KR20090081687A - Dynamic logic circuit and inverter therof with multi-threshold cmos circuit - Google Patents

Dynamic logic circuit and inverter therof with multi-threshold cmos circuit Download PDF

Info

Publication number
KR20090081687A
KR20090081687A KR1020080007683A KR20080007683A KR20090081687A KR 20090081687 A KR20090081687 A KR 20090081687A KR 1020080007683 A KR1020080007683 A KR 1020080007683A KR 20080007683 A KR20080007683 A KR 20080007683A KR 20090081687 A KR20090081687 A KR 20090081687A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transistor
clock signal
node
voltage
inverter
Prior art date
Application number
KR1020080007683A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100951102B1 (en
Inventor
정태경
Original Assignee
명지대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 명지대학교 산학협력단 filed Critical 명지대학교 산학협력단
Priority to KR1020080007683A priority Critical patent/KR100951102B1/en
Publication of KR20090081687A publication Critical patent/KR20090081687A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100951102B1 publication Critical patent/KR100951102B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0008Arrangements for reducing power consumption
    • H03K19/0016Arrangements for reducing power consumption by using a control or a clock signal, e.g. in order to apply power supply
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/01Modifications for accelerating switching
    • H03K19/017Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/353Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/356Bistable circuits
    • H03K3/356104Bistable circuits using complementary field-effect transistors
    • H03K3/356113Bistable circuits using complementary field-effect transistors using additional transistors in the input circuit
    • H03K3/35613Bistable circuits using complementary field-effect transistors using additional transistors in the input circuit the input circuit having a differential configuration
    • H03K3/356139Bistable circuits using complementary field-effect transistors using additional transistors in the input circuit the input circuit having a differential configuration with synchronous operation

Abstract

A dynamic logic circuit having a MTCMOS(Multi-Threshold CMOS) circuit and an inverter thereof are provided to increase an operating speed and to reduce relatively constant power by forming transistors having one of at least two critical voltages. A dynamic logic circuit having a MTCMOS circuit includes a pre-charge transistor, an evaluation circuit(10), and an inverter(20). The pre-charge transistor is used for pre-charging a first node to a first voltage according to a first clock signal. The evaluation circuit is connected with the first node in order to receive the first clock signal and one or more logic input signal. The evaluation circuit is operated to induce a second voltage to the first node according to the first clock signal and the logic input signal. The inverter includes an input terminal connected to the first node and an output terminal connected to an output node. The inverter is installed between a first voltage node and a second voltage node in order to invert an input signal controlling a conducting state according to the second clock signal.

Description

MTCMOS 회로를 구비한 동적 논리 회로 및 동적 논리 회로의 인버터{DYNAMIC LOGIC CIRCUIT AND INVERTER THEROF WITH MULTI-THRESHOLD CMOS CIRCUIT} DYNAMIC LOGIC CIRCUIT AND INVERTER THEROF WITH MULTI-THRESHOLD CMOS CIRCUIT}

본 발명은 동적 논리 회로 및 동적 논리 회로의 인버터에 관한 것으로, 동작 속도를 증가시키면서도 상대적으로 정전력 소모는 감소시킬 수 있는 MTCMOS(Multi-Threshold CMOS) 회로를 구비한 동적 논리 회로 및 동적 논리 회로의 인버터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dynamic logic circuit and an inverter of a dynamic logic circuit. The present invention relates to a dynamic logic circuit and a dynamic logic circuit having a multi-threshold CMOS (MTCMOS) circuit which can reduce the constant power consumption while increasing the operation speed. Relates to an inverter.

집적회로의 설계에 있어서 가장 우선적으로 고려되는 두 가지 요소는 전력소모의 감소와 동작 속도의 향상이다. 일반적으로, 회로의 동작 속도를 증가시키면 전력소모가 증가하게 되고, 마찬가지로 회로의 전력소모를 감소시키면 동작 속도도 감소하게 된다. The two primary considerations in the design of integrated circuits are reduced power consumption and improved operating speed. In general, increasing the operating speed of a circuit increases power consumption. Likewise, reducing the power consumption of a circuit reduces operating speed.

집적회로의 동작 속도를 증가시키기 위하여 흔히 동적 논리 회로가 사용된다. 동적 논리 회로는 클럭 신호의 제1 페이즈(phase) 동안 제1 전압으로 프리차지(precharge)되고, 클럭 신호의 제2 페이즈 동안 동적 논리 회로의 하나 또는 그 이상의 입력에 응답하여 선택적으로 제2 전압으로 방전되는 회로이다. 동적 논리 회로에서는 각각의 입력이 하나의 트랜지스터에 연결되도록 구성되는데, 이는 일반적으로 정적 논리 회로에서 하나의 입력을 받기 위하여 두 개의 트랜지스터가 사용되는 것과 대조적이라 할 수 있다. 이와 같이, 동적 논리 회로는 입력 신호에 대한 부하(load)를 감소시킴으로써 동작 속도를 증가시킬 수 있게 되고, 회로 자체에 걸리는 부하가 작기 때문에 상대적으로 방전 동작도 빠르게 진행된다. Dynamic logic circuits are often used to increase the operating speed of integrated circuits. The dynamic logic circuit is precharged to the first voltage during the first phase of the clock signal, and optionally to the second voltage in response to one or more inputs of the dynamic logic circuit during the second phase of the clock signal. The circuit is discharged. In dynamic logic circuits, each input is configured to be connected to one transistor, which is generally contrasted with the use of two transistors to receive one input in a static logic circuit. In this way, the dynamic logic circuit can increase the operation speed by reducing the load on the input signal, and the discharge operation also proceeds relatively fast because the load on the circuit itself is small.

그러나, 동적 논리 회로는 다양한 출력 상태를 나타내기 위하여 주어진 클럭 싸이클 동안 프리차지와 방전을 반복하도록 되어 있기 때문에, 정적 회로보다 일반적으로 전력 소모가 크다는 단점이 있다. However, dynamic logic circuits have a disadvantage in that they typically consume more power than static circuits because they are designed to repeat precharge and discharge for a given clock cycle to represent various output states.

또한, 동적 논리 회로에서 회로의 동작 속도를 더욱 향상시키기 위한 방안으로서, 회로를 구성하는 모든 트랜지스터의 임계전압을 낮추는 기술이 알려져 있지만, 트랜지스터의 낮은 임계전압은 누설전류의 증가를 초래하여 전체적으로 대기 전력 소모를 증가시키게 되는 문제가 있었다. 따라서, 동작 속도의 향상과 소비 전력의 감소라는 두 가지 상충되는 요소의 최적한 절충점을 찾아, 전력소모 대비 속도 개선의 효과를 극대화할 수 있는 기술의 개발이 요청되어 왔다. In addition, as a method for further improving the operation speed of a circuit in a dynamic logic circuit, a technique of lowering the threshold voltage of all the transistors constituting the circuit is known, but the low threshold voltage of the transistor causes an increase in leakage current and thus the standby power as a whole. There was a problem that increased consumption. Accordingly, there has been a demand for the development of a technology capable of maximizing the effect of speed improvement compared to power consumption by finding an optimal tradeoff between two conflicting factors such as an improvement in operating speed and a reduction in power consumption.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 동적 논리 회로를 구성하는 트랜지스터들이 적어도 두 개의 임계전압 중 하나를 갖도록 구성함으로써, 동작 속도를 증가시킬 수 있으면서도 상대적으로 정전력 소모는 감소시킬 수 있는 MTCMOS(Multi-Threshold CMOS) 회로를 구비한 동적 논리 회로 및 동적 논리 회로의 인버터를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and by configuring the transistors constituting the dynamic logic circuit to have one of at least two threshold voltages, it is possible to increase the operation speed while relatively reducing the power consumption. It is an object of the present invention to provide a dynamic logic circuit having an MTCMOS (Multi-Threshold CMOS) circuit and an inverter of the dynamic logic circuit.

본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 클럭 신호에 따라 제1 노드를 제1 전압으로 프리차지하는 프리차지 트랜지스터; 상기 제1 노드에 연결되고, 상기 제1 클럭 신호와 하나 이상의 논리 입력 신호를 받도록 연결되어, 상기 제1 클럭 신호 및 논리 입력 신호에 따라 제1 노드에 제2 전압을 유도하도록 동작하는 평가회로; 및 제1 노드에 연결된 입력단자와 출력 노드에 연결된 출력단자를 구비하고, 제1 전압 노드 및 제2 전압 노드의 사이에 설치되어, 제2 클럭 신호에 따라 도통상태가 제어되어 입력 신호를 반전하여 출력하는 인버터를 구비하되, 상기 인버터는, According to an aspect of the invention, a precharge transistor for precharging the first node to a first voltage according to the first clock signal; An evaluation circuit coupled to the first node and coupled to receive the first clock signal and one or more logic input signals, the evaluation circuit operative to induce a second voltage to the first node in accordance with the first clock signal and the logic input signal; And an input terminal connected to the first node and an output terminal connected to the output node, and installed between the first voltage node and the second voltage node, the conduction state is controlled according to the second clock signal, thereby inverting the input signal. Including an inverter for outputting, wherein the inverter,

제1 전압 노드에 연결된 소스와, 드레인과, 제2 클럭 신호를 받도록 연결된 게이트를 구비하는 제1 트랜지스터; 상기 제1 트랜지스터의 드레인에 연결된 소스와, 인버터의 입력단자에 연결된 게이트와, 인버터의 출력단자에 연결된 드레인을 구비하는 제2 트랜지스터; 인버터의 출력단자에 연결된 드레인과, 인버터의 입력단 자에 연결된 게이트와, 제4 트랜지스터의 소스에 연결된 소스를 구비하는 제3 트랜지스터; 및 제3 트랜지스터의 소스와 연결된 소스와, 상기 제2 클럭 신호를 받도록 연결된 게이트와, 제2 전압 노드에 연결된 드레인을 구비하는 제4 트랜지스터를 구비하고, 상기 제2 트랜지스터의 임계전압은, 상기 제1, 3, 4 트랜지스터의 임계전압보다 낮도록 구성된 것을 특징으로 하는 MTCMOS 회로를 구비한 동적 논리 회로가 제공된다. A first transistor having a source connected to a first voltage node, a drain, and a gate connected to receive a second clock signal; A second transistor having a source connected to the drain of the first transistor, a gate connected to an input terminal of the inverter, and a drain connected to an output terminal of the inverter; A third transistor having a drain connected to an output terminal of the inverter, a gate connected to an input terminal of the inverter, and a source connected to a source of the fourth transistor; And a fourth transistor having a source connected to a source of a third transistor, a gate connected to receive the second clock signal, and a drain connected to a second voltage node, wherein the threshold voltage of the second transistor is the second voltage. There is provided a dynamic logic circuit having an MTCMOS circuit, which is configured to be lower than threshold voltages of the 1, 3, 4 transistors.

상기 동적 논리 회로에 있어서, 상기 제1, 2, 4 트랜지스터는 PMOS 트랜지스터로, 제3 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터로 구성될 수 있으며, 이 경우 상기 프리차지 트랜지스터는 PMOS 트랜지스터로, 상기 평가회로는 직렬로 연결된 하나 이상의 NMOS 트랜지스터로 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 프리차지 트랜지스터와 상기 평가회로의 트랜지스터는, 상기 제1, 3, 4 트랜지스터와 대략 동일한 임계전압을 갖도록 구성될 수 있다. 한편, 사용 중에 상기 제1 전압 노드에는 전원 전압이 인가되고, 상기 제2 전압 노드에는 접지 전압이 인가되도록 구성된다. In the dynamic logic circuit, the first, second, and fourth transistors may be configured as PMOS transistors, and the third transistor may be configured as NMOS transistors, in which case the precharge transistor is a PMOS transistor, and the evaluation circuit is connected in series. It is preferable to configure one or more NMOS transistors. The precharge transistor and the transistor of the evaluation circuit may be configured to have substantially the same threshold voltage as the first, third and fourth transistors. Meanwhile, a power supply voltage is applied to the first voltage node and a ground voltage is applied to the second voltage node during use.

        또한, 상기 동적 논리 회로에 있어서, 상기 제1, 2, 4 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터로, 제3 트랜지스터는 PMOS 트랜지스터로 구성될 수 있다. 이때, 상기 프리차지 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터로, 상기 평가회로는 PMOS 트랜지스터로 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 프리차지 트랜지스터와 상기 평가회로의 트랜지스터는, 상기 제1, 3, 4 트랜지스터와 대략 동일한 임계전압을 갖도록 구성될 수 있으며, 사용 중에 상기 제1 전압 노드에는 접지 전압이 인가되고, 상기 제2 전압 노드에는 전원 전압이 인가되도록 구성된다. In the dynamic logic circuit, the first, second, and fourth transistors may be NMOS transistors, and the third transistor may be PMOS transistors. In this case, it is preferable that the precharge transistor is an NMOS transistor, and the evaluation circuit is a PMOS transistor. In addition, the precharge transistor and the transistor of the evaluation circuit may be configured to have substantially the same threshold voltage as the first, third, and fourth transistors, a ground voltage is applied to the first voltage node during use, and the The power supply voltage is configured to be applied to the two voltage node.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 입력단자와 출력단자를 구비하며, 제1 전압 노드 및 제2 전압 노드의 사이에 설치되어, 클럭 신호에 따라 도통상태가 제어되어 입력 신호를 반전하여 출력하는 동적 논리 회로의 인버터로서, According to another aspect of the present invention, a dynamic logic having an input terminal and an output terminal, which is provided between a first voltage node and a second voltage node, and whose conduction state is controlled according to a clock signal, inverts and outputs the input signal. As an inverter in the circuit,

제1 전압 노드에 연결된 소스와, 드레인과, 클럭 신호를 받도록 연결된 게이트를 구비하는 제1 트랜지스터; 상기 제1 트랜지스터의 드레인에 연결된 소스와, 인버터의 입력단자에 연결된 게이트와, 인버터의 출력단자에 연결된 드레인을 구비하는 제2 트랜지스터; 인버터의 출력단자에 연결된 드레인과, 인버터의 입력단자에 연결된 게이트와, 제4 트랜지스터의 소스에 연결된 소스를 구비하는 제3 트랜지스터; 및 제3 트랜지스터의 소스와 연결된 소스와, 상기 클럭 신호를 받도록 연결된 게이트와, 제2 전압 노드에 연결된 드레인을 구비하는 제4 트랜지스터를 구비하고, 상기 제2 트랜지스터의 임계전압은, 상기 제1, 3, 4 트랜지스터의 임계전압보다 낮도록 구성된 MTCMOS 회로를 구비한 동적 논리 회로의 인버터가 제공된다. A first transistor having a source connected to the first voltage node, a drain, and a gate connected to receive a clock signal; A second transistor having a source connected to the drain of the first transistor, a gate connected to an input terminal of the inverter, and a drain connected to an output terminal of the inverter; A third transistor having a drain connected to an output terminal of the inverter, a gate connected to an input terminal of the inverter, and a source connected to a source of the fourth transistor; And a fourth transistor having a source connected to a source of a third transistor, a gate connected to receive the clock signal, and a drain connected to a second voltage node, wherein the threshold voltage of the second transistor includes: the first, An inverter of a dynamic logic circuit having an MTCMOS circuit configured to be lower than threshold voltages of three and four transistors is provided.

상기 동적 논리 회로의 인버터에 있어서, 상기 제1, 2, 4 트랜지스터는 PMOS 트랜지스터로, 상기 제3 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터로 구성될 수 있다. 이 경우, 사용 중에 상기 제1 전압 노드에는 전원 전압이 인가되고, 상기 제2 전압 노드에는 접지 전압이 인가되도록 하는 것이 바람직하다. In the inverter of the dynamic logic circuit, the first, second, and fourth transistors may be configured as PMOS transistors, and the third transistor may be configured as NMOS transistors. In this case, a power supply voltage is preferably applied to the first voltage node and a ground voltage is applied to the second voltage node during use.

또한, 상기 동적 논리 회로의 인버터에 있어서, 상기 제1, 2, 4 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터로, 상기 제3 트랜지스터는 PMOS 트랜지스터로 구성될 수 있다. 이 때, 사용 중에 상기 제1 전압 노드에는 접지 전압이 인가되고, 상기 제2 전압 노드에는 전원 전압이 인가되도록 한다. In the inverter of the dynamic logic circuit, the first, second, and fourth transistors may be configured as NMOS transistors, and the third transistor may be configured as PMOS transistors. At this time, a ground voltage is applied to the first voltage node and a power supply voltage is applied to the second voltage node during use.

본 발명의 MTCMOS 회로를 구비한 동적 논리 회로 및 동적 논리 회로의 인버터에 의하면, 하이 임계전압(high-VT) 트랜지스터와 로우 임계전압(low-VT) 트랜지스터를 회로 중에 구비함으로써, 회로의 누설전류를 크게 증가시키지 않으면서도 회로의 동작 속도를 향상시킬 수 있어, 전력소모 대비 회로의 동작 속도 개선의 효과를 극대화할 수 있는 이점이 있다. According to the dynamic logic circuit including the MTCMOS circuit and the inverter of the dynamic logic circuit of the present invention, the circuit is provided with a high threshold voltage (high-V T ) transistor and a low threshold voltage (low-V T ) transistor in the circuit to prevent leakage of the circuit. The operation speed of the circuit can be improved without significantly increasing the current, thereby maximizing the effect of improving the operation speed of the circuit compared to power consumption.

이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail.

도 1에 본 발명의 일실시예에 따른 동적 논리 회로의 구성을 나타내었다. 1 shows a configuration of a dynamic logic circuit according to an embodiment of the present invention.

도 1의 실시예에서 동적 논리 회로는 트랜지스터 T1 내지 T9을 구비하며, 이 중 트랜지스터 T1, T5, T6, T8 및 T9은 P형 MOS트랜지스터(PMOS)로, 나머지 트랜지스터는 N형 MOS트랜지스터(NMOS)로 구성하였다. 그러나 상기 구성에 특별한 제한이 있는 것은 아니며, 구체적인 실시예에 따라서는 트랜지스터의 개수 및/또는 타입을 달리하여, 본 발명과 동일한 구성 및 작용을 달성하는 것이 가능할 것이다. In the embodiment of FIG. 1, the dynamic logic circuit includes transistors T1 to T9, wherein transistors T1, T5, T6, T8, and T9 are P-type MOS transistors (PMOS), and the remaining transistors are N-type MOS transistors (NMOS). It consisted of. However, the configuration is not particularly limited, and according to a specific embodiment, it is possible to achieve the same configuration and operation as the present invention by varying the number and / or type of transistors.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 동적 논리 회로는 크게 프리차지 트랜지스터부, 평가회로부(10), 인버터부(20)로 구별될 수 있다. As shown in FIG. 1, the dynamic logic circuit according to the present invention may be largely divided into a precharge transistor unit, an evaluation circuit unit 10, and an inverter unit 20.

구체적으로, 상기 프리차지 트랜지스터부는 게이트에 제1 클럭 신호(Clk1)가 입력되고, 소스는 사용 중에 전압(Vdd)이 인가되는 전압 노드에 연결되며, 드레인은 노드 N에 연결된 트랜지스터 T1으로 이루어진다. 또한, 상기 프리차지 트랜지스터부에는, 게이트에 출력 노드(Out)로부터의 출력이 인가되도록 연결되고, 소스가 사용 중 전압(Vdd)이 인가되는 전압 노드에 연결되고, 드레인이 노드 N에 연결된 트랜지스터 T9을 추가로 구비할 수 있다. Specifically, the precharge transistor unit receives a first clock signal Clk1 at a gate, a source is connected to a voltage node to which a voltage Vdd is applied during use, and a drain is formed of a transistor T1 connected to a node N. In addition, a transistor T9 connected to the precharge transistor unit such that an output from an output node Out is applied to a gate, a source is connected to a voltage node to which a voltage Vdd is applied, and a drain is connected to a node N. It may be further provided.

평가회로부(10)는, 노드 N에 연결되고 상기 제1 클럭 신호(Clk1)와 하나 이상의 논리 입력 신호(A, B)를 받도록 연결된 NMOS 트랜지스터의 직렬 연결 구조로 이루어진다. 예컨대, 상기 평가회로부(10)는 직렬 연결된 트랜지스터 T2 내지 T4로 구성될 수 있다. 이때, 트랜지스터 T2의 드레인은 노드 N에 연결되고, 소스는 트랜지스터 T3의 드레인에 연결되고, 게이트는 제1 동적 논리 입력 신호(A)를 받도록 연결한다. 또한, 트랜지스터 T3의 소스는 트랜지스터 T4의 드레인에 연결되고, 게이트는 제2 동적 논리 입력 신호(B)를 받도록 연결되며, 트랜지스터 T4의 소스는 사용 중에 접지 전압이 인가되는 전압노드에 연결되고, 게이트는 클럭신호(Clk1)를 받도록 연결될 수 있다. The evaluation circuit unit 10 includes a series connection structure of NMOS transistors connected to the node N to receive the first clock signal Clk1 and one or more logic input signals A and B. For example, the evaluation circuit unit 10 may be configured of transistors T2 to T4 connected in series. At this time, the drain of the transistor T2 is connected to the node N, the source is connected to the drain of the transistor T3, the gate is connected to receive the first dynamic logic input signal (A). In addition, the source of transistor T3 is connected to the drain of transistor T4, the gate is connected to receive a second dynamic logic input signal B, the source of transistor T4 is connected to a voltage node to which a ground voltage is applied during use, and the gate May be connected to receive the clock signal Clk1.

인버터부(20)는, 노드 N에 연결된 입력단자와 회로의 출력 노드(Out)에 연결된 출력단자를 구비하고, 사용 중에 전압(Vdd)가 인가되는 전압 노드 및 접지 전압이 인가되는 전압 노드의 사이에 설치되어, 클럭 신호에 따라 도통상태가 제어되어 입력 신호를 반전하여 출력한다. 구체적으로, 상기 인버터부(20)는 사용 중에 전압(Vdd)가 인가되는 전압 노드에 연결된 소스와, 드레인과, 제2 클럭 신호(Clk2)를 받도록 연결된 게이트를 구비하는 트랜지스터 T5와; 상기 트랜지스터 T5의 드레인에 연결된 소스와, 인버터의 입력단자에 연결된 게이트와, 인버터의 출력단자에 연결된 드레인을 구비하는 트랜지스터 T6와; 인버터의 출력단자에 연결된 드레인과, 인버터의 입력단자에 연결된 게이트와, 트랜지스터 T8의 소스에 연결된 소스를 구비하는 트랜지스터 T7; 및 트랜지스터 T7의 소스와 연결된 소스와, 상기 제2 클럭 신호(Clk2)를 받도록 연결된 게이트와, 사용 중에 접지전압이 인가되는 전압 노드에 연결된 드레인을 구비하는 트랜지스터 T8로 구성될 수 있다. The inverter unit 20 has an input terminal connected to the node N and an output terminal connected to the output node Out of the circuit, and between the voltage node to which the voltage Vdd is applied and the voltage node to which the ground voltage is applied during use. And a conduction state is controlled in accordance with the clock signal to invert and output the input signal. Specifically, the inverter unit 20 includes: a transistor T5 having a source connected to a voltage node to which a voltage Vdd is applied, a drain, and a gate connected to receive a second clock signal Clk2 during use; A transistor T6 having a source connected to the drain of the transistor T5, a gate connected to the input terminal of the inverter, and a drain connected to the output terminal of the inverter; A transistor T7 having a drain connected to the output terminal of the inverter, a gate connected to the input terminal of the inverter, and a source connected to the source of the transistor T8; And a transistor T8 having a source connected to the source of the transistor T7, a gate connected to receive the second clock signal Clk2, and a drain connected to a voltage node to which a ground voltage is applied during use.

특히, 본 발명에 의한 MTCMOS(Muti-Threshold CMOS) 회로를 구비한 동적 논리 회로에서는, 상기 트랜지스터 T6가 트랜지스터 T5, T7 및 T8 보다 낮은 임계전압을 갖도록 구성한다. 또한, 상기 프리차지 트랜지스터와 평가회로부(10)를 구성하는 트랜지스터는, 상기 트랜지스터 T5, T7 및 T8과 대략 동일한 임계전압을 갖도록 구성하는 것이 바람직하다. In particular, in a dynamic logic circuit having a multi-threshold CMOS (MTCMOS) circuit according to the present invention, the transistor T6 is configured to have a threshold voltage lower than that of the transistors T5, T7, and T8. In addition, the transistors constituting the precharge transistor and the evaluation circuit section 10 are preferably configured to have substantially the same threshold voltage as the transistors T5, T7, and T8.

일반적인 CMOS 회로는 트랜지스터들의 제조공정 및 동작조건에 변화를 줌으로써 각 트랜지스터의 임계전압이 대략 동일한 값을 나타내도록 구성한다. 그러나, 상술한 바와 같이 본 발명에 의한 동적 논리 회로는 각 트랜지스터들이 적어도 두 개의 서로 다른 임계전압 중 하나를 갖도록 구성되는 특징이 있다. 여기서는, 상대적으로 높은 임계전압을 갖는 트랜지스터를 하이 임계전압(high-VT) 트랜지스터로, 낮은 임계전압을 갖는 트랜지스터를 로우 임계전압(low-VT) 트랜지스터라고 지칭하겠다. 본 발명에서 상기 하이 임계전압이나 로우 임계전압이라는 용어는 회로를 구 성하는 트랜지스터들 사이의 상대적인 임계전압의 값을 나타내도록 사용된 것에 불과할 뿐, 어떤 절대적인 값을 나타내는 것이 아님에 유의해야 할 것이다. 본 발명의 실시예들에서는 트랜지스터 T6와 같이 로우 임계전압 트랜지스터에 대해서는 중앙에 점을 찍어 나타내었다. A general CMOS circuit is configured such that the threshold voltages of the transistors exhibit approximately the same values by changing the manufacturing process and operating conditions of the transistors. However, as described above, the dynamic logic circuit according to the present invention is characterized in that each transistor is configured to have one of at least two different threshold voltages. Here, a transistor having a relatively high threshold voltage will be referred to as a high threshold voltage (high-V T ) transistor, and a transistor having a low threshold voltage will be referred to as a low threshold voltage (low-V T ) transistor. In the present invention, it should be noted that the term "high threshold voltage" or "low threshold voltage" is merely used to indicate a value of a relative threshold voltage between transistors constituting a circuit, and does not indicate any absolute value. In the exemplary embodiments of the present invention, the low threshold voltage transistors, such as the transistor T6, are shown by dot in the center.

상기와 같이 구성된 도 1의 동적 논리 회로의 동작을 살펴보면 다음과 같다. The operation of the dynamic logic circuit of FIG. 1 configured as described above is as follows.

먼저, 제1 클럭신호(Clk1)가 이에 접속된 트랜지스터 T1이 그 도전 경로(소스/드레인)를 따라 도통되는 레벨로 설정될 때, 도 1의 회로는 프리차지 페이즈(precharge phase)에 있게 된다. 즉, 제1 클럭신호(Clk1)가 로우 레벨(low level)일 때 트랜지스터 T1은 온(ON) 상태가 되어 노드 N에 대략 전원 전압(Vdd) 만큼의 전압이 프리차지(precharge) 된다. 이에 따라, 트랜지스터 T7은 노드 N의 전압(Vdd)에 의해 온 상태가 되고, 트랜지스터 T8이 온 상태로 되어 있을 경우 출력 노드(Out)에 대략 접지 전압을 유도하게 된다. 트랜지스터 T9은 출력 노드의 접지 전압에 의해 온 상태로 되고, 논리 입력 A와 B가 없을 경우 노드 N을 프리차지 전압으로 유지시키게 된다. 예컨대, 트랜지스터 T9는 노드 N에 누설전류에 의해 생길지도 모르는 어떤 영향을 상쇄시키는 역할을 한다. First, when the first clock signal Clk1 is set to a level at which the transistor T1 connected thereto is conducted along its conductive path (source / drain), the circuit of FIG. 1 is in the precharge phase. That is, when the first clock signal Clk1 is at a low level, the transistor T1 is turned on, and the node N is precharged with a voltage approximately equal to the power supply voltage Vdd. Accordingly, the transistor T7 is turned on by the voltage Vdd of the node N. When the transistor T8 is turned on, the transistor T7 induces an approximately ground voltage to the output node Out. Transistor T9 is turned on by the ground voltage of the output node, and maintains node N at the precharge voltage in the absence of logic inputs A and B. For example, transistor T9 serves to cancel any effect that might be caused by leakage current at node N.

다음으로, 제1 클럭신호(Clk1)가 하이 레벨(high level)일 때, 회로는 평가 페이즈(evaluation phase)에 있게 된다. 이 경우, 트랜지스터 T1은 오프(OFF)로 되고, 트랜지스터 T4는 온(ON) 상태가 된다. 평가 페이즈 동안, 하이 레벨(high level) 또는 대략 전원전압(Vdd) 정도의 논리 입력 A와 B가 있을 경우, 트랜지스터 T2 내지 T4는 노드 N에 대략 접지 전압을 이끌어내도록 동작한다. 이때, 트랜지스 터 T9은 트랜지스터 T2 내지 T4와 비교할 때, 상대적으로 전류용량이 작다고 할 수 있으므로 노드 N은 방전된다. 노드 N이 방전됨에 따라, 트랜지스터 T7은 오프 상태로 되고 트랜지스터 T6는 온 상태로 된다. 이때, 트랜지스터 T5가 온 상태일 경우, 트랜지스터 T6는 출력 노드(Out)에 대략 전원 전압(Vdd)에 가까운 하이 레벨(high level)의 출력을 끌어내게 된다. 그리고, 출력 노드(Out)가 하이(high) 상태로 천이되면, 트랜지스터 T9은 오프 상태로 된다. Next, when the first clock signal Clk1 is at a high level, the circuit is in an evaluation phase. In this case, the transistor T1 is turned off and the transistor T4 is turned on. During the evaluation phase, when there are logic inputs A and B at a high level or approximately supply voltage Vdd, transistors T2 through T4 operate to derive approximately ground voltage at node N. At this time, the transistor T9 has a relatively small current capacity when compared to the transistors T2 to T4, so that the node N is discharged. As node N is discharged, transistor T7 goes off and transistor T6 goes on. At this time, when the transistor T5 is in the on state, the transistor T6 draws a high level output near the power supply voltage Vdd to the output node Out. When the output node Out transitions to a high state, the transistor T9 is turned off.

일반적으로 CMOS 회로에서는 트랜지스터들의 임계전압이 낮을수록, 회로는 트랜지스터의 게이트 전압 입력의 변화에 더욱 빠르게 응답한다. 즉, 임계전압이 낮을 경우, 전류의 흐름이 시작되기 전에 극복해야 할 전압이 작기 때문에, 트랜지스터는 오프 상태에서 온 상태로 빠르게 이행할 수 있게 된다. 한편, 회로를 구성하는 트랜지스터의 임계전압이 낮을수록, 트랜지스터의 누설전류는 증가하게 되어, 회로의 정전력 소모가 더욱 커지는 문제가 초래된다. In general, in CMOS circuits, the lower the threshold voltage of the transistors, the faster the circuit responds to changes in the gate voltage input of the transistor. That is, when the threshold voltage is low, since the voltage to be overcome before the flow of current starts is small, the transistor can quickly transition from the off state to the on state. On the other hand, the lower the threshold voltage of the transistors constituting the circuit, the more the leakage current of the transistor increases, causing a problem that the constant power consumption of the circuit becomes larger.

본 발명에 의한 도 1의 실시예에서는, 트랜지스터 T6는 로우 임계전압(low-VT) 트랜지스터로, 나머지 트랜지스터는 하이 임계전압(high-VT) 트랜지스터로 구성하였다. 이와 같이, 본 발명은 회로에서 대다수의 트랜지스터가 하이 임계전압 트랜지스터로 이루어지기 때문에, 로우 임계전압 트랜지스터와 비교할 때, 대기모드(standby mode), 예컨대 프리차지 페이즈(precharge phase) 또는 회로가 정상(定常)상태로 유지되는 상태에서 회로의 누설전류가 비교적 낮게 된다는 이점이 있다. In the embodiment of FIG. 1 according to the present invention, the transistor T6 is configured as a low threshold voltage (low-V T ) transistor and the remaining transistors are configured as a high threshold voltage (high-V T ) transistor. As described above, the present invention is that since the majority of transistors in the circuit are made of high threshold voltage transistors, a standby mode, for example, a precharge phase or a circuit is normal when compared with a low threshold voltage transistor. There is an advantage that the leakage current of the circuit becomes relatively low in the state of being kept in the) state.

또한, 본 발명에서는, 트랜지스터 T2 내지 T4 및 트랜지스터 T6를 통한 평가 페이즈(evaluatation phase)와 노드 N의 방전 및 출력 노드(Out)의 하이 레벨로의 천이가, 동적 논리 회로에서 저전력 고속 동작을 위해 최적화시킬 수 있는 경로가 될 수 있다는 점에 주목하였다. 즉, 본 발명에 의하면 트랜지스터 T6를 로우 임계전압(low-VT) 트랜지스터로 구성하였기 때문에, 트랜지스터 T6는 하이 임계전압(high-VT) 트랜지스터보다 노드 N의 방전에 더 빠르게 반응하게 된다. 또한, 트랜지스터 T6와 하이 임계전압 트랜지스터인 T5를 직렬로 연결함으로써, 트랜지스터 T5 내부의 감소된 누설전류로 인하여, 회로는 더 낮은 전력에서의 동작이 가능해질 것이고, 이는 트랜지스터 T6 내의 누설전류를 제한할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명에 의한 동적 논리 회로는 빠른 응답 속도와 낮은 전력 소비를 나타낼 수 있게 된다. Further, in the present invention, the evaluation phase through transistors T2 to T4 and T6 and the transition to the high level of discharge and output node Out of node N are optimized for low power and high speed operation in dynamic logic circuits. It was noted that it could be a path that can be made. That is, according to the present invention, since the transistor T6 is configured as a low threshold voltage (low-V T ) transistor, the transistor T6 responds to the discharge of the node N faster than the high threshold voltage (high-V T ) transistor. Also, by connecting transistor T6 in series with the high threshold voltage transistor T5, the reduced leakage current inside transistor T5 will allow the circuit to operate at lower power, which will limit the leakage current in transistor T6. It becomes possible. Therefore, the dynamic logic circuit according to the present invention can exhibit fast response speed and low power consumption.

한편, 도 1의 실시예에서 트랜지스터 T5, T6, T7 및 T8은, 입력 단자가 노드 N에 연결되고 출력 단자가 출력 노드(Out)에 연결된 인버터 회로로 고려될 수 있다. 즉, 제2 클럭 신호(Clk2)가 로우 레벨(low level)일 때, 상기 인버터의 출력은 입력에 대한 논리적 반전으로 나타나게 된다. 예컨대, 하이 레벨 또는 전원 전압(Vdd) 정도의 입력에 대해서는 로우 레벨 또는 접지 전압 정도의 출력을 나타내며, 역으로 로우 레벨 또는 접지 전압 정도의 입력에 대해서 하이 레벨 또는 전원 전압 정도의 출력을 나타내게 된다. 특히, 트랜지스터 T6와 트랜지스터 T7의 직렬 연결구조는, 서로 상이한 임계전압을 갖는 로우 임계전압 트랜지스터와 하이 임계전압 트랜지스터로 각각 구성됨으로써, 입력에 대해 전력소모를 최소화하면서 빠른 논리동작을 수행할 수 있게 해준다. 그러나, 제2 클럭 신호(Clk2)가 하이 레벨(high level)일 경우에는, 출력 신호가 입력 신호에 대한 반전으로 나타나지 않게 된다. Meanwhile, in the embodiment of FIG. 1, the transistors T5, T6, T7, and T8 may be considered as inverter circuits having an input terminal connected to the node N and an output terminal connected to the output node Out. That is, when the second clock signal Clk2 is at a low level, the output of the inverter is represented as a logical inversion with respect to the input. For example, an input of about a high level or a power supply voltage Vdd represents an output of a low level or a ground voltage, and conversely, an output of a high level or a power supply voltage of an input of a low level or a ground voltage is represented. In particular, the series connection structure of transistors T6 and T7 consists of a low threshold voltage transistor and a high threshold voltage transistor, each having a different threshold voltage, thereby enabling fast logic operation while minimizing power consumption for the input. . However, when the second clock signal Clk2 is at a high level, the output signal does not appear inverted with respect to the input signal.

일반적으로, 동적 논리 회로는 활성 모드(Active mode)와 대기 모드(Standby mode)의 적어도 두 개의 동작 모드를 갖는다. 도 1의 동적 논리 회로에서, 평가회로부(10)의 트랜지스터 T2 내지 T4는, 활성 모드에서 논리 입력 A와 B를 평가하는데 사용될 것이며, 대기 모드에서는 상기 논리 입력을 평가하는데 사용되지 않을 것이다. 따라서 대기 모드에서 제1 클럭 신호(Clk1)는 로우 레벨(low level)이고, 활성 모드에서 제1 클럭 신호(Clk1)는 하이 레벨(high level)일 수 있다. 또한, 활성 모드 동안, 제2 클럭 신호(Clk2)는 트랜지스터 T5를 온 상태로 유지시키고, 이에 따라 트랜지스터 T6가 온 상태라면 상기 트랜지스터에 전류가 흐르는 것을 허용할 수 있는 로우 레벨(low level)이 될 것이다. 한편, 대기 모드에서, 제2 클럭 신호(Clk2)는 트랜지스터 T5 및 트랜지스터 T8을 오프 상태로 하는 하이 레벨(high level)이 될 것이다. In general, the dynamic logic circuit has at least two modes of operation, an active mode and a standby mode. In the dynamic logic circuit of FIG. 1, transistors T2 to T4 of evaluation circuit section 10 will be used to evaluate logic inputs A and B in active mode and will not be used to evaluate the logic input in standby mode. Therefore, in the standby mode, the first clock signal Clk1 may be at a low level, and in the active mode, the first clock signal Clk1 may be at a high level. In addition, during the active mode, the second clock signal Clk2 keeps transistor T5 on and thus becomes a low level that can allow current to flow through transistor T6 when it is on. will be. On the other hand, in the standby mode, the second clock signal Clk2 will be at a high level in which the transistors T5 and T8 are turned off.

상기한 바와 같이, 도 1의 실시예에서 논리 입력 A와 B는 트랜지스터 T2 및 T3의 게이트에 인가됨으로써, 노드 N을 방전시켜 결과적으로 출력 노드(Out)를 충전시키게 된다. 따라서, 도 1의 회로는 A AND B의 논리식을 구현한 동적 논리 회로가 될 수 있다. 한편, 본 발명의 평가회로부(10)의 구성을 트랜지스터 T2와 T3의 직렬 연결구조 대신, 하나의 트랜지스터는 논리 입력 A를 받고 다른 하나의 트랜지스터는 입력 B를 받는 병렬 연결 구조로 하되, 트랜지스터 T4와는 직렬로 연결되도 록 구성함으로써, A OR B의 논리식을 구현하는 것도 가능하다. 이와 같이, 본 발명에 있어서 평가회로부의 구성은, 입력에 대해 목적하는 논리 기능을 수행하기 위하여 다양한 입력을 받는 다양한 트랜지스터의 병렬 및/또는 직렬조합으로 이루어질 수 있을 것이다. As described above, in the embodiment of FIG. 1, logic inputs A and B are applied to the gates of transistors T2 and T3, thereby discharging node N, resulting in charging of the output node Out. Thus, the circuit of FIG. 1 can be a dynamic logic circuit implementing the logic of A AND B. Meanwhile, instead of the series connection structure of transistors T2 and T3, the evaluation circuit unit 10 according to the present invention has a parallel connection structure in which one transistor receives a logic input A and the other transistor receives an input B. By configuring to be connected in series, it is also possible to implement the logic of A OR B. As such, the configuration of the evaluation circuit portion in the present invention may be made in parallel and / or series combination of various transistors that receive various inputs in order to perform a desired logic function for the input.

실시예에 따라서는, T6와 T7 사이의 베타 값(Beta ratio)이 트랜지스터 T6의 이익을 받아 스큐(skew)현상이 일어나도록 할 수도 있다. 또한, 대기 모드에서 트랜지스터 T6는 출력 노드에 Vdd 이상의 출력을 끌어내고, 트랜지스터 T5는 그라운드(또는 Vss) 이하의 출력을 끌어내도록 실시예를 구성할 수도 있을 것이다. 이 경우, 회로는 노이즈 마진 및 출력의 슬로우 리셋(slow reset)을 줄일 수 있는 고속회로가 될 수 있을 것이다. According to an exemplary embodiment, a beta ratio between T6 and T7 may benefit from transistor T6 to cause skew. Further, the embodiment may be configured such that in standby mode transistor T6 draws an output above Vdd to the output node and transistor T5 draws an output below ground (or Vss). In this case, the circuit may be a high speed circuit capable of reducing noise margin and slow reset of the output.

또한, 도 1에서 트랜지스터 T2 및 T3와 같이 동적 논리 회로에 대한 입력을 받는 트랜지스터가 로우 임계전압 트랜지스터와 같이 동작하도록 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 이와 같이 다양한 실시예를 통하여, 다양한 트랜지스터가 로우 임계전압 또는 하이 임계전압 트랜지스터로서 동작하도록 구성할 수 있을 것이다. In addition, in FIG. 1, it is also possible to configure an embodiment such that a transistor receiving an input to a dynamic logic circuit, such as transistors T2 and T3, behaves like a low threshold voltage transistor. As such, various transistors may be configured to operate as a low threshold voltage or high threshold voltage transistor.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 MTCMOS 회로를 구비한 동적 논리 회로에 의하면, 하이 임계전압 트랜지스터와 로우 임계전압 트랜지스터를 회로 중에 구비함으로써, 회로의 누설전류를 크게 증가시키지 않으면서도 회로의 동작 속도를 향상시킬 수 있어, 소모 전력 대비 회로의 동작 속도 개선의 효과를 극대화할 수 있게 된다. As described above, according to the dynamic logic circuit having the MTCMOS circuit according to the present invention, by providing the high threshold voltage transistor and the low threshold voltage transistor in the circuit, the operation speed of the circuit can be increased without significantly increasing the leakage current of the circuit. It is possible to maximize the effect of improving the operation speed of the circuit compared to the power consumption.

도 2는 본 발명의 다른 실시예로서, 도 1의 상보 회로(complementary circuit) 구성을 나타내었다. FIG. 2 illustrates a complementary circuit configuration of FIG. 1 as another embodiment of the present invention.

도 2의 실시예에서, 프리차지 트랜지스터부는 트랜지스터 T13과 트랜지스터 T18로 이루어질 수 있다. 상기 트랜지스터 T13은, 그 게이트는 제1 클럭 신호(Clk1)를 받도록 연결되고, 드레인은 노드 N에 연결되며, 소스는 접지 전압에 연결되도록 구성된다. 그리고, 트랜지스터 T18은 그 게이트에 출력노드(Out)로부터의 출력이 인가되도록 연결되며, 드레인은 노드 N에, 소스는 접지 전압에 연결된다. In the embodiment of FIG. 2, the precharge transistor unit may include a transistor T13 and a transistor T18. The transistor T13 is configured such that its gate is connected to receive the first clock signal Clk1, the drain is connected to the node N, and the source is connected to the ground voltage. The transistor T18 is connected to its gate such that an output from the output node Out is applied, the drain is connected to the node N, and the source is connected to the ground voltage.

또한, 트랜지스터 T11 및 T12의 병렬구조와, 상기 병렬구조와 직렬 연결된 트랜지스터 T10은 평가회로부(10')를 구성한다. 상기 트랜지스터 T11 및 T12는 각각 게이트에서 논리 입력 A와 B를 받도록 연결되고, 상기 트랜지스터 T10은 게이트에서 제1 클럭 신호(Clk1)를 받도록 연결된다. In addition, the parallel structure of the transistors T11 and T12 and the transistor T10 connected in series with the parallel structure constitute an evaluation circuit section 10 '. The transistors T11 and T12 are connected to receive logic inputs A and B at their gates, and the transistor T10 is connected to receive a first clock signal Clk1 at their gates.

한편, 인버터부(20')는 트랜지스터 T14 내지 T17의 직렬연결 구조로 이루어진다. 도시된 바와 같이, 상기 트랜지스터 T14의 드레인은 Vdd 전압노드에 연결되고, 게이트는 제2 클럭 신호(Clk2)를 받도록 연결되며, 소스는 트랜지스터 T15의 소스에 연결된다. 상기 트랜지스터 T15의 게이트는 노드 N에 연결되고, 드레인은 출력 노드(Out)에 연결된다. 또한, 상기 트랜지스터 T16의 게이트는 노드 N에 연결되고, 드레인은 출력 노드(Out)에 연결되고, 소스는 트랜지스터 T17의 드레인에 연결된다. 또한, 상기 트랜지스터 T17의 소스는 접지 전압 노드에 연결되고, 게이트는 제2 클럭 신호(Clk2)를 받도록 연결된다. On the other hand, the inverter unit 20 'is made of a series connection structure of the transistors T14 to T17. As shown, the drain of the transistor T14 is connected to the Vdd voltage node, the gate is connected to receive the second clock signal Clk2, and the source is connected to the source of the transistor T15. The gate of the transistor T15 is connected to the node N, the drain is connected to the output node (Out). In addition, the gate of the transistor T16 is connected to the node N, the drain is connected to the output node (Out), the source is connected to the drain of the transistor T17. In addition, the source of the transistor T17 is connected to the ground voltage node, the gate is connected to receive the second clock signal (Clk2).

상기 도 2의 실시예에서, 트랜지스터 T10, T11, T12 및 T15은 PMOS 트랜지스 터이고, 나머지 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터로 이루어진다. In the embodiment of FIG. 2, transistors T10, T11, T12, and T15 are PMOS transistors, and the remaining transistors are NMOS transistors.

또한, 상기 트랜지스터 T16은 트랜지스터 T14, T15 및 T17 보다 낮은 임계전압을 갖는 로우 임계전압(low-VT) 트랜지스터로 구성되고, 나머지 프리차지 트랜지스터부와 평가회로부(10')를 구성하는 트랜지스터는, 상기 트랜지스터 T14, T15 및 T17과 대략 동일한 임계전압을 갖는 하이 임계전압(high-VT) 트랜지스터로 구성하는 것이 바람직하다. In addition, the transistor T16 includes a low threshold voltage (low-V T ) transistor having a threshold voltage lower than that of the transistors T14, T15, and T17, and the transistors constituting the remaining precharge transistor unit and the evaluation circuit unit 10 ′, It is preferable to configure a high threshold voltage (high-V T ) transistor having approximately the same threshold voltage as the transistors T14, T15, and T17.

도 2의 실시예에서, 프리차지 페이즈(precharge phase)는 제1 클럭 신호(Clk1)가 하이 레벨(high level)일 때이고, 평가 페이즈(evaluation phase)는 제1 클럭 신호가 로우 레벨(low level)일 때이다. 프리차지 페이즈 동안, 노드 N은 트랜지스터 T13에 의해 접지 전압으로 프리차지(prechrge) 되고, 노드 N의 프리차지 전압은 트랜지스터 T18에 의해 유지된다. 트랜지스터 T13과 트랜지스터 T18의 동작은, 도 1의 실시예에서 트랜지스터 T1 및 T9과 각각 유사하다. 또한, 평가 페이즈일 때, 트랜지스터 T10은 온(ON) 상태가 되고, 트랜지스터 T11 또는 T12 및 T10은 로우 레벨(low level)의 논리 입력 A와 B에 대하여 노드 N을 충전한다. 한편, 트랜지스터 T14 내지 T17은 인버터 회로로서 고려될 수 있다. In the embodiment of FIG. 2, the precharge phase is when the first clock signal Clk1 is at a high level, and the evaluation phase is when the first clock signal is at a low level. When During the precharge phase, node N is prechred to ground voltage by transistor T13, and the precharge voltage of node N is maintained by transistor T18. The operation of transistors T13 and T18 is similar to transistors T1 and T9 in the embodiment of FIG. 1, respectively. In addition, during the evaluation phase, transistor T10 is turned on, and transistors T11 or T12 and T10 charge node N for low level logic inputs A and B. On the other hand, the transistors T14 to T17 can be considered as inverter circuits.

도 1의 실시예에서 논의된 바와 마찬가지로, 도 2의 실시예에 있어서도 예컨대 트랜지스터 T11 및 T12, 또는 평가회로부의 다른 트랜지스터들을 로우 임계전압 트랜지스터로 구성하는 것이 가능하다. 또한, 다양한 논리식을 구현하기 위하여, 평가회로부에 다양한 트랜지스터의 병렬, 직렬, 또는 병렬과 직렬 연결의 조합을 적용할 수 있을 것이다. As discussed in the embodiment of Fig. 1, in the embodiment of Fig. 2, for example, it is possible to configure transistors T11 and T12 or other transistors of the evaluation circuit section as low threshold voltage transistors. In addition, in order to implement various logic equations, parallel, series, or a combination of parallel and series connection of various transistors may be applied to the evaluation circuit unit.

 

도 3에는 상기 도 1의 실시예에서, 제2 클럭 신호(Clk2)가 로우 레벨(low level)로 설정될 때, 프리차지 및 평가 사이클 동안 어떻게 출력이 변화하는지를 나타내었다. 도 3을 도 2의 타이밍도에 적용하면, 프리차지 페이즈(precharge phase)는 제1 클럭 신호(Clk1)가 하이 레벨(high level)일 때이고, 평가 페이즈(evaluation phase)는 제1 클럭 신호가 로우 레벨(low level)일 때이다. 또한 인버터(20')는 상기 제2클럭신호(CLK2)가 하이레벨 일 때 동작한다.  3 illustrates how the output changes during the precharge and evaluation cycles when the second clock signal Clk2 is set to a low level. When the FIG. 3 is applied to the timing diagram of FIG. 2, the precharge phase is when the first clock signal Clk1 is at a high level, and the evaluation phase is when the first clock signal is low. At low level. In addition, the inverter 20 'operates when the second clock signal CLK2 is at a high level.

또한, 도 4에는 제2 클럭 신호(Clk2)가 변화할 때, 프리차지 및 평가 사이클 동안 어떻게 출력이 변화하는지를 나타내었다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 동적 논리 회로에 입력되는 제1 클럭 신호(Clk1)와 제2 클럭 신호(Clk2)는 비동기(asynchronous) 클럭 신호로서, 제1 클럭 신호(CLK1)의 입력에 대해서 제2 클럭 신호(CLK2)가 시간차를 두고 입력된다. 예를 들어, 상기 상기 제2클럭신호(CLK2)는 상기 제1클럭신호(CLK1)의 입력시점보다 일정시간 딜레이되어 입력된다. 이는 상기 평가회로부(10)의 동작이나 상기 노드(N)의 프리차지 동작 동안에 인버터(20)와의 차지쉐어링(charge sharing)이나 인버터 내에서의 누설전류 차단 등 전류소모를 줄이기 위한 것이다. 4 also shows how the output changes during the precharge and evaluation cycles when the second clock signal Clk2 changes. As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the first clock signal Clk1 and the second clock signal Clk2 input to the dynamic logic circuit of the present invention are asynchronous clock signals, and the first clock signal CLK1. The second clock signal CLK2 is input with a time difference with respect to the input of. For example, the second clock signal CLK2 is input after being delayed for a predetermined time from an input point of the first clock signal CLK1. This is to reduce current consumption such as charge sharing with the inverter 20 or blocking leakage current in the inverter during the operation of the evaluation circuit unit 10 or the precharge operation of the node N.

상기 제1 클럭 신호(CLK1)와 제2 클럭 신호(CLK2)가 비동기 클럭신호이므로, 회로에 입력되는 제1 클럭 신호(CLK1)와 제2 클럭 신호(CLK2)는 로우 레벨('0')과 하이 레벨('1') 신호의 가능한 조합으로, 각각 '0'과 '0', '0과 '1', '1'과 '0', '1'과 '1'의 네 가지 경우의 수로 입력될 수 있을 것이다. Since the first clock signal CLK1 and the second clock signal CLK2 are an asynchronous clock signal, the first clock signal CLK1 and the second clock signal CLK2 input to the circuit may have a low level '0'. Possible combinations of high level ('1') signals, with the four cases of '0' and '0', '0' and '1', '1' and '0', and '1' and '1', respectively. Can be entered.

이하 네가지 경우에 대하여 설명한다. Four cases will be described below.

우선 상기 제1클럭신호(CLK1)가 로우레벨(‘0’), 상기 제2클럭신호(CLK2)가 로우레벨(‘0’)을 가지는 경우에는, 상기 회로는 상기 제1클럭신호(CLK1)에 응답하여 트랜지스터(T1)가 동작되어 상기 노드(N)에 대한 프리차아지 동작이 수행된다. 그리고 상기 제2클럭신호(CLK2)에 응답하여 트랜지스터(T5,T8)가 동작되므로, 상기 노드(N)의 프리차아지 전압(Vdd)에 대한 인버팅 동작이 수행된다. 인버팅 동작에 따른 출력(Out)은 트랜지스터(T9)를 동작시키게 되어 상기 노드(N)의 프리차아지 전압을 보상(compensation)하게 된다. 즉 정상적인 프리차아지 동작이 수행되게 된다. 이때는 상기 노드(N)이 프리차아지 상태이므로 논리입력신호(A,B)의 입력레벨과 관계없이 출력(Out)은 항상 로우레벨을 가지게 된다. First, when the first clock signal CLK1 has a low level '0' and the second clock signal CLK2 has a low level '0', the circuit includes the first clock signal CLK1. In response, the transistor T1 is operated to perform a precharge operation on the node N. FIG. In addition, since the transistors T5 and T8 operate in response to the second clock signal CLK2, an inverting operation of the precharge voltage Vdd of the node N is performed. The output Out according to the inverting operation operates the transistor T9 to compensate for the precharge voltage of the node N. That is, normal precharge operation is performed. In this case, since the node N is in the precharge state, the output Out always has a low level regardless of the input levels of the logic input signals A and B.

이 경우는, 상기 트랜지스터(T5,T7,T8)가 하이임계전압 트랜지스터이므로 상기 노드(N)의 누설전류를 비교적 적게 할 수 있는 장점이 있다. In this case, since the transistors T5, T7, and T8 are high threshold voltage transistors, the leakage current of the node N can be relatively reduced.

다음으로 상기 제1클럭신호(CLK1)가 로우레벨(‘0’)을 가지고, 상기 제2클럭신호(CLK2)가 하이레벨(‘1’)을 가지는 경우를 알아보자. Next, a case in which the first clock signal CLK1 has a low level '0' and the second clock signal CLK2 has a high level '1' will be described.

이때는 상기 제1클럭신호(CLK1)에 응답하여 트랜지스터(T1)가 동작되어 상기 노드(N)에 대한 프리차아지 동작이 수행된다. 그러나, 제2클럭신호(CLK2)가 하이레벨을 가지므로 트랜지스터(T5,T8)가 동작하지 않아 인버터(20)가 동작하지 않는다. 이때 트랜지스터(T9)는 동작여부가 불분명하나, 출력(Out)이 이미 로우레벨 상태였다면 트랜지스터(T9)가 동작되어 상기 노드(N)의 누설전류에 대한 보 상(compensation) 동작을 할 수 있을 것이다. 이때는 상기 노드(N)가 프리차아지 상태이고 인버터(20)가 동작하지 않으므로 논리입력신호(A,B)의 입력레벨과 관계없이 출력(Out)은 이전의 로우레벨(프리차아지 상태의 레벨)을 가지게 될 것이다. In this case, the transistor T1 is operated in response to the first clock signal CLK1 to perform a precharge operation on the node N. FIG. However, since the second clock signal CLK2 has a high level, the transistors T5 and T8 do not operate and thus the inverter 20 does not operate. At this time, the operation of the transistor T9 is unclear, but if the output Out is already at the low level, the transistor T9 may operate to compensate for the leakage current of the node N. . At this time, since the node N is in the precharge state and the inverter 20 does not operate, the output Out is at a previous low level (the level of the precharge state) regardless of the input levels of the logic input signals A and B. Will have

이 경우는 상기 트랜지스터(T7)가 하이임계전압 트랜지스터이므로 상기 노드(N)의 누설전류를 비교적 적게 할 수 있는 장점이 있다. 또한 트랜지스터(T5,T8)가 동작하지 않으므로 인버터(20)의 전류경로를 통한 누설전류를 차단할 수 있는 장점도 있다. In this case, since the transistor T7 is a high threshold voltage transistor, the leakage current of the node N can be relatively reduced. In addition, since the transistors T5 and T8 do not operate, the leakage current through the current path of the inverter 20 may be blocked.

다음으로, 상기 제1클럭신호(CLK1)가 하이레벨(‘1’), 제2클럭신호(CLK2)가 로우레벨(‘0’) 인 경우를 설명하면 다음과 같다. Next, a case where the first clock signal CLK1 is at a high level ('1') and the second clock signal CLK2 is at a low level ('0') will be described.

이때는 제1클럭신호(CLK1)에 의해 평가회로부(10)의 트랜지스터(T4)가 동작하게 되어, 논리입력(A,B)의 상태에 의존하여 노드(N)의 레벨이 변화하게 된다. 예를 들어, 도1과 같이 AND 회로로 구현된 경우, 논리입력(A,B)가 모두 하이레벨로 입력되는 경우에만, 상기 노드(N)는 방전되어 로우레벨이 된다. 상기 논리입력(A,B)가 모두 하이레벨로 입력되지 않는 경우에는 상기 노드(N)는 하이레벨을 유지할 것이다. 그리고, 제2클럭(CLK2)이 로우레벨을 가지기 때문에 인버터(20)가 정상적인 반전(inverting)동작을 하게 된다. 즉 상기 논리입력(A,B)가 모두 하이레벨로 입력되는 경우에는 상기 출력(Out)은 하이레벨이 되고, 그 외의 경우에 상기 출력(Out)은 로우레벨이 될 것이다.   At this time, the transistor T4 of the evaluation circuit unit 10 is operated by the first clock signal CLK1, and the level of the node N changes depending on the states of the logic inputs A and B. FIG. For example, when implemented as an AND circuit as shown in FIG. 1, the node N is discharged to a low level only when the logic inputs A and B are all input at a high level. If the logic inputs A and B are not all input at the high level, the node N will maintain the high level. In addition, since the second clock CLK2 has a low level, the inverter 20 performs a normal inverting operation. That is, when the logic inputs A and B are all input at the high level, the output Out is at the high level, and in other cases, the output Out is at the low level.

이 경우에는 트랜지스터(T6)가 로우 임계전압 트랜지스터이므로 상기 노드(N)의 방전레벨이 약간 높다고 하더라고 동작하게 되어 빠른 동작을 수행할 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 트랜지스터(T5,T7,T8)가 하이임계전압 트랜지스터이므로 누설전류를 비교적 적게 할 수 있는 장점이 있다. In this case, since the transistor T6 is a low threshold voltage transistor, even if the discharge level of the node N is slightly high, the transistor T6 operates. In addition, since the transistors T5, T7, and T8 are high threshold voltage transistors, there is an advantage that the leakage current can be relatively small.

마지막으로 상기 제1클럭신호(CLK1)가 하이레벨(‘1’)을 가지고, 상기 제2클럭신호(CLK2)가 하이레벨(‘1’)을 가지는 경우를 알아보자. Finally, the case where the first clock signal CLK1 has a high level '1' and the second clock signal CLK2 has a high level '1' will be described.

이때는 제1클럭신호(CLK1)에 의해 평가회로부(10)의 트랜지스터(T4)가 동작하게 되어, 논리입력(A,B)의 상태에 의존하여 노드(N)의 레벨이 변화하게 된다. 예를 들어, 도1과 같이 AND 회로로 구현된 경우, 논리입력(A,B)이 모두 하이레벨로 입력되는 경우에만, 상기 노드(N)는 방전되어 로우레벨이 된다. 상기 논리입력(A,B)가 모두 하이레벨로 입력되지 않는 경우에는 상기 노드(N)는 하이레벨을 유지할 것이다. 그러나 제2클럭(CLK2)이 하이 레벨을 가지므로, 인버터(20)가 정상적인 동작을 수행하지 않습니다. 이 경우, 상기 출력(Out)은 바로 이전의 레벨 상태를 유지할 수 있다. At this time, the transistor T4 of the evaluation circuit unit 10 is operated by the first clock signal CLK1, and the level of the node N changes depending on the states of the logic inputs A and B. FIG. For example, when implemented as an AND circuit as shown in FIG. 1, the node N is discharged to a low level only when both logic inputs A and B are input at a high level. If the logic inputs A and B are not all input at the high level, the node N will maintain the high level. However, since the second clock CLK2 has a high level, the inverter 20 does not perform normal operation. In this case, the output Out may maintain the previous level state.

이 경우는 상기 트랜지스터(T7)가 하이임계전압 트랜지스터이므로 상기 노드(N)의 누설전류를 비교적 적게 할 수 있는 장점이 있다. 또한 트랜지스터(T5,T8)가 동작하지 않으므로 인버터(20)의 전류경로를 통한 누설전류를 차단할 수 있는 장점도 있다. In this case, since the transistor T7 is a high threshold voltage transistor, the leakage current of the node N can be relatively reduced. In addition, since the transistors T5 and T8 do not operate, the leakage current through the current path of the inverter 20 may be blocked.

결과적으로 네가지 경우에서 보듯이 상기 제1클럭신호(CLK1) 및 제2클럭신호(CLK2)의 레벨이 어떠한 상태를 가진다고 하더라도, 회로는 소모전력을 줄이는 방향으로 동작하게 된다. As a result, as shown in the four cases, even if the level of the first clock signal CLK1 and the second clock signal CLK2 has any state, the circuit operates in a direction of reducing power consumption.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였 다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다음의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다. In the above, the present invention has been shown and described with respect to certain preferred embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and those skilled in the art to which the present invention pertains can variously change variously without departing from the technical spirit of the present invention described in the following claims. You can do it.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 논리 회로를 나타낸 도면, 1 illustrates a dynamic logic circuit in accordance with an embodiment of the present invention;

도 2는 도 1의 상보 회로(complementary circuit)를 나타낸 도면, FIG. 2 shows a complementary circuit of FIG. 1;

도 3은 도 1의 실시예에서 제2 클럭 신호(Clk2)가 로우 레벨일 때 출력의 변화를 나타낸 도면, 3 is a view illustrating a change in output when the second clock signal Clk2 is at a low level in the embodiment of FIG. 1;

도 4는 도 1의 실시예에서 제2 클럭 신호(Clk2)의 변화에 따른 출력의 변화를 나타낸 도면. 4 is a view illustrating a change in output according to a change in the second clock signal Clk2 in the embodiment of FIG. 1.

Claims (20)

제1 클럭 신호에 따라 제1 노드를 제1 전압으로 프리차지하는 프리차지 트랜지스터; A precharge transistor for precharging the first node to a first voltage according to the first clock signal; 상기 제1 노드에 연결되고, 상기 제1 클럭 신호와 하나 이상의 논리 입력 신호를 받도록 연결되어, 상기 제1 클럭 신호 및 논리 입력 신호에 따라 제1 노드에 제2 전압을 유도하도록 동작하는 평가회로; 및 An evaluation circuit coupled to the first node and coupled to receive the first clock signal and one or more logic input signals, the evaluation circuit operative to induce a second voltage to the first node in accordance with the first clock signal and the logic input signal; And 제1 노드에 연결된 입력단자와 출력 노드에 연결된 출력단자를 구비하고, 제1 전압 노드 및 제2 전압 노드의 사이에 설치되어, 제2 클럭 신호에 따라 도통상태가 제어되어 입력 신호를 반전하여 출력하는 인버터를 구비하되, 상기 인버터는, It has an input terminal connected to the first node and an output terminal connected to the output node, and is installed between the first voltage node and the second voltage node, the conduction state is controlled in accordance with the second clock signal to output the inverted input signal Is provided with an inverter, the inverter, 제1 전압 노드에 연결된 소스와, 드레인과, 제2 클럭 신호를 받도록 연결된 게이트를 구비하는 제1 트랜지스터; A first transistor having a source connected to a first voltage node, a drain, and a gate connected to receive a second clock signal; 상기 제1 트랜지스터의 드레인에 연결된 소스와, 인버터의 입력단자에 연결된 게이트와, 인버터의 출력단자에 연결된 드레인을 구비하는 제2 트랜지스터; A second transistor having a source connected to the drain of the first transistor, a gate connected to an input terminal of the inverter, and a drain connected to an output terminal of the inverter; 인버터의 출력단자에 연결된 드레인과, 인버터의 입력단자에 연결된 게이트와, 제4 트랜지스터의 소스에 연결된 소스를 구비하는 제3 트랜지스터; 및 A third transistor having a drain connected to an output terminal of the inverter, a gate connected to an input terminal of the inverter, and a source connected to a source of the fourth transistor; And 제3 트랜지스터의 소스와 연결된 소스와, 상기 제2 클럭 신호를 받도록 연결된 게이트와, 제2 전압 노드에 연결된 드레인을 구비하는 제4 트랜지스터를 구비하고, A fourth transistor having a source connected to a source of a third transistor, a gate connected to receive the second clock signal, and a drain connected to a second voltage node, 상기 제2 트랜지스터의 임계전압은, 상기 제1, 3, 4 트랜지스터의 임계전압 보다 낮도록 구성된 것을 특징으로 하는 MTCMOS 회로를 구비한 동적 논리 회로. The threshold voltage of the second transistor is configured to be lower than the threshold voltages of the first, third and fourth transistors. 제1 항에 있어서, According to claim 1, 상기 제1, 2, 4 트랜지스터는 PMOS 트랜지스터이고, 제3 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 MTCMOS 회로를 구비한 동적 논리 회로. Wherein the first, second, and fourth transistors are PMOS transistors, and the third transistor is an NMOS transistor. 제2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 프리차지 트랜지스터는 PMOS 트랜지스터이고, The precharge transistor is a PMOS transistor, 상기 평가회로는 직렬로 연결된 하나 이상의 NMOS 트랜지스터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 MTCMOS 회로를 구비한 동적 논리 회로. Wherein said evaluation circuit comprises one or more NMOS transistors connected in series. 제3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 프리차지 트랜지스터와 상기 평가회로의 트랜지스터는, 상기 제1, 3, 4 트랜지스터와 대략 동일한 임계전압을 갖는 것을 특징으로 하는 MTCMOS 회로를 구비한 동적 논리 회로. And the transistors of the precharge transistor and the evaluation circuit have substantially the same threshold voltage as the first, third and fourth transistors. 제4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 사용 중에 상기 제1 전압 노드에는 전원 전압이 인가되고, 상기 제2 전압 노드에는 접지 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 MTCMOS 회로를 구비한 동적 논리 회로. A dynamic logic circuit with an MTCMOS circuit, wherein a power supply voltage is applied to the first voltage node and a ground voltage to the second voltage node during use. 제1 항에 있어서, According to claim 1, 상기 제1, 2, 4 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터이고, 제3 트랜지스터는 PMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 MTCMOS 회로를 구비한 동적 논리 회로. Wherein the first, second, and fourth transistors are NMOS transistors, and the third transistor is a PMOS transistor. 제6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 프리차지 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터이고, The precharge transistor is an NMOS transistor, 상기 평가회로는 PMOS 트랜지스터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 MTCMOS 회로를 구비한 동적 논리 회로. And said evaluation circuit comprises a PMOS transistor. 제7 항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 프리차지 트랜지스터와 상기 평가회로의 트랜지스터는, 상기 제1, 3, 4 트랜지스터와 대략 동일한 임계전압을 갖는 것을 특징으로 하는 MTCMOS 회로를 구비한 동적 논리 회로. And the transistors of the precharge transistor and the evaluation circuit have substantially the same threshold voltage as the first, third and fourth transistors. 제8 항에 있어서, The method of claim 8, 사용 중에 상기 제1 전압 노드에는 접지 전압이 인가되고, 상기 제2 전압 노드에는 전원 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 MTCMOS 회로를 구비한 동적 논리 회로. And a ground voltage is applied to said first voltage node and a power supply voltage to said second voltage node during use. 입력단자와 출력단자를 구비하며, 제1 전압 노드 및 제2 전압 노드의 사이에 설치되어, 클럭 신호에 따라 도통상태가 제어되어 입력 신호를 반전하여 출력하는 동적 논리 회로의 인버터로서, An inverter of a dynamic logic circuit having an input terminal and an output terminal, provided between a first voltage node and a second voltage node, the conduction state is controlled according to a clock signal, and inverting and outputting an input signal. 제1 전압 노드에 연결된 소스와, 드레인과, 클럭 신호를 받도록 연결된 게이트를 구비하는 제1 트랜지스터; A first transistor having a source connected to the first voltage node, a drain, and a gate connected to receive a clock signal; 상기 제1 트랜지스터의 드레인에 연결된 소스와, 인버터의 입력단자에 연결된 게이트와, 인버터의 출력단자에 연결된 드레인을 구비하는 제2 트랜지스터; A second transistor having a source connected to the drain of the first transistor, a gate connected to an input terminal of the inverter, and a drain connected to an output terminal of the inverter; 인버터의 출력단자에 연결된 드레인과, 인버터의 입력단자에 연결된 게이트와, 제4 트랜지스터의 소스에 연결된 소스를 구비하는 제3 트랜지스터; 및 A third transistor having a drain connected to an output terminal of the inverter, a gate connected to an input terminal of the inverter, and a source connected to a source of the fourth transistor; And 제3 트랜지스터의 소스와 연결된 소스와, 상기 클럭 신호를 받도록 연결된 게이트와, 제2 전압 노드에 연결된 드레인을 구비하는 제4 트랜지스터를 구비하고, A fourth transistor having a source connected to a source of a third transistor, a gate connected to receive the clock signal, and a drain connected to a second voltage node, 상기 제2 트랜지스터의 임계전압은, 상기 제1, 3, 4 트랜지스터의 임계전압보다 낮도록 구성된 것을 특징으로 하는 MTCMOS 회로를 구비한 동적 논리 회로의 인버터. The threshold voltage of the second transistor is configured to be lower than the threshold voltages of the first, third and fourth transistors. An inverter of a dynamic logic circuit having an MTCMOS circuit. 제10 항에 있어서, The method of claim 10, 상기 제1, 2, 4 트랜지스터는 PMOS 트랜지스터이고, 상기 제3 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 MTCMOS 회로를 구비한 동적 논리 회로의 인버터. And the first, second, and fourth transistors are PMOS transistors, and the third transistors are NMOS transistors. 제11 항에 있어서, The method of claim 11, wherein 사용 중에 상기 제1 전압 노드에는 전원 전압이 인가되고, 상기 제2 전압 노드에는 접지 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 MTCMOS 회로를 구비한 동적 논리 회로의 인버터. A power supply voltage is applied to said first voltage node and a ground voltage is applied to said second voltage node during use. 제10 항에 있어서, The method of claim 10, 상기 제1, 2, 4 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터이고, 상기 제3 트랜지스터는 PMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 MTCMOS 회로를 구비한 동적 논리 회로의 인버터. And wherein the first, second, and fourth transistors are NMOS transistors, and the third transistors are PMOS transistors. 제13 항에 있어서, The method of claim 13, 사용 중에 상기 제1 전압 노드에는 접지 전압이 인가되고, 상기 제2 전압 노드에는 전원 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 MTCMOS 회로를 구비한 동적 논리 회로의 인버터.  An inverter of a dynamic logic circuit having an MTCMOS circuit, wherein a ground voltage is applied to the first voltage node and a power supply voltage is applied to the second voltage node during use. 제1 클럭 신호에 따라 제1 노드를 제1 전압으로 프리차지하는 프리차지 트랜지스터; A precharge transistor for precharging the first node to a first voltage according to the first clock signal; 상기 제1 노드에 연결되고, 상기 제1 클럭 신호와 하나 이상의 논리 입력 신호를 받도록 연결되어, 상기 제1 클럭 신호 및 논리 입력 신호에 따라 제1 노드에 제2 전압을 유도하도록 동작하는 평가회로; 및 An evaluation circuit coupled to the first node and coupled to receive the first clock signal and one or more logic input signals, the evaluation circuit operative to induce a second voltage to the first node in accordance with the first clock signal and the logic input signal; And 제1 노드에 연결된 입력단자와 출력 노드에 연결된 출력단자를 구비하고, 제1 전압 노드 및 제2 전압 노드의 사이에 임계전압이 서로 다른 트랜지스터로 구성되며, 제2 클럭 신호에 따라 트랜지스터의 도통상태가 제어되어 입력 신호를 반전하여 출력하는 인버터를 구비하며, An input terminal connected to the first node and an output terminal connected to the output node, the transistor having a threshold voltage different from each other between the first voltage node and the second voltage node, and a conductive state of the transistor according to the second clock signal Is controlled to have an inverter for inverting and outputting an input signal, 상기 제1 클럭 신호와 제2 클럭 신호는 비동기(asynchronous) 클럭 신호인 것을 특징으로 하는 MTCMOS 회로를 구비한 동적 논리 회로. And the first clock signal and the second clock signal are asynchronous clock signals. 제15 항에 있어서, 상기 인버터는, The method of claim 15, wherein the inverter, 제1 전압 노드에 연결된 소스와, 드레인과, 제2 클럭 신호를 받도록 연결된 게이트를 구비하는 제1 트랜지스터; A first transistor having a source connected to a first voltage node, a drain, and a gate connected to receive a second clock signal; 상기 제1 트랜지스터의 드레인에 연결된 소스와, 인버터의 입력단자에 연결된 게이트와, 인버터의 출력단자에 연결된 드레인을 구비하는 제2 트랜지스터; A second transistor having a source connected to the drain of the first transistor, a gate connected to an input terminal of the inverter, and a drain connected to an output terminal of the inverter; 인버터의 출력단자에 연결된 드레인과, 인버터의 입력단자에 연결된 게이트와, 제4 트랜지스터의 소스에 연결된 소스를 구비하는 제3 트랜지스터; 및 A third transistor having a drain connected to an output terminal of the inverter, a gate connected to an input terminal of the inverter, and a source connected to a source of the fourth transistor; And 제3 트랜지스터의 소스와 연결된 소스와, 상기 제2 클럭 신호를 받도록 연결된 게이트와, 제2 전압 노드에 연결된 드레인을 구비하는 제4 트랜지스터를 구비하고, A fourth transistor having a source connected to a source of a third transistor, a gate connected to receive the second clock signal, and a drain connected to a second voltage node, 상기 제2 트랜지스터의 임계전압은, 상기 제1, 3, 4 트랜지스터의 임계전압보다 낮도록 구성된 것을 특징으로 하는 MTCMOS 회로를 구비한 동적 논리 회로. The threshold voltage of the second transistor is configured to be lower than the threshold voltages of the first, third and fourth transistors. 제16 항에 있어서, The method of claim 16, 상기 제1 클럭 신호와 제2 클럭 신호는 로우 레벨인 것을 특징으로 하는 MTCMOS 회로를 구비한 동적 논리회로. And the first clock signal and the second clock signal are at a low level. 제16 항에 있어서, The method of claim 16, 상기 제1 클럭 신호는 로우 레벨이고, 상기 제2 클럭 신호는 하이 레벨인 것을 특징으로 하는 MTCMOS 회로를 구비한 동적 논리회로. And said first clock signal is at a low level and said second clock signal is at a high level. 제16 항에 있어서, The method of claim 16, 상기 제1 클럭 신호는 하이 레벨이고, 상기 제2 클럭 신호는 로우 레벨인 것을 특징으로 하는 MTCMOS 회로를 구비한 동적 논리회로. And wherein the first clock signal is at a high level and the second clock signal is at a low level. 제16 항에 있어서, The method of claim 16, 상기 제1 클럭 신호와 제2 클럭 신호는 하이 레벨인 것을 특징으로 하는 MTCMOS 회로를 구비한 동적 논리회로. And the first clock signal and the second clock signal are at a high level.
KR1020080007683A 2008-01-24 2008-01-24 Dynamic logic circuit and inverter therof with multi-threshold cmos circuit KR100951102B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080007683A KR100951102B1 (en) 2008-01-24 2008-01-24 Dynamic logic circuit and inverter therof with multi-threshold cmos circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080007683A KR100951102B1 (en) 2008-01-24 2008-01-24 Dynamic logic circuit and inverter therof with multi-threshold cmos circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090081687A true KR20090081687A (en) 2009-07-29
KR100951102B1 KR100951102B1 (en) 2010-04-07

Family

ID=41292926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080007683A KR100951102B1 (en) 2008-01-24 2008-01-24 Dynamic logic circuit and inverter therof with multi-threshold cmos circuit

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100951102B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102196891B1 (en) * 2020-01-31 2020-12-30 연세대학교 산학협력단 Ferroelectric FET-based Full Adder

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101722558B1 (en) 2015-08-28 2017-04-04 서울과학기술대학교 산학협력단 ADCL(Adiabatic Dynamic CMOS Logic) inverter using a single diode

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5831451A (en) 1996-07-19 1998-11-03 Texas Instruments Incorporated Dynamic logic circuits using transistors having differing threshold voltages
JP3580413B2 (en) 2000-01-25 2004-10-20 日本電信電話株式会社 Dynamic logic circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102196891B1 (en) * 2020-01-31 2020-12-30 연세대학교 산학협력단 Ferroelectric FET-based Full Adder

Also Published As

Publication number Publication date
KR100951102B1 (en) 2010-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3614125B2 (en) CP flip-flop
US7295038B2 (en) Digital circuits having current mirrors and reduced leakage current
US7405606B2 (en) D flip-flop
US7977972B2 (en) Ultra-low power multi-threshold asynchronous circuit design
US7317339B1 (en) N-domino register with accelerated non-discharge path
US7764087B2 (en) Low swing domino logic circuits
US20070146034A1 (en) True single phase clock flip-flop
US7456669B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
US9106225B2 (en) Semiconductor integrated circuit
KR20030041660A (en) Data output method and data output circuit for applying reduced precharge level
US6876232B2 (en) Methods and arrangements for enhancing domino logic
US7321243B1 (en) P-domino register with accelerated non-charge path
US8362806B2 (en) Keeper circuit
US6366130B1 (en) High speed low power data transfer scheme
US7482840B2 (en) Semiconductor integrated circuit
KR100951102B1 (en) Dynamic logic circuit and inverter therof with multi-threshold cmos circuit
CN109217860B (en) Semiconductor device with power gating scheme
JP3567160B2 (en) Semiconductor integrated circuit
US10706916B1 (en) Method and apparatus for integrated level-shifter and memory clock
US6407604B1 (en) Register and latch circuits
US20090201063A1 (en) Dynamic semiconductor device
WO2012063382A1 (en) Level shift circuit
KR100400042B1 (en) Complementary Pass transistor based Flip Flop
US6784695B1 (en) Domino circuit topology
JP2024056139A (en) D-type flip-flop

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130329

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140128

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141230

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160105

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190226

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200212

Year of fee payment: 11