TW517455B - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

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TW517455B
TW517455B TW090116815A TW90116815A TW517455B TW 517455 B TW517455 B TW 517455B TW 090116815 A TW090116815 A TW 090116815A TW 90116815 A TW90116815 A TW 90116815A TW 517455 B TW517455 B TW 517455B
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flip
flop
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low
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TW090116815A
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Toshiyuki Furusawa
Masayuki Koizumi
Daisuke Sonoda
Hidemasa Zama
Kimiyoshi Usami
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Toshiba Corp
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
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Description

517455 7928pif.d〇c/008 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(I ) 發明領域 本發明係有適用於例如由手提式終端機等之電池所驅 動的電子儀器之半導體積體電路。 置知的技政 隨著製程(process)的微細化及電源電壓下降,電晶體 的臨界値電壓也下降,如此由臨界値電壓之下降可高速操 作電晶體的反面,在待命(standby)時’電晶體的漏電電流 之增大成爲重大問題。 尤其由手提式終端機等之電池來驅動的電子儀器所搭 裝的大規模積體電路 LSI(large scale integration circuit),需 要較多的待命時間,其削滅待命電流甚爲重要,爲削減待 命電流,以往採用多臨界電壓MT(Multi Threshold)-CM〇S 電路,或關閉(off)待命時之LSI電源,以削減停止中之電 流等方法。 圖13爲表示該MT-CMOS電路之一例,此MT-CMOS 電路係由臨界値電壓電路區塊1,和P通道(channel)MOS 電晶體Q1及N通道(channel)MOS電體Q2所構;低臨界値 電壓電路區塊1,由互相接連到假想電源線VDD1和假想 接地線VSS1間的複數個低臨界値電壓的電晶體所構成, 即此低臨界値電壓電路區塊1,含有未圖示的複數個邏輯 電路(logical cnxint)所成的元件(cell),該電晶體Q1接連在 假想電源線VDD1與電源線VDD之間,該電晶體Q2則 接連在假想接地線VSS1與接地線VSS之間,此等電晶體 Ql ’ Q2.各由控制信號E所控制。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 I—丨訂-----—— 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) A7 B7 517455 7928pif.doc/008 五、發明說明(1) _ 在動作(active)時,控制信號E活化(activation)而電 晶體Ql,Q2開啓(on),因此經過電晶體Q1,Q2供源電 壓給低臨界値電壓電路區塊1,因低臨界値電壓電路區塊 1係由低臨界値電壓的電晶體所構成的關係,可高速動 作。 又在待命時,控制信號E被非活化,而電晶體Ql,Q2 關閉(off)因由電源線VDD至接地線VSS之通路被關閉之 情形下,可防止漏電電流之發生。 圖13所示MT-CMOS電路係由電晶體Ql,Q2控制對 低臨界値電壓電路區塊1的全部電源之供給,對此可考慮 只對邏輯電路中之一部分元件由低臨界値電壓的電晶體來 構成。 圖14表示僅對閘電路(gate circuit)2內,以斜線所示構 臨界路徑(critical path)的邏輯電路(logical circuit)和閘電路 2前後之正反器電路(flip-flop circuitX均以斜線表示)用低 臨界値電壓之電晶體來構成之例,採用此種構成,因可削 減低臨界値電壓之電晶體數目之關係,不但可減低待命時 之漏電電流,並且可高速動作。 發明欲解決的胃f顆 可是漏電電流不單在半導體晶片或閘電路停止時,同 時在動作中也會發生;近來因半導體積體電路的低耗電化 有所進展,此動作中之漏電電流與本來動作所耗電流相 比’其所佔比率已大到不可忽視之程度。 但該圖13,圖14所示之電路在動作時,漏電電流經 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 517455 7928pif.doc/0〇8 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(5) 過低臨界値電壓的電晶體流動,削減動作時的漏電電流之 方法,只有提高電晶體之臨界値電壓之一途,但設定高臨 界値電壓時之缺點爲降低電路動作速度,故此途非爲上 策。 本發明係爲解決上述課題’其目的爲提供在電路動作 時能削減漏電電流及降低消耗電流之半導體積體電路。 解決問題的方法 本發明爲將電路停止時之漏電電流的方法適用於動作 中之電路以使可削減動作時之漏電電流。 即本發明之半導體積體電路爲解決上述課題包含能按 照控制is號切換爲供給電源時之動作狀態和切斷電源時的 減低漏電狀態的組合電路和接連在該組合電路的輸出端, 能按照該控制信號記憶該組合電路的輸出信號之正反器電 路(flip-fl〇p circuit);該組合電路在該正反器電路依該控制 信號動作時,由該控制信號來設定爲動作狀態爲特色。 該組合電路包括由低臨界値電壓之複數個第一電晶體 所構成的閘電路(gate circuit)和互相與該閘電路與電源接連 的由該控制信號來開啓(on) '關閉(off)的高臨界値電壓的 第二電晶體。 另本發明之半導體積體電路包括正反器電路(flip-flop circuit)和組合電路;正反器電路依照控制信號保持輸入資 料,組合電路接連在正反器電路的輸出端,接受該正反器 電路之輸出資料,具有供給電源時的動作狀態和切斷電源 時之減低漏電狀態,並由該控制信號來設定爲該動作狀 6 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------—訂---- i. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) 517455 A7 B7 7928pif.doc/008 五、發明說明(k) 態’以接受該正反器電路的輸出資料。 該組合電路包括閘電路(gate cnrcint),第二電晶體和保 持電路;閘電路係由低臨界値電壓的第一電晶體所構成第 二電晶體爲互相與該閘電路和電源線接連,由該控制信來 開啓(on),關閉(off)的高臨界値電壓之電晶體,保持電路 爲保:持該閘電路之輸出信號。 該組合電路包括第一閘電路,第二電晶體和第三電晶 體的旁路電路(by-pass circuit)等;第一閘電路由低臨界値 電壓的複數個第一電晶體所構成,第二電晶體爲互相與該 閘電路與電源線接連,由該信號來開啓(〇n),關閉(〇ff)的 高臨界値電壓之電晶體,第三電晶體旁路電路(by_pass circuu)係與該第一閘電路以並聯接連,由經常供給電源的 複數個高臨界値電壓的第三電晶體所構成。 再者’本發明的半導體積體電路包括第一至第三正反 器電路(flip-flop circuit)和組合電路等;第一正反器電路爲 依照第一控制信號保持第一輸入資料,第二正反器電路爲 按照第二控制信號保持第二輸入資料,第三正反器電路爲 該第〜及第二的控制信號中有任一信號出現時會輸出第三 控制丨g號,組合電路爲與該第一及第二正反器電路的輸出 =連,接受該第一及第二正反器電路的輸出資料,有供給 電源時的動作狀態和.切斷電源的減低漏電狀態,依照該第 二控制信號來設定爲該動作狀態,以接受該第一、第二的 正反器電路的輸出資料。 又本發明具備設定待命狀態的待命信號和由該待命信 7 + (CNS)A4 (210 x 297 -- -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 517455 9 2 8 p: 0 0 8 A7 B7 五、發明說明u ) 號切斷該控制信號之遮斷電路。 圖式之簡單說明 第1圖表示本發明的第一實施例的構成圖。 第2圖表示第1圖之動作的時序圖(timing chart)。 第3圖表示第1圖所示低漏組合電路之一例的電路構 成圖。 第4圖表示第3圖所示電路構成圖之具體電路圖。 第5圖表示本發明的第二實施例的構成圖。 第6圖表示第5圖之動作的時序圖(timing chart)。 第7圖表示第5圖所示低漏電組合電路一例的電路構 成圖。 第8圖表示第5圖所示低漏電組合電路之其他例的電 路構成圖。 第9圖表示本發明的第三實施例的構成圖。 第10圖表示本發明的第四實施例的構成圖。 第11圖表示閘時脈(gated clock)方式的構成圖。 第12圖表示回饋(feedback)方式的資料轉送電路之構 成圖。 第13圖表示MT-CM0S電路的一例之電路圖。 第14圖表示閘電路(gate circuit)的一部分邏輯電路 (logical cuxmt)由低臨界値電壓的電晶體所構成的習知電 路。 圖式之標記說明= 2 閘電路(gate circuit) 8 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂---- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 517455 五、發明說明(么) 11 ’ 12 ’ 22 ’ 52 ’ 64 低漏電組合電路 13 ’ 14 正反器電路(flip-fl〇g circuit) 15,16 “及”(AND)電路 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 11a “非及”(NAND)電路 11b,lid 高臨界値電壓的電晶體 11c 反相器(inverter)電路 21,24,25,27,5卜 62 正反器電路(flip-flop circuit) 23,26,28,41,42, “及,,(AND)電路 29 “或”(0R)電路 31 資料保持電路 31a 反相器(inverter)電路 31b 時脈·反相器電路(clocked · inverter circuit) 32 旁路電路(by-pass circuit) 61 組合電路 63 多工器(multiplexer) CLK 時脈(clock)信號 CK 正反器電路時脈信號輸入端 D 正反器電路輸入端 Q 正反器電路輸出端 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 CK1,CK2 “及”(AND)電路輸出信號 DTU,DT2,DT3 資料 E,Em,EN2,EN3控制信號 EN1S,EN2S “及”(AND)電路41,42的輸出信號 MET 正反器電路的輸出控制信號 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 517455 928pif.doc/008 五、發明說明(ο ) A7 B7 MUX 多工器(multiplexer) Q1 P通道M0S電晶體 Q2 N通道M0S電晶體 STBY 待命信號 T1控制信號EN1與時脈信號CLK之出現相差期間 VDD 電源線 VDD1 假想電源線 VSS 接地線 VSS1 假想接地線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 較佳實施例之詳細說 以下參照圖面面說明本發明的實施例。 第一實施例 圖1表示本發明的第一實施例並表示半導體積體電路 內的一部分閘電路(gate circuit),在圖1中,低漏電組合電 路11,12係由低臨界値電壓的電晶體所構成的邏輯電路 (logical drcmt),對邏輯電路的電源供給由控制信號EN1 ’ EN2所控制,在低漏電組合電路11的輸入端供給資料 DTI,DT2,此低漏組合電路11,12的輸出端連接正反器 電路(flip-flop circuit)13,14的輸入端D,從該正反器電路 13的輸出端Q輸出的信號連同資料DT3供給至該低漏電 組合電路12的輸入端。 又”及”(AND)電路15的輸入端供給時脈(d〇ck)信號CLK 和控制信號ΕΝΓ及,,(AND)電路15的輸出信號供給該正反 器電路13之時脈信號輸入端CK,又由”及,,(AND)電路16 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 517455 A7 B7 928pif.doc/008 五、發明說明(^ ) 的輸入端供給時脈信號CLK和控制信號EN2,此”及”(AND) 電路的輸出信號供給該正反器電路14的時脈信號輸入端 CK。 該控制信號EN1,EN2,由末圖示的控制電路或未圖 示的別的組合電路來產生。 圖3表示該低漏電組合電路11之一例,圖4爲具體的 表示圖3之電路圖,圖3,圖4之低漏電組合電路例如用” 非及”(NAND)電路11a所構,此”非及”(NAND)電路11a係 由低臨界値電壓之電晶體所構成。 “非及”(NAND)電路11a與電源線VDD之間,接連高臨 界値電壓之P通道(channel)MOS電晶體lib,控制信號EN1 經過反相器(irwener)電路11c供給此電晶體lib的閘極 (gate);另”非及”(NAND)電路11a與接地線VSS間接連高 臨界値電壓之N通道(channel)MOS電晶體lid,控制信號 EN1供給電晶體lid的閘極(gate),因此控制信號EN1在 低位準(low-level)時電晶體lib,lid皆關閉(off)狀態,”非 及”(NAND)電路11a無電源之供給;而控制信號EN1在高 位準(high-level)時,電晶體lib,lid均在開啓(on)狀態”非 及”(NAND)電路有電源之供給。 低漏電組合電路11並不限定用”非及”(NAND)電路, 也可用其他邏輯電路(logical circuit),又低漏電組合電路 12,可用與低漏電組合電路11同樣的構成或用其他邏輯 電路。 以上述之構成參照圖2說明圖1之動作。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 517455 A7 B7 7928pif.d〇c/008 五、發明說明(q ) 如圖2所示,控制信號EN1,EN2皆爲低位準(l〇w_level) 時,低漏電組合電路11,12無電源供給,因此低漏電組 合電路爲關閉(off)狀態,不會發生漏電電流,在此狀態例 如正反器電路(Πιρ-Πορ circuit)13,因要接受資料而控制信 號EN1成爲高位準(high-level),由此控制信號EN1使低漏 電組合電路11動作(active),因此低漏電組合電路11接受 資料DTI,DT2之供給;控制信號EN1,例如具有與時脈 (clock)信號CLK之一周期(cycle)相同之脈衝(pulse)寬,而 比時脈信號CLK稍早出現,因此接受時脈信號CLK與控 制信號EN1供給的”及”(AND)電路15之輸出信號CK1在 控制信號EN1出現後,並且時脈信號CKL也出現時始成 爲高位準(high-level)狀態。 正反器電路(flip-flop circuit)13,依照”及”(AND)電路15 之輸出信號CK1來接受低漏電組合電路11之輸出信號, 而低漏電組合電路11之輸出信號在控制信號EN1出現後 至時脈(clock)信號CLK出現之期間T1內己確定,因此正 反器電路13可確實保持低漏電組合電路11的輸出信號。 低漏電組合電路12按照控制信號EN2和時脈信號 CLK,進行與低漏電組合電路11同樣之動作。 再者,由於第一實施例之構成,使低漏電組合電路11, 12在正反器電路(fUp-flop cnxint)接受資料時己成爲動作 (acnve)狀態並確定輸出資料後,再由正反器電路13,14 接受資料,因此低漏電組合電路11,12在動作停止之減低 漏電狀態下,其輸出資料不定也不成問題。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 517455 A7 B7 7928pif.doc/008 五、發明說明(α) 依上述第一實施例,低漏電組合電路11,12係以低臨 界値電壓之電晶體所構成的邏輯電路(logical circuit) ’此邏 輯電路由按照控制信號來開啓(on),關閉(off)的電晶體 lib,lid所構成,在各低漏電組合電路11,12的輸出端 連接的正反器電路(fHp-flop cnxuit)13,14接受資料時’低 漏電組合電路11,12已成爲動作(active)狀態,因此低漏 電組合電路11,12在輸出資料時始有電源之供給’其他 時間則不供給電源,如此可削減漏電電流,而且因低 組合電路係由低臨界値電壓之電晶體所構成,所以可高速 動作。 第二實施例 圖5表示本發明的第二實施例,第一實施例爲設在低 漏電組合電路輸出端之正反器電路(flip-flop drcmt)接受資 料時,低漏電組合電路己成爲動作(active)狀態,對此第二 實施例爲設在低漏電組合電路的輸入端之正反器電路接受 資料時,使低漏電組合電路成爲動作(active)狀態爲特徵 者。 在圖5,正反器電路21的輸入端供給資料DT1,由此 正反器電路21的輸出端Q輸出的資料DT1及另一資料DT2 供給低漏電組合電路22,時脈(clock)信號CLK及控制信 號ENM共給”及”(AND)電路23之輸入端,此”及”(AND)電 路23的輸出信號CK供給該正反器電路21的時脈信號輸 入端CK。 又該控制信號EN1供給正反器24的輸入端,時脈信 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 517455 928pif.doc/008 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(u ) - 琐 號CLK供給正反器電路24的時脈信號輸入端,由此正反 器電路24的輸出端Q輸出的控制信號MTE供Ip该低漏鼠 組合電路22。 此低漏電組合電路22的輸出信號供給正反器電路(mP- flop circuit)25 的輸入端 D ;時脈(clock)fg?虎 CLK 及ί工制f口 號EN2,供給,,及,,(AND)電路26的輸入端’此”及’’(AND) 電路26的輸出信號供給正反器電路25的時脈信號輸入端 CK。 該低漏電組合電路22,如以後所述,在無供給電源的 減低漏電狀態有保持當前動作時之輸出資料的功能。 對上述結構,參照圖6說明圖5所不電路之動作。 “及,,(AND)電路23,在控制信號EN1爲高位準(high-level) 狀態時,產生與時脈信號CLK同步的控制信號CK ’按照 此控制信號CK,正反器電路(flip-flop ch*cuit)21保持資料 DU。 又正反器電路24,按照時脈信號CLK,保持一周期(cycle) 的控制信號EN1,低漏電組合電路22,按照從正反器電路 24輸出的控制信號MET而動作(active),接受從正反器電 路21的輸出端Q供給的資料DT1及未圖示從其他電路供 給的資料DT2後,輸出其輸出信號。 低漏電組合電路22,按照從正反器電路(flip-flop circuit) 24供給的控制信號MTE,僅在時脈(clock)信號CLK的一 周期(cycle)間動作,而切斷電源;因此需要保持確定的資 料,此低漏電組合電路22所保持的資料;當控制信號EN2 請 先 閱 讀 背 意 事 項 再 填 寫 本 頁 裝 訂 i 14 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 517455 A7 B7 928pif.doc/008 五、發明」說明(π) 爲高位準(high-level),經”及”(AND)電路26使正反器電路 25動作時,由正反器電路25來保持。 圖7表示低漏電組合電路22的一例,圖7中與圖3、 圖4相同的部份使用同一符號,不同部份將加以說明。 此低漏電組合電路22,例如在”非及”(NAND)電路11a 的輸出端連接資料保持電路31,此資料保持電路31係由 連接在”非及”(NAND)電路11a的輸出端之反相器(mvener) 電路31a和接連在此反相器(inverter)電路31a的輸出端及” 非及”(NAND)電路11a的輸出端的時脈·反相器(docked inverter)電路31b所構成,此時脈·反相器電路31b,由控 制信號MTE所控制。 按照控制信號MET,電晶體lib,lid開啓(on)而低漏 電組合電路22動作(active)時,該時脈·反相器電路31b, 不保持”非及”(NAND)電路11a的輸出資料,一方面當電晶 體lib,lid關閉時,則保持當前”非及”(NAND)電路11a 的輸出資料。 圖8表示低漏電組合電路22的其他例,圖8中與圖3、 圖4相同部分使用同一符號,只對不同部分加以說明。
此低漏電組合電路22,有代替圖7所示資料保持電路 31的芳路電路(by-pass circuit)32,此旁路電路32與”非 及”(NAND)電路11a的構成相同,並且與,,非及,,(NAND)電 路11a以並聯連接,此旁路電路32直接連接在電源線VDD 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 517455 7 9 2 8pi f. doc/008 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(l2?) 和接地線VSS之間,對於”非及,,(NAND)電路lla係由低臨 界値電壓的電晶體所構成,而此旁路電路32則由高臨界 値電壓的電晶體所構成。 “非及”(NAND)電路lla在電晶體lib,lid開啓時爲動 作(active)狀態而旁路電路32經常爲動作狀態,因此電晶 體lib,lid開啓(on)時”非及”(NAND)電路iia和旁路電路 32均輸出相同的邏輯信號。 一方面電晶體lib,lid爲關閉(off)時,,,非及,,(NAND) 電路lla不動作而旁路電路32在半導體晶片或閘電路(gate circint)動作時,因經常供給電源而繼續動作,所以由旁路 電路32繼續輸出當前的輸出資料。 依照上述的第二實施例,低漏電組合電路22前端所設 的正反器電路(flip-flop circuit)21之資料更新時的一周期 (cycle)之期間,控制信號MET成爲高位準(high-level)使低 漏電組合電路22動作;因此低漏電組合電路22,只在時 脈(clock)信號CLK的一周期(cycle)之期間有電流供給而動 作,所以在半導體晶片或閘電路(gate circuit)動作狀態之 下,因低漏電組合電路22的動作期間較短,以使可減低 消耗電流。 又低漏電組合電路22具有資料保持功能,因此在低漏 電組合電路22後段所設的正反器電路(flip-flop Clrcuit:)25, 由任意時序(timing)所供給的控制信號EN2,可接受低漏電 組合電路22的資料。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 517455 A7 B7 928pif.doc/〇〇8 五、發明說明(w) 第三實施例 圖9表示本發明的第三實施例,圖9所示電路爲圖5 所示電路加以變更者,因此與圖5相同的部分使用同一符 號,不同部分將加以說明。 在圖9中,資料DT2供給正反器電路(flip-flop circuit)27 的輸入端D,控制信號EN3連同時脈(clock)信號CLK供給” 及”(AND)電路28,此”及”(AND)電路28的輸出信號CK2, 供給正反器電路27的時脈信號輸入端CK,此正反器電路 27的輸出端Q,所供給的資料DT2送給低漏電組合電路 22 〇 又上述控制信號EN1,EN3經過”或”(〇R)電路29供給 該正反器電路(flip-flop circuit)24的輸入端D。 茲對上述構成說明其動作情形;如圖9所示電路,正 反器電路(flip-flop CirCmt)21,27按照控制信號Em,EN3 保持資料DTI,DT2,正反器電路24當EN1,EN2之任一 控制信號爲高位準(high-level)時,按照”或”(〇R)電路29之 輸出信號,對應時脈信號CLK的一周期(cyde)產生控制信 號MET,因此低漏電組合電路22,按照控制信號MET, 只在時脈信號CLK的一週期(cycle)間動作,以接受正反器 電路21,27輸出的資料DTI,DT2,此低漏電組合電路22, 當動作期間終了時,保持當前資料而停止。 依上述第三實施例,能得到與第二施例同樣的效果。 -----------41►裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 517455 7 9 2 8pi f. doc/ 0 0 8 A7 ___ B7 五、發明說明(π) 再者,第三實施例的情形,在低漏電組合電路22的後 段有複數系統的時脈((:1〇(±)信號之情形也可由同樣的控制 方法,能加以實現同樣效果。 第四實施例 圖10表示本發明的第四實施例,圖1 〇所不的電路爲 圖1所示電路加以變更者,與圖1相同部分使用同一符號, 相異部分將加以說明。 上述第一至第三的實施例,對半導體晶片或閘電路(gate circuit)動作時之減低漏電電流加以說明,第四實施例不僅 在半導體晶片或閘電路動作時,並且在待命(standby)時也 可減低漏電電流。 圖10中控制信號EN1和表示待命的待命信號/STBY供 給”及”(AND)電路41,此,,及,,(AND)電路41的輸出端輸出 的控制信號EN1S供給低漏電組合電路11,又控制信號EN2 和待命信號/STBY供給,,及,(AND)電路42,此”及”(AND)電 路42的輸出端輸出的控制信號EN2S供給低漏電組合電路 12,此待命信號/STBY例如爲設定半導體晶片或閘電路(gate circuit)的待命信號。 以上述的構成,說明鶴作之削彡;在動作時待命信 號/STBY成爲高位準(hlgh_level),因此圖1〇所示之電路按 照控制信號EN1,EN2,與圖1所示之電路有同樣動作。 -----------裝--------訂--------- (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(210 X 297— ^_I_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 517455 7928pif.doc/008 A7 ____ B7 發明說明((b) 相反的如待命信號/STBY成爲低位準(low-level)時,則 爲待命狀態而”及”(AND)電路41,42的輸出信號EN1S,EN2S 成爲低位準(low level),因此低漏電組合電路η,12,被 強制的成爲非動作狀態,以設定爲低漏電狀態。 依上述第四實施例,按照待命信號/STBY設定低漏電 組合電路11,12爲非動作狀態,所以不單在動作時,在 待命時也可減低漏電電流。 還有上述第一至第四實施例,係將本發明適用於圖11 所示一般閘·時脈(gated · dock)方式的電路時之情形加以 說明;即如圖11所示,由輸入時脈(clock)信號給正反器電 路(flip-flop cii*cuit)51的控制信號,以控制低漏電組合路 52,但非爲此而有所限定。 例如圖12所示之回饋(feedback)方式的資料傳送電路 也可將本發明加以適用,此時例如將供給設在組合電路61 及正反器電路62間的多工器(multiplexei* : MUX)63的控制 信號,供給低漏電組合電路64,連動多工器(MUX)63的動 作,以控制低漏電組合電路64即可。 再者,本發明也可將第一實施例和第二’第三實施例 組合施實,尙可將第四實施例和第一至第三實施例組合實 施,其他在不改變本發明的宗旨範圍尙有種種可能的實施 例。 發明效果 19 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------41^ 裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 517455 7928pif.doc/008 A7 _B7_ 五、發明說明(〇) 依照以上所詳述的本發明,可提供在電路動作時也可 削減漏電電流以及能大幅削減消耗電流,並可高速動作之 半導體積體電路。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
-----------裝--------訂--------- (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(210 X 297公釐)

Claims (1)

  1. 517455 928pif.d〇c/ 008
    經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範圍 1·〜種半導體積 二組合電路,能按號切換成電源供給時的動 十乍狀態或電源關閉時的減電狀態; 二正反器電路(mp-flop Circuit),連接在該組合電路的 輸f出端,能按照該控制信號記憶該組合電路的輸出信號; 該組合電路在該正反器電路(flrp-flop ciixint)按照該控 希以言號動作時由該控制信號設定爲動作狀態。 2·如申請專利範圍第1項所述的半導體積體電路,其 中該組合電路包括: —邏輯電路(logical cnxint),由複數個低臨界値電壓的 第一電晶體所構成; 一弟一電晶體連接在g亥進輯電路(logical circuit)及電源 線之間可由該控制信號開啓(on),關閉(off)的高臨界値電 壓的電晶體。 3. —種半導體積體電踏 二正反器電路(flip-flop , 入資料; 一組合電路,連接在該正反器電路(fUp_fl叩circul〇的 輸出端,有電源供給時的動作狀態和電源切斷時的減低漏 電狀態,按照該控制信號設定爲該動作狀態以接受該正反 器電路(fUp-Πορ circuit)的輸出資料。 4. 如申請專利範圍第3項所述的半導體積體電路,其 中該組合電路包括: 一邏輯電路(logical circuit),由低臨界値電壓的複數個
    按照控制信號保持輸 -----------^--------^---------^^_wl (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(210 X 297公釐〉 517455 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
    按照第一控制信 7928pif.d〇c/〇〇8 六、申請專利範圍 第一電晶體所構成; ~弟一電晶體爲連接在該邏輯電路(logical circuit)與電 源線之間,由該控制信號可開啓(on),關閉(off)的高臨界 値電壓電晶體; 一*保持電路連接在該邏輯電路(logical circuit)的輸出 端’按照該控制信號,該第二電晶體爲關閉(off)時,保持 該邏輯電路(logical circuit)的輸出信號。 5. 如申請專利範圍第3項所述的半導體積體電路,其 中該組合電路包括: —第一邏輯電路(logical circuit),係由低臨界値電壓的 複數個第一電晶體所構成; 二第二電晶體連接在該邏輯電路(1〇glcal circuit)和電 源線之間,爲由該控制信號開啓(on),關閉(off)的高臨界 値電壓之電晶體; 一旁路電路(by-pass circuit),以並聯與該第一邏輯電路 (logical circuit)連接,由經常供給電源的高臨界値電壓的複 數個第三電晶體所構成 6. —種半導體積體 一第一正反器電路(flip· 號,保持第一的輸入資料; 一第二正反器電路(mp-flop circuit),按照第二控制信 號,保持第二的輸入資料; 一第三正反器電路(flip-flop circuit),當供給該第一, 第二的控制信號之任一信號時,輸出第三控制信號; 22 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇χ 297公釐〉 --I - — II--I Αν ·1111111 tr--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 517455 A8 B8 C8 D8 7928pif.doc/008 六、申請專利範圍 一組合電路,連接在該第一、第二正反電路的輸出端, 有電源供給時的動作狀態和電源關閉時的減低漏電狀態, 1女§亥弟二控制ί目號設疋爲該動作狀態’以使接受該第一‘, 第二正反電路(mp-fl〇p circuit)的輸出資料。 7.如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的半 導體積體電路,更包括: 一待命信號,由待命信號設定爲待命狀態; 一斷流電路,按照該待命信號,切斷控制信號。 -----------裝--------訂---------^A_w— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 23 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
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