DE19880406C2 - Integrierte CMOS-Schaltung - Google Patents
Integrierte CMOS-SchaltungInfo
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Abstract
In der ultrahoch integrierten Schaltung mit CMOS Aufbau kann ein Hochgeschwindigkeitsbetrieb ohne nachteilige Beeinflussung durch die Verdrahtungskapazität und die Eingangskapazität einer Torschaltung ausgeführt werden. Eine Torschaltung vom Typ mit Stromabgabe wird als eine sendende Torschaltung 11 eingesetzt, und es wird eine Kapazität 54 lediglich während der Übergangszeit eines Signals geladen oder entladen. Der Lade- oder Entladestrom wird durch Strom-Millerschaltungen 55 und 56 zur Zuführung des Stroms zu einem leitenden Pfad 15 multipliziert. Eine Torschaltung des Typs mit Stromeingang wird als eine empfangende Torschaltung 31 eingesetzt. Diese Torschaltung 31 ist derart ausgelegt, daß der Ausgangsanschluß und Eingangsanschluß eines Invertierers 35 mit CMOS Aufbau miteinander verbunden sind, wobei jeweilige, mit Spannungsversorgungen zu verbindende Anschlüsse des Invertierers mit einem positiven Energieversorgungsanschluß 16 über die Strom-Millerschaltung mit MOSFETs 37, 39 mit p Kanal, sowie mit einem negativen Energieversorgungsanschluß 17 über die Strom-Millerschaltung mit MOSFETs 38, 41 mit n Kanal verbunden sind, wobei die Ausgangsanschlüsse der beiden Strom-Millerschaltungen an den Signalübertragungspfad 15 angeschlossen sind.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine integrierte Schaltung (IC) mit einer Mehrzahl von in
ihr ausgebildeten CMOS-Strukturen (CMOS = Complementary Metal-Oxide Semiconductors =
Komplementäre Metall-Oxid-Halbleiter). Insbesondere betrifft die Erfindung eine Verbesserung bei
einem Signalübertragungspfad oder einer Signalübertragungsleitung in einer ultrahoch integrierten,
aus CMOS bestehenden Schaltung im ULSI-Maßstab (ULSI = Ultra-Large Scale Integrated Circuit
= ultrahoch integrierte Schaltung).
Halbleiterelemente, logische Schaltungen und dergleichen, die als eine hoch integrierte Schaltung
LSI (Large Scale Integrated Circuit) ausgebildet sind, sind bekanntlich elektrisch in einer vorab
festgelegten Weise durch eine Verdrahtung verbunden. In gleichartiger Weise werden in einer
ultrahoch integrierten Schaltung ULSI, die eine Mehrzahl von in ihr ausgebildeten CMOS-Struktu
ren enthält, die CMOS-Strukturen, logischen Schaltungen aus CMOS-Strukturen und dergleichen in
einer vorbestimmten Weise elektrisch mittels einer Verdrahtung verbunden. Eine solche Verdrah
tung läßt sich häufig durch leitende Pfade oder Leiter mit einem vorbestimmten Muster ausbilden,
die beispielsweise auf der Oberfläche einer integrierten Schaltung ausgebildet sind.
Fig. 6 zeigt eine interne Verschaltung einer herkömmlichen ultrahoch integrierten, aus CMOS-
Strukturen bestehenden Schaltung. Bei diesem Beispiel ist ein Fall dargestellt, bei dem eine
Torschaltung 11 aus einer CMOS-Struktur an einer übertragenden bzw. sendenden Seite (im
folgenden wird diese als eine sendende Torschaltung bezeichnet) und eine Torschaltung 18 aus
einer CMOS-Struktur an einer empfangenden Seite (im folgenden wird diese als eine empfangende
Torschaltung bezeichnet) elektrisch miteinander durch einen Signalübertragungspfad verbunden
sind, der bei diesem Beispiel ein leitender Pfad oder ein Leiter 15 ist. Sowohl die sendende
Torschaltung 11 als auch die empfangende Torschaltung 18 sind bei diesem Beispiel jeweils durch
CMOS Inverter gebildet (jeder Inverter ist durch ein CMOS bzw. ein CMOS Element gebildet).
Die sendende Torschaltung 11 umfaßt einen MOSFET (MOS-Feldeffekttransistor) 12 mit p Kanal
und einen MOSFET 13 mit n Kanal, deren beide Gates miteinander und mit einem Eingangsan
schluß 14 verbunden sind und deren beide Drainanschlüsse miteinander und mit einem Ende
(eingabeseitiges Ende) des leitenden Pfads 15 verbunden sind, wobei die Source des MOSFETs
12 mit p Kanal an einen Spannungsversorgungsanschluß 16 mit +VDD (eine positive Spannung)
angeschlossen ist, und die Source des MOSFETs 13 mit n Kanal an einen Spannungsversor
gungsanschluß 17 mit -VSS (eine negative Spannung) angeschlossen ist. Die Source des
MOSFETs 13 mit n Kanal kann mit einem gemeinsamen elektrischen Potentialpunkt oder einem
Massepotentialpunkt verbunden sein.
Die empfangende Torschaltung 18 weist andererseits einen MOSFET 21 mit p Kanal und einen
MOSFET 22 mit n Kanal auf, deren beide Gates miteinander und mit einem Eingangsanschluß 23
verbunden sind, während ihre Drainanschlüsse miteinander verbunden und an einen Ausgangsan
schluß (nicht gezeigt) angeschlossen sind, die Source des MOSFETs 21 mit p Kanal mit dem
Spannungsversorgungsanschluß mit +VDD verbunden ist, und die Source des MOSFETs 22 mit n
Kanal an den Spannungsversorgungsanschluß 17 mit -VSS angeschlossen ist. Das andere Ende
(ausgangsseitiges Ende) des leitenden Pfads 15 ist mit dem Eingangsanschluß 23 verbunden.
Da bei einem solchen Schaltungsaufbau unvermeidlich eine verteilte Kapazität CL (durch eine
gestrichelte Linie dargestellt) des leitenden Pfads 15 und eine eingangsseitige Kapazität CG
(ebenfalls mit gestrichelter Linie dargestellt) der empfangenden Torschaltung 18 vorhanden sind,
werden die verteilte Kapazität CL des leitenden Pfads 15 und die eingangsseitige Kapazität CG der
empfangenden Torschaltung 18 dann, wenn ein Signal von der sendenden Torschaltung 11 zu der
empfangenden Torschaltung 18 über den leitenden Pfad 15 geleitet wird, durch dieses Signal
geladen. Wenn angenommen wird, daß der äquivalente Ausgangswiderstand der sendenden
Torschaltung 11 gleich R0 ist, ist die Übergangszeit in der Wellenform einer Spannung, die in die
empfangende Torschaltung 18 eingespeist wird, gleich R0 × (CL + CG).
Die Übergangszeit wird in der Realität auch durch den verteilten Widerstandswert des leitenden
Pfads 15 beeinflußt, wobei jedoch üblicherweise der äquivalente Ausgangswiderstand R0 gegen
über diesem verteilten Widerstandswert dominiert, so daß demzufolge der Einfluß des verteilten
Widerstandswerts hier vernachlässigt wird. Zusätzlich weist der äquivalente Ausgangswiderstand
R0 eine nicht lineare Natur auf, so daß der Widerstandswert durch eine Änderung der Spannung
variiert werden kann. Aus Gründen der Klarheit der Erläuterung wird jedoch diese Eigenschaft hier
ignoriert.
In der letzten Zeit wachsen bei ICs die Dichte der Integration und das Ausmaß des Maßstabs bzw.
Integrationsmaßes derselben immer mehr, und es erhöht sich auch die Größe von IC-Chips mehr
und mehr. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, ist es beispielsweise nicht selten, daß ein ultrahoch integrierter
Baustein vorliegt, bei dem die Länge einer Seite seines Chips 24 größer ist als 15 mm. Bei einem
derart großen IC-Chip wird die Länge der Verdrahtung oder der leitenden Pfade, die Schaltungen,
Elemente und dergleichen, die in dem IC-Chip ausgebildet sind, miteinander verbinden, groß, und
es treten leitende Pfade auf, die länger sind als 20 mm. Gemäß einer Schätzung ist bei manchen
ultrahoch integrierten Schaltungen die Anzahl von leitenden Pfaden, die größer als 20 mm sind,
höher als 5% der Gesamtzahl von leitenden Pfaden.
Fig. 7 zeigt ein Beispiel für die internen Schaltungen einer herkömmlichen, aus CMOS Elementen
bestehenden ultrahoch integrierten Schaltung. Eine Mehrzahl von Torschaltungen und die die
Verbindungen zwischen diesen herstellende Verdrahtung, nämlich leitende Pfade 25, 26 und 27
sind schematisch gezeigt. Wie dargestellt ist, sind zusätzlich zu dem leitenden Pfad 25, der eine
vergleichsweise kurze Länge (200 µm oder ähnliches) besitzt, der leitende Pfad 26, der sehr lang
ist (größer als 20 mm), und der leitende Pfad 27 vorhanden, der sehr lang (größer als 20 mm) ist
und eine Mehrzahl von Torschaltungen als seine Lasten aufweist. Ein solcher leitender Pfad 27
wird zur Verteilung eines Taktsignals oder zum Übertragen eines Bussignals benutzt, wobei diese
Signale das gesamte Leistungsvermögen (Arbeitsgeschwindigkeit oder -rate) des IC-Chips, d. h.
der ultrahoch integrierten Schaltung, beeinflussen.
In einem Fall, bei dem bei der Gestaltung gemäß Fig. 7 eine stufenförmige Wellenform von
sendenden Torschaltungen (drei Torschaltungen auf der linken Seite der Zeichnung) zu entspre
chenden empfangenden Torschaltungen über die jeweiligen leitenden Pfade 25, 26 und 27 geleitet
wird, verlaufen die eingangsseitigen Wellenformen an den empfangenden Torschaltungen gemäß
Kurven 25a, 26a bzw. 27a, wie dies in Fig. 8A dargestellt ist. In einem Fall, bei dem ein Impuls von
den sendenden Torschaltungen zu den entsprechenden empfangenden Torschaltungen über die
jeweiligen leitenden Pfade 25, 26 und 27 übertragen werden, verlaufen die eingangsseitigen
Wellenformen an den empfangenden Torschaltungen gemäß den Kurven 25b, 26b bzw. 27b, wie
dies in Fig. 8B gezeigt ist. Aus diesen Wellenformen ist ersichtlich, daß aufgrund der Tatsache,
daß die längeren leitenden Pfade 26 und 27 jeweils sehr lange Übertragungszeiten, verglichen mit
dem kurzen leitenden Pfad 25, aufweisen, die Verzögerungszeiten bei der Ausbreitung bzw.
Signalfortpflanzung der leitenden Pfade 26 und 27 im Hinblick auf ihre Schrittantwort und im
Hinblick auf ihre Impulsantwort beträchtlich lang sind. Falls die Impulsbreite klein ist, verschwindet
der Impuls. Als Ergebnis dessen kann ein Taktsignal, das eine hohe Frequenz (eine kurze
Wiederholungsperiode) besitzt, nicht durch einen leitenden Pfad über eine große Strecke geleitet
werden. Anders ausgedrückt, ist es ein wesentlicher Nachteil, daß das Leistungsvermögen
(Arbeitsgeschwindigkeit oder Rate) des gesamten IC-Chips nicht auf hohen Wert gebracht werden
kann.
Damit die Dichte der Integration eines ICs erhöht werden kann und damit die Leistungsaufnahme
eines ICs mehr und mehr verringert werden kann, nimmt zudem die Miniaturisierung von CMOS-
Elementen zu und es wird die Arbeitsgeschwindigkeit der einzelnen Torschaltungen erhöht. Jedoch
wird der äquivalente Ausgangswiderstand R0 hoch, und es tendiert die verteilte Kapazität der
Verdrahtung je Längeneinheit eher dazu, sich zu vergrößern statt unverändert zu bleiben.
Demzufolge ist die Übergangszeit noch weiter verlängert, was zu dem Nachteil führt, daß die
Arbeitsgeschwindigkeit der IC-Chips mehr und mehr begrenzt wird.
In Hinblick auf diese Nachteile ist in der letzten Zeit ein Verfahren, bei dem ein Signal in einem IC-
Chip unter Verwendung von Licht übertragen wird, untersucht oder studiert worden, damit der
Durchsatz bzw. das Leistungsvermögen der Verdrahtung in einem IC-Chip verbessert werden kann.
Jedoch ist es notwendig, daß Licht aussendende Elemente und Licht empfangende Elemente aus
Verbundhalbleitern auf der Oberfläche eines aus Silicium (Si) bestehenden Chips ausgebildet
werden, und daß ein optischer Wellenleiter separat von einer elektrischen Verdrahtungsschicht
aufgebaut wird. Daher ist es gegenwärtig schwierig, ein derartiges Verfahren zur Übertragung von
optischen Signalen zu implementieren. Selbst wenn ein solches Verfahren realisiert werden sollte,
ist eine starke Erhöhung der Größe und der Kosten zu erwarten.
Die US 5,504,782 offenbart eine Anordnung aus Sender mit Stromausgang und Empfänger mit
Stromeingang, die über einen Signalübertragungspfad miteinander verbunden sind. Eine Tor
schaltung mit einem Inverter mit verhältnismäßig niedriger Eingangsimpedanz ist auf Seiten des
Empfängers an den Signalübertragungspfad angeschlossen und erzeugt eine Ausgangsspannung
in Abhängigkeit von der Größe des Eingangsstroms. Durch die niedrige Impedanz soll die Abstrah
lung hochfrequenter Störsignale vom Übertragungspfad verhindert werden. Eine aus p-Kanal
MOSFETs gebildete erste Stromspiegelschaltung verbindet einen der an Stromversorgungsan
schlüsse anzuschließenden Anschlüsse des Inverters mit einem positiven Stromversorgungsan
schluß, und eine aus n-Kanal MOSFETs gebildete zweite Stromspiegelschaltung verbindet den
anderen der an Stromversorgungsanschlüsse anzuschließenden Anschlüsse des Inverters mit
einem negativen Stromversorgungsanschluß. Der Ausgang des Inverters ist mit dem Eingangsan
schluß des Empfängers verbunden ist. Bei diesem Stand der Technik bildet der Signalübertra
gungspfad die externe Verbindung zwischen Sender und Empfänger, die nicht eine gemeinsame
integrierte Schaltung bilden, d. h., der Signalübertragungspfad ist nicht Teil der integrierten
Schaltung.
Die US 5,329,177 offenbart eine Ausgangsstufe einer integrierten Schaltung, bei der ein
Ausgangsanschluß über eine erste Stromspiegelschaltung mit einem positiven
Stromversorgungsanschluß und über eine zweite Stromspiegelschaltung mit einem negativen
Stromversorgungsanschluß verbunden ist. Der Eingangsanschluß der Ausgangsstufe ist mit dem
Eingang von vier Invertern verbunden, von denen zwei die ersten und die anderen zwei die zweite
Stromspiegelschaltung steuern.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine hoch integrierte Schaltung mit CMOS-
Struktur zu schaffen, in der ein Signal bei geringem Stromverbrauch mit hoher Geschwindigkeit
oder Frequenz übertragen werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine integrierte Schaltung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der 'Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Da gemäß dem vorstehend erläuterten Aufbau der vorliegenden Erfindung eine Torschaltung des
Typs mit Stromeingabe bzw. Stromeingang, die eine niedrige Impedanz aufweist, als die empfan
gende Torschaltung eingesetzt wird, können die Verdrahtungskapazität CL und die Eingangskapa
zität CG der Torschaltung rasch geladen werden, so daß demzufolge die Übergangszeit eines
Signals sehr kurz bemessen ist. Im Ergebnis ist es damit möglich, daß sogar ein Taktsignal, das
eine hohe Frequenz aufweist, durch einen langen leitenden Pfad in dem CMOS-IC laufen kann, so
daß das Leistungsvermögen (Arbeitsgeschwindigkeit oder Rate bzw. Frequenz) des gesamten
CMOS-IC-Chips auf hohen Wert gebracht werden kann.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung, die eine interne Schaltung bei einem ersten
Ausführungsbeispiel einer mit der vorliegenden Erfindung in Übereinstimmung stehen
den, hoch integrierten Schaltung mit CMOS-Struktur veranschaulicht,
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung, in der eine Schaltung einer in Fig. 1 gezeigten
Torschaltung des auf Ladung ansprechenden Typs veranschaulicht sind,
Figs. 3A, 3B zeigen schematische Darstellungen einer auf Ladung ansprechenden Torschaltung,
bei denen der Strom im stationären Zustand gleich Null sein kann,
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung, die eine interne Schaltung bei einem zweiten
Ausführungsbeispiel der hoch integrierten Schaltung mit CMOS-Struktur veranschau
licht,
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild, das eine interne Schaltung eines dritten Ausführungsbeispiels
der hoch integrierten Schaltung mit CMOS-Struktur veranschaulicht,
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung, die ein Beispiel für die internen Schaltungen einer
herkömmlichen, hohes Integrationsmaß aufweisenden Schaltung mit CMOS-Struktur
veranschaulicht,
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung, die Signalübertragungspfade mit unterschiedlichen
Längen in einer herkömmlichen, hohes Integrationsmaß besitzenden Schaltung mit
CMOS-Struktur veranschaulicht, und
Figs. 8A und 8B zeigen Wellenformen, die Antworten einer empfangenden Torschaltung veran
schaulichen, wenn eine stufenförmige Wellenform und ein Impuls jeweils über die in Fig.
7 dargestellten, unterschiedliche Längen aufweisenden Signalübertragungspfade über
tragen werden.
Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme
auf die Fig. 1 bis 5 in größeren Einzelheiten erläutert.
Fig. 1 zeigt eine interne Schaltung eines ersten Ausführungsbeispiels einer in Übereinstimmung mit
der vorliegenden Erfindung stehenden, hohes Integrationsmaß aufweisenden Schaltung mit CMOS-
Struktur. Im folgenden sind Abschnitte und Elemente, die in den Fig. 1 bis 5 gezeigt sind und
den in Fig. 6 dargestellten Abschnitten und Elementen entsprechen, mit den gleichen Bezugszei
chen wie in Fig. 6 bezeichnet, und es entfällt deren Beschreibung, soweit nicht erforderlich.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist eine sendende Torschaltung 11 ebenfalls als ein Inverter
ausgebildet, der einen MOSFET 12 mit p Kanal und einen MOSFET 13 mit n Kanal aufweist, wobei
die Torschaltung 11 den gleichen Aufbau wie die herkömmliche, sendende Torschaltung 11 besitzt,
die in Fig. 6 dargestellt ist. Demgemäß wird deren Erläuterung weggelassen.
Eine empfangende Torschaltung 13 ist mit dem Ausgangsende bzw. Ausgangsanschluß eines
leitenden Pfads oder Leiters (Signalübertragungspfad) 15 verbunden und ist als eine Torschaltung
31 ausgelegt, die von einem Typ mit Stromeingabe bzw. Stromeingang ist und eine niedrige
Eingangsimpedanz aufweist (im folgenden wird dies als Torschaltung des auf Ladung ansprechen
den Typs bezeichnet). Die Eingangsimpedanz Rin dieser Torschaltung 31 des auf Ladung
ansprechenden Typs ist im Vergleich mit dem äquivalenten Ausgangswiderstand R0 der sendenden
Torschaltung 11 ausreichend niedrig. Dies führt dazu, daß die Torschaltung 31 des auf Ladung
ansprechenden Typs derart wirkt, daß die Amplitude einer Eingangsspannung im wesentlichen auf
Null gebracht wird und demzufolge ein Strom, der in die Lastkapazität fließt, im wesentlichen auf
Null gebracht ist, so daß eine Ausgangsspannung erzeugt wird, die von einem Eingangsstrom
abhängt.
Ein Beispiel für die Schaltbilder der Torschaltung 31 des auf Ladung ansprechenden Typs ist in
Fig. 2 dargestellt. Diese Torschaltung 31 des auf Ladung ansprechenden Typs weist einen Inverter
35, der durch einen MOSFET 33 mit p Kanal und einen MOSFET 34 mit n Kanal gebildet ist, einen
MOSFET 37 mit p Kanal, der zwischen die Source des MOSFETs 33 mit p Kanal und einen
Spannungsversorgungsanschluß mit +VDD geschaltet ist, einen MOSFET 38 mit n Kanal, der
zwischen die Source des MOSFETs 34 mit n Kanal und einen Spannungsversorgungsanschluß mit
-VSS oder einen Massepotentialanschluß geschaltet ist, und einen MOSFET 39 mit p Kanal sowie
einen MOSFET 41 mit n Kanal, auf deren Gates jeweils mit dem Gate des MOSFETs 37 bzw. 38
verbunden sind. Das Eingangsende bzw. der Eingangsanschluß (die gemeinsam verbundenen
Gates) und das Ausgangsende bzw. der Ausgangsanschluß (die miteinander verbundenen Drains)
des Inverters 35 sind miteinander verbunden und an einen Eingangsanschluß 36 angeschlossen.
Die Source des MOSFETs 33 mit p Kanal ist an den Spannungsversorgungsanschluß 16 mit +VDD
über die Drain-Source-Strecke des MOSFETs 37 mit p Kanal angeschlossen, und es ist die Source
des MOSFETs 34 mit n Kanal mit dem Spannungsversorgungsanschluß 17 mit -VSS oder dem
Massepotentialanschluß über die Drain-Source-Strecke des MOSFETs 38 mit n Kanal verbunden.
Drain und Gate des MOSFETs 37 sind miteinander verbunden, und es sind ebenso Drain und Gate
des MOSFETs 38 miteinander verbunden. Die Drains der MOSFETs 39 und 41 sind miteinander
verbunden und an einen Ausgangsanschluß 42 angeschlossen, wohingegen ihre Sources jeweils
an die Spannungsversorgungsanschlüsse 16 bzw. 17 angeschlossen sind. Mit anderen Worten
sind die beiden Anschlüsse des Inverters 35, die an die Spannungsquellen anzuschließen sind, mit
den Eingangsseiten bzw. Eingängen einer Strom-Spiegelschaltung verbunden, die durch die
MOSFETs 37 und 39 mit p Kanal gebildet ist, bzw. mit einer Strom-Spiegelschaltung verbunden,
die durch die MOSFETs 38 und 41 mit n Kanal gebildet ist.
Da gemäß der vorstehend erläuterten Ausgestaltung der Eingangsanschluß und der Ausgangsan
schluß des Inverters 35 kurz geschlossen sind, ist die Impedanz Rin bei Betrachtung von dem
Eingangsanschluß 36 her sehr niedrig, und es ist das Potential des Eingangsanschlusses 36 im
wesentlichen bei einem Potential, das in der Mitte zwischen +VDD und -VSS (oder 0 V liegt). Dies
bedeutet, daß das Potential des Eingangsanschlusses 36 zu der Schwellenspannung des Inverters
35, nämlich zu der Eingangsspannung wird, bei der der logische Ausgangszustand des Inverters 35
invertiert wird, und daß die beiden MOSFETs 33 und 34 eine Selbstvorspannung, die jeweils
zwischen ihrem Drain und ihrer Source anliegt, mittels dieser Schwellenspannung bewirken.
Da, wie vorstehend erläutert, das Potential des Eingangsanschlusses 36 ein Potential ist, bei dem
der Inverter 35 invertiert wird, ist die Impedanz zwischen dem Drain und der Source jedes der
MOSFETs 33 und 34 beträchtlich gering, und es entspricht die Impedanz des Eingangsanschlusses
36 dem Wert der Parallelschaltung der parallel geschalteten Impedanzen zwischen den Drains und
den Sources der MOSFETs 33 und 34, und weist folglich den geringsten Wert auf. Aufgrund der
Wirkung der negativen Vorspannung wird die Impedanz des Eingangsanschlusses 36 zusätzlich
noch weiter verringert, und es wird dann, wenn sich die niedrige Impedanz von dem Punkt
geringster Impedanz entfernen sollte, eine Einwirkung auf sie ausgeübt, durch die sie zu dem
Punkt niedrigster Impedanz zurück gebracht wird.
Ferner bilden die MOSFETs 37 und 39 eine Strom-Spiegelschaltung,
und es bilden auch die MOSFETs 38 und 41 eine Strom-Spiegelschaltung.
Die Eingangsimpedanz der Strom-Spiegelschaltung der MOSFETs 37 und 39, nämlich die
Impedanz des Drains des MOSFETs 37 ist so eingestellt, daß sie gleich groß ist wie die Ein
gangsimpedanz der Strom-Spiegelschaltung der MOSFETs 38 und 41, d. h. die Impedanz des
Drains des MOSFETs 38. Zusätzlich ist die Auslegung derart getroffen, daß das Verhältnis
zwischen dem Beta (β) des FETs 33 und demjenigen des FETs 34 gleich 1 : 1 ist, und daß die
Schwellenspannungen der beiden FETs 33 und 34 jeweils gleich groß sind. Demzufolge liegt die
Spannung am Eingangsanschluß 36 gerade in der Mitte zwischen den Energieversorgungsspan
nungen +VDD und -VSS.
Bei der dargestellten Torschaltung tritt weiterhin ein stationärer Stromfluß, der durch die FETs 33,
34, 37 und 38 fließt, selbst dann auf, wenn der Eingang der Torschaltung offen ist. Im Hinblick auf
die Verringerung des Energieverbrauchs ist es daher wünschenswert, daß die Größen der FETs 33,
34, 37 und 38, d. h. die Breite bzw. Weite von ihren Gates, verringert werden. In der Praxis werden
die Gatebreiten der FETs 33, 34, 37 und 38 auf der Grundlage eines Kompromisses zwischen dem
Energieverbrauch und der Arbeitsgeschwindigkeit oder Frequenz festgelegt.
Ein Strom, der von der sendenden Torschaltung 11 zu dem Eingangsanschluß 36 fließt, fließt
durch den Feldeffekttransistor 37 oder 38 der Stromspiegelschaltung, und es ist folglich die
Impedanz, bei Betrachtung von dem Feldeffekttransistor 33 oder 34 in Richtung zu dem
Feldeffekttransistor 37 oder 38, sehr niedrig, da eine Stromeinspeisung bzw. ein
Stromeingangssignal vorliegt. Wenn in diesem Fall ein Strom von der sendenden Torschaltung 11
in Richtung zu dem Eingangsanschluß 36 fließt (siehe IH in Fig. 1), fließt er durch den Feldeffekt
transistor 38, und wenn ein Strom von dem Eingangsanschluß 36 in Richtung zu der sendenden
Torschaltung 11 fließt (siehe IL in Fig. 1), fließt dieser durch den Feldeffekttransistor 37. Zur
gleichen Zeit fließt ein Strom durch den Feldeffekttransistor 39 oder 41, und es ist die Differenz
zwischen den Stromflüssen durch den Feldeffekttransistor 39 und dem Feldeffekttransistor 41 pro
portional zu der Differenz zwischen den Stromflüssen durch den Feldeffekttransistor 37 und den
Feldeffekttransistor 38. Wenn der Strom, der durch den Feldeffekttransistor 39 fließt, größer ist als
derjenige, der durch den Feldeffekttransistor 41 fließt, wächst das Potential an dem Ausgangsan
schluß 42 auf ungefähr +VDD an. Wenn im Gegensatz hierzu der Strom, der durch den Feldeffekt
transistor 41 fließt, größer ist als derjenige, der durch den Feldeffekttransistor 39 fließt, fällt das
Potential an dem Ausgangsanschluß 41 auf ungefähr -VSS ab.
Da die in Fig. 1 gezeigte Torschaltung 31 des auf Ladung ansprechenden Typs eine sehr niedrige
Eingangsimpedanz Rin aufweist, wie vorstehend beschrieben, befinden sich sowohl die verteilte
Kapazität CL des leitenden Pfads 35 (die Verdrahtungskapazität) als auch die Eingangskapazität
CG der Torschaltung 31 jeweils aufgrund dieser sehr niedrigen Eingangsimpedanz der Torschal
tung 31 im wesentlichen in dem kurzgeschlossenen Zustand. Im Ergebnis ist es daher kaum
notwendig, daß ein Signal, das von der sendenden Torschaltung 11 abgegeben wird, die Verdrah
tungskapazität CL und die Eingangskapazität CG der Torschaltung lädt, und es ist die Übergangs
zeit sehr kurz. Mit anderen Worten wird eine Änderung des Signals, das von der sendenden
Torschaltung 11 abgegeben wird, zu dem Eingangsanschluß 36 der empfangenden Torschaltung
31 mit hoher Geschwindigkeit übertragen. Wenn der Ausgang der sendenden Torschaltung 11
einen hohen Pegel bei dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel annimmt, erreicht zudem das Potential
an dem Ausgangsanschluß 41 der empfangenden Torschaltung 31 ungefähr den Wert -VSS, und
es erreicht das Potential an dem Ausgangsanschluß 42 der empfangenden Torschaltung 31 in
einem Fall, bei dem der Ausgang der sendenden Torschaltung 11 einen niedrigen Pegel annimmt,
ungefähr den Wert +VDD. Demgemäß wird das Ausgangssignal der sendenden Torschaltung 11
invertiert, und es tritt dieses invertierte Ausgangssignal an dem Ausgangsanschluß 42 der
empfangenden Torschaltung 31 auf.
In Fig. 3A ist eine Torschaltung 31 des auf Ladung ansprechenden Typs gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Torschaltung weist einen MOSFET 44 mit n
Kanal und einen MOSFET 45 mit p Kanal auf und ist derart ausgelegt, daß die Sourceanschlüsse
der MOSFETs 44 und 35 mit dem Eingangsanschluß 36 verbunden sind, daß deren Gates mit
einem Anschluß 46 verbunden sind, daß deren Drainanschlüsse an entsprechende Drainanschlüs
se der MOSFETs 37 bzw. 38 angeschlossen sind, und daß ein Potential Vc, das in der Mitte
zwischen dem Spannungsversorgungsanschluß 16 mit +VDD und dem Spannungsversorgungsan
schluß 17 mit -VSS liegt, an den Anschluß 46 angelegt ist.
Wenn bei dem vorstehend erläuterten Schaltungsaufbau das Potential an dem Eingangsanschluß
36 innerhalb der Grenzen von Vc ± Vth liegt (Vth bezeichnet eine Schwellenspannung für jeden der
Feldeffekttransistoren 44 und 45), fließt kein Sourcestrom durch die Feldeffekttransistoren 44 und
45, und es nimmt folglich die Eingangsimpedanz hohen Wert an. In einem Fall, bei dem der
Eingang der Torschaltung offen ist, fließt keinerlei stationärer Strom durch die Feldeffekttransisto
ren 44 und 45.
Falls die Eingangsspannung an dem Eingangsanschluß 36 auch nur geringfügig außerhalb der
Grenzen von Vc ± Vth liegen sollte, wird der Feldeffekttransistor 44 oder 45 leitend, und es nähert
sich als Reaktion hierauf die Ausgangsspannung an dem Ausgangsanschluß 42 +VDD oder -VSS
an. Da es viele Fälle gibt, bei denen Vth auf 10% oder einen ähnlichen Wert der Energieversor
gungsspannung eingestellt ist, wird die Amplitude der Spannung an dem Eingangsanschluß 36 zu
20% oder einem ähnlichen Wert der Energieversorgungsspannung. Falls die Amplitude der
Spannung einen derartigen Wert besitzt, ist üblicherweise ein Betrieb mit einer ausreichend hohen
Geschwindigkeit oder Rate bzw. Frequenz zu erwarten. Genauer gesagt, ist es möglich, die
Amplitude einer Eingangsspannung auf einen kleinen Wert von ungefähr 2 Vth zu bringen, und es
kann somit ein Signal übertragen werden, ohne daß dieses stark durch die Verdrahtungskapazität
CL und die Eingangskapazität CG der Torschaltung beeinträchtigt wird. Anders ausgedrückt, kann
die Übergangszeit im Vergleich mit dem Stand der Technik erheblich verkürzt werden. Ferner ist in
der Praxis Vth bei einem MOSFET mit p Kanal unterschiedlich gegenüber derjenigen bei einem
MOSFET mit n Kanal. Für die Zwecke eines einfachen Verständnisses wird hierbei angenommen,
daß Vth eines MOSFETs mit p Kanal gleich groß ist wie dasjenige bei einem MOSFET mit n Kanal.
Falls es gewünscht ist, den im stationären Zustand fließenden Strom auf Null zu bringen und die
Amplitude der Spannung an dem Eingangsanschluß 36 kleiner zu machen, werden, wie in Fig. 3B
gezeigt ist, die Gates der Feldeffekttransistoren 44 und 45 voneinander getrennt, und es wird das
Gate des Feldeffekttransistors 44 mit Vc + Vth(n) (Vth(n) bezeichnet eine Schwellenspannung für
den Feldeffekttransistor 44 mit n Kanal) gespeist, und es wird an das Gate des Feldeffekttransis
tors 45 die Spannung Vc - Vth(p) angelegt (Vth(p) bezeichnet eine Schwellenspannung für den
Feldeffekttransistor 45 mit p Kanal). Da bei diesem Zustand das Gate des Feldeffekttransistors 44
mit Vc + Vth(n) gespeist wird, und an das Gate des Feldeffekttransistors 45 das Potential Vc -
Vth(P) angelegt wird, fließt ein Strom durch den Feldeffekttransistor 44, falls sich das Potential an
dem Eingangsanschluß 36 auch nur geringfügig unter Vc verringern sollte. Falls im Gegensatz
hierzu das Potential an dem Eingangsanschluß 36 sich auch nur geringfügig über Vc erhöhen
sollte, fließt ein Strom durch den Feldeffekttransistor 45.
Die in Fig. 2 gezeigte Torschaltungen 31 des auf Ladung ansprechenden Typs verbraucht stets
Leistung. In einem Fall, bei dem die sendende Torschaltung 31 von einem Typ ist, bei dem sie
lediglich einen Übergangsstrom abgibt, ist der Strom, der zu der Signalübertragung beiträgt,
lediglich ein Übergangsstrom, der bei dem Übergang eines Signals fließt, und es ist demzufolge
stark bevorzugt, eine solche Ausgestaltung zu treffen, daß lediglich der Übergangsstrom fließt.
Fig. 4 zeigt die interne Schaltung eines anderen Ausführungsbeispiels einer hoch integrierten
Schaltung (LSI-Schaltung) mit CMOS-Struktur und veranschaulicht einen Fall, bei dem die
Auslegung derart getroffen ist, daß lediglich ein Übergangsstrom fließt.
Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel weist die sendende Torschaltung 11 weist einen Inverter
53, der durch einen MOSFET 51 mit p Kanal und einen MOSFET 52 mit n Kanal gebildet ist, einen
MOSFET 55 mit p Kanal, der zwischen die Source des MOSFETs 51 mit p Kanal und einen
Spannungsversorgungsanschluß (Anschluß mit positivem Potential) 16 mit +VDD geschaltet ist,
einen MOSFET 56 mit n Kanal, der zwischen die Source des MOSFETs 52 mit n Kanal und einen
Spannungsversorgungsanschluß (Anschluß mit negativem Potential) 17 mit -VSS oder einen
Massepotentialanschluß oder gemeinsamen Potentialanschluß geschaltet ist, und einen MOSFET
57 mit p Kanal sowie einen MOSFET 58 mit n Kanal auf, deren Gates jeweils mit dem Gate des
MOSFETs 55 bzw. dem Gate des MOSFETs 56 verbunden sind.
Das eingangsseitige Ende bzw. der Eingangsanschluß, d. h. die Gates, die bei dem Inverter 53
gemeinsam verbunden sind, sind an den Eingangsanschluß 14 angeschlossen, und es ist das
ausgangsseitige Ende bzw. der Ausgangsanschluß, nämlich die Drains, die bei dem Inverter 53
gemeinsam verbunden sind, an den gemeinsamen Potentialpunkt oder an den Massepotentialpunkt
über eine Kapazität 54 angeschlossen. Die Source des MOSFETs 51 mit p Kanal ist mit dem
Spannungsversorgungsanschluß 16 mit +VDD über die Drain-Source-Strecke des MOSFETs 55 mit
p Kanal verbunden, und es ist die Source des MOSFETs 52 mit n Kanal an den bei -VSS liegenden
Spannungsversorgungsanschluß 17 über die Drain-Source-Strecke des MOSFETs 56 mit n Kanal
angeschlossen. Das Drain und das Gate des MOSFETs 55 sind, miteinander verbunden, und es
sind ebenso das Drain und das Gate des MOSFETs 56 miteinander verbunden. Die Drainanschlüs
se der MOSFETs 57 und 58 sind miteinander verbunden und sind an das eingangsseitige Ende
bzw. den Eingangsanschluß des leitenden Pfads 15 angeschlossen, während die Sourceanschlüs
se der MOSFETs 57 und 58 an den Spannungsversorgungsanschluß 16 bzw. 17 angeschlossen
sind. Mit anderen Worten sind bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel die beiden Enden bzw.
äußeren Anschlüsse des Inverters 53, die mit Spannungsquellen zu verbinden sind, ebenfalls mit
den Eingangsseiten einer Strom-Spiegelschaltung, die durch die
MOSFETs 55 und 57 mit p Kanal gebildet ist, und einer Strom-Spiegelschaltung
verbunden, die durch die MOSFETs 56 und 58 mit n Kanal gebildet ist.
Es ist damit erkennbar, daß der Aufbau dieser sendenden Torschaltung der gleiche ist wie
derjenige der in Fig. 2 gezeigten Torschaltung 31 des auf Ladung ansprechenden Typs, mit der
Ausnahme, daß der Eingangsanschluß und der Ausgangsanschluß des Inverters 35 nicht
miteinander verbunden sind, und daß statt dessen lediglich der Eingangsanschluß an den
Eingangsanschluß 36 angeschlossen ist und daß der Ausgangsanschluß über die Kapazität 54 an
das gemeinsame Potential oder den Massepotentialpunkt angeschlossen ist.
Wenn das Potential an dem Eingangsanschluß 14 bei dem vorstehend erläuterten Schaltungsauf
bau auf einen höheren Pegel als Vc, d. h. das in der Mitte zwischen den Energieversorgungsspan
nungen +VDD und -VSS liegende Potential, anwächst, fließt ein Strom durch den Feldeffekttran
sistor 52, so daß der Kondensator 54 geladen wird, wobei seine mit dem Feldeffekttransistor 52
verbundene Elektrode negativ ist. Das Stromsignal wird durch die Strom-Spiegelschaltung, die
durch die Feldeffekttransistoren 56 und 58 gebildet ist, multipliziert, wodurch ein Übergangsstrom
auf dem leitenden Pfad 15 erzeugt wird, der bewirkt, daß ein Strom (IL) von der empfangenden
Torschaltung 31 abgezogen wird. Wenn die Übergangszeit dieses Stromsignals endet, wird der
durch die Feldeffekttransistoren der sendenden Torschaltung fließende Strom zu Null, so daß in
der sendenden Torschaltung kein Energieverbrauch in dem stationären Zustand auftritt.
Wenn das Potential an dem Eingangsanschluß 14 unter Vc abgesenkt wird, fließt ein Strom durch
den Feldeffekttransistor 41, so daß der Kondensator 54 geladen wird, wobei seine mit dem
Feldeffekttransistor 51 verbundene Elektrode positiv wird. Das Stromsignal wird durch die Strom-
Spiegelschaltung, die durch die Feldeffekttransistoren 55 und 57 gebildet ist, multipliziert, wodurch
ein Strom (IH) zu dem leitenden Pfad 15 gespeist wird, der über den leitenden Pfad 15 in Richtung
zu der empfangenden Torschaltung 31 fließt. Wenn die Übergangszeit dieses Stromsignals in
diesem Fall nun endet, wird der Strom, der durch die Feldeffekttransistoren der sendenden
Torschaltung fließt, ebenfalls zu Null, so daß in der sendenden Torschaltung keine Leistungsauf
nahme bzw. kein Energieverbrauch im stationären Zustand auftritt.
Selbst in einem Fall, bei dem die sendende Torschaltung 11 zum Einsatz kommt, die derart
ausgelegt ist, daß ein Strom lediglich während der Übergangszeit eines Signals fließt, wie
vorstehend erläutert, werden dann, wenn eine Torschaltung eines Typs, bei dem durch die
Torschaltung ein Strom im stationären Fall fließt, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, als die empfan
gende Torschaltung 31 des auf Ladung ansprechenden Typs zum Einsatz kommt, elektrische
Ladungen, die in der Verdrahtungskapazität CL und in der Eingangskapazität CG der Torschaltung
gespeichert sind, entladen, so daß der Signalabgabezustand der empfangenden Torschaltung 11
nicht aufrecht erhalten werden kann, wenn das Intervall bzw. der Abstand zwischen aufeinander
folgenden Übergängen des Signals an dem Eingangsanschluß 14 lang ist (d. h. die Zeitdauer, bei
der überhaupt kein Strom fließt, lang ist).
In einem solchen Fall kann, wie dies in Fig. 4 mit gestrichelten Linien dargestellt ist, ein Wider
standselement (oder ein Feldeffekttransistor, der als ein Widerstandselement wirkt) 61 parallel zu
dem Kondensator 54 geschaltet werden, um hierdurch einen sehr kleinen Strom durch das
Widerstandselement 61 fließen zu lassen, um hierdurch die geladenen Potentiale bzw. den
Aufladungszustand der Kapazitäten aufrecht zu halten, so daß hierdurch der Signalabgabezustand,
der dem Signaleingabezustand des Eingangsanschlusses 14 entspricht, mit Bezug zu dem
leitenden Pfad 15 aufrecht erhalten wird. Dieses Widerstandselement 61 kann ein Element sein,
durch das ein minimaler Strom fließen kann, so daß der Signalabgabezustand in jeder beliebigen
Zeitdauer, abgesehen von der Übergangszeit, beibehalten werden kann.
In einem Fall, bei dem eine Torschaltung eines Typs, bei dem keinerlei Strom im stationären
Zustand, oder keinerlei Leckstrom durch die Torschaltung fließt, wie dies in den Fig. 3A und 3B
gezeigt ist, als die empfangende Torschaltung 31 des auf Ladung ansprechenden Typs zum
Einsatz kommt, kann die sendende Torschaltung benutzt werden, die in Fig. 4 dargestellt ist. Falls
es jedoch schwierig ist, das Eingangspotential der Torschaltung 31 des auf Ladung ansprechenden
Typs stationär für eine lange Zeitspanne aufgrund des Vorhandenseins eines sehr kleinen
Leckstroms aufrecht zu erhalten, wie vorstehend erläutert, wird ein Widerstandselement parallel zu
dem Kondensator 54 geschaltet, wenn sich ein zu übertragendes Signal während einer langen
Zeitspanne nicht ändert.
Da die sendende Torschaltung 11 eine Torschaltung des Typs mit Stromabgabe ist, und die
empfangende Torschaltung 31 eine Torschaltung des auf Ladung ansprechenden Typs, nämlich
eine Torschaltung des Typs mit Stromeingang, ist, läßt es sich leicht realisieren, daß, wie
beispielsweise in Fig. 5 gezeigt ist, eine Mehrzahl von sendenden Torschaltungen 63 des Typs mit
Stromabgabe an den leitenden Pfad 15 angeschlossen werden, und zusätzlich eine Mehrzahl von
empfangenden Torschaltungen 64 des Typs mit Stromeingang mit dem leitenden Pfad 15 verbun
den werden, wobei hierbei der leitende Pfad 15 als ein Bus verwendet wird. Insbesondere dann,
wenn die Torschaltung 63 des Typs mit Stromabgabe als eine Torschaltung mit Übergangsstrom
abgabe benutzt wird, die einen Strom lediglich während der Übergangszeit abgibt, wie dies in Fig.
4 gezeigt ist, und wenn als die Torschaltung 64 des Typs mit Stromeingang die Torschaltung des
auf Ladung ansprechenden Typs benutzt wird, durch die kein Strom im stationären Zustand fließt,
wie dies in den Fig. 3A und 3B gezeigt ist, fließt in dem stationären Zustand kein Strom durch
den leitenden Pfad 15, und es ist demzufolge nicht erforderlich, die Torschaltung 63 des Typs mit
Stromabgabe auf den Zustand hoher Impedanz (Sperrzustand) einzustellen. Demzufolge sind
hierfür weder eine Steuerschaltung noch eine Steuerung des zeitlichen Betriebs erforderlich.
Da, wie vorstehend erläutert, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine Torschal
tung des Typs mit Stromeingabe bzw. Stromeingang, die eine niedrige Impedanz aufweist, als die
empfangende Torschaltung eingesetzt wird, können die Verdrahtungskapazität CL und die
Eingangskapazität CG der Torschaltung rasch geladen werden, und es kann demzufolge die
Übergangszeit eines Signals auf beträchtlich kurzen bzw. kleinen Wert gebracht werden. Im
Ergebnis ist es möglich, daß sogar ein Taktsignal, das eine hohe Frequenz (eine kurze Wiederhol
periode) aufweist, durch einen langen leitenden Pfad in dem CMOS-IC laufen kann, so daß das
Leistungsvermögen (die Arbeitsgeschwindigkeit oder Rate bzw. Frequenz) des gesamten CMOS-
IC-Chips auf hohen Wert gebracht werden kann. Insbesondere kann die Leistungsaufnahme auf ein
Minimum verringert werden, indem als die sendende Torschaltung eine Torschaltung zum Einsatz
kommt, die einen Stromfluß lediglich während der Übergangszeit eines Signals abgibt, und als eine
empfangende Torschaltung eine Torschaltung eingesetzt wird, durch die kein Strom im stationären
Zustand fließt.
Claims (6)
1. Integrierte Schaltung mit CMOS-Struktur, umfassend:
einen impedanzbehafteten Signalübertragungspfad (15) und
eine Torschaltung (31) mit Stromeingang und niedriger Eingangsimpedanz, die einen an den Signalübertragungspfad (15) angeschlossenen Eingangsanschluß (36) zum Empfang eines Eingangsstroms aufweist und die eine Ausgangsspannung abhängig von der Höhe des Eingangsstroms erzeugt, wobei die Torschaltung aufweist:
eine aus p-Kanal MOSFETs gebildete erste Stromspiegelschaltung (37, 39), die mit einem positiven Spannungsversorgungsanschluß verbunden ist,
eine aus n-Kanal MOSFETs gebildete zweite Stromspiegelschaltung (38, 41), die mit einem negativen Spannungsversorgungsanschluß verbunden ist,
einen in Reihe zwischen den Eingangsanschluß (36) und den Eingang der ersten Stromspiegelschaltung geschalteten n-Kanal MOSFET (44), und einen in Reihe zwischen den Eingangsanschluß (36) und den Eingang der zweiten Stromspiegelschaltung geschalteten p-Kanal MOSFET (45), wobei ein Mittenpotential zwischen der positiven und der negativen Speisespannung an das Gate des p-Kanal MOSFETs (45) und an das Gate des n-Kanal MOSFETs (44) angelegt ist.
einen impedanzbehafteten Signalübertragungspfad (15) und
eine Torschaltung (31) mit Stromeingang und niedriger Eingangsimpedanz, die einen an den Signalübertragungspfad (15) angeschlossenen Eingangsanschluß (36) zum Empfang eines Eingangsstroms aufweist und die eine Ausgangsspannung abhängig von der Höhe des Eingangsstroms erzeugt, wobei die Torschaltung aufweist:
eine aus p-Kanal MOSFETs gebildete erste Stromspiegelschaltung (37, 39), die mit einem positiven Spannungsversorgungsanschluß verbunden ist,
eine aus n-Kanal MOSFETs gebildete zweite Stromspiegelschaltung (38, 41), die mit einem negativen Spannungsversorgungsanschluß verbunden ist,
einen in Reihe zwischen den Eingangsanschluß (36) und den Eingang der ersten Stromspiegelschaltung geschalteten n-Kanal MOSFET (44), und einen in Reihe zwischen den Eingangsanschluß (36) und den Eingang der zweiten Stromspiegelschaltung geschalteten p-Kanal MOSFET (45), wobei ein Mittenpotential zwischen der positiven und der negativen Speisespannung an das Gate des p-Kanal MOSFETs (45) und an das Gate des n-Kanal MOSFETs (44) angelegt ist.
2. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, bei der ein Summenpotential aus dem
Mittenpotential zwischen der positiven und der negativen Speisespannung und der Schwellenspannung
des, n-Kanal MOSFETs (44) an das Gate des n-Kanal MOSFETs (44) angelegt ist, und ein
Differenzpotential aus dem Mittenpotential zwischen der positiven und der negativen Speisespannung
und der Schwellenspannung des p-Kanal MOSFETs (45) an das Gate des p-Kanal MOSFETs (45)
angelegt ist.
3. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, bei der eine Torschaltung (11) an der
Sendeseite bezüglich des Signalübertragungspfads (15) eine Torschaltung mit Stromausgang ist.
4. Integrierte Schaltung nach Anspruch 3, bei der die Torschaltung (11) mit Stromausgang ein
Inverter (12, 13) mit CMOS-Aufbau ist.
5. Integrierte Schaltung nach Anspruch 3, bei der die Torschaltung mit Stromausgang eine
Torschaltung ist, bei der der Ausgang eines Inverters (51, 52) mit CMOS-Aufbau über einen
Kondensator (54) an Masse liegt, die mit Spannungsversorgungsanschlüssen zu verbindenden
Anschlüsse des Inverters über eine erste, aus p-Kanal MOSFETs gebildete Stromspiegelschaltung (55,
57) an einen positiven Spannungsversorgungsanschluß (16) und über eine zweite aus n-Kanal
MOSFETs gebildete Stromspiegelschaltung (56, 58) an einen negativen
Spannungsversorgungsanschluß (17) angeschlossen sind, und wobei die Ausgangsanschlüsse der
ersten und der zweiten Stromspiegelschaltung mit dem Signalübertragungspfad (15) verbunden sind.
6. Integrierte Schaltung nach Anspruch 5, bei der ein Widerstandselement (61) zur Auf
rechterhaltung eines Stroms parallel zu dem Kondensator geschaltet ist.
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