KR102024470B1 - Low Power Flip-Flop - Google Patents

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KR102024470B1
KR102024470B1 KR1020180071380A KR20180071380A KR102024470B1 KR 102024470 B1 KR102024470 B1 KR 102024470B1 KR 1020180071380 A KR1020180071380 A KR 1020180071380A KR 20180071380 A KR20180071380 A KR 20180071380A KR 102024470 B1 KR102024470 B1 KR 102024470B1
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KR
South Korea
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master
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Application number
KR1020180071380A
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Korean (ko)
Inventor
김수연
김윤정
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동국대학교 산학협력단
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    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
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    • H03K3/01Details
    • H03K3/012Modifications of generator to improve response time or to decrease power consumption

Abstract

Disclosed is a flip-flop enabling a low power operation and a high speed operation. At a low level of a clock signal, a data signal is stored in a reverse data storage unit of a first circuit unit and, at a high level, a master signal is set. The master signal at the high level is not transmitted to a second circuit unit. The second circuit unit maintains an output of the previous state as an output of the current state through a latch operation. At the high level of the clock signal, the reverse data storage unit generates the master signal and the master signal is generated as the output of the current state through a buffering operation in the second circuit unit.

Description

저전력 플립플롭{Low Power Flip-Flop}Low Power Flip-Flop

본 발명은 플립플롭에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저전력으로 동작하고, 빠른 데이터의 변화에도 저전력으로 동작할 수 있는 플립플롭에 관한 것이다.The present invention relates to a flip-flop, and more particularly, to a flip-flop that can operate at low power and operate at low power even with a quick data change.

플립플롭은 1 비트의 이진 정보를 저장하며, 입력신호가 변경되지 않는 한 회로의 출력 상태가 그대로 유지되는 전자소자이다. 이러한 성능을 가지는 플립플롭은 마이크로 프로세서의 기본 동기 로직의 구성요소로 작용한다. A flip-flop is an electronic device that stores one bit of binary information and maintains an output state of a circuit as long as an input signal is not changed. This flip-flop acts as a component of the basic synchronization logic of the microprocessor.

또한, 반도체 제조공정에서 디자인 룰이 축소됨에 따라 전자소자를 구성하는 회로들은 저전력 구동이 요구된다. 이는 전자소자를 구성하는 기본요소인 트랜지스터의 사이즈의 축소와 관련된다. 트랜지스터의 사이즈가 축소되면 채널 영역의 간격이 감소되고, 이에 따라 소스 및 드레인 사이에서의 전압차가 발생되는 상황에서 채널 영역이 원치않는 전류의 경로가 형성된다. 이를 단채널 효과라 한다. 단채널 효과를 방지하기 위해서는 채널 영역의 간격을 일정하게 유지할 필요가 있으나, 트랜지스터의 사이즈가 증가하는 문제가 발생된다. 이를 해결하기 위해 핀-펫이 제안되었다. 핀-펫은 기판의 표면으로부터 돌출된 활성영역을 가지고, 돌출된 영역에서 채널이 형성된다. 따라서, 트랜지스터의 사이즈를 축소하면서, 단채널 효과를 방지할 수 있다.In addition, as the design rule is reduced in the semiconductor manufacturing process, circuits constituting the electronic device require low power driving. This is related to the reduction in the size of the transistor, which is a basic element of the electronic device. Reducing the size of the transistor reduces the spacing of the channel region, thereby creating a path for unwanted current in the channel region in the event of a voltage difference between the source and drain. This is called a short channel effect. In order to prevent the short channel effect, it is necessary to keep the interval of the channel region constant, but there is a problem that the size of the transistor increases. To solve this, a pin-pet has been proposed. The pin-pet has an active region protruding from the surface of the substrate, in which a channel is formed. Therefore, the short channel effect can be prevented while reducing the size of the transistor.

핀-펫 등으로 트랜지스터를 제작할 경우에 저전력 구동이 가능해진다. 특히, 저전력 구동을 실현하기 위해서는 트랜지스터는 저전압에서 구동될 필요가 있다. 다만, 트랜지스터를 저전압으로 구동하는 경우, 고속동작에 제약이 따른다.When a transistor is manufactured using a pin-pet or the like, low power driving is possible. In particular, in order to realize low power driving, the transistor needs to be driven at a low voltage. However, when the transistor is driven at a low voltage, the high speed operation is restricted.

동기 로직의 핵심적 회로인 플립플롭을 핀-펫 등으로 구성할 경우, 플립플롭은 저전력 및 고속동작의 요구조건을 만족할 필요가 있다. 특히, 모바일 제품에 탑재되는 반도체 칩은 사용할 수 있는 에너지가 매우 제한적이다. 모바일 제품에 탑재되는 반도체 칩들 중 SoC(System On Chip)에는 플립플롭 회로가 다수 적용되며, 플립플롭에서 소모되는 전력은 SoC가 소모하는 전력의 상당 부분을 차지한다.When the flip-flop, which is the core circuit of the synchronous logic, is composed of a pin-pet or the like, the flip-flop needs to satisfy the requirements of low power and high speed operation. In particular, semiconductor chips mounted in mobile products have very limited energy use. Among the semiconductor chips used in mobile products, many flip-flop circuits are applied to system on chips (SoCs), and the power consumed by the flip-flop accounts for a large portion of the power consumed by the SoC.

따라서, 고속동작 및 낮은 소모전력으로 동작하는 플립플롭 회로는 요청된다 할 것이다.Thus, a flip-flop circuit operating at high speed and low power consumption will be required.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 저전력 동작 및 고속 동작이 가능한 플립플롭을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a flip-flop capable of low power operation and high speed operation.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 데이터 신호를 수신하고, 클럭 신호의 로우 레벨에서 상기 데이터 신호를 반전된 데이터 신호로 저장하며, 상기 클럭 신호의 로우 레벨에서 하이 레벨의 마스터 신호를 출력하기 위한 제1 회로부; 및 상기 제1 회로부의 마스터 신호를 수신하고, 상기 클럭 신호의 로우 레벨에서 래치 동작을 통해 이전 상태의 출력 신호를 현재 상태의 출력 신호로 생성하고, 상기 클럭 신호의 하이 레벨에서 버퍼링 동작을 통해 상기 마스터 신호를 출력 신호로 생성하기 위한 제2 회로부를 포함하는 플립플롭을 제공한다.According to an aspect of the present invention, a data signal is received, the data signal is stored as an inverted data signal at a low level of a clock signal, and a high level master signal is output at a low level of the clock signal. A first circuit portion for performing; And receiving a master signal of the first circuit unit, generating an output signal of a previous state as an output signal of a current state through a latch operation at a low level of the clock signal, and performing a buffering operation at a high level of the clock signal. Provided is a flip-flop including a second circuit portion for generating a master signal as an output signal.

상술한 본 발명에 따르면, 클럭 신호 CK가 로우 레벨인 구간 내에서의 데이터 신호 D의 변화는 마스터 신호 생성부에 의해 마스터 신호 M에 영향을 미치지 않는다. 즉, 클럭 신호 CK가 로우 레벨인 구간에서 데이터 신호 D의 레벨과 무관하게 마스터 신호 M은 하이 레벨로 세팅되고, 제2 회로부는 마스터 신호 M을 전달하지 않으며, 이전 상태의 출력 신호를 유지한다.According to the present invention described above, the change of the data signal D in the section where the clock signal CK is at the low level does not affect the master signal M by the master signal generator. That is, regardless of the level of the data signal D in the section where the clock signal CK is at the low level, the master signal M is set to the high level, the second circuit unit does not transmit the master signal M, and maintains the output signal of the previous state.

또한, 클럭 신호 CK가 하이 레벨인 구간 내에서의 데이터 신호 D의 변화는 제1 회로부의 입력부 동작에 의해 차단된다. 제1 회로부의 입력부는 클럭 신호 CK가 하이 레벨인 구간에서 데이터 신호 D를 반전 데이터 저장부에 전달하지 않는다.In addition, the change of the data signal D in the section where the clock signal CK is at the high level is blocked by the operation of the input unit of the first circuit section. The input unit of the first circuit unit does not transmit the data signal D to the inverted data storage unit in a section where the clock signal CK is at a high level.

또한, 데이터 신호 D는 클럭 신호 CK의 로우 레벨인 구간에서 반전 데이터 저장부에 반전된 데이터 신호 /D의 형태로 저장된다. 저장된 반전된 데이터 신호 /D는 이어지는 클럭 신호 CK의 하이 레벨 구간에서 반전 데이터 저장부의 제7 트랜지스터 M7을 턴온시킬 수 있으며, 이를 통해 마스터 신호 M을 로우 레벨로 전환할 수 있다. 즉, 데이터 신호 D는 저장되고, 저장된 신호가 마스터 신호 M으로 직접 나타나지 않으며, 트랜지스터의 게이트 단자로 입력되어 마스터 신호 M을 생성하는데 사용된다. 이를 통해 소모 전력을 감소시킬 수 있으며, 고속 동작의 구현이 가능해진다.In addition, the data signal D is stored in the form of the inverted data signal / D in the inversion data storage unit in the low level period of the clock signal CK. The stored inverted data signal / D may turn on the seventh transistor M7 of the inverted data storage unit in the high level period of the clock signal CK that follows, thereby switching the master signal M to a low level. That is, the data signal D is stored, and the stored signal does not appear directly as the master signal M, but is input to the gate terminal of the transistor and used to generate the master signal M. This can reduce power consumption and enable high-speed operation.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플립플롭을 도시한 회로도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 클럭 신호가 로우 레벨일 경우의 상기 도 1의 등가회로도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 클럭 신호가 하이 레벨일 경우의 상기 도 1의 등가회로도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상기 도 1의 플립 플롭의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
1 is a circuit diagram illustrating a flip-flop according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is an equivalent circuit diagram of FIG. 1 when the clock signal is at a low level according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is an equivalent circuit diagram of FIG. 1 when the clock signal is at a high level according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a timing diagram illustrating an operation of the flip flop of FIG. 1 according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar elements.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

실시예Example

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플립플롭을 도시한 회로도이다.1 is a circuit diagram illustrating a flip-flop according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 플립플롭은 데이터 신호 D를 수신하고, 마스터 신호 M을 생성하는 제1 회로부(100) 및 마스터 신호 M을 수신하고, 출력 신호 Q를 생성하는 제2 회로부(200)를 가진다.Referring to FIG. 1, the flip-flop according to the present embodiment receives a data signal D, a first circuit unit 100 for generating a master signal M, and a second circuit unit for receiving a master signal M, and generating an output signal Q. Has 200.

제1 회로부(100) 및 제2 회로부(200)는 하나의 클럭 CK만을 클럭 신호로 사용한다. 또한, 제1 회로부(100) 및 제2 회로부(200)에는 레일-투-레일(rail-to-rail) 타입으로 양의 전원전압 VDD 및 음의 전원전압 VSS가 공급된다. 상기 도 1 및 이하의 다른 도면에서 양의 전원전압 VDD는 하이 레벨과 등가로 언급될 수 있으며, 음의 전원전압 VSS는 로우 레벨 또는 접지와 등가로 설명될 수 있다.The first circuit unit 100 and the second circuit unit 200 use only one clock CK as a clock signal. In addition, the first circuit unit 100 and the second circuit unit 200 are supplied with a positive power supply voltage VDD and a negative power supply voltage VSS in a rail-to-rail type. 1 and the other drawings below, the positive power supply voltage VDD may be referred to as high level, and the negative power supply voltage VSS may be described as low level or equivalent to ground.

또한, 제1 회로부(100)는 클럭 신호 CK의 로우 레벨에서 현재상태의 데이터 신호 D를 반전된 데이터 신호인 /D로 저장하고, 마스터 신호 M을 하이 레벨로 출력한다. 즉, 클럭 신호 CK가 로우 레벨인 동안 마스터 신호 M은 하이 레벨로 출력된다.In addition, the first circuit unit 100 stores the data signal D of the current state at the low level of the clock signal CK as / D, which is an inverted data signal, and outputs the master signal M at a high level. That is, the master signal M is output at a high level while the clock signal CK is at a low level.

만일, 클럭 신호 CK가 하이 레벨이면, 제1 회로부(100)는 이전 상태에서 저장된 반전된 데이터 신호 /D의 저장을 유지하고, 마스터 신호 M은 이전 상태의 데이터 신호 D가 로우 레벨인 경우에 한해 현재 상태에서 로우 레벨을 출력한다. 만일, 이전 상태에서 데이터 신호 D가 하이 레벨이면, 현재 상태에서 마스터 신호 M은 하이 레벨을 유지한다.If the clock signal CK is at the high level, the first circuit unit 100 maintains the storage of the inverted data signal / D stored in the previous state, and the master signal M is provided only when the data signal D in the previous state is at the low level. Output the low level in the current state. If the data signal D is at the high level in the previous state, the master signal M is at the high level in the current state.

결국, 제1 회로부(100)는 클럭 신호 CK가 하이 레벨로 상승하는 현재 구간에서 이전 상태인 로우 레벨 구간에서 입력되는 데이터 신호 D가 로우 레벨인 경우에 한해 로우 레벨을 출력한다. 또한, 제1 회로부(100)는 클럭 신호 CK가 로우 레벨인 구간에서 입력되는 데이터 신호 D를 반전된 데이터 신호 /D의 형태로 저장한다. 클럭 신호 CK가 하이 레벨인 구간에서 데이터 신호 D의 변동은 저장되거나 전달되지 않는다.As a result, the first circuit unit 100 outputs a low level only when the data signal D input in the low level section, which is the previous state, in the current section in which the clock signal CK rises to the high level. In addition, the first circuit unit 100 stores the data signal D input in a section in which the clock signal CK is at a low level in the form of an inverted data signal / D. In the period where the clock signal CK is at a high level, the variation of the data signal D is not stored or transmitted.

제2 회로부(200)는 클럭 신호 CK가 로우 레벨일 경우, 래치 구조에 따른 저장 동작에 의해 이전 상태에서 형성된 출력 신호 Q를 유지한다. 또한, 상기 제2 회로부(200)는 클럭 신호 CK가 하이 레벨일 경우, 버퍼링 동작을 통해 입력되는 마스터 신호 M을 출력 신호 Q로 형성한다.When the clock signal CK is at the low level, the second circuit unit 200 maintains the output signal Q formed in the previous state by the storage operation according to the latch structure. In addition, when the clock signal CK is at a high level, the second circuit unit 200 forms a master signal M, which is input through a buffering operation, as an output signal Q.

상술한 동작을 위해 상기 제1 회로부(100)는 입력부(110), 마스터 신호 생성부(120) 및 반전 데이터 저장부(130)를 가진다.For the above-described operation, the first circuit unit 100 includes an input unit 110, a master signal generator 120, and an inverted data storage unit 130.

상기 입력부(110)는 제1 트랜지스터 M1, 제2 트랜지스터 M2, 제3 트랜지스터 M3 및 제4 트랜지스터 M4를 가진다.The input unit 110 has a first transistor M1, a second transistor M2, a third transistor M3, and a fourth transistor M4.

제1 트랜지스터 M1은 양의 전원전압 VDD 및 제2 트랜지스터 M2 사이에 연결되고, PMOS의 구성을 가진다. 또한, 제1 트랜지스터 M1의 소스 단자는 양의 전원전압 VDD에 연결되고, 드레인 단자는 제2 트랜지스터 M2에 연결되며, 게이트 단자에는 입력 신호 D가 인가된다.The first transistor M1 is connected between the positive power supply voltage VDD and the second transistor M2 and has a configuration of a PMOS. In addition, the source terminal of the first transistor M1 is connected to the positive power supply voltage VDD, the drain terminal is connected to the second transistor M2, and the input signal D is applied to the gate terminal.

또한, 제2 트랜지스터 M2는 제1 트랜지스터 M1 및 제1 노드 N1 사이에 연결되고, PMOS의 구성을 가지며, 클럭 신호 CK를 수신한다. 이를 위해 제2 트랜지스터 M2의 소스 단자는 제1 트랜지스터의 드레인 단자에 연결되고, 게이트 단자에는 클럭 신호 CK가 인가되며, 소스 단자는 제1 노드 N1에 연결된다.In addition, the second transistor M2 is connected between the first transistor M1 and the first node N1, has a configuration of a PMOS, and receives a clock signal CK. To this end, the source terminal of the second transistor M2 is connected to the drain terminal of the first transistor, the clock signal CK is applied to the gate terminal, and the source terminal is connected to the first node N1.

제3 트랜지스터 M3은 제1 노드 N1 및 제4 트랜지스터 M4 사이에 연결되고, NMOS로 구성된다. 제3 트랜지스터의 드레인 단자는 제1 노드 N1에 연결되고, 소스 단자는 제4 트랜지스터 M4에 연결되며, 게이트 단자에는 제2 노드 N2의 마스터 신호 M이 인가된다.The third transistor M3 is connected between the first node N1 and the fourth transistor M4 and is composed of an NMOS. The drain terminal of the third transistor is connected to the first node N1, the source terminal is connected to the fourth transistor M4, and the master signal M of the second node N2 is applied to the gate terminal.

제4 트랜지스터 M4는 제3 트랜지스터 M3 및 음의 전원전압 VSS 사이에 연결되고, NMOS의 구성을 가진다. 제4 트랜지스터 M4의 드레인 단자는 제3 트랜지스터 M3에 연결되고, 게이트 단자에는 데이터 신호 D가 인가되며, 소스 단자는 음의 전원전압 VSS에 연결된다.The fourth transistor M4 is connected between the third transistor M3 and the negative power supply voltage VSS and has a configuration of an NMOS. The drain terminal of the fourth transistor M4 is connected to the third transistor M3, the data signal D is applied to the gate terminal, and the source terminal is connected to the negative power supply voltage VSS.

상기 입력부(110)는 클럭 신호 CK에 의해 인버터 구성을 통해 데이터 신호 D를 반전 데이터 저장부(130)에 전달하거나, 인버터 구성이 해제되어 데이터 신호 D의 전달을 차단한다. The input unit 110 transmits the data signal D to the inverted data storage unit 130 through the inverter configuration by the clock signal CK, or the inverter configuration is released to block the transmission of the data signal D.

만일, 클럭 신호 CK가 로우 레벨이면 제2 트랜지스터 M2는 턴온되고, 턴온된 제5 트랜지스터 M5에 의해 제3 트랜지스터 M3도 턴온되어 입력부(110)는 인버터와 등가회로를 구성한다. 따라서, 클럭 신호 CK의 로우 레벨에서 입력 신호 D는 반전 데이터 저장부(130)에 반전된 데이터 신호 /D를 전달한다. If the clock signal CK is at a low level, the second transistor M2 is turned on, and the third transistor M3 is also turned on by the turned-on fifth transistor M5 so that the input unit 110 forms an equivalent circuit with the inverter. Therefore, at the low level of the clock signal CK, the input signal D transfers the inverted data signal / D to the inverted data storage 130.

만일, 클럭 신호 CK가 하이 레벨이면, 제2 트랜지스터 M2는 오프된다. 따라서 데이터 신호 D의 레벨의 변동은 제1 노드 N1의 레벨의 변동을 유발하지 않는다. 이는 데이터 신호 D가 제1 노드 N1로 실질적으로 전달되지 않는 것으로 이해될 수 있다. 따라서, 클럭 신호 CK가 하이 레벨인 구간에서 데이터 신호 D는 반전 데이터 저장부(130)로의 전달이 차단되고, 반전 데이터 저장부(130)는 이전 상태인 로우 레벨에서 입력된 반전된 데이터 신호 /D의 저장을 유지한다.If the clock signal CK is at a high level, the second transistor M2 is turned off. Therefore, the change in the level of the data signal D does not cause the change in the level of the first node N1. It can be understood that the data signal D is not substantially transmitted to the first node N1. Therefore, in the period where the clock signal CK is at the high level, the data signal D is blocked from being transferred to the inverted data storage unit 130, and the inverted data storage unit 130 is the inverted data signal / D input at the low level in the previous state. Keep the store.

마스터 신호 생성부(120)는 PMOS인 제5 트랜지스터 M5로 구성되며, 소스 단자는 양의 전원전압 VDD에 연결되고, 게이트 단자에는 클럭 신호 CK가 인가되며, 드레인 단자는 제2 노드 N2에 연결된다. 만일, 클럭 신호 CK가 로우 레벨인 경우, 제5 트랜지스터 M5는 온되며, 양의 전원전압 VDD는 제2 노드 N2로 출력되어 하이 레벨의 마스터 신호 M을 형성한다. The master signal generator 120 is composed of a fifth transistor M5 which is a PMOS, a source terminal is connected to a positive power supply voltage VDD, a clock signal CK is applied to a gate terminal, and a drain terminal is connected to a second node N2. . If the clock signal CK is at the low level, the fifth transistor M5 is turned on and the positive power supply voltage VDD is output to the second node N2 to form a high level master signal M.

또한, 클럭 신호 CK가 하이 레벨인 경우, 제5 트랜지스터 M5는 오프된다. 오프된 제5 트랜지스터 M5에 의해 제2 노드 N2는 이전 상태인 클럭 신호 CK의 로우 레벨에서 설정된 하이 레벨을 유지하거나, 반전 데이터 저장부(130)에서 저장된 이전 상태의 반전된 데이터 신호 /D에 따라 로우 레벨로 설정될 수 있다. 만일, 이전 상태에서 유지되는 반전된 데이터 신호 /D가 하이 레벨이면, 제2 노드 N2는 로우 레벨로 설정되어 마스터 신호 M은 로우 레벨로 세팅된다.In addition, when the clock signal CK is at a high level, the fifth transistor M5 is turned off. By the fifth transistor M5 turned off, the second node N2 maintains the high level set at the low level of the clock signal CK in the previous state, or according to the inverted data signal / D of the previous state stored in the inversion data storage unit 130. Can be set to a low level. If the inverted data signal / D maintained in the previous state is at the high level, the second node N2 is set at the low level and the master signal M is set at the low level.

반전 데이터 저장부(130)는 제6 트랜지스터 M6, 제7 트랜지스터 M7, 제8 트랜지스터 M8 및 제1 인버터 INV1을 가진다.The inversion data storage unit 130 has a sixth transistor M6, a seventh transistor M7, an eighth transistor M8, and a first inverter INV1.

제6 트랜지스터 M6은 제1 노드 N1과 제3 노드 N3 사이에 연결되고, NMOS로 구성된다. 제6 트랜지스터 M5의 드레인 단자는 제1 노드 N1에 연결되며, 게이트 단자는 제1 인버터 INV1의 출력단에 연결되고, 소스 단자는 제3 노드 N3에 연결된다.The sixth transistor M6 is connected between the first node N1 and the third node N3 and is composed of an NMOS. The drain terminal of the sixth transistor M5 is connected to the first node N1, the gate terminal is connected to the output terminal of the first inverter INV1, and the source terminal is connected to the third node N3.

제7 트랜지스터 M7은 제2 노드 N2 및 제3 노드 N3 사이에 연결되고, NMOS로 구성된다. 제7 트랜지스터 M7의 드레인 단자는 제2 노드 N2에 연결되고, 게이트 단자는 제1 노드 N1에 연결되며, 소스 단자는 제3 노드 N3에 연결된다.The seventh transistor M7 is connected between the second node N2 and the third node N3 and is composed of NMOS. The drain terminal of the seventh transistor M7 is connected to the second node N2, the gate terminal is connected to the first node N1, and the source terminal is connected to the third node N3.

또한, 제8 트랜지스터는 제3 노드 N3 및 음의 전원전압 VSS 사이에 연결되고, NMOS로 구성된다. 제8 트랜지스터 M8의 게이트 단자에는 클럭 신호 CK가 인가되며, 드레인 단자는 제3 노드 N3에 연결되고, 소스 단자는 음의 전원전압 VSS에 연결된다.In addition, the eighth transistor is connected between the third node N3 and the negative power supply voltage VSS, and is composed of an NMOS. The clock signal CK is applied to the gate terminal of the eighth transistor M8, the drain terminal is connected to the third node N3, and the source terminal is connected to the negative power supply voltage VSS.

클럭 신호 CK가 로우 레벨인 경우, 제3 노드 N3은 음의 전원전압 VSS와의 연결이 차단된다. 또한, 입력부(110)에서 인가되는 데이터 신호 D는 인버터의 구성을 통해 반전된 데이터 신호 /D의 형태로 제2 노드 N2에 저장된다. 만일, 제2 노드 N2가 하이 레벨인 경우, 제7 트랜지스터 M7이 턴온될 수 있겠으나, 이는 제2 노드 N2의 레벨에 영향을 미치지 못하며, 제2 노드 N2가 로우 레벨인 경우, 제1 인버터 INV1에 의해 제6 트랜지스터 M6은 턴온되나, 로우 레벨을 유지한다. 따라서, 클럭 신호 CK가 로우 레벨인 동안, 반전 데이터 저장부(130)는 현재 상태에서 인가되는 데이터 신호 D를 반전된 데이터 신호 /D의 형태로 저장한다.When the clock signal CK is at the low level, the third node N3 is disconnected from the negative power supply voltage VSS. In addition, the data signal D applied from the input unit 110 is stored in the second node N2 in the form of the data signal / D inverted through the configuration of the inverter. If the second node N2 is at the high level, the seventh transistor M7 may be turned on, but this does not affect the level of the second node N2, and when the second node N2 is at the low level, the first inverter INV1 may be turned on. The sixth transistor M6 is turned on but remains at a low level. Therefore, while the clock signal CK is at the low level, the inversion data storage unit 130 stores the data signal D applied in the current state in the form of the inverted data signal / D.

만일, 클럭 신호 CK가 하이 레벨인 경우, 제8 트랜지스터 M8의 턴온에 의해 제3 노드 N3은 로우 레벨로 세팅된다. 입력부(110)에서 현재 상태에서 인가되는 데이터 신호 D의 전달도 차단된다. 따라서, 제1 노드 N1에 저장된 이전 상태에서 저장된 반전된 데이터 신호 /D는 유지된다. 다만, 이전 상태에서 저장된 반전된 데이터 신호 /D가 하이 레벨인 경우, 제7 트랜지스터 M7은 턴온되고, 제2 노드 N2의 마스터 신호 M은 로우 레벨로 출력된다.If the clock signal CK is at a high level, the third node N3 is set to a low level by turning on the eighth transistor M8. Transmission of the data signal D applied in the current state from the input unit 110 is also cut off. Thus, the inverted data signal / D stored in the previous state stored in the first node N1 is maintained. However, when the inverted data signal / D stored in the previous state is at the high level, the seventh transistor M7 is turned on and the master signal M of the second node N2 is output at the low level.

제2 회로부(200)는 가변 인버터부(210) 및 래치부(220)를 가진다.The second circuit unit 200 has a variable inverter unit 210 and a latch unit 220.

가변 인버터부(210)는 제9 트랜지스터 M9, 제10 트랜지스터 M10 및 제11 트랜지스터 M11을 가진다.The variable inverter unit 210 includes a ninth transistor M9, a tenth transistor M10, and an eleventh transistor M11.

제9 트랜지스터 M9는 양의 전원전압 VDD 및 제4 노드 N4 사이에 배치되고, 마스터 신호 M을 수신한다. 제9 트랜지스터 M9의 소스 단자는 양의 전원전압 VDD에 연결되고, 소스 단자는 제4 노드 N4에 연결되며, 게이트 단자에는 마스터 신호 M이 인가된다. 제9 트랜지스터 M9는 PMOS로 구성됨이 바람직하다.The ninth transistor M9 is disposed between the positive power supply voltage VDD and the fourth node N4 and receives the master signal M. The source terminal of the ninth transistor M9 is connected to the positive power supply voltage VDD, the source terminal is connected to the fourth node N4, and the master signal M is applied to the gate terminal. Preferably, the ninth transistor M9 is composed of a PMOS.

제10 트랜지스터 M10은 제4 노드 N4 및 제5 노드 N5 사이에 연결되는 NMOS이며, 클럭 신호 CK를 수신한다. 제10 트랜지스터 M10의 드레인 단자는 제4 노드 N4에 연결되고, 게이트 단자에는 클럭 신호 CK가 인가되며, 소스 단자는 제5 노드 N5에 연결된다.The tenth transistor M10 is an NMOS connected between the fourth node N4 and the fifth node N5 and receives a clock signal CK. The drain terminal of the tenth transistor M10 is connected to the fourth node N4, the clock signal CK is applied to the gate terminal, and the source terminal is connected to the fifth node N5.

NMOS인 제11 트랜지스터 M11은 제5 노드 N5와 음의 전원전압 VSS 사이에 연결되고, 제2 노드 N2의 마스터 신호 M을 수신한다. 이를 위해 제11 트랜지스터 M11의 드레인 단자는 제5 노드 N5에 연결되고, 게이트 단자는 제2 노드 N2에 연결되고, 소스 단자는 음의 전원전압 VSS에 연결된다.The eleventh transistor M11, which is an NMOS, is connected between the fifth node N5 and the negative power supply voltage VSS and receives the master signal M of the second node N2. To this end, the drain terminal of the eleventh transistor M11 is connected to the fifth node N5, the gate terminal is connected to the second node N2, and the source terminal is connected to the negative power supply voltage VSS.

래치부(220)는 제12 트랜지스터 M12, 제13 트랜지스터 M13, 제14 트랜지스터 M14 및 제2 인버터 INV2를 가진다.The latch unit 220 has a twelfth transistor M12, a thirteenth transistor M13, a fourteenth transistor M14, and a second inverter INV2.

제12 트랜지스터 M12는 양의 전원전압 VDD와 제13 트랜지스터 M13 사이에 연결되고, PMOS의 구성을 가진다. 제12 트랜지스터의 소스 단자는 양의 전원전압 VDD에 연결되고, 게이트 단자에는 클럭 신호 CK가 인가되며, 드레인 단자는 제13 트랜지스터 M13의 소스 단자에 연결된다.The twelfth transistor M12 is connected between the positive power supply voltage VDD and the thirteenth transistor M13 and has a configuration of a PMOS. The source terminal of the twelfth transistor is connected to the positive power supply voltage VDD, the clock signal CK is applied to the gate terminal, and the drain terminal is connected to the source terminal of the thirteenth transistor M13.

또한, 제13 트랜지스터 M13은 제12 트랜지스터 M12와 제4 노드 N4 사이에 연결되고, PMOS의 구성을 가진다. 제13 트랜지스터 M13의 게이트 단자에는 출력 신호 Q가 인가되고, 소스 단자는 제12 트랜지스터 M12의 드레인 단자에 연결되며, 드레인 단자는 제4 노드 N4에 연결된다.The thirteenth transistor M13 is connected between the twelfth transistor M12 and the fourth node N4 and has a configuration of a PMOS. The output signal Q is applied to the gate terminal of the thirteenth transistor M13, the source terminal is connected to the drain terminal of the twelfth transistor M12, and the drain terminal is connected to the fourth node N4.

제14 트랜지스터 M14는 제4 노드 N4 및 제5 노드 N5 사이에 연결되고, NMOS의 구성을 가진다. 또한, 제14 트랜지스터 M14의 드레인 단자는 제4 노드 N4에 연결되고, 게이트 단자에는 출력 신호 Q가 인가되며, 소스 단자는 제5 노드 N5에 연결된다.The fourteenth transistor M14 is connected between the fourth node N4 and the fifth node N5 and has a configuration of an NMOS. In addition, the drain terminal of the fourteenth transistor M14 is connected to the fourth node N4, the output signal Q is applied to the gate terminal, and the source terminal is connected to the fifth node N5.

제2 인버터 INV2는 제4 노드 N4의 신호를 반전하여 출력 신호 Q를 형성한다. 또한, 제2 인버터 INV2는 제13 트랜지스터 M13 및 제14 트랜지스터 M14과 함께 래치의 구성을 가진다.The second inverter INV2 inverts the signal of the fourth node N4 to form the output signal Q. The second inverter INV2 has a latch configuration together with the thirteenth transistor M13 and the fourteenth transistor M14.

클럭 신호 CK가 로우 레벨인 구간에서 가변 인버터부(210)의 제10 트랜지스터 M10은 오프된다. 따라서, 제9 트랜지스터 M9 및 제11 트랜지스터 M11은 인버터를 구성하지 못한다. 또한, 클럭 신호 CK가 로우 레벨인 구간에서 제1 회로부(100)의 출력인 마스터 신호 M은 데이터 신호 D의 레벨과 무관하게 하이 레벨 만을 출력한다. 따라서, 제11 트랜지스터 M11은 턴온되고, 제5 노드 N5는 음의 전원전압 VSS로 세팅된다. 또한, 로우 레벨을 가지는 클럭 신호 CK에 의해 제12 트랜지스터 M12도 턴온된다. 이를 통해 제13 트랜지스터 M13, 제14 트랜지스터 M14 및 제2 인버터 INV2의 래치 구조가 완성되고, 이전 상태에서 저장된 신호가 현재 상태의 출력 신호 Q로 출력된다. 즉, 클럭 신호 CK가 로우 레벨인 구간에서 마스터 신호 M은 제2 회로부(200)로 전달되지 않으며, 제2 회로부(200)는 래치 동작을 통해 이전 상태에 저장되고 출력된 데이터를 출력 신호 Q로 형성한다.The tenth transistor M10 of the variable inverter unit 210 is turned off in the section where the clock signal CK is at the low level. Thus, the ninth transistor M9 and the eleventh transistor M11 do not constitute an inverter. In addition, the master signal M, which is the output of the first circuit unit 100, outputs only the high level regardless of the level of the data signal D in the period where the clock signal CK is at the low level. Thus, the eleventh transistor M11 is turned on and the fifth node N5 is set to the negative power supply voltage VSS. The twelfth transistor M12 is also turned on by the clock signal CK having the low level. Through this, the latch structures of the thirteenth transistor M13, the fourteenth transistor M14, and the second inverter INV2 are completed, and the signal stored in the previous state is output as the output signal Q in the current state. That is, the master signal M is not transmitted to the second circuit unit 200 in the period where the clock signal CK is at the low level, and the second circuit unit 200 converts the data stored and output in the previous state into the output signal Q through a latch operation. Form.

만일, 클럭 신호 CK가 하이 레벨이면, 가변 인버터부(210)의 제10 트랜지스터 M10은 턴온되고, 가변 인버터부(210)는 제9 트랜지스터 M9 및 제11 트랜지스터 M11의 인버터 구조를 완성한다. 인버터 구조가 완성된 가변 인버터부(210)의 제4 노드 N4에는 제2 인버터 INV2가 연결되므로, 가변 인버터부(210) 및 제2 인버터 INV는 버퍼 구조를 형성한다. 따라서, 클럭 신호 CK가 하이 레벨인 구간에서는 제1 회로부(100)의 출력인 마스터 신호 M은 출력 신호 Q를 형성한다.If the clock signal CK is at a high level, the tenth transistor M10 of the variable inverter unit 210 is turned on, and the variable inverter unit 210 completes the inverter structures of the ninth transistor M9 and the eleventh transistor M11. Since the second inverter INV2 is connected to the fourth node N4 of the variable inverter unit 210 in which the inverter structure is completed, the variable inverter unit 210 and the second inverter INV form a buffer structure. Therefore, in the period where the clock signal CK is at the high level, the master signal M, which is the output of the first circuit unit 100, forms the output signal Q.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 클럭 신호가 로우 레벨일 경우의 상기 도 1의 등가회로도이다.2 is an equivalent circuit diagram of FIG. 1 when the clock signal is at a low level according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 클럭 신호 CK가 로우 레벨이면 상기 도 1의 제2 트랜지스터 M2 및 제5 트랜지스터 M5는 턴온되고, 제8 트랜지스터 M8은 턴오프된다. 따라서, 입력부(110)는 인버터 구조가 되며, 제2 노드 N2는 양의 전원전압 VDD를 수신하여 마스터 신호 M은 하이 레벨로 세팅된다. 또한, 제1 노드 N1에는 입력부(110)의 출력인 반전된 데이터 신호 /D가 인가된다.Referring to FIG. 2, when the clock signal CK is at a low level, the second transistor M2 and the fifth transistor M5 of FIG. 1 are turned on and the eighth transistor M8 is turned off. Accordingly, the input unit 110 has an inverter structure, and the second node N2 receives the positive power supply voltage VDD and the master signal M is set to a high level. In addition, the inverted data signal / D, which is the output of the input unit 110, is applied to the first node N1.

반전된 데이터 신호 /D는 제1 노드 N1에 저장되며, 보다 구체적으로는 제1 인버터 INV1의 입력단 및 제7 트랜지스터 M7의 게이트 단자에 전하의 형태로 저장된다. 트랜지스터의 구조에서 게이트와 소스 사이에는 게이트 유전막이 형성되며, 소정의 커패시턴스를 형성하고, 전하의 저장능력을 가질 수 있다. 이외 제1 노드 N1은 반도체 제조공정에서 금속 배선으로 형성될 수 있으므로 금속 배선을 통해 전하가 저장될 수 있다. 반전된 데이터 신호 /D의 저장시, 양의 전원전압 VDD로부터 음의 전원전압 VSS를 직접 향하는 전류 경로는 나타나지 않으며, 전력의 소모는 입력부(110)의 인버터 동작 및 제1 인버터 INV1의 동작에 의해서만 발생된다. 따라서, 클럭 신호 CK의 로우 레벨에서 반전된 입력신호 /D의 저장동작에서 소모전력은 극단적으로 저감될 수 있다.The inverted data signal / D is stored in the first node N1, and more specifically, in the form of electric charge in the input terminal of the first inverter INV1 and the gate terminal of the seventh transistor M7. In the structure of the transistor, a gate dielectric layer may be formed between the gate and the source, may form a predetermined capacitance, and may have a charge storage capability. In addition, since the first node N1 may be formed of metal wires in the semiconductor manufacturing process, charges may be stored through the metal wires. When storing the inverted data signal / D, the current path directly from the positive power supply voltage VDD to the negative power supply voltage VSS does not appear, and power consumption is only caused by the inverter operation of the input unit 110 and the operation of the first inverter INV1. Is generated. Therefore, the power consumption can be extremely reduced in the storage operation of the input signal / D inverted at the low level of the clock signal CK.

또한, 제3 노드 N3은 플로팅 상태이므로, 제7 트랜지스터 M7의 온/오프 여부와 무관하게 제2 노드 N2는 하이 레벨을 출력한다. 즉, 클럭 신호 CK가 로우 레벨인 구간에서 마스터 신호 M은 데이터 신호 D의 레벨과 무관하게 하이 레벨로 설정된다.In addition, since the third node N3 is in a floating state, the second node N2 outputs a high level regardless of whether the seventh transistor M7 is on or off. That is, in the period where the clock signal CK is at the low level, the master signal M is set to a high level regardless of the level of the data signal D.

마스터 신호 M이 하이 레벨로 세팅되면, 제2 회로부(200)의 가변 인버터부(210)의 제11 트랜지스터 M11은 턴온되고, 제5 노드 N5는 음의 전원전압 VSS로 세팅된다. 또한, 로우 레벨을 가지는 클럭 신호 CK에 의해 제10 트랜지스터 M10은 오프되고, 제12 트랜지스터 M12는 턴온된다. 따라서, 제13 트랜지스터 M13의 소스 단자에는 양의 전원전압이 인가되고, 제14 트랜지스터 M14의 소스 단자에는 음의 전원전압 VSS가 인가된다. 이를 통해 래치부(220)의 래치 구조가 완성된다. 따라서, 마스터 신호 M은 제4 노드 N4로 전달되지 않으며, 래치부(220)는 이전 상태에서 출력되고 저장된 데이터를 출력 신호 Q로 형성한다.When the master signal M is set to the high level, the eleventh transistor M11 of the variable inverter unit 210 of the second circuit unit 200 is turned on and the fifth node N5 is set to the negative power supply voltage VSS. The tenth transistor M10 is turned off and the twelfth transistor M12 is turned on by the clock signal CK having the low level. Therefore, a positive power supply voltage is applied to the source terminal of the thirteenth transistor M13, and a negative power supply voltage VSS is applied to the source terminal of the fourteenth transistor M14. As a result, the latch structure of the latch unit 220 is completed. Accordingly, the master signal M is not transmitted to the fourth node N4, and the latch unit 220 forms the output signal Q as data output and stored in the previous state.

결국 클럭 신호 CK가 로우 레벨인 경우, 제1 회로부(100)는 데이터 신호 D를 반전된 데이터 신호 /D로 저장하고, 하이 레벨의 마스터 신호 M을 출력한다. 또한, 제2 회로부(200)는 래치 구조가 완성되며, 하이 레벨의 마스터 신호 M은 제2 회로부(200)의 래치 구조의 완성에만 기여하고, 래치부(220)의 입력으로 작용하지 못한다. 따라서, 제2 회로부(200)는 이전 상태에서 래치부(220)에 출력되고 저장된 데이터를 출력 신호 Q로 생성한다.After all, when the clock signal CK is at the low level, the first circuit unit 100 stores the data signal D as the inverted data signal / D and outputs the high level master signal M. In addition, the latch structure of the second circuit unit 200 is completed, and the high level master signal M contributes only to the completion of the latch structure of the second circuit unit 200 and does not act as an input of the latch unit 220. Accordingly, the second circuit unit 200 generates data output and stored in the latch unit 220 as the output signal Q in the previous state.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 클럭 신호가 하이 레벨일 경우의 상기 도 1의 등가회로도이다.3 is an equivalent circuit diagram of FIG. 1 when the clock signal is at a high level according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 하이 레벨을 가지는 클럭 신호 CK에 의해 제2 트랜지스터 M2 및 제5 트랜지스터 M5는 턴오프된다. 따라서, 제2 노드 N2에 공급되는 양의 전원전압 VDD는 차단된다. 또한, 제8 트랜지스터 M8은 턴온되고, 제3 노드 N3은 음의 전원전압 VSS와 연결된다. Referring to FIG. 3, the second transistor M2 and the fifth transistor M5 are turned off by the clock signal CK having the high level. Therefore, the positive power supply voltage VDD supplied to the second node N2 is cut off. In addition, the eighth transistor M8 is turned on and the third node N3 is connected to the negative power supply voltage VSS.

데이터 신호 D의 레벨과 무관하게 제1 노드 N1은 이전 상태에서 저장된 반전된 입력신호 /D를 유지한다. 제1 노드 N1에서 제1 인버터 INV1 및 제6 트랜지스터 M6을 바라볼 때, 2개의 인버터가 직렬 연결되고, 루프를 형성하는 것으로 해석된다. 따라서, 이전에 제1 노드 N1에 저장된 신호는 래치 동작을 통해 저장된다.Regardless of the level of the data signal D, the first node N1 maintains the inverted input signal / D stored in the previous state. When looking at the first inverter INV1 and the sixth transistor M6 at the first node N1, it is interpreted that the two inverters are connected in series and form a loop. Thus, the signal previously stored at the first node N1 is stored via a latch operation.

제2 노드 N2의 신호를 형성하는 경로는 제7 트랜지스터 M7이 유일하다. 따라서, 제2 노드 N2의 신호인 마스터 신호 M은 제7 트랜지스터 M7의 턴온에 의해 로우 레벨로 설정될 수 있고, 제7 트랜지스터 M7이 오프 상태인 경우, 이전 상태에 설정된 하이 레벨을 유지할 수 있다. 이는 상기 도 1의 회로도에서 다른 관점으로 해석될 수 있는 바, 제7 트랜지스터 M7과 제8 트랜지스터 M8은 낸드 회로를 구성한다. 출력단은 제2 노드 N2이다. 즉, 클럭 신호 CK가 하이 레벨인 경우, 제2 노드 N2에서는 제1 노드 N1의 신호와 클럭 신호 CK의 낸드 연산의 값이 제2 노드 N2로 출력된다. 따라서, 클럭 신호 CK가 하이 레벨인 경우, 제1 노드 N1의 신호가 하이 레벨인 경우에만 로우 레벨의 신호가 제2 노드 N2에 나타나고 마스터 신호 M의 형태로 출력된다. 또한, 제1 노드 N1의 신호가 로우 레벨이면, 이전 상태에서 나타난 제2 노드 N2의 신호가 유지되어 하이 레벨이 출력된다.The seventh transistor M7 is the only path that forms the signal of the second node N2. Accordingly, the master signal M, which is a signal of the second node N2, may be set to a low level by turning on the seventh transistor M7, and may maintain the high level set to the previous state when the seventh transistor M7 is in an off state. This can be interpreted from another viewpoint in the circuit diagram of FIG. 1, and the seventh transistor M7 and the eighth transistor M8 constitute a NAND circuit. The output terminal is the second node N2. That is, when the clock signal CK is at the high level, the value of the NAND operation of the signal of the first node N1 and the clock signal CK is output to the second node N2 at the second node N2. Therefore, when the clock signal CK is high level, the low level signal appears at the second node N2 only when the signal of the first node N1 is high level and is output in the form of the master signal M. If the signal of the first node N1 is at the low level, the signal of the second node N2 shown in the previous state is maintained and the high level is output.

즉, 클럭 신호 CK가 하이 레벨인 구간에서 데이터 신호 D는 입력부(100)를 통한 반전 데이터 저장부(130)로의 전달이 차단된다. 또한, 반전 데이터 저장부(130)는 이전 상태에서 저장된 반전된 데이터 신호 /D의 저장을 유지한다. 만일, 이전 상태에서 저장된 반전된 데이터 신호 /D가 로우 레벨이면, 마스터 신호 M은 하이 레벨을 유지하고, 이전 상태에서 저장된 반전된 데이터 신호 /D가 하이 레벨이면, 반전 데이터 저장부(130)는 제2 노드 N2를 로우 레벨로 전환하고, 로우 레벨의 마스터 신호 M을 생성한다.That is, in the period where the clock signal CK is at the high level, the data signal D is cut off from the inverted data storage 130 through the input unit 100. In addition, the inversion data storage unit 130 maintains the storage of the inverted data signal / D stored in the previous state. If the inverted data signal / D stored in the previous state is a low level, the master signal M maintains a high level, and if the inverted data signal / D stored in the previous state is a high level, the inverted data storage unit 130 The second node N2 is switched to the low level, and a low level master signal M is generated.

또한, 제2 회로부(200)는 2개의 인버터들이 직렬 연결된 구성인 버퍼의 구성을 가진다.In addition, the second circuit unit 200 has a configuration of a buffer in which two inverters are connected in series.

클럭 신호 CK가 하이 레벨이므로 가변 인버터부(210)의 제10 트랜지스터 M10은 턴온된다. 따라서, 제9 트랜지스터 M9 및 제11 트랜지스터 M11은 인버터를 구성한다. 또한, 제2 인버터 INV2는 가변 인버터부(210)에 직렬 연결되어 버퍼를 구성한다. 따라서, 마스터 신호 M은 클럭 신호 CK가 하이 레벨인 구간에서 출력 신호 Q를 형성한다.Since the clock signal CK is at a high level, the tenth transistor M10 of the variable inverter unit 210 is turned on. Thus, the ninth transistor M9 and the eleventh transistor M11 constitute an inverter. In addition, the second inverter INV2 is connected to the variable inverter unit 210 in series to configure a buffer. Therefore, the master signal M forms the output signal Q in a section where the clock signal CK is at a high level.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상기 도 1의 플립 플롭의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.4 is a timing diagram illustrating an operation of the flip flop of FIG. 1 according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하 도 4를 중심으로 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS. 1 to 3 with reference to FIG. 4.

최초 시간 T0 미만에서 클럭 신호 CK는 로우 레벨이며, 데이터 신호 D도 로우 레벨을 가진다. 따라서, 제1 노드 N1은 하이 레벨의 반전된 데이터 신호 /D를 수신하고 저장한다. 또한, 제1 회로부(100)의 제2 노드 N2의 출력인 마스터 신호 M은 하이 레벨로 세팅된다. 클럭 신호 CK가 로우 레벨이므로 제2 회로부(200)는 래치 동작을 수행한다. 따라서, 출력 신호 Q는 로우 레벨을 출력한다. The clock signal CK is at the low level below the initial time T0, and the data signal D is also at the low level. Thus, the first node N1 receives and stores the high level inverted data signal / D. In addition, the master signal M which is the output of the second node N2 of the first circuit unit 100 is set to a high level. Since the clock signal CK is at a low level, the second circuit unit 200 performs a latch operation. Thus, the output signal Q outputs a low level.

시간 T0 내지 T1 사이에서 클럭 신호 CK는 하이 레벨을 가지며, 데이터 신호 D는 로우 레벨에서 하이 레벨로 천이된다. 반면, 제1 회로부(100)의 입력부(110)는 데이터 신호 D를 전달하지 못하므로 제1 노드 N1에서는 이전 상태에서 저장된 하이 레벨을 유지한다. 제1 노드 N1이 하이 레벨이므로 제7 트랜지스터 M7은 턴온되고, 제2 노드 N2의 마스터 신호 M은 로우 레벨로 천이된다. 또한, 제2 회로부(200)는 버퍼링 동작을 수행하므로 로우 레벨의 마스터 신호 M은 로우 레벨의 출력 신호 Q로 나타난다.Between time T0 to T1, clock signal CK has a high level, and data signal D transitions from low level to high level. On the other hand, since the input unit 110 of the first circuit unit 100 does not transmit the data signal D, the first node N1 maintains the high level stored in the previous state. Since the first node N1 is high level, the seventh transistor M7 is turned on, and the master signal M of the second node N2 transitions to a low level. In addition, since the second circuit unit 200 performs the buffering operation, the low level master signal M is represented by the low level output signal Q.

시간 T1 내지 T2 사이에서 클럭 신호 CK는 로우 레벨을 가지며, 데이터 신호 D는 하이 레벨을 유지한다. 로우 레벨의 클럭 신호 CK에 의해 데이터 신호 D는 제1 회로부(100)의 반전 데이터 저장부(130)에서 반전된 데이터 신호 /D로 저장된다. 따라서, 제1 노드 N1은 로우 레벨로 천이되고, 제2 노드 N2의 마스터 신호 M은 하이 레벨로 세팅된다. 마스터 신호 M이 하이 레벨이므로 제2 회로부(200)는 래치 동작을 수행한다. 따라서, 출력 신호 Q는 이전 상태를 유지하여 로우 레벨을 가진다.Between time T1 and T2, clock signal CK has a low level, and data signal D maintains a high level. The data signal D is stored as the data signal / D inverted by the inversion data storage unit 130 of the first circuit unit 100 by the low level clock signal CK. Thus, the first node N1 transitions to a low level, and the master signal M of the second node N2 is set to a high level. Since the master signal M is at a high level, the second circuit unit 200 performs a latch operation. Therefore, the output signal Q remains at the previous state and has a low level.

시간 T2 내지 T3 사이에서 클럭 신호 CK는 하이 레벨을 가지고, 데이터 신호 D는 하이 레벨을 유지한다. 이전 상태에서 제1 노드 N1에는 로우 레벨이 저장된 상태이므로 제2 노드 N2의 마스터 신호 M은 하이 레벨을 유지한다. 또한, 제2 회로부(200)는 버퍼링 동작을 수행하므로 하이 레벨의 마스터 신호 M을 수신하여 하이 레벨의 출력 신호 Q를 형성한다.Between the times T2 to T3, the clock signal CK has a high level and the data signal D maintains a high level. Since the low level is stored in the first node N1 in the previous state, the master signal M of the second node N2 maintains the high level. In addition, since the second circuit unit 200 performs the buffering operation, the second circuit unit 200 receives the high level master signal M to form the high level output signal Q.

시간 T3 내지 T4 사이에서 클럭 신호 CK는 로우 레벨을 가지고, 데이터 신호 D는 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이된다. 따라서, 제1 노드 N1에 저장되는 신호는 로우 레벨에서 하이 레벨로 천이된다. 반면, 제2 노드 N2는 턴온된 마스터 신호 생성부(120)에 의해 하이 레벨로 세팅된다. 하이 레벨의 마스터 신호 M은 제2 회로부(200)에 전달되지 않으며, 제2 회로부(200)는 래치 동작을 통해 이전 상태의 하이 레벨을 출력 신호 Q로 형성한다. The clock signal CK has a low level between the times T3 to T4, and the data signal D transitions from the high level to the low level. Thus, the signal stored in the first node N1 transitions from the low level to the high level. On the other hand, the second node N2 is set to a high level by the turned-on master signal generator 120. The high level master signal M is not transmitted to the second circuit unit 200, and the second circuit unit 200 forms a high level of the previous state as the output signal Q through a latch operation.

시간 T4 내지 T5 사이에서 클럭 신호 CK는 하이 레벨을 가지며, 데이터 신호 D는 로우 레벨을 가진다. 데이터 신호 D는 반전 데이터 저장부(130)로 전달되지 않으므로 제1 노드 N1은 이전 상태의 하이 레벨을 유지한다. 다만, 반전 데이터 저장부(130)의 제7 트랜지스터 M7은 턴온되고, 제2 노드 N2는 로우 레벨의 마스터 신호 M을 생성한다. 또한, 제2 회로부(200)는 버퍼링 동작을 수행하므로 로우 레벨의 마스터 신호 M에 의해 출력 신호 Q는 로우 레벨로 전환된다.Between time T4 and T5, clock signal CK has a high level and data signal D has a low level. Since the data signal D is not transmitted to the inverted data storage 130, the first node N1 maintains the high level of the previous state. However, the seventh transistor M7 of the inversion data storage unit 130 is turned on, and the second node N2 generates the master signal M having a low level. In addition, since the second circuit unit 200 performs a buffering operation, the output signal Q is switched to the low level by the low level master signal M. FIG.

시간 T5 내지 T6 사이에서 클럭 신호 CK는 로우 레벨을 가지고, 데이터 신호 D는 로우 레벨을 유지한다. 클럭 신호 CK가 로우 레벨이므로 제1 노드 N1에는 하이 레벨의 신호가 저장된다. 또한, 제2 노드 N2의 마스터 신호 M은 하이 레벨로 전환된다. 제2 회로부(200)는 래치 동작을 수행하므로 이전 상태의 로우 레벨 출력을 출력 신호 Q로 생성한다.Between time T5 and T6, clock signal CK has a low level and data signal D maintains a low level. Since the clock signal CK is at the low level, the first node N1 stores the high level signal. In addition, the master signal M of the second node N2 is switched to the high level. Since the second circuit unit 200 performs the latch operation, the second circuit unit 200 generates the low level output of the previous state as the output signal Q.

상술한 본 발명의 플립플롭의 동작에서 클럭 신호 CK가 로우 레벨 구간에서 제1 회로부는 입력되는 데이터 신호 D를 반전된 데이터 신호 /D의 형태로 반전 데이터 저장부에 저장한다. 또한, 제1 회로부의 출력인 마스터 신호 M은 데이터 신호 D와 무관하게 하이 레벨로 출력된다. In the above-described operation of the flip-flop, the first circuit unit stores the input data signal D in the inverted data storage unit in the form of the inverted data signal / D during the low level period of the clock signal CK. In addition, the master signal M, which is the output of the first circuit portion, is output at a high level regardless of the data signal D.

또한, 로우 레벨의 클럭 신호 CK에 의해 제2 회로부의 가변 인버터부는 마스터 신호 M을 래치부로 전달하지 않으며, 래치 동작만을 수행한다. 따라서, 제2 회로부는 이전 상태에서 전달되고 출력된 출력 신호를 현재 상태의 출력 신호 Q로 생성한다.In addition, the variable inverter part of the second circuit part does not transmit the master signal M to the latch part by the low level clock signal CK, and performs only a latch operation. Thus, the second circuit portion generates the output signal transmitted and output in the previous state as the output signal Q in the current state.

또한, 클럭 신호 CK가 하이 레벨을 가지면, 데이터 신호 D는 반전 데이터 저장부로 전달되지 않으며, 반전 데이터 저장부는 이전 상태에서 저장된 데이터에 따라 제2 노드 N2의 마스터 신호 M을 설정한다. 예컨대, 이전 상태인 클럭 신호 CK가 로우 레벨인 상태에서 현재 상태인 하이 레벨로 천이되는 시점에서 제1 노드 N1의 데이터가 하이 레벨이면, 반전 데이터 저장부는 제2 노드 N2의 마스터 신호 M을 로우 레벨로 전환하고, 제1 노드 N1에 저장된 신호가 로우 레벨이면, 제2 노드 N2의 마스터 신호 M을 하이 레벨로 유지한다. 이는 클럭 신호 CK가 로우 레벨일 경우에 저장된 데이터가 클럭 신호 CK의 하이 레벨에서 마스터 신호를 생성하는데 이용됨을 의미한다. 즉, 이전 상태에서 로우 레벨의 데이터는 반전 데이터 저장부에서 하이 레벨로 저장되고, 클럭 신호 CK가 하이 레벨인 현재 상태에서 마스터 신호 M을 로우 레벨로 전환함을 의미한다.In addition, when the clock signal CK has a high level, the data signal D is not transmitted to the inversion data storage unit, and the inversion data storage unit sets the master signal M of the second node N2 according to the data stored in the previous state. For example, when the data of the first node N1 is at the high level at the time when the clock signal CK in the previous state is transitioned to the high level in the current state, the inversion data storage unit low-levels the master signal M of the second node N2. When the signal stored in the first node N1 is at the low level, the master signal M of the second node N2 is maintained at the high level. This means that when the clock signal CK is at the low level, the stored data is used to generate the master signal at the high level of the clock signal CK. That is, the low level data in the previous state is stored at the high level in the inversion data storage, and the master signal M is converted to the low level in the current state where the clock signal CK is at the high level.

또한, 하이 레벨의 클럭 신호 CK에 의해 제2 회로부의 가변 인버터는 인버터 동작을 통해 마스터 신호 M을 래치부에 전달한다. 상기 래치부는 반전 동작을 수행하므로 제2 회로부는 전체적으로 버퍼링 동작을 수행한다. 이를 통해 플립 플롭의 데이터의 저장 동작은 구현된다.In addition, the variable inverter of the second circuit part transmits the master signal M to the latch part through the inverter operation by the high level clock signal CK. Since the latch unit performs the inversion operation, the second circuit unit performs the buffering operation as a whole. This implements a data storage operation of the flip flop.

또한, 본 발명에서는 클럭 신호 CK가 로우 레벨인 구간 내에서의 데이터 신호 D의 변화는 마스터 신호 생성부에 의해 마스터 신호 M에 영향을 미치지 않는다. 즉, 클럭 신호 CK가 로우 레벨인 구간에서 데이터 신호 D의 레벨과 무관하게 마스터 신호 M은 하이 레벨로 세팅되고, 제2 회로부는 마스터 신호 M을 전달하지 않으며, 이전 상태의 출력 신호를 유지한다.In addition, in the present invention, the change of the data signal D in the section where the clock signal CK is at the low level does not affect the master signal M by the master signal generator. That is, regardless of the level of the data signal D in the section where the clock signal CK is at the low level, the master signal M is set to the high level, the second circuit unit does not transmit the master signal M, and maintains the output signal of the previous state.

또한, 클럭 신호 CK가 하이 레벨인 구간 내에서의 데이터 신호 D의 변화는 제1 회로부의 입력부 동작에 의해 차단된다. 제1 회로부의 입력부는 클럭 신호 CK가 하이 레벨인 구간에서 데이터 신호 D를 반전 데이터 저장부에 전달하지 않는다.In addition, the change of the data signal D in the section where the clock signal CK is at the high level is blocked by the operation of the input unit of the first circuit section. The input unit of the first circuit unit does not transmit the data signal D to the inverted data storage unit in a section where the clock signal CK is at a high level.

또한, 데이터 신호 D는 클럭 신호 CK의 로우 레벨인 구간에서 반전 데이터 저장부에 반전된 데이터 신호 /D의 형태로 저장된다. 저장된 반전된 데이터 신호 /D는 이어지는 클럭 신호 CK의 하이 레벨 구간에서 반전 데이터 저장부의 제7 트랜지스터 M7을 턴온시킬 수 있으며, 이를 통해 마스터 신호 M을 로우 레벨로 전환할 수 있다. 즉, 데이터 신호 D는 저장되고, 저장된 신호가 마스터 신호 M으로 직접 나타나지 않으며, 트랜지스터의 게이트 단자로 입력되어 마스터 신호 M을 생성하는데 사용된다. 이를 통해 소모 전력을 감소시킬 수 있으며, 고속 동작의 구현이 가능해진다.In addition, the data signal D is stored in the form of the inverted data signal / D in the inversion data storage unit in the low level period of the clock signal CK. The stored inverted data signal / D may turn on the seventh transistor M7 of the inverted data storage unit in the high level period of the clock signal CK that follows, thereby switching the master signal M to a low level. That is, the data signal D is stored, and the stored signal does not appear directly as the master signal M, but is input to the gate terminal of the transistor and used to generate the master signal M. This can reduce power consumption and enable high-speed operation.

100 : 제1 회로부 110 : 입력부
120 : 마스터 신호 생성부 130 : 반전 데이터 저장부
200 : 제2 회로부 210 : 가변 인버터부
220 : 래치부
100: first circuit unit 110: input unit
120: master signal generator 130: inverted data storage unit
200: second circuit portion 210: variable inverter portion
220: latch portion

Claims (15)

데이터 신호를 수신하고, 클럭 신호의 로우 레벨에서 상기 데이터 신호를 반전된 데이터 신호의 형태로 저장하며, 상기 클럭 신호의 로우 레벨에서 하이 레벨의 마스터 신호를 출력하기 위한 제1 회로부; 및
상기 제1 회로부의 마스터 신호를 수신하고, 상기 클럭 신호의 로우 레벨에서 래치 동작을 통해 이전 상태의 출력 신호를 현재 상태의 출력 신호로 생성하거나, 상기 클럭 신호의 하이 레벨에서 버퍼링 동작을 통해 상기 마스터 신호를 출력 신호로 생성하기 위한 제2 회로부를 포함하고,
상기 제1 회로부는,
상기 데이터 신호의 입력단과 제1 노드 사이에 연결되고, 상기 클럭 신호의 로우 레벨에서 상기 데이터 신호를 반전하여 반전된 데이터 신호를 상기 제1 노드에 출력하거나, 상기 클럭 신호의 하이 레벨에서 상기 제1 노드의 상태를 유지하는 입력부;
양의 전원전압과 상기 마스터 신호가 생성되는 제2 노드 사이에 연결되고, 상기 클럭 신호의 로우 레벨에서 상기 양의 전원전압을 전달받아 하이 레벨의 상기 마스터 신호를 상기 제2 노드에 출력하며, 하이 레벨의 상기 클럭 신호에서 양의 전원전압과 제2 노드의 연결을 차단하는 마스터 신호 생성부; 및
상기 제1 노드 및 상기 제2 노드 사이에 연결되고, 상기 클럭 신호의 로우 레벨에서 상기 제1 노드의 상기 반전된 데이터 신호를 저장하며, 상기 클럭 신호의 하이 레벨에서 이전 상태의 상기 데이터 신호를 상기 마스터 신호로 상기 제2 노드에 출력하는 반전 데이터 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플립플롭.
A first circuit unit for receiving a data signal, storing the data signal in the form of an inverted data signal at a low level of a clock signal, and outputting a high level master signal at a low level of the clock signal; And
Receiving the master signal of the first circuit portion, and generates an output signal of the previous state as an output signal of the current state through a latch operation at a low level of the clock signal, or the buffering operation at a high level of the clock signal A second circuit portion for generating a signal as an output signal,
The first circuit unit,
A data signal connected between an input terminal of the data signal and a first node and inverting the data signal at a low level of the clock signal to output an inverted data signal to the first node, or at a high level of the clock signal; An input unit for maintaining a state of a node;
It is connected between the positive power supply voltage and the second node that the master signal is generated, receives the positive power supply voltage at the low level of the clock signal and outputs the high level master signal to the second node, A master signal generator for disconnecting a positive power voltage from a second node in the clock signal at a level; And
A connection between the first node and the second node, storing the inverted data signal of the first node at a low level of the clock signal, and storing the data signal of a previous state at a high level of the clock signal; And a reverse data storage unit outputting the master signal to the second node.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 입력부는
양의 전원전압에 연결되고, 게이트 단자를 통해 상기 데이터 신호를 수신하기 위한 제1 트랜지스터;
상기 제1 트랜지스터와 상기 제1 노드 사이에 연결되고, 상기 클럭 신호를 수신하여 온/오프 동작을 수행하기 위한 제2 트랜지스터;
상기 제1 노드에 연결되고, 상기 마스터 신호를 수신하여 온/오프 동작을 수행하는 제3 트랜지스터; 및
상기 제3 트랜지스터와 음의 전원전압 사이에 연결되고, 게이트 단자를 통해 상기 데이터 신호를 수신하는 제4 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 플립플롭.
The method of claim 1, wherein the input unit
A first transistor coupled to a positive power supply voltage for receiving said data signal through a gate terminal;
A second transistor connected between the first transistor and the first node and configured to receive the clock signal and perform an on / off operation;
A third transistor connected to the first node and configured to receive the master signal and perform an on / off operation; And
And a fourth transistor coupled between the third transistor and a negative power supply voltage and receiving the data signal through a gate terminal.
제1항에 있어서, 상기 마스터 신호 생성부는
양의 전원전압과 제2 노드 사이에 연결되고, 상기 클럭 신호를 수신하며, 상기 클럭 신호의 로우 레벨에서 턴온되어 상기 마스터 신호를 하이 레벨로 세팅하거나, 상기 클럭 신호의 하이 레벨에서 턴오프되는 제5 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 플립플롭.
The method of claim 1, wherein the master signal generator
Connected between a positive supply voltage and a second node, receiving the clock signal, being turned on at a low level of the clock signal to set the master signal to a high level, or turned off at a high level of the clock signal; A flip-flop comprising 5 transistors.
제1항에 있어서, 상기 반전 데이터 저장부는
상기 제1 노드에 저장된 상기 반전된 데이터 신호를 반전하기 위한 제1 인버터;
상기 제1 인버터의 출력 신호를 수신하고, 상기 제1 노드와 제3 노드 사이에 연결되는 제6 트랜지스터;
상기 제2 노드 및 상기 제3 노드 사이에 연결되고, 상기 제1 노드에 저장된 상기 반전된 데이터 신호를 수신하는 제7 트랜지스터; 및
상기 제3 노드 및 음의 전원전압 사이에 연결되고, 상기 클럭 신호를 수신하는 제8 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 플립플롭.
The data storage device of claim 1, wherein the inversion data storage unit is configured.
A first inverter for inverting the inverted data signal stored in the first node;
A sixth transistor configured to receive an output signal of the first inverter and be coupled between the first node and a third node;
A seventh transistor connected between the second node and the third node and receiving the inverted data signal stored in the first node; And
And an eighth transistor coupled between the third node and a negative power supply voltage and configured to receive the clock signal.
제7항에 있어서, 상기 클럭 신호의 하이 레벨에서 상기 제1 노드에 저장된 상기 반전된 데이터 신호가 하이 레벨이면, 상기 제7 트랜지스터는 턴온되고, 상기 제2 노드의 상기 마스터 신호는 로우 레벨로 천이되는 것을 특징으로 하는 플립플롭.8. The method of claim 7, wherein if the inverted data signal stored at the first node at the high level of the clock signal is at the high level, the seventh transistor is turned on and the master signal of the second node transitions to the low level. Flip-flop, characterized in that. 제1항에 있어서, 상기 제2 회로부는
상기 마스터 신호를 수신하고, 선택적으로 반전하여 제4 노드에 출력하기 위한 가변 인버터부; 및
상기 제4 노드의 신호를 반전하거나 래치 동작을 통해 저장하여 출력 신호를 생성하기 위한 래치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플립플롭.
The method of claim 1, wherein the second circuit portion
A variable inverter unit for receiving the master signal, selectively inverting and outputting the master signal to a fourth node; And
And a latch unit for inverting or storing the signal of the fourth node through a latch operation to generate an output signal.
제9항에 있어서, 상기 가변 인버터부는 상기 클럭 신호의 로우 레벨에서 상기 마스터 신호를 상기 제4 노드로 전달하지 않는 것을 특징으로 하는 플립플롭.The flip-flop of claim 9, wherein the variable inverter unit does not transmit the master signal to the fourth node at a low level of the clock signal. 제10항에 있어서, 상기 래치부는 상기 클럭 신호의 로우 레벨에서 이전 상태의 출력 신호를 현재 상태의 출력 신호로 출력하고 이를 유지하는 래치 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 플립플롭.The flip-flop according to claim 10, wherein the latch unit performs a latch operation for outputting and maintaining an output signal of a previous state as an output signal of a current state at a low level of the clock signal. 제9항에 있어서, 상기 제2 회로부는 상기 클럭 신호의 하이 레벨에서 상기 마스터 신호를 버퍼링하여 출력 신호를 형성하며,
상기 가변 인버터부는 상기 클럭 신호의 하이 레벨에서 상기 마스터 신호를 반전하여 상기 제4 노드로 전달하고, 상기 제4 노드의 신호는 상기 래치부에 의해 반전되어 상기 출력 신호를 형성하는 것을 특징으로 하는 플립플롭.
The method of claim 9, wherein the second circuit unit buffers the master signal at a high level of the clock signal to form an output signal.
The variable inverter unit inverts the master signal at a high level of the clock signal and transfers the master signal to the fourth node, and the signal of the fourth node is inverted by the latch unit to form the output signal. Flop.
제9항에 있어서, 상기 가변 인버터부는
양의 전원전압과 상기 제4 노드 사이에 연결되고, 상기 마스터 신호를 수신하는 제9 트랜지스터;
상기 제4 노드와 제5 노드 사이에 연결되고, 상기 클럭 신호를 수신하여 온/오프 동작을 수행하기 위한 제10 트랜지스터; 및
상기 제5 노드와 음의 전원전압 사이에 연결되고, 상기 마스터 신호를 수신하는 제11 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 플립플롭.
The method of claim 9, wherein the variable inverter unit
A ninth transistor coupled between a positive power supply voltage and the fourth node and configured to receive the master signal;
A tenth transistor connected between the fourth node and a fifth node and configured to receive the clock signal and perform an on / off operation; And
And an eleventh transistor connected between the fifth node and a negative power supply voltage and receiving the master signal.
제13항에 있어서, 상기 제10 트랜지스터는 상기 클럭 신호의 하이 레벨에서 턴온되고, 상기 제9 트랜지스터 및 상기 제11 트랜지스터는 인버터 구조를 형성하여 상기 제4 노드에 상기 마스터 신호를 반전하여 출력하는 것을 특징으로 하는 플립플롭.The method of claim 13, wherein the tenth transistor is turned on at a high level of the clock signal, and the ninth transistor and the eleventh transistor form an inverter structure to invert and output the master signal to the fourth node. Featuring flip flops. 제13항에 있어서, 상기 제10 트랜지스터는 상기 클럭 신호의 로우 레벨에서 오프되고, 상기 가변 인버터부는 인버터 구성을 해제하여 상기 마스터 신호를 상기 제4 노드에 전달하는 동작이 해제되는 것을 특징으로 하는 플립플롭.The flip-floor of claim 13, wherein the tenth transistor is turned off at the low level of the clock signal, and the variable inverter unit releases the inverter configuration to release the master signal to the fourth node. Flop.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102218879B1 (en) * 2020-01-08 2021-02-23 동국대학교 산학협력단 Low Power Flip-Flop
US11387817B2 (en) 2020-04-16 2022-07-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Latch circuit, flip-flop circuit including the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040035499A (en) * 2002-10-22 2004-04-29 삼성전자주식회사 Low power flip-flop circuit
KR20120121866A (en) * 2011-04-27 2012-11-06 엔비디아 코포레이션 Single-trigger low-energy flip-flop circuit
KR101799858B1 (en) * 2013-05-08 2017-11-22 퀄컴 인코포레이티드 Flip-flop for reducing dynamic power

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040035499A (en) * 2002-10-22 2004-04-29 삼성전자주식회사 Low power flip-flop circuit
KR20120121866A (en) * 2011-04-27 2012-11-06 엔비디아 코포레이션 Single-trigger low-energy flip-flop circuit
KR101799858B1 (en) * 2013-05-08 2017-11-22 퀄컴 인코포레이티드 Flip-flop for reducing dynamic power

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102218879B1 (en) * 2020-01-08 2021-02-23 동국대학교 산학협력단 Low Power Flip-Flop
US11387817B2 (en) 2020-04-16 2022-07-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Latch circuit, flip-flop circuit including the same

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