NL8003519A - LEAKAGE CURRENT COMPENSATION FOR DYNAMIC MOSS LOGIC. - Google Patents

LEAKAGE CURRENT COMPENSATION FOR DYNAMIC MOSS LOGIC. Download PDF

Info

Publication number
NL8003519A
NL8003519A NL8003519A NL8003519A NL8003519A NL 8003519 A NL8003519 A NL 8003519A NL 8003519 A NL8003519 A NL 8003519A NL 8003519 A NL8003519 A NL 8003519A NL 8003519 A NL8003519 A NL 8003519A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
logic
circuit
clock signal
output
point
Prior art date
Application number
NL8003519A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Philips Nv
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 Philips Nv filed Critical Philips Nv
Priority to NL8003519A priority Critical patent/NL8003519A/en
Priority to CA000379575A priority patent/CA1183224A/en
Priority to DE19813123504 priority patent/DE3123504A1/en
Priority to IT22322/81A priority patent/IT1138401B/en
Priority to AU71831/81A priority patent/AU538272B2/en
Priority to GB8118375A priority patent/GB2078459B/en
Priority to IE1315/81A priority patent/IE51780B1/en
Priority to MX187801A priority patent/MX151878A/en
Priority to FR8111827A priority patent/FR2485300B1/en
Priority to JP9241881A priority patent/JPS5730420A/en
Publication of NL8003519A publication Critical patent/NL8003519A/en
Priority to HK407/85A priority patent/HK40785A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/08Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
    • H03K19/094Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors
    • H03K19/096Synchronous circuits, i.e. using clock signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Description

I·!* * > EHN 9780 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven "Lekstrocsmccsnpensatie^ voor dynamische MDS logica"I ·! * *> EHN 9780 1 N.V. Philips' Incandescent lamp factories in Eindhoven "Leakage current compensation ^ for dynamic MDS logic"

De uitvinding heeft betrekking op een logische schakeling met een tussen een aantal ingangen en een uitgang opgenctnen logisch netwerk, dat een aantal veldeffekttransistoren met geïsoleerde stuur-elektrode cmvat en voor het uitvoeren van een logische bewerking op 5 aan de ingangen toegevoerde signalen wordt gestuurd door althans één kloksignaal en waarbij tijdens het uitvoeren van de logische bewerking ongewenst ladingsverlies aan de uitgang kan optreden als gevolg van kortstondige lekstromen binnen het logisch netwerk.The invention relates to a logic circuit comprising a logic network connected between a number of inputs and an output, which comprises a number of field effect transistors with an insulated control electrode and which is controlled by at least 5 signals applied to the inputs for performing a logic operation. one clock signal and during which the logic operation may cause unwanted charge loss at the output due to momentary leakage currents within the logic network.

Dynamische MOS logica schakelingen warden gekenmerkt door 10 het feit, dat er zich binnen de schakeling geen gelijkstrocmwegen tussen de voedingsaansluitingen bevinden. Dit biedt het voordeel van een geringe vermogensdissipatie.Dynamic MOS logic circuits are characterized by the fact that there are no DC paths between the supply terminals within the circuit. This offers the advantage of low power dissipation.

De werking van dit type schakelingen berust op gesynchroniseerd ladingstransport tussen de verschillende punten van de schakeling en 15 het feit dat ieder punt, betrokken bij de informatie-overdracht een parasitaire capaciteit bezit, waardoor een eenmaal aan een dergelijk v punt toegevoerde lading enige tijd behouden blijft, mits dit punt na het toevoeren van de lading zo goed mogelijk van zijn omgeving geïsoleerd wordt.The operation of this type of circuit is based on synchronized charge transport between the various points of the circuit and the fact that each point involved in the information transfer has a parasitic capacity, so that a charge once applied to such a point is preserved for some time. , provided that this point is isolated from its surroundings as far as possible after the cargo has been supplied.

20 Het uitvoeren van een logische bewerking op een aantal ingangs signalen geschiedt bij dit type schakelingen door middel van een logisch netwerk, dat MDS trans is toren bevat en waarvan de uitgang door middel van een "oplaad" transistor allereerst wordt opgeladen tot een eerste potentiaal overeerikonend met een (logische "1"). Daarna wordt de uit-25 gang via het logische netwerk ontladen als het resultaat van de bewerking een logische "0" oplevert, terwijl de eerste potentiaal (logische "1") gehandhaafd blijft als het resultaat van de bewerking "1" oplevert.Logic processing on a number of input signals is effected in this type of circuit by means of a logic network, which contains MDS transistors and whose output is first charged by means of a "charging" transistor to a first potential opposite. with a (logical "1"). Thereafter, the output is discharged through the logical network if the result of the operation yields a logic "0", while the first potential (logic "1") is maintained if the result of the operation yields "1".

Vooral bij wat ingewikkelder logische bewerkingen doet zich het probleem voor, dat verschillende signaalwegen in het netwerk ook 30 verschillende vertragingstijden opleveren voor de signalen, waardoor het kan voorkomen dat bepaalde met de uitgang verbonden transistoren qp ongewenste tijdstippen geleidend zijn waardoor de uitgang toch 8003515 PHN 9780 2 • t » * * gedeeltelijk via het logische netwerk wordt ontladen, hoewel het uiteindelijk resultaat van de logische bewerking een logische "1" zou moeten zijn. Deze ongewenste ontlading van de uitgang zal in het navolgende steeds worden aangeduid met lekstrocmeffect.Particularly in somewhat more complex logic operations, the problem arises that different signal paths in the network also provide 30 different delay times for the signals, as a result of which it is possible that certain transistors connected to the output qp lead to undesired times, so that the output nevertheless 8003515 PHN 9780 2 • t »* * is partially discharged over the logical network, although the final result of the logical operation should be a logical" 1 ". This undesired discharge of the output will hereinafter always be referred to as a leakage current effect.

5 Een voorbeeld van een dergelijke schakeling is te vinden op blz. 175 en 176 van het boek "MOS/LSI Design and Application" uit "Texas Instruments Electronics series" van Mc. Graw Hill publishing Corp. De daar afgebeelde en besproken schakeling is een "full adder" schakeling uitgevoerd in 2 fasen dynamische MOS-logica, welke onder 10 bepaalde anstanügieden behept is met het lekstrocmeffect. Qti het lekstrocmeffect te voorkomen kan de genoemde schakeling, zoals in het vermelde boek is behandeld uitgevoerd worden in 4 fasen M05-logica, waardoor de "full adder" bewerking in twee stappen door twee aparte op zich lekstrocm-vrije logische netwerken na elkaar wordt uitgevoerd.An example of such a circuit can be found on pages 175 and 176 of the book "MOS / LSI Design and Application" from "Texas Instruments Electronics series" by Mc. Graw Hill publishing Corp. The circuit illustrated and discussed there is a "full adder" circuit implemented in 2-phase dynamic MOS logic, which is subject to the leakage current effect under certain conditions. In order to prevent the leakage current effect, said circuit, as discussed in the mentioned book, can be performed in 4-phase M05 logic, whereby the "full adder" operation in two steps is carried out in succession by two separate leakage-free logic networks. .

15 Het nadeel is dat men dan 4 aparte kloksignalen nodig heeft, hetgeen de geïntegreerde schakeling aanzienlijk gekcmpliceerder maakt.The drawback is that one then needs 4 separate clock signals, which makes the integrated circuit considerably more complicated.

De uitvinding beoogt een logische schakeling te verschaffen, die zonder uitbreiding van het aantal kloksignalen bedreven kan worden zonder dat gevaar optreedt voor ladingsverlies-door lekstrocmeffect.The object of the invention is to provide a logic circuit which can be operated without increasing the number of clock signals without the risk of loss of charge due to leakage current effect.

)YOU

De uitvinding heeft daartoe als kenmerk, dat middelen aanwezig zijn cm tijdens het uitvoeren van de logische bewerking althans gedurende tijdsperioden, waarin lekstromen kunnen optreden ccmpensatielading toe te voeren aan de uitgang van het logisch netwerk.To this end, the invention is characterized in that means are present during the execution of the logical operation, at least during periods of time in which leakage currents may occur, to supply compensation charging at the output of the logical network.

Deze maatregel volgens de uitvinding biedt de mogelijkheid 25 met zeer eenvoudige middelen de storende invloed van biet voomoemde lekstrocmeffect te elimineren. In het bijzonder behoeft dan het aantal kloksignalen niet uitgebreid te worden, waardoor de geïntegreerde schakeling zo eenvoudig mogelijk kan blijven.This measure according to the invention offers the possibility of eliminating the disturbing influence of the aforementioned leakage current effect with very simple means. In particular, the number of clock signals need not then be extended, so that the integrated circuit can remain as simple as possible.

Een voorkeursuitvoering van de schakeling volgens de uitvinding 30 is gekenmerkt, doordat genoemde middelen een capaciteit bevatten, waarvan de ene elektrode is gekoppeld met de uitgang en de andere elektrode wordt gestuurd met een van het kloksignaal (signalen) afgeleid stuursignaal.A preferred embodiment of the circuit according to the invention is characterized in that said means contain a capacitance, one electrode of which is coupled to the output and the other electrode is controlled with a control signal derived from the clock signal (s).

Deze uitvoeringsvorm is gebaseerd cp het inzicht dat de genóem-35 de lekstromen gedurende zeer korte tijd optreden, zodat er niet continu compensatielading behoeft te worden toegevoerd, hetgeen voordelig is met betrekking tot het stroomverbruik van de schakeling.This embodiment is based on the understanding that the current leakage currents occur for a very short time, so that there is no need for continuous compensation charging, which is advantageous with regard to the power consumption of the circuit.

8003519 I* » EHN 9780 38003519 I * »EHN 9780 3

De genoemde capaciteit vervult de functie van boots trap-condensator, die op het gewenste moment (namelijk het moment dat er lekstromen op kunnen treden) een ccmpensatielading toevoert aan de uitgang, doordat qp dat moment een spanningssprong op de andere €.ektrode wordt 5 aangelegd. Op zich is het gebruik van bootstrap-condensatoren bekend, bijvoorbeeld uit: de Man, J.H. et al.: ΉΜΟΞ Circuits for Digital Filters". IEEE Journal of Solid State Circuits Vd. SC-13 No. 5 October 1978, waar een bootstrap-condensator wordt toegepast voor het compenseren van signaalverlies door ladingsverdeling tussen de punten ter weerszijden 10 van een doorlaatpoort. Tot nog toe is echter niet onderkend, dat het mogelijk is met een lekstrocmccmpensatie te bewerkstelligen met behulp van een aan de uitgang van een logsich netwerk aangesloten boots trap-condensator.The mentioned capacity fulfills the function of boat trap capacitor, which at the desired moment (namely the moment that leakage currents can occur) supplies a compensation charge to the output, because a voltage jump is applied to the other electrode at that moment. . The use of bootstrap capacitors is known per se, for example from: de Man, J.H. et al .: "Circuits for Digital Filters". IEEE Journal of Solid State Circuits Vd. SC-13 No. 5 October 1978, where a bootstrap capacitor is employed to compensate for signal loss due to charge distribution between the points on either side of a However, it has not hitherto been recognized that it is possible to effect a leakage current compensation with the aid of a boat trap capacitor connected to the output of a logical network.

Het kan verder voordelig zijn, dat genoemde capaciteit geheel of 15 gedeeltelijk gevormd wordt door de capaciteit tussen de stuurelëktrode en het kanaal van een veldeffecttransistor met geïsoleerde stuurelèktrode, waarbij de stuurelèktrode gekoppeld is met de uitgang en althans één der hoofdelektroden wordt gestuurd met een van het kloksignaal (signalen) afgeleid stuursignaal.It may further be advantageous for said capacitance to be wholly or partly formed by the capacitance between the control electrode and the channel of an insulated control electrode field effect transistor, the control electrode being coupled to the output and at least one of the main electrodes being controlled with one of the clock signal (s) derived control signal.

2020

De uitvinding zal aan de hand van de volgende figuren nader worden toegelicht:The invention will be further elucidated with reference to the following figures:

Figuur 1a toont het schema van een eenvoudige logische schakeling, grotendeels uitgevoerd in 2 fasen MOS-logica, waarin onder bepaalde omstandigheden lekstromen op kunnen treden.Figure 1a shows the schematic of a simple logic circuit, largely executed in 2-phase MOS logic, in which leakage currents can occur under certain circumstances.

Figuur 1b toont het verloop van de kloksignalen behorende bij de schakeling van Fig. 1a.Figure 1b shows the course of the clock signals associated with the circuit of Figure 1. 1a.

Figuur 2a toont het schema van een eenvoudige logische schakeling, afgeleid van de schakeling van figuur 1, maar ter vermijding van lekstromen uitgevoerd in 4 fasen MOS-logica.Figure 2a shows the schematic of a simple logic circuit derived from the circuit of Figure 1, but to avoid leakage currents performed in 4-phase MOS logic.

30 Figuur 2b toont het verloop van de kloksignalen behorende bij de schakeling van Fig. 2a.Figure 2b shows the course of the clock signals associated with the circuit of Fig. 2a.

Figuur 3 a toont een uitvoeringsvorm van de schakeling volgens de uitvinding, gebaseerd op de logische schakeling volgens Fig. 1a.Figure 3a shows an embodiment of the circuit according to the invention, based on the logic circuit according to Fig. 1a.

Figuur 3b toont het verloop van de kloksignalen behorende bij oc de schakeling van Fig. 3a.Figure 3b shows the course of the clock signals associated with oc the circuit of Fig. 3a.

Figuur 4 toont het schema van een "full adder" schakeling volgens de uitvinding.Figure 4 shows the schematic of a "full adder" circuit according to the invention.

8003519 EEN 9780 4 »1.18003519 A 9780 4 »1.1

Figuur 1a toont het schema van een eenvoudige logische schakeling, grotendeels uitgevoerd in 2 fasen MDS-logica met als schakelfunctie F = A.B.Figure 1a shows the schematic of a simple logic circuit, largely executed in 2-phase MDS logic with the switching function F = A.B.

De ingangssignalen A en B worden respectievelijk toegevoerd 5 aan de stuurelektroden van de transistoren en T2; het kloksignaal 01 wordt toegevoerd aan de stuur elektrode van transistor en het kloksignaal 02 aan de stuurelektroden van de transistoren Tg en T^.The input signals A and B are applied to the control electrodes of the transistors and T2, respectively; the clock signal 01 is applied to the control electrode of the transistor and the clock signal 02 to the control electrodes of the transistors Tg and Tj.

In figuur 1b is aangegeven hoe de kloksignalen ^ en 02 in de tijd verlopen.Figure 1b shows how the clock signals ^ and 02 proceed in time.

10 Transistor T2 vormt tezamen met de oplaadtransistor T^ een dynamische cmkeerschakeling, welke op punt P de inverse van signaal B vormt, die toegevoerd wordt aan de stuurelëktrode van transistor Tg.Transistor T2, together with the charging transistor T1, forms a dynamic reversing circuit which, at point P, forms the inverse of signal B which is applied to the control electrode of transistor Tg.

De transistoren T^ Tg en Tg vormen een niet-EN-poort, welke de functie F = A.B. realiseert.The transistors T ^ Tg and Tg form a non-AND gate, which has the function F = A.B. realizes.

15 Het resultaat van de bewerking volgens deze functie wordt in de tijd dat kloksignaal 02 "hoog" is via transistor T^ toegevoerd aan de ingang van de statische orikeerschakeling, bestaande uit de transistoren Tg en T^, welke de laatst bepaalde waarde van de functie F = A.B. buffert.The result of the operation according to this function is applied via the transistor T ^ during the time that clock signal 02 is "high" to the input of the static switching circuit, consisting of the transistors Tg and T ^, which are the last determined value of the function F = AB buffers.

20 In de tijd, dat het kloksignaal "hoog" is, worden de punten P en Q via transistor respectievelijk transistor Tg opgeladen. Als het kloksignaal ^ weer laag wordt, bevinden depunten P en Q zich dus qp "hoog" potentiaal. Zodra het kloksignaal 02 "hoog" wordt kan er afhankelijk van de logische niveau's van de signalen A en B op het punt Q een 25 ongewenste ontlading optreden terwijl de potentiaal op punt Q "hoog" dient te blijven. Stel bijvoorbeeld, dat de signalen A en B en de punten P en Q allen "hoog" zijn. Bij het "hoog" worden van kloksignaal 02 zal punt P via de transistoren T2 en Tg ontladen moeten worden. Dat kost enige (zij het korte) tijd.When the clock signal is "high", points P and Q are charged via transistor and transistor Tg, respectively. When the clock signal ^ becomes low again, the points P and Q are therefore qp "high" potential. As soon as the clock signal 02 becomes "high", depending on the logic levels of the signals A and B at the point Q, an undesired discharge may occur, while the potential at point Q must remain "high". For example, suppose that the signals A and B and the points P and Q are all "high". When clock signal 02 becomes "high", point P will have to be discharged via transistors T2 and Tg. That takes some (albeit short) time.

30 Transidor Tg zal dus gedurende deze korte tijd nog steeds een hoge stuurdektrodepotentiaal krijgen aangeboden, waardoor transistor Tg in geleiding blijft, terwijl tegelijkertijd de transistoren Ti en Tg in geleiding komen, waardoor het punt Q in min of meer ernstige mate ontladen wordt. Het zal duidelijk zijn, dat dit nadelige gevolgen 35 heeft voor de betrouwbaarheid van de schakeling.Thus, during this short period of time, Transidor Tg will still be offered a high gate potential, which will keep transistor Tg conducting, while at the same time the transistors Ti and Tg will conduct, causing the point Q to be more or less severely discharged. It will be clear that this has adverse consequences for the reliability of the circuit.

Een békende oplossing voor het gesignaleerde probleem is weergegeven in figuur 2a en is gebaseerd op een voorwaarde, welke te vinden 8003519 PHN 9780 5 is op biz. 247 en 248 van het boek "Switching and finite automata theory" van Zvi Kohavi (Me. Graw Hill). Deze voorwaarde zegt, dat wil een synchrone schakeling (in dit geval dus een dynamische MOS-schakeling) correct functioneren, het nodig is, dat de signaalvertragingen, die 5 optreden binnen een bepaald elementair deel van die schakeling niet als zodanig buiten dat deel merkbaar mogen zijn.A known solution to the identified problem is shown in Figure 2a and is based on a condition which can be found 8003519 PHN 9780 5 at biz. 247 and 248 of the book "Switching and finite automata theory" by Zvi Kohavi (Me. Graw Hill). This condition says that for a synchronous circuit (in this case therefore a dynamic MOS circuit) to function correctly, it is necessary that the signal delays which occur within a certain elementary part of that circuit must not be perceptible as such outside that part. to be.

Deze voorwaarde is om zéker te stellen, dat de ingangssignalen van een ander deel van de schakeling, waarvan de ingang (en) gekoppeld zijn met de uitgang (en) van het eerstgenoemde elementaire deel, niet 10 veranderen gedurende de tijd, dat dit andere deel bezig is met de signaalbewerking.This condition is to make sure that the input signals of another part of the circuit, the input (s) of which are coupled to the output (s) of the first elementary part, do not change during the time that this other part is busy with the signal processing.

Aan voomoemde voorwaarde kan voldaan worden door, zoals in figuur 2a is weergegeven, de orikeerschakeling, bestaande uit de transis-toren T2 en en de niet-ËN-poort, bestaande uit de trans is toren , 15 en te voorzien van aparte "sample" transistoren Respectievelijk Tg, die ieder een apart kloksignaal φ^ respectievelijk (2^ 3331 hun stuureléktrode krijgen toegevoerd. De inverse van B en de niet-EN-functie worden dan na elkaar gerealiseerd. (Het verloop van de kloksignalen is weergegeven in figuur 2b). Dit kost dus een transistor extra, terwijl 20 de kloklogica en de .1 lay-out van de schakeling ingewikkelder worden.The aforementioned condition can be met by, as shown in Figure 2a, providing the switching circuit, consisting of the transistor T2 and and the non-ONE gate, consisting of the transistor, with separate "sample" transistors Respectively Tg, each of which is supplied with a separate clock signal φ ^ and (2 ^ 3331) their control electrode. The inverse of B and the non-AND function are then realized one after the other. (The course of the clock signals is shown in Figure 2b) This therefore costs an extra transistor, while the clock logic and the .1 layout of the circuit become more complicated.

De schakeling werkt als volgt.: als het kloksignaal φ^ "hoog" is wordt het punt P opgeladen. Als vervolgens het kloksignaal φ^ hoog wordt, kant op het punt P de inverse van het ingangssignaal B te staan, welke informatie via het laag worden van het kloksignaal φ0 op de stuurelek- 25 ^ trode van transistor T3 behouden blijft. Zodra kloksignaal p3 hoog wordt, kcrnt op punt Q de logische waarde van de functie F = A.B.The circuit works as follows: when the clock signal φ ^ is "high", the point P is charged. Then, when the clock signal φ ^ goes high, the point P must be the inverse of the input signal B, which information is retained by the clock signal φ0 on the control electrode of transistor T3 becoming low. As soon as the clock signal p3 becomes high, the logic value of the function F = A.B.

beschikbaar. Met behulp van kloksignaal 04, dat in dit geval gelijk mag zijn aan kloksignaal φ^, wordt deze informatie via transistor T_, doorgegeven aan de statische orikeerschakeling bestaande uit TQ en TQ.available. With the aid of clock signal 04, which in this case may be equal to clock signal φ ^, this information is transmitted via transistor T_ to the static orator circuit consisting of TQ and TQ.

_ o y 30 Figuur 3a tooit een uitvoeringsvorm van de logische schakeling volgens de uitvinding en figuur 3b de bijbehorende kloksignalen. De schakeling in figuur 3a, die in hoofdzaak identiek is aan die van figuur 1a is voorzien van een condensator, welke bij voorkeur bestaat uit de capaciteit tussen de stuureléktrode en het kanaal van een MOS 35 transistor, in dit geval T^, aangebracht tussen het punt Q en de lijn welke het kloksignaal 02 voert. De werking van deze bootstrap-condensator is als volgt: 8003519 , V » PHN 9780 6Figure 3a shows an embodiment of the logic circuit according to the invention and Figure 3b shows the associated clock signals. The circuit in Figure 3a, which is substantially identical to that of Figure 1a, is provided with a capacitor, which preferably consists of the capacitance between the control electrode and the channel of a MOS 35 transistor, in this case T ^, arranged between the point Q and the line carrying the clock signal 02. The operation of this bootstrap capacitor is as follows: 8003519, V »PHN 9780 6

Stel dat bij het "hoog" worden van kloksignaal φ^ ongewenste ontlading van punt Q optreedt ten gevolge van een kortstondige kortsluitstroom door de transistoren Tg, en Tg, zoals eerder in deze tekst is beschreven. Tijdens de opgaande flank van kloksignaal φ0 wordt 5 ^ dan via de bootstrap-condensator lading naar punt Q gebracht, waardoor de tengevolge van de genoemde kortstondige lekstroom van punt Q weglekkende lading wordt gecompenseerd.Suppose that as the clock signal φ ^ becomes "high", unwanted discharge of point Q occurs as a result of a short-circuit short-circuit current through the transistors Tg, and Tg, as described earlier in this text. During the rising edge of clock signal φ0, 5 ^ is then charged through the bootstrap capacitor to point Q, thereby compensating for the charge leakage from point Q as a result of said short-term leakage current.

Als er geen lekstroom optreedt en er verschijnt als resultaat van de logische bewerking een "1" op punt Q, dan zal de bootstrap-conden-10 sator eveneens voor extra ladingtoevoer naar punt Q zorgen, maar dit kan geen kwaad, omdat dit slechts d® potentiaal van punt Q verhoogt, wat geen gevolgen heeft voor de interpretatie van het logisch niveau van punt Q. Als het resultaat van de logische bewerking een "0" op het punt Q oplevert, wordt de door de bootstrap-condensator extra toegevoerde 15 lading afgevoerd via de transistoren , Tg en Tg, die dan immers in geleiding zijn, zodat ook dit geen gevolgen heeft voor de interpretatie van genoemd logisch niveau. Zoals het tijddiagram van de kloksignalen in Fig. 3b toont mogen hier de kloksignalen eikaars inverse zijn, wat voordelig is met betrekking tot de kloklogica.If no leakage current occurs and a "1" appears at point Q as a result of the logic operation, the bootstrap capacitor will also provide additional charge supply to point Q, but this will not hurt, as it is only d ® potential of point Q increases, which does not affect the interpretation of the logic level of point Q. If the result of the logic operation yields a "0" at point Q, the additional charge supplied by the bootstrap capacitor discharged via the transistors, Tg and Tg, which are then conductive, so that this also has no consequences for the interpretation of said logic level. As the timing diagram of the clock signals in FIG. 3b shows the clock signals may be inverse of each other here, which is advantageous with regard to the clock logic.

2020

Figuur 4 toont het schema van een zogenaamde "full adder" schakeling met lékstroomcompensatie volgens de uitvinding. In deze schakeling vormen de transistoren en T^, Tg en Tg respectievelijk Tg en T7 cmkeerschakelingen voor de logische signalen A, D respectievelijk B.Figure 4 shows the diagram of a so-called "full adder" circuit with leakage current compensation according to the invention. In this circuit, the transistors T1, Tg and Tg form Tg and T7, respectively, for the logic signals A, D and B respectively.

2525

De transistoren Tg tot en met T^g vormen 4 niet-EN-poorten, waarvan de uitgangen op punt 2 zijn doorverbonden.The transistors Tg through T ^ g form 4 non-AND gates, the outputs of which are connected at point 2.

Zij realiseren uitgaande van de ingangssignalen A, B en D en de inversen A, B en D de logische functie:Based on the input signals A, B and D and the inverse A, B and D, they realize the logical function:

30 S = ABD + ABD + ABD + ABD30 S = ABD + ABD + ABD + ABD

De werking van de schakeling is als volgt: In de tijd dat het kloksignaal φ "hoog" is, worden de punten 1, 2, 3 en 4 via de respectieve. oplaadtransistoren T^, Tg, Tg en T^ opgeladen. Als het kloksignaal φ "hoog" wordt, worden door de cmkeerschakelingen de inversen 35 van de ingangssignalen, A, B en D, gevormd en tegelijkertijd vormen de niet-EN -poorten uit de ingangssignalen en hun inversen de logische functie, waarvan het resultaat S aan het punt 2 verschijnt. Dat hierbij kortstondige lekstromen in de niet-EN-poorten op kunnen treden, zal 8003519 EHN 9780 7The operation of the circuit is as follows: During the time when the clock signal φ is "high", points 1, 2, 3 and 4 are made through the respective. charging transistors T ^, Tg, Tg and T ^ charged. When the clock signal φ becomes "high", the inversions of the input signals, A, B and D, are formed by the shifter circuits and at the same time the non-AND gates of the input signals and their inverses form the logic function, the result of which is S appears at point 2. The fact that short-term leakage currents may occur in the non-AND gates will be 8003519 EHN 9780 7

V VV V

aan de hand van het volgende voorbeeld worden toegelicht.are explained by the following example.

Stel bijvoorbeeld dat het ingangssignaal A "laag" is, dat de ingangssignalen B en D "hoog" zijn en dat de punten 1, 2, 3 en 4 opgeladen ("hoog") zijn. Als het kloksignaal 0 "hoog" is, zal uiteinde-5 lijk op punt 2 een logische "1" moeten kanen.For example, suppose that the input signal A is "low", that the input signals B and D are "high" and that the points 1, 2, 3 and 4 are charged ("high"). If the clock signal 0 is "high", a logical "1" will have to be possible at point 2.

Tijdens het realiseren van de genoemde logische functie zal punt 1 "hoog" blijven. De punten 3 en 4 zullen ontladen moeten worden via de respectieve transistoren T2 en Tg. Dit kost tijd, waarbij het zeer waarschijnklijk is, dat een van beide punten 3 en 4 tengevolge van 10 verschil in capaciteit en/of verschil tussen de transistoren Tg en Tg sneller ontlaadt dan het andere. Als bijvoorbeeld punt 4 sneller ontlaadt dan punt 3, zal transistor zeer korte tijd in geleiding kunnen kanen. Transistor T^ is geleidend, andat in dit geval het ingangssignaal A "laag" is dus punt 1 "hoog". Het punt 2 zou dus ge- 15 deel telijk ontladen kunnen worden, andat er via de transistoren T^, T^g en Ί?2 een kortstondige lekstroom loopt. De bootstrapcondensator in de vorm van T^g zorgt er echter voor, dat het punt extra lading krijgt toegevoerd op het moment dat deze kortstondige lekstroom kan optreden, waardoor het logische niveau op dit punt toch met zekerheid 20 een logische "1" oplevert.Point 1 will remain "high" during the realization of the said logic function. Points 3 and 4 will have to be discharged through the respective transistors T2 and Tg. This takes time, it being very likely that either of the points 3 and 4 will discharge faster than the other due to difference in capacitance and / or difference between transistors Tg and Tg. For example, if point 4 discharges faster than point 3, the transistor will be able to conduct for a very short time. Transistor T ^ is conductive, so that in this case the input signal A is "low", so point 1 is "high". The point 2 could thus be partially discharged, and that a transient leakage current flows through the transistors T 1, T 2 g and 2. However, the bootstrap capacitor in the form of Tg ensures that the point is supplied with additional charge at the moment that this short-term leakage current can occur, so that the logic level at this point nevertheless yields a logic "1".

Tenslotte wordt het signaal op punt 2 in de tijd dat het kloksignaal h°°9 is via transistor T^ doorgegeven aan de statische omkeertrap bestaande uit de transistoren T^g en T^g, welke als buffer fungeert.Finally, the signal at point 2 during the time the clock signal h ° ° 9 is passed through transistor T ^ to the static inverter consisting of transistors T ^ g and T ^ g, which functions as a buffer.

25 30 35 ___________________ ________,J_ 800 3 5 1 925 30 35 ___________________ ________, J_ 800 3 5 1 9

Claims (3)

1. Logische schakeling met een tussen een aantal ingangen en een uitgang qpgenanen logisch netwerk, dat een aantal veldeffecttransis-toren met geïsoleerde stuurelektrode cmvat en voor het uitroeren van een logische bewerking op aan de&ingangen toegeroerde signalen wordt gestuurd 5 door althans êên kloksignaal en waarbij tijdens het uitroeren van de logische bewerking ongewenst ladingsverlies aan de uitgang kan optreden als gevolg van kortstondige lekstraten binnen het logische netwerk, net het kenmerk, dat middelen aanwezig zijn om tijdens het uitroeren van de logische bewerking althans gedurende tijdsperioden waarin lekstromen 10 kunnen optreden campensatielading toe te roeren aan de uitgang van het logische netwerk.1. Logic circuit with a logic network between a number of inputs and an output, which comprises a number of field-effect transistors with an insulated control electrode and which is controlled for transmitting a logic operation to signals applied to the & inputs by at least one clock signal and wherein agitating the logic operation unwanted charge loss at the output may occur due to momentary leakages within the logic network, which is characterized in that means are present during the logging operation of the logic operation at least during periods in which leakage currents 10 may occur. stir at the output of the logic network. 2. Logische schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat genoemde middelen een-capaciteit bevatten, waarvan de ene elektrode is gekoppeld met de uitgang en de andere elektrode wordt gestuurd met een 15 van het kloksignaal (kloksignalen) afgeleid stuursignaal.Logic circuit according to claim 1, characterized in that said means comprise a capacitance, one electrode of which is coupled to the output and the other electrode is controlled with a control signal derived from the clock signal (s). 3. Logische schakeling volgens conclusie 2, net het kenmerk, dat genoemde capaciteit geheel of gedeeltelijk wordt gevormd door de capaciteit tussen de stuurelektrode en het kanaal van een veld-effecttransistor met geïsoleerde stuurelektrode, waarbij de stuurelek- 20 trode gekoppeld is met de uitgang en althans één der hoofdelektroden wordt gestuurd met een van het kloksignaal (kloksignalen) afgeleid stuursignaal. 25 30 35 8003519Logic circuit according to claim 2, characterized in that said capacitance is formed wholly or partly by the capacitance between the control electrode and the channel of a field effect transistor with an insulated control electrode, the control electrode being coupled to the output and at least one of the main electrodes is controlled with a control signal derived from the clock signal (s). 25 30 35 8003519
NL8003519A 1980-06-18 1980-06-18 LEAKAGE CURRENT COMPENSATION FOR DYNAMIC MOSS LOGIC. NL8003519A (en)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8003519A NL8003519A (en) 1980-06-18 1980-06-18 LEAKAGE CURRENT COMPENSATION FOR DYNAMIC MOSS LOGIC.
CA000379575A CA1183224A (en) 1980-06-18 1981-06-11 Leakage-current compensation for dynamic mos logic
DE19813123504 DE3123504A1 (en) 1980-06-18 1981-06-13 LEAKAGE CURRENT COMPENSATION FOR DYNAMIC MOS LOGIC
GB8118375A GB2078459B (en) 1980-06-18 1981-06-15 Leakage-current compensation for dynamic mos logic
AU71831/81A AU538272B2 (en) 1980-06-18 1981-06-15 Leakage current compensation in logic circuit
IT22322/81A IT1138401B (en) 1980-06-18 1981-06-15 LEAKAGE CURRENT COMPENSATION COMPLEX FOR MOS LOGIC CIRCUITS OF DYNAMIC TYPE
IE1315/81A IE51780B1 (en) 1980-06-18 1981-06-15 Leakage-current compensation for dynamic mos logic
MX187801A MX151878A (en) 1980-06-18 1981-06-15 IMPROVEMENTS TO EXHAUST CURRENT COMPENSATION CIRCUIT FOR LOGIC CIRCUITS MOS DYNAMIC
FR8111827A FR2485300B1 (en) 1980-06-18 1981-06-16 DYNAMIC MOS LOGIC CIRCUIT PROVIDED WITH LEAKAGE CURRENT COMPENSATION DEVICE
JP9241881A JPS5730420A (en) 1980-06-18 1981-06-17 Logic circuit
HK407/85A HK40785A (en) 1980-06-18 1985-05-23 Leakage-current compensation for dynamic mos logic

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8003519A NL8003519A (en) 1980-06-18 1980-06-18 LEAKAGE CURRENT COMPENSATION FOR DYNAMIC MOSS LOGIC.
NL8003519 1980-06-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8003519A true NL8003519A (en) 1982-01-18

Family

ID=19835480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8003519A NL8003519A (en) 1980-06-18 1980-06-18 LEAKAGE CURRENT COMPENSATION FOR DYNAMIC MOSS LOGIC.

Country Status (11)

Country Link
JP (1) JPS5730420A (en)
AU (1) AU538272B2 (en)
CA (1) CA1183224A (en)
DE (1) DE3123504A1 (en)
FR (1) FR2485300B1 (en)
GB (1) GB2078459B (en)
HK (1) HK40785A (en)
IE (1) IE51780B1 (en)
IT (1) IT1138401B (en)
MX (1) MX151878A (en)
NL (1) NL8003519A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007034384A2 (en) * 2005-09-20 2007-03-29 Nxp B.V. Single threshold and single conductivity type logic

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3480796A (en) * 1966-12-14 1969-11-25 North American Rockwell Mos transistor driver using a control signal
US3646369A (en) * 1970-08-28 1972-02-29 North American Rockwell Multiphase field effect transistor dc driver
US4035662A (en) * 1970-11-02 1977-07-12 Texas Instruments Incorporated Capacitive means for controlling threshold voltages in insulated gate field effect transistor circuits
US3743862A (en) * 1971-08-19 1973-07-03 Texas Instruments Inc Capacitively coupled load control
US3912948A (en) * 1971-08-30 1975-10-14 Nat Semiconductor Corp Mos bootstrap inverter circuit
JPS4941446A (en) * 1972-08-29 1974-04-18
US3989955A (en) * 1972-09-30 1976-11-02 Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd. Logic circuit arrangements using insulated-gate field effect transistors
JPS5236828B2 (en) * 1973-03-20 1977-09-19
DE2450882A1 (en) * 1974-04-16 1975-10-23 Hitachi Ltd Logic circuit based on complementary MOS transistors - has two gate stages each with three MOS transistors
US3986044A (en) * 1975-09-12 1976-10-12 Motorola, Inc. Clocked IGFET voltage level sustaining circuit
US4001601A (en) * 1975-09-25 1977-01-04 International Business Machines Corporation Two bit partitioning circuit for a dynamic, programmed logic array
US4045684A (en) * 1976-01-19 1977-08-30 Hewlett-Packard Company Information transfer bus circuit with signal loss compensation
GB1575741A (en) * 1977-01-17 1980-09-24 Philips Electronic Associated Integrated circuits

Also Published As

Publication number Publication date
AU538272B2 (en) 1984-08-09
FR2485300B1 (en) 1986-05-09
IE51780B1 (en) 1987-04-01
IT1138401B (en) 1986-09-17
JPS5730420A (en) 1982-02-18
FR2485300A1 (en) 1981-12-24
CA1183224A (en) 1985-02-26
IE811315L (en) 1981-12-18
IT8122322A0 (en) 1981-06-15
MX151878A (en) 1985-04-17
AU7183181A (en) 1981-12-24
DE3123504A1 (en) 1982-03-25
HK40785A (en) 1985-05-31
GB2078459A (en) 1982-01-06
GB2078459B (en) 1984-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4772812A (en) Tri-state output buffer circuit including a capacitor and dynamic depletion mode switching device
US4450371A (en) Speed up circuit
US4071783A (en) Enhancement/depletion mode field effect transistor driver
US4437024A (en) Actively controlled input buffer
US5479123A (en) Externally programmable integrated bus terminator for optimizing system bus performance
US4344003A (en) Low power voltage multiplier circuit
US5657456A (en) Semiconductor process power supply voltage and temperature compensated integrated system bus driver rise and fall time
US6288591B1 (en) Level shifter for multiple supply voltage circuitry
US5406147A (en) Propagation speedup by use of complementary resolver outputs in a system bus receiver
US6657468B1 (en) Apparatus and method for controlling edge rates of digital signals
US5654653A (en) Reduced system bus receiver setup time by latching unamplified bus voltage
US5361042A (en) Compensated offset voltage, low gain, high bandwidth, full swing, wide common mode range, CMOS differential voltage amplifier
JPH05276016A (en) Dynamic ratioless circuitry for adopting random logic
US5461330A (en) Bus settle time by using previous bus state to condition bus at all receiving locations
US4406957A (en) Input buffer circuit
US4494018A (en) Bootstrapped level shift interface circuit with fast rise and fall times
US4342928A (en) Circuit and method for voltage level conversion
NL8003519A (en) LEAKAGE CURRENT COMPENSATION FOR DYNAMIC MOSS LOGIC.
JP2534346B2 (en) High-speed logic circuit
US5644262A (en) Digitally controlled capacitive load
US3983409A (en) Bucket-brigade circuit
GB2092850A (en) Pulse generating circuit
US6509803B2 (en) Voltage-controlled oscillator having short synchronous pull-in time
US3798466A (en) Circuits including combined field effect and bipolar transistors
EP0632392B1 (en) Semiconductor process, power supply and temperature compensated system bus integrated interface architecture with precision receiver

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed