JPS61224519A - 論理回路 - Google Patents

論理回路

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JPS61224519A
JPS61224519A JP60062094A JP6209485A JPS61224519A JP S61224519 A JPS61224519 A JP S61224519A JP 60062094 A JP60062094 A JP 60062094A JP 6209485 A JP6209485 A JP 6209485A JP S61224519 A JPS61224519 A JP S61224519A
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JP
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npn
terminal
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JP60062094A
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Hisashi Sugiyama
杉山 壽
Satoshi Mizoguchi
溝口 敏
Yasuhiro Sugimoto
泰博 杉本
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • 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
    • H03K19/0944Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET
    • H03K19/09448Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET in combination with bipolar transistors [BIMOS]

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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、特に出力に接続される負荷の高速動作能力
を向上した論理回路に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
第4図は、0MOSにより構成されるインバータ回路の
一従来例を示すもので、PチャンネルMOS型トランジ
スタ〈以下rPMOSJと呼ぶ。)51とNチャンネル
MOS型トランジスタ(以下rNMOSJと呼ぶ。)5
3とで構成されている。
PMoS51及びNMOS53のゲート端子はともに反
転しようとする信号を入力する入力端子INに接続され
ていることに加えて、それぞれのドレイン端子は反転し
た信号を出力する出力端子OUTに接続されており、P
MOS51のソース端子は電圧源VDD55に接続サレ
、NMOS53のソース端子は例えばOvの電位が供給
されるVSS端子57に接続されている。
そして、このような回路構成において、入力端子INに
ハイレベルの信号が入力されると、PMOS51がオフ
状態、NMOS53がオン状態となるので、出力端子O
UTからはロウレベルの信号が出力される。逆に、入力
端子INにロウレベルの信号が入力されると、PMOS
51がオフ状態、NMOS53がオフ状態となって、出
力端子OUTからはハイレベルの信号が出力されること
になる。
したがって、第4図に示す回路構成によれば、上述した
如き作用で、出力端子OUTには入力端子INに入力さ
れる信号に対してこれを反転した信号が出力されるので
ある。
ところで、通常のインバータ回路の出力には、各種の回
路が接続されるが、この場合、接続された回路の負荷が
大きなものになると、第5図の(A)に示す如く、出力
信号の立ち上り、立ち下り時間が増大する傾向にある。
すなわち、従来のインバータ回路にあっては、出力信号
の立ち上り、立ち下り時間の負荷容量依存性があり、負
荷容量が大きくなると所望の高速動作ができなくなるお
それがあった。そこで、この対策として、第4図に示す
インバータ回路にあっては、一般に負荷容量の大きさに
対応して、両MOS型トランジスタ51.53の構成を
大型化することによって電流駆動能力を高めることで、
出力信号の立ち上り、立ち下り時間の増大化を抑制して
、高速動作を行なっていた。しかしながら、このような
対策では、特に集積化に伴うインバータ回路の小型化と
いう観点からは逆行することになり、その対策の改善が
切望されていた。
〔発明の目的〕
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、構成を小型化して出力信号の立ち上り、
立ち下り時間の負荷容量依存性を低減した論理回路を提
供することにある。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するために、この発明は、MOS型トラ
ンジスタで構成され、入力端子に入力される信号を反転
する第1の反転回路と、MOS型トランジスタで構成さ
れ、第1の反転回路で反転される信号を反転する第2の
反転回路と、ベースが前記第1の反転回路あるいは第2
の反転回路のいずれか一方に接続され、コレクタが電源
に接続され、エミッタが信号の出力端子に接続された第
1のNPN型のバイポーラトランジスタと、ベースが前
記第1の反転回路あるいは第2の反転回路のいずれか他
方に接続され、コレクタが前記出力端子に接続され、エ
ミッタがグランドに接続された第2のNPN型のバイポ
ーラトランジスタとを有することを要旨とする。
〔発明の効果〕
この発明によれば、MOS型トランジスタに比べて電流
駆動能力が大きいという特性を有するバイポーラトラン
ジスタを、所謂トーテムポール形に接続して論理回路の
出力段を構成し、さらに、このバイポーラトランジスタ
のスイッチング動作を高速に行なうために、MOS型ト
ランジスタにより構成された制御部を設けたので、出力
信号の立ち上り、立ち下り時間の負荷容量依存性を低減
して、高負荷容量においても高速動作し得る論理回路を
提供することができる。
〔発明の実施例〕
以下、図面を用いてこの発明の詳細な説明する。
第1図はこの発明の第1の実施例に係るインバータ回路
を示す回路図である。まず、構成を説明する。第1図に
おいて、1は入力端子INから入力される信号を反転す
る第1の反転出力部、3は第1の反転出力部1の出力す
る反転信号を受けて、この反転信号をさらに反転する第
2の反転出力部であり、5はインバータ回路の出力段を
形成する出力部である。第1の反転出力部1は、第1の
PチャンネルMoS型トランジスタ(以下「第1のPM
oSJと呼ぶ。)7と第1のNチャンネルMOS型トラ
ンジスタ(以下[第1のNMOSJと呼ぶ。)9とによ
り構成されており、第1のPM087及びNMOS9の
ゲート端子は入力端子INに接続され、それぞれのドレ
イン端子はお互0に接続されており、第1のPMoSJ
のソース端子は、電圧源VDD19に接続され、第1の
NM089のソース端子は、例えばOvの電位が供給さ
れるVSS端子21に接続されている。
第2の反転出力部3は、第2のPチャンネルMoS型ト
ランジスタ(以下「第2のPMoSJと呼ぶ。)11と
第2のNチャンネルMOS型トランジスタ(以下[第2
のNMOSJと呼ぶ。)13とにより構成されており、
第2のPMOS11及びNMOS13のゲート端子は、
第1のPMoSJ及びNMOS9のドレイン端子に接続
され、第2(7)PMoSJ 1及びNMOS13のド
レイン端子はお互いに接続されており、第2の1MOS
11のソース端子は前記電圧源Voo19に接続され、
第2のNMOS13のソース端子は前記VSS端子21
に接続されている。
出力段5は、所謂トーテムポール形に接続された第1の
NPN型バイポーラトランジスタ(以下「第1のNPN
Jと呼ぶ。)15と第2のNPN型バイポーラトランジ
スタ(以下[第2のNPNJと呼ぶ。)17とにより構
成されており、第1のNPNのベース端子は、第1のP
MoSJ及びNMOS9のドレイン端子に接続され、エ
ミッタ端子は入力端子INに入力される信号を反転した
信号を出力する出力端子OUTに接続されており、コレ
クタ端子は前記電圧源VDD19に接続されている。ま
た、第2のNPNのベース端子は、第2の1MOS11
及びNMOS13のドレイン端子に接続され、コレクタ
端子は前記出力端子OUTに接続されており、エミッタ
端子は前記VSS端子21に接続されている。
次に、第1の実施例の作用について説明する。
まず、入力端子INに入力される信号の状態がロウレベ
ル(以下「“L I+レベル」と記述する。)からハイ
レベル(以下「″“H”レベル」と記)ホする。)に変
った場合において説明する。なお、この信号状態の変更
前にあっては、第1のNPN15がオン状態で、第2の
NPN17がオフ状態であって、出力端子OUTは電圧
源VDD19からの給電によりH11レベルにあるとす
る。
入力端子INに入力される信号の状態が゛1−ビレベル
になると、この“l−1’″レベル信号が第1のPMO
S7及びNMOS9のゲート端子に供給され、PMoS
Jはオン状態からオフ状態となり、またNMOS9はオ
フ状態からオン状態となる。
そして、第1の反転出力部1の出力として“L′ルベル
の信号が第1のNPN15のベース端子ならびに第2の
反転出力部3を構成する第2のPM0811及びNMO
S13のゲート端子に供給される。この“L′°レベル
信号を受けて、第2の1MOS11はオフ状態からオン
状態となり、さらに、第2のNMOS13はオン状態か
らオフ状態となり、第2の反転出力部3の出力として’
 H”レベル信号が第2のNPN17のベース端子に供
給される。したがって、第1のNPN15はオン状態か
らオフ状態、第2のNPN17はオフ状態からオン状態
となり、これにより、出力端子OUTに接続されている
負荷容量〈図示せず)に出力端子OUTが“HIIレベ
ル時に蓄積されていた電荷が、第2のNPN17を介し
てVSS端子21に流れ込み、出力端子OUTは“L 
I+レベル状態となる。
次に、出力端子OUTがこのL I+レベル状態におい
て、入力端子INに入力する信号がH′”レベルから“
L″レベル変った場合について説明する。この“L″レ
ベル信号が第1の1MOS7及びNMOS9のゲート端
子に供給され、1MOS7はオフ状態からオン状態とな
り、また、NMOS9はオン状態からオフ状態となる。
そして、第1の反転出力部1の出力として゛H″レベル
の信号が第1のNPNI5のベース端子ならびに第2の
反転出力部3を構成する第2のPMOS11及びNMO
S13のゲート端子に供給される。
この゛H″レベル信号を受けて、第2のPMOS11は
オン状態からオフ状態となり、さらに、第2のNMOS
13はオフ状態からオン状態となり、第2の反転出力部
3の出力として″゛L′L′ルベルが第2のNPNI7
のベース端子に供給される。したがって、第1のNPN
I5はオフ状態からオン状態、第2のNPNI7はオン
状態からオフ状態となり、これにより、第1のNPNI
5を介して電圧源VDD19から前記負荷容量に電流が
流れ込み、負荷容量が充電されて出力端子OUTは゛′
H゛H′状態となる。
ところで、この第1の実施例に係るインバータ回路の出
力端子OUTに接続される負荷容量の増加に対する出力
信号の立ち上り時間(出力電圧の10%から90%まで
変化するのに要する時間)と出力信号の立ち下り時間(
出力電圧の90%から10%まで変化するのに要する時
間)との平均値の変化については、第5図のシュミレー
ション結果において(B)に示す如く、その変化率は従
来のインバータ回路の変化率(△)に比べて大幅に小さ
くなり、出力信号の立ち上り及び立ち下り時間の負荷容
量依存性が改善されていることがわかる。 第2図はこ
の発明の第2の実施例に係るインバータ回路を示す回路
図である。その特徴としては、第2の反転出力部3の第
2のPMOS11にかえて、ゲート端子が1MOS7及
びNMOS9のドレイン端子に接続され、ドレイン端子
がNMOS13のドレイン端子に接続され、ソース端子
及び基板が出力端子0tlTに接続された第2のPMO
S23を設けることにより、第2の反転出力部3′を構
成したことにあり、その他の構成は第1図に示したイン
バータ回路と同じである。
ところで、第1図に示した回路構成にあっては、PMO
S11のゲート端子が“L 11レベルとなり、PMO
SIIがオン状態になると、この状態の間中、PMOS
11を介シテ電圧源■DD19から第2のNPNI7の
ベース端子に電流が流れ続けてしまう。そこで、上記の
ような構成とすることにより、PMOS23のゲート端
子が“L″レベルあり、PMOS23がオン状態にあっ
ても、出力端子OUTに接続された負荷容」(図示せず
)に蓄積されている電荷がなくなると、電流はPM08
23のソース・ドレイン間を流れなくなる。
したがって、第1図に示したインバータ回路に比べて消
費電力を低減することができる。また、第5図(C)に
示ず如く、出力信号の立ち上り、立ち下り時間の負荷容
量依存性も改善することができる。なお、前記第1図と
同符号のものは同一物を示し、その説明は省略した。
第3図はこの発明の第3の実施例に係るバッフ1回路を
示す回路図である。その特徴としては、第1図に示した
インバータ回路において、第1のNPNI 57)ベー
ス1子を12のPMOS11及びNMOS13のドレイ
ン端子に接続して、第2(7)N PN 17(7)ベ
ース端子を第1(7)1MOS7及びNMOS9のドレ
イン端子に接続することによ ・り出力段5′を構成し
たことにする。
したがって、入力端子INに入力される信号は、第1の
反転出力部1及び第2の反転出力部3を介して第1のN
PN25のベース端子に供給されることになる。即ち、
入力信号がL IIレベルの場合には、第1のNPNI
5のベース端子は“L′ルベルとなる。また、入力信号
は第1の反転出力部1を介して第2のNPN27のベー
ス端子に供給されることになり、入力信号が“L″レベ
ル場合には、第2のNPN27のベース端子は’ H”
レベルとなる。
このような構成とすることにより、入力端子■NにL 
1ルベルの信号が入力されると、上述したように、第1
のNPN25のベース端子は゛Lレベルとなり、第1の
NPN25はオフ状態となる。また、第2のNPN27
のベース端子は゛Hレベルとなり、第2のNPN27は
オン状態となり、出力端子OUTからは“L ++レベ
ルの信号が出力されることになる。逆に、入力端子IN
に11 日I+レベルの信号が入力されると、第1のN
PN25のベース端子は“H°ルベルとなり、第1のN
PN25はオン状態となる。また、第2のNPN27の
ベース端子は″゛L″L″レベル、第2のNPN27は
オフ状態となり、出力端子OUTからは“′H″レベル
の信号が出力されることになり、バッファ動作を行なう
ことになる。
したがって、第1図に示したインバータ回路から、この
インバータ回路と同じ効果を有するバッファ回路を容易
に実現することが可能である。なお、前記第1図と同符
号のものは同一物を示し、その説明は省略した。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の第1の実施例に係るインバ″ −夕
回路を示す回路図、第2図はこの発明の第2の実施例に
係るインバータ回路を示す回路図、第″ 3図はこの発
明の第3の実施例に係るバッファ回路を示す回路図、第
4図は負荷容量に対する出力信号の立ち上り5、立ち下
り時間の変化についてのシュミレーション結果を示す図
、第5図はインバータ回路の従来例を示す回路図である
。 (図の主要な部分を表す符号の説明) 1・・・第1の反転出力部 3・・・第2の反転出力部 5・・・出力段 第3図 第4コ 負荷容t(PF) 第5図 一〇 5つ ss 七力9鮨子○UT

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)MOS型トランジスタで構成され、入力端子に入
    力される信号を反転する第1の反転回路と、MOS型ト
    ランジスタで構成され、第1の反転回路で反転される信
    号を反転する第2の反転回路と、ベースが前記第1の反
    転回路あるいは第2の反転回路のいずれか一方に接続さ
    れ、コレクタが電源に接続され、エミッタが信号の出力
    端子に接続された第1のNPN型のバイポーラトランジ
    スタと、ベースが前記第1の反転回路あるいは第2の反
    転回路のいずれか他方に接続され、コレクタが前記出力
    端子に接続され、エミッタがグランドに接続された第2
    のNPN型のバイポーラトランジスタとを有することを
    特徴とする論理回路。
  2. (2)ベースが前記第1の反転回路の出力に接続された
    前記第1のNPN型のバイポーラトランジスタと、ベー
    スが前記第2の反転回路の出力に接続された前記第2の
    NPN型のバイポーラトランジスタとを有することを特
    徴とする特許請求の範囲第1項に記載の論理回路。
  3. (3)ベースが前記第2の反転回路の出力に接続された
    前記第1のNPN型のバイポーラトランジスタと、ベー
    スが前記第1の反転回路の出力に接続された前記第2の
    NPN型のバイポーラトランジスタとを有することを特
    徴とする特許請求の範囲第1項に記載の論理回路。
  4. (4)ソースおよび基板は前記出力端子に接続され、ド
    レインは前記第2のNPN型のバイポーラトランジスタ
    のベースに接続され、ゲートは前記第1の反転回路の出
    力に接続されるP型のMOS型トランジスタと、ソース
    はグランドに接続され、ドレインは前記第2のNPN型
    のバイポーラトランジスタのベースに接続され、ゲート
    は前記第1の反転回路の出力に接続されるN型のMOS
    型トランジスタとにより構成される第2の反転回路と、
    ベースが前記第1の反転回路の出力に接続される前記第
    1のNPN型のバイポーラトランジスタとを有すること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の論理回路。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6394666A (ja) * 1986-10-09 1988-04-25 Hitachi Ltd 半導体素子のレイアウト方式
JPH02228813A (ja) * 1989-03-02 1990-09-11 Hitachi Ltd バイポーラ・mos論理回路および半導体集積回路
US5097150A (en) * 1989-05-19 1992-03-17 Fujitsu Limited Bi-cmos logic circuit
JP2011518479A (ja) * 2008-03-27 2011-06-23 アギア システムズ インコーポレーテッド 高電圧耐性の入出力インターフェイス回路
JP2014014140A (ja) * 2013-09-02 2014-01-23 Agere Systems Inc 高電圧耐性の入出力インターフェイス回路

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4810903A (en) * 1987-12-14 1989-03-07 Motorola, Inc. BICMOS driver circuit including submicron on chip voltage source
KR940007954B1 (ko) * 1992-03-06 1994-08-29 삼성전자 주식회사 BiCMOS 구동회로

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54148469A (en) * 1978-05-15 1979-11-20 Oki Electric Ind Co Ltd Complementary mos inverter circuit device and its manufacture

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1251693A (ja) * 1968-02-29 1971-10-27
US4217502A (en) * 1977-09-10 1980-08-12 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Converter producing three output states
US4301383A (en) * 1979-10-05 1981-11-17 Harris Corporation Complementary IGFET buffer with improved bipolar output
JPH0795395B2 (ja) * 1984-02-13 1995-10-11 株式会社日立製作所 半導体集積回路

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54148469A (en) * 1978-05-15 1979-11-20 Oki Electric Ind Co Ltd Complementary mos inverter circuit device and its manufacture

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6394666A (ja) * 1986-10-09 1988-04-25 Hitachi Ltd 半導体素子のレイアウト方式
JPH02228813A (ja) * 1989-03-02 1990-09-11 Hitachi Ltd バイポーラ・mos論理回路および半導体集積回路
US5097150A (en) * 1989-05-19 1992-03-17 Fujitsu Limited Bi-cmos logic circuit
JP2011518479A (ja) * 2008-03-27 2011-06-23 アギア システムズ インコーポレーテッド 高電圧耐性の入出力インターフェイス回路
JP2014014140A (ja) * 2013-09-02 2014-01-23 Agere Systems Inc 高電圧耐性の入出力インターフェイス回路

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