JPS6352512A - フリツプフロツプ回路 - Google Patents

フリツプフロツプ回路

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Publication number
JPS6352512A
JPS6352512A JP61195415A JP19541586A JPS6352512A JP S6352512 A JPS6352512 A JP S6352512A JP 61195415 A JP61195415 A JP 61195415A JP 19541586 A JP19541586 A JP 19541586A JP S6352512 A JPS6352512 A JP S6352512A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
gate
mosfets
mosfet
gates
Prior art date
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Pending
Application number
JP61195415A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeyuki Kawabata
川畑 重行
Yoshitaka Sugawara
良孝 菅原
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Priority to US07/086,823 priority patent/US4837458A/en
Priority to DE19873727948 priority patent/DE3727948A1/de
Publication of JPS6352512A publication Critical patent/JPS6352512A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はフリップフロップ回路に係り、特に、MOSF
ETと抵抗から構成され、駆動電力、消費電力が小さく
、遷移が確実に行われるフリップフロップ回路に関する
ものである。
〔従来の技術〕
従来のフリップフロップは、「集積回路の解析と設計」
 (昭和44年4月1日発行近代科学社出版)のp13
4〜135に示される様にバイポーラトランジスタと抵
抗、又はMOSFETと抵抗等で構成されており、現代
の電子回路のメモリ、ロジック、スイッチング素子の駆
動などに幅広く活用されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
第3図はバイポーラトランジスタ、抵抗で構成された基
本的なブリップフロップである。フリップフロップは2
つの論理回路の相互接続で形成することができ、第3図
では、20及び21で示されるバイポーラトランジスタ
が相互接続されている。つまり相互接続されたトランジ
スタ20゜21は同時にオン又はオフ状態にはなれない
、仮にトランジスタ20がオンであれば、出力端0工は
j L n、出力端○ユは“H“どなる、この状態にお
いて、INzにパルス信号を印加すると、トランジスタ
22のコレクターエミッタ間の電圧は低くなり、トラン
ジスタ2oはオフし、トランジスタ21はオンする。従
って出力端O1は“H11、出力端Oxは“L”となる
、この様に入力IN□。
INzに信号を印加することで出力端Ox 、 Oxの
状態を反転できる。しかしながら次の様な問題もある。
(1)常にトランジスタ20又は21に電流が流れてお
り、回路自体の電力消費が大きい。
(2)バイポーラトランジスタを使うかぎり、駆動電力
が大きい。
(3)相互接続されたトランジスタ2o又は21をオン
からオフに遷移するためには信号印加用のトランジスタ
19又は22の駆動力を大きくする必要がある。
尚、第3図において、23.24は、電源V 1 。
v2と接続するための抵抗である。
本発明の目的は、駆動電力、消費電力が小さく、かつ遷
移を確実に行えるフリップフロップ回路を提供すること
にある。
〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、MO8電界効果トランジスタ(以下MO3
FET)と抵抗で構成することにより達成される。
信号印加用の2個のMO3FE!Tのソースは共通とし
相互接続されるMOSFETのしきい値電圧よりも十分
大きな電圧源に接続する。相互接続されるMOSFET
のゲートはそれぞれ信号印加用の2個のMOSFETの
ドレインに接続し、かつ抵抗を通してMOSFETのド
レインにそれぞれ相互接続する。ソースは共通とする。
出力端は信号印加用MO3FETのドレインである。
〔作用〕
これらの制御信号を与える2つのゲートには、相反する
信号、つまり一方にON信号が与えられている時にもう
一方にはOFF信号を与える。
ON信号が与えられたMOSFETはONする。従って
ONしたMOSFETのドレインに接続されたゲートに
は電源電圧が印加され、ONする。OFF信号が与えら
れたMOSFETのドレインの電位、及びこのドレイン
に接続されているゲートの電位は抵抗と電源電圧が印加
されてONt、ているMOSFETを介してソースの電
位と等しくなる。従ってOFF信号が与えられているド
レインに接続されたゲートを有するMOSFETは、ソ
ース電位とゲート電位が等しくなる事でOFFする。こ
の駆動回路が定常状態から制御信号が印加された時を仮
定する。つまり遷移状態にあるときit源とのソース間
に接続されている2個のMOSFETが一時的にON状
態となる。この遷移状態にあるMOSFETにはON抵
抗によって分圧された電圧が生じると共に大電流が流れ
ることも考えられる。交差して接続されているゲートに
はこの分圧された電圧が印加される。ゲートに高い電圧
を印加し、確実に回路を反転の状態にし得るためには分
圧比を大きくすればよい、従って抵抗はゲートにより高
い電圧を印加するためと、−時的に2個のMOSFET
がONI、た時の過電流保護も兼ねている。
〔実施例〕
以下本発明をMOSゲートを備えた半導体スイッチング
素子のゲート回路として用いたフリップフロップ回路の
実施例によって具体的に説明する。
第1図は本発明の第一の実施例である。1はMOSゲー
ト型主駆動部ここではMOSゲートサイリスタ、2,7
.8は抵抗、3,4,5.6はMOSFET、9は逆バ
イアス阻止ダイオード、10は直流S1!源である。A
はMOSゲートサイリスタのアノード、Kはカソードで
ある++ G s + ”は制御信号入力ゲートである
0本発明の動作原理と特徴を第1図を用いて説明する。
ゲートGxに電源10よりも高いゲート電圧が印加され
ているとに03FET 3は○FF状態にある。
ゲートG2にはovを印加されているとMOSFET 
4はON状態にある。 MOSFET5のゲートには電
源10の電圧が印加されておりMO5FE!T 5はO
N状態にある。従ってMOSFET 6のゲート及びM
OSゲートサイリスタ1のnチャネルゲートGnの電位
はカソードにの電位と等しい、この時MO3FET 6
はOFF状態、MOSゲートサイリスタは阻止状態にあ
る。この状態からゲートGsにOv、ゲートGiに電源
1oよりも高いゲート電圧が印加された場合について説
明する。MOSFET 4はON状態からOFF状態に
、MOSFET 3はOFF状態からON状態に推移(
遷移)しはじめる、 MOSFET4が推移状態にある
ため、MOSFET 5のゲートにはまだMO3FE!
T 5をON状態にする向きの電圧が表われている・従
ってMOSFET3.5はON状態となり、電源10→
ダイオード94M03FET 3 →抵抗7→MO3F
ET 5と電流が流れ始める。MOSゲートサイリスタ
1のゲートG、とMOSFET 6のゲートには、ダイ
オード9とMOSFET 3のON抵抗と、抵抗7゜M
O3FE!T 5の○N抵抗によって分圧された電圧が
印加される。ここでMOSFET 6のしきい値電圧よ
りも高い電圧力<MOSFET 6のゲートに印加され
たなら、MOSFET 6は導通し始める。 MOSF
ET5のゲート電荷は抵抗8 、 MOSFET6を介
して流れ呂し、MOSFET 5はOFF状態へと推移
しはじめる。従ってMOSFET5の○N抵抗は大きく
なり、MOSFET 6のゲートとMOSゲートサイリ
スタのゲートG2に印加する分圧された電圧を大きくす
る事になる。つまりMOSFET5.6は互いにOFF
からON、ONからOFFする様に働きかける。 MO
SFET6のゲートとMOSゲートサイリスタのnチャ
ネルゲートGIlに印加される電圧は、○N抵抗等によ
って決る分圧比に影響される。この分圧比をゲートに大
きな電圧を印加するように大きくとればよい、抵抗7゜
8を挿入する事は擬似的にMOSFET6.7のON抵
抗と見なせるため、分圧比を大きくとれる。
本実施例によればMOSゲートサイリスタを導通させる
ためのゲート電圧を安定して供給でき、MOSゲートサ
イリスタが阻止状態にあるときはカソードの電位とゲー
トの電位を等しく保つことにより安定した耐圧を得るこ
とができる。又、定常状態にある時は電流はほとんど流
れず、推移状態においてもゲート信号の立ち上り、立ち
下りを早くすること、抵抗7,8を数百にΩと大きくと
ることにより、電流を小さくすることができる。
入力と主駆動部間はMOSゲートを介しているため互い
に電流の流り込みがない、つまり駆動電力が小さく、入
力間は電気的に絶縁されている。
第2図は本発明の第二の実施例である。主駆動部はnチ
ャネルゲートan、pチャネルゲートG> によって導
通するMOSゲートサイリスタ1&である。15.16
は抵抗、11,12゜13.14はMOSFET、17
は逆バイアス阻止ダイオード、18は直流電源であるa
 Gla、 Glaは制御信号入力ゲートである。
主駆動部nチャネルゲートGnに関する部分は第一の実
施例と同じである。pチャネルゲートGpに関する部分
は、第一の実施例のカソードKを7ノードAに、nチャ
ネルMO5FETをpチャネルMO3FETに、pチャ
ネルMO3FETをnチャネルFETに変更したもので
ある。動作は第一の実施例と同様に説明できる。ここで
はMOSゲートサイリスタ1&のカソードにの電位とゲ
ート駆動回路の基準電位が固定されていない、つまりカ
ソードにの電位V−がフローティング状態の時を仮定す
る。
まずカソードにの電位V−が駆動回路の基準電位より低
い時はMOSFET3.6がON 、 MOSFET4
 、5がOFFするように制御信号を印加する。MOS
ゲートサイリスタ1aのnチャネルゲートG7とカソー
ドにの間には電210の電圧とカソードにの電位vkの
和の電圧差が生じ、MOSゲートサイリスタ111は導
通する。逆にカソードにの電位vkが駆動回路の基準電
位より高い場合はpチャネルゲートGPを用いる。 M
O3FETI 1 、14をON、 MO3FE!Tl
 2.13をOFFにする様に制御信号を01 * *
 G zhに印加する。PチャネルゲートGp とアノ
ードAの間には電源18とアノードAの電位VAの和の
電圧差が生じ、MOSゲートサイリスタ1&は導通する
。この様に第二の実施例によればカソードにの電位と駆
動回路の基準電位の差によらずMOSゲートサイリスタ
1&を導通させることができる。
応用変形例として第1図、第2図の抵抗7,8゜15.
16の代りにディプリーション形MO3FETを用いる
事も可能である。
また、他の応用変形例として第1図、第2図では主駆動
部としてMOSゲートサイリスタを用いていたが、FE
T、IGTなどのようにMOSゲート駆動駆動子素子れ
ば駆動電力も少ない。
〔発明の効果〕
以上に述べた様にMOSFETで構成し、相互接続され
る部分に抵抗を入れた本発明フリップフロップ回路では
、次の様な効果がある。
(1)回路の消費電力が少ない。
(2)回路駆動電力が少ない。
(3)渦電流保護作用がある。
(4)遷移が確実である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例になるフリップフロップ回路
の一使用例を示す図、第2図は本発明の他の実施例にな
るフリップフロップ回路の一使用例を示す図、第3図は
従来のフリッププロップ回路を示す図である。 1、la ・=MOSゲート型主駆動部、2,7,8゜
15.16・・・抵抗、3,4,5,6,11,12゜
13.14・・・MOSFET、9,17・・・ダイオ
ード、10.18・・・直流電圧源。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、信号印加用の2個のFETトランジスタと相互接続
    される2個のFETトランジスタを有し、信号印加用の
    各FETトランジスタのソースは共通接続され、相互接
    続される各FETトランジスタのゲートは相手方のFE
    Tトランジスタのドレインと抵抗を介して接続され、抵
    抗と信号印加用FETトランジスタのドレインの2個の
    接続点が出力端となつているフリップフロップ回路。
JP61195415A 1986-08-22 1986-08-22 フリツプフロツプ回路 Pending JPS6352512A (ja)

Priority Applications (3)

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JP61195415A JPS6352512A (ja) 1986-08-22 1986-08-22 フリツプフロツプ回路
US07/086,823 US4837458A (en) 1986-08-22 1987-08-19 Flip-flop circuit
DE19873727948 DE3727948A1 (de) 1986-08-22 1987-08-21 Flip-flop-schaltung

Applications Claiming Priority (1)

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JP61195415A JPS6352512A (ja) 1986-08-22 1986-08-22 フリツプフロツプ回路

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JP61195415A Pending JPS6352512A (ja) 1986-08-22 1986-08-22 フリツプフロツプ回路

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4953926A (en) * 1988-03-14 1990-09-04 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Scanning optical system for use in a laser beam printer
JP2007509561A (ja) * 2003-10-23 2007-04-12 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 周波数分周器
JP2007528657A (ja) * 2004-03-11 2007-10-11 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 分周器

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JP2007509561A (ja) * 2003-10-23 2007-04-12 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 周波数分周器
JP4719843B2 (ja) * 2003-10-23 2011-07-06 エスティー‐エリクソン、ソシエテ、アノニム 周波数分周器
JP2007528657A (ja) * 2004-03-11 2007-10-11 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 分周器
JP4734510B2 (ja) * 2004-03-11 2011-07-27 エスティー‐エリクソン、ソシエテ、アノニム 分周器

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