NL8702900A - Drie-toestanden complementaire veldeffekt geintegreerde schakeling. - Google Patents

Description

D HO/AM/7 Mitsubishi < < "DRIE-TOESTANDEN COMPLEMENTAIRE VELDEFPEKT GEÏNTEGREERDE SCHAKELING"

De onderhavige uitvinding betreft een drie-toestan-den complementaire veldeffekt geïntegreerde schakeling en meer in het bijzonder een drie-toestanden complementaire veldeffekt geïntegreerde schakeling omvattende een uitgangs-05 schakeling bestaande uit een serieschakeling van twee veldef-fektelementen met een geleidbaarheid die van elkaar verschilt .

Beschrijving van de stand van de techniek 10

Fig. 1 is een blokschema van een deel van een conventioneel computersysteem waarin bijvoorbeeld een kloksig-naal geleverd wordt uit een CPU (centrale verwerkingseenheid), naar zijn randapparatenschakeling. Zoals blijkt uit 15 fig. 1 levert de CPU 51 een kloksignaal uit een klokuit-gangsklem 52 en leidt deze naar een klokingangsklem 55 van een randapparaatschakeling 54 via de inverter 53. De inverter 53 is een stuurschakeling om het kloksignaal Q£ te relaye-ren.

20 De inverter 53 uit fig. 1 is een voorbeeld van een toepassingsvoorbeeld van de uitvinding. Een dergelijke inverter wordt veel gebruikt als een uitgangsschakeling voor het relayeren van een digitale schakeling en is in het algemeen werkzaam om een ingangssignaal met twee waarden te ontvangen 25 en een uitgangssignaal met twee waarden uit te voeren.

Fig. 2 is het schema van een inverterschakeling van een uitvoeringsvoorbeeld van een uitgangsschakeling van een conventionele CMOS (Complementaire Metal Oxide Semiconductor) geïntegreerde schakeling. De inverter uit fig. 2 omvat een 30 serieschakeling van een p type MOS transistor PI en een n ty- . 8 ? i 2 ? 3 ö -2- * pe MOS transistor NI die geschakeld zijn tussen de klem 3 van de voeding Vcc en de een klem 4 van aarde GND. Elke van de poorten van de transistor PI en de transistor NI zijn gekoppeld met een ingangsklem 13 en een knooppunt van de transis-05 tor PI en de transistor NI vormt een uitgangsklem 2.

De werking is als volgt. Wanneer een ingangsspan-ning met het niveau van aarde GND (genoemd het L-niveau) geleid wordt naar de ingang 13 schakelt transistor PI in en transistor NI af met als resultaat dat de uitgang 2 op het 10 uitgangsspanningsniveau van de voeding Vcc (in het volgende H-niveau genoemd) wordt gebracht, in tegenstelling daarmee wanneer de ingangsspanning van het H-niveau wordt geleid naar de ingangsklem 13, schakelt transistor NI in en transistor PI af met als resultaat dat de uitgang 2 op het uitgangsspan-15 ningsniveau van het L-niveau wordt gebracht. Wanneer de in-gangsspanning op de ingang 13 op een gemiddelde waarde tussen het H-niveau en het L-niveau verkeert, schakelen beide tran-sistoren Pl en NI in en wordt een spanning bepaald door de verhouding van de ingeschakelde weerstand van de transistor 20 Pl ten opzichte van die van de transistor NI op de uitgangsklem 2 uitgevoerd.

Pig. 3 is een schema van een equivalente schakeling wanneer de uitgangsschakeling volgens fig. 2 aangebracht is op een gedrukte schakelingskaart. Zoals blijkt uit fig. 3 25 wordt een inductie LI gevormd in een verbindingstak tussen de voeding 3 en een externe voeding Vcco klem 19 voor het ontvangen van de voedingsspanning van buiten de kaart af en is een inductantie L2 gevormd in de verbinding tussen de aardkiem 4 en een externe aardkelm GNDo 20 om te worden geaard 30 buiten de kaart, waarbij beide inductantiecomponenten worden gevormd door een invloed van het frame en een gouden draad van de geïntegreerde schakeling en door een draad in de gedrukte schakelingskaart.

Bij de recentelijk zich voordoende vraag naar hoge-35 re werksnelheid van de geïntegreerde schakeling, wordt een stroomuitgangscapaciteit (stuurcapaciteit) van het veldeffekt geïntegreerde schakeling die de uitgangsschakeling vormt, vergroot. Een bepaalde geïntegreerde schakeling heeft .8702900 » % -3- bijvoorbeeld een uitgangskortsluitstroom van 200mA tot 300mA bij een voeding van 5V. Een toename van de stroomuitgangsca-paciteit in de geïntegreerde schakeling veroorzaakt een toename van de stroom lopend tussen de voeding en aarde wanneer 05 de uitgangsspanning verandert, dat wil zeggen een toename van niet-noodzakelijke vermogensconsumptie.

Refererend aan de equivalente schakeling van de uitgangsschakeling uit fig. 3 wordt opgemerkt dat een piek-spanning Vs wordt gegenereerd wanneer de uitgangsspanning van 10 de uitgangsschakeling verandert, waarbij de inductantie Li of L2 weergegeven wordt door VS = -L-fÊ- waarin I een stroom is vloeiend in de inductantie LI of L2 en 15 t de tijd is. Hieruit volgt dat de bovengenoemde toename van de stroom in de uitgangsschakeling een toename in de piek-spanning Vs veroorzaakt, welke gegenereerd wordt op de induc-tanties LI en L2.

Fig. 4 is een schema van signaalvormen waarin een 20 spanningssignaalvorm is getekend die uitgevoerd wordt uit de uitgangsklem 2 van de equivalente schakeling van de uitgangsschakeling volgens fig. 3. Zoals blijkt uit de signaalvormen uit fig. 4, geeft de ordinaat een spanningswaarde van de uitgang en de absis het verloop van de tijd aan. Verwijzingssym-25 bolen Vqjj en Vql geven spanningen van het H- en L-niveau aan welke respectievelijk worden uitgevoerd op de uitgangsklem 2. De signaalvorm uit fig. 4 geeft aan dat de uitgangsspanning de piekspanning omvat wanneer de uitgangsspanning van het uitgangscircuit verandert.

30 Er is een ander probleem met deze piekspanning, met andere woorden een piekruis veroorzaakt het onjuist functioneren van andere schakelingen die gekoppeld zijn met deze uitgangsschakeling of die zich bevinden nabij deze uitgangsschakeling.

35 Een eerdere publikatie van belang voor een drie- toestanden complementaire veldeffekt geïntegreerde schakeling volgens de onderhavige uitvinding is beschreven in de Japanse ter inzage gelegde aanvrage 48616/1985, met als titel HLo- .8702200 f -4- gische schakeling". Deze publikatie omvat een uitgangsvoor-trapschakeling omvattende een samengestelde poort en een voortrapschakeling welke het mogelijk maakt dat de uitgangs-schakeling drie uitgangstoestanden als reactie op een bestu-05 ringssignaal heeft.

Het is het doel van de uitvinding een drie-toestan-den complementaire veldeffekt geïntegreerde schakeling te verschaffen welke de grootte van de piekspanning die gegenereerd wordt wanneer de uitgangsspanning verandert kan ver-10 kleinen aan de uitgangsschakeling van de veldeffekt geïntegreerde schakeling met een vergrote stroomuitgangscapaciteit.

Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een drie-toestanden complementaire veldeffekt geïntegreerde schakeling waarin het niet noodzakelijke verbruik aan 15 vermogen wordt verminderd.

Kort gezegd, omvat de onderhavige uitvinding een eerste serieschakeling die gekoppeld is met een ingang en een eerste en tweede besturingsingangen waarop de besturingssig-nalen die eikaars tegengestelde zijn, worden aangelegd en 20 voorzien van een eerste schakelmiddel, een tweede schakelmid-del met een vertragingsweerstand en een derde schakelmiddel die gekoppeld zijn in deze volgorde tussen de voeding en aarde, en een uitgangsschakeling omvattende een serieverbinding tussen de eerste serieverbinding en tussen de voeding en aar-25 de, met ten minste een veldeffektelement met een zekere geleidbaarheid voorzien van een besturingselektrode en ten minste een tweede veldeffektelement met een tegengestelde geleidbaarheid met een besturingselektrode daarmee in serie.

Een knooppunt waarmee de eerste en tweede veldeffektelementen 30 met elkaar zijn verbonden, vormt een uitgangsklem. Een klem en de andere klem van de tweede schakelmiddelen zijn gekoppeld met de respectievelijke besturingselektrode van respectievelijk de eerste en tweede veldeffektelementen. De schakelmiddelen leggen de vertragingsweerstand van de tweede 35 schakelmiddelen aan op de eerste serieschakeling in serie als reactie op de besturingssignalen die aangelegd worden op de eerste en tweede besturingsingangen. De eerste schakelmiddelen zijn gekoppeld met de ingang en de eerste besturingsin- .8702200 y -5- gang schakelt in als reactie op het ingangssignaal dat aangelegd wordt op de ingang en legt de spanning van de voeding aan op de besturingselektrode van het tweede veldeffektele-ment via de tweede schakelmiddelen. Een eerste condensator 05 tussen de besturingselektrode van het tweede veldeffektele-ment en een vooraf vastgesteld referentiespanningspunt en de vertragingsweerstand van de tweede schakelmiddelen vormen een eerste geïntegreerde schakeling met een eerste tijdconstante. Het tweede veldeffektelement schakelt in als reactie op 10 de spanning aangelegd van de voeding via de eerste geïntegreerde schakeling en heeft de vertraging die door de eerste tijdconstante wordt bepaald. De derde schakelmiddelen zijn gekoppeld met de ingang en de tweede besturingsingang en schakelt in als reactie op het ingangssignaal dat wordt aan-15 gelegd op de ingang en brengt de spanning van aarde op de besturingselektrode van het eerste veldeffektelement via de tweede schakelmiddelen. De tweede condensator die geplaatst is tussen de besturingselektrode van het eerste veldeffektelement en het referentiespanningspunt en de vertragingsweer-20 stand van het tweede schakelmiddel vormen een tweede geïntegreerde schakeling met een tweede tijdconstante. Het eerste veldeffektelement schakelt in als reactie op de spanning die aangelegd wordt van aarde via de tweede geïntegreerde schakeling en heeft een vertraging die door de tweede tijdconstante 25 wordt bepaald.

Volgens de uitvinding schakelen de eerste en tweede veldeffektelementen van de uitgangsschakeling respectievelijk in wanneer de spanning afkomstig van aarde via de tweede geïntegreerde schakeling wordt aangelegd en de spanning van 30 de voeding via de eerste geïntegreerde schakeling wordt aangelegd op respectievelijk de besturingsingangen van de veld- effektelementen. Aangezien veranderingen van de verschillende spanningen op de besturingsingangen van de respectievelijk veldeffektelementen via de geïntegreerde schakelingen vertra-35 gingen hebben die worden bepaald door de eerste en tweede tijdconstanten, komen de eerste en tweede veldeffektelementen van de uitgangsschakeling in geleiding met vertraging. Ondertussen is er in de afsnijtoestand van de eerste en tweede .8702900 t i -6- veldeffektelementen, aangezien de spanning van de voeding of aarde die nodig is voor het afsnijden aangelegd wordt op de besturingselektrode van het eerste of tweede veldeffektele-ment niet plaatsvindt via de tweede schakelmiddelen maar via 05 de eerste of derde schakelmiddelen, er bij het afsnijden weinig vertraging. Bij een normaal bedrijf is één van de eerste en tweede veldeffektelementen van de uitgangsschakeling ingeschakeld en de andere uitgeschakeld. Wanneer de uitgangsspan-ning van de uitgangsschakeling verandert, dat wil zeggen wan-10 neer één veldeffektelement van de eerste en tweede veldeffektelementen die in de ingeschakelde toestand verkeren, afschakelt en het andere veldeffektelement die afgeschakeld is, wordt ingeschakeld, verandert één veldeffektelement voor het afschakelen met weinig vertraging maar verandert het andere 15 veldeffektelement voor het inschakelen met vertraging. Derhalve kan worden voorkomen dat beide veldeffektelementen in de uitgangsschakeling tegelijkertijd inschakelen. Zelfs indien er een moment is waarop beide veldeffektelementen tegelijkertijd inschakelen, kan de spanning die wordt aangelegd 20 op de besturingselektrode van het veldeffektelement om in te schakelen, stijgen met de vertraging ten gevolge van de geïntegreerde schakeling zodat de stroom die vloeit in het veldeffektelement gedurende de stijgperiode kan worden begrensd. Als resultaat kan de doorgaande stroom die vloeit wanneer de 25 uitgangsspanning verandert van de voeding naar aarde in de uitgangsschakeling worden geblokkeerd of verlaagd door de bovengenoemde werking.

Volgens de uitvinding kunnen, aangezien de stroom vloeiend van de voeding naar aarde in de uitgangsschakeling 30 kan worden verlaagd, gunstige effekten worden verkregen doordat een niet-noodzakelijke voedingsconsumptie wordt verlaagd en het verkeerd functioneren van andere schakelingen die zijn gekoppeld met de uitgangsschakeling kan worden voorkomen door te voorkomen dat de piekspanning in de uitgangsschakeling 35 wordt gegenereerd.

In de voorkeursuitvoering van de uitvinding kan hetzij aarde of de voeding worden gekozen als referentiespan-ningspunt waarmee één van de klemmen van de eerste en tweede . 8 7 0 2 9 0 0 * u -7- condensatoren wordt gekoppeld.

De uitvinding zal worden beschreven aan de hand van de tekening van een uitvoeringsvoorbeeld.

In de tekeningen toont: 05 Fig. 1 een blokschema van een deel van de vereen voudigde verbinding tussen de CPU en het randapparaatcircuit in een conventioneel computersysteem;

Fig. 2 een schema van een voorbeeld van een uit-gangsschakeling van een conventioneel CMOS geïntegreerd cir-10 cuit;

Fig. 3 een schema van een equivalente schakeling wanneer de uitgangsschakeling volgens fig. 2 gemonteerd is op een gedrukte schakelingskaart;

Fig. 4 een schema van uitgangssignalen voor het 15 aangeven van een spanningsvorm die geleverd wordt aan de uitgangen van de equivalente schakeling van de uitgangschakeling volgens fig. 3;

Fig. 5 een schema van een uitvoeringsvorm van een drie-toestanden complementaire veldeffekt geïntegreerde scha-20 keling volgens de uitvinding; en

Fig. 6 een grafiek van de relatie tussen de opgaande flank en de afgaande flank van de uitgangsspanning in een drie-toestanden complementaire veldeffekt geïntegreerde schakeling volgens fig. 5 en een piekwaarde van de piekspanning 25 die in deze schakeling gegenereerd wordt.

Fig. 5 is een schema van de uitvoeringsvorm van een drie-toestanden complementaire veldeffekt geïntegreerde schakeling volgens de uitvinding. De schakeling omvat een uit-gangsschakeling en een uitgangsvoortrapschakeling parallel 30 aan de voeding Vcc en aarde GND. De uitgangsvoortrapschakeling omvat een serieschakeling met een eerste schakelend circuit 9, een tweede schakelend circuit 7 en 8 en een derde schakelend circuit 10 in serie. Het eerste schakelende circuit 9 omvat een eerste parallelle verbinding, waarin een p 35 type MOS transistor P2 met zijn poort gekoppeld is met een ingangsklem 1 en een p type MOS transistor P3 met zijn poort die gekoppeld is met een eerste besturingsingang 6 welke parallel staan. De tweede schakelende circuits 7 en 8 omvatten .8702; •i -8- een serieverbinding van de tweede en derde parallelle verbindingen 7 en 8 elk met respectievelijk twee transistoren parallel. De tweede parallelle verbinding 7 omvat een p type MOS transistor P5 en een n type MOS transistor N5 waarvan hun 05 poorten met de ingang 1 gekoppeld zijn. De derde parallelle verbinding 8 omvat een p type MOS transistor P4 waarvan de poort ligt aan een tweede besturingsingang 5 en een n type MOS transistor N5 waarvan de poort ligt aan de eerste besturingsingang 6. Het derde schakelende circuit 10 omvat een 10 vierde parallelle verbinding waarin een n type MOS transistor N3 met zijn poort aan de tweede besturingsingang 5 ligt en waarbij een n type MOS transistor N2 met zijn poort aan de ingang 1 ligt parallel zijn geschakeld. De uitgangsschakeling omvat een serieverbinding waarin een p type MOS transistor Pl 15 met zijn poort aan een knooppunt 21 gekoppeld is waaraan het eerste schakelende circuit 9 en het tweede schakelende circuit 7 en 8 gekoppeld zijn en een n type MOS transistor NI waarvan de poort verbonden is met een knooppunt 22, waarmee de tweede schakelende circuits 7 en 8 en een derde schakelen-20 de circuit 10 verbonden zijn in en die in serie met een knooppunt 23 staan. Het knooppunt 23 vormt een uitgang 2. De uitgangsvoortrapschakeling omvat een eerste condensator Cl tussen het knooppunt 22 en aarde GND en een tweede condensator C2 tussen het knooppunt 21 en aarde GND. De besturings-25 signalen φ en cf> van tegengesteld niveau worden aangelegd op de eerste en tweede besturingsingangsklemmen respectievelijk 6 en 5.

In het volgende wordt de werking beschreven. Aangenomen wordt dat het besturingssignaal φ die is aangelegd op 30 de eerste besturingsingang 6 de spanning van het H-niveau is en dat het besturingssignaal φ die ligt aan de tweede besturingsingang 5 van het L-niveau is. Alhoewel de transistoren P3 en N3 afgeschakeld zijn, worden transistoren N4 en P4 ingeschakeld als reactie op respectievelijk de besturingssigna-35 len φ en φ.

Wanneer de spanning van het ingangssignaal op de klem 1 van het H- naar het L-niveau gaat, worden beide transistoren P2 en P5 als reactie daarop ingeschakeld. De span- .8702900 ' · * -9- ning van de voeding Vcc wordt aangelegd op de poort van de transistor Nl via transistor P2, P5 en P4. Aangezien de integrerende schakeling wordt gevormd waarin de tijdconstante wordt bepaald door de weerstand van de transistor P5 en de 05 transistor P4 en door de condensator Cl tussen de poort van de transistor Nl en aarde GND, blijkt dan dat de spanning met een vertraging die bepaald wordt door de tijdconstante wordt aangelegd van de voeding Vcc op de poort van de transistor Nl. De transistor Nl schakelt derhalve in met een vertraging 10 als reactie op de spanning op de poort en levert de spanning van het niveau van aarde GND aan de uitgang 2. Aangezien de spanning van de poort van de transistor Pl ondertussen gebracht wordt op het spanningsniveau van de voeding Vcc zodra de transistor P2 inschakelt, schakelt de transistor Pl af op 15 vrijwel hetzelfde tijdstip dat de spanning op de ingang 1 verandert van H naar L. Wanneer de bovengenoemde transistoren Nl en Pl de werkzame toestand dus veranderen, schakelen de transistoren Nl en Pl nauwelijks tegelijktijdig in. Zelfs indien er een ogenblik is waarop de transistoren Nl en Pl op 20 hetzelfde tijdstip inschakelen, wordt de mate van de leeg-loopstroom van de transistor Nl begrensd door de spanning die met vertraging op de poort van de transistor Nl ligt. De stroom vloeiend tussen de voeding Vcc en aarde GND wanneer de uitgangsspanning verandert kan dus worden geblokkeerd of ver-25 minderd door de werking van de condensator Cl.

Wanneer de spanning van het ingangssignaal op de ingangsklem l verandert van het L-niveau naar het H-niveau, worden ondertussen beide transistoren N5 en N2 ingeschakeld als reactie op het ingangssignaal. De spanning op de poort 30 van de transistor Pl wordt ontladen naar aarde GND via de transistoren N5, N4 en N2. Op dit tijdstip, aangezien de integrerende schakeling wordt gevormd waarin de tijdconstante wordt bepaald door de weerstand van de transistoren N5 en N4 en door de condensator C2 tussen de transistor Pl en aarde 35 GND, wordt de spanning van de poort van de transistor Pl ontladen naar aarde GND met de vertraging die door een tijdconstante wordt bepaald. De transistor Pl schakelt derhalve in met een vertraging als reactie op de spanning van de poort en .8702200 f 4 -ΙΟΙ egt de spanning van het niveau van de voeding Vcc aan op de uitgang 2. Aangezien de spanning van de poort van de transistor NI wordt ontladen naar aarde GND zodra de transistor N2 inschakelt, schakelt de transistor Nl af vrijwel op hetzelfde 05 tijdstip als waarop de spanning op de ingang 1 verandert van het L-niveau naar het H-niveau. In de bovengenoemde werking van de transistoren Nl en PI schakelen derhalve de transisto-ren Nl en PI nauwelijks op hetzelfde tijdstip in. Zelfs in-dlen er een moment is waarop de transistoren Nl en PI gelijk-10 tijdig schakelen, wordt de spanning van de poort van transistor Pl met vertraging ontladen en derhalve is de mate van leegloopstroom van de transistor Pl begrensd. Dientengevolge kan de stroom vloeiend tussen de voeding Vcc en aarde GND wanneer de uitgangsspanning verandert, worden geblokkeerd of 15 verminderd door de werking van de condensator C2.

Wanneer de spanning van het besturingssignaal ¢) op de eerste besturingsingang 6 op L ligt en de spanning van het besturingssignaal φ op de tweede besturingsingang 5 op H, schakelen de transistoren P3 en N3 in maar worden de transis-20 toren P4 en N4 afgeschakeld. De uitgang 2 wordt derhalve een hoge impedantie zonder invloed van een verandering van het spanningsniveau van ingangssignalen op de ingang 1.

Figuur 6 toont een grafiek van de relatie tussen de opgaande flank en-de dalende flank Tr en Tf van de uitgangs-25 spanning in de schakeling volgens fig. 5 en de piekwaarde Vs van een piekruis die wordt gegenereerd door een inductantie die deel uitmaakt van de schakeling. De opgaande flank en de dalende flank van het signaal van de uitgangsspanning kan worden veranderd door de capaciteit van de condensatoren Cl 30 en C2 door de schakeling uit fig. 5 te veranderen. In de grafiek volgens fig. 6, aannemend dat de opgaande flank of dalende flank van het uitgangssignaal van de schakeling "1" is op basis van een schakelingstoestand waarin de condensatoren Cl en C2 met bepaalde capaciteiten worden verbonden en de 35 piekwaarde Vs van de piekruis die wordt gegenereerd in de schakeling door de verandering van de uitgangsspanning op dat tijdstip wordt bepaald als "1", is de relatie tussen de opgaande flank en de dalende flank Tr en Tf bij een andere toe- .8702900 -ll- stand van de schakeling en de piekwaarde Vs van de piekruis gegenereerd in die schakeling getekend. Deze grafiek is gebaseerd op het resultaat dat experimenteel was verkregen. De grafiek geeft aan dat indien de opgaande flank en de dalende 05 flank Tr en Tf van de signaalvorm van de uitgangsspanning van de schakeling volgens fig. 5 lang wordt gemaakt, het mogelijk is om de piekwaarde Vs van de piekruis die door de inductan-tie in deze schakeling wordt gegenereerd te verlagen. Aangezien de opgaande flank en de dalende flank Tr en Tf van het 10 uitgangssignaal groter gemaakt kan worden door verandering van de capaciteiten van de condensatoren Cl enaC2 van de schakeling uit fig. 5, zal het duidelijk zijn dat de condensatoren Cl en C2 een effectieve rol vervullen bij het verlagen van de piekwaarde Vs van de ruis.

15 Zoals in het voorgaande is beschreven, worden de gunstige effekten verkregen doordat de condensatoren C2 en Cl verbonden zijn tussen de respectievelijke poorten van de p-kanaal en de n-kanaal MOS transistoren Pl en Nl deel uitmaken van de uitgangsschakeling en aarde GND zoals fig. 5 20 toont, waardoor het niet noodzakelijke verbruik aan vermogen wordt verminderd door het verlagen van de doorgaande stroom waardoor tevens het verkeerd functioneren van andere schakelingen wordt voorkomen hetwelk wordt veroorzaakt door deze ruis door het verlagen van de piekwaarde van de piekruis die 25 in de schakeling wordt gegenereerd.

Alhoewel een beschrijving werd gegeven voor het geval waarin de condensatoren Cl en C2 respectievelijk verbonden zijn tussen de poorten van de transistoren Nl en Pl en aarde GND in de eerder genoemde uitvoeringsvorm, kan hetzelf-30 de effekt verkregen worden zelfs indien de condensatoren verbonden zijn tussen de poort van de transistoren Nl en Pl en de voeding Vcc.

Hetzelfde effekt kan bovendien worden verkregen indien de tweede parallelle verbinding 7 omvattende transisto-35 ren P5 en N5 in de bovenbeschreven uitvoeringsvorm wordt vervangen door een element met een andere weerstand.

Alhoewel een beschrijving werd gegeven voor het geval van een complementaire MOS geïntegreerde schakeling in de

Ai,.

K * t . t v / v . .

-12- 4 bovenbeschreven uitvoeringsvorm worden dezelfde effekten verkregen zelfs indien dezelfde schakeling wordt gevormd door p-kanaal of n-kanaal veldeffektelementen.

Zoals in het voorgaande is vermeld, aangezien de 05 onderhavige uitvinding omvat de geïntegreerde schakeling gevormd door twee condensatoren, die geschakeld zijn tussen de besturingselektroden van de eerste en tweede veldeffektelementen van de uitgangsschakeling en het vooraf bepaalde refe-rentiespanningspunt en door de vertragingsweerstand van de 10 tweede schakelende middelen, verandert het veldeffektelement van de eerste en tweede veldeffektelementen welke inschakelt later dan het veldeffektelement dat afschakelt wanneer de uitgangsspanning van de uitgangsschakeling verandert. De gunstige effekten worden dus verkregen doordat de stroom van 15 de voeding naar aarde in de uitgangsschakeling kan worden verminderd en derhalve niet noodzakelijke vermogensconsumptie wordt verminderd en het onjuist functioneren van andere schakelingen die zijn verbonden met de uitgangsschakeling ten gevolge van de piekspanning die gegenereerd wordt in de uit-20 gangsschakeling kan worden voorkomen.

. 87 02 t C 0

Claims (11)

1. Drie-toestanden complementaire veldeffekt geïntegreerde schakeling omvattende: een ingang (l); een uitgang (2); 05 een eerste besturingsingang (6) en een tweede be- sturingsingang (5) waaraan besturingssignalen die aan elkaar tegengesteld zijn worden aangelegd; een eerste serieverbinding die gekoppeld is met de ingang (1) en een eerste en tweede besturingsingang (6,5), 10 waarin eerste schakelende middelen (9), tweede schakelende middelen (7,8) met een vertragingsweerstand en derde schakelende middelen (10) in deze volgorde verbonden zijn tussen de voeding (Vcc) en aarde (GND); een uitgangsschakeling omvattende een tweede serie-15 verbinding die gekoppeld is aan de eerste serieverbinding, waarin ten minste één eerste veldeffektelement (Pl) van een bepaald geleidbaarheidstype met een besturingselektrode en ten minste één tweede veldeffektelement (NI) van een geleidbaarheid van tegengesteld type met de besturingselektrode in 20 serie gekoppeld zijn tussen de voeding (Vcc) en aarde (GND); waarin het knooppunt dat verbonden is met de eerste en tweede veldeffektelementen (Pl, NI) de uitgang (2) vormt, waarbij 25 één klem en de andere klem van de tweede schakelen de middelen gekoppeld zijn met respectievelijke van de besturingselektrode van de eerste en tweede veldeffektelementen (Pl, NI), en waarbij de tweede schakelende middelen inschake- -30 len als reactie op de besturingssignalen die aangelegd zijn op de eerste en tweede besturingsingangen (6, 5) en de vertragingsweerstand vormt voor de eerste serieschakeling, waarbij de eerste schakelende middelen (9) gekoppeld zijn 35 met de ingang (1) en de eerste besturingsingang (6) en inschakelt als reactie op het ingangssignaal op de ingang (1) .8702000 { -14- en de spanning van de voeding (Vcc) aanlegt op de besturings-elektrode van het tweede veldeffektelement (NI) via die tweede schakelmiddelen (7, 8); waarbij de schakeling voorts omvat een eerste condensator (Cl) die gekoppeld is tussen 05 de besturingselektrode van het tweede veldeffektelement (NI) en een vooraf vastgesteld referentiespanningspunt; waarin de eerste condensator (Cl) een eerste integrerende schakeling vormt met een eerste tijdconstante tezamen met de vertragingsweerstand van de tweede schakelende middelen (7, 10 8), waarbij het tweede veldeffektelement (NI) inschakelt als reactie op de spanning aangelegd door de voeding (Vcc) via de eerste integrerende schakeling en met een vertraging die wordt bepaald door de eerste tijdconstante, waarbij 15 de derde schakelende middelen (10) zijn gekoppeld met de ingang (1) en de tweede besturingsingang (5) en inschakelen als reactie op het ingangssignaal op de ingang (1) en de spanning van aarde (GND) aanleggen op de besturingselektrode van het eerste veldeffektelement (PI) via de tweede 20 schakelende middelen (7, 8); en een tweede condensator (C2) die verbonden is tussen de besturingselektrode van het eerste veldeffektelement (PI) en het referentiespanningspunt, waarin de tweede condensator (C2) een tweede integrerende 25 schakeling vormt met een tweede tijdconstante tezamen met de vertragingsweerstand van de tweede schakelende middelen (7, 8), en het eerste veldeffektelement (PI) inschakelt als reactie op de spanning die aangelegd wordt van aarde (GND) 30 via de tweede integrerende schakeling en een vertraging heeft welke door de tweede tijdconstante wordt bepaald.

2. Drie-toestanden complementaire veldeffekt geïntegreerde schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het referentiespanningspunt aarde (GND) is.

3. Drie-toestanden complementaire veldeffekt geïn tegreerde schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het referentiespanningspunt de voedingsspanning (Vcc) is. _8702800 V ë -15-

4. Drie-toestanden complementaire veldeffekt geïntegreerde schakeling volgens conclusie l, met het kenmerk, dat de tweede schakelende middelen een derde serieverbinding omvatten van een weerstandsverbinding (7) en vierde schake- 05 lende middelen (8) een eerste weerstand heeft, welke vierde schakelende middelen (8) inschakelen als reactie op het besturingssignaal op de eerste en tweede besturingsingangen (6, 5) en de eerste ingeschakelde weerstand verbindt met de derde serieschakeling, en 10 de eerste ingeschakelde weerstand van de vierde schakelende middelen (8) en de weerstandsverbinding (7) de vertragingsweerstand vormen.

5. Drie-toestanden complementaire veldeffekt geïntegreerde schakeling volgens conclusie 4, met het kenmerk, 15 dat de eerste, derde en vierde schakelende middelen (9, 10, 8. en de weerstandsverbinding (7) veldeffektelementen omvatten.

6. Drie-toestanden complementaire veldeffekt geïntegreerde schakeling volgens conclusie 4, met het kenmerk, 20 dat de weerstandverbinding (7) een eerste parallelle verbinding omvat van een derde veldeffektelement (P5) van een bepaald geleidbaarheidstype en een vierde veldeffektelement (N5) van een tegengesteld geleidbaarheidtype die beiden een tweede weerstand hebben en 25 de derde en vierde veldeffektelementen (P5, N5) te zamen gekoppeld zijn met de ingang (1) en ten minste één van een derde en vierde veldeffektelementen (P5, N5) Inschakelt en de tweede weerstand verbindt met de derde serieschakeling.

7. Drie-toestanden complementaire veldeffekt geïn- 30 tegreerde schakeling volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de vierde schakelende middelen een tweede parallelle ver- ' binding van een vijfde veldeffektelement (P5) van een bepaald geleidbaarheidstype en een zesde veldeffektelement (N4) van het tegengesteld geleidbaarheidstype omvat, welke beide een 35 eerste weerstand hebben, welk vijfde veldeffektelement (P4) gekoppeld is met de tweede besturingsingang (5) en inschakelt als reactie op het besturingssignaal op de tweede besturingsingang (5), .8702,.v * 4 -16- welk zesde veldeffektelement (N4) gekoppeld is met de eerste besturingsingang (6) en inschakelt als reactie op het besturingssignaal dat aangelegd wordt op de eerste besturingsingang (6) en 05 de vijfde en zesde veldeffektelementen (P4, N4) te zamen inschakelen, waarbij de eerste weerstand gekoppeld wordt met de derde serieverbinding.

8. Drie-toestanden complementaire veldeffekt geïntegreerde schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de eerste schakelende middelen een parallelverbinding 10 vormen van een zevende veldeffektelement (P2) en een achtste veldeffektelement (P3) met een bepaald geleidbaarheidstype, welk zevende veldeffektelement (P2) gekoppeld is met de ingang (l) en inschakelt als reactie op het ingangssignaal op de ingang (1) en de spanning van de voeding (Vcc) aanlegt op de tweede schakelende middelen (7, 8) en het achtste veldeffektelement (P3) gekoppeld is met de eerste besturingsingang (6) en inschakelt als reactie op het besturingssignaal op de eerste besturingsingang (6) en de 20 besturingselektrode van het eerste veldeffektelement (PI) op het spanningsniveau brengt van de voeding (Vcc).

9. Drie-toestanden complementaire veldeffekt geïntegreerde schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de derde schakelende middelen een vierde parallelle ver- 25 binding omvatten van een negende veldeffektelement (N2) en een tiende veldeffektelement (N3) met een tegengesteld ge-leidbaarheidstype, welk negende veldeffektelement (N2) gekoppeld is met de ingang (1) en inschakelt als reactie op het ingangssignaal op 30 de ingang (1) en een spanning levert van aarde (GND) naar het tweede schakelende middel (7, 8) en het tiende veldeffektelement (N3) gekoppeld is met de tweede besturingsingang (5) en inschakelt als reactie op het besturingssignaal op de tweede besturingsingang (5) en de 35 besturingselektrode van het tweede veldeffektelement (NI) op het niveau brengt van de spanning van aarde (GND).

10. Drie-toestanden complementaire veldeffekt geïntegreerde schakeling volgens conclusie 9, met het kenmerk, „ P 7 0 l & 0 0 $ -17- da t het betreffende geleidbaarheidstype het p type en het tegengestelde geleidbaarheidstype het n type is.

11. Drie-toestanden complementaire veldeffekt geïntegreerde schakeling volgens conclusie 9, met het kenmerk, 05 dat de eerste tot tiende veleffektelementen MOS transistoren (Metal Oxide Semiconductor) omvatten. . 87 Ö£ i 0 0