logical sum, logical product, absolute difference, implication, and equality. As will become clear later, these nine basic operations can be expressed by marginal differences and arithmetic sums. This means that the minimum units of basic calculations in fuzzy logic are the marginal difference and the n-arithmetic sum.

電流モードで動作する回路の利点の1つは、算術和を(
算術差も)ワイヤードORで実現できることである。以
下に、限界差回路を軸にして、上述のこれらのファジィ
論J!!基本演算を実行する回路をPチャネルMO8形
FET(m界効果トランジスタ)(P−MOS FET
)で実現した具体例について詳述する。これらの基本演
算回路では、吐き出し入力、吸い込み出ノjの電流入出
力形態が採用されている。ファジィ論理回路はP−MO
S FETのみならず、NチャネルMO3形FET(N
−MOS FET>、相補形MO8(C−MOS)FE
Tによっても実現できるのはいうまでもない。
One of the advantages of circuits operating in current mode is that the arithmetic sum (
(arithmetic difference) can also be realized with wired OR. Below, these fuzzy theories J! mentioned above will be explained based on the marginal difference circuit. ! The circuit that executes basic calculations is a P-channel MO8 type FET (m field effect transistor) (P-MOS FET).
) will be described in detail. These basic arithmetic circuits employ a current input/output configuration of source input and sink output. Fuzzy logic circuit is P-MO
Not only S FET, but also N channel MO3 type FET (N
-MOS FET>, Complementary MO8 (C-MOS) FE
Needless to say, this can also be achieved using T.

3) 限界差回路 ファジィ集合X、Yに対して、限界差は、それらのメン
バーシップ関数μX、μyにより次のように定義される
3) Limit difference circuit For fuzzy sets X, Y, the limit difference is defined by their membership functions μX, μy as follows.

XeY#μx6y 三μ×θμy −OV (μX−μy) ・・・(1)ここでθは限界
差、■は論理和(IllaX ) (大きい方を選択)
ること)、−は算術上の引算(算術差)をそれぞれ表し
ている。ファジィ論理では負の値は使用しないから、第
(1)式において、(μ×−μy)が負の値になった場
合には論理和Vによって限界差はOとなる。すなわち、
第(1)式は具体的には次の関係を表わしている。
XeY#μx6y 3μ×θμy -OV (μX-μy) ... (1) Here, θ is the limit difference, ■ is the logical sum (IllaX) (select the larger one)
) and - represent arithmetic subtraction (arithmetic difference), respectively. Since negative values are not used in fuzzy logic, when (μ×−μy) becomes a negative value in equation (1), the limit difference becomes O due to the logical sum V. That is,
Specifically, Equation (1) expresses the following relationship.

・・・(2) 第2図に限界差回路が示されている。限界差回路は、P
−MOS FETにより構成される電流ミラー(1)、
ワイヤードOR、ダイオード(2)、2つの電流源(3
)(4)および1つの出力端子(5)からなる。電流ミ
ラー(1)は2つのP−MOS FETからなる電流ミ
ラーと等価である。第4図において、(A)は第2図に
おける電流ミラー(1)を、(B)は2つのP−MOS
 FET(11)(12)からなる電流ミラーをそれぞ
れ示している。
...(2) A limit difference circuit is shown in Fig. 2. The limit difference circuit is P
- a current mirror (1) composed of MOS FETs,
Wired OR, diodes (2), two current sources (3)
) (4) and one output terminal (5). Current mirror (1) is equivalent to a current mirror consisting of two P-MOS FETs. In Fig. 4, (A) shows the current mirror (1) in Fig. 2, and (B) shows the two P-MOS
Current mirrors consisting of FETs (11) and (12) are shown, respectively.

第4図(B)において、2つのFET(11)(12)
のソース(S)が接地されている。またこれらのゲート
(G)が互いに接続され、かつこれらのゲート(G)が
一方のFET(11)のドレイン(D)に接続されてい
る。一方のFET (11)のトレイン(D)に吐き出
し入力電流1iを与えると、他方のFET(11)のド
レイン(D)から1i−1oとなる吐き出し出力電流■
0が得られる。これは、FET(11)のドレイン電流
がliに等しくなるようにゲート電圧(ゲート/ワーフ
間電圧)が加わるからであり、このゲート電圧は他方の
FET(12)にも作用してFET(12)のドレイン
電流もliに等しくなるからである。ただし、2つのF
ET(11) (12)の構造およびSi −8i 0
2界面物性が等しいことが条件である。ゲート(G)と
一方のFET(11)のドレイン(D)との間の短絡路
には電流は流れない。
In FIG. 4(B), two FETs (11) (12)
The source (S) of is grounded. Further, these gates (G) are connected to each other, and these gates (G) are connected to the drain (D) of one FET (11). When a source input current 1i is applied to the train (D) of one FET (11), a source output current from the drain (D) of the other FET (11) becomes 1i-1o.
0 is obtained. This is because the gate voltage (voltage between gate and wharf) is applied so that the drain current of FET (11) is equal to li, and this gate voltage also acts on the other FET (12). ) is also equal to li. However, two F
Structure of ET(11) (12) and Si-8i 0
The condition is that the physical properties of the two interfaces are equal. No current flows through the short circuit between the gate (G) and the drain (D) of one FET (11).

2つのFETの構造およびSi −8t 02界面物性
が等しければ、入ツノ電流の大きさに関係なく入力電流
11に等しい出力N流■0が得られるというのはFET
を用いた電流ミラーの大きな特徴である。バイポーラ素
子、たとえば通常の接合トランジスタを用いた電流ミラ
ーでは、電流増幅率βが非常に大ぎい場合にのみli 
−1oが成立する。入力電流r1が小さい場合には電流
増幅率βも小さくなるので上記の等式が成立しなくなる
。第4図(B)のN流ミラーを、以下第4図(A)の記
号で表現Jる。
If the structures of the two FETs and the physical properties of the Si -8t 02 interface are the same, an output N current 0 equal to the input current 11 can be obtained regardless of the magnitude of the input horn current, which means that the FET
This is a major feature of current mirrors using . In a current mirror using a bipolar element, for example a common junction transistor, li
-1o holds true. When the input current r1 is small, the current amplification factor β also becomes small, so the above equation no longer holds true. The N-flow mirror shown in FIG. 4(B) will be expressed below using the symbols shown in FIG. 4(A).

第2図に戻って、電流ミラー(1)の入ツノ用ドレイン
(ゲート)にDlき出しvB流1yの電流源(4)を接
続すれば、その出力用トレインにはこれと等しい値■y
の吐き出し電流が1gられることは、上述の説明から明
らかであろう。この出力用ドレインに、吐き出し電流1
xの電流源(3)と、電流ミラー(1)の吐き出し方向
に対して逆方向となるダイオード(2)を介して出力端
子(5)とを接続しておく。電流源(3)によってlx
の値の電流が引っばられるので、rx>Iyの場合にの
みIz−1x−1yの出ノjW1流が端子(5)からダ
イオード(2)を通して吸い込まれることになる。I×
≦IVの場合にはIy −IXの出力電流が吐き出され
ようとするが、ダイオード(2)によって阻止されるの
で、端子(5)に流れる出ノ〕電流は零となる。以上の
関係をまとめると、次のようになる。
Returning to Fig. 2, if a current source (4) with a Dl output vB flow 1y is connected to the input drain (gate) of the current mirror (1), the output train has a value equal to this y
It will be clear from the above description that the discharge current of 1g is reduced. A source current of 1 is applied to this output drain.
A current source (3) of x is connected to an output terminal (5) via a diode (2) whose direction is opposite to the direction of discharge of the current mirror (1). lx by current source (3)
Since a current with a value of is drawn, the output jW1 current of Iz-1x-1y will be sucked from the terminal (5) through the diode (2) only when rx>Iy. I×
When ≦IV, an output current of Iy -IX tries to be discharged, but it is blocked by the diode (2), so the output current flowing to the terminal (5) becomes zero. The above relationships can be summarized as follows.

・・・(3) メンバーシップ関数μX、μyをそれぞれ入力電流IX
、IVに、限界差μxeyを出力電流Izにそれぞれ対
応させれば、第(3)式は第(2)式と全く同じ関係を
表わしている。第2図の回路が限界差の基本演算回路で
あることが理解できよう。
...(3) Membership functions μX and μy are respectively input currents IX
, IV, and the limit difference μxey are made to correspond to the output current Iz, the equation (3) expresses exactly the same relationship as the equation (2). It will be understood that the circuit shown in FIG. 2 is a basic calculation circuit for limit differences.

第3図は、入力電流の一方IVをパラメータとした場合
における、他方の人ノ]ff1i*IXと出力電流1z
との関係を示している。ここで、人、出力電流はいずれ
も、最大値が1となるように正規化されている。
Figure 3 shows the relationship between the input current IV and the output current 1z.
It shows the relationship between Here, both the person and the output current are normalized so that the maximum value is 1.

第5図は、第2図に示される限界差回路をIC(集積回
路)によって実用した場合のICの構造の一例を示して
いる。<A)は平面パターン図、(B)はb−blにそ
う断面図、(C)はC−C線にそう断面図であり、いず
れも図式的に示されている。また、ザブストレート(第
2ゲート)は省略され°Cいる。この回路は、n形基板
〈30)上に通常のP−MO3製造プロセスによってつ
くることができる。
FIG. 5 shows an example of the structure of an IC (integrated circuit) in which the limit difference circuit shown in FIG. 2 is implemented as an IC (integrated circuit). <A) is a planar pattern diagram, (B) is a sectional view taken along line b-bl, and (C) is a sectional view taken along line C-C, all of which are shown schematically. Also, the substrate straight (second gate) is omitted. This circuit can be fabricated on an n-type substrate (30) by a normal P-MO3 fabrication process.

電流ミラー(1)におけるソースとなるA/(導体)パ
ターン(61)はpfi域(41)にオーミック接触し
ている。入力側のドレインとなるAIパターン(62)
はn領域(42)に接続されている。出力側のドレイン
となるAIパターン(63)もまたn領域(43)に接
続されている。
The A/(conductor) pattern (61) which becomes the source in the current mirror (1) is in ohmic contact with the pfi region (41). AI pattern (62) that becomes the drain on the input side
is connected to the n area (42). The AI pattern (63) which becomes the drain on the output side is also connected to the n-region (43).

2つのFETのチャネル中、チャネル長、ゲート酸化膜
厚はそれぞれ等しくなるように製作されている。n領域
(41)と(42) <43>との間にのぞむように、
ゲートとなる多結晶Si ([3ドープ、p形)(50
)がS+02絶縁膜(51)を介してStJられている
。この多結晶5i(50)はA/パターン(62)に接
続されているがζAIパターン(63)とはSi 02
 (51)を介して絶縁されている。n領域(44)と
n領域(45)とによりダイオード(2)が構成されて
いる。
The channels of the two FETs are manufactured so that the channel length and gate oxide film thickness are the same. Between n area (41) and (42) <43>,
Polycrystalline Si ([3 doped, p type) (50
) are StJ-connected via the S+02 insulating film (51). This polycrystal 5i (50) is connected to the A/pattern (62), but the ζAI pattern (63) is Si 02
(51). A diode (2) is configured by the n region (44) and the n region (45).

AIパターン(63)がカソード側となるn領域(45
)上までのばされ、このn領域(45)に接続されてい
る。出力端子(5)に接続される△lパターン(64N
l領1fc(44)に接続されている。
n region (45) where the AI pattern (63) is on the cathode side
) and is connected to this n region (45). △l pattern (64N) connected to output terminal (5)
It is connected to area 1fc (44).

第6図は、N−MOS FEI’により構成された限界
差回路を示している。吸い込み入力、吐き出し出力のr
i流入出力形態となっている。
FIG. 6 shows a limit difference circuit constructed of N-MOS FEI'. r of suction input and discharge output
It has an inflow and output type.

また2つのドレインが設けられ、一方がゲートに接続さ
れ、他方は出力側に接続されている。
Two drains are also provided, one connected to the gate and the other connected to the output side.

ソースは接地されている。ダイオード(2)は第2図に
示すものとは当然のことながら向きが逆である。このよ
うな回路においても第(3)式の演算が達成されるのは
いうまでもない。
Source is grounded. The diode (2) is of course opposite in orientation to that shown in FIG. It goes without saying that the calculation of equation (3) can be achieved in such a circuit as well.

第6図において電流源が入力端子(3)<4)に置きか
えられているが、以下に説明する種々の回路においても
、簡略化のために同じやり方を採用する。
In FIG. 6, the current sources are replaced by input terminals (3)<4), but the same approach is adopted in the various circuits described below for simplicity.

4) 論理積 ファジィ集合Yに対して、論理積はそのメンバーシップ
関数μyを用いて次のように定義され、かつ限界差を用
いて表現Jることができる。
4) Conjunction For the fuzzy set Y, the conjunction is defined as follows using its membership function μy, and can be expressed using the marginal difference.

Yψμy 三1−μy −1θμy ・・・(4) 第(1)式または第(2)式とこの第(4)式とを比較
Jれば、論理積は限界差においてμ×−1としたもので
あることが分るであろう。
Yψμy 31−μy −1θμy (4) Comparing the equation (1) or (2) with this equation (4), the logical product is set to μ×−1 at the marginal difference. It will turn out to be something.

したがって、論理積回路は第7図に示すように、第2図
においてlX−1とすればよい。すなわち、入力電流源
(3)として1の(+n(最大値)の入力電流を発生す
るものを用いればよい。
Therefore, the AND circuit may be set to lX-1 in FIG. 2, as shown in FIG. That is, a source that generates an input current of 1 (+n (maximum value)) may be used as the input current source (3).

この場合、出力側ドレインから流出する電流(N’に等
しい)は、端子(3)の入力?!f流1よりも大きくな
ることはあり得ないからダイオード(2)を省略するこ
とが可能である。第8図は、論理積演算における入力電
流1yと出力電流Jzとの関係を示している。
In this case, the current flowing out from the output side drain (equal to N') is the input voltage of terminal (3)? ! Since the f current cannot be greater than 1, it is possible to omit the diode (2). FIG. 8 shows the relationship between the input current 1y and the output current Jz in the AND operation.

5) 限界用 ファジィ集合X、Yに対して、限界用は、それらのメン
バーシップ関数μX、μyにより次のように定義される
5) For the limit fuzzy sets X and Y, the limit is defined by their membership functions μX and μy as follows.

X■Y@μ%ey −μ×■μy 三1Δ(μχ十μy) ・・・(5) ここで、■は限界用、Δは論理積(IIin ) (小
さい方を選択する)、+は算術和をそれぞれ表している
。ファジィ論理では1を超えた値は使用されないから、
(μχ十μy)が1を超えた場合には論理積△によって
限界用は1となる。
X■Y@μ%ey -μ×■μy 31Δ(μχ1μy) ...(5) Here, ■ is for limit, Δ is logical product (IIin) (select the smaller one), + is Each represents an arithmetic sum. In fuzzy logic, values greater than 1 are not used, so
If (μχ 0 μy) exceeds 1, the limit value becomes 1 due to the logical product Δ.

すなわち、第(5)式は具体的には次の関係を表わして
いる。
That is, Equation (5) specifically expresses the following relationship.

・・・(6) 第(5)式の限界用は次式のように表わされつる。...(6) The limit value of equation (5) can be expressed as follows.

1Δ(μχ+μy) 一1θ(1θ(μ×+μy)) ・・・(7) 第(7)式は次のようにして証明できる。1Δ(μχ+μy) -1θ (1θ(μ×+μy)) ...(7) Equation (7) can be proven as follows.

1θ(1θ(μ×+μy))三1θ(1θ(X+y)) −OV (1−(1θ(x +y ) ) )−OV(
1−(OV(1−x−y)))−OV ((1−0)A (1−(1−x −V ) )) =OV (1△ (x +y ) ) −1Δ (x +y ) 三1Δ(μX+μy) ・・・(8) 第(7)式から分るように、限界用は10の算術和演算
と2回の限界差演算によりめることが可能である。この
ことは、限界和回路を1つのワイヤードORと2つの限
界差回路とにより実現できることを示している。
1θ(1θ(μ×+μy))31θ(1θ(X+y)) -OV(1-(1θ(x+y)))-OV(
1-(OV(1-x-y)))-OV((1-0)A(1-(1-x-V)))=OV(1△(x+y))-1Δ(x+y) 31Δ(μX+μy) (8) As can be seen from equation (7), the limit value can be determined by ten arithmetic sum operations and two limit difference operations. This shows that the marginal sum circuit can be realized by one wired OR and two marginal difference circuits.

第9図は限界和回路を示している。入力端子(3)(4
)の吐き出し入力電流IXとIVの算術和1a−Ix+
IyがワイヤードORによって演算され、この電流1a
が第1段の限界差回路の入力となる。この限界差回路の
もう1つの入力端子(6)には1の値をもつ吐き出し入
力筒流が与えられている。したがって、第1段の限界差
回路の吸い込み出力型1RIbは次式で与えられる。
FIG. 9 shows a marginal sum circuit. Input terminals (3) (4
) is the arithmetic sum of the source input currents IX and IV 1a-Ix+
Iy is calculated by wired OR, and this current 1a
becomes the input to the first stage limit difference circuit. The other input terminal (6) of this limit difference circuit is provided with a discharge input pipe flow having a value of 1. Therefore, the sink output type 1RIb of the first stage limit difference circuit is given by the following equation.

・・・(9ン この出力電流1bは、第2段の限界差回路の入力となる
。この限界差回路は、電流ミラー(21)とダイオード
<22)とから構成され、も〈25)の吸い込み出力電
流1zは次式で与えられる。
(9) This output current 1b becomes the input to the second stage limit difference circuit. This limit difference circuit is composed of a current mirror (21) and a diode <22), and also The sink output current 1z is given by the following equation.

・・・ (10) 第(10)式は第(6)式に対応し、第9図の回路によ
って限界和の演算が実行されることが理解できよう。第
9図の回路もまた、第5図に示すICパターンを2段に
設けることにより容易にIC化することができる。
(10) Equation (10) corresponds to Equation (6), and it will be understood that the calculation of the marginal sum is executed by the circuit shown in FIG. The circuit shown in FIG. 9 can also be easily integrated into an IC by providing the IC pattern shown in FIG. 5 in two stages.

電流ミラー(1)および(21)の出力側ドレインから
流出する電流(それぞれIa、lbに等しい)は、それ
ぞれ端子(6)(23)の入力電流1よりも大きくなる
ことはあり冑ないがら、ダイオード(2>(22)を省
略することが可能である。このことは、回路のIC化に
とって仝f都合である。
Although the currents flowing out of the output drains of current mirrors (1) and (21) (equal to Ia and lb, respectively) can be larger than the input current 1 of terminals (6) and (23), respectively, It is possible to omit the diode (2>(22)). This is convenient for IC implementation of the circuit.

6)限界績 ファジィ集合X、Yに対して、限界績は、それらのメン
バーシップ関数μ×、μyにより次のように定義され、
かつ限界差を用いて表わすことができる。
6) Marginal score For fuzzy sets X, Y, the marginal score is defined by their membership functions μ×, μy as follows,
and can be expressed using a marginal difference.

XOY#μ8゜。XOY#μ8゜.

三〇V(μχ十μy−1) −(μX十μy)θ1 ・・・(11)ここで0は限界
績を表わしている。第(11)式の限界績の定義による
と、限界績とは、メンバーシップ関数μ×とμyとの算
術和から1を引き、この減算結果とOのいずれか大きい
方を選択することを意味している。これは具体的には次
の関係を示すものである。
30V (μχ 10 μy−1) − (μX 10 μy) θ1 (11) Here, 0 represents the limit performance. According to the definition of the marginal score in equation (11), the marginal score means subtracting 1 from the arithmetic sum of the membership functions μ× and μy, and selecting the larger of this subtraction result and O. are doing. Specifically, this shows the following relationship.

・・・(12) 一方、第(11)式は限界績の演算が算術和と限界差に
より行なわれることを示している。限界積回路が第10
図に示されている。この図において、電流ミラー(1)
のゲート側入力端子(6)には1の婉をもつ吐き出し入
力電流が供給されている。また、2つの入力?tf流1
xと1yとの和ワイヤードOR回路によって演算され、
この和電流が電流ミラー(1)の出力側ドレンの入力と
なっている。したがって、この回路の出力電流11は次
式で与えられる。
...(12) On the other hand, Equation (11) shows that the calculation of the marginal score is performed by an arithmetic sum and a marginal difference. The marginal product circuit is the 10th
As shown in the figure. In this figure, the current mirror (1)
A source input current having a value of 1 is supplied to the gate side input terminal (6) of the circuit. Also, two inputs? tf style 1
The sum of x and 1y is calculated by a wired OR circuit,
This sum current is input to the output side drain of the current mirror (1). Therefore, the output current 11 of this circuit is given by the following equation.

・・・(13) 第(13)式は第(12)式に対応しているから、第1
0図の回路によって限界績が演算されることは明らかで
ある。第10図の限界積回路は、第5図(A)において
A/パターン(63)に接続されたもう1つのA/パタ
ーン(65)を設けることにより容易にIC化すること
ができる。
...(13) Since equation (13) corresponds to equation (12), the first
It is clear that the marginal result is calculated by the circuit shown in FIG. The marginal product circuit of FIG. 10 can be easily integrated into an IC by providing another A/pattern (65) connected to the A/pattern (63) in FIG. 5(A).

7)論理和 ファジィ集合X、Yに対して、論J!!和はそれらのメ
ンバーシップ関数μX、μyにより次のように定義され
る。
7) For the disjunctive fuzzy sets X and Y, the theory J! ! The sum is defined by their membership functions μX and μy as follows.

X LI Y #Itlxuy 三μXVμy ・・・(14) 論理和■はμX、μyのいずれが大きい方を選択するこ
とを意味しているから、第(14)式は次のように書き
なおすことができる。
X LI Y #Itlxuy 3μXVμy (14) Since the logical sum ■ means to select whichever is larger μX or μy, equation (14) can be rewritten as follows. can.

・・・(15) 第(14)式は次のように変形することが可能である。...(15) Equation (14) can be transformed as follows.

μXVμy−(μXθμy)十μy −くμyθμ×)十μ× ・・・(16) 第(16)式は次のようにして証明される。μXVμy-(μXθμy) 10μy −kuμyθμ×) 10μ× ...(16) Equation (16) is proven as follows.

(μXθμy)十μy三(Xθy>十y= [OV (
x −y ) ) ] +y−(V 十〇)V CV→
−(x −y ) )!yい 三μyVμX ・・・(17) 第(16)式より、論理和の演Fiは限界差回路とワイ
ヤードORとにより実現できることが分かる。第11図
は、論理和回路を示している。
(μXθμy) 10μy3 (Xθy>10y= [OV (
x −y ) ) ] +y−(V 10)V CV→
-(x-y))! y3μyVμX (17) From equation (16), it can be seen that the logical sum operation Fi can be realized by a limit difference circuit and a wired OR. FIG. 11 shows an OR circuit.

この図において、限界差回路の出/J電流1aは次式で
与えられる。
In this figure, the output/J current 1a of the limit difference circuit is given by the following equation.

10 (lx≦Iy) ・・・ (18) 入力端子(6)に電流IVが供給されており、ワイヤー
ドORにより電流1aと1yが加算される。そして、最
終的な出力電流1zは、Iz−Ia+Iyで与えられる
ので11は次のようになる。
10 (lx≦Iy) (18) Current IV is supplied to the input terminal (6), and currents 1a and 1y are added by wired OR. Since the final output current 1z is given by Iz-Ia+Iy, 11 is as follows.

・・・(19) 第(19)式を第(15)式と対応させることにより論
理和の演算が行なわれていることが分る。
(19) It can be seen that a logical sum operation is performed by making the equation (19) correspond to the equation (15).

論理和回路についてのIC回路は、第5図(Δ)におい
てAIパターン(64)に接続されるΔlパターン(6
6)を追加ずればよい。
The IC circuit for the OR circuit is a Δl pattern (64) connected to the AI pattern (64) in FIG. 5(Δ).
6) should be added.

なお、論理IJ口路は第11図に示されているように、
一方の入力電1%E(第11図ではIy)について2つ
の電流源が必要となる。また第11図において、入力電
流I×とIVとを交換しても同じ結采が得られるのはい
うまで10)ない。
Note that the logical IJ port is as shown in FIG.
Two current sources are required for one input voltage of 1% E (Iy in FIG. 11). Furthermore, in FIG. 11, it goes without saying that the same result can be obtained even if the input currents Ix and IV are exchanged (10).

8)論理積 ファジィ果合X、Yに対して、論理積はそれらのメンバ
ーシップ関数μ×、μyにより次のLうに定義される。
8) Conjunction For fuzzy results X and Y, the conjunction is defined by their membership functions μ× and μy as follows.

XnYoμxny 三μ×へμy ・・・(20) 論理積△はμX、μyのいずれか小さい方を選択するこ
とを意味しているから、第(20)式(L次のように山
きなおすことができる。
XnYoμxny 3 μ× to μy ... (20) Since the logical product △ means to select the smaller of μX and μy, equation (20) (reshaping the mountain as follows) I can do it.

・・・(21) 第(20)式は次のように変形することが可能である。...(21) Equation (20) can be transformed as follows.

μX/ly −μ×θ(μXθμy) −μyθ(μyeμ×)・・・(22)第(22)式は
次のようにして証明される。
μX/ly −μ×θ(μXθμy) −μyθ(μyeμ×) (22) Equation (22) is proven as follows.

μ×θ(μ×θμy)三x e (x ey )−OV
 [X −(XθY)] −OV [x −[OV (x −y ) ] ]−O
V [(x−0)Δ(x−(x−Y))]−OV (x
Δy) 田XΔy 三μ×へμy ・・・(23) 第(22)式より、論1!I!積の演葬は2つの限界差
回路により実現できることが分る。第12図は、論理積
回路を示している。この図において、第1段の限界差回
路の出力電流1aは次式で与えられる。
μ×θ(μ×θμy)3x e (x ey )−OV
[X - (XθY)] -OV [x - [OV (x - y)] ] -O
V [(x-0)Δ(x-(x-Y))]-OV (x
Δy) 田XΔy 3μ×μy ...(23) From equation (22), Theory 1! I! It can be seen that the product operation can be realized by two marginal difference circuits. FIG. 12 shows an AND circuit. In this figure, the output current 1a of the first stage limit difference circuit is given by the following equation.

・・・(24) この電流1aが第2段の限界差回路の一方の入力ii流
となり、他方の入力電流(端子(23) )としては1
×が与えられている。したがって、この第2段の限界差
回路の出力電流1zは次式%式% (25) 第(25)式を第(21)式に対応さUることにより、
論@!積の演粋が実行されていることが理解できるであ
ろう。
...(24) This current 1a becomes one input ii current of the second stage limit difference circuit, and the other input current (terminal (23)) is 1
× is given. Therefore, the output current 1z of this second-stage limit difference circuit is calculated using the following equation (25) By corresponding equation (25) to equation (21),
Theory@! You can see that the product operation is being performed.

後段の限界差回路の電流ミラー(21)のゲートに電流
が流入することはあり得ないから、ダイオード(2)を
省略することができる。
Since it is impossible for current to flow into the gate of the current mirror (21) in the subsequent limit difference circuit, the diode (2) can be omitted.

第13図は、第12図の論理積回路をIC化した場合の
構造を示している。第12図においてダイA−ド(2)
を省略することができるので、第13図ではこのダイオ
ードが除かれている。また、第1段の限界差回路におけ
る電流ミラー(1)のICパターンに関しては、第5図
(Δ)における対応するものと同一符号が付けられてい
る。b−b線断面およびC−C線断面は第5図(B)(
c>にそれぞれ示づものと同じである。そして、d−d
線断面は第5図(B)に示された断面図の一部(I述す
る第17図(B))と同じである。第1段の電流ミラー
はA/パターン(63)によって第2段の電流ミラーに
接続されている。第5図との対応から、第13図に示す
ICパターンが第12図の回路を構成していることが容
易に理解できよう。
FIG. 13 shows a structure when the AND circuit of FIG. 12 is integrated into an IC. In Figure 12, die A-de (2)
This diode is omitted in FIG. 13 because it can be omitted. Furthermore, the IC patterns of the current mirror (1) in the first stage limit difference circuit are given the same reference numerals as the corresponding ones in FIG. 5 (Δ). The cross section along the line bb and the cross section along the line C-C are shown in Figure 5(B) (
c>. And d-d
The line cross-section is the same as a part of the cross-sectional view shown in FIG. 5(B) (FIG. 17(B) described in I). The first stage current mirror is connected to the second stage current mirror by an A/pattern (63). From the correspondence with FIG. 5, it can be easily understood that the IC pattern shown in FIG. 13 constitutes the circuit shown in FIG. 12.

なお、限界和回路第9図のICパターンは、第13図に
d3いて、△?パターン〈62)に接続されたA/パタ
ーン(61)をイ」加することにより実現される。
In addition, the IC pattern of the marginal sum circuit in FIG. 9 is d3 in FIG. 13, and △? This is realized by adding A/pattern (61) connected to pattern (62).

9ン絶対差 ファジィ集合X、Yに対して、絶対差は、それらのメン
バーシップ関数μX、μyにより次のように定義される
9 Absolute Difference For fuzzy sets X, Y, the absolute difference is defined by their membership functions μX, μy as follows.

l X−Y 1@μは−71 三1μ×−μy1 ・・・(26) 第(26)式は次のように変形することが可能である。l X-Y 1@μ is -71 31μ×−μy1 ...(26) Equation (26) can be transformed as follows.

μmx−γ1−(μ×θμy)+(μyθμX)・・・
(27) 第(27)式は次のようにして証明される。
μmx−γ1−(μ×θμy)+(μyθμX)...
(27) Equation (27) is proven as follows.

(μ×θμy)+(μyθμ×) 三(x ey ) + (YθX) −(xey)+[0V(y−x)] −t(xey )+O]V[(xey ) +(y −
X ) ] −[[0V(x−y)]+O]V [[OV (x −V ) ] + (Y −X ) 
]−[(0+O) V (0+x −V ) ] V[
(y−x+0)V(x−y+y−x)]−0V(x−y
)V(y−x)VO = (x −y ) V (y −x )三(μX−μ
y)V(μy−μ×)・・・(28)第(27)式より
絶対差の演算は、2つの限界差回路と1つのワイヤーF
ORにより実現できることが分る。第14図は絶対差回
路を示している。この図にJ3いて、電流ミラー(1)
とダイオード(2)とを含む一方の限界差回路の出力電
流1aは次式で与えられる。
(μ×θμy) + (μyθμ×) 3(x ey ) + (YθX) −(xey)+[0V(y−x)] −t(xey )+O]V[(xey ) +(y −
X ) ] - [[0V(x-y)]+O]V [[OV (x -V) ] + (Y -X)
] − [(0+O) V (0+x −V ) ] V[
(y-x+0)V(x-y+y-x)]-0V(x-y
)V(y-x)VO = (x-y)V(y-x)3(μX-μ
y) V(μy−μ×)...(28) From equation (27), the calculation of the absolute difference requires two marginal difference circuits and one wire F.
It can be seen that this can be realized by OR. FIG. 14 shows an absolute difference circuit. In this figure, J3 is current mirror (1)
The output current 1a of one of the limit difference circuits including the diode (2) and the diode (2) is given by the following equation.

・・・(29) 電流ミラー(21)とダイオード(22)とを含む他方
の限界差回路に83いては、その入力電流■XとIYと
が上記一方の限界差回路の入力電流と交換されているの
で、その出力電流1bは次式で与えられる。
...(29) In the other limit difference circuit 83 including the current mirror (21) and the diode (22), its input currents X and IY are exchanged with the input current of the one limit difference circuit. Therefore, the output current 1b is given by the following equation.

・・・(30) 絶対差回路の出力電流1zは、出力電流(aと1bどの
F1@和であるから、次のようになる。
(30) The output current 1z of the absolute difference circuit is the sum of the output currents (a and 1b) F1@, so it is as follows.

1z−1a十lb ・・・(31) 第(31)式を第(26)式に対応さ「ることにより、
絶対差の演算が実行されていることが理解できるであろ
う。
1z-1a0lb...(31) By corresponding equation (31) to equation (26),
It will be understood that an absolute difference operation is being performed.

第15図は、1114図の絶対差回路をIC化した場合
の横進を示している。2つのダイオード(2)(22>
は省略することができないから、第15図のIC回路は
、第5図に示す限界差IC回路を2つ並べ、かつダイオ
ード(2)(22)のアノードに接続されたA/パター
ン<64)を相互に接続して1つの出ツノを導くように
形成されている。b−b線断面およびC−C線断面は第
5図(B)(C)にそれぞれ示すものど同じである。
FIG. 15 shows the lateral movement when the absolute difference circuit shown in FIG. 1114 is integrated into an IC. Two diodes (2) (22>
cannot be omitted, so the IC circuit shown in FIG. 15 has two limit difference IC circuits shown in FIG. are connected to each other to lead to a single exit point. The bb-line cross section and the C--C line cross section are the same as those shown in FIGS. 5(B) and 5(C), respectively.

10) 含意 ファジィ集合X、Yに対して、含意はそれらのメンバー
シップ関数μX、μyにより次のように定義される。
10) Implications For fuzzy sets X, Y, implication is defined by their membership functions μX, μy as follows.

X → Y9 μ×+ン 三1△(1−μχ十μy) ・・・(32)μ×は集合
Xk:属している度合を表わづから、(1−μ×)は集
合Xに属していない度合を表わすことになる。また論理
積△はいずれか小さい方を選択するものである。以上を
IIるど、含意とは、集合Xに属していない度合と集合
Yに属している度合との粋術和を表わし、この算術和が
1よりも大きい場合には結果を1とすることを意味して
いる。第(32)式をより分りやずく表現すると次のよ
うになる。
X → Y9 μ×+n31△(1−μχ×μy) ... (32) Since μ× represents the degree to which it belongs to the set Xk, (1−μ×) belongs to the set X. It expresses the degree to which this is not the case. Also, the smaller of the logical products Δ is selected. As stated above, implication represents the sum of the degree of not belonging to the set X and the degree of belonging to the set Y, and if this arithmetic sum is greater than 1, the result is set to 1. It means. Equation (32) can be expressed more easily as follows.

1△(1−μX十μy) ・・・(33) また、第(32)式は次のように変形することが可能で
ある。
1Δ(1−μ×10 μy) (33) Moreover, the equation (32) can be modified as follows.

1△(1−μ×十μy) 一1θ(μXθμy) ・・・(34)第(34)式は
次のようにして証明される。
1Δ(1−μ×10μy) −1θ(μXθμy) (34) Equation (34) is proven as follows.

1θ(μXθμy)三1θ(x ey )=OV[1−
(xθy)] −OV N −[OV (X −V ) ] ]−OV
[(1−0)△(1,−(x −y ) ) )−OV
 [1△ (1−X +’/ ’) J−1△ (1−
× →・y ) 三1△(1−μχ十μy) ・・・(35)第(34)
式により、含意の演算は2つの限界差回路により実現で
きることが分る。第16図は含意回路を示している。こ
の図において、第1段の限界差回路の出力電流1aは次
式で与えられる。
1θ(μXθμy)31θ(x ey )=OV[1-
(xθy)] −OV N −[OV (X −V) ] ] −OV
[(1-0)△(1,-(x-y)))-OV
[1△ (1-X +'/') J-1△ (1-
× →・y) 31△(1−μχ10μy) ...(35)th (34)
From the formula, it can be seen that the operation of implication can be realized by two marginal difference circuits. FIG. 16 shows the implication circuit. In this figure, the output current 1a of the first stage limit difference circuit is given by the following equation.

・・・〈36) この電流1aが第2段の限界差回路の一方の入力端子と
なり、他方の入力電流(端子(23) )としては値が
1のN流が与えられている。したがって、この第2段の
限界差回路の出力ri流I2は次式で与えられる。
...<36) This current 1a becomes one input terminal of the second stage limit difference circuit, and an N current with a value of 1 is given as the other input current (terminal (23)). Therefore, the output ri current I2 of the second stage limit difference circuit is given by the following equation.

・・・ (31) 第(37)式を第(33)式に対応さゼることにより、
含意の演算が実行されていることが理解できるであろう
... (31) By corresponding equation (37) to equation (33),
It will be understood that an operation of implication is being performed.

wj16図において、ダイオード(2〉は論理積回路(
第12図)の場合と同じ理由により省略することがiり
能となる。また、第2段のffi流ミラー(21)の出
力側ドレインから流出する電流(Iaに等しい)は、端
子(23)の入力電流1よりも大きくなることはあり得
ないから、ダイオード(22)もまた省略することが可
能である。したがって、第16図の含意回路をIC化す
る場合には、第17図(△)に示すように、ダイオード
(2)(22)を設ける必要はない。
In the wj16 diagram, the diode (2> is an AND circuit (
It is possible to omit it for the same reason as in the case of FIG. 12). In addition, since the current (equal to Ia) flowing out from the output side drain of the second stage FFI mirror (21) cannot be larger than the input current 1 of the terminal (23), the diode (22) can also be omitted. Therefore, when implementing the implication circuit of FIG. 16 into an IC, it is not necessary to provide diodes (2) and (22) as shown in FIG. 17 (Δ).

第17図(A)におけるb−b線断面は同図(B)に示
されている。C−C線断面は第5図(C)に示すものと
同じである。
A cross section taken along line bb in FIG. 17(A) is shown in FIG. 17(B). The cross section taken along the line CC is the same as that shown in FIG. 5(C).

11) 対等 ファジィ集合X、Yに対して、対等は、それらのメンバ
ーシップ関数μ×、μyにより次のように定義される。
11) For peer fuzzy sets X, Y, equality is defined by their membership functions μ×, μy as follows.

X→Yφμ印y ← 三μx 、)Δμ7.8 ・・・(38)対等はこのよ
うに2つの含意μ 、μ X−、y ン→λ のいずれか小さい方によって表わされるので、上述の含
意の定義(第33式)を利用すると、次のように表現す
ることもできる。
X→Yφμ mark y ← 3 μx, ) Δμ7.8 (38) Equality is thus expressed by the smaller of the two implications μ, μ Using the definition (Equation 33), it can also be expressed as follows.

・・・(39) 第(39)式は次のように変形することが可能である。...(39) Equation (39) can be transformed as follows.

μxgy −1θ((μXθμy)+(μyθμ×))・・・ く
 40) 第(40)式は次のようにして証明される。
μxgy −1θ((μXθμy)+(μyθμ×))... 40) Equation (40) is proven as follows.

cY 三(X−Y)Δ(Y−X) 雪1x−yl 冨1−1x−yl −1−((xθy)+(yex)) −1θ((x ey ) + (y ex ) )−(
41)第(40)式より、対等の演算は3つの限界差[
1lil路と1つのワイヤーFORとにより実現できる
ことが分る。第18図は対等回路を示している。電流ミ
ラー(1)を含む第1の限界差回路と電流ミラー(21
)とを含む第2の限界差回路とが並列に接続されている
。この並列に接続された2つの限界差回路は、上述の絶
対差回路である。したがって、その出力電流1cは、第
(31)式を参照すれば次のように表わされる。
cY 3(X-Y)Δ(Y-X) Snow 1x-yl Tomi 1-1x-yl -1-((xθy)+(yex)) -1θ((x ey) + (y ex))-(
41) From equation (40), the equality operation is based on the three marginal differences [
It can be seen that this can be realized with one lil path and one wire FOR. FIG. 18 shows an equivalent circuit. A first limit difference circuit including a current mirror (1) and a current mirror (21)
) are connected in parallel. These two marginal difference circuits connected in parallel are the above-mentioned absolute difference circuits. Therefore, the output current 1c can be expressed as follows by referring to equation (31).

・・・(42) 第3式の限界差回路は、電流ミラー(31)とダイオー
ド(32)とから構成され、その一方の入力if流は上
記出力電流!c、他方の入力ffi流は1の値の電流で
ある。しがって、この第3の限界差回路の出力電流1z
は次式で与えられる。
(42) The limit difference circuit of the third formula is composed of a current mirror (31) and a diode (32), and the input if current of one of them is the above output current! c, the other input ffi current is a current with a value of 1. Therefore, the output current 1z of this third limit difference circuit
is given by the following equation.

・・・ (43) 第(43)式を第(39)式に対応させることにより対
等の1i粋が実行されていることが分るであろう。
... (43) By making the equation (43) correspond to the equation (39), it will be seen that the equivalent 1i style is executed.

第(43)式において、IX = IVの場合には(l
x−IV )−(ly−1x )−0となるから、Iz
−1である。づなわち、2つの入力電流l×とlyが等
しいときには出力電流lxは1の値をとり、それ以外の
場合には12≠1となる。したがって、出力電流+2が
1かどうかという点のみに着眼すれば、対等回路は一致
回路と考えることができる。
In equation (43), when IX = IV, (l
x-IV )-(ly-1x)-0, so Iz
-1. That is, when the two input currents lx and ly are equal, the output current lx takes a value of 1, and in other cases, 12≠1. Therefore, if we focus only on whether the output current +2 is 1 or not, the equivalent circuit can be considered to be a matching circuit.

第(42)式カラ分ルヨウニ、?ti流1cはIXと1
yとの差を表わしている。1x−1yの場合にはIc−
0である。また、電流ミラー(31)においで、短絡路
(34)を開放した場合にはこの素子は単なる1個のF
ETとなる。このFETはIc−0の場合にのみオフと
なる。F= E ’rがオフであれば、入力端子(33
)に1の値の吐き出し電流が与えられているからIz=
1となる。FETがオンの場合には(Ic≠0)、入力
端子(33)の吐き出し入力miはF E ’lから流
れてしまうのでIz−0となる。第18図の回路は、短
絡路(34)を開放すると、211ti出力の一致回路
となることが理解されよう。
The (42nd) formula is empty? ti style 1c is IX and 1
It represents the difference from y. In the case of 1x-1y, Ic-
It is 0. Also, in the current mirror (31), when the short circuit (34) is opened, this element becomes just one F
It becomes ET. This FET is turned off only when Ic-0. If F = E 'r is off, the input terminal (33
) is given a source current of 1, so Iz=
It becomes 1. When the FET is on (Ic≠0), the discharge input mi of the input terminal (33) flows from F E 'l, so it becomes Iz-0. It will be appreciated that the circuit of FIG. 18 becomes a matched circuit with a 211ti output when the short circuit (34) is opened.

まIC,電流ミラー(31)の出力側ドレインから流出
する電流(Ic に等しい)は、端子(33)の入力電
流1よりも大きくなることはあり得ないから、ダイオー
ド(32)を省略することが可能である。
Also, the current (equal to Ic) flowing out from the output drain of the current mirror (31) of the IC cannot be greater than the input current 1 of the terminal (33), so the diode (32) can be omitted. is possible.

第19図は、第18図の回路をIC化した場合の平面パ
ターンを示している。対等回路においては、上述のよう
にダイオード(32)を省略することはできるが、ダイ
オード(2><22)を省略することができない。その
ために、10塁板上には、電流ミラーとダイオードとか
らなる2つの限界差回路ともう1つの電流ミラーとが設
番プられている。b−b線断面およびC−C線断面は、
第5図(B)(C)に示すものと同じである。
FIG. 19 shows a planar pattern when the circuit of FIG. 18 is integrated into an IC. In the equivalent circuit, the diode (32) can be omitted as described above, but the diode (2><22) cannot be omitted. To this end, two limit difference circuits consisting of a current mirror and a diode and another current mirror are installed on the 10th base board. The cross section along the line bb and the cross section along the line C-C are
This is the same as shown in FIGS. 5(B) and 5(C).

12) その他 限界和回路(iTi 9図)にJ3いては1の舶の電流
源が2つ必要である。同様に、論理和回路(第11図)
、論理積回路(第12図)、絶対差回路(第14図)、
対等回路(第18図)においては、入力電流I×やIV
の電流源が2つ必要となる。このように、同じ値の電流
が必要な場合には電流分配回路を用いるとよい。電流分
配回路は電流ミラーの考え方を拡張して容易に作成でき
る。すなわち、第4図(A)に示寸ffi流ミラーは、
第5図のICをみても分るように、基板上に2つのドレ
イン、共通のソースおよび共通のゲートを設け、一方の
ドレインをゲートに接続したものである。3つ以上のド
レインを長板上にICノそのうちの1つをゲートに接続
すれば(マルチ出力電流ミラー)、ゲート電流(入力ド
レイン電流)に等しい値の電流を、他の2つ以上のドレ
インから同時に(qられる。
12) Other limit sum circuits (iTi Figure 9) require two current sources for J3. Similarly, the OR circuit (Figure 11)
, AND circuit (Figure 12), absolute difference circuit (Figure 14),
In the equivalent circuit (Fig. 18), the input current I× and IV
Two current sources are required. In this way, if the same value of current is required, a current distribution circuit may be used. A current distribution circuit can be easily created by extending the current mirror concept. That is, the size of the ffi style mirror shown in FIG. 4(A) is as follows.
As can be seen from the IC shown in FIG. 5, two drains, a common source, and a common gate are provided on the substrate, and one drain is connected to the gate. If three or more drains are connected to the gate of an IC on a long board (multi-output current mirror), a current equal to the gate current (input drain current) will be transferred to the other two or more drains. From (q) at the same time.

上述のマルチ出力電流ミラーを用いると、ある入力lx
と多数の入力1y+ 、IV2・・・・・・との間の各
種演算が同時に可能となる。
Using the multi-output current mirror described above, for a given input lx
Various operations can be performed simultaneously between the input signal 1y+, IV2, . . .

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

第1図は電流の入出力形態の説明図、第2図は限界差回
路を示す回路図、wI3図はその入出力特性を示ずグラ
フ、第4図は等価な2つの電流ミラーの回路図、第5図
は、限界差回路をIC化した場合のその構造を示すもの
で、<A)は平面パターン図、(B)は(A)のb−b
線にそう断面図、(C)は(A)のC−C線にそう断面
図、第6図はN−MOS FETにより構成された限界
差回路を示す回路図、第7図は論理油回路を示す回路図
、第8図はその入出力特性を示すグラフ、第9図は限界
和回路を示す回路図、第10図は限界積回路を示ず回路
図、8R11図は論理和回路を示す回路図、第12図は
論理積回路を示すρ11図、第13図はそのICの平面
パターン図、第14図は絶対差回路を示す回路図、第1
5図はそのIC平面パターン図、第16図は含意回路の
回路図、第17図はそのICパターンを示すもので、(
A)は平面パターン図、(B)は(A)のb−b線にそ
う断面図、第18図は対等回路の回路図、第19図はそ
のIC平面パターン図である。 <1 > (21) (31)・・・電流ミラー、(2
)(22) (32)・・・ダイオード、(3)(4)
(6)(23) (24ン (33)・・・入力電流源
(入力端子)、(5)(25)・・・出力端子。 以 上 外4名 ff1r>5図 第0図 dJ ’−(図 弔0図 xy 第9図 第10図 第71図 Jt) 。 第12図 第13図 第14図 第16図 第17図
Figure 1 is an explanatory diagram of the current input/output form, Figure 2 is a circuit diagram showing a limit difference circuit, Figure wI3 is a graph that does not show its input/output characteristics, and Figure 4 is a circuit diagram of two equivalent current mirrors. , Fig. 5 shows the structure of the limit difference circuit when it is integrated into an IC.
(C) is a cross-sectional view taken along line C-C in (A), Figure 6 is a circuit diagram showing a limit difference circuit configured with N-MOS FETs, Figure 7 is a logic oil circuit. Figure 8 is a graph showing its input/output characteristics, Figure 9 is a circuit diagram showing a marginal sum circuit, Figure 10 is a circuit diagram without a marginal product circuit, and Figure 8R11 is a logical sum circuit. The circuit diagram, FIG. 12 is a ρ11 diagram showing an AND circuit, FIG. 13 is a plane pattern diagram of the IC, and FIG. 14 is a circuit diagram showing an absolute difference circuit.
Figure 5 shows the IC plane pattern, Figure 16 shows the circuit diagram of the implication circuit, and Figure 17 shows the IC pattern.
A) is a planar pattern diagram, (B) is a sectional view taken along line bb of (A), FIG. 18 is a circuit diagram of an equivalent circuit, and FIG. 19 is a planar pattern diagram of the IC. <1> (21) (31)...Current mirror, (2
)(22) (32)...Diode, (3)(4)
(6) (23) (24n (33)... Input current source (input terminal), (5) (25)... Output terminal. Above and above 4 people ff1r>5 Figure 0 Figure dJ '- (Figure 0 Figure xy Figure 9 Figure 10 Figure 71 Figure Jt) Figure 12 Figure 13 Figure 14 Figure 16 Figure 17

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1) FETからなる電流ミラー、 電流ミラーの入力側に接続される第1の入力用[11源
、 第2の入力用電流源、 入力側が電流ミラーの出力側と第2の入力用電流源にそ
れぞれ接続されるワイヤードOR。 および ワイ゛17−ドORの出力側に接続される出力端子、 からなるファジィ論理回路
(1) A current mirror consisting of a FET, a first input current source connected to the input side of the current mirror, a second input current source, the input side of which is the output side of the current mirror and the second input current source wired OR connected to each. and an output terminal connected to the output side of the wide 17-OR, a fuzzy logic circuit consisting of
(2) ワイヤーFORと出力端子との間にダイオード
が設けられている、特許請求の範囲第(1)項に記載の
ファジィ論理回路。
(2) The fuzzy logic circuit according to claim (1), wherein a diode is provided between the wire FOR and the output terminal.
(3) 第1の入力用rli流源と第2の入力用電流源
との電流の向きが、ファジィ論理回路に対して同方向で
ある、特許請求のe門弟(1)項に記載のファジィ論理
回路。
(3) The fuzzy circuit according to claim e-pupil (1), wherein the directions of the currents of the first input rli current source and the second input current source are in the same direction with respect to the fuzzy logic circuit. logic circuit.
JP59057121A 1984-03-23 1984-03-23 Fuzzy logical circuit Pending JPS60199228A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59057121A JPS60199228A (en) 1984-03-23 1984-03-23 Fuzzy logical circuit
US06/714,809 US4694418A (en) 1984-03-23 1985-03-22 Fuzzy logic basic circuit and fuzzy logic integrated circuit operable in current mode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59057121A JPS60199228A (en) 1984-03-23 1984-03-23 Fuzzy logical circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60199228A true JPS60199228A (en) 1985-10-08

Family

ID=13046717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59057121A Pending JPS60199228A (en) 1984-03-23 1984-03-23 Fuzzy logical circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60199228A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0728922A (en) * 1991-09-13 1995-01-31 Nec Corp Fuzzy syllogism inference system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0728922A (en) * 1991-09-13 1995-01-31 Nec Corp Fuzzy syllogism inference system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0143322B1 (en) Mos operational transconductance amplifier using an adaptively-biased differential pair
US5442209A (en) Synapse MOS transistor
EP1966893A1 (en) Locally asynchronous, block-level synchronous, configurable logic blocks with sub-threshold analog circuits
Bozorgmehr et al. Ultra-efficient fuzzy min/max circuits based on carbon nanotube FETs
Gayen et al. Introduction to interval-valued neutrosophic subring
JPS60199228A (en) Fuzzy logical circuit
WO1996042048A1 (en) Circuit for producing logic elements representable by threshold equations
SHIBATA et al. Neuron MOS voltage-mode circuit technology for multiple-valued logic
Hanyu et al. Design and implementation of a low-power multiple-valued current-mode integrated circuit with current-source control
KR100250568B1 (en) Neuron mosfet module structure for binary logic circuits
US7321253B2 (en) Multiplier
JPS6120428A (en) Multifunction fuzzy logical circuit
JPS60199230A (en) Fuzzy logic integrated circuit
JPS6120430A (en) Multifunction fuzzy logical circuit
JPS60199225A (en) Fuzzy significant circuit
Ahmad et al. Generalized neutrosophic ideal convergent sequence spaces
JPS60199231A (en) Fuzzy logical circuit
JPS60199229A (en) Fuzzy equalizing circuit
JPS6165526A (en) Fuzzy acuity product circuit
Senthilkumar Types of domination in intuitionistic fuzzy graph by strong arc and effective ARC
JPS6066509A (en) Gain control amplifying circuit
KR100314490B1 (en) Pass transistor circuit
CN1147048C (en) Threshold logic circuit needing miniature area
Guliyeva et al. Analysis of the Methods for Constructing Membership Functions Using Expert Data
JPH1125201A (en) Semiconductor integrated circuit