TW295745B - - Google Patents

Description

A7 A7 經濟部中央標率局員工消費合作杜印製 __________Β7 五、發明説明（〗） 發明背景 1 ·發明領域： 本發明關於邏輯電路。詳言之，本發明關於在低電源 電壓之髙速操作的邏輯電路。 2 .相關技藝說明： 如日本公開特許5 — 1 4 1 6 6所述，近年來使用電 容器在電晶體的閘極與源極之間供應高於電源電壓的電壓 ’嘗試增加操作速度。圖3 1是習知邏輯電路圖。參考符 號3101、3120、3110分別代表邏輯輸入端、 輸出端、供應Vdd電壓的電源。參考符號3 1 08和 3 1 0 9分別代表P通道FET (場效電晶體）和N通道 FET。參考符號3 1 06和3 1 07代表供應Vs電壓 的偏壓電源。參考符號3 1 0 2和3 1 0 3代表電容器。 參考符號3104和3105分別代表N通道FET和P 通道F E T。 但圖3 1的邏輯電路受到下列固有限制。亦即，當 FET 3108和3109在OFF狀態時，漏流流動 °再者’習知技術不能充分驅動（亦即過驅動）F E T 3 1 0 8和3 1 0 9，或以深的反向偏壓使閘極偏壓而充 分截止FET 3108和3109。因此，習知邏輯電 路_致高耗散功率，不能在低壓進行高速操作。 _ 發明概要 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（2丨〇 X 297公釐） ---------¾衣------1T------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -4 - A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 入端的電壓送 狀態。 本發明另 入端的電壓送 狀態。 本發明另 入端的電壓送 端的電壓送到 端狀態；第二 本發明另 一端接到輸入 二端接到主開 容器第二端接 一實施例中 到控制端； 控制端；第 狀態是主開 一實施例中 端；其中副 關裝置控制 到電壓產生 五、發明説明（ 依據本發明的一觀點，邏輯電路包含：依據送到控制 端的電壓在至少二端之間改變導通狀態的主開關裝置；轉 換在輸入端的電壓並輸出轉換電壓到控制端的變壓裝置。 本發明一實施例中，變壓裝置包含電壓產生裝置和副 開關裝置。 本發明另一實施例中，副開關裝置包含SOI (半導 體在絕緣體上）結構。 本發明另一實施例中，電壓產生裝置包含電容器、電 池、高介電材料的至少一個。 本發明另一實施例中，變壓裝置在第一狀態將高於輸 到控制端，第二狀態是主開關裝置不導通的 一實施例中，變壓裝置在第二狀態將低於輸 到控制端，第一狀態是主開關裝置不導通的 ，變壓裝置在第一狀態將髙於輸 變壓裝置在第二狀態將低於輸入 一狀態是主開關裝置導通的输入 關裝置不導通的输入端狀態。 ，變壓裝置另包含電容器，其第 開關裝置在第一狀態將電容器第 端；在第一狀態除外的狀態將電 裝置，將主開關裝置控制端接地 本紙張又度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I I n I •裝— I —訂 I I 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -5 - Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（3 ) 本發明另一實施例中，變壓裝置另包含電容器，其第 一端接到輸入端：其中副開關裝置在第二狀態將電容器第 二端接到主開關裝置控制端；在第二狀態除外的狀態將電 容器第一端接到主開關裝置控制端，將電容器第二端接地 〇 本發明另一實施例中，變壓裝置另包含第一端接到輸 入端的第一電容器和第一端接到輸入端的第二電容器：其 中副開關裝置在第一狀態將第一電容器第二端接地，將第 二電容器第二端接到主開關裝置控制端；在第二狀態將第 一電容器第二端接到主開關裝置控制端，將第二電容器第 二端接到電壓產生裝置。 本發明另一實施例中，主開關裝置包含N通道 Μ 0 S F E T » 本發明另一實施例中，主開關裝置包含ρ通道 Μ 0 S F Ε Τ。 本發明另一實施例中，主開關裝置包含互捕 Μ 0 S F Ε Τ。 依據本發明另一觀點，邏輯電路包含：依據送到控制 端的電壓在至少二端之間改變導通狀態的第一和第二主開 關裝置；轉換在輸入端的電壓並输出轉換電壓到第一主開 關裝置控制端的第一變壓裝置；轉換在輸入端的電壓並輸 出轉換電壓到第二主開關裝置控制端的第二變壓裝置：第 一變壓裝置包含具有第一端和第二端的第一電容器、具有 第一端和第二端的第二電容器、第一副開關裝置、第一電 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}

L -一s Γ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（2丨0'乂297公釐） _ 6 一 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 ____B7 五、發明説明（4 ) 壓產生裝置；第一電容器第一端和第二電容器第一端接到 輸入端；第二變壓裝置包含具有第一端和第二端的第三電 容器、具有第一端和第二端的第四電容器、第二副開關裝 置'第二電壓產生裝置；第三電容器第一端和第四電容器 第一端經由反相器接到输入端；第一副開關裝置在第一狀 態將第一通道MO S F E T第二端接地，將第二電容器第 二端接到第一主開關裝置控制端；在第二狀態將第一電容 器第二端接到第一主開關裝置控制端，將第二電容器第二 端接到第一電壓產生裝置；第二副開關裝置在第二狀態將 第一電容器第二端接地，將第二電容器第二端接到第一主 開關裝置控制端；在第一狀態將第一電容器第二端接到第 一主開關裝置控制端，將第二電容器第二端接到第二電壓 產生裝置。 因此，本文所述的發明可提供在低電源電壓之高速操 作且漏流（亦即耗散功率）小的邏輯電路。爲了至少這些 優點，本發明的邏輯電路增加操作速度並降低耗散功率， 特別是對於電池供電的攜帶型設備。 熟習此道者參照附圖閱讀以下詳述，會瞭解本發明的 這些和其它優點》 圖式簡述 圖1是本發明之邏輯電路1的示意圖。 圖2 A — 2 C是本發明之邏輯電路第一例的圖。 圖3是使用N通道F ET和P通道F ET之本發明之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X 297公釐) I I 1 ，.裝 I I u ^ H^. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -7 - A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 五、發明説明（5 ) 1 邏 輯 電 路 第 —- 例 的 圖 〇 1 1 圖 4 顯 示 在 狀 態 I 和 Π 之 圖 3 之 節 點 3 0 1 一 3 0 4 1 1 的 電 壓 〇 1 I 圖 5 A 是 將 P 通 道 F E T 取 代 做 爲 圖 2 A 之 主 開 關 裝 請 先 閱 1 1 I 置 2 2 0 之 N 通 道 F E T 的 邏 輯 電 路 圖 〇 讀 背 1 1 I 圖 5 B 是 使 用 N 通 道 F E T 和 P 通 道 F E T 做 爲 二 個 之 注 意 1 1 開 關 之 本 發 明 的 邏 輯 電 路 圖 〇 事 項 1 I 再 1 圖 6 A — 6 C 是 本 發 明 之 邏 辑 電 路 第 ...... 例 的 圖 0 寫 本 i 圖 7 是 使 用 N 通 道 F E T 和 P 通 道 F E T 之 本 發 明 之 頁 '—- 1 1 邏 輯 電 路 第 二 例 的 圖 〇 1 I 圖 8 顯 示 在 狀 態 I 和 Π 之 圖 3 之 節 點 7 0 1 — 7 0 4 1 1 I 的 電 壓 〇 1 訂 圖 9 A — 9 C 是 本 發 明 之 邐 輯 電 路 第 三 例 的 圖 〇 1 1 圖 1 0 是 使 用 N 通 道 F E T 和 P 通 道 F E T 之 本 發 明 1 1 之 邏 輯 電 路 第 二 例 的 圖 〇 1 1 圖 1 1 顯 示 在 狀 態 I 和 Π 之 阐 3 之 節 點 1 0 0 1 — 線 1 1 0 0 5 的 電 壓 1 I 圖 1 2 是 取 代 圖 1 0 之 主 開 關 裝 置 1 0 2 0 的 電 路 組 1 1 I 態 圖 〇 1 1 圖 1 3 是 本 發 明 之 邏 輯 電 路 第 四 例 的 圖 0 1 1 圖 1 4 是 使 用 F E T 做 爲 圖 1 3 之 四 個 開 關 之 本 發 明 1 1 的 邏 輯 電 路 圖 〇 1 1 圖 1 5 是 本 發 明 之 邏 輯 電 路 第 五 例 的 圖 〇 1 1 圖 1 6 是 使 用 F E T 做 爲 圖 1 5 之 四 個 開 關 之 本 發 明 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----- 經濟部中央標準局員工消費合作社印褒 ΑΊ ___ Β7 --—______—_ 五、發明説明（6 ) 的鴒輯電路圖。 圖1 7是本發明之邏輯電路第六例的圖。 圖18是本發明之邏輯電路第七例的圖。 圖19是本發明之邏輯電路第八例的圖。 圖2 0顯示N通道MO S F E T結構和其等效電路。 圖2 1顯示P通道MO S F E T結構和其等效電路。 圖2 2 A顯示邏輯電路第一例的一部分。 圖2 2B顯示圖2 2A的等效電路。 圖2 3顯示都有S Ο I結構之N通道電晶體和P通道 電晶體的結構。 圖24A顯示轉移閘型開關。 圖2 4 B顯示轉移閘之汲極與源極之間的電導G ο η 成爲源極電壓V s的函數。 圖2 5顯示當源極電壓低時之轉移閘之汲極與源極之 間的電導G ο η成爲源極電壓V s的函數》 圖2 6顯示絕緣材料是高介電常數材料之電容器的極 化成爲供應電壓的函數》 圚2 7是要比較之習知邏辑電路的電路圖。 圖2 8 Α和2 8 Β分別顯示在輸出信號上升緣之習知 邏輯電路的電壓V a和V c及本發明之邏輯電路的電壓 V a 和 V c 。 圖2 8 C和2 8 D分別顯示在輸出信號下降緣之習知 邏輯電路的電壓V b和V c及本發明之邏輯電路的電壓 V b 和 V c 。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I — — — — — '裝 I I 訂 I I I I ^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 9 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（7 ) 圖2 9是本發明之邏輯電路的電路圖。 圖3 Ο A顯示在輸出信號上升緣之本發明之邏輯電路 的電壓Va和Vb。 圖3 〇 B顯示在輸出信號上升緣之習知主開關裝置的 閘極電壓Vg和邏輯電路的输出電壓Vou t。 圖3 0 C顯示在輸出信號下降緣之本發明之邏輯電路 的電壓Va和Vb。 圖3 0 D顯示在輸出信號下降緣之習知主開關裝置的 閘極電壓Vg和邏輯電路的輸出電壓Vo u t 。 圖31是習知邏輯電路圖。 較佳窗施例說明 參照圖式來詳述本發明，其中類似元件以類似符號表 示。此說明書中，代表節點之參考符號之後的'表示 相對於地的節點電壓。例如， '電壓V1〃代表*節點1 〃對地位準的電壓。爲了簡化，相對於地位準的節點電壓 稱爲 '節點電壓# 此說明書中，在理想狀態，邏輯低位準（下文稱爲， L(低）位準〃）等於0V(亦即地電位），邏輯高位準 (下文稱爲'Η(髙）位準〃）等於比地高電源電壓 V d d的電壓。理想上，邏輯電路節點（特別是输出節點 )應爲Η位準或L位準，不應爲Η位準與L位準之間的中 間電位。但實際邏輯電路中，節點電壓在暫態爲中間電位 〇 本&張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 一 10 _ I I I I I.-^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( 8 ) 1 | 圖 1 是 本 發 明 之 邏 輯 電 路 1 的 示 意 圖 〇 邏 輯 電 路 1 包 1 I 含 m 壓 器 1 0 和 主 開 關 裝 置 2 0 0 變 壓 器 1 0 依 據 節 點 1 1 I 1 1 的 電 壓 來 驅 動 主 開 關 裝 置 2 0 0 /—V 請 1 1 I 主 開 關 裝 置 2 0 是 有節 點 2 1 — 2 3 的 主 動 裝 置 節 先 閱 讀 1 1 點 2 2 與 2 3 之 間 的 導 通 狀 態 依 節 點 2 1 的 電 壓 而 変 〇 此 背 之 1 1 說 明 書 中 開 關 裝 置 導 通 電 流 的 狀 態 稱 爲 0 N 狀 態 開 關 意 事 1 1 裝 置 不 導 通 電 流 的 狀 態 稱 爲 0 F F 狀 態 〇 F E Τ ( 場 效 電 項 再 1 填 裝 I 晶 體 ) 可 做 爲 主 開 關 裝 置 2 0 〇 當 F Ε Τ 做 爲 主 開 關 裝 置 寫 本 頁 2 0 時 節 點 2 1 、 2 2 2 3 分 別 對 ate 應 於 閘 極 、 汲 極 1 1 I 源 極 〇 1 1 I 節 點 1 4 供 以 電 源 電 壓 V d d 〇 電 阻 器 1 3 將 做 爲 邏 1 1 訂 1 輯 電 路 1 之 输 出 端 的 節 點 1 2 提 升 到 電 源 電 壓 V d d 〇 當 主 開 關 裝 置 2 0 是 0 N 狀 態 時 節 點 1 2 在 L 位 準 〇 當 主 1 1 開 關 裝 置 2 0 是 0 F F 狀 態 時 節 點 1 2 在 Η 位 準 〇 圖 1 1 1 中 雖 然 節 點 2 2 提 升 且 節 點 2 3 接 地 但 組 態 不 限 於 此 1 k 0 例 如 連 接 德 稱 成 轉 移 閘 的 多 個 開 關 裝 置 可 做 爲 主 開 關 裝 1 置 2 0 0 1 1 變 壓 器 1 0 轉 換 節 點 1 1 的 電 壓 再 输 出 轉 換 電 壓 到 1 1 節 點 2 1 藉 以 增 進 主 開 關 裝 置 2 0 的 特 性 〇 這 些 增 進 包 1 1 含 幾 方 面 增 加 切 換 速 度 ( 亦 即 暫 態 特 性 增 進 ) 降 低 開 1 I 關 裝 置 的 0 N 狀 態 電 阻 ( 亦 即 靜 態 特 性 增 進 ) 0 用 於 本 發 1 I 明 之 姻 邏 輯 電 路 1 的 變 壓 器 1 0 有 二 種 種 類 1 — 3 〇 1 1 種 類 1 中 » 當 節 點 1 1 在 L 位 準 ( 亦 即 地 位 準 ) 時 9 1 1 節 點 2 1 在 地 位 準 > 當 節 點 1 1 在 Η 位 準 ( 亦 即 V d d 位 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2丨0X297公嫠） ' 1 -11- 6 五、發明説明 A7 B7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 準）時， V d d和 路1中， 〇 N狀態 裝置2 0 控制端） 2 0的開 對應於0 阻）。最 爲用於種 V t是汲 稱爲夾止 種類 節點2 1 V d d位 正電壓值 L位準， 置2 0充 態時，節 地位準的 加主開關 0.35 主開關裝 種類 節點2 V 〇 v 當節點 時，主 爲Ο N 供以高 啓時間 N狀態 好臨限 類1之 極電流 電壓。 2中， 在-V 準）時 。因此 亦即主 分截止 點2 1 電壓。 裝置2 V以下 置2 0 3中， 1 在（V d 1代表正電 2 1在Η位 開關裝置2 狀態時，節 於V d d的 並降低主開 之汲極-源 d + V 〇 壓值。因 準，亦即 0過驅動 點2 1 ( 電壓。這 關裝置2 極電壓V 於0 . 3 電壓V t等 邏輯電路1的主開關 Id爲零時的閘極一

v 1 )的電 此，種類1 主開關裝置 。易言之， 是主開關裝 可降低主開 0的開啓電 D S ( s a 5 V以上的 裝置2 0。 源極電壓V 位。 的邏輯電 2 0在 當主開關 置2 0的 關裝置 阻（亦即 t )的電 F E T做 臨限電壓 g s ，也 當節點 〇 v 2 ，節點 ，種類 開關裝 。易言 (是主 這可降 0的關 的F E 〇 當節點 1 1在 位準， 2 1在 2的邏 置2 0 之，當 開關裝 低主開 閉電阻 T做爲 L位準 當節點 V d d 輯電路 在0 F 主開關 置2 0 關裝置 。最好 用於種 (亦即 1 1在 電位。 1中， F狀態 裝置2 的控制 2 0的 臨限電 類2之 地位準 Η位準 V ο ν 當節點 時，主 0爲0 端）供 關閉時 壓V t 邏輯電 )時， (亦即 2代表 2 1在 開關裝 F F狀 以低於 間並增 等於 路1的 I---------ά------IT------4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0'〆297公釐） 在L位準（亦即地位準）時 12 A 7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、發明説明（ 10 ) 1 節 點 2 1 在 — V 0 V 2 位 準 當 節 點 1 1 在 Η 位 準 ( 亦 即 1 1 V d d 位 準 ) 時 節 點 2 1 在 ( V d d + V 0 V 1 ) 的 電 1 1 位 〇 因 此 種 類 3 的 邏 輯 電 路 1 中 當 節 點 2 1 在 Η 位 準 X1—^ 1 I 請 1 I ♦ 亦 即 主 開 關 裝 置 2 0 在 0 N 狀 態 時 主 開 關 裝 置 2 0 •?ia 週 閲 1 1 讀 1 驅 動 0 易 言 之 當 主 開 關 裝 置 2 0 爲 0 N 狀 態 時 節 點 背 1 1 之 1 2 1 ( 是 主 開 關 裝 置 2 0 的 控 制 端 ) 供 以 高 於 V d d 的 電 注 意 1 事 1 壓 e 這 可 降 低 主 開 關 裝 置 2 0 的 開 啓 時 間 並 降 低 主 開 關 裝 項 -S- 1 填 k 置 2 0 的 開 啓 電 阻 ( 亦 即 對 Dte 應 於 0 N 狀 態 之 汲 極 — 源 極 電 寫 本 裝 I 壓 V D S ( S a t ) 的 電 阻 ) 〇 貝 '—^ 1 1 種 類 3 的 邏 輯 電 路 1 中 當 節 點 2 1 在 L 位 準 » 亦 即 1 1 主 開 關 裝 置 2 0 爲 0 F F 狀 態 時 » 主 開 關 裝 置 2 0 充 分 截 1 1 止 〇 易 言 之 當 主 開 關 裝 置 2 0 爲 0 F F 狀 態 時 節 點 訂 1 2 1 ( 是 主 開 關 裝 置 2 0 的 控 制 端 ) 供 以 低 於 地 位 準 的 電 1 1 壓 〇 這 可 降 低 主 開 關 裝 置 2 0 的 關 閉 時 間 並 增 加 主 開 關 裝 1 | 置 2 0 的 關 閉 電 阻 ( 亦 即 對 應 於 0 N 狀 態 之 汲 極 一 源 極 電 1 壓 V D S ( S a t ) 的 電 阻 ) 〇 最 好 臨 限 電 壓 V t 等 於 1 I 0 3 5 V 以 下 的 F E T 做 爲 用 於 種 類 3 之 邏 輯 電 路 1 的 1 ! 主 開 關 裝 置 2 0 0 1 1 1 例 1 1 1 | 圖 2 A — 2 C 是 本 發 明 之 邏 輯 電 路 第 一 例 的 圖 〇 第 —. 1 | 例 的 邏 輯 電 路 分 爲 上 述 種 類 1 〇 1 1 I 以 下 說 明 圖 2 A 之 邏 輯 電 路 的 運 作 〇 圖 2 A 的 邏 輯 電 1 1 路 包 含 變 壓 器 2 1 0 和 主 開 關 裝 置 2 2 0 0 節 點 2 1 1 從 1 1 準 操 家 國 國 中 用 適 度 尺 張 紙 本 祕 讀 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 11 ) 1 | 外 部 裝 置 接 收 輸 入 信 號 藉 以 設 爲 Η 位 準 或 L 位 準 0 此 說 1 I 明 書 中 主 開 關 裝 置 ( 在 第 — 例 由 參 考 符 號 2 2 0 代 表 ) 1 1 I 關 閉 的 狀 態 稱 爲 狀 態 I 主 開 關 裝 置 開 啓 的 狀 態 稱 爲 請 1 1 I 狀 態 Π 〇 在 狀 態 Π 變 壓 器 2 1 0 將 高 於 送 到 節 點 先 閲 讀 1 1 2 1 1 之 電 壓 V d d 的 ( V d d + V 0 V 1 ) 電 壓 輸 出 到 背 面 之 1 1 節 點 2 2 1 〇 結 果 > 主 開 關 裝 置 2 2 0 的 特 性 增 進 0 意 1 事 1 Μ 0 S ( 金 氧 半 ) F E T 做 爲 主 開 關 裝 置 2 2 0 節 點 項 再 1 填 裝 I 2 2 1 2 2 2 \ 2 2 3 分 別 是 閘 極 汲 極 源 極 〇 包 含 寫 本 第 •* 例 的 所 有 例 子 中 可 使 用 S 0 I ( 半 導 體 在 絕 緣 體 上 、_»· 1 1 I ) 電 晶 體 Μ Ε S ( 金 靥 半 導 體 ) F Ε T U.U. 雙 極 電 晶 體 1 1 I F Ε T ( 薄 膜 電 晶 體 ) 等 〇 1 1 訂 1 變 壓 器 2 1 0 包 含 開 關 S 2 0 和 S 2 1 、 電 壓 產 生 器 2 1 4 電 容 器 2 1 2 0 使 用 多 個 F Ε T 可 構 成 開 關 1 1 S 2 0 和 S 2 1 〇 電 源 電 壓 V d d 雖 /r /. 做 爲 第 __. 例 的 電 壓 產 1 | 生 器 2 1 4 但 電 壓 產 生 器 2 1 4 所 供 應 的 電 壓 值 不 限 於 1 i V d d 0 外 部 電 源 雖 rt t. 做 爲 第 —* 例 的 電 壓 產 生 器 2 1 4 但 1 | 電 壓 產 生 器 2 1 4 的 種 類 不 限 於 此 0 電 容 器 電 池 等 可 做 1 1 爲 文 中 之 所 有 例 子 的 電 壓 產 生 器 〇 爲 了 下 述 原 因 最 好 諸 1 1 如 電 壓 產 生 器 2 1 4 的 電 容 器 2 1 2 和 使 用 髙 介 電 常 數 材 1 1 料 的 電 容 器 做 爲 電 容 器 0 1 | 在 狀 態 I 開 關 S 2 0 使 接 點 C 1 接 到 接 點 C 2 而 1 I 在 狀 態 Π 開 關 S 2 0 使 接 點 C 1 接 到 接 點 C 3 〇 在 狀 態 1 1 I I 開 關 S 2 1 使 接 點 C 1 接 到 接 點 C 2 而 在 狀 態 Π t 1 1 1 —開 關 S 2 1 使 接 點 C 1 不 接 到 接 點 C 2 〇 圖 2 A 對 nte 應 於 狀 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ 14 ~ A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( 12 ) 1 I 態 I 〇 圖 2 B 代 表 狀 態 I 之 圖 2 A 之 邏 輯 電 路 的 等 效 電 路 1 1 〇 圖 2 C 代 表 狀 態 Π 之 圚 2 A 之 邏 輯 電 路 的 等 效 電 路 0 1 1 I 如 圖 2 B 在 狀 態 I 節 點 2 1 1 在 L 位 準 0 在 狀 態 請 1 1 I I 連 接 電 容 器 2 1 2 之 一 端 的 節 點 2 1 1 接 地 而 電 容 閱 讀 1 1 器 2 1 2 的 另 一 端 接 到 電 壓 產 生 器 2 1 4 〇 結 果 電 壓 產 背 之 1 1 生 器 2 1 4 所 供 akg 應 的 電 阻 V d d 將 電 容 器 2 1 2 充 電 〇 在 注 I 1 1 狀 態 I 節 點 2 2 1 ( 是 主 開 關 裝 置 2 2 0 的 閘 極 ) 接 地 項 再 ! 填 裝 I 9 因 此 主 開 關 裝 置 2 2 0 之 閘 極 中 的 電 荷 放 電 0 結 果 主 寫 本 百 開 關 裝 置 2 2 0 的 關 閉 時 間 縮 短 0 只 1 1 I 如 圖 2 C 在 狀 態 Π 節 點 2 1 1 在 Η 位 準 0 在 狀 態 1 1 1 Π 接 到 電 容 器 2 1 2 之 一 端 的 節 點 2 1 1 提 升 到 電 源 電 1 1 訂 1 壓 V d d 而 電 容 器 2 1 2 的 另 — 端 接 到 節 點 2 2 1 〇 結 果 節 點 2 2 1 ( 是 主 開 關 裝 置 2 2 0 的 閘 極 ) 供 以 ( 1 1 V d d + V 0 V 1 ) 電 壓 〇 V 0 V 1 是 正 電 壓 由 電 壓 產 1 | 生 器 2 1 4 所 供 應 的 電 壓 和 主 開 關 裝 置 2 2 0 的 閘 極 源 1 極 電 容 掌 控 〇 最 好 滿 足 關 係 式 C 2 1 2 > > C g S 其 中 1 | C 2 1 2 和 C g S 分 別 是 電 容 器 2 1 2 的 電 容 和 主 開 關 裝 1 1 置 2 2 0 的 閘 極 — 源 極 電 容 〇 1 1 圖 3 是 使 用 N 通 道 F E 丁 和 P 通 道 F Ε Τ 之 本 發 明 之 1 1 邏 輯 電 路 第 一 例 的 圖 〇 變 壓 器 3 1 0 和 主 開 關 裝 置 3 2 0 1 | 分 別 對 應 於 變 壓 器 2 1 0 和 主 開 關 裝 置 2 2 0 0 反 相 器 1 I 3 3 0 反 轉 送 到 節 點 3 0 1 的 電 壓 再 输 出 到 節 點 3 0 2 1 1 I 〇 易 言 之 當 節 點 3 0 1 在 Η 位 準 時 節 點 3 0 2 在 L 位 1 1 I 準 而 當 節 點 3 0 1 在 L 位 準 時 節 點 3 0 2 在 Η 位 準 〇 1 1 準 標 家 國 國 中 用 適 度 尺 張 紙 本 祕 釐 公 7 9 2 A7 B7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 五、發明説胡 ( 13 ) 1 | 電 容 器 3 1 2 和 電 壓 產 生 器 3 1 4 分 別 對 應 於 電 容 器 1 1 1 2 1 2 和 電 壓 產 生 器 2 1 4 0 F E T 3 3 2 和 3 3 4 做 1 1 1 爲 開 關 S 2 0 F E T 3 3 6 做 爲 開 關 S 2 1 〇 主 開 關 fS 請 1 1 裝 置 3 2 0 對 應 於 主 開 關 裝 置 2 2 0 節 點 3 0 4 先 閱 1 I 讀 1 1 3 2 2 3 2 3 分 別 對 應 於 節 點 2 2 1 2 2 2 2 2 3 背 1 | 之 1 0 圖 3 的 邏 輯 電 路 以 圖 2 A — 2 C 的 相 同 方 式 運 作 除 了 意 審 1 I 當 節 點 3 0 1 在 Η 位 準 時 主 開 關 裝 置 3 2 0 爲 0 F F 狀 項 再 ! 填 態 而 當 節 點 3 0 1 在 L 位 準 ( 亦 即 節 點 3 0 1 的 邏 輯 反 寫 笨 裝 頁 1 相 ) 時 主 開 關 裝 置 3 2 0 爲 0 N 狀 態 〇 因 此 節 點 3 0 2 '—- 1 對 應 於 節 點 2 1 1 0 此 說 明 書 的 其 它 例 子 也 如 此 0 因 此 > 1 1 使 用 反 相 器 本 身 非 本 發 明 的 主 要 部 分 而 是 反 相 器 須 在 預 1 1 定 相 位 切 換 變 壓 器 的 開 關 裝 置 0 因 此 省 略 進 步 細 節 〇 訂 1 圖 4 顯 示 在 狀 態 I 和 Π 之 圖 3 之 節 點 3 0 1 — 3 0 4 1 I 的 電 壓 〇 節 點 3 0 4 ( 是 主 開 關 裝 置 3 2 0 的 閘 極 ) 的 電 1 I 壓 V 3 0 4 在 狀 態 Π 爲 ( V d d + V 0 V 1 ) 〇 因 電 壓 \ 1 Λ V 3 0 4 之 故 主 開 關 裝 置 3 2 0 充 分 驅 動 〇 結 果 此 電 灰· 1 路 組 態 可 降 低 開 啓 時 間 和 開 啓 電 阻 〇 1 1 汲 極 電 流 I d 由 以 下 等 式 表 示 成 做 爲 主 開 關 裝 置 1 1 3 2 0 之 N 通 道 Μ 0 S 電 晶 體 之 閘 極 — 源 極 電 壓 V g S 的 1 1 函 數 1 1 1 I d = K ( V g S — V t ) 2 , 1 1 1 1 J 其 中 K 是 正 常 數 t V t 是 N 通 道 F E T 的 臨 限 電 壓 〇 近 期 1 1 1 準 標 家 國 國 中 用 適 度 尺 張 紙 尽 祕 釐 公 97 2 - 16 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 B7 五、發明説明（14 ) ' 中，L S I (大型積體電路）的操作衡》辑下宜-r隹办 J深忭電壓爲了高可靠度和 低功率耗散而愈來愈低。假設電源電壓^(1(1爲1 . 〇v ’臨限電壓vt爲0.35V，電飇產生器314供應電 源電壓Vdd。本發明之邏輯電路之主開關裝置32〇之 汲極電流對習知邏輯電路之汲極電流@&$[17·: (1. 0+1. 0_0. 35)2/(1. 〇—〇. 35)2=6. 44。 從以上表示式可知’本發明容許主開關裝置3 2 〇的汲極 電流增加，藉以達成較高運作。 圖5是將P通道F E T取代做爲圖2 a之主開關裝置 2 2 0之N通道F ET的邏輯電路圖。圖5 b是使用N通 道F E T和P通道F E T做爲二個開關之本發明的邏輯電 路圖。變壓器5 1 0和主開關裝置5 2 0分別對應於變壓 器210和主開關裝置220。節點511 、521 — 523分別對應於節點21 1、221 — 223。開關 S50和S51、電容器512、電壓產生器514分別 對應於開關S20和S2 1 、電容器2 12、電壓產生器 214。電源516經由主開關裝置520將輸出電壓送 到節點5 2 3。電壓產生器5 1 4雖供應與電源5 1 6所 供應之Vdd電壓相同的電壓值，但電位不限於Vdd。 以下說明圖5A的邏輯電路。在狀態I ，開關S50 使接點C1接到接點C2，而在狀態Π，開關S50使接 點C 1接到接點C3。在狀態I ，開關S51使接點C1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨Ο X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 訂_ -17 - A7 B7 iiJh 五、發明説明（15) 接到接點C2，而在狀態Π，開關S51使接點C1不接 到接點C2 »在狀態I ，接到節點5 1 1之電容器5 1 2 的一端在Η位準，而接到開關s 5 0之接點C 1的電容器 5 1 2的另一端在地位準。因此，在狀態I ，電容器 5 1 2充電。另一方面，主開關裝置5 2 0的閘極（亦即 節點521)設爲Η位準。 在狀態Π，節點5 1 1降到L位準，電容器5 1 2的 另一端接到節點5 2 1 »結果，節點5 2 1供以 一Vovl電壓（Vovl:正電壓）。 圖5B中，FET 550對應於開關S51， FET 551和552對應於開關S50。送到FET 5 5 0之閘極的信號^反！）#是反轉信號D所得的信號。 圖5 B的邏輯電路是圖3之邏輯電路的互補電路，其運作 類似圖3的邏輯電路。 例2 圖6 A — 6 C是本發明之邏輯電路第二例的圖。第二 例的邏輯電路分爲上述種類2。 以下說明圖6 A之邏輯電路的運作。圖6 A的邏輯電 路包含變壓器6 1 0和主開關裝置6 2 0。節點6 1 1從 外部裝置接收输入信號，藉以設爲Η位準或L位準。在狀 態I ，變壓器6 1 〇將低於送到節點6 1 1之地位準（亦 即0V)的_Vov2電壓輸出到節點621»結果，主 開關裝置620的特性增進。MOS (金氧半）FET做 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. ,-° 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 -18 - A7 B7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 16 ) 1 I 爲 主 開 關 裝 置 6 2 0 節 點 6 2 1 、 6 2 2 6 2 3 分 別 1 | 是 閘 極 、 汲 極 « 源 極 〇 1 I 變 壓 器 6 1 0 包 含 開 關 S 6 0 和 S 6 1 及 電 容 器 請 1 1 I 6 1 2 〇 使 用 多 個 F E T 可 構 成 開 關 S 6 0 和 S 6 1 〇 開 先 閱 讀 1 1 關 S 6 0 的 接 點 C 3 在 第 二 例 雖 接 地 但 送 到 開 關 S 6 0 背 面 之 1 1 之 接 點 C 3 的 電 壓 值 不 限 於 此 地 電 位 0 但 從 下 述 運 作 可 知 注 意 事 1 1 > 開 關 S 6 0 的 接 點 C 3 最 好 接 地 0 項 再 1 1 填 裝 I 在 狀 態 I 開 關 S 6 0 使 接 點 C 1 接 到 接 點 C 2 而 本 頁 在 狀 態 Π > 開 關 S 6 0 使 接 點 C 1 接 到 接 點 C 3 〇 在 狀 態 --/ 1 I I » 開 關 S 6 1 使 接 點 C 1 不 接 到 接 點 C 2 9 而 在 狀 態 Π 1 1 1 > 開 關 S 6 1 使 接 點 C 1 接 到 接 點 C 2 〇 圖 6 A 對 應 於 狀 1 1 訂 1 態 I 0 圖 6 B 代 表 狀 態 I 之 圖 6 A 之 邏 輯 電 路 的 等 效 電 路 0 圖 6 C 代 表 狀 態 Π 之 圖 6 A 之 邏 輯 電 路 的 等 效 電 路 〇 1 1 如 圖 6 B 在 狀 態 I 節 點 6 1 1 在 L 位 準 〇 在狀 態 1 | I 連 接 電 容 器 6 1 2 之 一 端 的 節 點 6 1 1 接 地 > 而 電 容 1 t 器 6 1 2 的 另 — 端 接 到 節 點 6 2 1 〇 結 果 節 點 6 2 1 ( 况 1 | 是 主 開 關 裝 置 6 2 0 的 閘 極 ) 供 以 電 壓 — V 0 V 2 〇 1 1 V 0 V 2 是 正 電 壓 由 送 到 節 點 6 1 1 的 電 壓 和 主 開 關 裝 1 1 置 6 2 0 的 閘 極 — 源 極 電 容 掌 控 0 最 好 滿 足 關 係 式 1 1 C 6 1 2 > > C g S 其 中 C 6 1 2 和 C g S 分 別 是 電 容 1 I 器 6 1 2 的 電 容 和 主 開 關 裝 置 6 2 0 的 閘 極 — 源 極 電 容 〇 1 I 如 ΓΕΠ 圖 6 C 9 在 狀 態 Π 接 到 電 容 器 6 1 2 之 一 端 的 節 1 1 點 6 1 1 在 Η 位 準 > 而 電 容 器 6 1 2 的 另 一 端 接 地 〇 結 果 I 1 接 到 節 點 6 1 1 之 外 部 裝 置 所 供 ntg 應 的 電 壓 V d d 將 電 容 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -19 - A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印袋 五、發明説明（ 17 ) 1 1 器 6 1 2 充 電 〇 1 I 圖 7 是 使 用 N 通 道 F E T 和 Ρ 通 道 F E T 之 本 發 明 之 1 I 邏 輯 電 路 第 二 例 的 圖 〇 變 壓 器 7 1 0 和 主 開 關 裝 置 7 2 0 —X 請 1 1 I 分 別 對 rrfg 應 於 變 壓 器 6 1 0 和 主 開 關 裝 置 6 2 0 0 反 相 器 先 閱 讀 1 1 1 7 3 0 反 轉 送 到 節 點 7 0 1 的 電 壓 再 輸 出 到 節 點 7 0 2 背 面 1 I 冬 1 I 〇 易 言 之 當 節 點 7 0 1 在 Η 位 準 時 節 點 7 0 2 在 L 位 注 意 事 1 1 準 而 當 節 點 7 0 1 在 L 位 準 時 節 點 7 0 2 在 Η 位 準 〇 項 再 1 1 填 裝 電 容 器 7 1 2 對 rrh： 應 於 電 容 器 6 1 2 〇 F E T 7 3 2 和 寫 本 頁 1 7 3 4 做 爲 開 關 S 6 0 y F Ε Τ 7 3 6 做 爲 開 關 S 6 1 ·—〆 1 I 0 主 開 關 裝 置 7 2 0 對 應 於 主 開 關 裝 置 6 2 0 節 點 1 1 I 7 0 4 7 2 2 7 2 3 分 別 對 niff 應 於 節 點 6 2 1 6 2 2 1 1 訂 1 6 2 3 0 圖 7 的 邏 輯 電 路 以 圖 6 A — 6 C 的 相 同 方 式 運 作 因 此 省 略 進 — 步 細 節 0 1 1 tat 闉 8 顯 示 在 狀 態 I 和 Π 之 圆 圖 7 之 節 點 7 0 1 — 7 0 4 1 | 的 電 壓 〇 節 點 7 0 4 ( 是 主 開 關 裝 置 7 2 0 的 閘 極 ) 的 電 1 k 壓 V 7 0 4 在 狀 態 I 爲 一 V 0 V 2 0 因 電 壓 V 7 0 4 之 故 1 I t 主 開 關 裝 置 7 2 0 充 分 驅 動 0 結 果 此 電 路 組 態 可 降 低 1 1 開 啓 時 間 和 並 增 加 關 閉 電 阻 0 1 1 1 例 3 1 1 | 圖 9 A — 9 C 是 本 發 明 之 邏 輯 電 路 第 三 例 的 圖 〇 第 二 1 I 例 的 邏 輯 電 路 分 爲 上 述 種 類 3 〇 1 1 I 以 下 說 明 1 ef 1 圖 9 A 之 邏 輯 電 路 的 運 作 0 圖 9 A 的 邏 輯 電 1 1 1 路 包 含 變 壓 器 9 1 0 和 主 開 關 裝 置 9 2 0 e 節 點 9 1 1 從 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -20 - 經濟部中央樣準局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（18) 外部裝置接收輸入信號，藉以設爲Η位準或L位準。在狀 態I ，變壓器9 10將低於送到節點9 11之地位準（亦 即0V)的（Vd d + Vo ν 1 )電壓输出到節點9 2 1 。結果，主開關裝置920的特性增進。MOS (金氧半 )FET做爲主開關裝置920，節點921、922、 923分別是閘極、汲極、源極。 變壓器910包含開關590和591、電壓產生器 9 1 4、電容器9 1 2和9 1 3。使用多個FET可構成 開關S90和S91。電源電MVdd雖做爲第三例的電 壓產生器9 1 4，但電壓產生器9 1 4所供應的電壓值不 限於V d d。外部電源雖做爲第三例的電壓產生器9 1 4 ’但電壓產生器9 1 4的種類不限於此。使用高介電常數 材料的電容器可做爲電壓產生器9 1 4 » 在狀態I ，開關S90使接點C1接到接點C2，而 在狀態Π，開關S90使接點C1接到接點C3。在狀態 I ，開關S91使接點C1接到接點C2，而在狀態Π， 開關S 9 1使接點C 1接到接點C 3。圖9A對應於狀態 I。圖9B代表狀態I之圖9A之邏輯電路的等效電路。 圖9 C代表狀態Π之圖9 A之邏輯電路的等效電路。 如圖9B，在狀態I ，節點911在L位準。在狀態 I ’連接電容器9 1 2之一端的節點9 1 1接地，而電容 器9 1 2的另一端接到電壓產生器9 1 4。結果，電壓產 生器9 1 4所供應的電阻Vd d將電容器9 1 2充電。在 狀態I ，節點921(是主開關裝置920的閘極）經由 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨OX297公釐〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 -21 - A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 B7 五、發明説明（ 19 ) 1 I m 容 器 9 1 3 接 地 9 電 容 器 9 1 3 在狀 態 Π 充 電 9 藉 以 在 1 | 節 點 9 1 1 與 9 2 1 之 間 供 應 V 0 V 2 電 壓 0 因 此 » 節 點 1 I 9 2 1 的 電 壓 爲 — V 0 V 2 〇 V 0 V 2 是 正 電 壓 由 送 到 ✓-Ν. 讀 1 1 節 先 1 點 9 1 1 的 電 m ( 亦 即 V d d ) 和 主 開 關 裝 置 9 2 0 的 閲 讀 1 | 閘 極 — 源 極 電 容 掌 控 0 最 好 滿 足 關 係 式 C 9 1 2 > > 背 之 1 1 C g S ♦ 其 中 C 9 1 3 和 C g S 分 別 是 電 容 器 9 1 3 的 電 注 意 事 1 1 容 和 主 開 關 裝 置 9 2 0 的 閘 極 — 源 極 電 容 〇 項 再 填 1 1 如 圖 9 C 在 狀 態 π > 節 點 9 1 1 在 Η 位 準 〇 在 狀 態 寫 本 頁 裝 I Π 接 到 電 容 器 9 1 3 之 一 端 的 節 點 9 1 1 提 升 到 電 源 電 1 I 壓 V d d 9 而 電 容 器 9 1 3 的 另 一 端 接 地 〇 結 果 電 源 電 1 1 I 壓 V d d 將 電 容 器 9 1 3 充 電 〇 在 狀 態 Π 節 點 9 2 1 ( 1 1 是 訂 主 開 關 裝 置 9 2 0 的 閘 極 ) 經 由 電 容 器 9 1 2 接 到 節 點 1 9 1 1 〇 電 容 器 9 1 2 在 狀 態 I 充 電 » 藉 以 在 節 點 9 1 1 1 1 與 9 2 1 之 間 供 應 V 0 V 1 電 壓 〇 因 此 節 點 9 2 1 的 電 1 1 壓 爲 ( V d d + V 0 V 1 ) 〇 V 0 V 1 是 正 電 壓 由 電 壓 1 I 產 生 器 9 1 4 所 供 nrfc 應 的 電 壓 和 ( 亦 即 V d d ) 主 開 關 裝 置 9 2 0 的 閘 極 — 源 極 電 容 掌 控 〇 最 好 澜 足 關 係 式 C 9 1 2 1 1 > > C g S 其 中 C 9 1 2 和 C S S 分 別 是 電 容 器 9 1 2 1 1 的 電 容 和 主 開 關 裝 置 9 2 0 的 閘 極 — 源 極 電 容 0 1 1 圖 1 0 是 使 用 N 通 道 F E T 和 P 通 道 F E Τ 之 本 發 明 1 1 之 邏 輯 電 路 第 例 的 圖 〇 變 壓 器 1 0 1 0 和 主 開 關 裝 置 1 | 1 0 2 0 分 別 對 Trktf 應 於 變 壓 器 9 1 0 和 主 開 關 裝 置 9 2 0 〇 1 1 反 相 器 1 0 3 0 反 轉 送 到 節 點 1 0 0 1 的 電 壓 再 輸 出 到 1 1 f 節 點 1 0 0 2 〇 易 言 之 當 節 點 1 0 0 1 在 Η 位 準 時 節 1 1 準 標 家 國 國 中 用 適 度 尺 張 紙 ^ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（20) 點1 0 0 2在L位準，而當節點1 00 1在L位準時’結 點1 0 0 2在Η位準。電容器1 0 1 2和1 〇 1 3及電壓 產生器1014分別對應於電容器912和91 產生器914«FET 1032和1034做爲開關 S 9 〇 * F E T 1036做爲開關S91。主開關裝置 1020對應於主開關裝置920 ，節點1〇〇5 ' 1022、1023分別對應於節點921 ，922 ' 9 2 3。圖1 0的邏輯電路以圖9A — 9 C的相同方式運 作，因此，省略進一步細節。 圖1 1顯示在狀態I和Π之圖1 〇之節點1 〇〇 1005的電壓。節點1005(是主開關裝置1020 的閘極）的電壓VI 005在狀態I爲—V〇v2在狀態 Π爲（Vdd+Vovl)。因電壓V1005之故’主 開關裝置1 0 2 0充分驅動。結果，此電路組態可降低開 啓時間、關閉時間、開啓電阻並增加關閉電路。 圖1 2是取代圖1 0之主開關裝置1 0 2 0的電路組 態圖。節點1 205對應於節點1 005，從變壓器 1 0 1 0接收輸出。節點1 2 2 5提升到電源電壓Vd d » FET 1220和1221交替開啓，藉以改變節點 1222的電壓。易言之，當節點1205在Η位準時， FET 1220關閉，FET 1221開啓，因此節 點1 222變成L位準。當節點1 20 5在L位準時， FET 1220開啓，FET 1221關閉，因此節 點1 2 2 2變成Η位準。第三例之邏輯電路的變壓器在狀 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2】OX297公釐） ^1- ^^1 I ^^1 -1— 1^1 I - l I l^i m 1^1 1 ^^1 I n· ^^1 ^^1 1^1 U3. ，\呑 矣 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A 7 B7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 21 ) 1 1 態 I 輸 出 一 V 0 V 2 ( < 0 ) 電 壓 輸 出 ( V d d + 1 1 V 0 V 1 ) ( > V d d ) 電 壓 藉 以 有 效 驅 動 具 有 圖 1 2 1 1 之 互 補 F E T 串 聯 組 態 的 主 開 關 裝 置 0 請 1 1 產 先 1 再 度 參 照 圖 9 A 假 設 電 壓 產 生 器 9 1 4 生 電 源 電 閱 讀 1 I 壓 V d d 在 Η 位 準 的 節 點 9 1 1 等 於 電 源 電 壓 V d d 0 背 ιέ 1 1 充 電 I 所 以 電 壓 V d d 將 電 容 器 9 1 2 和 9 1 3 〇 但 充 電 意 事 1 電 壓 不 限 於 V d d 〇 爲 將 較 高 電 壓 送 到 控 制 端 ( 亦 即 閘 極 項 再 填 1 1 端 ) 而 過 驅 動 主 開 關 裝 置 電 壓 產 生 器 9 1 4 產 生 的 電 壓 寫 本 頁 裝 I 宜 高 0 開 關 S 9 1 的 接 點 C 3 雖 接 地 但 接 點 C 3 可 設 爲 1 I 不 同 Μ» 位 〇 爲 截 止 主 開 關 裝 置 接 點 C 3 最 好 供 以 低 於 地 1 I 位 準 的 電 壓 〇 I 1 訂 ! 例 4 1 1 圖 1 3 是 本 發 明 之 邏 輯 電 路 第 四 例 的 圖 0 第 四 例 包 含 1 1 關 於 第 一 例 和 第 二 例 的 電 路 組 態 0 以 下 說 明 變 壓 器 糸 1 I 1 3 1 0 和 F E T 1 3 3 1 的 運 作 0 F E T 1 3 3 1 爲 0 F F 狀 態 的 狀 態 稱 爲 狀 態 I F E T 1 3 3 1 爲 1 1 | 0 N 狀 態 的 狀 態 稱 爲 狀 態 Π 0 在 狀 態 I 開 關 1 3 1 2 使 1 1 電 容 器 1 3 1 1 接 到 電 壓 產 生 器 1 3 1 3 開 關 1 3 1 5 1 1 使 F Ε T 1 3 3 1 的 閘 極 接 到 電 源 1 3 8 0 〇 在 狀 態 Π 1 1 * 開 關 1 3 1 2 使 電 容 器 1 3 1 1 接 到 F E T 1 3 3 1 1 1 > 開 關 1 3 1 5 使 F E T 1 3 3 1 的 閘 極 不 接 到 電 源 1 | 1 3 8 0 〇 結 果 在 狀 態 I F E T 1 3 3 1 的 閘 極 供 1 I 以 低 於 地 位 準 ( 亦 即 0 V ) 的 電 壓 〇 此 電 壓 對 應 於 第 二 例 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -24 - A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（22 ) 的—V 〇 v 2電壓。 接著，以下說明變壓器1320和FET 1332 的運作》FET 1 332爲OFF狀態的狀態稱爲狀態 I ，FET 1332爲ON狀態的狀態稱爲狀態Π。在 狀態I ，開關1322使電容器1321接到電壓產生器 1323 ，開關1325使FET 1332的閘極接地 。在狀態Π，開關1322使電容器1321接到FET 1332 ，開關1325使FET 1332的閘極不接 地。結果，在狀態Π，FET 1332的閘極供以高於 電源電壓Vd d的電壓。此電壓對應於第一例的（Vd d + V ο v 1 )電壓》 第四例中，使用供應電源電躔Vd d的電源1 3 8 0 及電壓產生器1 3 1 3和1 323。電壓產生器1 3 1 3 和1 3 23產生Vdd電壓。可用電源1 380取代電壓 產生器1313和1323。在此情形，接到電壓產生器 1 3 1 3之負電極的接點接地；連接電壓產生器1 3 2 3 之正電極的接點接到電源1 3 8 0的正電極。此電路組態 只需一種電源（亦即電源1380)。本發明的其它邏輯 電路也如此。 當節點1 3 0 1在Η位準時，節點1 3 9 0在L位準 ，而當節點1301在L位準時，節點1390在Η位準 。易言之，圖1 3的邏輯電路做爲反相器。 圖14是使用FET做爲圖13之四個開關之本發明 的邏輯電路圖。FET 1412和1414對應於開關 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) t- -一°

T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公釐） -25 -

MUtJ I A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 五、發明説明 ( 23 ) 1 I 1 3 1 2 F Ε Τ 1 4 2 2 和 1 4 2 4 對 應 於 開 關 1 I 1 3 2 2 〇 F Ε Τ 1 4 1 5 和 1 4 2 5 分 別 對 atg 應 於 開 關 1 | 1 3 1 5 和 1 3 2 5 0 rst 圖 1 4 的 邏 輯 電 路 以 圖 1 3 的 相 同 請 1 1 先 1 方 式 運 作 〇 因 此 省 略 進 一 步 細 節 0 閱 諳 1 背 1 ft I 之 1 注 I 例 5 意 事 1 圖 1 5 是 本 發 明 之 邏 輯 電 路 第 五 例 的 圖 0 圖 1 5 的 邏 項 再 填 1 1 輯 電 路 有 類 似 圖 1 3 之 邏 輯 電 路 的 組 態 除 了 F E Τ 寫 本 裝 頁 1 1 3 3 1 和 1 3 3 2 換 成 F E T 1 5 3 1 和 1 5 3 2 > 、〆 1 I 節 點 1 3 0 1 換 成 節 點 1 5 0 1 和 1 5 0 2 〇 開 關 1 1 I 1 3 1 2 1 3 1 5 、 1 3 2 2 1 3 2 5 以 圓 1 3 的 相 1 1 訂 同 方 式 運 作 〇 1 假 設 節 點 1 5 0 2 接 收 輸 入 信 號 D 則 節 點 1 5 0 1 1 1 接 收 反 D 做 爲 爾 入 信 號 9 F E T 1 5 3 1 和 1 5 3 2 同 1 1 時 開 啓 和 關 閉 藉 以 在 節 點 1 5 9 1 與 1 5 9 2 之 間 改 變 1 1 I 導 通 狀 態 0 例 如 當 節 點 1 5 0 1 和 1 5 0 2 分 別 在 L 位 準 和 Η 位 準 時 F Ε Τ 1 5 3 1 和 1 5 3 2 爲 0 Ν 狀 態 1 1 1 〇 另 一 方 面 當 節 點 1 5 0 1 和 1 5 0 2 分 別 在 Η 位 準 和 1 1 L 位 準 時 F Ε Τ 1 5 3 1 和 1 5 3 2 爲 0 F F 狀 態 〇 1 1 易 言 之 第 五 例 中 本 發 明 的 邏 輯 電 路 用 於 轉 移 閘 〇 1 1 圖 1 6 是 使 用 F Ε T 做 爲 圖 1 5 之 四 個 開 關 之 本 發 明 1 I 的 邏 輯 電 路 圖 0 圖 1 6 的 邏 輯 電 路 以 圖 1 5 的 相 同 方 式 運 1 1 作 0 因 此 省 略 進 一 步 細 節 〇 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -26 - 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 Α7 Β7 五、發明説明（24) 圖1 7是本發明之邏輯電路第六例的圖。圖1 7的邏 輯電路中，圖1 0之第三例的變壓器1 0 1 0驅動F ET 1731和1732。當節點1701在L位準時，節點 1 7〇5和1 706的電壓分別是（Vdd + Vov 1 ) 和~Vov2，因此節點1791和1792爲導通狀態 。當節點1 70 1在Η位準時，節點1 70 5和1 706 的電壓分別是一V〇v2和（Vdd + Vovl)，因此 節點1 79 1和1 79 2在不導通狀態。 依據本發明第六例，當FET 1731和1732 爲OFF狀態時，節點1705和1706分別供以 —V0V2 和（Vdd+Vovl)。這導致 FET 完全 關閉。此外，可使用有較低臨限電壓Vt的FET，導致 較低工作電壓。 例7 圖1 8是本發明之邏輯電路第七例的圖。圖1 8的邏 輯電路在節點1801和1802接收D1和D2做爲輸 入，進行NAND運算，輸出運算結果到節點1 8 3 4。 易言之，只有當節點1 8 0 1和1 8 0 2都在L位準時， 節點1834才變成Η位準。圖5B的變壓器驅動FET 1830和1831。圖3的變壓器驅動FET 1 8 3 2和1 8 3 3。結果，驅動主開關裝置的能力提高 ，藉以在較低電壓達成較高運作。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 -27 - A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 25 ) 1 1 I M. 8 1 1 I 圖 1 9 是 本 發 明 之 邏 輯 電 路 第 八 例 的 圖 〇 以 下 說 明 第 請 1 1 準 時 先 1 八 例 的 邏 輯 電 路 運 作 0 當 節 點 1 9 0 1 在 Η 位 閱 讀 1 3 背 1 F Ε T 1 9 0 3 爲 0 N 狀 態 F Ε T 1 9 1 爲 面 1 狀 態 注 | 0 F F 狀 態 〇 因 此 F E T 1 9 1 5 爲 0 Ν 意 事 1 F Ε T 1 9 0 5 爲 0 F F 狀 態 因 而 節 點 1 9 3 1 在 L 項 再 填 1 ) 位 準 〇 假 設 電 壓 產 生 器 1 9 0 4 產 生 V S 電 壓 電 源 寫 本 頁 裝 1 1 9 8 1 供 應 電 源 電 壓 V d d 節 點 1 9 0 1 供 以 V d d ·>-· 1 I 電 壓 則 ( V d d — V S ) 電 壓 將 電 容 器 1 9 0 2 充 電 〇 1 I F Ε T 1 9 1 5 的 閘 極 供 以 節 點 1 9 0 1 之 電 壓 ( 亦 即 1 1 訂 Η 位 準 ) 與 電 容 器 1 9 1 2 之 電 荷 所 造 成 之 電 壓 的 總 和 〇 1 當 節 點 1 9 0 1 在 L 位 準 時 F E T 1 9 0 3 爲 1 1 0 F F 狀 態 F E T 1 9 1 3 爲 0 N 狀 態 0 因 此 1 1 F Ε T 1 9 1 5 爲 0 F F 狀 態 F E T 1 9 0 5 爲 1 矣‘ 1 I 0 Ν 狀 態 > 因 而 節 點 1 9 3 1 在 Η 位 準 〇 假 設 電 壓 產 生 器 1 9 1 4 產 生 V S 電 壓 電 源 1 9 8 1 供 應 電 源 電 壓 1 | V d d 9 節 點 1 9 0 1 在 地 位 準 則 — V S 電 壓 將 電 容 器 1 1 1 9 0 2 充 電 0 F E T 1 9 0 5 的 閘 極 供 以 節 點 1 1 1 9 0 1 之 電 壓 ( L 位 準 ) 與 電 容 器 1 9 0 2 之 電 荷 所 造 1 1 成 之 電 壓 的 總 和 〇 1 1 在 上 述 二 情 形 F E T 1 9 0 5 和 1 9 1 5 之 任 何 1 | 0 N 狀 態 F E T 的 閘 極 供 以 髙 於 V d d 的 電 壓 9 F Ε T 1 I 1 9 0 5 和 1 9 1 5 之 任 何 0 F F 狀 態 F Ε Τ 的 閘 極 供 以 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公I ) -28 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 1 1"1 丨—丨.丨 - - 五、發明説明（26 ) 低於地位準的電壓。結果，可增進在低工作電壓的運作速 度。第八例利用簡單電路組態，導致積體電路晶片面積降 低。 本發明之邏輯電路的第一至第八例中，爲了下述理由 ，最好SO I FET做爲變壓器的FET。圖20顯示 N通道MO S F E T結構和其等效電路。圖2 1顯示P通 道M0SFET結構和其等效電路。如圖20和21 ， M O S F E T在汲極與反閘極之間和在源極與反閘極之間 有接面電容器C j和二極體。 圖2 2A顯示邏輯電路第一例的一部分，圖2 2 B顯 示圖2 2 A的等效電路。假設電容器C c的一端在電容器 C c供以V d d電壓後提升到V d d »在電荷重新分配後 ，使用接面電容C j和閘極電容C g表示閘極電壓V g如 下。在重新分配後，初態之Q = V d d C c的電荷等於電 容Cc所充電之電荷（Vg — Vdd) Cc與電容（Cg +2Cj)所充電之電荷Vg(Cg+2Cj)的總和’ 導致以下表示式：

VddCc= ( Vg- Vdd ) Cc + Vg ( Cg+ 2C j )。 解閘極電應V g產生：

Vg= 2CcVdd/ ( Cc + Cg+ 2C j )。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ^11 ^^^1 _^m *1^ ^^^1 In «^ϋ IF. --1 ^^^1 n i 一OJ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ___B7_ 五、發明説明（27 ) 因此，在C c>>Cg + 2C j的情形，可增大本發明的 優點。相反地，在Cc<<Cg + 2C j的情形，本發明 的優點不顯著。所以，最好設定電路常數以滿足c c > >

Cg+2Cj »接面電容Cj愈小，本發明的優點愈顯著 〇 在V g2V d d+V f的情形（其中V f代表正向電 壓），電流流經寄生二極體，因此電壓Vg箝制在Vg= Vdd+Vf。結果，閘極電壓Vg不能提升高於此箝位 電壓。 使用有S 0 I結構的電晶體解決接面電容和寄生二極 體所造成的上述問題，加大本發明的優點。圖2 3顯示都 有S Ο I結構之N通道電晶體和P通道電晶體的結構。 以下討論本發明之邏輯電路之高速運作的進一步理由 。通常使用以下表示式可表示FET的汲極電流I d : I ά = β (Vgs-Vt)a ， 其中a = l . 4 — 2 . Ο ’召：常數，Vgs :閘極一源 極電壓，V t :臨限電壓。邏輯電路的延遲時間r d表示 如下： r d= r CLVdd/ Id= r CLVdd/ ( β ( Vgs- Vt)a )， 其中r :常數，cl :負載電容。假設使用邏輯電路之系 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) I— I I 裝 訂 A (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) —30 _ 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（28 ) 統的運作速度正比於1 / τ (1且0! = 2 ’則系統的速度f 表示如下： f= 1 / r d =(/3 / r CL))*((Vgs/Vdd)2 - 2Vt(Vgs/Vdd) -(Vt/ Vdd)2), 其中 VgssDVdd ，？7 = l+ V〇vl/Vdd ( >1.0)。若假設（Vt/Vdd)2<<l ，貝!i f = (；3 /7 CL))*(t? 2-2Vt?? )=)8 ?? (?7 -2Vt)/(T CL)。 因此，系統的髙運作速度需要大的和小的V t。 另一方面，漏流Idleak表示如下：

Idleak= λ w*l 0 Cv*s-Vi:)/S， 其中λ :常數，w:電晶體閘極寬度，S約爲700mV 。代入Vgs=〇產生

Idleak= λ w*l 〇 (vt/s:>。 從以上表示式可知，小漏流Idleak需要大臨限電壓V t。 _依據本發明，變壓器增加送到閘極的電壓，因此”變 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^^^1 ^^^^1 ^^^^1 —^^—i mV «^—^1 ^^^^1 ^^^^1 HB— ^^^^1 1 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -31 - A7 B7__ 五、發明説明（29 ) 大，在一般臨限電壓Vt (約〇.5V)提高運作速度。 此外，當主開關裝置爲0 F F狀態時，閘極在地位準，藉 以抑制漏流。 再者，第三例中，當主開關裝置爲OF F狀態時，閘 極電壓爲—V 〇 v 2。在此情形，漏流Idleak等於 ；1W*1 〇(-v〇v2-vt：/S)。結果，_v 〇 v 2 約一〇 . 3 V，而V t等於或小於〇 . 3 5V，藉以充分抑制漏流 Idleak。這意味有較低V t的電晶體可做爲主開關裝置。 因此，小V t所造成的增大驅動電流過驅動裝置。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ---------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以下討論當本發明之邏輯電路用於轉移閘型開關裝置 時之本發明的優點。圖2 4 A顯示轉移閘型開關，圖 2 4 B顯示轉移閘之汲極與源極之間的電導G ο η成爲源 極電壓V s的函數。圚24Β中，V t h和V t ρ分別是 N通道FET和P通道FET的臨限電壓。如圖24A， 轉移閘型開關中，源極和汲極的電壓不固定。因此，源極 電壓可等於電源電壓V d d。在此情形，爲開啓F E T， 需要高於（V d d+V t )的電壓。這意味轉移閘需要高 於一般邏輯閘的電壓。圖2 5顯示當源極電壓低時之轉移 閘之汲極與源極之間的電導G ο η成爲源極電壓V s的函 數。當源極電壓約1.0V時，二個互補FET在源極電 壓的某~區域都不開啓（見圖2 5的陰影區）。本發明之 邏輯電路的變壓器將髙於電源電壓V d d的電壓輸出到主 開關裝置閘極，當主開關裝置的臨限電壓V t低時，對 V g s提供逆向偏壓*結果，依據本發明，在低工作電壓 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） " -32 - 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7 _ 五、發明説明（3〇 ) 的高速運作是可能的。 第一至第八例中，使用高介電常數材料的電容器可做 爲電壓產生器及變壓器的電容器。圖2 6顯示絕緣材料是 高介電常數材料之電容器的極化成爲供應電壓的函數。使 用高介電常數材料的電容器顯示圖2 6的極化特性。當送 到使用高介電常數材料之電容器的電壓超過矯頑電壓V c 時，發生自發極化。結果，使用高介電常數材料的電容器 保持某一電壓而不需外部電源》由於其介電常數極大，故 小面積提供大電容。因此，電荷重新分布所造成的壓降小 。將使用高介電常數材料的電容器用於本發明的邏輯電路 實現有效運作：在低電壓的高速運作。 討論圖14之本發明之邏輯電路與習知邏輯電路的比 較。圖2 7是要比較之習知邏輯電路的電路圖。圖2 8 A 和2 8 B分別顯示在輸出信號上升緣之習知邏輯電路的電 壓V a和V c及本發明之邏輯電路的電壓V a和V c。圓 2 8 C和2 8 D分別顯示在輸出信號下降緣之習知邏輯電 路的電壓Vb和V c及本發明之邏輯電路的電壓Vb和 Vc 。圖28A — 28D中，31爲1 . 0V»參照圖 2 8Α，依據習知技術，當主開關裝置爲〇F F狀態時， 電壓Va比電源電壓Vdd低〇·IV。結果，當主開關 裝置爲Ο F F狀態時，漏流流動。當主開關裝置爲on狀 態時’ Va等於—0 · 05V。這導致不足驅動力。圖 28A中，閘延遲時間爲1 . 2ns。 另一方面，參照圖2 8 B，當本發明的主開關裝置爲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. -0 -33 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（31) OFF狀態時，Va等於Vdd。因此’漏流不存在。此 外，當主開關裝置爲ON狀態時’ Va等於—0 . 3V» 這意味本發明的驅動力提高。參照圖2 8 B，閘延遲時間 爲 0 . 9 n s。 參照圖2 8 C，習知技術中，當主開關裝置爲OF F 狀態時，Vb等於〇 . IV，產生漏流。當主開關裝置爲 ON狀態時，Vb只比Vdd髙0 _ IV ^因此’驅動力 不足。閘延遲時間爲1.0ns。 另一方面，參照圖28D，當主開關裝置爲OFF狀 態時，Vb等於0V。因此，漏流不流動。Vb比Vdd 高0 . 3V，導致高驅動力。閘延遲時間爲0 . 75n s 〇 討論圖2 9之本發明之邏輯電路與習知邏輯電路的比 較。圖2 9是本發明之邏輯電路的電路圖。至於習知邏輯 電路，一般互補MO S反相器用來比較，做爲電源電壓 Vdd的〇.5V電壓用於本發明和習知的邏輯電路。圖 3 0 A顯示在輸出信號上升緣之本發明之邏輯電路的電壓 V a和Vb。圖3 0 B顯示在輸出信號上升緣之習知主開 關裝置的閘極電壓Vg和邏輯電路的输出電壓Vo u t。 圖3 0 C顯示在输出信號下降緣之本發明之邏輯電路的電 壓Va和Vb。圖30D顯示在輸出信號下降緣之習知主 開關裝置的閘極電壓Vg和邏輯電路的輸出電壓Vo u t ο 參照圖3 0Α，當主開關裝置爲OFF狀態時，Va 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -34 - A7 ________B7___ 五、發明説明（32 ) 比Vdd高0.5V，因此主開關裝置截止。Va比地位 準低0 . 3V，因此驅動力提高。閘延遲時間爲1 . 63 ns 。另一方面，如圖30B，習知閘延遲時間爲5 . 6 n s ° 參照圖3 0 C和3 0D，在下降緣，本發明的閘延遲 時間小於習知者。詳言之，本發明的閘延遲時間只有 1 . 88ns ，而習知閘延遲時間爲6 . 4ns 。 從上述模擬結果可知，本發明的邏輯電路在低工作電 壓範圍可提高運作速度。 第一至第八例中，未接到接收輸入信號之節點的一端 可設爲電源電壓V d d和地位準除外的電壓。例如，圖 1 3中，除了電源1 3 80還提供電壓產生器1 3 1 3和 1 3 2 3。電壓產生器1 3 1 3和1 323所產生的電壓 不限於Vdd。可用電源1 380取代電壓產生器 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 IV ttm Bv^^i Hi U3.-3 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 3 1 3和1 3 23。詳言之，連接電壓產生器1 3 1 3 之負電極的接點可接地，連接電壓產生器1 3 2 3之正電 極的接點可接到電源1 3 8 0的正電極。此電壓修正在本 發明的範疇內。 本發明的邏輯電路中，控制端除外的一端（亦即 F E T的汲極或源極）需要時可提升。例如，雖在圖2 A ，主開關裝置2 2 0的節點2 2 2在浮動狀態，但節點 2 2 2在實際電路可提升到電源電壓V d d。節點2 2 3 不接地，節點2 2 2和2 2 3可做爲輸出端。 本發明的邏輯電路中，包含在變壓器之F E T的汲極 張尺度適元中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 一 一 35 _ A7 __B7_ 五、發明説明（33 ) 電壓和源極電壓相對於電晶體基底是正向電壓。但當電源 電壓等於或低於1.0V時，汲極電壓和源極電壓不造成 深的正向偏壓。此外，若控制各電晶體的基底，使得P通 道MOSFET的基底（亦即N井）在高於電源電壓的電 壓，N通道MOSFET的基底（亦即P井）在低於地的 電壓，則可避免此正向偏壓。使用S 0 I技術令基底浮動 會避免正向偏壓。由於汲極或源極的電壓高於電晶體基底 ，故當構成開關電路的電晶體爲〇 F F狀態時，電壓供應 在汲極與源極之間。本發明的邏輯電路中，使用切換用的 電晶體，其閘極寬度小。因此，本發明未受到關閉漏流所 造成的問題。將臨限電壓設爲高的值，可避免關閉漏流。 熟習此道者可做各種其它修改而不悖離本發明的範嗔 和精神。所以，申請專利範圍不限於本文所述，而要廣義 解釋》 — — — — — — — 裝 I I 訂— I I __ Μ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X2517公釐） -36 -

Claims (1)

1. ό J 2 α- ABCD 經濟部中夬揉準局貝工消费合作社印製 六、申請專利範圍 I.一種邏輯電路，包含： 依據送到控制端的電壓在至少二端之間改變導通狀態 的主開關裝置： 轉換在输入端的電壓並輸出轉換電壓到控制端的變壓 裝置。 2/.如申請專利範圍第1項的邏辑電路，其中變壓裝 置包含電壓產生裝置和副開關裝置。 是..如申請專利範圍第2項的邏輯電路，其中副開關 裝置包含SOI (半導體在絕緣體上）結構β 缶.如申請專利範圍第3項的钃輯電路，其中電壓產 生裝置包含電容器、電池、高介電材料的至少一個。 '5 _如申請專利範圍第2項的邏輯電路，其中變壓裝 置在第一狀態將高於输入端的電壓送到控制端，第一狀態 是主開關裝置導通的输入端狀態。 Μ .如申請專利範圈第2項的邏輯電路，其中變壓裝 置在第二狀態將低於输入端的電壓送到控制端，第二狀態 是主開關裝置不導通的输入端狀態· 少.如申請專利範圔第2項的邏辑電路，其中變壓裝 置在第一狀態將髙於输入端的電壓送到控制端；變壓裝置 在第二狀態將低於输入端的電壓送到控制端：第一狀態是 主開關裝置導通的输入端狀態；第二狀態是主開關裝置不 導通的输入端狀態。 如申請專利範園第5項的遞輯電路，其中變壓裝 置另包含電容器，其第一端接到输入端；其中副開關裝置 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4洗格（210Χ297公釐） ---------¾------tr------i (請先w讀背面之注意事項再4·ί.本頁) 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印裂 C8 D8六、申請專利範圍 在第一狀態將電容器第二端接到主開關裝置控制端； 在第一狀態除外的狀態將電容器第二端接到電壓產生 裝置，將主開關裝置控制端接地。 9k ·如申請專利範圍第6項的邏輯電路，其中變壓裝 置另包含電容器，其第一端接到输入端；其中副開關裝置 在第二狀態將電容器第二端接到主開關裝置控制端； 在第二狀態除外的狀態將電容器第一端接到主開關裝 置控制端，將電容器第二端接地。 1V0 .如申請專利範圔第7項的邏辑電路，其中變壓 裝置另包含第一端接到输入端的第一電容器和第一端接到 輸入端的第二髦容器；其中副開關裝置 在第一狀態將第一電容器第二端接地，將第二電容器 第二端接到主開關裝置控制端； 在第二狀態將第一電容器第二端接到主開關裝置控制 端，將第二電容器第二端接到電壓產生裝置。 1V1 .如申請專利範圍第8項的邏輯電路，其中主開 關裝置包含N通道MO S F E 丁。 1__, 2 .如申請專利範園第8項的邏辑電路，其中主開 關裝置包含P通道MO S F E T。 1 v3 .如申請專利範圍第9項的邏輯電路，其中主開 關裝置包含N通道MO S F E T · Γ、4 .如申請專利範圔第9項的通輯電路，其中主開 關裝置包含Ρ通道MO S F ΕΤ = 广5 .如申請專利範困第1 〇項的钃輯電路，其中主 (請先Μ讀背面之注意事項再填穿本頁) 本紙張尺度遑用中國國家揉準（CNS > Α4規格（210X297公釐） -38 - 經濟部中央揉準局負工消费合作社印裝 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 開關裝置包含N通道MOSFET。 1ν6 .如申請專利範圍第1 0項的邏輯電路，其中主 開關裝置包含P通道MO S F E T。 1W .如申請專利範圍第1 0項的邏輯電路，其中主 開關裝置包含互補MO S F E T。 ΐβ· —種通輯電路，包括： 依據送到控制端的電壓在至少二端之間改變導通狀態 的第一和第二主開關裝置； 轉換在輸入端的電壓並輸出轉換電壓到第一主開關裝 置控制端的第一變壓裝置； 轉換在輸入端的電壓並輸出轉換電壓到第二主開關裝 置控制端的第二變壓裝置； 第一變壓裝置包含具有第一端和第二端的第一電容器 、具有第一端和第二端的第二電容器、第一副開關裝置、 第一電壓產生裝置；第一電容器第一端和第二電容器第一 端接到输入端： 第二變壓裝置包含具有第一端和第二端的第三電容器 、具有第一端和第二端的第四電容器、第二副開關裝置、 第二電壓產生裝置：第三電容器第一端和第四電容器第一 端經由反相器接到輸入端； 第一副開關裝置 在第一狀態將第一通道MO S F Ε Τ第二端接地，將 第二電容器第二端接到第一主開關裝置控制端； 在第二狀態將第一電容器第二端接到第一主開關裝置 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）~~~ -39 - ---------.^------1------痒 (請先閲讀背面之注f項再填W本I) A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 控制端，將第二電容器第二端接到第一電壓產生裝置 第二副開關裝置 器裝 * 容關置 電 開裝 二 主生 第 一產 將 第壓 , 到電 地 接二 接 連第 端：端到 二端二接 第制第端 器控器二 容置容第 電裝電器 1 關一容 第開第電 將主將二 態 I 態第 狀第狀將 二到 一 , 第接第端 在端在制 二 控 第 置 裝 I. ^ n n ^ (請先H讀背面之注意事項再填W.本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 40