JPS6113817A - 金属半導体電界効果トランジスタを用いた電気回路 - Google Patents
金属半導体電界効果トランジスタを用いた電気回路Info
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- JPS6113817A JPS6113817A JP60138840A JP13884085A JPS6113817A JP S6113817 A JPS6113817 A JP S6113817A JP 60138840 A JP60138840 A JP 60138840A JP 13884085 A JP13884085 A JP 13884085A JP S6113817 A JPS6113817 A JP S6113817A
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- H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
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- H03K19/08—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
- H03K19/094—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、第1の金属半導体電界効果トランジスタ(M
etal−semiconductor field−
eHect tran−sistor) (以下MES
FETと略称する)のソースが第2のMESFETのド
レトンに直接に接続され、これらのMESFETが、第
3のMESFETを含むインノ(−りによって制御され
る論理信号によって相補的に駆動されるディジタル回路
に関する。
etal−semiconductor field−
eHect tran−sistor) (以下MES
FETと略称する)のソースが第2のMESFETのド
レトンに直接に接続され、これらのMESFETが、第
3のMESFETを含むインノ(−りによって制御され
る論理信号によって相補的に駆動されるディジタル回路
に関する。
本発明は更に回路を低消費電力のスタントノ(イ状態に
するために論理入力をディスエーブルする手段を含む上
述の回路に関する。
するために論理入力をディスエーブルする手段を含む上
述の回路に関する。
2個のPETを相補的に駆動するため種々の設計が知ら
れている。プローブスティングの米国特許第4,347
,447号において2個のMOSFETがインバータに
よって相補的に駆動される。ノ・イムノ(イナーの米国
特許第4,363,978号では2個のエンハンスメン
トモードMO8FETがそれぞれ論理信号を反転させ、
それぞれ2個のエンノ・ンスメントモードM08FET
を相補的に駆動する。オーの米国特許第4,380,7
09号ではディグリ−7ヨンモ一ドMO8FETがディ
プリーションモードMO8FETを用いたそ扛ぞれのイ
ンバータによって相補的に駆動される。更にグローブス
ティング、/・イムノ(イナーおよびオーによって開示
された回路は、それぞれ回路を第3のスタンドバイ状態
にする手段を含んでいる。
れている。プローブスティングの米国特許第4,347
,447号において2個のMOSFETがインバータに
よって相補的に駆動される。ノ・イムノ(イナーの米国
特許第4,363,978号では2個のエンハンスメン
トモードMO8FETがそれぞれ論理信号を反転させ、
それぞれ2個のエンノ・ンスメントモードM08FET
を相補的に駆動する。オーの米国特許第4,380,7
09号ではディグリ−7ヨンモ一ドMO8FETがディ
プリーションモードMO8FETを用いたそ扛ぞれのイ
ンバータによって相補的に駆動される。更にグローブス
ティング、/・イムノ(イナーおよびオーによって開示
された回路は、それぞれ回路を第3のスタンドバイ状態
にする手段を含んでいる。
プローブスティングの回路では、ディスエーブル信号は
、2個のディプリーションモードMO8FETを用いて
つくられる。その回路がディスエーブルされると、出力
端子が浮動状態になり、論理出力端子が高インピーダン
スになる。ハイムバイナーの回路では浮動モードが存在
し、このモードにおいては出力回路は出力負荷に電流を
供給しないし、また、出力負荷をアースに切換えないの
で、他のドライバが出力負荷の論理状態を制御すること
ができる。その回路では、個別のエンハンスメントモー
ドMO8FETを通して浮動あるいは非浮動信号を与え
る。オーの回路ではディスエーブル回路はディフリージ
ョンおよびエンハンスメントモードの両方を含む4個の
MOSFETを用い、それが活性状態になると出力を浮
動状態にする。
、2個のディプリーションモードMO8FETを用いて
つくられる。その回路がディスエーブルされると、出力
端子が浮動状態になり、論理出力端子が高インピーダン
スになる。ハイムバイナーの回路では浮動モードが存在
し、このモードにおいては出力回路は出力負荷に電流を
供給しないし、また、出力負荷をアースに切換えないの
で、他のドライバが出力負荷の論理状態を制御すること
ができる。その回路では、個別のエンハンスメントモー
ドMO8FETを通して浮動あるいは非浮動信号を与え
る。オーの回路ではディスエーブル回路はディフリージ
ョンおよびエンハンスメントモードの両方を含む4個の
MOSFETを用い、それが活性状態になると出力を浮
動状態にする。
MESFETは多くの低電力、高速ディジタル動作にお
いてMOSFETよりも有利である。基板としてSiの
代シにGaAsが用いられるときに、 GaAsにおけ
る電子の高移動度のために特に有利でちる。
いてMOSFETよりも有利である。基板としてSiの
代シにGaAsが用いられるときに、 GaAsにおけ
る電子の高移動度のために特に有利でちる。
現在捷で2個のMESFETを相補的に駆動する簡単な
MESFET回路は開示されていなかった。
MESFET回路は開示されていなかった。
上述の簡単なMESFBT回路に加えて、低電力のスタ
ンドバイ状態を与える出カバソファも開示されていなか
った。GaAsバッファ回路の低電力3状態機能は、従
来開示されていない重要な特徴である。
ンドバイ状態を与える出カバソファも開示されていなか
った。GaAsバッファ回路の低電力3状態機能は、従
来開示されていない重要な特徴である。
本発明は基板をもつICからなる。第1のMES−FE
Tのソースは第2のMESFETのドレインに直接接続
される。その結合回路は電圧源とアースの間に接続され
ている。第3のMESFETのドレインが電気的負荷に
直接接続され、そのソースがアースに接続されている。
Tのソースは第2のMESFETのドレインに直接接続
される。その結合回路は電圧源とアースの間に接続され
ている。第3のMESFETのドレインが電気的負荷に
直接接続され、そのソースがアースに接続されている。
上記電気的負荷は第2の電圧源に接続されている。第3
のMES F ETは、そのゲートに入力される論理入
力をもち、その論理出力がそのドレインから出力される
インバータとして機能する。第3のMESFETのドレ
インは第1のMESFETのゲートに接続される。第3
0M、ESFETのゲートへの論理入力はまた第2のM
ESFETのゲートへ直接入力される。全体としての回
路の論理出力は、第1のMES FETのソースと第2
のMESFETのドレインの間の接続点から取り出され
る。第2および第3のMESFETのゲートに入力され
る論理入力信号は第1および第2のMESFETを相補
的に駆動する。
のMES F ETは、そのゲートに入力される論理入
力をもち、その論理出力がそのドレインから出力される
インバータとして機能する。第3のMESFETのドレ
インは第1のMESFETのゲートに接続される。第3
0M、ESFETのゲートへの論理入力はまた第2のM
ESFETのゲートへ直接入力される。全体としての回
路の論理出力は、第1のMES FETのソースと第2
のMESFETのドレインの間の接続点から取り出され
る。第2および第3のMESFETのゲートに入力され
る論理入力信号は第1および第2のMESFETを相補
的に駆動する。
本発明の他の実施例では第2の電圧源から電気的負荷を
選択的に接続断にするための手段を有する。これにより
出力が浮動状態になり、出力回路が高インピーダンスに
なる第3のスタンドバイ状態が得られる。
選択的に接続断にするための手段を有する。これにより
出力が浮動状態になり、出力回路が高インピーダンスに
なる第3のスタンドバイ状態が得られる。
望ましくは、第1.第2および第3のMESFETとし
てディプリーションモードMESFBTが、また、基板
材料としてG a A sが用いられる。ディプリ−シ
ョンモードME8F′BTが用いられると第3のM、g
8−FETすなわちインバータからの出力はディプリー
ションモードの負しきい値に対処するためにレベルシフ
トされる。
てディプリーションモードMESFBTが、また、基板
材料としてG a A sが用いられる。ディプリ−シ
ョンモードME8F′BTが用いられると第3のM、g
8−FETすなわちインバータからの出力はディプリー
ションモードの負しきい値に対処するためにレベルシフ
トされる。
こ\に用いられるMESFETは抵抗性のソースとドレ
イン接点の間の基板(Solid 5ubstrate
)の上にあるメタルゲートをもつ普通に知られた構造を
いう。基板はソースとドレインの間に充分な電位差を与
えたときソースとドレインの間に多数キャリアの流れが
生ずるように選は扛る。多数キャリアの流れはゲートと
基板の間の電位差で制御される。第1の導電形の不純物
領域がソースとドレインのそれぞれの接点の下につくら
れる。メタルゲートの下のチャネル領域は第1または第
2の導電形のいづれかの不純物領域である。もし、チャ
ネル領域に第1の導電形の不純物が注入されていると、
ソースに対し負のバイアス電圧をゲートに加えることは
ディプリーションモードのデバイスを生み、ソースに対
し正のバイアス電圧を加えることはエンハンスメントモ
ードのデバイスを生む。
イン接点の間の基板(Solid 5ubstrate
)の上にあるメタルゲートをもつ普通に知られた構造を
いう。基板はソースとドレインの間に充分な電位差を与
えたときソースとドレインの間に多数キャリアの流れが
生ずるように選は扛る。多数キャリアの流れはゲートと
基板の間の電位差で制御される。第1の導電形の不純物
領域がソースとドレインのそれぞれの接点の下につくら
れる。メタルゲートの下のチャネル領域は第1または第
2の導電形のいづれかの不純物領域である。もし、チャ
ネル領域に第1の導電形の不純物が注入されていると、
ソースに対し負のバイアス電圧をゲートに加えることは
ディプリーションモードのデバイスを生み、ソースに対
し正のバイアス電圧を加えることはエンハンスメントモ
ードのデバイスを生む。
もしチャネル領域にP形の第2の導電形の不純物が注入
されていると正のゲート・ソース間電位差はエンハンス
メントデバイスを生み、n形の第2の導電形の不純物が
注入されていると負のゲート・ソース間電位差はエンハ
ンスメントデバイスを生む。
されていると正のゲート・ソース間電位差はエンハンス
メントデバイスを生み、n形の第2の導電形の不純物が
注入されていると負のゲート・ソース間電位差はエンハ
ンスメントデバイスを生む。
第1図の回路10は第1.第2.第3のMES−FET
12,14.16と負荷18.入力20.論理出力点2
2および電圧基準点く例えばアース)ヲ含む。MESF
ET 1.2のドレインは、直接第1の電圧源(VDD
ll)に接続され、ソースは直接MESFET16のド
レインおよび論理出力点22に接続されている。MES
FET 16のソースは、直接アースに接続されている
。
12,14.16と負荷18.入力20.論理出力点2
2および電圧基準点く例えばアース)ヲ含む。MESF
ET 1.2のドレインは、直接第1の電圧源(VDD
ll)に接続され、ソースは直接MESFET16のド
レインおよび論理出力点22に接続されている。MES
FET 16のソースは、直接アースに接続されている
。
MESFET 14のドレインは直接負荷18に接続さ
れ、負荷18は直接第2の電圧源(■DD2)に接続さ
れている。MESFFiT 14、のソースは直接アー
スに接続されている。MFiSFET・1・4のドレイ
ンはまた直接に、あるいはM13FET 14のドレイ
ンとMES−FET 12のゲートの間に接続された電
圧レベルシフト手段24を通してMESFET 12の
ゲートに接続されている。入力20は直接MESFET
14 、16のゲートに接続されている。
れ、負荷18は直接第2の電圧源(■DD2)に接続さ
れている。MESFFiT 14、のソースは直接アー
スに接続されている。MFiSFET・1・4のドレイ
ンはまた直接に、あるいはM13FET 14のドレイ
ンとMES−FET 12のゲートの間に接続された電
圧レベルシフト手段24を通してMESFET 12の
ゲートに接続されている。入力20は直接MESFET
14 、16のゲートに接続されている。
第1および第2の電圧源は設計上の要望により同−電諒
でもよいが、最も一般的な場合として分離して図示され
ている。
でもよいが、最も一般的な場合として分離して図示され
ている。
もしMESFET 12 、14 、16がディプリー
ションモードMESFETならば、電圧レベルシフト手
段24はMESFET 14のドレインにおける“低″
論理電圧値をMESFET 12のしきい値以下にする
ために用いられる。これはMESFET 14のドレイ
ン電圧が“低″であるときMESFET 12がオフに
なることを確実にする。
ションモードMESFETならば、電圧レベルシフト手
段24はMESFET 14のドレインにおける“低″
論理電圧値をMESFET 12のしきい値以下にする
ために用いられる。これはMESFET 14のドレイ
ン電圧が“低″であるときMESFET 12がオフに
なることを確実にする。
動作時に回路10の入力20に“高′または”低″論理
電圧のいずれかが入力される。
電圧のいずれかが入力される。
入力20に入力される論理電圧信号が“高″であると、
MESFET 14 、16はオンになる。MESFE
T14のドレインの電圧はアース近く、すなわち゛、低
”論理値に引き下げられる。Mg5FET 14のドレ
インのこの低電圧は電圧レベルシフト手段24によって
シフトさ扛た後MESFET 12をオフにする。ME
SFET 12がオフ、MESFET 16がオンにな
ると、論理出力点22はアースに引き下げられ、接続点
22における回路10の“低″論理出力値を生じる。
MESFET 14 、16はオンになる。MESFE
T14のドレインの電圧はアース近く、すなわち゛、低
”論理値に引き下げられる。Mg5FET 14のドレ
インのこの低電圧は電圧レベルシフト手段24によって
シフトさ扛た後MESFET 12をオフにする。ME
SFET 12がオフ、MESFET 16がオンにな
ると、論理出力点22はアースに引き下げられ、接続点
22における回路10の“低″論理出力値を生じる。
入力20に入力される論理電圧信号が“低“であるとM
ESFET 14 、16はオフになる。MESFBT
14のドレインの電圧はvDD2 すなわち”高″論理
値に引き上げられる。MESFET 140ドレインの
高電圧は電圧レベルシフト手段24によってシフトされ
た後にMESFET 12をオンにする。Mg5FET
12がメン、 MESFET 14がオフになると論理
出力点22はvDDlに引き上けられ接続点22におけ
る回路10の”高″論理出力値を生じる。
ESFET 14 、16はオフになる。MESFBT
14のドレインの電圧はvDD2 すなわち”高″論理
値に引き上げられる。MESFET 140ドレインの
高電圧は電圧レベルシフト手段24によってシフトされ
た後にMESFET 12をオンにする。Mg5FET
12がメン、 MESFET 14がオフになると論理
出力点22はvDDlに引き上けられ接続点22におけ
る回路10の”高″論理出力値を生じる。
回路10の動作についての上記の説明からMES−FE
T 14と負荷18はMESFET 12 、16を相
補的に駆動するために使用されるインバータとして機能
することがわかる。
T 14と負荷18はMESFET 12 、16を相
補的に駆動するために使用されるインバータとして機能
することがわかる。
回路10は第2図の回路26に拡張される。回路10と
回路26の対応する回路素子は混乱を防ぐために同一の
番号を付しである。回路10の回路素子に加えて、回路
26は第1の電圧レベルシフト手段24を用いる。そし
てこの電圧レベルシフト手段24は第1の抵抗手段24
aと第1の電流源24bに分離して示されている。回路
26は更にMg5FET 28 、ディスエーブル手段
29.第2の抵抗手段32および第2の電流源34を含
む。
回路26の対応する回路素子は混乱を防ぐために同一の
番号を付しである。回路10の回路素子に加えて、回路
26は第1の電圧レベルシフト手段24を用いる。そし
てこの電圧レベルシフト手段24は第1の抵抗手段24
aと第1の電流源24bに分離して示されている。回路
26は更にMg5FET 28 、ディスエーブル手段
29.第2の抵抗手段32および第2の電流源34を含
む。
なお、ディスエーブル手段としてはMESFET 30
が望ましい。抵抗手段32および電流源34は第2の電
圧レベルシフト手段35を構成する。第1の電圧レベル
シフト手段24は入力36および出力38をもち、第2
の電圧レベルシフト手段35は入力40および出力42
をもつ。負荷18は、第1の終端領域(すなわち入力3
6と同一点)と第2の終端領域44をもつ。回路26は
MES FET28のゲートに直接接続された論理人力
46およびMESFET 30のゲートに直接接続され
たエネーブル入力48を含む。MESFET 30のド
レインはVDD2に直接接続され、ソースはMESFE
T 28のドレインに直接接続されている。MESFE
T 28のソースは第2の電圧レベルシフト手段35の
入力40に直接接続されている。第2の電圧レベルシフ
ト手段35の出力42は電流源34および入力点20に
直接接続されている。第1の電圧レベルシフト手段24
の第1の終端領域36はME81T14のドレインに直
接接続され、第2の終端領域38は電流源24bおよび
MESFET 12のケートに直接接続されている。上
述のごとくディスエーブル手段29はMESFET 3
0であるのが望ましい。
が望ましい。抵抗手段32および電流源34は第2の電
圧レベルシフト手段35を構成する。第1の電圧レベル
シフト手段24は入力36および出力38をもち、第2
の電圧レベルシフト手段35は入力40および出力42
をもつ。負荷18は、第1の終端領域(すなわち入力3
6と同一点)と第2の終端領域44をもつ。回路26は
MES FET28のゲートに直接接続された論理人力
46およびMESFET 30のゲートに直接接続され
たエネーブル入力48を含む。MESFET 30のド
レインはVDD2に直接接続され、ソースはMESFE
T 28のドレインに直接接続されている。MESFE
T 28のソースは第2の電圧レベルシフト手段35の
入力40に直接接続されている。第2の電圧レベルシフ
ト手段35の出力42は電流源34および入力点20に
直接接続されている。第1の電圧レベルシフト手段24
の第1の終端領域36はME81T14のドレインに直
接接続され、第2の終端領域38は電流源24bおよび
MESFET 12のケートに直接接続されている。上
述のごとくディスエーブル手段29はMESFET 3
0であるのが望ましい。
便宜上、 ME81T 30はディプリーションモード
のMESFBTであり、負荷18はソースとゲートが短
絡されたディプリーションモードのME8FBT50で
ある。更に便宜上、電流源24bおよび34は、それぞ
れソースとゲートが短絡されたMg5FET52および
54である。MESFET 52 、54のソースはそ
れぞれアースに対し負の第3の電圧源Vs5に直接接続
されている。第1の抵抗手段24aとして1個のショッ
トキーダイオード56を、第2の抵抗手段32として直
列に接続された3個のショットキーダイオード58.6
0および62を用意するのが便利である。
のMESFBTであり、負荷18はソースとゲートが短
絡されたディプリーションモードのME8FBT50で
ある。更に便宜上、電流源24bおよび34は、それぞ
れソースとゲートが短絡されたMg5FET52および
54である。MESFET 52 、54のソースはそ
れぞれアースに対し負の第3の電圧源Vs5に直接接続
されている。第1の抵抗手段24aとして1個のショッ
トキーダイオード56を、第2の抵抗手段32として直
列に接続された3個のショットキーダイオード58.6
0および62を用意するのが便利である。
動作としては回路10と回路26の対応する部分は同様
に機能する。電流源24 bは、ダイオード56が常に
順方向にバイアスされるように選ばれることに注意した
い。同様に電流源a A列のダイオード58.60およ
び62が常に順方向にバイアスされるようにする。
に機能する。電流源24 bは、ダイオード56が常に
順方向にバイアスされるように選ばれることに注意した
い。同様に電流源a A列のダイオード58.60およ
び62が常に順方向にバイアスされるようにする。
もし、入力48に入力されるエネーブル論理信号が”低
″であると、ディスエーブル手段29は回路26を電圧
源VDD2から切離す。すなわちMES−FET 30
がオフになる。MESFET 30がオフになると回路
26は第3のスタンドバイモードになる。
″であると、ディスエーブル手段29は回路26を電圧
源VDD2から切離す。すなわちMES−FET 30
がオフになる。MESFET 30がオフになると回路
26は第3のスタンドバイモードになる。
このスタンドバイモードでは論理出力点22は浮動状態
になり、回路インピーダンスは極めて高い。
になり、回路インピーダンスは極めて高い。
エネーブル信号が”低″であると入力46に入力された
論理信号は点22を変化させない。特にスタンドバイモ
ードは回路26の消費電力が、エネーブル時の消費電力
の1/10程度であるという特長を有する。
論理信号は点22を変化させない。特にスタンドバイモ
ードは回路26の消費電力が、エネーブル時の消費電力
の1/10程度であるという特長を有する。
もし、エネーブル論理信号が”萬″であると、ディスエ
ーブル手段29はVDD2 をMESFBT 28 ノ
ドレインと負荷18に接続する。このエネーブルモード
では入力46に加えられる論理信号は“高“まだは“恢
“のいずれかである。入力46に加えられる論理信号が
“高″であると、 MESFET 28はオンになり、
MESFET 28のソースを1高″に引き上げ、回
路10について上述したごと<、 MESFET16を
オンにし、そしてMESFET 12をオフにする。論
理出力点22は“低″になる。
ーブル手段29はVDD2 をMESFBT 28 ノ
ドレインと負荷18に接続する。このエネーブルモード
では入力46に加えられる論理信号は“高“まだは“恢
“のいずれかである。入力46に加えられる論理信号が
“高″であると、 MESFET 28はオンになり、
MESFET 28のソースを1高″に引き上げ、回
路10について上述したごと<、 MESFET16を
オンにし、そしてMESFET 12をオフにする。論
理出力点22は“低″になる。
回路26がエネーブルモードにあるときに、もし入力4
6に加えられる論理信号が“低“であると、MESFE
T 28のドレインを1低”にし、オフになる。
6に加えられる論理信号が“低“であると、MESFE
T 28のドレインを1低”にし、オフになる。
この結果、 MESFET 28のドレインの低電圧が
、第2の電圧レベルシフト手段35によって更に適当に
減少されて、MESFET 16がオフになり、MES
−FET 12がオンになり論理出力点22を”高″に
引き上げる。
、第2の電圧レベルシフト手段35によって更に適当に
減少されて、MESFET 16がオフになり、MES
−FET 12がオンになり論理出力点22を”高″に
引き上げる。
便宜上ダイオード56.58.60および62はすべて
同種である。これは、MESFET 28のソースおよ
びMESFET 14のドレインからの出力の電圧レベ
ルが異なる量だけシフトされることを意味する。MES
FET 12および16のしきい値は、MESFET
16がオフのとき、MESFET 16を通る漏洩の結
果としてME8A12が経験するアースへの追加電圧降
下による差であるので、この差が回路26でに必要にな
る。
同種である。これは、MESFET 28のソースおよ
びMESFET 14のドレインからの出力の電圧レベ
ルが異なる量だけシフトされることを意味する。MES
FET 12および16のしきい値は、MESFET
16がオフのとき、MESFET 16を通る漏洩の結
果としてME8A12が経験するアースへの追加電圧降
下による差であるので、この差が回路26でに必要にな
る。
vDDl−5v、VDD2=2.5VオニびVss=−
1,5Vにおける回路26の動作のシミュレーションで
は。
1,5Vにおける回路26の動作のシミュレーションで
は。
スタンドバイモードで平均消費電力0.9mW、エネー
ブルモードで平均消費電力10mW の結果が得らnだ
。
ブルモードで平均消費電力10mW の結果が得らnだ
。
第3図は、MESFET 30として、ディプリーショ
ンモードMESFETの代りに、エンハンスメントモー
ドMESITを採用したデ&−プル手段29の代替回路
を示す。第3図の代替回路に回路26または回路26の
エンハンスメントモード版すなわち第4図に示さnる回
路64のいずnにも使用できる。回路26と回路64の
対応する素子に同一番号が付されている。回路64には
、単一のディプリーションモード111化5FET50
のみが用いらfl、1回路26において論理入力電圧レ
ベルをシフトするためのMESFET28 、54お工
びダイオード58゜60.62’t:’必要としない。
ンモードMESFETの代りに、エンハンスメントモー
ドMESITを採用したデ&−プル手段29の代替回路
を示す。第3図の代替回路に回路26または回路26の
エンハンスメントモード版すなわち第4図に示さnる回
路64のいずnにも使用できる。回路26と回路64の
対応する素子に同一番号が付されている。回路64には
、単一のディプリーションモード111化5FET50
のみが用いらfl、1回路26において論理入力電圧レ
ベルをシフトするためのMESFET28 、54お工
びダイオード58゜60.62’t:’必要としない。
回路10のエンハンスメントモードMESFET版が第
5図に回路66として示される。回路10と回路66の
対応する素子は同一の番号が付されている。回路64
、66において、電圧レベルシフト手段は削除されてい
ることに注意したい。これはエンハンスメントモードM
ESFBTがスイッチングされるとき、出力電圧が、負
のしきい値電圧を補償することを必要としないからであ
る。
5図に回路66として示される。回路10と回路66の
対応する素子は同一の番号が付されている。回路64
、66において、電圧レベルシフト手段は削除されてい
ることに注意したい。これはエンハンスメントモードM
ESFBTがスイッチングされるとき、出力電圧が、負
のしきい値電圧を補償することを必要としないからであ
る。
第1図は本発明のディプリーションモードMES−FE
Tを用いた基本MESFETドライバー回路である。 第2図は、第1図の回路をとり入れ、ディプリーション
モードMESFB、Tを用いたディジタル1cのための
3状態出力バッファ回路である。 第3図はエンハンスメントモードMESFETを用い庭
第2図のディスエーブル回路の代替手段である。 第4図は第2図の回路のエンハンスメントモード版であ
る。 第5図は第1図の回路のエンハンスメントモード版であ
る。 12 第1のMESFET 14 第2のMI FET 16 第3のMESFET 18 負荷 24.35 電圧レベルシフト手段 24a 第1の抵抗手段 24b 第1の電流源 28.30,50,52.54 MB8FET29
ディスエーブル手段 32 第2の抵抗手段 34 第2の電流源
Tを用いた基本MESFETドライバー回路である。 第2図は、第1図の回路をとり入れ、ディプリーション
モードMESFB、Tを用いたディジタル1cのための
3状態出力バッファ回路である。 第3図はエンハンスメントモードMESFETを用い庭
第2図のディスエーブル回路の代替手段である。 第4図は第2図の回路のエンハンスメントモード版であ
る。 第5図は第1図の回路のエンハンスメントモード版であ
る。 12 第1のMESFET 14 第2のMI FET 16 第3のMESFET 18 負荷 24.35 電圧レベルシフト手段 24a 第1の抵抗手段 24b 第1の電流源 28.30,50,52.54 MB8FET29
ディスエーブル手段 32 第2の抵抗手段 34 第2の電流源
Claims (13)
- (1)入力、論理出力点および電圧基準点を持ち、第1
および第2の電圧源に接続される電気回路であつて、 ソース、ドレインおよびゲートを持つ第1 の金属半導体電界効果トランジスタ(以下 「金属半導体電界効果トランジスタ」を 「MESFET」と略記する。)と、 ソース、ドレインおよびゲートを持つ第2 のMESFETと、 ソース、ドレインおよびゲートを持つ第3 のMESFETを含み上記入力に入力されたディジタル
電気信号を第1の論理値から第2の論理値に反転するイ
ンバータ手段とを含み、 上記第1のMESFETのゲートは上記第3のMESF
ETのドレインに第1の電気的接続手段を介して接続さ
れ、ドレインは上記第1の電圧源に直接電気的に接続さ
れ、ソースは上記論理出力点に接続され、 上記第2のMESFETのゲートは上記第1の論理値の
上記ディジタル電気信号を受け、ソースは上記電圧基準
点に直接電気的に接続され、ドレインは上記論理出力点
で上記第1のMESFETのソースに直接電気的に接続
され、上記第3のMESFETのゲートは、上記入力に
直接電気的に接続され、ドレインは第2の電気的接続手
段を介して上記第2の電圧源に接続され、ソースは直接
電気的に上記電圧基準点に接続されて上記第2の論理値
がドレインに出力されることを特徴とするMESFET
を用いた電気回路。 - (2)上記第1、第2および第3のMESFETは、エ
ンハンスメントモードMESFET(以下「EモードM
ESFET」と略記する。)であることを特徴とする第
1項記載のMESFETを用いた電気回路。 - (3)上記第1の電気的接続手段は、上記第2の論理値
の電圧レベルを上記第1のMESFETのゲートに入力
する、前に低電圧にシフトする電圧レベルシフト手段で
あることを特徴とする第1項記載のMESFETを用い
た電気回路。 - (4)上記第1、第2および第3のMESFETはデイ
プリーシヨンモードMESFET(以下「DモードME
SFET」と略記する。)であることを特徴とする第3
項記載のMESFETを用いた電気回路。 - (5)上記第2の電気的接続手段は電気的負荷であるこ
とを特徴とする第4項記載のMESFETを用いた電気
回路。 - (6)第1および第2の電圧源は同一の電圧源であるこ
とを特徴とする第1項または第5項記載のMESFET
を用いた電気回路。 - (7)論理入力、エネーブル入力、論理出力点および基
準電圧点を持ち、第1および第2の電圧源に接続される
電気回路であつて、 ソース、ドレインおよびゲートを持つ第1 のデイプリーシヨンモード金属半導体電界効果トランジ
スタ(以下「デイプリーシヨンモード金属半導体電界効
果トランジスタ」を 「DモードMESFET」と略記する。)と、ソース、
ドレインおよびゲートを持つ、第 2のDモードMESFETと、 ソース、ドレインおよびゲートを持つ、第 3のDモードMESFETと、 第1の入力点と第1の出力点を持つ第1の 電圧レベルシフト手段と、 第2の入力点と第2の出力点を持つ第2の 電圧レベルシフト手段と、 第1および第2の終端領域を持つ電気的負 荷手段と、 第1および第2の電流源と、 ソース、ドレインおよびゲートを持つ第4 の金属半導体電界効果トランジスタ(以下 「金属半導体電界効果トランジスタ」を 「MESFET」と略記する。)と、 ソース、ドレインおよびケートを持つ第5 のDモードMESFETとを含み、 上記第1のDモードMESFETのドレインは上記第1
の電圧源に直接電気的に接続され、ゲートは上記第1の
出力点および上記第1の電流源に直接電気的に接続され
、ソースは上記論理出力点に直接接続され、 上記第2のDモードMESFETのドレインは上記論理
出力点に直接電気的に接続され、ゲートは上記第2の出
力点および上記第3のDモードMESFETのゲートに
直接接続され、ソースは上記電圧基準点に直接接続され
、 上記第3のDモードMESFETのドレインは上記第1
の入力点に直接電気的に接続されている第1の終端領域
に直接電気的に接続され、ゲートは上記第2の電流源お
よび第2の出力点に直接電気的に接続され、ソースは上
記電圧基準点に直接電気的に接続され、 上記第1の電流源は、上記第1の出力点に 直接電気的に接続され、 上記第2の電流源は、上記第2の出力点に 直接電気的に接続され、 上記第4のMESFETのドレインは、上記第2の電圧
源に直接電気的に接続され、ゲートは上記エネーブル入
力に直接電気的に接続され、ソースは上記第2の終端領
域に直接電気的に接続され、 上記第5のDモードMESFETのドレインは、上記第
2の終端領域および上記第4のMESFETのソースに
直接電気的に接続され、ゲートは上記論理入力に直接電
気的に接続され、ソースは上記第2の入力点に直接電気
的に接続されていることを特徴とするMESFETを用
いた電気回路。 - (8)上記第2の電圧レベルシフト手段はアノードとカ
ソードをもち、直列に接続された第2、第3および第4
のショットキーダイオードからなり、上記第2のショッ
トキーダイオードのアノードは第2の入力点に接続され
、上記第4のショットキーダイオードの力ノードは上記
第2の出力点に接続されていることを特徴とする第7項
記載のMESFETを用いた電気回路。 - (9)上記第1の電圧レベルシフト手段はアノードとカ
ソードをもつ第1のダイオードからなり、このダイオー
ドのアノードは上記第1の入力点であり、カソードは上
記第1の出力点であることを特徴とする第8項記載のM
ESFETを用いた電気回路。 - (10)上記第2の電流源は、ソース、ドレインおよび
ゲートをもつDモードMESFETと電圧源を含み、ソ
ースはこの電圧源および自己のゲートに直接に電気的に
接続され、ドレインは上記第2の出力点、上記第3のD
モードMES−FETのゲートおよび上記第2のDモー
ドMES−FETのゲートに直接に電気的に接続されて
いることを特徴とする第7項記載のMESFETを用い
た電気回路。 - (11)上記第1の電流源は、ソース、ドレインおよび
ゲートをもつDモードMESFETと電圧源を含み、ソ
ースはこの電圧源および自己のゲートに直接に電気的に
接続され、ドレインは上記第1の出力点に直接に電気的
に接続されていることを特徴とする第10項記載のME
S−FETを用いた電気回路。 - (12)上記電気的負荷手段はソース、ドレインおよび
ゲートをもつDモードMESFETであり、ドレインは
上記第2の終端領域であり、ソースは上記第1の終端領
域であり、自己のゲートに直接に電気的に接続されてい
ることを特徴とする第11項記載のMESFETを用い
た電気回路。 - (13)第1および第2の電圧源は同一の電圧源である
ことを特徴とする第7項に記載のMESFETを用いた
電気回路。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/625,151 US4631426A (en) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | Digital circuit using MESFETS |
US625151 | 1996-04-01 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6113817A true JPS6113817A (ja) | 1986-01-22 |
JPH069337B2 JPH069337B2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=24504815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60138840A Expired - Lifetime JPH069337B2 (ja) | 1984-06-27 | 1985-06-25 | 金属半導体電界効果トランジスタを用いた電気回路 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4631426A (ja) |
EP (1) | EP0167076B1 (ja) |
JP (1) | JPH069337B2 (ja) |
CA (1) | CA1246157A (ja) |
DE (1) | DE3585564D1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6471217A (en) * | 1987-05-19 | 1989-03-16 | Gazelle Microcircuits Inc | Output buffer circuit |
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---|---|---|---|---|
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JPS61272964A (ja) * | 1985-05-28 | 1986-12-03 | Fujitsu Ltd | 半導体抵抗素子 |
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-
1984
- 1984-06-27 US US06/625,151 patent/US4631426A/en not_active Expired - Fee Related
-
1985
- 1985-06-22 EP EP85107745A patent/EP0167076B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-06-22 DE DE8585107745T patent/DE3585564D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1985-06-25 JP JP60138840A patent/JPH069337B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1985-06-26 CA CA000485289A patent/CA1246157A/en not_active Expired
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Title |
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DE3585564D1 (de) | 1992-04-16 |
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