JPS60254911A - Hysteresis circuit of complementary mis transistor - Google Patents

Hysteresis circuit of complementary mis transistor

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JPS60254911A
JPS60254911A JP11140684A JP11140684A JPS60254911A JP S60254911 A JPS60254911 A JP S60254911A JP 11140684 A JP11140684 A JP 11140684A JP 11140684 A JP11140684 A JP 11140684A JP S60254911 A JPS60254911 A JP S60254911A
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transistor
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type mis
high level
input
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Satoru Tanizawa
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/353Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/356Bistable circuits
    • H03K3/3565Bistables with hysteresis, e.g. Schmitt trigger

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  • Manipulation Of Pulses (AREA)
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  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To easily set a hysteresis loop with simple constitution by selecting properly values of a resistance connected in parallel to a PMOS transistor (TR) and a resistance connected in parallel to an NMOSTR. CONSTITUTION:When an input signal falls from a high level to a low level, the potential at a point M varies from a low level to a high level with a transfer characteristics Mu which is lower than the transfer characteristic Md at the point M in the low-to-high level transition of the input by a value depending upon the voltage drop across a resistance R1. Then when the input falls to a level low enough to invert the output of an inverter composed of trailing P2 and N2 to a low level after the potential at the point M is received, a PMOSTRP12 turns on to short-circuit the R1 again, and an NMOSTRN12 turns on to make R2 effective instead. At this time, the potential at the point M draws what is called a hysteresis loop with different routes as shown by the transfer characteristic Md at the time of low-to-high level variation of the input signal and the transfer characteristics Mu at the point M at the time of high-to-low level variation of the input signal. Further, values of R1 and R2 are adjusted to easily specify the width of hysteresis.

Description

【発明の詳細な説明】 (1,)発明の技術分野 本発明は、相補型MIS回路(以下0M03回路として
説明する。)を用いてヒステリシス特性を持たせたヒス
テリシス回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (1.) Technical Field of the Invention The present invention relates to a hysteresis circuit provided with hysteresis characteristics using a complementary MIS circuit (hereinafter described as an 0M03 circuit).

(2)技術の背景 ヒステリシス回路とは、入出力特性において。(2) Technology background Hysteresis circuit refers to input/output characteristics.

入力の上昇時と下降時において出力特性のとるループが
異なる回路である。このヒステリシス回路は1例えばC
R時定数回路の信号等のように非雷にゆっくりと変化す
る信号を受けたり、ノイズの多い環境下で信号を受けた
りする時に、チャタリングや発振現象を起さずにきれい
なディジクル信号を発生させる手段として使用される。
This is a circuit in which the output characteristics take different loops when the input rises and when the input falls. This hysteresis circuit is 1, for example C
Generates clean digital signals without chattering or oscillation when receiving signals that change slowly, such as signals from R time constant circuits, or when receiving signals in a noisy environment. used as a means.

(3)従来技術の問題点 従来の0MO3を用いたヒステリシス回路は。(3) Problems with conventional technology The conventional hysteresis circuit using 0MO3.

P型MISI−ランジスタ(以下PMO3)ランジスタ
として説明する)とN型MIS)ランジスタ(以下NM
O3)ランジスタとして説明する)の闇値を変えること
によって、ヒステリシス特性を生じるようにしているこ
とから、ヒステリシスループがトランジスタの形状によ
って決められるので、ループの制御がむずかしいという
問題があった。また、闇値の異なるゲートの出力にラン
チ回路等が必要となるため9部品点数が多くなるという
欠点があった。
P-type MISI-transistor (hereinafter referred to as PMO3) transistor) and N-type MISI-transistor (hereinafter referred to as NM
Since the hysteresis characteristic is generated by changing the dark value of O3) (explained as a transistor), there is a problem in that the hysteresis loop is determined by the shape of the transistor, making it difficult to control the loop. Furthermore, since a launch circuit or the like is required for the output of gates having different dark values, there is a drawback that the number of components increases.

(4)発明の目的 本発明は、0M03回路を用いて、簡単な構成で、かつ
ヒステリシスループの設定が容易にできるようにしたヒ
ステリシス回路を提供することを目的とする。
(4) Purpose of the Invention An object of the present invention is to provide a hysteresis circuit using the 0M03 circuit, which has a simple configuration and allows easy setting of a hysteresis loop.

(5)発明の構成 そして上記目的は本発明によれば、入力信号が加わる入
力回路と、それぞれ該入力回路に接続されるとともに直
列接続された第1のP型MIS)ランジスタと第1のN
型M I S )ランジスタと。
(5) Structure of the invention and the above-mentioned object is that according to the present invention, an input circuit to which an input signal is applied, a first P-type MIS transistor connected to the input circuit and connected in series, and a first N
type M I S ) transistor.

前記第1のP型MIS)ランジスタのソース・ドレイン
間に並列接続された第1のインピーダンス素子と、前記
第1のN型Mis)ランジスタのソース・ドレイン間に
並列接続された第2のインピーダンス素子と、前記P型
MIS)ランジスタと前記N型MIS)ランジスタの共
通ドレイン端子に接続されたインバータ回路と、前記イ
ンバータの出力を前記第1のP型MIS)ランジスタの
ゲート端子と前記第1のN型MIS)ランジスタのゲー
ト端子に共通に帰還接続したこととを特徴とする相補型
MISI−ランジスタのヒステリシス回路を提供するこ
とによって達成される。
A first impedance element connected in parallel between the source and drain of the first P-type MIS) transistor, and a second impedance element connected in parallel between the source and drain of the first N-type MIS) transistor. an inverter circuit connected to a common drain terminal of the P-type MIS) transistor and the N-type MIS) transistor, and an inverter circuit connected to a common drain terminal of the P-type MIS) transistor and the first N-type MIS) transistor; This is achieved by providing a complementary MISI-type transistor hysteresis circuit characterized by a common feedback connection to the gate terminals of the MISI-type transistors.

(6)発明の実施例 第1図は本実施例の回路図であって、入力信号INが1
MO3)ランジスタP++とNMOSトランジスタN+
+のゲートに加えられ、PMOSトランジスタP++の
ソースは電源V。0に接続され、ドレインは、PMO5
I−ランジスタPl?のソースに接続される。また、N
MOSトランジスタN++のソースは電源v6Sに接続
され、ドレインはNMo5トランジスタN12のソース
に接続される。そして、PMO3I−ランジスタP12
とNMOSトランジスタN12のドレインは共通接続さ
れる。また、1MO3)ランジスタP12とNMO3)
ランジスタN12のソースドレイン間にはそれぞれ抵抗
R1,R’2が並列接続される。
(6) Embodiment of the invention FIG. 1 is a circuit diagram of this embodiment, in which the input signal IN is 1
MO3) Transistor P++ and NMOS transistor N+
+, and the source of the PMOS transistor P++ is the power supply V. 0 and the drain is connected to PMO5
I-ransistor Pl? connected to the source. Also, N
The source of the MOS transistor N++ is connected to the power supply v6S, and the drain is connected to the source of the NMo5 transistor N12. And PMO3I - transistor P12
and the drains of the NMOS transistor N12 are commonly connected. Also, 1MO3) transistor P12 and NMO3)
Resistors R1 and R'2 are connected in parallel between the source and drain of the transistor N12, respectively.

次に、1MO3)ランジスタP12とNMOSトランジ
スタN l 2の共通ドレインは2次段のPMO3I−
ランジスタP2とNMO3)ランジスタN2からなるC
MOSインバータの各ゲートに接続され、このCMOS
インバータの出力端OUTは前述の1MO3)ランジス
タP12とNMOSトランジスタN12のゲートに共通
に帰還接続される。
Next, the common drain of the 1MO3) transistor P12 and the NMOS transistor Nl2 is connected to the secondary stage PMO3I-
C consisting of transistor P2 and NMO3) transistor N2
Connected to each gate of the MOS inverter, this CMOS
The output terminal OUT of the inverter is commonly feedback-connected to the gates of the aforementioned 1MO3) transistor P12 and NMOS transistor N12.

次に、上述の構成よりなる本発明の実施例の動作を説明
する。
Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above-described configuration will be explained.

入力が低レベル(はぼ■5.レベル)のとき。When the input is at a low level (5. level).

NMO3)ランジスタN++はオフしており、1MO3
)ランジスタp++はオン状態で゛ある。従って、1M
O3)ランジスタP12とNMO3)ランジスタN12
の共通ドレイン端子M点は高レベル(はぼ■I)。レベ
ル)となっている。M点の高レベルによって、NMO3
)ランジスタN2はオンしており、pMosトランジス
タP2はオフである。従って、出力OUTは低レベルと
なっている。この出力OUTが帰還されてP、MOS)
ランジスタP l 2.NMOS、)ランジスタN12
のゲートに共通に入るので、P+2はオンし。
NMO3) transistor N++ is off and 1MO3
) The transistor p++ is in the on state. Therefore, 1M
O3) Transistor P12 and NMO3) Transistor N12
The common drain terminal M point is at high level (Habo■I). level). Due to the high level of M point, NMO3
) The transistor N2 is on and the pMOS transistor P2 is off. Therefore, the output OUT is at a low level. This output OUT is fed back to P, MOS)
Transistor P l 2. NMOS, ) transistor N12
Since it enters the gate in common, P+2 is turned on.

N12はオフ状態である。従って、抵抗R1はPMO3
)ランジスタP12のオン状態によって短絡される。M
点は、トランジスタpH,P+2がオン状態またN12
がオフ状態であるから。
N12 is in an off state. Therefore, resistor R1 is PMO3
) is short-circuited by the ON state of transistor P12. M
The point is when transistor pH, P+2 is on or N12
is in the off state.

VO(、とほとんど同じレベルになっている。従って、
入力が低レベルにあるときには、第1図の回路は第2図
のような等価回路として考えることができる。
It is almost at the same level as VO(,. Therefore,
When the input is at a low level, the circuit of FIG. 1 can be thought of as an equivalent circuit as shown in FIG.

次に、入力が低レベルから高レベルに遷移した場合を述
べる。入力がNMOS)ランジスタN++の閾値電圧(
Vth(N++)と称す)を越えると、NMOS)ラン
ジスクN++がオフ状態からオン状態に変わる。そして
、入力がvth(N++)からPMO3)ランジスクP
1皇の闇値電圧(Vth(P++)と称す)まで上がっ
ていく間では、PMO3)ランジスタ P++もオン状
態であるからPMO3)ランジスタP++、PMO3I
−ランジスタP l 2.R2,NMOS トランジス
タN11という経路で電流が流れる。M点は抵抗R2の
上端に接続されているので、R2の電圧降下によって、
R2の他端すなわちNMOSトランジスタN++のドレ
イン端子よりもR2の電圧降下に起因した分、高目の伝
達特性を持つようになる。ただし前述の経路を流れる電
流はvth(N++)より低い入力やVth(P++)
より高い入力では、それぞれN++、P++がオフ状態
となるため、はとんどゼロとなってしまう。
Next, the case where the input transitions from low level to high level will be described. Threshold voltage of transistor N++ (input is NMOS)
When Vth (referred to as N++) is exceeded, the NMOS transistor N++ changes from the off state to the on state. Then, the input is from vth(N++) to PMO3) Ranjisk P
While the voltage rises to the dark value voltage (referred to as Vth (P++)), PMO3) transistor P++ is also in the on state, so PMO3) transistor P++, PMO3I
- transistor P l 2. Current flows through the path R2, NMOS transistor N11. Since point M is connected to the upper end of resistor R2, due to the voltage drop across R2,
Due to the voltage drop across R2, it has a higher transfer characteristic than the other end of R2, that is, the drain terminal of the NMOS transistor N++. However, the current flowing through the above-mentioned path may be lower than Vth (N++) or Vth (P++).
At higher inputs, N++ and P++ are turned off, respectively, so that N++ becomes almost zero.

またVth(N++)からVth(P++)までの中間
の入力ではP+ 1.N+ lのオン抵抗が入力レベル
に応じて変化するためこの電流値はvth(N++)に
てOからふえはじめ丁度中間で最大値となり、Vth(
P++)でまたOにもどるようになる。従って、入力が
低レベルから高レベルに変化していくとき1M点は低レ
ベルから高レベルに下降する形で変化するが、抵抗R2
の上端であるから、その伝達曲線Mdは抵抗R2のない
ときの伝達曲線よりも抵抗R2の電圧降下分だけ上に来
る形で変化する。
Also, at an intermediate input from Vth (N++) to Vth (P++), P+ 1. Since the on-resistance of N+l changes according to the input level, this current value starts to increase from O at vth(N++), reaches its maximum value exactly in the middle, and reaches Vth(N++).
P++) to return to O again. Therefore, when the input changes from low level to high level, the 1M point changes from low level to high level, but the resistance R2
Therefore, the transfer curve Md changes so that it is higher than the transfer curve without the resistor R2 by the voltage drop across the resistor R2.

そして9M点の電位が次段のR2,N2よりなるインパ
ーク回路で反転されて、PMO3)ランジスクP l 
2. NMOS トランジスタN12の共通ゲートをド
ライブする回路構成となっているため、このインバータ
のスレッショルドをよぎってM点の電位が下降すると、
出力OUTは第5図のOuに示すように低レベルから高
レベルに上昇し。
Then, the potential at point 9M is inverted by the impark circuit consisting of R2 and N2 in the next stage, and PMO3) Ranjisk P l
2. Since the circuit configuration is to drive the common gate of the NMOS transistor N12, when the potential at point M crosses the threshold of this inverter and drops,
The output OUT rises from a low level to a high level as shown by Ou in FIG.

P+2がオフ、N12がオンとなってR2は短絡され逆
にR1が前述のP++からN++への電流経路中に入っ
てくるようになる。こうして出力が高レベルに反転する
(らい十分に入力が高レベルとなると2M点は、抵抗R
1の下端に接続された形になり、NMOS)ランジスタ
N12及びN++のオン状態によって低レベルに保持さ
れる。
P+2 is turned off and N12 is turned on, R2 is short-circuited, and R1 comes into the current path from P++ to N++ described above. In this way, the output is inverted to a high level (when the input becomes sufficiently high level, the 2M point is the resistance R
1 and is held at a low level by the on-states of NMOS transistors N12 and N++.

このときの第1図の等価回路は第3図の如くなる。The equivalent circuit of FIG. 1 at this time becomes as shown in FIG. 3.

次にこのような状態から、入力が高レベルから低レベル
に遷移した場合を述べる。入力信号が。
Next, a case will be described in which the input changes from high level to low level from such a state. input signal.

高レベルから下降し、Vth(P++)になるとPMO
SトランジスタP++がオン状態になる。そして、その
後、Vth(N++)までは、NMOSトランジスタN
++もオン状態であるから、入力がVth(P++)か
らVth(N++)の間では。
When it falls from a high level and reaches Vth (P++), PMO
S transistor P++ is turned on. After that, up to Vth (N++), the NMOS transistor N
++ is also in the on state, so when the input is between Vth (P++) and Vth (N++).

PMOSトランジスタP++及びNMOS)ランジスタ
N++は同時オンの状態となり、抵抗R1に電流が流れ
る。この場合2M点は、抵抗R+の下端すなわち、NM
OSトランジスタN++のドレイン端子の電位であるか
ら1M点の電位はP+の上端の電位よりも電圧降下の分
だけ低くなるように変化する。すなわち、第4図の電圧
伝達特性に示すように、入力信号が、高いレベルから低
レベルに下降するときにM点の電位は前述した入力が低
レベルから高レベルに遷移した時のM点の伝達特性Md
よりも、抵抗R1の電圧降下に起因した分低目の伝達特
性Muで低レベルから高レベルに変化する。そしてこの
M点の電位を受けて後段のR2,N2より成るインバー
タが反転して出力が低レベルになるのに十分な楔入力が
低レベルとなると再びP+は P+2のオンで短絡され
、かわりにR2がN+2のオフで有効になって(る。
The PMOS transistor P++ and the NMOS transistor N++ are simultaneously turned on, and current flows through the resistor R1. In this case, the 2M point is the lower end of the resistance R+, that is, NM
Since this is the potential of the drain terminal of the OS transistor N++, the potential at the 1M point changes to be lower than the potential at the upper end of P+ by the voltage drop. In other words, as shown in the voltage transfer characteristic in Figure 4, when the input signal falls from a high level to a low level, the potential at point M is the same as that at point M when the input transitions from low level to high level. Transfer characteristic Md
The transmission characteristic Mu changes from a low level to a high level due to the voltage drop across the resistor R1. Then, in response to the potential at point M, the inverter consisting of R2 and N2 in the subsequent stage is inverted, and when the wedge input becomes low enough to make the output low, P+ is short-circuited again by turning on P+2, and instead R2 is enabled when N+2 is off.

このときP++、P、++のオンでM点は高レベルに安
定に保持されるようになる。すなわち1M点の電位は、
入力信号が低レベルから高レベルに変化する場合の伝達
特性Mdと入力信号が高レベルから低レベルに変化する
場合のM点の伝達特性Muに示すように異なる径路を通
り、いわゆるヒステリシスループを描くことになる。
At this time, when P++, P, and ++ are turned on, the M point is stably maintained at a high level. In other words, the potential at the 1M point is
As shown in the transfer characteristic Md when the input signal changes from low level to high level and the transfer characteristic Mu at point M when the input signal changes from high level to low level, it passes through different paths and draws a so-called hysteresis loop. It turns out.

第4図と第5図の伝達特性を、第6図に示す■8とvカ
の伝達特性および第7図の各トランジスタの導通状態の
図表を用いてより詳細に説明する。入力が低レベルから
高レベルに変化するときにM点の電位■。及び出力■い
がどのように変化するかを考えてみる。入力が十分低レ
ベルのとき。
The transfer characteristics shown in FIGS. 4 and 5 will be explained in more detail with reference to the transfer characteristics of 8 and V shown in FIG. 6 and the diagram of the conduction state of each transistor shown in FIG. When the input changes from low level to high level, the potential at point M ■. Let's consider how the output and output change. When the input is at a sufficiently low level.

P++がオン、N11がオフであるからM点は高レベル
でVカは低レベルとなる。そのV。l、rがP+2とN
12のゲートに帰還されているので。
Since P++ is on and N11 is off, the M point is at a high level and the V voltage is at a low level. That V. l, r are P+2 and N
Because it has been returned to Gate 12.

P+2はオン、N12はオフである。その等価回路を第
2図に示す。すなわち、P+2が充分オンしているので
抵抗R1ば短絡除去され抵抗R2の上端がM点の電位■
8となっているがN++がオフでP++がオンしている
のでvMは高レベルである。■8は高レベルであるから
R2がオフでN2がオンである。このため、■ッは低レ
ベルとなる。従って、入力が充分低レベルのときにはM
点の電位vMは第4図の伝達特性の■の以前の点で示す
ように高レベルであり、このとき、各トランジスタ(P
 II、N+ 1.R2,N2.P l 2゜N12)
の状態は第7図の1列目のように、それぞれ(オン、オ
フ、オフ、オン、オン、オフ)となる。入力が上ってき
て、!’J++の閾値vth(N++)に達すると、N
+ 1はオフから徐々にオンしてくることになる。P+
+は逆に深いオンから浅いオンになってくる。その間、
抵抗R2を介してN++に接続しているM点の電位■8
は■〜■に示すように下り始める。このとき■。はR2
かないときよりは電位は高い所にシフトした形で下るこ
とになる。■、が■〜■のときは(P+ l、N+ l
、R2,N2.PI 2.N+ 2)は第7図2列目に
示すように(オン、オン、オフ。
P+2 is on and N12 is off. The equivalent circuit is shown in FIG. In other words, since P+2 is sufficiently turned on, the short circuit of resistor R1 is removed and the upper end of resistor R2 is at the potential of point M.
8, but since N++ is off and P++ is on, vM is at a high level. (2) Since 8 is at a high level, R2 is off and N2 is on. Therefore, the level of ■ is low. Therefore, when the input is at a sufficiently low level, M
The potential vM at the point is at a high level as shown in the previous point (■) in the transfer characteristic in Figure 4, and at this time, each transistor (P
II, N+ 1. R2, N2. P l 2゜N12)
As shown in the first column of FIG. 7, the states of are (on, off, off, on, on, off), respectively. The input is coming up! 'When the threshold value vth(N++) of J++ is reached, N
+1 will gradually turn on from off. P+
+, on the other hand, goes from deep on to shallow on. meanwhile,
Potential of point M connected to N++ via resistor R2 ■8
begins to descend as shown in ■~■. At this time ■. is R2
The potential will fall in a way that is shifted to a higher location than when it is not present. When ■ is from ■ to ■, (P+ l, N+ l
, R2, N2. PI 2. N+ 2) as shown in the second column of Figure 7 (on, on, off).

オン、オン、オフ)である。この■□レベルをうけて次
段のインバータが動作するので■に示すようにR2の閾
値Vth(R2)よりVMが下がるとR2はオンし始め
る。■4がさらに下って■のところにくる間、第7図3
列目に示すように、R2がオンして、各トランジスタ(
P+ +、N+ +。
on, on, off). The inverter at the next stage operates in response to this ■□ level, so when VM falls below the threshold value Vth (R2) of R2, R2 starts to turn on, as shown in ■. ■While 4 goes further down to ■, Figure 7 3
As shown in the column, R2 turns on and each transistor (
P+ +, N+ +.

P 21 N21 P 121 N+ 2)はそれぞれ
(オン。
P 21 N21 P 121 N+ 2) are respectively (on.

オン、オン、オン、オン、オフ)となる。■oが■から
降下するにつれてR2が次第に深いオンしてくるので■
、は第5図Ouに示すように、低レベルから高レベルに
上昇してくることになる。その出力■ユは帰還されてP
+2とN12を駆動しているので■。が■以下になると
VC,JTがvth(N12)に達してN12がオフか
らオンとなって、各トランジスタCPI1.NIr、P
2゜N2.PI 2.N+ 2)の状態は、第7図4列
目に示すようにそれぞれ、 (オン、オン、オン、オン
、オン、オン)となる。そして、■。が■になると、出
力■ッはトランジスタP12のPMO3閾値 ■。o−
Vth (P l 2)を越えるのでP+ 2がオンか
らオフになる。このとき各トランジスタ(P+ +、N
+ +、P2.N2.PI 2゜N12)の状態は第7
図5列目に示すように、それぞれ(オン、オン、オン、
オフ、オン)となる。
On, on, on, on, off). ■As o descends from ■, R2 gradually turns on deeply, so ■
, will rise from a low level to a high level, as shown in FIG. 5 Ou. The output ■Yu was returned and P
■ Since +2 and N12 are being driven. When becomes less than ■, VC and JT reach vth (N12), N12 turns from off to on, and each transistor CPI1. NIr,P
2°N2. PI 2. The states of N+2) are (on, on, on, on, on, on) as shown in the fourth column of FIG. 7, respectively. And ■. When becomes ■, the output ■ becomes the PMO3 threshold value ■ of transistor P12. o-
Since it exceeds Vth (P l 2), P+ 2 changes from on to off. At this time, each transistor (P+ +, N
+ +, P2. N2. The state of PI 2°N12) is the 7th
As shown in the fifth column of the figure, each (on, on, on,
off, on).

そして、さらにVつが上がり■のようにvth(N2)
以下になると、N2がオフするのでV。、、ITは高レ
ベルになり、各トランジスタ(P++。
Then, V goes up further, like ■, vth(N2)
If it becomes below, N2 turns off, so V. ,,IT goes high and each transistor (P++.

N+ +、P2.N2.PI 2.N+ 2)の状態は
第7図6列目に示すようにそれぞれ(オン、オン。
N+ +, P2. N2. PI 2. The states of N+2) are respectively (ON, ON) as shown in the 6th column of FIG.

オン、オフ、オフ、オン)となる。そして、入力電圧が
充分高レベルになり、Vth(P++)を越えると、P
llがオフするので、第7図6列目に示すように、各ト
ランジスタ(P++、N++。
on, off, off, on). Then, when the input voltage reaches a sufficiently high level and exceeds Vth (P++), P
Since ll is turned off, each transistor (P++, N++.

P2’l N2.PI 2.N+ 2)はそれぞれ、 
(オフ、オン、オン、オフ、オフ、オン)となり、この
ときはN12は充分オンしているので抵抗R2は短絡除
去され、P+2は充分オフしているので抵抗R1がP+
+のドレイン端子とM点との間に接続されたことになり
、第1図の回路の等価回路は第3図のようになる。実際
には■、Nが低レベルから高レベルに移るとき、vMが
■になるところで■ヶが立ち上がり■になるところでV
。lJTからの帰還でR12,N12が遷移状態に入る
。そして■。0□の上昇に応じてR12は深いオンから
浅いオンさらにはオフへと遷移してR1を短絡状態から
回復させ、逆にN12はオフから浅いオンさらには深い
オンへと遷移してR2を次第に短絡状態へともっていく
。このため1M点は、R+が短絡接続された状態(第2
図)からR2が短絡接続された状態(第3図)へと連続
的に遷移する。従って。
P2'l N2. PI 2. N+ 2) are each
(off, on, on, off, off, on), and at this time, N12 is sufficiently on, so the short circuit is removed from resistor R2, and P+2 is sufficiently off, so resistor R1 becomes P+
It is connected between the + drain terminal and point M, and the equivalent circuit of the circuit of FIG. 1 becomes as shown in FIG. 3. In reality, when ■ and N move from a low level to a high level, when vM becomes ■, ■ rises and when it becomes ■, V
. R12 and N12 enter the transition state upon feedback from lJT. And ■. As 0□ rises, R12 transitions from deep on to shallow on and then off to recover R1 from the short circuit state, and conversely, N12 transitions from off to shallow on and then deep on, gradually turning R2 on. It will lead to a short circuit condition. Therefore, the 1M point is in a state where R+ is short-circuited (second
) to the state in which R2 is short-circuited (FIG. 3). Therefore.

Vつが■から■へといく間に■。は上方へシフトしたM
dから下方へシフトしたMuへと移ることになるが、こ
の変化はMdからMuと少し変化すると■8が下降する
のでそれを受けて■、が上昇し、これを受けてさらにM
uへの移行が進む、といったような正帰還ループによる
現象であるので実際には一気にMdからMuへの移行が
完了し。
■ While V goes from ■ to ■. M shifted upward
It will move from d to Mu, which has shifted downward, but this change is caused by a slight change from Md to Mu, ■8 will fall, so ■, will rise, and in response to this, M will further increase.
This is a phenomenon caused by a positive feedback loop in which the transition to u progresses, so in reality the transition from Md to Mu is completed all at once.

■、もかなり急峻に一気に■の状態まで立ち上がること
になる。従って■、■に相当する変面状態での■□は存
在せず第4図では一点鎖線でこれを示した。
■ also rises to the state of ■ quite steeply at once. Therefore, ■□ in the deformed surface state corresponding to ■ and ■ does not exist, and this is shown by a dashed line in FIG.

逆に■1Nが高レベルから低レベルに下がるときには第
1図の回路は第3図の状態から第2図の状態に移ること
になる。このとき■。はR1かないときの第4図に点線
で示した特性よりもR1の電圧降下がある9下の実線を
通ることになる。■、1゜が高レベルから低レベルに下
がりはじめ、vth(P++)より低くなるとpHがオ
フからオンになり、■8は第4図■〜■〜■に示すよう
に徐々に上がることになるが、このとき■□は低めのM
uを通って上がることになる。このときにはvカは高レ
ベルであるから、R12はオフでN12はオンであるの
で回路は第3図のようになっている。■、かさらに上が
り、Vth(N2)すなわち、第4図■までくるとN2
がオンし始め。
Conversely, when 1N falls from a high level to a low level, the circuit of FIG. 1 shifts from the state of FIG. 3 to the state of FIG. 2. At this time ■. will pass through the solid line below 9 where there is a voltage drop across R1 compared to the characteristic shown by the dotted line in FIG. 4 when R1 is not present. ■, 1° begins to fall from a high level to a low level, and when it becomes lower than vth (P++), the pH turns from off to on, and ■8 gradually increases as shown in Figure 4 ■~■~■ However, at this time ■□ is a low M
It will go up through u. At this time, since V is at a high level, R12 is off and N12 is on, so the circuit is as shown in FIG. ■, further rises to Vth (N2), that is, when it reaches ■ in Figure 4, N2
starts to turn on.

■、は徐々に下降し始める。そしてさらに■□が上がり
、■ッが下がり、■まで達するとR12がオフからオン
へと変化し始め、ちょうど前述の■のポイントから■の
ポイントへの変化とまったく逆の方向の遷移が起きて1
M点より高電位側のインピーダンスが減少し、低電位側
のインピーダンスが増大するように正帰還ループが作用
して、−気に■。はM dからM u 、すなわち第4
図■から■へと移行完了し、またvカは■に対応した電
位から、かなり急峻で一気に低レベル(はぼV s s
 )まで立ち下がる。
■ begins to gradually decline. Then, ■□ further increases, ■□ decreases, and when it reaches ■, R12 begins to change from OFF to ON, and a transition occurs in the exact opposite direction to the change from point ■ to point ■ mentioned above. 1
A positive feedback loop acts so that the impedance on the high potential side decreases and the impedance on the low potential side increases from point M. is M d to M u , i.e. the fourth
The transition from ■ to ■ in the figure has been completed, and the voltage V has gone from the potential corresponding to ■ to a very steep and low level (habo V s s
).

こうして入力■、Nの立ち上がりと立ち下がりに対して
それぞれ異なったレベルでゲートの出力V OUTが遷
移することになり、ヒステリシス特性が実現される。
In this way, the output V OUT of the gate changes at different levels in response to the rising and falling edges of the inputs (1) and (N), and a hysteresis characteristic is realized.

このヒステリシス特性は、前述したように2つの抵抗R
1,R2を挿入し、これを出力レベルにによって適宜切
り換えてP++、N++の同時オンによる電流パス内に
有効に作用させることによって生じるもので9M点の電
位を抵抗R1,R2の上端からとるか下端からとるかを
入力信号の高レベルカラ低レベル或いは低しベルカラ高
しヘルへの遷移に対応して切り換えることによりR2゜
N2よりなるインバータのドライブ点の伝達特性それぞ
れ逆の方向にシフトするようにしてゲート全体の対応に
ヒステリシス特性を与えているのである。
This hysteresis characteristic is caused by the two resistors R as mentioned above.
This is generated by inserting resistors 1 and R2 and switching them appropriately depending on the output level to effectively act on the current path caused by simultaneous ON of P++ and N++.Is the potential at point 9M taken from the upper ends of resistors R1 and R2? The transmission characteristics of the drive point of the inverter made up of R2°N2 are shifted in opposite directions by switching whether the input signal is taken from the lower end in response to the transition of the input signal from high level to low level or from low level to high level to high level. This gives a hysteresis characteristic to the response of the entire gate.

この原理より明らかにM点の電位変化のシフト量はP+
+、N1+の同時オン時の電流値とR1゜R2との値の
積に関係してものであり、このR+。
From this principle, it is clear that the shift amount of the potential change at point M is P+
It is related to the product of the current value when N1+ and N1+ are simultaneously turned on and the value of R1°R2, and this R+.

R2の値を調整することで簡単にヒステリシスの幅を規
定できることがわかる。
It can be seen that the width of hysteresis can be easily defined by adjusting the value of R2.

このように本発明のヒステリシス回路のヒステリシスル
ープは、PMOSトランジスタに並列接続したR1.N
Mo5トランジスタに並列接続したR2の値を適宜選択
するこ−とによって簡単に変更することができる。もち
ろんP l 2.N12のオフ時のインピーダンスを調
整すればR1,R2は省略しても、同じ原理でヒステリ
シス特性が実現できる。
In this way, the hysteresis loop of the hysteresis circuit of the present invention consists of R1. N
It can be easily changed by appropriately selecting the value of R2 connected in parallel to the Mo5 transistor. Of course P l 2. By adjusting the impedance of N12 when it is off, hysteresis characteristics can be achieved using the same principle even if R1 and R2 are omitted.

なお、第7図において■→■−■および■−[相]→■
は正帰還のため一瞬のうちに遷移するので■。
In addition, in Fig. 7, ■→■−■ and ■−[phase]→■
Because the transition occurs instantaneously due to positive feedback,■.

■、■、[相]は定常的には存在しない。■, ■, [phase] does not exist constantly.

(7)発明の効果 本発明によれば、少ない素子数で、ヒステリシス回路を
構成でき、抵抗R1,R2の値によってヒステリシスル
ープの幅を容易に選定できる。また、入力は0MO3)
ランジスタの共通ゲートに接続されているから、入力イ
ンピーダンスが大であり1時定数回路等への応用が簡単
で有利である。
(7) Effects of the Invention According to the present invention, a hysteresis circuit can be configured with a small number of elements, and the width of the hysteresis loop can be easily selected depending on the values of the resistors R1 and R2. Also, the input is 0MO3)
Since it is connected to the common gate of the transistors, the input impedance is large and it is easy and advantageous to apply it to a one-time constant circuit.

さらに0MO3)ランジスタから構成されているから低
消費電力化が図れる。また、一部正帰還ループの作用で
遷移の後半スピードが速く高速特性が優れている。
Furthermore, since it is composed of 0 MO3) transistors, it is possible to reduce power consumption. In addition, due to the action of a positive feedback loop, the second half of the transition speed is fast and high-speed characteristics are excellent.

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

第1図は本発明の一実施例の回路図、第2図は入力信号
が低レベルの時の上記実施例の等価回路図、第3図は入
力信号が高レベルのときの上記実施例の等価回路図、第
4図は入力信号と上記実施例のM点との電圧伝達特性図
、第5図(ま上記実施例における入力信号と出力OUT
との電圧伝達特性図、第6図は上記実施例におけるM点
と■工との間の電圧伝達特性図、第7図は上記実施例に
おける各トランジスタの導通状態を示す図表である。 P+ +、P12.P2・・・PMO3I−ランジスタ
、 N+ +、N+ 21 N2・・・NMOSトラン
ジスタ、 R1,R2・・・抵抗。 特許 出願人 富士通株式会社 第1図 第2図 第3図 V′:)’+
Fig. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an equivalent circuit diagram of the above embodiment when the input signal is at a low level, and Fig. 3 is an equivalent circuit diagram of the above embodiment when the input signal is at a high level. An equivalent circuit diagram, FIG. 4 is a voltage transfer characteristic diagram between the input signal and the M point of the above embodiment, and FIG.
FIG. 6 is a voltage transfer characteristic diagram between point M and point (2) in the above embodiment, and FIG. 7 is a chart showing the conduction state of each transistor in the above embodiment. P+ +, P12. P2...PMO3I- transistor, N+ +, N+ 21 N2... NMOS transistor, R1, R2... resistor. Patent Applicant: Fujitsu Limited Figure 1 Figure 2 Figure 3 V':)'+

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)入力信号が加わる入力回路と、それぞれ該入力回
路に接続されるとともに直列接続された第1のP型MI
SI−ランジスタと第1のN型MISトランジスタと、
前記第1のP型MIS)ランジスタのソース・ドレイン
間に並列接続された第1のインピーダンス素子と、前記
第1のN型MISトランジスタのソース・ドレイン間に
並列接続された第2のインピーダンス素子と、前記PM
ISトランジスタと前記N型MIS)ランジスタの共通
ドレイン端子に接続されたインバータ回路と。 前記インバータの出力を前記第1のP型MIS)ランジ
スタのゲート端子と前記第1のN型MISトランジスタ
のゲート端子に共通に帰還接続したこととを特徴とする
相補型MIS)ランジスタのヒステリシス回路。
(1) An input circuit to which an input signal is applied, and a first P-type MI connected to the input circuit and connected in series.
an SI-transistor and a first N-type MIS transistor;
a first impedance element connected in parallel between the source and drain of the first P-type MIS transistor; and a second impedance element connected in parallel between the source and drain of the first N-type MIS transistor. , said PM
an inverter circuit connected to a common drain terminal of the IS transistor and the N-type MIS transistor; A hysteresis circuit for a complementary MIS transistor, characterized in that the output of the inverter is commonly feedback-connected to the gate terminal of the first P-type MIS transistor and the gate terminal of the first N-type MIS transistor.
(2)前記入力回路は、ソースが高電位電源側に接続さ
れドレインが前記第1のP型Mis)ランジスタに接続
された第2のP型MIS)ランジスタと、ソースが低電
位電源側に接続されドレインが前記第1のN型MIS)
ランジスタに接続された第2のN型MISトランジスタ
とからなり、前記第2のP型Mis)ランジスタと前記
第2のN型MIS)ランジスタのゲートには入力信号が
共通接続してなることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の相補型MIS)ランジスタのヒステリシス回路
(2) The input circuit includes a second P-type MIS) transistor whose source is connected to the high-potential power supply side and whose drain is connected to the first P-type MIS) transistor, and whose source is connected to the low-potential power supply side. and the drain is the first N-type MIS)
a second N-type MIS transistor connected to a transistor, and an input signal is commonly connected to the gates of the second P-type MIS transistor and the second N-type MIS transistor. Claim 1:
Complementary MIS) transistor hysteresis circuit described in Section 1.
(3)前記インバータはゲートが前記第1のP型Mis
)ランジスタと前記第1のN型MIS)ランジスタとの
ドレインに共通に接続されドレインが出力端に共通接続
されるとともに電源間に直列に接続された第3のP型M
IS)ランジスタと第3のN型MIS)ランジスタとか
らなることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の相
補型MISトランジスタのヒステリシス回路。
(3) The gate of the inverter is the first P type Mis.
) transistor and the first N-type MIS) A third P-type M whose drains are commonly connected to the output terminal thereof, and which are connected in series between the power supply.
2. The complementary MIS transistor hysteresis circuit according to claim 1, comprising an IS) transistor and a third N-type MIS) transistor.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62168416A (en) * 1986-01-20 1987-07-24 Nec Corp Schmitt trigger circuit
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JPS6331210A (en) * 1986-07-24 1988-02-09 Nec Corp Schmitt trigger circuit
JP2009105848A (en) * 2007-10-25 2009-05-14 Mitsumi Electric Co Ltd Logic gate and semiconductor integrated circuit device using the same

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