DE3232843C2 - MOS-Logikschaltung - Google Patents
MOS-LogikschaltungInfo
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Abstract
Die erfindungsgemäße MOS-Logikschaltung umfaßt eine an sich bekannte MOS-Logikschaltung (Qp1, Qn1) mit Si gnal eingangs- und -ausgangsklemmen sowie eine Steuerschaltung mit einem an die letztere MOS-Logikschaltung angeschlossenen Feldeffekttransistors (Qn2), wobei das Gate bzw. das Tor der Steuerschaltung eine Steuerspannung (V ↓0) abnimmt, die von einer eine irreversible Steuerspannung liefernden Generatoreinheit (300) mit einer (Schmelz-)Sicherung geliefert wird. Unter der Steuerung der irreversiblen Steuerspannung (V ↓0) ist die gewünschte logische Funktion für die MOS-Logikschaltung nach der Herstellung der gesamten MOS-Logikschaltung wählbar.
Description
Die Erfindung betrifft eine MOS-Logikschaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches !.
Wenn bei einer üblichen MOS-Logikschaltung eine Diskrepanz zwischen einer Sollgröße entsprechend einem
Unterschied in den Übertragungsgeschwindigkeiten mehrerer Signale und einer Istgröße, die beim Integrieren
der Schaltung erhalten wird, auftritt, erweist es sich manchmal als notwendig, die logischen Funktionen der
Schaltung zu ändern. Wenn bisher bei einer, als integrierter Schaltkreis realisierten logischen Schaltung deren
logische Funktion geändert werden soll, muß ein neuer integrierter Schaltkreis gebildet werden. Zur Vermeidung
des entsprechenden Zeitaufwands wurde bereits ein Schaltungsentwurfschritt angestrebt, bei dem zwei
Arten von Schaltungsmustern vorgesehen werden, nämlich eines mit der ursprünglich vorgesehenen logischen
Funktion und ein anderes mit einer geänderten logischen Funktion, deren Entwurfsabweichung von Anfang an
zu erwarten ist. Um die Hervorbringung einer logischen Änderung für einen Unterschied in den Übertragungsgcschwindigkeiten
einer Anzahl von Signalen zu vermeiden, wird gemäß einer anderen Maßnahme eine MOS-Logikschaltung
mit einer übergroßen Signalübertragungsgeschwindigkeitsspanne ausgelegt oder eine MOS-Logikschaltung
so ausgebildet, daß sie eine Zusatzspanne für die Signalübertragungszeit besitzt Mit zunehmender
Größe, kompliziertem Aufbau und höherer Schaltkreis-Arbeitsgeschwindigkeit der Schaltung K: jedoch das
herkömmliche Vorgehen mit Schwierigkeiten bezüglich des Entwurfs des Schaltungsmusters sowie mit Nachteilen
bezüglich einer Verringerung der Funktionen der Schaltung behaftet.
MOS-Logikschaltungen, deren logische Funktion geändert werden kam, sind z.B. aus US-PS 36 91 401,
US-PS 32 01 574 und IBM Techn. Discl. Bull. Vol. 23, No. 11, April 1981, Seiten 4870-4872, bekannt. So
beschreibt die US-PS 36 91 401 eine MOS-Logikschaltung, bei der mehrere MOS-Transistoren in Reihe oder
parallel geschaltet werden können, um so Eingangssignale einer NAND- oder NOR-Verknüpfung zu unterwerfen.
Die US-PS 32 01 574 gibt eine flexible Logikschaltung aus mehreren, MOS-Transistoren enthaltenden
Logik-Gliedern an, die so zusammengeschaltet sind, daß sie aus zwei binären Eingangssignalen ein durch die
Boole'sche Gleichung definiertes Ausgangssignal zu liefern vermögen. Schließlich ist aus IBM Techn. Discl. Bull,
(a. a. O.) eine programmierbare MOS-Logikschaltung bekannt, deren logische Funktion durch ein zugeführtes
Steuersignal änderbar ist.
Bei bisherigen MOS-Logikschaltungen bestimmen sich das Eingangssignalspannungs/Ausgangssignalspannungs-Verhältnis,
das Zeitänderungsverhältnis der Ausgangssignalspannung zur Eingangssignalspannung oder
das Übertragungszeitverhältnis von Ausgangssignal zu Eingangssignal durch die elektrischen Eigenschaften
oder Kennlinien der MOS-Transistoren, aus denen die Logikschaltung aufgebaut wird. Sobald bei einer bisherigen
MOS-Logikschaltung die Eingangs/-Ausgangs-Kennlinie bestimmt worden ist. kann diese nicht mehr verändert
werden, sofern nicht die Verfahrensparameter bezüglich der elektrischen Eigenschaften der MOS-Transistoren
variiert werden, so daß eine sehr große Spannungs- und Zeittoleranz erforderlich ist und damit der
Schaltungsiiufbau kompliziert wird. Mit zunehmender Größe, höherer Packungs- bzw. Integrationsdichte und
höherer Arbeitsgeschwindigkeit der Schaltung wird es zunehmend schwieriger, eine zweckmäßige Logikschaltung
mit verringerter Oberredundanz zu konstruieren.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine MOS-Logikschaltung der eingangs genannten Art derart zu
schaffen, daß deren Übertragungscharakteristik bei Aufrechterhaltung der logischen Funktion auf einfache
Weise änderbar ist
Diese Aufgabe wird bei einer MOS-Logikschaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß
durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale gelöst
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 37.
Die Erfindung ermöglicht so eine einfache aufgebaute MOS-Logikschaltung, deren Übertragungscharakteristik
ohne Änderung der logischen Funktion verändert werden kann, wozu speziell eine Stromerzeuger- bzw.
Generatoreinheit vorgesehen ist die eine irreversible Steuerspannung an eine Steuerschaltungseinheit anlegt,
welche einen MOS-Feldeffekttransistor aufweist der zwischen Signalausgangsklemme und Stromversorgungsklemme
liegt
Ein Vorteil der Erfindung liegt auch darin, daß eine MOS-Logikschaltung ohne übermäßige Spannungstoleranz
und übermäßige Schaltkreis-Betriebstoleranz durch Einführung der irreversiblen Steuerspannung zur
Änderung der Eingangs/Ausgangssignal-Übertragungscharakteristik bei unveränderten logischen Funktionen
tier Schaltung erhalten wird.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher
erläutert Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschakbild zur Verdeutlichung der vorgesehenen oder Grundfunktion einer MOS-Logikschaitung,
F i g. 2 und 3 Schaltbilder für Beispiele praktischer Beispiele einer Stromerzeuger- oder Generatorschaltung
gemäß F i g. 1 zur Erzeugung der irreversiblen Steuerspannung,
F i g. 4 ein Schaltbild eines bisherigen C-MOS-Umsetzers,
F i g. 5A bis 5D und 6A bis 6D Schaltbilder, Äquivalentschaltbilder und Übertragungskennlinien einer Ausführungsform
der Erfindung, bei welcher ein an sich bekannter C-MOS-Umsetzi r verwendet wird,
F i g. 7A bis 7C und 8A bis 8E Schaltbilder und Äquivalentschaltbilder einer anderen Ausführungsform der
Erfindung unter Verwendung des üblichen C-MOS-Umsetzers,
F i g. 9A bis 9C und 1OA bis IOC Schaltbilder und ÄquivalentschaltbiJder noch einer anderen Ausführungsform
der Erfindung jnter Verwendung eines zweistufigen Umsetzers,
Fig. 11 ein Schaltbild einer -veiteren Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung eines C-MOS-ODER-Verzögerungsglied
bzw. -kreises mit mehreren Eingängen,
F i g. 12 ein Schaltbild nach ein:T weiteren Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung eines C-MOS-UND-Glied-Verzögerungskreises
mit mehreren Eingängen,
F i g. 13 bis 15 jeweils ein Schaltbild noch einer weiteren Ausführungsforrn der Erfindung unter Verwendung
eines C-MOS-NAND-Glieds mit zwei Eingängen,
Fi g. 16 bis 18 jeweils ein Schaltbild noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung
eines C-MOS-NOR-Glieds mit zwei Eingängen,
F i g. 19 ein Schaltbild noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung eines exklusiven
C-MOS-ODER-Glied-Verzögerungskreises mit drei Eingängen,
Fig. 20 bis 24 Schaltbilder, Äquivalentschaltbildei and Übertragungskennlinien weiterer Ausführungsformen
der Erfindung unter Verwendung eines an sich bekannten Anreicherungs/Verarmungstyp-MOS-Logikkreises,
F i g. 25A und 25B jeweils ein Schaltbild noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung
eines Anreicherungs/Verarmungstyp-NAND-Glieds mit zwei Eingängen,
Fig.26 jeweils ein Schaltbild noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung eines
Anreicherungs/Verarmungstyp-NAND-Glieds mit zwei Eingängen und
Fig. 27 bis 29 jeweils ein Schaltbild noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung
eines Anreicherungs/Verarmungstyp-NOR-Glieds mit zwei Eingängen.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild zur Darstellung des Grundaufbaus der genannten MOS-Logikschaltung mit
einer an sich bekannten MOS-Logikschaltung 100, etwa einem UND-Glied mit einem Eingang V1n und einem
Ausgang Vom, einer an diese Logikschaltung angeschlossenen Steuerschaltung 200 mit Eingang V1 und einer
Spannungserzeuger- bzw. Generatorschaltung 300 zur Erzeugung einer an den Eingang Keder Steuerschaltung
200 anzulegenden irreversiblen Steuerspannung Vq. Es ist darauf hinzuweisen, daß der vorliegend benutzte
Ausdruck »irreversible Steuerspannung« sich auf eine Spannung bezieht, deren elektrisches Potential einmal
(bereits) vom ursprünglichen Potential geändert worden ist und anschließend dauerhaft auf dieses gcändcric
Potential festgelegt ist und, genauer gesagt, nicht mehr auf das vorherige Potential rückführbar ist. Diese
Tatsache soll im folgenden in Verbindung mit den zu beschreibenden Beispielen näher erläutert werden.
Die F i g. 2 und 3 sind Schaltbilder einer typischen Generatorschaltung 300 zur Erzeugung der irreversiblen
Steuerspannung.
Die Generatorschaltung gemäß Fig. 2 besitzt einen bekannten Aufbau mit komplementärer MOS-Struktur
(im folgenden als »C-MOS« bezeichnet).
Zwischen zwei Stromversorgungsklemmen Vqd und Kss (Massepotential) sind in Reihe eine Stromstrecke
eines P-Kanal-MOS-Transistors 1 und ein (Schmelz-)sicherungselement 2 aus einer elektrisch oder thermisch
durchschmelzbaren Polysiliziumverbindungsschicht. Metallverbindungscchicht od. dgl. eingeschaltet. Die Gate-Elektrode
des MOS-Transistors 1 ist an die Klemme Vysangeschlossen. Die Stromstrecken von P- und N-Kanal-MOS-Transistoren
3 und 4 sind in Reihe zwischen die Klemmen Vno und V« geschaltet, während ihre Gate-Elektroden
an einer Verzweigung bzw. einem Knotenpunkt zwischen dem MOS-Transistor 1 und dem Sicherungselement
2 liegen. Eine irreversible Steuerspannung Vn wird an einer Verzweigung zwischen den C-MOS-
Transistoren 3 und 4 geliefert Wenn bei der dargestellten Schaltung das Sicherungselement 2 (noch) nicht
durchgebrannt ist, sind der MOS-Transistor 3 durchgeschaltet und der MOS-Transistor 4 gesperrt, so daß d;e
Ausgangsspannung Vo an der*Seite der Klemme VOd zu einer Spannung Vn (hohen Pegels) wird. Wenn das
Sicherungselement 2 mittels eines Laserstrahls oder durch Hindurchleiten eines großen Stroms durch dieses
Sicherungselement durchgeschmolzen wird, gehen die MOS-Transistor 3 in den Sperrzustand und der MOS-Transistor
4 in den Durchschaltzustand über, so daß die Ausgangsspannung Vo zu einer Spannung V/. (niedrigen
Pegels) wird. Wenn das Sicherungselement 2 einmal durchgeschmolzen ist kann der ursprüngliche Zustand nicht
wieder hergestellt werden. Genauer gesagt: Wenn sich die Ausgangsspannung Vo auf die Spannung Vl ändert ist
es nicht m^hr möglich, sie auf die Spannung Vh zurückzuführen. Hieraus folgt, daß eine Änderung von der
Spannung V//auf die Spannung V/. eine sogen, »irreversible Spannungsänderung« darstellt Die Stromerzeuger-
bzw. Generatorschaltung gemäß F i g. 3 ist ebenfalls an sich bekannt und besitzt einen Anreicherungs/Verarm&ngstyp-Aufbau
(im folgenden auch als »E/D-Aufbau« bezeichnet). Bei der dargestellten Schaltung sind die
Stromstrecken eines Verarmungstyp-MOS-Transistors 11 und eines (Schmelz-)sicherungselements 12 in Reihe
zwischen zwei Stromversorgungsklemmen Vod und Vss geschaltet Die Gate-Elektrode des MOS-Transistors 11
ist mit einer Verzweigung bzw. einem Knotenpunkt zwischen dem MOS-Transistor 11 und dem Sicherungselement
12 verbunden. Die Stromstrecken eines Verarmungs-MOS-Transistors 13 sowie eines Anreicherungstyp-MOS-Transistors
14 sind in Reihe zwischen die Stromversorgungsklemmen Vqd und Vss geschaltet Die Gateelektrode
des einen der MOS-Transistoren 13 und 14, d. h. des MOS-Transistors 14 ist an die erwähnte Verzweigung
angeschlossen. Eine irreversible Steuerspannung Vo wird als Ausgangssignal von einer Verzweigung oder
Verbindung zwischen den MOS-Transistoren 13 und 14 abgenommen. Wenn das Sicherunv.-^lement 12 noch
nicht durchgebrannt oder durchgeschmolzen ist befindet sich der MOS-Transistor 14 im Speir7ustand, wobei
eine Ausgangsspannung V0 an der Seite der Klemme VDd zu einer Spannung VH (hohen Pegels) wird. Bei
durchgeschmolzenem Sicherungselement 12 schaltet der MOS-Transistor 14 durch, so daß die Ausgangsspannung
Vo an der Seite der Klemme Vs$ auf eine Spannung Vl (niedrigen Pegels) übergeht. In diesem Fall kann
ebenfalls nach dem Durchschmelzen des Sicherungselements der ursprüngliche Zustand nicht wieder hergestellt
werden. Nach der Änderung der Spannung von Vwauf Vl ist die Spannung nicht mehr auf VH zurückführbar. Die
Änderung ist also irreversibel bzw. nicht umkehrbar. Die von der Generatorschaltung gelieferte, resultierende
Ausgangsspannung wird aus diesem Grund vorwiegend als »irreversible Steuerspannung« bezeichnet.
Fig.4 ist ein Schaltbild eines an sich bekannten C-MOS-Umsetzers entsprechend der Schaltung 100 gemäß
F i g. 1. Der C-MOS-Umsetzer gemäß F i g. 4 umfaßt einen P-Kanal-MOS-Transistor Qp 1, dessen Sourceelektrode
mit einer Versorgungsklemme VDD verbunden ist, während seine Drainelektrode an einem Ausgang Vou, liegt
und seine Gate-Elektrode ein Eingangssignal Vm als Gate-Eingangssignal abzunehmen vermag, sowie einen
N-Kanal-MOS-Transistor Qn \, dessen Sourceelektrode mit einer Versorgungsklemme V55 verbunden ist während
seine Drainelektrode an der erwähnten Klemme Vom liegt und seine Gate-Elektrode das erwähnte Eingangssignal
V;„ abzunehmen vermag.
Die folgende Tabelle ! veranschaulicht die Beziehung zwischen der Eingangsspannung V1n und der Ausgangsspannung
V„„,; sie ist der gewöhnlichen Wahrheits- oder Funktionstabelle analog, in welcher die Spannungen
durch die logischen Größen »1« und »0« dargestellt sind. Aus diesem Grund ist diese Tabelle als »Funktk-nstabelle«
bezeichnet
Funktionstabelle 1
1 η obiger Funktionstabelle bedeuten:
H = eine Spannung mit einem hohen logischen Pegel und
L — eine Spannung mit einem niedrigen logischen Pegel.
L — eine Spannung mit einem niedrigen logischen Pegel.
Nachstehend ist eine MOS-Logikschaltung in bevorzugten Ausführungsformen beschrieben. Dabei ermöglicht
die Einstellung des Spannungspegels der irreversiblen Steuerspannung eine Änderung der Übertragungseigenschaften
zwischen Eingangssignal ohne Veränderung der logischen Funktion der gesamten MOS-Schaltung.
Es ist darauf hinzuweisen, daß im vorliegenden Fall die Definition der Eingangs/Ausgangssignal-Übertragungseigenschaften
folgendes umfaßt:
Ein Verhältnis der Anstiegszeitverzögerung zur Abfallzeitverzögerung bei der Ausgangsspannung und der
Eingangsspannung und eine Signalübertragungsgeschwindigkeit vom Eingang zum Ausgang sowie eine als die
Eingangsspannung definierte Eingangsumkehrspannung, wobei sich die Ausgangsspannung auf den Spannungsmittelwert zwischen den beiden Spannungen der Strom- bzw. Spannungsquelle, d. h. von der einen stabilen
Spannung auf die andere, verschiebt.
Die F i g. 5 bis 18 veranschaulichen MOS-Logikschaltungen gemäß bevorzugten Ausführungsformen gemäß
der Erfindung unter Verwendung der an sich bekannten, im wesentlichen aus einem C-MOS-Aufbau bestehenden
Logikschaltung.
Die F i g. 5A bis 5D sind ein Schaltbild, Äquivalentschaltbilder bzw. eine Signalübertragungskennlinie für eine
'out | v,„ , | H | L |
L | H |
Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung eines an sich bekannten C-MOS-Umsetzcrs.
Bei der MOS-Logikschaltung gemäß Fig.5A sind C-MOS-Transistorumsetzer Qn^ und Qn-,, mit ihren
Source-Drain-Stromstrecken in Reihe zwischen die eine Klemme Vdd und die andere Klemme Vss geschaltet,
deren gemeinsamer Verbindungspunkt einen Knotenpunkt für die Ausgangsklemme V„„, bildet, während die
Gate-Elektroden dieser Transistorumsetzer zur Abnahme eines Eingangssignals V1n zusammengeschaltet sind.
Die Source-Drain-Stromstrecken zweier P-Kanal-MOS-Transistoren QP 5: und Qp -,j sind in Reihe zwischen die
eine Klemme Vdd und den Knotenpunkt geschaltet, während die Gate-Elektrode des Transistors Q1. ü auch zur
Abnahme des Eingangssignals V1n geschaltet ist und an die Gate-Elektrode des MOS-Transistors Qn « die von
der Generatorschaltung 300, z. B. derjenigen nach Fig. 2, gelieferte irreversible Steuerspannung V0 angelegt
Im folgenden sei angenommen, daß der »Beta-Wert« der erwähnten MOS-Transistoren Q1, 5), Q1, -,,, Qn 5j und
Qn 51 jeweils/?,,\,ßP2,ßP 3 bzw.ß„ , beträgt.
Der Beta-Wert, d. h. der Verstärkungskoeffizient des Gegenwirkleitwerts eines MOS-Transistors ist als eine
Konstante zu verstehen, die sich durch die Dicke und die Dielektrizitätskonstante einer Gate-Isolierschicht, die
Mobilität der Ladungsträger, die Kanallänge und die Kanalbreite bestimmen laßt (so daß gilt:/?
> 1).
Im Fall von Vo = Vn (Spannung an der Klemme VDo) bei der Schaltung gemäß F i g. 5A ist der MOS-Transistor
Qp 52 gesperrt, wobei in diesem Fall die beiden MOS-Transistoren (?P52 und ζ>Ρ53 keinen Einfluß auf die
Arbeitsweise der Eingangskreise QP 51 und Qn 51 haben. Der Aquivaieriisenaiikreis entspricht in diesem Fall
demjenigen nach Fig.5B und die »Ansteuerbarkeit« an der p-Kanalseite entspricht der Größeßp 1 des MOS-Transistors
Qp 51 selbst, während die »Ansteuerbarkeit« an der n-Kanalseite der Größe /?„ 1 des MOS-Transistors
Qn 51 selbst entspricht. Im Fall von V0 = V1. (Spannung an der Klemme Vss) ist andererseits der MOS-Transistor
Qp 52 stets durchgeschaltet. Wenn das Eingangssignal den niedrigen Pegel L besitzt, ist der MOS-Transistor Qn 51
in den Durchschaltzustand versetzt. Dabei sind zwei Stromstrecken von der Versorgungskiemine Vtw zur
Ausgangsklemme V,.„, hergestellt, von denen die eine den MOS-Transistor Qp 51 und die andere die Rcihcnschaltung
aus den MOS-Transistoren QPy<
und Qpn umfaßt. In diesem Fall dient gemäß Fig.5C ein Äquivalentschaltkreis
als Umsetzer, der durch einen p-Kanal-MOS-Transistor Qpl mit dem zusammengesetzten Beta-Wert
von
A-' ' A-
"1·- A
und einen n-Kanal-MOS-Transistor Qn 5, mit dem Beta-Wert ß„ , gebildet ist. Im Fall von V0 = VL ist es möglich,
den äquivalenten C-MOS-Umsetzer zu erhalten, bei dem der Beta-Wert an der p-Kanalseite effektiv um
1 + A-1 A-
Al <A> + ß,:)
größer sein kann als der Beta-Wert im Fall von V0 = VH. d. h.ßP \.
Im Fall von V0 = VL kann infolgedessen die Anstiegszeitverzögerung (d. h. die Zeitverzögerung an der
Anstiegsflanke der Signalwellenform) im Vergleich zu V0 = Vh um etwa das
--fache
1 + A: "A-
verkürzt werden. Außerdem liegt die Eingangsumkehr-Spannung dichter an Vdd als im Fall von V0 = Vn. Der
Ausdruck Eingangsumkehr-Spannung bezieht sich auf eine solche Eingangsspannung des Umsetzers, bei welcher
dessen Ausgangsspannung zum Invertieren der Umsetzer-Ausgangsspannung zu "Λ (Vdd + Vss) wird.
Fig.6D veranschaulicht eine Eingangs/Ausgangssignaikennlinie für V0 = VH und V0 = VL bei dieser Ausführungsform.
Fig.6A zeigt eine andere Ausführungsform einer C-MOS-Logikschaltung gemäß der Erfindung unter Verwendung
eines C-MOS-Umsetzers. Die F i g. 6B, 6C und 6D sind dabei Äquivalentschaltbilder bzw. Kennlinien.
Während bei der Ausführungsform gemäß F i g. 5A der MOS-Transistor zur Abnahme der irreversiblen Steuerspannung
V0 als Gate-Eingangssignal an der P-Kanalseite angeordnet ist, ist die Ausführungsform nach F i g. 6A
so ausgelegt, daß die Source-Drain-Stromstrecken zweier N-Kanal-MOS-Transistoren Qn 52 und Qn -n in Reihe
zwischen eine Klemme Vss und den Knotenpunkt für den Ausgang Voa, geschaltet sind, die Ausgangsspannung
Vo der Generatorschaltung 300 gemäß F i g. 1 an der Seite der Klemme Vss an die Gate-Elektrode des MOS-Transistors
Qn 53 angelegt wird und ein Eingangssignal an der Seite des Ausgangs Voul an der Gate-Elektrode des
MOS-Transistors Qn 52 anliegt Die MOS-Transistoren Qn 52 und Qn 53 besitzen die Beta-Werte ß„ 2 bzw.ß„ 3. Im
Fall von V0 = V/. wird bei dieser Schaltung der MOS-Transistor Qn 53 gesperrt, so daß die beiden MOS-Transistoren
Qn υ von der Arbeitsweise der Eingangskreise Qn si und Qn 51 unabhängig werden. Der Äquivalentschallkreis
entspricht dabei demjenigen nach Fig. 6B; die Ansteuerbarkeit der p-Kanalseite entspricht ßp 1 des
MOS-Transistors Qp 51 selbst, und die Ansteuerbarkeit der n-Kanalseite entspricht ßn ι des MOS-Transistors
Qn 5. selbst.
Im Fall von Vn = V11 befindet sich der MOS-Transistor Qn 53 stets bzw. ständig im Durchschaltzustand, und
wenn das Eingangssignal V1n den hohen Pegel //besitzt, geht der MOS-Transistor Qn 52 in einen Durchschaltzustand
über. In diesem Fall bestehen zwei Strompfade vom Ausgang Vo„, zur Klemme Vss. nämlich einmal über
den MOS-Transistor Qn 51 und zum anderen über die MOS-Transistoren Qn 52 und Qn 53. In diesem Fall bildet der
Äquivalcntschaltkreis gemäß Fig. 6C einen Umsetzer, bei dem ein n-Kanal-MOS-Transistor Qn^ eine Größe
bzw. einen Wert von
A.'+A.i
und der P-Kanal-MOS-Transistor Qp^\ einen Wert von ßn \ besitzen. Wenn Vo = Vn vorliegt, kann somit ein
solcher äquivalenter C-MOS-Umsctzer erhalten werden, bei dem der Beta-Wert an seiner N-Kanalseite gegenüber
demjenigen im Fall von V0 = V/, effektiv um den Faktor
Ai 08.: +Aj)
vergrößert sein kann. Mit anderen Worten: Im Fall Vo = Vh wird die Abfallzeitverzögerung des Ausgangs Vou,
im Vergleich zum Fall von Vn = V/. um etwa das
J, 4 A.--A.«—
1 Ai 08..' +Aj)
1 Ai 08..' +Aj)
.irachc
verkürzt. Fig.6D veranschaulicht eine Eingangs/Ausgangssignal-Übertragungskennlinie für V0 = Vn und
Vo = Vt. bei dieser Schaltung.
Fig.7A veranschaulicht eine MOS-Logikschaitung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
bei welcher ein C-MOS-Umsetzer verwendet wird. Die F i g. 7B und 7C zeigen die entsprechenden Äquivalentschaltkreise.
Während bei den Ausführungsformen gemäß F i g. 5A und 6A der MOS-Transistor, der die Span- sjj
nung Vo als Gate-Eingangssignal abzunehmen vermag, an P- und/oder N-Kanalseite vorgesehen ist, ist die
vorliegende Ausführungsform so ausgeführt, daß P-Kanal-MOS-Transistoren Qpn und Opn sowie N-Kanal-MOS-Transistoren
Qn 52 und Qn 53 auf die in Fig. 7A dargestellte Weise geschaltet sind, wobei die irreversible
Spannung Vn unmittelbar an die Gate-Elektrode des MOS-Transistors Qp 52 und über einen C-MOS-Umsetzer I]0
'an die Gate-Elektrode des MOS-Transistors Qn53 angelegt und ein Eingangssignal Vjn den Gate-Elektroden
derMOS-Transistoren Qpsj und Qn 52 zugeführt wird. Wenn bei der Schaltung gemäß Fig. 7A die Beziehung
Vn = Vn vorliegt, befinden sich die MOS-Transistoren Qp 52 und Qn 53 im Sperrzustand, so daß die MOS-Transistoren
O1, ',2, OP si. On 52 und On 53 von der Arbeitsweise der Eingangskreise Qn 51 und Qn 51 unabhängig werden
bzw. sind. In diesem Fall bildet der Äquivalentschaltkreis einen gewöhnlichen C-MOS-Umsetzer gemäß F i g. 7B,
der nur die MOS-Transistoren Qp ^ und Qn 51 umfaßt. Im Fall von V0 = VL befinden sich die MOS-Transistoren
O1,52 und Qn 53 stets bzw. ständig im Durchschaltzustand. In diesem Fall bildet der Äquivalentschaltkreis einen
Umsetzer mit einem P-Kanal-MOS-Transistor Qp, mit dem zusammengesetzten Beta-Wert von
,. ß„2 'Vy.
sowie einem N-Kanal-MOS-Transistor Qn3 eines zusammengesetzten Beta-Werts von
ß,l +A.1
Das Schaltbild gemäß Fig.8A veranschaulicht eine C-MOS-Logikschaltung gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung unter Verwendung eines gewöhnlichen oder üblichen C-MOS-Umsetzers. Die F i g. 8B
bis 8E veranschaulichen die entsprechenden Äquivalentschaltkreise. Bei dieser Ausführungsform werden zwei
verschiedene Spannungen V0I und V02 von der die irreversible Steuerspannung liefernden Generatorschaltung
300 gemäß F i g. 1 geliefert, so daß vier verschiedene effektive »Ansteuerbarkeiten« an der P-Kanalseite möglich
sind. Die Schaltung gemäß Fig.8A umfaßt den gewöhnlichen C-MOS-Umsetzer mit einem P-Kanal-MOS-Transistor
Qp 51 und einem N-Kanal-MOS-Transistor Qn 51. Bei dieser Schaltung sind die Source-Drain-Strecken
der P-Kanal-MOS-Transistoren Qp 54 und Qp 55 in Reihe zwischen ein Ausgangssignal bzw. einen Ausgang V011,
und eine Klemme Vpp geschaltet, während P-Kanal-MOS-Transistoren Qp se und Qp 57 zu den MOS-Transistoren
Qn 54 und Qp 55 parallelgeschaltet sind. Die Spannung Voi wird an die Gate-Elektrode des MOS-Transistors Qp 54
angelegt, während die Spannung V02 an der Gate-Elektrode des MOS-Transistors Qp J6 an der Seite der Klemme
Vpo anliegt; ein Eingangssignal Vm liegt an den Gate-Elektroden der MOS-Transistoren QP 55 und Qp 57 an. Die
MOS-Transistoren QPst— QPs? entsprechen den Beta-Werten vonßP4—ßP7. Im Fall von Vo) = V02 = Vn sperren
die Transistoren (?p54 und Qp5b. wobei die MOS-Transistoren Qp 54—QP 57 von der Arbeitsweise des Eingangskreises
unabhängig werden. In diesem Fall bildet der Äquivalentschaltkreis einen gewöhnlichen C-MOS-Umsetzer
gemäß Fig.8B aus den MOS-Transistoren Qp 51 und Qn51. Im Fall von Voi = Vl und V02 = Vh
entspricht der Äquivalentschaltkreis demjenigen nach F i g. 8C; in diesem Fall wird der Beta-Wert des MOS-Transistors
Qn/, an an der P-Kanalseite zu
, ,
Im Fall von Voi = Κ» und Vm = Vi entspricht der Äquivalentschaltkreis demjenigen nach Fi g. 8D: in diesem
Fall wird der Beta-Wert des MOS-Transistors Q1x- an der P-Kanalseitezu
Im Fall von Vu\ = K92 = V/. entspricht der Äquivalentschaltkreis demjenigen nach F i g. 8E. In diesem Fall läßt
sich der Beta-Wert des MOS-Transistors (gander P-Kanalseite wie folgt ausdrücken:
Fig. 9A zeigt eine MOS-Logikschaltung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung
einer Verzögerungsschaltung eines zweistufigen Umsetzeraufbaus. Die Fig. 9B und 9C zeigen die
entsprechenden Aquivalentschaltkreise. Die MOS-Logikschaltung gemäß Fig.9A enthält eine Ver/.ögerungsschaltung
bzw. einen Verzögerungskreis mit einem C-MOS-Umsetzer /20 der ersten Stufe aus einem P-Kanal-MOS-Transistor
Qp se, dessen Source-Drain-Stromstrecke zwischen die eine Klemme Vod und einen Knotenpunkt
Nj geschaltet und dessen Gate-Elektrode an die andere Klemme Vss angeschlossen ist, und einen N-Kanal-Transistor
Qn 54, dessen Drain-Source-Stromstrecke zwischen den Knotenpunkt N5 und die Klemme Kw
geschaltet und dessen Gate-Elektrode zur Abnahme eines Eingangssignals Kn angeschlossen ist, sowie einem
C-MOS-Umsetzer Iy, der zweiten Stufe aus einem P-Kanal-MOS-Transistor Qp 59, dessen Source-Drain-Stromstrecke
zwischen die Klemme Vod und einem Ausgang V011, und dessen Gate-Elektrode zur Abnahme eines
Signals am Knotenpunkt Ns geschaltet sind, sowie einem N-Kanal-MOS-Transistor Qn 55, dessen Drain-Source-Stromstrecke
zwischen den Ausgang VBUI und die Klemme Vss eingeschaltet ist, während seine Gate-Elektrode
zur Abnahme des Signals am Knotenpunkt N*, geschaltet ist. Es ist darauf hinzuweisen, daß wegen des unmittelbaren
Anschlusses der Gate-Elektrode des Transistors Qp 5g der ersten C-MOS-Umsetzerstufe /20 an die Versorgungsklemme
Vss dieser Transistor als Lasttransistor wirkt, und obgleich er — genau genommen — nicht als
»C-MOS-Umsetzer« bezeichnet werden kann, aus praktischen Gründen in der vorliegenden Beschreibung
bevorzugt als solcher angesprochen wird. Bei dieser MOS-Logikschaltung ist ein P-Kanal-MOS-Transistor QP m
mit seiner Source-Drain-Stromstrecke zwischen die Klemme Vqd und den Knotenpunkt N<, geschaltet und (mit
seiner Gate-Elektrode) zur Abnahme der irreversiblen Steuerspannung Ko von der Generatorschallung 300
gemäß F i g. 1 als Gate-Eingangssignal angeschlossen. Es kann vorausgesetzt werden, daß die MOS-Transistoren
Qn 54. Qp se und Qp Μ die Beta-Werte/?„ t,ßp g bzw./?p i0 besitzen und daß die Anstiegs- und Abfallzeitverzögerungen
der C-MOS-Umsetzer /20 und /30 beim Abfall des Eingangssignals V1n sich durch η bzw. η ausdrücken lassen.
Im Fall von K0 = Vn ist der MOS-Transistor Qpbo gesperrt. Der Äquivalentschaltkreis für diesen Fall ist in
Γ i g. 9B dargestellt, und die gesamte Abfalizeitverzögerung Tt bestimmt sich durch die Summe aus r, + -,. Im
Fall von K0 = K/. ist der MOS-Transistor Qp 60 durchgeschaltet, wobei sich die P-Kanalseite des C-MOS-Umsetzers
/20 durch einen MOS-Transistor Qpc mit einem zusammengesetzten Wert von ßp g und ßp 10 darstellen läßt,
wie dies durch den Äquivalentschaltkreis von Fig.9C angegeben ist. Die Signalabfallzeit der ersten C-MOS-Umsetzerstufe
20 verkürzt sich infolgedessen auf etwa das
)-fache
derjenigen bei K0 = Kw, so daß die Gesamtabfallzeitverzögerung r/ungefähr
r> + ο
r> + ο
i;i 50 entspricht. Es ist darauf hinzuweisen, daß auch im Fall von/?„4
>/?p8 + ßp 10 und bei durchgeschaltetem Transi-
% stör Qp 60 der Transistor Qn 54 genügend »Ansteuerbarkeit« besitzt, um den Ausgang K00, des Umsetzers Im tut
β Seite der Klemme Kod zu ändern.
$ F i g. 1OA zeigt eine MOS-Logikschaltung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung unter Veras!
wendung einer Verzögerungsschaltung eines zweistufigen Umsetzersaufbaus. Die F i g. 1OB und IOC zeigen die
H 55 entsprechenden Aquivalentschaltkreise. Während bei der Ausführungsform gemäß F i g. 9A der zur Abnahme
% der Spannung F0 als Gate-Eingangssignal geschaltete MOS-Transistor Qp eo an der P-Kanalseite angeordnet ist,
j?5 ist die MOS-Logikschaltung gemäß F i g. 1OA so ausgelegt, daß die Drain-Source-Stromstrecke eines N-Kanalfi
MOS-Transistors Qn se zwischen den Knotenpunkt N5 und die Klemme VSs und (seine Gate-Elektrode) zur
■li Abnahme der Spannung Vb als Gate-Eingangssignal geschaltet ist.
ff 60 Um bei dieser Ausführungsform das ansteigende Eingangssignal mit einer Vertögerung zu übertragen, wird
ti ein Eingangssignal V1n an die Gate-Elektrode eines P-Kanal-MOS-Transistors Qp ss in einer ersten C-MOS-Um-
r'l setzerstufe /22 angelegt, und die Gate-Elektrode eines N-Kanal-MOS-Transistors Qn 54 ist mit einer Klemme νυυ
Yk verbunden. Es sei angenommen, daß die MOS-Transistoren Qp 5g, Qn 34 und Qn & die Werte ßp g , ß„ t bzw. ß„ η
ρ besitzen und daß die Abfall- und Anstiegszeitverzögerung der C-MOS-Umsetzer /22 und /30 bei ansteigendem
H 65 Eingangssignal Vm sich durch r2' bzw. n' darstellen lassen. Im Zustand K0 = Kl befindet sich der MOS-Transi-
S stör Qn 56 im Sperrzustand. In diesem Fall entspricht der Äquivalentschaltkreis demjenigen nach F i g. 1OB, und
i| die gesamte Anstiegszeitverzögerung z>
entspricht der Summe aus Ti und Γ3'. Im Fall von Vo = Kf/ ist der
MOD-Transistor Qn 56 durchgeschaltet und die N-Kanalseite des C-MOS-Umsetzers /22 wird durch einen MOS-
S
14
Transistor Q„t dargestellt bzw. gebildet, der — wie im Äquivalentschaltkreis von Fig. IOC dargestellt — einen
zusammengesetzten Beta-Wen von ß„i, + ßnb besitzt, wobei die Signalzeitverzögerung der ersten Stufe des
C-MOS Umsetzers/22auf
Ai +A<.
verkürzt wird. Infolgedessen bestimmt sich die gesamte Anstiegszeitverzögerung rvdurch
verkürzt wird. Infolgedessen bestimmt sich die gesamte Anstiegszeitverzögerung rvdurch
Es ist darauf hinzuweisen, daß auch im Fall von ßpS
> ßn * +ßnb und bei durchgeschaltetem MOS-Transistor
Qn b der MOS-Transistor Qp « genügend »Ansteuerbarkeit« besitzt, um den Ausgang Vu„, eines Umsetzers /j zur
Seite der Klemme V«ändern zu können.
Im folgenden sind MOS-Logikschaltungen unter Verwendung von logischen Schaltkreisen mit zwei odT
mehr Eingängen erläutert.
Fig. 11 veranschaulicht eine MOS-Logikschaltung mit einem mehrere Eingänge besitzenden ODER-Verzögcriingskreis.
der durch Modifizierung der ersten I Jmsetzprstufe bei Her Ansfühningsform gemäß F i g. 9A zur
Lieferung airier Version mit mehreren Eingängen gebildet ist, wobei Eingangssignale V1n 1, V,„ 2 und V,„ 3 an die
Gate-Elektroden von N-Kanal-MOS-Transistoren Qn b\, Qn 62 bzw. Q„ b3 angelegt werden.
Fig. 12 veranschaulicht eine MOS-Logikschaltung mit einem UND-Verzögerungskreis als Abwandlung der
ersten Umsetzerstufe bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1OA in eine Form mit mehreren Eingängen, wobei
Eingangssignale V1n 1, V,n 2 und Vjn 3 an die Gate-Elektroden von P-Kanal-MOS-Transistoren QP»\, QPn bzw.
QpKi angelegt werden.
Wenn bei der Ausführungsform nach Fig. 11 oder 12 ein MOS-Transistor Qpbo bzw. Qp 5b durchgeschaltet ist,
ist ihre Abfall- oder Anstiegszeitverzögerung kürzer als dann, wenn derMOS-Transistor Qp w bzw. Qn %, sperrt.
In den Fig. 13 bis 15 sind erfindungsgemäße MOS-Logikschaltungen dargestellt, die einen gewöhnlichen bzw.
üblichen C-MOS-NAND-Kreis mit zwei Eingängen verwenden.
Die MOS-Logikschaltung nach Fig. 13 enthält ein gewöhnliches, zwei Eingänge aufweisendes C-MOS-NAND-Glied
aus p-Kanal-MOS-Transistoren Qpe\ und QPf2, deren Source-Drain-Stromstrecken parallel zwischen
eine Klemme Vqd und den Knotenpunkt für den Ausgang Vou, geschaltet und zur Abnahme von Eingangssignalen V1n 1 und V,„ 2 als Gate-Eingangssignale angeschlossen sind sowie N-Kanal-MOS-Transistoren Qn 57 und
Qn «, deren Drain-Source-Stromstrecken in Reihe zwischen den Ausgang Vou, und eine Klemme V^ geschaltet
und die zur Abnahme von Eingangssignalen V)n 1 bzw. Vjn 2 als Gate-Eingangssignale angeschlossen sind, sowie
weiterhin P-Kanal-MOS-Transistoren Qp 53 und Qp 64, deren Source-Drain-Stromstrecken in Reihe zwischen die
eine Klemme Vod und den Knotenpunkt für den Ausgang bzw. das Ausgangssignal Vouf geschaltet sind und einen
P-Kanal-MOS-Transistor C?p6s, dessen Source-Drain-Stromstrecke zwischen die Drainelektrode des MOS-Transistors
QPb3 und den Ausgang Vou, geschaltet ist. Die irreversible Steuerspannung Vo wird als Gate-Eingangssignal
an die Gate-Elektrode des MOS-Transistors QPb3 angelegt und die Eingangssignale V,n 1 und V,n2
liegen an den Gate-Elektroden der MOS-Transistoren Qp μ bzw. Qp 65 an.
Die MOS-Logikschaltung nach F i g. 14 enthält ein gewöhnliches, zwei Eingänge besitzendes C-MOS-NAND-Glied
aus MOS-Transistoren Qp ei, QP 62, Qn 57 und Qn 5g sowie weiterhin N-Kanal-MOS-Transistoren Qn 5- Qn u>
und <?nbi, deren Drain-Source-Stromstrecken in Reihe zwischen den Ausgang Vo„, und eine Klemme V55
geschaltet sind, wobei Eingangssignale V)n 1 und Vjn 2 an den Gate-Elektroden der MOS-Transistoren Qn 59 bzw.
Qiibo liegen und eine Spannung Vo mit einer umgekehrten Beziehung (Polarität) zur Spannung Vo an der
Gate-Elektrode des MOS-Transistors Qn 6t anliegt.
Bei der MOS-Logikschaltung nach Fig. 15 sind MOS-Transistoren Qpb3, Qpm. QPbi und Qn^. Qnω, Qnb\
sämtlich zu einem gewöhnlichen, zwei Eingänge besitzenden C-MOS-NAND-Kreis hinzugefügt, während zusätzlich
ein C-MOS-Umsetzer /40 zur Lieferung der invertierten Spannung To vorgesehen ist.
Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 13 bis 15 betragen die Beta-Werte der MOS-Transistoren
Qp b\ — Qp bi jeweils ßpU — ßpl5 und diejenigen der MOS-Transistoren Qn 57 — Qn t\ jeweils ß„ - — ß„ u; in
diesem Fall entsprechen der effektive Beta-Wert ßp an der P-Kanalseite des Ausgangs V„„, und der effektive
Beta-Wert/?„ an seiner N-Kanalseite in bezug auf V1n u V1n 2 und V0 oder ~V0 den folgenden Tabellen 17 bis 19.
Tabelle 17 (C-MOS-NAND-Glied nach Fig." 13)
Km | = L | A | -ßpU | +A« | Am | |
K, = Vn | Kn2 | = H | A | -A« | As | Al4 |
(K = ν,) | Km | = H | A | Απ | + As | Aw |
V«2 | = L | A | ,.A- | + Al3 ' | ||
Km | A | At | Ai3 + | A.3UW+A») | ||
V„2 | = L | A | ~ β ,. | , Au- | Au +Am +Au | |
κ,= v, | K. I | = H | A | A·-' + | ||
(X, = v„) | Kn 2 | -H | fin | +Au + | ||
Km | = L | •As | ||||
Kn2 | = H | ~ β ,, | + As | |||
Km | = H | JJpW | ||||
V,2 | = L | _ A? | ||||
Km | = L | At | ||||
= L | ||||||
Km | = H | |||||
Kn: | = H |
Tabelle 18 (C-MOS-NAND-Glied nach Fig. 14)
κ. | = L | A | =An | ♦Λ. | |
V0 = V11 | K,2 | = H | A | = All | •As |
(K, = Vl) | Κ.Λ | = H | A | At | +As |
V,,2 | = L | A | At | ||
KnI | = L | Λ | All | ||
K.2 | = L | A | ßp\2 | ||
I/ — I/ O / |
v*, | = H | A | An | • Ai _, ι |
(K, = V11) | = H | A | -At | + As ! .,. 1 + 1 | |
KnX | = L | At | A9 A10 A11 | ||
= // | |||||
= H | |||||
Kn2 | = L | ||||
K. | = L | ||||
K.2 | = L | ||||
KnX | = H | ||||
Kn2 | = H |
Tabelle 19 (C-MOS-NAND-Glied nach Fig. 15)
K, | J/ _ I | A | -An | + A12 | ßpXS, | |
K1 = | = K.) | K„2=H | A | Al2 | •As | ■ßpXA |
(K- | KnX=H | A | A" | +As | Ais | |
Kn2 = L | A | - At | + Al3 " | Ais | ||
KnX =L | A | At | A» 4 | Ah (Am +Ais) | ||
Kn2=L | A | — ßplX | ., An· | Ab+Am+Ais | ||
V0 = | Kn, = H | A | — ßpX2 | An + | 1 | |
(V0- | VM = H | A | —Au | +Au + | 111 | |
KnX -L | ^At | • A8 + | A-) Aio Au | |||
Kn2=H | At | + ßnt | ||||
K„X =H | ||||||
Kn2=L | ||||||
"mX = L | ||||||
K.A=L | ||||||
KnX "H | ||||||
K„2 = H |
Die Fig. 16 bis 18 veranschaulichen erfindungsgemäße MOS-Logikschaltungen unter Verwendung eines
gewöhnlichen oder üblichen C-MOS-NOR-Glieds mit zwei Eingängen.
Das zwei Eingänge besitzende C-MOS-NOR-GIied oer MOS-Logikschaltung nach F i g. 16 besteht aus P-Kaii.-il
MOS Transistoren (J1.«. iirul (J1.,.,. tieren Source Drain Slronislreckcii in Reihe /wischen die eine Klemme
V„i> und den Knotenpunkt für den Ausgang bzw. das Ausgangssignal Kn,, geschaltet sind und deren Gate-Elektroden
zur Abnahme von Eingangssignalen Vin 2 bzw. Vn,, als Gate-Eingangssignale geschaltet sind, und N-Kanal-MOS-Transistoren
Qn b2 und Qn b3l die parallel zwischen den Ausgang Vou, und eine Klemme Vss geschaltet
sind und als Gate-Eingangssignale V1n \ bzw. Vm 2 abnehmen sowie weiterhin N-Kanal-MOS-Transistoren Qn 64
und Qn 65, deren Drain-Source-Stromstrecken in Reihe zwischen den Ausgang Vou, und die Klemme Vss geschaltet
sind, und einem N-Kanal-MOS-Transistor Qn 66, dessen Source-Drain-Stromstrecke parallel zum MOS-Transistor
Qn 64 zwischen den Ausgang Vou, und den MOS-Transistor Qn es geschaltet ist, wobei die Eingangssignale
Vin ζ und Va, ι an den Gate-Elektroden der MOS-Transistoren Qn <* bzw. Qn K anliegen und die Spannung V0 der
Gate-Elektrode des MOS-Transistors Qn 55 aufgeprägt wird.
Die MOS-Logikschvdtung gemäß Fig. 16 enthält einen gewöhnlichen, zwei Eingänge besitzenden C-MOS-NOR-Kreis
aus MOS-Transistoren Qp ee, Qp 67, Qn 62 und Qn a sowie weiterhin P-Kanal-MOS-Transistoren Qp bs,
Qp 69 und Qp 70, deren Source-Drain-Stromstrecken in Reihe zwischen eine Klemme Vbo und einen Ausgang V0111
geschaltet sind. Eine Spannung To, welche die der Spannung V0 entgegengesetzte Beziehung (Polarität) besitzt,
liegt an der Gate-Elektrode des MOS-Transistors Qp 68 an, deren Eingangssignale V1n 2 und Vin , an die Gate-Elektroden
der MOS-Transistoren Qp m bzw. Q9 70 angelegt werden.
Bei der MOS-Logikschaltung nach F i g. 18 sind MOS-Transistoren Qn 64, Qn es, Qp es. Qf, ta ur,i Qp 70 zu einem
üblichen oder gewöhnlichen, zwei Eingänge besitzenden C-MOS-NOR-Glied hinzugefügt unö «n C-MOS-Umsetzer
/50 zur Lieferung der SpannungTq is't zusätzlich in der Schaltung vorgesehen.
Wenn bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 16 bis 18 die MOS-Transistoren QP66—QP7o die Beta-Werte
ßp tb—ßp 20 und die MOS-Transistoren Qn 62—Qn si, die Beta-Werte ßn 12— ß„ ie besitzen, besitzen ein
effektiver Beta-Wert ßp an der p-Kanalseite des Ausgangs V01n sowie ein effektiver Beta-Wert ßn arider N-Kanalseite
dieses Ausgangs in bezug auf (die Eingangssignale) Vin 1, \rin 2 und (die Spannungen) V0 oder K0 die in den
folgenden Tabellen 20 bis 22 angegebenen Größen.
Tabelle 20 (C-MOS-NOR-GIied nach Fig. 16)
'in I | = H | A | -A12 | + Au | "All. | |
Vn = V1, | Vm | = L | .A | = Al3 | 6 ' ßpV | +AI6 |
(K, = V11) | K1,1 | = L | A | A12 | ,+An | •Ais |
Vm | = // | A | ßp\ | + A15 | + Al5 | |
K,, | = // | A | ßp\ | AlS | , ßn'.i (ß„U +All,) | |
Κ, = V11 | Vm | = H | A | -A12 | .f. A14 | Al4+Al5+Al(, |
(K, - vu | K„i | = L | A | — Au | A14 | |
Vm | = L | Λ ~ | -Al: | + Au | ||
Vm | = // | fi | . A«. | •An | ||
Vm | = L | A16 | + A. | |||
K„t | = L | |||||
Vm | = H | |||||
Vm | = H | |||||
Vm | = H | |||||
K„, | = L | |||||
K,a | = L |
30
40
b5
Tabelle 21 (C-MOS-NOR-Glied nach Fig. 17)
»in I | = H | A | -Au | |
H,= V1 | K„2 | — / | A | -Al. |
(K = V11) | Κ» I | — J | A | -Ai: +Au |
K„: | = H | A | _ A».-A- | |
Km | = H | A | ||
K, = K1 | Km | -// | A | |
(V0 - κ,., | Km | » | A | |
Km | = L | A | -Ai: +Au | |
Km | = // | _ Αι··· · An + ι | ||
Km |
η ι η ι t ι
JJn [(, τ" JJnIt ill |
|||
Km | L | Ais Αι« Aj<· | ||
Km | = // | |||
Km | = // | |||
Km | = // | |||
Km | = Z. | |||
Km | = L |
Tabelle | η | (C-MOS-NOR-Glied | =-// | ruich | Fig. 1 | 8) |
= L | A | |||||
Kl = | K | = L | A | -Au | ||
(K- | Kl | = H | A | + A::. | ||
= H | A | Ai | ,•An | |||
Ή | A | Au· | + Ah | |||
-L | A | — A 12 | + ΑηΙ5 Ά(ΐΙ(ΐ | |||
κ, - | K, | = L | A | -Au | Ais +A.6 | |
(K | ν, λ | = H | A | -Al2 | + A„M -A„I5 | |
= L | API6 | Am +Ani5 | ||||
'ml | I | A^ 16 | , A15OonM+A,«,) | |||
Kr | = H | ' A" ' AnI4+An,5+An,„ | ||||
κ,< | = H | ' A,,7 1 | ||||
Κ: | -H | + A„i7 1 _,_ 1 _, 1 | ||||
κ«. | — / | ^1 + + Α/,ΪΛ ßPi* ßpK, |
||||
Kr | ||||||
K, | ||||||
Kr | ||||||
K„ | ||||||
Kr. | ||||||
Κ,,; | ||||||
Km | ||||||
K„; | ||||||
Kn: | ||||||
Km | ||||||
Km |
Fig. 19 veranschaulicht noch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen MOS-Logikschaltung
unter Verwendung eines üblichen oder gewöhnlichen, drei Eingänge besitzenden exklusiven C- MOS-ODER-Verzögerungskreises.
Diese MOS-Logikschaltung umfaßt erstens das übliche, drei Eingänge besitzende exklusive
C-MOS-ODER-Verzögerungsglied auseinem P-Kanal-MOS-Transistor Op Ju dessen Source- Drain-Stromstreckc
zwischen die eine Klemme Von und einen Knotenpunkt /V6 geschaltet ist, dessen Gate-Elektrode an die andere
Klemme Vss angeschlossen ist und der als Lasttransistor wirkt, zwei tens N-Kanal-MOS-Transistoren Qn 67 —Q,,m,
deren Drain-Source-Stromstrecken in Reihe zwischen den Knotenpunkt /V6 und die andere Klemme Vssgeschaltet
sind, deren Gate-Elektroden zur Abnahme der Eingangssignale K,„2, Vn, 2 und V1n 3 als Gate-Eingangssignale
angeschlossen sind und die als Treibertransistoren wirken, drittens N-Kanal-MOS-Transistoren Qn jlk Qn 71 und
On 72, deren Drain-Source-Stromstrecken in Reihe zwischen den Knotenpunkt /V6 und die andere Klemme Vyy
geschaltetsind.derenGate-Elektrodenzur AbnahmederEingangssignale V1n 1, Vn, 2bzw. Vn, jüberC-MOS-Umsctzer
4o. /70 bzw. /go geschaltet sind und die als Treibertransistoren wirken, viertens einen C-MOS-Umsetzer Λ«ι zur
Umsetzungeines am Knotenpunkt /V6anliegendenSignalszur Lieferungeines Ausgangs- bzw. Ausgangssignals V„„,
und schließlich einen P-Kanal-MOS-Transistor Qp62, dessen Source-Drain-Stromstrecke zwischen die eine
Klemme VoOund den Knotenpunkt /V6 geschaltet ist und dessen Gate- Elektrode zur Abnahme der Spannung To als
Gate-Eingangssignal in Formder reservierten bzw.invertiertenSpannungangeschlossen ist.
Bei dieser Ausführungsform kann der Beta-Wert (= »Ansteuerbarkeit«) des Lasttransistors QP 71 in bezug auf
den Knotenpunkt /V6 durch Variieren der Spannung To geändert werden, so daß die Zeitverzögerung entsprechend
variiert werden kann. Genauer gesagt: Im Fall von T^ = Vn befindet sich der MOS-Transistor Q1,72 im
Sperrzustand, wobei die Belastbarkeit der P-Kanalseite vergleichsweise klein und damit die Abfallzeitverzögerung
des Ausgangs V011, langer wird. Im Fall von Vo = Vl ist andererseits der MOS-Transistor Qn i» durchgeschaltet
und die Belastbarkeit der P-Kanalseite wird vergleichsweise groß, so daß die Abfallzeitverzögerung des
Ausgangs V011, kleiner wird. Ersichtlicherweise besitzen auch dann, wenn der MOS-Transistor Qp ?>
durchgeschaltet ist, die in Reihe geschalteten N-Kanal-MOS-Transistoren Qn 67 und Qn w sowie On 70— Qn 72 genügend
»Ansteuerbarkeit« zur Änderung des Ausgangssignals des Umsetzers zur Seite der Klemme Vqd·
Während die Erfindung vorstehend anhand der C-MOS-Struktur erläutert ist, ist sie im folgenden anhand der
Ausführungsformen gemäß den Fig. 30 bis 29 erläutert, die eine Anreicherungs/Verarmungsbetriebsart-Konstruktion
mit einem Verarmungs-MOS-Transistor als Lasttransistor und einem Anreicherungs-MOS-Transistor
als Treibertransistor verwenden.
Fig. 2OA veranschaulicht eine MOS-Logikschaltung in einer Ausführungsform unter Verwendung eines
gewöhnlichen bzw. üblichen Anreicherungs/Verarmungstyp- bzw. E/D-Umsetzers. Die F i g. 2OB, 2OC und 2OD
veranschaulichen die entsprechenden Äquivalentschaltkreise bzw. eine Übertragungskennlinie. Die MOS-Logikschaltung
gemäß dieser Ausführungsform enthält den E/D-Umsetzer aus einem Verarmungs-MOS-Transistor
Oij 51, dessen Source-Drain-Stromstrecke zwischen eine Klemme Vdd und einen Knotenpunkt für einen
Ausgang bzw. ein Ausgangssignal V011, geschaltet ist, dessen Gate-Elektrode an den Knotenpunkt angeschlossen
ist und der als Lasttransistor wirkt und einen Anrcichcrungs-MOS-Transistor Qt- 51, dessen Drain-Source-Stromstrecke
zwischen die andere Klemme Vss und den Knotenpunkt für den Ausgang Vou, geschaltet ist, dessen
Gate-Elektrode zur Abnahme eines Eingangssignals Vn, geschaltet ist und der als Treibertransistor arbeitet,
sowie weiterhin Anreicherungs-MOS-Transistoren Qf 52 und Qf 53, deren Drain-Source-Stromstrecken in Reihe
zwischen den Knotenpunkt für den Ausgang Vou, und die andere Klemme Vs? geschaltet sind, \\obei das
Eingangssignal V1n an der Seite des Ausgangs V011, an die Gate-Elektrode des MOS-Transistors Qi: 52 angelegt
wird und die irreversible Steuerspannung V0 von der Generatorschaltung 300 bzw. der Generatorschaltung
gemäß F i g. 3 an der Seite der Klemme V55 der Gate-Elektrode des MOS-Transistors Qf 53 aufgeprägt wird. Die
Beta-Werte der MOS-Transistoren Qd 51, Qf 5] — QE 53sind mit/So51.βεsi — /?f 53 angegeben. Im Zustand Vo = V1,
befindet sich der MOS-Transistor Qf53 im Sperrzustand, so daß die MOS-Transistoren Qe η und Q/ u für den
Eingangskreis irrelevant werden bzw. keinen Einfluß auf diesen haben. Der entsprechende Äquivalentschaltkreis
ist in F i g. 7OB dargestellt; die Belastbarkeit entspricht dem Wertßü 1 des MOS-Transistors Qd si selbst, und die
»Ansteuerbarkeit« entspricht dem Wert/?f 1 des MOS-Transistors Qf si- Im Zustand V0 = Hu ist der MOS-Transistor
Qf 53 stets bzw. ständig in den Durchschaltzustand versetzt. Zu diesem Zeitpunkt ist der MOS-Transistor
Qe 52 (Vjn = VW/)durchgeschaltet,wobei zwei Stromstrecken vom Ausgang V011, zur Klemme Vsshergestellt sind,
nämlich einmal über den MOS-Transistor Qd 51 und zum anderen über die in Reihe geschaltete Drain-Source-Strecke
der MOS-Transistoren Qf 52 und Qf 53. Im Fall von V0 = VH wird der Äquivalentschaltkreis zu einem
Umsetzer gemäß Fig. 2OC, der einen Anreicherungstyp-MOS-Transistor Qs, mit einem zusammengesetzten
Beta-Wert von
RR
Ai +
ßa+ßt:-
sowie einen Verarmungstyp-MOS-Transistor mit einem Beta-Wert von ßo 1 aufweist. In diesem Fall sei ange-Ϊ
60 nommen, daß der Source-Substrat-Vorspannungseffekt, d. h. der sogen. »Gegen-Gate-Effekt«, auf den Schwel-
'^ Ienwert des Transistors Qf 52 vernachlässigt ist. Im Fall von V0 = Vn ist der Beta-Wert des MOS-Transistors an
der Anreicherungsbetriebsartseite des E/D-Umsetzers effektiv um den Faktor
'J . + A-2-A.«
Ai (A: + A*)
größer als derjenige im Fall von V0 = Vl. Mit anderen Worten: Die Abfallzeitverzögerung des Ausgangs V1111,
verkürzt sich im Fall von V0 = VH auf etwa das
- -Ische
Γ Αι (A:+AjW
wie bei Vu = Vn verkürzt. F i g. 2OD veranschaulicht eine Eingangs/Ausgangssignal-Übertragungskennlinie für
Vn = Vn und V0 = Vi. bei dieser Ausführungsform. In Fig. 2OD steht Vte für die Schwellenwertspannung des
A nreicherungs-MOS-Transistors.
Fig.21 veranschaulicht eine MOS-Logikschaltung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung
unter Verwendung eines gewöhnlichen oder üblichen Anreicherungs-ZVerarmungs-Umsetzers. Fig. 21 ß
zeigt die Übertragungskennlinie dieser Schaltung. Diese MOS-Logikschaltung enthält den üblichen Anreicherungs/Verarmungstyp-
bzw. E/D-Umsetzer aus MOS-Transistoren Qo 51 und Qe 51 sowie weiterhin einen Verarmungstyp-MOS-Transistor
Qp 52 und einen Anreicherungstyp-MOS-Transistor Qe 5*, deren Source-Drain-Stromstrecken
beide in Reihe zwischen eine Klemme Vo^und den Knotenpunkt für die Ausgangsklemme bzw.
-spannung Vuu; geschaltet sind, während die Gate-Elektrode des Transistors Qd 52 zur Abnahme des Eingangssignals
Vjn mit derjenigen des Transistors Qo 51 verbunden ist und die Gate-Elektrode (des Transistors Cf 54) zur
Abnahme der von der Generatorschaltung 300 gelieferten irreversiblen Steuerspannung V0 geschaltet ist. Bei
dieser Schaltung wird die Abfall-Übertragungscharakteristik oder -kennlinie des Ausgangssignals Vou, im we-
ι-nrtfWr'Vtnrt rti\r Λ% trol·« rle*rt N Λ/"^Q-TV α ncictnr /"").- -. Kpctimmt β*»"7Μίτ1ΐΓ*Κ H^r Δ net 1 Anrcl iKprf ronrnnncUennlmiA /lor
Ausgangssignals V„u, läßt sich folgendes feststellen: Im Zustand VO = Vh sind nicht nur der MOS-Transistor
Qi: 54, sonJern auch die MOS-Transistoren Qe 54 und Qd 52 mit einer vergrößerten »Lastansteuerbarkeit« behaftet,
wobei die Anstiegszeitverzögerung im vorgegebenen Ausmaß verkürzt wird. Da die MOS-Logikschaltung
eine Reihenanordnung aus den MOS-Transistoren Qe 54 und Qd 52 enthält, läßt sich die »Lastansteuerbarkeit«
nicht ohne weiteres berechnen. Unter den im folgenden angegebenen Bedingungen kann jedoch ein zusammengesetzter
effektiver Beta-Wert/fc bei V0 = V« wie folgt vorgegeben werden (Beta-Wert der MOS-Transistoren
Qi μ und Qd 52 gleich/?/^ bzw.ßo 2):
1. Für ßi 4 > ßo>
sowie für V011, < Vdd— Vte4 (mit Vte* = Schwellenwertspannung des MOS-Transistors
30 ßn = ßo 1 + ßü 2
2. Für ßi 4 > /fo j sowie für V0111 ä Vdd— Vte*-
ßi> = ßo 1 = βD ι
3. Vw β ι j
<* ßn ..sowie für V,,,„
< Vnn— VrFi-.
it~n + ^ 'JllA
'
ß":
ßn -An K ß
4°
worin bedeutet:
2 (V00 - VnJ
und — Vyo 2 = Schwellenwert des MOS-Transistors Qd 52-
4. Für/?/ 4
< ßü 2 sowie für Vou, s Vdd— Vte*-
ßo = βD ι
Fig.21 B veranschaulicht die Eingangs/Ausgangssignal-Übertragungskennlinie bei dieser Ausführungsform
für V0 = V„und V0 = VL.
Die in Fig.22A dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen MOS-Logikschaltung verwendet einen
Anreicherungs/Vcrarmungstyp- bzw. E/D-Umsetzer. Wenn es möglich ist, als irreversible Spannung V0 eine
größere, negativ abfallende Spannung Vl als die Schwellenwertspannung (— Vtd) des Verarmungstyp-MOS-Transistors
zu erhalten, wobei nicht der Pegel V/. näher an der Klemme V55 liegt, kann der Anreicherungstyp-MOS-Transistor
Qc54 gemäß Fig.21A auf die in Fig.22A dargestellte Weise weggelassen werden, und die
Spannung V0', mit welcher die beiden Spannungen von entweder Vl oder Vh erhalten werden können, kann an
die Gate-Elektrode eines MOS-Transistors (?O52 eingelegt werden. Die entsprechende Eingangs/Ausgangssignal-Übertragungskennlinie
ist in F i g. 22B dargestellt.
Die Fig. 23A und 23B veranschaulichen jeweils eine MOS-Logikschaltung gemäß weiteren Ausführungsformen
der Erfindung, bei denen ein üblicher E/D-Umsetzer verwendet wird und der Beta-Wert sowohl der
Lasttransistorseite als auch der Treibertransistorseite änderbar ist. Der E/D-Urnsetzer der MOS-Logikschal-
tung gemäß F i g. 23A umfaßt MOS-Transistoren Qo si und Qesi, wobei an der Seite des Lasttransistors Qa 51 de;
Umsetzers ein Anreicherungstyp-MOS-Transistor Qe ss zwischen die eine Klemme Vdd und den Knotenpunk
für den Ausgang bzw. das Ausgangssignal V0n eingeschaltet und mit seiner Gate— Elektrode zur Abnahme dei
irreversiblen Spannung V0 als Gate-Eingangssignal geschaltet ist während an der Seite des Treibertransiston
Qe si zwei Anreicherungstyp-MOS-Transistoren Qe 56 und Qe st in Reihe zwischen dem Ausgang V00, und die
andere Klemme Vss geschaltet sind. Der MOS-Transistor Qe χ ist zur Abnahme eines Eingangssignals V1n al:
Gate-Eingangssignal geschaltet Der Transistor Qe sj nimmt die Spannung V0 als Gate-Eingangssignal ab. Bei dei
MOS-Logikschaltung gemäß F i g. 23B ist anstelle des erwähnten Anreicherungstyp-MOS-Transistors Qe ss eir
Verarmungstyp-MOS-Transistor QD 53 vorgesehen, wobei anstelle der Spannung Vb die erwähnte Spannung V0
benutzt wird.
Die F i g. 24A bis 24E veranschaulichen jeweils eine MOS-Logikschaltung gemäß anderen Ausführungsformen
der Erfindung unter Verwendung eines gewöhnlichen bzw. üblichen E/D-Umsetzers. In diesem Fall kanr
die irreversible Steuerspannung V0 auf zweifach verschiedene Weise gewählt werden; im einen Fall werden die
Spannungen VOi und V02 unabhängig bzw. getrennt angewandt und im anderen Fall wird eine Spannung V/.' ah
(Spannung) V0]' und V02' benutzt die nicht gleich Vl ist sondern gegenüber der Schwellenwertspannung — Vn
des Verarmungstyp-MOS-Transistors auf eine negative Größe bzw. Minus übergeht.
Bei Verwendung dieser irreversiblen Spannung kann der Beta-Wert zwei verschiedene (Arten von) Redundanz
besitzen.
Die MOS-Logikschaltung gemäß F i g. 24A enthält einen gewöhnlichen E/D-Umsetzer aus MOS-Transistorer
Qd 51 und Qe si· An der Seite des Treibertransistors Qe51 des Umsetzers sind zwei Anreicherungstyp-MOS-Transistoren
Qe se und Qe 59 in Reihe zwischen den Knotenpunkt für den Ausgang bzw. das Ausgangssignal Voa, unc
die eine Klemme Vss eingeschaltet und zur Abnahme des Signals Vm sowie der Spannung VOi als Gate-Eingangs
signale geschaltet während zwei Anreicherungstyp-MOS-Transistoren Qe ω und Qe ei in Reihe zwischen der
Knotenpunkt für den Ausgang Voat und die eine Klemme VSs und parallel zur Reihenschaltung aus den MOS
Transistoren Qe se und Qe 59 geschaltet und zur Abnahme von Va, und V02 als Gate-Eingangssignale angeschlossen
sind, wobei zwei Arten von Redundanzen für den Beta-Wert der Seite des Treibertransistors Qe 51 gewähr
leistet werden. Die MOS-Logikschaltung nach F i g. 24B enthält einen üblichen E/D-Umsetzer aus MOS-Transi
stören Qo 51 und Qe s\- Im Lasttransistor Qd si des Umsetzers sind Anreicherungstyp-MOS-Transistoren Qt„.
und QEbi parallel zueinander zwischen die eine Klemme Vdd und den Knotenpunkt für den Ausgang bzw. da;
Ausgangssignal Vou, eingeschaltet und zur Abnahme der Spannungen V0J und V02 als Gate-Eingangssignak
angeschlossen, so daß für den Beta-Wert der Seite des Lasttransistors Qd 51 zwei Arten von Redundanzer
geboten werden.
Bei der MOS-Logikschaltung gemäß Fig. 24C sind die Anreicherungstyp-MOS-Transistoren Q/: «2 und Qi:k
der Schaltung nach Fig.24B durch Verarmungstyp-MOS-Transistoren Qo54 und Qdss ersetzt wobei anstelle
der Spannungen VOi und VO2 die irreversiblen Spannungen Vor'und VW an die Gate-Efektroden der MOS-Transistoren
Qd 54 bzw. Qo ss angelegt werden.
Die MOS-Logikschaltung nach Fig.24D enthält den üblichen E/D-Umsetzer mit zwei MOS-Transistorer
Qd si und Qe si. An der Seite des Treibertransistors Qe s\ des Umsetzers sind zwei Anreicherungstyp- MOS-Transistoren
Qe α und Qe ts in Reihe zwischen den Knotenpunkt für den Ausgang bzw. das Ausgangssignal V01,, und
die eine Klemme Vss eingeschaltet und zur Abnahme der Signale bzw. Spannungen Vjn und V01 als Gate-Eingangssignale
geschaltet, während an der Seite des Lasttransistors Qd 51 ein Anreicherungstyp-MOS-Transistoi
Qe 66 zwischen die eine Klemme Vdd und den Knotenpunkt für den Ausgang Ko„, eingeschaltet und zur Abnahme
der Spannung V02 an das Gate-Eingangssignal geschaltet ist, wobei für den Beta-Wert der Seite des Lasttransistors
Qd si und der Seite der Treibertransistor Qe 51 jeweils eine Redundanzart geboten wird.
,5 Bei der MOS-Logikschaltung nach F i g. 24D sind die erwähnten Anreicherungstyp-MOS-Transistoren Qh w.
und Qf 66 der Ausführungsform nach F i g. 24D durch zwei Verarmungstyp-MOS-Transistoren Qo «, und Qp «
ersetzt, wobei an die Gate-Elektroden der MOS-Transistoren Qd st, und Qo si die irreversiblen Steuerspannungen
Vot' bzw. V02' angelegt werden.
Die Fig. 25A und 25B veranschaulichen jeweils eine MOS-Logikschaltung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung unter Verwendung eines gewöhnlichen bzw. üblichen, zwei Eingänge besitzender
E/D-NAND-Glieds.
Das genannte NAND-Glied bei der Schaltung nach Fig. 25A umfaßt einen Verarmungstyp-MOS-Transistor
Qd 58, dessen Source-Drain-Stromstrecke zwischen die eine Klemme Vdd und den Knotenpunkt für den Ausgang
bzw. das Ausgangssignal Vou, geschaltet ist und der als Lasttransistor wirkt, sowie zwei Anreicherungslyp-MOS-Transistoren
Qe w und Qe ta, deren Source-Drain-Stromstrecken in Reihe zwischen den Ausgang V,„„ und
die andere Klemme V55 eingeschaltet und zur Abnahme der Signale V1n \ und Kn 2 als Gate-Eingangssignale
geschaltet sind, wobei diese Transistoren ais Treibertransistor wirken sowie weiterhin einen Anreichcrungstyp-MOS-Transistor
Qe^ und einen Verarmungstyp-MOS-Transistor Qd 59. deren Source-Drain-Stromstrecken in
Reihe zwischen die eine Klemme VOo und den Ausgang V„u, geschaltet sind, wobei die irreversible Spannung Vn
und das Ausgangssignal V„u,an die Gate-Elektroden der MOS-Transistoren Qe 69 bzw. Q« 59 angelegt werden.
Bei der MOS-Logikschaltung nach Fig. 25B ist ein Verarmungstyp-MOS-Transistor Qo to anstelle des Anreicherungstyp-MOS-Transistors
Qf. 69 nach Fig. 25A vorgesehen, wobei an die Gate-Elektrode des MOS-Transistors
Qo 60 anstelle der Spannung K0 die Spannung Vn' angelegt wird.
Bei dieser MOS-Logikschaltung wird der MOS-Transistor Qf ·&* (F ig. 25A) oder COw(Fi g. 25B) durch Ändcrung
der Spannung von V0 oder V0' durchgeschaltet bzw. gesperrt. Auf diese Weise kann eine vergleichsweise
größere oder kleinere Belastbarkeit gewählt werden.
Bei der in Fig. 26 dargestellten weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein übliches, zwei Eingänge
besitzendes E/D-NAN D-Glied verwendet. Letzteres umfaßt einen zwischen die Klemmen V/wund V1111,geschalte-
ten und als Lasttransistor wirkenden Verarmungstyp-MOS-Transistor Qd &i sowie in Reihe zwischen Voat und Vss
geschaltete und als Treibertransistoren wirkende Anreicherungstyp-MOS-Transistoren Qeio und Qei\ sowie
weiterhin drei Anreicherungstyp-MOS-Transistoren QE 72 bis Qe Tt, deren Drain-Source-Stromstrecken in Reihe
zwischen den Knotenpunkt für den Ausgang bzw. das Ausgangssignal V00, und die eine Klemme Vss eingeschaltet
und zur Abnahme der Signale Vin u V«, 2 und V0 als Gate-Eingangssignale geschaltet sind. Durch Einstellung von
V0 = VHoder V0 = VtwirdderMOS-TransistorQf^durchgeschaltetoderzumSpeiTengebracht.sodaßauf diese
Weise eine vergleichsweise größere oderkleinere Ansteuerbarkeitgewählt werden kann.
Die F i g. 27A bis 29B veranschaulichen jeweils weitere Ausführungsformen der Erfindung unter Verwendung
eines üblichen, zwei Eingänge besitzenden E/D-NOR-GIieds. Letzteres umfaßt einen zwischen die eine Klemme
Vdd und den Knotenpunkt für den Ausgang bzw. das Ausgangssignal VD„, eingeschalteten und als Lasttransistor
wirkenden Verarmungstyp-MOS-Transistor Qo α sowie parallel zwischen den Ausgang Vom und die andere
Klemme Vss eingeschaltete und als Treibertransistoren wirkende Anreicherungstyp-MOS-Transistoren Qe 73
und QEib sowie weiterhin einen Anreicherungstyp-MOS-Transistor <?e77 und einen Verarmungstyp-MOS-Transistor
Qn bj, deren Source-Drain-Stromstrecken in Reihe zwischen die Klemme Vdd und den Ausgang Vo„,
geschaltet sind. Die irreversiblen Steuerspannungen V0 und VOM liegen an dem Gate-Elektroden der MOS-Transistoren
Qo 77 bzw. Qd a-
Bei der MOS-Logikschaltung nach F i g. 27B ist ein Verarmungstyp-MOS-Transistor Qd 64 anstelle -ors erwähnten
Anreicherungstyp-MOS-Transistors Qe ti nach F i g. 27A vorgesehen, wobei der Gate-Elektrode des
MOS-Transistors Qd &4 anstelle der Spannung Vo die irreversible Spannung Vo' aufgeprägt wird.
Bei den MOS-Logikschaltungen nach F i g. 27A und F i g. 27B werden die MOS-Transistoren Qe 77 und Qd μ
durch Änderung der Spannung V0 bzw. Vo' durchgeschaltet oder zum Sperren gebracht, so daß auf diese Weise
eine vergleichsweise größere oder kleinere Belastungsfähigkeit gewählt werden kann.
Die in Fi g. 28 dargestellte MOS-Logikschaltung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung
enthält ein übliches, zwei Eingänge besitzendes E/D-NOR-GIied, das einen zwischen die eine Klemme Vdd und
den Knotenpunkt für den Ausgang b^w. das Ausgangssignal Voa, eingeschalteten Verarmungstyp-MOS-Transistör
Qd 62 sowie parallel zwischen den Ausgang Voa, und die andere Klemme Vss eingeschaltete Verarmungs-typ-MOS-Transistoren
Qe75 und Qet6 sowie weiterhin zwei Anreicherungstyp-MOS-Transistoren QEjg und Qeis
umfaßt, deren Source-Drain-Stromstrecken in Reihe zwischen den Ausgang Vo„, und die Klemme Vss geschaltet
sind, und darüber hinaus einen Anreicherungstyp-MOS-Transistor Qe so, dessen Drain-Source-Stromstrecke
zwischen den Ausgang Vo„, und die Sourceelektrode des MOS-Transistors Qe 79 eingeschaltet ist. Die Eingangssignale
V1n 1, V-,„ 7 und Vb liegen an den Gate-Elektroden der MOS-Transistoren Qe is, Qe so bzw. Qe 79 an. Bei
dieser Ausführungsform wird der MOS-Transistor Qe 79 durch Änderung der Spannung Vo durchgeschaltet oder
zuLi Sperren gebracht, so daß auf diese Weise eine vergleichsweise größere oder kleinere »Ansteuerbarkeit«
gewählt werden kann.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 29A sind sowohl die MOS-Transistoren Qe 77 und Qo bj gemäß F i g. 27A als
auch die MOS-Transistoren Qe 78, Of η und Qe wgemäß F i g. 28Ä vorgesehen, sodaß eine vergleichsweise größere
oderkleinere Belastbarkeitund»Ansteuerbarkeit« gewählt werden können.
Die MOS-Logikschaltung gemäß Fig.29B stellt schließlich eine Abwandlung der Ausführungsform nach
F i g. 27B dar. Dabei ist in derselben Schaltungsposition anstelle des erwähnten Anreicherungstyptransistors Qe 77
(Fig.29A) ein Verarmungstyp-MOS-Transistor Qd6* vorgesehen. Infolgedessen können eine vergleichsweise
größere oderkleinere Belastbarkeit und»Ansteuerbarkeit«realisiert werden.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können Eingang/Ausgangssignal-Übertragungskennlinien,
wie »Ansteuerbarkeit« derTransistoren, durch Änderung der irreversiblen Spannungen Vo oder V0' bzw. VO|,
K12, V01' oder V02' geändert werden, während ihre logischen Funktionen unverändert bleiben. Wenn somit zunächst
eine MOS- Logikschaltung ohne jede Überredundanz in ihren elektrischen Eigenschaften konstruiert wird und die
betreffende Schaltung einwandfrei arbeitet, kann folglich eine zweckmäßige MOS-Logikschaltung ohne jede
Überredundanz realisiert werden. Falls dagegen diese Schaltung keine einwandfreie Arbeitsweise zeigt, wird das
erwähnte Sicherungselement 2 oder 12 zum Durchschmelzen gebracht, um dadurch die an den MOS-Transistor als
Steuerschaltung200anzulegendeirreversibleSpannung Vozu variieren, wodurchdieSignalübertragujgscharakteristikoder-kennliniederSchaltung
auf eine andere, entwurfsmäßig vorgesehene Kennlinie geändert wird. Auf diese Weise kanndiegesamteMOS-Logikschaltungeinwandfrei betrieben werden.
Anders ausgedrückt, werden auf diese Weise zwei oder mehr Entwurfsmöglichkeiten für den Betrieb der
MOS-Logikschaltung eröffnet, wobei durch Wahl einer dieser Möglichkeiten in irreversibler Weise in Verbindung
mit einer einwandfreien Schaltungsarbeitsweise eine MOS-Logikschaltung hergestellt werden kann, die
einen einwandfreien Schaltungsaufbau ohne jede Überredunanz aufweist.
Obgleich vorstehend NOR- und NAND-Glieder mit zwei Eingangssignalen beschrieben sind, können diese
auch drei oder mehr Eingangssignale aufweisen.
Wie vorstehend beschrieben, kann die MOS-Logikschaltung Redundanz bezüglich einer Änderung der Übertragungseigenschaften
bzw. -kennlinien zwischen Eingangs- und Ausgangssignalen unter Erhaltung ihrer logischen
Funktionen aufweisen, so daß als weiterer Vorteil eine Konstruktion vermieden werden kann, die eine so
übergroße Spannungs- und Betriebstoleranz enthält.
Die erfindungsgemäße MOS-Logikschaltung kann infolgedessen einen vereinfachten Aufbau besitzen, so daß
derartige Logikschaltungen zu niedrigen Kosten und unter Vermeidung unnötiger Spannungen bzw. Toleranzen
zur Verfügung gestellt werden können.
65
Hierzu 13 Blatt Zeichnungen
Claims (37)
1. MOS-Logigschaltung mit einer zwischen Stromversorgungsklemmen (Vdd. Vss)geschalteten MOS-Logikschaltungseinheit
(100) mit mindestens einem ersten und einem zweiten MOS-Feldeffekttransistor (Qn 51,
5 Qnsi; (Qp se, Qn 54; Qd si. (?£5i). von denen mindestens eine Gate-Elektrode an eine Signaleingangsklemme
(Vin) angeschlossen ist und deren Stromstrecken am einen Ende zur Bildung eines Knotenpunktes für eine
Signalausgangsklemme (V001) zusammengeschaltet sind, gekennzeichnet durch eine eine
(Schmelz-)Sicherung (2; 12} aufweisende Stromerzeuger- bzw. Generatoreinheit (300) zur Erzeugung einer
irreversiblen Steuerspannung (V0) und durch eine Steuerschaltungseinheit(200) mit mindestens einem dritten
ίο MOS-Feldeffekttransistor (Q9 si; Qp m; QP 56," Qe 53), dessen Gate-Elektrode zur Abnahme der von der Generatoreinheit
(300) gelieferten irreversiblen Steuerspannung (V0) geschaltet ist und dessen Drain-Sourcestromstrecke
zwischen den Knotenpunkt für die Signalausgangsklemme (Voul) und die eine Stromversorgungsklemme
(VDd, Vss) geschaltet ist wobei die Signalübertragungscharakteristik zwischen Eingangs-/Ausgangssignalen
der MOS-Logikschaltung (100) unter Aufrechterhaltung ihrer logischen Funktionen unter der
15 Steuerung der Steuerschaltungseinheit änderbar ist
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100) einen
vierten MOS-Feldeffekttransistor (Qp 53; Qe si) enthält, dessen Gate-Elektrode mit der Signaleingangsklemme
(Vi„) und dessen Source-Drain-Stromstrecke mit der des dritten MOS-Feldeffekttransistors (Qp 52; Qf 53)
der Steuerschaltungseinheit (200) zur Bildung einer Reihenschaltungsanordnung verbunden sind, und daß die
20 Reihenschsitungsanordnung zwischen eine der Stromversorgungsklemmen (Vdd, Vss) und den Knotenpunkt
für die Signalausgangskleniinei"1»^,,,,/geschaltet ist
3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Source oder Drain des dritten MOS-Feldeffekttransistors
(Q9 μ Cn &s) direkt zwischen eine der Stromversorgungsklemmen (VDa Vs*) und den Knoten-
. punkt für die Signalausgangsklemme (V00O geschaltet ist
25
25
4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß ein Inverter (I30) vorgesehen ist, der zwischen
die miteinander verbundenen Enden der Source-Drain-Stromstrecken des ersten und zweiten NiOS-Feldef-
\ fekttransistors (Qp se. Cn 54) und den Knotenpunkt (Ns) für die Signaleingar /lilemrae (V00O geschaltet ist
5. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100) p-Kanal-
und n-Kanal-Feldeffekttransistoren (Qps\; Qn s\) als ersten und zweiten MOS-Transistor zur Bildung
30 eines CMOS-Inverters enthält, wobei die beiden Gate-Elektroden diese Transistoren miteinander und mit
der Signale^ -gangsklemme (V1n), die beiden Drain-Elektroden des ersten p-Kanal- und des zweiten n-Kanal-Transistors
(Qp 51, Qn si) zur Bildung des Knotenpunktes für die Signaleingangsklemme (Voal) miteinander
Il und die Gate-Elektrode eines p-Kanal-Feldeffekttransistors (QPsi) als viertem MOS-Transistor mit der
M Signaleingangsklemme (V;n) verbunden sind, und daß die Steuerschaltungseinheit (200) einen p-Kanal-Feld-
I 35 effekttransistor (Qp 52) als dritten MOS-Transistor enthält, dessen Gate-Elektrode mit der Generatoreinheit
Ij (300) verbunden ist und dessen Source-Drain-Stromstrecke in Reihe mit der des vierten Transistors zwischen
I eine der Stromversorgungsklemmen (Vdd, Vss) und den Knotenpunkt geschaltet ist.
I
6. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100) p-Ka-
i nal und n-Kanal-Feldeffekttransistoren (Qpsi; Qnsi) als ersten und zweiten MOS-Transis;.rr zur Bildung
i| 40 eines CMOS-Inverters enthält, wobei die beiden Gate-Elektroden dieser Transistoren miteinander und mit
* der Signaleingangsklemme (Vin), die beiden Drain-Elektroden des ersten p-Kanal- und des zweiten n-Kanal-
I Transistors (Qp 51, Cn si) zur Bildung des Knotenpunktes für die Signalausgangsklemme (Voul) miteinander
II und die Gate-Elektrode eines n-Kanal-Feldeffekttransistors (Qn 52) als viertem MOS-Transistor mit der
|S Signaleingangsklemme (V1n) verbunden sind, und daß die Steuerschaltungseinheit (200) einen n-Kanal-Feldji
45 effekttransistor (Qn 53) als als dritten MOS-Transistor enthält, dessen Gate-Elektrode mit der Generatoreein-
h heil (300) verbunden ist und dessen Source-Drain-Stromstrecke in Reihe mit der des vierten Transistors
>| (Qn 52) zwischen eine der Stromversorgungsklemmen (Vdd. Vss) und den Knotenpunkt geschaltet ist.
'f
7. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100) p-Ka-
■! nal- und n-Kanal-Feldeffekttransistoren (Qpsu Qn 51) als ersten und zweiten MOS-Transistor zur Bildung
% 50 eines ersten CMOS-Inverters, deren beide Gate-Elektroden miteinander und mit der Signaleingangsklemme
% (Vin) verbunden sind, und weiterhin p-Kanal- und n-Kanal-Feldeffekttransistoren als vierten und fünften
j ί MOS-Transistor (Q9 53, Cn 52) zur Bildung eines zweiten Inverters, deren beide Gate-Elektroden miteinander
^; und mit der Signaleingangsklemme (Vn) verbunden sind und wobei die Drain-Elektroden des ersten, zweiten,
i;| vierten und fünften Transistors (Qp 51, Cn si, QP 53, Cn 52) miteinander zur Bildung des Knotenpunktes für die
';? 55 Signalausgangsklemme (Voul) verbunden sind, enthält, und daß die Steuerschaltungseinheit (200) einen p-Ka-
[$, nal-Feldeffekttransistor (QP 52) als dritten MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode mit der Generatoreinheit
** (300) verbunden ist und dessen Source-Drain-Stromstrecke in Reihe mit der des vierten p-Kanal-Transistors
i' (Qp 53) zwischen eine der Stromversorgungsklemmen (Vdd, Vss) und den Knotenpunkt geschaltet ist, und
;' weiterhin einen n-Kanal-Feldeffekttransistor (Qnsi) als sechsten MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode
;g 60 über einen Inverter (Iw) mit der Generatoreinheit (300) verbunden ist und dessen Source-Drain-Stromstrek-
ke in Reihe mit der des fünften n-Kanal-Transistors (Qn 52) zwischen die andere der StromversorgungsklemmenfVoß.
Vs.^und den Knotenpunkt geschaltet ist, enthält.
8. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100) p-Kanal-
und n-Kanal-Feldeffekttransistoren (Qp 51, Cn si) als ersten und zweiten MOS-Transistor zur Bildung
65 eines ersten CMOS-Inverters, deren beide Gate-Elektroden miteinander und mit der Signaleingangsklemmc
(V1n) verbunden sind, und zwei p-Kanal-Feldeffekttransistoren (QPy„ Qn v) als vierten und fünften MOS-Transistor
enthält, deren beide Gate-Elektroden mit der Eingangssignalklemmc (Vin) und deren beide Drain-Elektroden
mit dem Knotenpunkt für die Signalausgangsklemme (V111,,) verbunden sind, enthält, und daß die
Steuerschaltungseinheit (200) einen p-Kanal-Feldeffekttransistor (Qp 54) als dritten MOS-Transistor, dessen
Gate-Elektrode mit der ersten Generatoreinheit (300) verbunden ist und dessen Source-Drain-Stromstrecke
in Reihe mit der des vierten Transistors (Qp 55) zwischen eine der Stromversorgungsklemmen (VOd, Vss) und
den Knotenpunkt geschaltet ist, und einen p-Kanal-Feldeffekttransistor (Qp st,) als sechsten MOS-Transistor
enthält, dessen Gate-Elektrode mit einer zweiten Generatoreinheit f V02) verbunden ist und dessen Source-Drain-Stromstrecke
in Reihe mit der des fünften Transistors (Qp 57) zwischen eine der Stromversorgungsklemmen (VdD, Vss) und den Knotenpunkt geschaltet ist, enthält
9. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100) p-Kanal-
und n-Kanal-Feldeffekttransistoren (Q9 ss, Qn 54) als ersten und zweiten MOS-Transistor zur Bildung
eines ersten Inverters (7m), wobei die Gate-Elektrode des zweiten n-Kanal-Transistors (Qn 54) mit der Signaleingangsklemme
(V;„), die Gate-Elektrode des ersten p-Kanal-Transistors Qp se) mit einer der Stromversorgungsklemmen
(Vdd, Vss) und die beiden Drain-Elektroden der Transistoren (Qp se, Qn 54) miteinander zur
Bildung des ersten Knotenpunktes (Ns) verbunden sind, und p-Kanal- und n-Kanal-Feldeffekttransistoren
(Qp 59, Qn 55) als vierten und fünften MOS-Transistor zur Bildung eines zweiten Inverters (Iyo) enthält, deren
beide Gate-Elektroden miteinander und mit dem ersten Knotenpunkt (Ns) des ersten Inverters (ho) und
deren Drain-Elektroden miteinander zur Bildung eines mit der Signalausgangsklemme (Vour) verbundenen
zweiten Knotenpunktes verbunden sind und deren beide Source-Drain-Stromstrecken in Rsihe zwischen das
Paar Stromversorgungsklemmen (Vdd, Vss) geschaltet sind, und daß die Steuerschaltungseinheit (200) einen
p-Kanal-Feldeffekttransistor (Qp ω) als dritten MOS-Transistor enthält, dessen Gate-Elektrode mit der
Generatoreinheit (300) verbunden ist und dessen Source-Drain-St/omstrecke in Reihe zwischen die andere
dec Stromversorgungsklemmen (VDD, Vss) und dem ersten Knotenpunkt (N5) geschaltet ist
10. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltung (100) ρ Kanal- und
n-Kanal-Feldeffekttransistoren (Qp &, Qn 54) als ersten und zweiten MOS-Transistor zur Bildung eines ersten
Inverters (Y22), wobei die Gate-Elektrode des ersten p-Kanal-transistors (Q9 se) mit der SignaleingangskJemme
(V1n). die Gate-Elektrode des zweiten n-Kanal-Transistors (Qn 54) mit einer der Stromversorgungsklemmen
(Vdd, Vss) und die beiden Drain-Elektroden der Transistoren (Q9 53, Qn 54) miteinander zur Bildung des
ersten Knotenpunktes (N5) verbunden sind, und p-Kanal- und n-Kanal-Feldeffekttransistoren (Qp 59, Qn 55) als
vierten und fünften MOS-Transistor zur Bildung eines zweiten Inverters (I30) enthält, deren beide Gate-Elektroden
miteinander und mit dem ersten Knotenpunkt (Ns) des ersten Inverters (I22) und deren Drain-Elektroden
miteinander zur Bildung eines mit der Signalausgangsklemme (Voul) verbundenen zweiten Knotenpunktes
verbunden sind und deren beide Source-Drain-Stromstrecken in Reihe zwischen das Paar Stromversorgungsklemmen
(Vdd, Vss) geschaltet sind, und daß die Steuerschaltungseinheit (200) einen n-Kanal-Feldeffekttransistor
(Qn ») als dritten MOS-Transistor enthält, dessen Gate-Elektrode mit der Generatoreinheit
(300) verbunden ist und dessen Source-Drain-Stromstrecke in Reihe zwischen die andere der Stromversorgungsklemmen
(Vdd. Vss) und den ersten Knotenpunkt (N5) geschaltet ist.
11. Schaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100)
weiterhin zwei n-Kanai-Feldeffekttransistoren (Qn 62. Qn 63) ais sechsten und siebenten MOS-Transistor
enthält, deren Gate-Elektrode jeweils mit einer zweiten bzw. dritten Signaleingangsklemtne (Vin 2, V1n 3)
verbunden ist und von denen jede Drain-Source-Stromstrecke in Reihe zwischen den ersten Knotenpunkt
und eine der Stromversorgungsklemmen (Vdd, Vss)geschaltet ist.
12. Schaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100)
weiterhin zwei p-Kanal-Feldeffekttransistoren (Qpn, Q?n) als sechsten und siebenten MOS-Transistor
enthält, deren Gate-Elektrode jeweils mit einer zweiten bzw. dritten Signaleingangsklemme (V1n 2, V1n 3)
verbunden ist, und von denen jede Source-Drain-Stromstrecke in Reihe zwischen den ersten Knotenpunkt
und eine der Stromversorgungsklemmen (Vdd, Vss) geschaltet ist.
13..Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100) ein
CMOS-NAND-GIied bildet, welches p-Kanal- und n-Kanal-Feldeffekttransistoren (QPb\, Qn 57) als erste und
zweite MOS-Transistoren, deren beide Gate-Elektroden miteinander und mit der ersten Eingangssignalklemme
(Vin 1) verbunden sind, einen p-Kanal-Feldeffekttransistor (Q9 ^4) als vierten MOS-Transistor, dessen
Gate-Elektrode mit der ersten Signaleingangsklemme (Vm 1) und dessen Drain-Elektrode mit dem Knotenpunkt
verbunden sind, einen n-Kanal-Feldeffekttransistor (Qn 59) als fünften MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode
mit einer zweiten Signaleingangsklemme (Vin2) verbunden ist und dessen Drain-Source-Stromstrecke
in Reihe mit der des zweiten n-Kanal-Transistors (Qn 57) zwischen den Knotenpunkt und eine der
Stromversorgungsklemmen (VDo. Vss)geschaltet ist, einjn p-Kanal-Feldeffekttransistor (Qpf,i) als sechsten
MOS-Transisior, dessen Gate-Elektrode mit der zweiten Signaleingangsklemme (Vjn 2) verbunden ist und
dessen Source-Drain-Stromstrecke zwischen die andere der Stromversorgungsklemmen (Vdd. Vss,)und den
Knotenpunkt geschaltet ist, und weiterhin einen p-Kanal-Feldeffekttransistor (Q9 62) als siebenten MOS-Transistor,
dessen Gate-Elektrode ebenfalls mit der zweiten Eingangssignalklemme (V-m 2) verbunden ist und
dessen Source-Drain-Stromstrecke parallel zu der des ersten p-Kanal-Transistors (Qp ti) geschaltet ist,
enthält, und daß die Steuerschaltungseinheit (200) einen p-Kanal-Feldeffekttransistor (Qpbi) als dritten
MOS-Transistor enthält, dessen Gate-Elektrode mit der Generatoreinheit (300) verbunden ist und dessen
Source-Drain-Stromstrecke in Reihe mit der des vierten Transistors (Qp m) zwischen die andere der Stromversorgungsklemmen
(Vim Vss,) und den Knotenpunkt geschaltet ist.
14. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100) ein
CMOS-NAND-Glied bildet, welches p-Kanal- und n-Kanal-Feldeffekttrans'.storen (QPt,u Qn 57) als erste und
zweite MOS-Transistoren, deren beide Gate-Elektroden miteinander und mit der ersten Eingangssignalklemmc
(Vin 1) und ^eren Drain-Elektroden zur Bildung der Signalausgangsklemme (VIWI) miteinander verbunden
sind, einen n-Kanal-Feldeffekttransistor (Qn 59) als vierten MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode
mit der ersten Signaleingangsklemme (V1n ,) und dessen Drain-Elektrode mit dem Knotenpunkt verbünde
sind, einen n-Kanal-Feldeffekttransistor^,, 58) als fünften MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode mit eine
zweiten Signaleingangsklemme (V1n 2) verbunden ist und dessen Drain-Source-Stromstreckc in Reihe mit de
des zweiten n-Kanal-Transistors (Qn 57) zwischen den Knotenpunkt und eine der Stromversorgungsklemme
(Vdd. Vss) geschaltet ist. einen p-Kanal-Feldeffekttransistor (QPt,2) als sechsten MOS-Transistor, dessc
Gate-Elektrode mit der zweiten Signaleingangsklemme (V1112) verbunden ist und dessen Sourcc-Drain
Stromstrecke zwischen die andere der Stromversorgungsklemmen (Vdi\ Vss) und den Knotenpunkt gcschul
tet ist, und weiterhin einen n-Kanal-Feldeffekttransistor (Qn m) als siebenten MOS-Transistor, dessen Gate
Elektrode ebenfalls mit der zweiten Eingangssignalklemme (V1n 2) verbunden ist und dessen Source-Drain
Stromstrecke in Reihe mit der des vierten n-Kanal-Transistors (Qn 59) an den Knotenpunkt geschaltet ist zu
Bildung einer Reihenschaltungsanordnung, enthält, und daß die Steuerschaltungseinheit (200) einen n-Kanal
Feldeffekttransistor (Qn b[) als dritten MOS-Transistor enthält, dessen Gate-Elektrode mit der Generatorein
heit (300) verbunden ist und dessen Source-Drain-Stromstrecke in Reihe mit der Reihenschaltung de
siebenten und des vierten n-Kanal-Transistors (Qn «. Qn 59) zwischen die andere der Stromversorgungsklem
menfVoD, Vss) und den Knotenpunkt geschaltet ist.
15. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100) ei
CMOS-NAND-Glied bildet, welches p-Kanal- und n-Kanal-Feldeffekttransistoren (QP b\. Qn 57) als erste um
zweite MOS-Transistoren, deren beide Gate-Elektroden miteinander und mit der ersten Eingangssignal
klemme (V1n 1) und deren Drain-Elektroden zur Bildung des Knotenpunktes für die Signalausgangsklemnr
(Voul) miteinander verbunden sind, einen p-Kanal-Feldeffekttransistor (Qpm) als vierten MOS-Transistoi
dessen Gate-Elektrode mit der ersten Signaleingangsklemme (V1n 1) und dessen Drain-Elektrode mit den
Knotenpunkt verbunden sind, einen n-Kanal-Feldeffekttransistor (Qn 59) als fünften MOS-Transistor, dessei
Gate-Elektrode ebenfalls mit der ersten Signaleingangsklemme (V,n 1) und dessen Drain-Elektrode mit den
Knotenpunkt verbunden sind, einen n-Kanal-Feldeffekttransistor (Qn v) als sechsten MOS-Transistor, des
sen Gate-Elektrode mit einer zweiten Signaleingangsklemme (Vn 2) verbunden ist und dessen Drain-Source
Stromstrecke in Reihe mit der des zweiten n-Kanal-Transistors (Qn 57) zwischen den Knotenpunkt und ein«
der Stromversorgungsklemmen (VDD, Vss) geschaltet ist, einer. p-Kanal-Feldeffekttransistor (Q1, h2) als sie
benten MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode ebenfalls mit der zweiten Signaleingangsklemmc (V,,, 2
verbunden ist und dessen Source-Drain-Stromstrecke zwischen die andere der Stromversorgungskiemmi
(Vdd, Vss) und den Knotenpunkt geschaltet ist, einen p-Kanal-Feldetfekttransistor (Qpt/) als achten MOS
Transistor, dessen Gate-Elektrode ebenfalls mit der zweiten Signaleingangsklemme (Vjn _>} verbunden ist um
dessen Source-Drain-Stromstrecke parallel zu der des vierten p-Kanal-Transistors (Qp M) geschaltet ist, um
weiterhin einen n-Kanal-FeldeffekttransistorfQnsoJals neunten MOS-Transistor.dessen Gate-Elektrode mi
der zweiten Stgnaleingangsklemme (V1n 2) und deren Drain-Elektrode über die Drain-Source-Stromstreckt
des fünften n-Kanal-Transistors (Qn 59) mit dem Knotenpunkt verbunden ist, enthält, und daß die Steuerschal
tungseinheit (200) einen p-Kanal-Feldeffekttransistor (Qp n) als dritten MOS-Transistor, dessen Gate-Elek
trode mit der Generatoreinheit (300) verbunden ist und dessen Source-Drain-Stromstrecke in Reihe mit dei
des vierten Transistors (Qp m) zwischen die andere der Stromversorgungskleuimcn (Vdd. VW und der
Knotenpunkt geschaltet ist, sowie einen n-Kanal-Feldeffekttransistor (Qn i\) als zehnten MOS-Transistor
dessen Gate-Elektrode über einen Inverter (Ao) mit der Generatoreinheit (300) verbunden ist und desscr
Drain-Source-Stromstrecke in Reihe mit der Reihenschaltung der Drain-Source-Stromstrecken des fünfter
und neunten n-Kanal-Transistors (Qn 59, Qnno) zwischen eine der Stromversorgungsklemmen (Vss) und der
Knotenpunkt geschaltet ist. enthält.
16. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100) eir
NOR-Glied bildet, welches p-Kanal- und n-Kanal-Feldeffekttransistoren (Qpw, CW)als ersten und zweiter
MOS-Transistor, deren beide Gate-Elektroden miteinander und mit der ersten Signaleingangsklemme (V1n \
und deren beide Drain-Elektroden zur Bildung des Knotenpunktes für die Signalausgangsklemme (V,„„
miteinander verbunden sind, einen n-Kanal-Feldeffekttransistor (Qn &) als vierten MOS-Transistor, dcsser
Gate-Elektrode mit der ersten Signaleingangsklemme (Vjn ή und dessen Drain-Elektrode mit dem Knotenpunkt
verbunden sind, einen p-Kanal-Feldeffekttransistor (Qpbt>) als fünften MOS-Transistor, dessen Gai2
Elektrode mit einer zweiten Signaleingangsklemme (Vin 2) verbunden ist und dessen Source-Drain-Stromstrecke
in Reihe mit der des ersten p-Kanal-Transistors (Qp &) zwischen eine der Stromversorgungsklemmer
(Vdd. Vss) und den Knotenpunkt geschaltet ist. einen n-Kanal-Feldeffekttransistor (Qn a) als sechsten MOS-Transistor,
dessen Gate-Elektrode mit der zweiten Signaleingangsklemme (Vin 2) verbunden ist und dessen
Drain-Source-Stromstrecke zwischen den Knotenpunkt und die andere der Stromversorgungsklemmer
(Vdd. Vss) geschaltet ist, und weiterhin einen n-Kanal-Feldeffekttransistor (Qn β*) als siebenten MOS-Transistor,
dessen Gate-Elektrode ebenfalls mit der zweiten Signaleingangsklemme (Vm2) verbunden ist und
dessen Drain-Source-Stromstrecke parallel zu der des vierten n-Kanal-Transistors (Qn «,) geschaltet ist,
enthält, und daß die Steuerschaltungseinheit (200) einen n-Kanal-Feldeffekttransistor (Qn 6s) als dritten
MOS-Transistor enthält, dessen Gate-Elektrode mit der Generatoreinheit (300) verbunden ist und dessen
Source-Drain-Stromstrecke in Reihe mit der Parallelschaltung des vierten und siebenten Transistors (Qn w*
Qn M) zwischen die andere der Stromversorgungsklemmen (Vdd. Vss^und den Knotenpunkt geschaltet ist.
17. Schaltung nach Anspruch Z dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100) ein
NOR-Glied bildet, welches p-Kanal- und n-Kanal-Feldeffekttransistoren (Qp &, Qn 62) als ersten und zweiten
MOS-Transistor, deren beide Gate-Elektroden miteinander und mit der ersten Signaleingangsklemme (Vin 1)
und deren beide Drain-Elektroden zur Bildung des Knotenpunktes für die Signalausgangsklemme (V,„„)
miteinander verbunden sind, einen p-Kanal-Feldeffekttransistor (Qpio) als vierten MOS-Transistor, dessen
Gate-Elektrode mit der ersten Signaleingangsklemme (Vin 1) und dessen Drain-Elektrode mit dem Knoten-
punkt verbunden sind, einen ρ-Kanal-Feldeffekttransistor (QPbb) als fünften MOS-Transistor, dessen Gate-Eleklrodc
mil einer zweiten Signaleingangsklemme (V,,, 2) verbunden ist und dessen Source-Drain-Stromslreeke
in Reihe mit der des ersten p-Kanal-Tninsistors (Q1, 1,7) zwischen eine der Stromvcrsorgiingsklemmen
(Vi)ix Vss)und den Knotenpunkt geschaltet ist. einen n-Kanal-Feldeffekttransistor (Qnt,>) als sechsten MOS-Transistor,
dessen Gate-Elektrode mit der zweiten Signaleingangsklemme (V1n 2) verbunden ist und dessen 5
Drain-Source-Stromstrecke zwischen den Knotenpunkt und die andere der Stromversorgungsklemmen
(Von Vss)geschaltet ist, und weiterhin einen p-Kanal-Feldeffekttransistor (QPv>) als siebenten MOS-Transistor,
dessen Gate-Elektrode ebenfalls mit der zweiten Signaleingangsklemme (V1n 2) und dessen Drain-Source-Stromstrecke
über die des vierten p-Kanal-Transistors (QP7o) mit dem Knotenpunkt verbunden sind,
etnhält, und daß die Steuerschaltungseinheit (200) einen p-Kanal-Feldeffekttransistor (QPb*) als dritten 10
MOS-Transistor enthält, dessen Gate-Elektrode mit der Generatoreinheit (300) verbunden ist und dessen
Sourcc-Drain-Stromstrecke in Reihe mit dem siebenten und vierten Transistor (Qn ^. QP 70) zwischen eine
der Stromversorgungsklemmen (Voo, Vss) und den Knotenpunkt geschaltet ist. ;,ΐ
18. Schaltung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100) ein S
NOR-Glied bildet, welches einen n-Kanal-Feldeffekttransistor (Qn,,*) als achten MOS-Transistor, dessen 15 ;j
Gate-Elektrode ebenfalls mit der ersten Signaleingangsklemme (V1n \) verbunden ist, und einen η-Kanal- j
Feldeffekttransistor (Qn a) als neunten MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode mit der zweiten Signalein- ''A
gangsklcmme (V1n 2) verbunden ist und dessen Drain-Source-Stromstrecke parallel zu der des achten MOS- .]
Transistors (Qn „„) geschaltet ist, enthält, und daß die Steuerschaltungseinheit (200) weiterhin einen η-Kanal- U
Feldeffekttransistor (Q,, ».0 als zehnten MOS-Transistor enthält, dessen Gate-Elektrode mit der Generator- ?n il
einheit (300) verbunden ist und dessen Source-Drain-Stromstrecke zwischen die andere der Stromversor- ij
gungsklemmen (Vna VW und die Parallelschaltungsanordnung aus dem achten und neunten Transistor ;.''
(Qn μ, Quu,) geschaltet ist. ^
19. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100) ein j,!
Exklusiv-Oder-Glied bildet, welches p-Kanal- und n-Kanal-Feldeffekttransistoren (Qp 71, Qu 67) als erste und 25 U
zweite MOS-Transistoren, bei denen die Gate-Elektrode des zweiten n-Kanal-Transistors (Qn bj) mit der iv|
ersten Signaleingangsklemme (V1n ,), die Gate-Elektrode des ersten p-Kanal-Transistors (Qp 71) mit einer der d
Stromversorgungsklemmen (Vpi>. Vss) und beide Drain-Elektroden zur Bildung der Signaleingangsklemme si
(V„„i) über einen ersten Inverter (Iv1) miteinander verbunden sind, einen n-Kanal-Feldeffekttransistor (Qn 70) ■'
als vierten MOS-Transistor, desssen Gate-Elektrode über einen zweiten Inverter (Iw) mit der ersten Signal- 30 '?·
eingangsklemmc (V,„ 1) und dessen Drain-Elektrode mit dem Knotenpunkt verbunden sind, zwei η-Kanal- ^
Feldeffekttransistoren (Qn be. Qn η) als fünften und sechsten Transistor, bei denen die Gate-Elektrode des 'J1
fünften Transistors (Qn w) mit einer zweiten Signaleingangsklemme (V;„ 2), die Gate-Elektrode des sechsten :.;j
Transistors (Qn ;i) über einen dritten Inverter (ho) mit der zweiten Signaleingangsklemme (V1n 2) und beide ,■!
Drain-Source-Stromstrecken durch die des zweiten bzw. dritten Transistors (Qn 67, Qn 70) mit dem Knoten- 35 i j
punkt verbunden sind, und weiterhin zwei n-Kanal-Feldeffekttransistoren (Qn m, Qn n) als siebenten und ;"
achten MOS-Transistor, bei denen die Gate-Elektrode des siebenten Transistors (Qn b<)) mit einer dritten f>|
Signaleingangsklemme (Vin3) und die Gate-Elektrode des achten Transistors (Qn 72) über einen vierten ä
Inverter (Im) mit der dritten Signaleingangsklemme (V,,, 3) verbunden sind, sowie die Source-Drain-Strom- ji|
strecke über die des zweiten und fünften Transistors (Qn 67, Qn b») bzw. sechsten und achten Transistors (Qn 70, 40 |j
Qn 71) zwischen die andere der Stromversorgungsklemmen (Vdd, Vss) und den Knotenpunkt geschaltet sind, I)S
enthält, und daß die Steuerschaltungseinheit (200) einen p-Kanal-Feldeffekttransistor (QP72) als dritten £}
MOS-Transistor enthält, dessen Gate-Elektrode über einen fünften Inverter mit der Generatoreinheit (300) ;-i
verbunden ist und dessen Source-Drain-Stromstrecke in Reihe zwischen eine der Stromversorgungsklem- f.\
men (Vd1). Vss) und den Knotenpunkt geschaltet ist. 45 ^J
20. Schaltung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100) einen ^-
Anreichcrungs/Verarmungs-MOS-Inverter bildet, welcher Anreicherungs- und Verarmungs-Feldeffekttran- |jj
sistoren (Qev. Qd 51) als ersten und zweiten MOS-Transistor, bei denen die Drain-Elektrode des Verar- ρ
mungs-Transistors (Qd si) mit einer der Stromversorgungsklemmen (VDD. Vss), Source- und Drain-Elektro- j|
den miteinander zur Bildung des Knotenpunktes für die Signalausgangsklemme (Vout) die Gate-Elektrode 50
des Verarmungs-Transistors (Qd si) mit dem Knotenpunkt und die Gate-Elektrode des Anreicherungs-Transistors
(Qe 51) mit der Signaleingangsklemme (V,„) verbunden sind, und einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor
(Qh 52) als vierten MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode mit der Signaleingangsklemme (V1n) und
dessen Drain-Elektrode mit dem Knotenpunkt für die Signalausgangsklemme (Voul) verbunden sind, enthält,
und daß die Steuerschaltungseinheit (200) einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor (Qe 53) als dritten MOS- 55
Transistor enthält, dessen Gate-Elektrode mit der Generatoreinheit (300) verbunden ist und dessen Drain-Source-Stromstrecke
in Reihe mit dem vierten MOS-Transistor zwischen die andere der Stromversorgungsklemmen (VoD, Vss,! und den Knotenpunkt geschaltet ist.
21. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100) einen
Anreicherungs/Verarmungs-MOS-Inverter bildet, welcher Anreicherungs- und Verarmungs-Feldeffekttran- eo
sistoren (Qe 51, Qd s\) als ersten und zweiten MOS-Transistor, bei denen die Drain-Elektrode des Verarmungs-Transistors
(Qd 51) mit einer der Stromversorgungsklemmen (Vdd, VSs), beide Drain-Elektroden
miteinander zur Bildung des Knotenpunktes für die Signalausgangsklemme (Voul), die Gate-Elektrode des
Verarmungs-Transistors (Qd si) mit dem Knotenpunkt und die Gate-Elektrode des Anreicherungs-Transistors
(Qe 51) mit der Signaleingangsklemme (Vm) verbunden sind, und einen Verarmungs-Feldeffekttransistor 65
(Qd 52) als vierten MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode mit der des ersten Verarmungs-Transistors
(Qd 51) und dessen Source-Elektrode mit dem Knotenpunkt für die Signalausgangsklemme (V001) verbunden
sind, enthält, und daß die Steuerschaltungseinheit (200) einen Anreichungs-Feldeffekttransistor (Qe 54) als
dritten MOS-Transistor enthält, dessen Gate-Elektrode mit der Generatoreinheit (300) verbunden ist und
dessen Source-Drain-Stromstrecke in Reihe mit dem vierten MOS-Transistor /wischen eine der Stromversorgungsklemmcn
(Vdd. Vss) und den Knotenpunkt geschaltet ist.
22. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die MO3-Logikschaltungseinheit (100) einen Anreicherungs-Verarmungs-MOS-Invcrtcr bildet, welcher Anreicherungs- und Verarmungs-Feldcffekltransistoren (Q:;\, Qdsi) als ersten jnd zweiten MOS-Transistor, bei denen die Source-Elektrode des Verarmungs-Transistors (Qd si) mit einer der Stromversorgungsklemmen (Vpp, VSs). Source- und Drain-Elektroden miteinander zur Bildung des Knotenpunktes für die Signalausgangsklemme (Vn,,,). die Gate-Elektrode des Verarmungs-Transistors (Qd si) mit dem Knotenpunkt und die Gate-Elektrode des Anreicherungs-Transistors (Qe 51) mit der Signaleingangsklemme (Vm) verbunden sind, enthält, und daß die Steuerschultungscinheit (200) einen Verarmungs-Feldeffekttransistor (Qn n) als dritten MOS-Transistor enthält, dessen Gate-Elektrode mit der Generatoreinheit (300) verbunden ist und dessen Source-Drain-Stromstrecke in Reihe zwischen eine der Stromversorgungsklemmen (VDd. Vss) und den Knotenpunkt für die SignalausgangsklemmefVouJgeschaltet ist.
22. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die MO3-Logikschaltungseinheit (100) einen Anreicherungs-Verarmungs-MOS-Invcrtcr bildet, welcher Anreicherungs- und Verarmungs-Feldcffekltransistoren (Q:;\, Qdsi) als ersten jnd zweiten MOS-Transistor, bei denen die Source-Elektrode des Verarmungs-Transistors (Qd si) mit einer der Stromversorgungsklemmen (Vpp, VSs). Source- und Drain-Elektroden miteinander zur Bildung des Knotenpunktes für die Signalausgangsklemme (Vn,,,). die Gate-Elektrode des Verarmungs-Transistors (Qd si) mit dem Knotenpunkt und die Gate-Elektrode des Anreicherungs-Transistors (Qe 51) mit der Signaleingangsklemme (Vm) verbunden sind, enthält, und daß die Steuerschultungscinheit (200) einen Verarmungs-Feldeffekttransistor (Qn n) als dritten MOS-Transistor enthält, dessen Gate-Elektrode mit der Generatoreinheit (300) verbunden ist und dessen Source-Drain-Stromstrecke in Reihe zwischen eine der Stromversorgungsklemmen (VDd. Vss) und den Knotenpunkt für die SignalausgangsklemmefVouJgeschaltet ist.
23. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (JOO) einen
Anreicherungs/Verarmungs-MOS-Inverter bildet, welcher Anreicherungs- und Verarmungs-Feldeffekttransistoren
(Qt-si, Qo 51) als ersten und zweiten MOS-Transistor, bei denen die Drain-Elektrode des Verarmungs-Transistors
(Qd 51) mit einer der Stromversorgungsklemmen (Vdd, Vss). Source- und Drain-Elektroden
miteinander zur Bildung des Knotenpunktes für die Signalausgangsklpm^p (V01..). die Gate-F.lektrode
des Verarmungs-Transistors (Qo 51) mit dem Knotenpunkt und die Gate-Elektrode des Anreicherungs-Transistors
(Qe 51) mit der Signaleingangsklemme (Vin) verbunden sind, und einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor
(Qe 5b) als vierten MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode mit der Signaleingangsklemme (V1n) und
dessen Drain-Elektrode mit dem Knotenpunkt für die Signalausgangsklemme (Voul) verbunden sind, enthält,
und daß die Steuerschaltungseinheit (200) einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor (Qn s;) als dritten MOS-Transistor,
dessen Gate-Elektrode mit der Generatoreinheit (300) verbunden ist und dessen Drain-Source-Stromstrecke
in Reihe mit dem vierten MOS-Transistor zwischen die andere der Stromversorgungsklemmen
(Von Vss) und den Knotenpunkt geschaltet ist, und weiterhin einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor
(Qe 55) als fünften MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode mit der Generatoreinheit (300) verbunden ist und
dessen Source-Drain-Stromstrecke parallel zum Verarmungs-Transistor (Qo si) geschaltet ist, enthält.
24. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100) einen
Anreicherungs/Verarmungs-MOS-Inverter bildet, welcher Anreicherungs- und Verarmungs-Feldcffekttransistoren
(Qe ^. Qd 51) als ersten und zweiten MOS-Transistor, bei denen die Drain-Elektrode des Verarmungs-Transistors
(Qo 51) mit einer der Stromversorgungsklemmen (Vdd. Vss). Source- und Drain-Elektroden
miteinander zur Bildung des Knotenpunktes für die Signalausgangsklemme (V1,,,,). die Gate-Elektrode
des Verarmungs-Transistors (Qo 51) mit dem Knotenpunkt und die Gate-Elektrode des Anreicherungs-Transistors
(Qe si) mit der Signaleingangsklemme (Vin) verbunden sind, und einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor
(Qe ά) als vierten MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode mit der Signaleingangsklemmc (V„) und
dessen Drain-Elektrode mit dem Knotenpunkt für die Signalausgangsklemme (Voul) verbunden sind, enthält,
und daß die Steuerschaltungseinheit (200) einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor (Qe ,7) als dritten MOS-Transistor,
dessen Gate-Elektrode mit der Generatoreinheit (300) verbunden ist und dessen Drain-Source-Stromstrecke
in Reihe mit dem vierten MOS-Transistor zwischen die andere der Stromversorgungs'-Iemnien
(Von. Vss) und den Knotenpunkt geschaltet ist, und weiterhin einen Verarmungs-Feldeffekttransistor (Qi>r,\)
als fünften MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode mit der Generatoreinheit (300) verbunden ist und dessen
Source-Drain-Stromstrecke parallel zu der des zweiten Verarmungs-Transistors (Qd ϊϊ) geschaltet ist, enthält.
25. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100) einen
Anreicherungs/Verarmungs-MOS-Inverter bildet, welcher Anreicherungs- und Verarmungs-Feldcffekttransistoren
(Qe5\. Od 51) als ersten und zweiten MOS-Transistor, bei denen die Drain-Elektrode des Verarmungs-Transistors
(Qd 51) mit einer der Stromversorgungsklemmen (Vdd. Vss). Source- und Drain-Elektroden
miteinander zur Bildung des Knotenpunktes für die Signalausgangsklemme (V.mt). die Gate-Elektrode
des Verarmungs-Transistors (Qd 51) mit dem Knotenpunkt und die Gate-Elektrode des Anreicherungs-Transistors
(Qe 51) mit der Signaleingangsklemme (Vin) verbunden sind, einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor
(Qe se) als vierten MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode ebenfalls mit der Signaleingangsklemme (V1n) und
dessen Drain-Elektrode mit dem Knotenpunkt für die Signalausgangsklemme (Voul) verbunden sind, und
einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor (Qeso) als fünften MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode ebenfalls
mit der Signaleingangsklemme (Vjn) und dessen Drain-Elektrode mit dem Knotenpunkt verbunden sind,
enthält, und daß die Steuerschaltungseinheit (200) einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor (Qe τ») als dritten
MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode mit der ersten Generatoreinheit (300) verbunden ist und dessen
Source-Drain-Stromstrecke in Reihe mit der des vierten MOS-Transistors (Qe m) zwischen die andere der
Stromversorgungsklemmen (Vdd. Vss) und den Knotenpunkt geschaltet ist, und einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor
(Qeei) als sechsten MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode mit einer zweiten Generatoreinheit
verbunden ist und dessen Source-Drain-Stromstrecke in Reihe mit der des fünften Transistors (Qi:«,)
zwischen die andere der Stromversorgungsklemmen (Vdd, Vss) und den Knotenpunkt geschaltet ist, enthält.
26. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100) einen
Anreicherungs/Verarmungs-MOS-Inverter bildet, welcher Anreicherungs- und Verarmungs-Feldeffekttransistoren
(Qe n, Qd si) als ersten und zweiten MOS-Transistor, bei denen die Drain-Elektrode des Verarmungs-Transistors
(Qp 51) mit einer der Stromversorgungsklemmen (Vdd, Vss). Source- und Drain-Elektrodei>
miteinander zur Bildung des Knotenpunktes für die Signalausgangsklemme (Vom), die Gate-EleKtrode
des Verarmungs-Transistors (Qn 51) mit dem Knotenpunkt und die Gate-Elektrode des Anreicherungs-Transistors
(Qn 51) mit der Signaleingangsklemme (V1n) verbunden sind, enthält, und daß die Steuerschaltungseinheit
(200) einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor (Qea) als dritten MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode
n-i· der ersten Generatoreinheit (300) verbunden ist und dessen Source-Drain-Stromstrecke parallel zum
Verarmungs-Transistor (Qo 51) geschaltet ist, und weiterhin einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor (Qeh)
als vierten MOS-Transistor, dessen Gatt-Eiektrode mit einer zweiten Generatoreinheit verbunden ist und
dessen Source-Drain-Stromstrecke parallel zum dritten MOS-Transistor ^f62) geschaltet irt, enthält.
27. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100) eir.-en
Anreicherungs/Verarmungs-MOS-Inverter bildet, welcher Anreicherungs- und Verarmungs-Feldeffekttransistoren
(Qe5\, Qd51) als ersten und zweiten MOS-Transistor, bei denen die Source-Elektrode des Verarmungs-Transistors
(Qo 51) mit einer der Stromversorgungsklemmen (Voa Vss). Source- und Drain-Elektroden
miteinander zur Bildung des Knotenpunktes für die Signalausgangsklemme (V„,„), die Gate-Elektrode
des Verarmungs-Transistors (Qo 51) mit dem Knotenpunkt und die Gate-Elektrode des Anreicherungs-Transistors
(Qe 51) mit der Signaleingangsklemme (V1n) verbunden sind, enthält, und daß die Steuerschaltungseinheit
(200) einen Verarmungs-Feldeffekttransistor (Qo :t) als dritten MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode
mit der ersten Generatoreinheit (300) verbunden ist und dessen Source-Drain-Stromstrecke parallel zum
zweiten Transistor (Qo 51) geschaltet ist, und weiterhin einen Verarmungs-Feldeffekttransistor (Qo 55) ais
vierten MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode mit einer zweiten Generatoreinheit verbunden ist und
dessen Source-Drain-Stromstrecke parallel zum dritten MOS-Transistor (Q0 >t) geschaltet ist, enthält.
28. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logiksciiaiiuiigseinheit (iöO) einen
Anreiciierungs/Verarmungs-MOS-Inverter bildet, welcher Anreicherungs- und Verarmungs-Feldeffekttransistorc
■.· (Qi-: t\. Q osi) als ersten und zweiten MOS-Transistor, bei denen die Drain-Elektrode des Verarmungs-Transistors
(Qo 51) mit einer der Stromversorgungsklemmen (Voo, Vss), Source- und Drain-Elektroden
miteinander zur Bildung des Knotenpunktes für die Signalausgangsklemme (V011,), die Gate-Elektrode
des Verarmungs-Transistors (Qo 51) mit dem Knotenpunkt und die Gate-Elektrode des Anreicherungs-Transistors
(Qe 51) mit der Signaleingangsklemme (Vin) verbunden sind, und einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor
(Qem) als vierten MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode mit der Signaleingangsklemme (V1n) und
dessen Drain-Elektrode mit dem Knotenpunkt für die Signalausgangsklemme (Voul) verbunden sind, enthält,
und daß die Steuerschaltungseinheit (200) einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor (Qt 65) als dritten MOS-Transistor,
dessen Gate-FIektrode mit der ersten Generatoreinheit (300) verbunden ist und dessen Drain-Sourcc-Stromstrecke
in Reihe mit der des vierten MOS-Transistors (Qe m) zwischen die andere der Stromversorgungsklemmen
(V0O, Vss) und den Knotenpunkt geschaltet ist, und weiterhin einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor
(Qe bö) als fünften MOS-Transistor, dessen Gate-E!ektrode mit einer zweiten Generatoreinheit
verbunden ist und dessen Source-Drain-Stromstrecke zu der des zweiten MOS-Transistors parallel
geschaltet ist, enthält.
29. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100) einen
Anreicherungs/Verarmungs-MOS-Inverter bildet, welcher Anreicherungs- und Verarmungs-Feldeffekttransistoren
(Qf 51. Qn 51) als ersten und zweiten MOS-Transistor, bei denen die Drain-Elektrode des Verarmungs-Transistors
(Qo 51) mit einer der Stromversorgungsklemmen (Vod. Vss). Source- und Drain-Elektrode
miteinander zur Bildung des Knotenpunktes für die Signalausgangsklemme (VnuJ, die Gate-Elektrode des
Veramiungs-Transistors (Qd 51) mit dem Knotenpunkt und die Gate-Elektrode des Anreicherungs-Transistors
(Qi: s\) mit der Signaleingangsklemme (Vin) verbunden sind, und einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor
(Qi: m) als vierten MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode mit der Signaleingangsklemme (V1n) und
dessen Drain-Elektrode mit dem Knotenpunkt für die Signalausgangsklemme (Vout) verbunden sind, erhält,
und daß die Steuerschaltungseinheit (200) einen Verarmungs-Feldeffekttransistor (Qo se) als dritten MOS-Transistor,
dessen Gate-Elektrode mit der ersten Generatoreinheit (300) verbunden ist und dessen Source-Drain-Stromstrecke
in Reihe mit der des vierten MOS-Transistors (Qe &) zwischen die andere der Stromversorgungsklemmen
(Vdd. Vss) und den Knotenpunkt geschaltet ist, und weiterhin einen Verarmungs-Feldeffekttransistor
(Qo 57) als fünften MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode mit einer zweiten Generatoreinheit
verbunden ist und dessen Source-Drain-Stromstrecke zu der des zweiten MOS-Transistors (Qo si) parallel
geschaltet ist, enthält.
30. Schaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100) ein
Anreicherungs/Verarmungs-MOS-NAND-Glied bildet, welches Anreicherungs- und Verarmungs-Feldeffekttransistoren
(Qe67, Qd se) als ersten und zweiten MOS-Transistor, bei denen die Drain-Elektrode des
Verarmungs-Transistors (Qd se) mit einer der Stromversorgungsklemmen (Vdd, Vss), Source- und Drain-Elektroden
miteinander zur Bildung des Knotenpunktes für die Signalausgangsklemme (Vom), die Gate-Elektrode
des Verr.rrr.ungs-Transistors (Qd se) mit dem Knotenpunkt und die Gate-Elektrode des Anreicherungs-Transistors
(Qe bi) mit der ersten Signaleingangsklemme (V1n t) verbunden sind, einen Verarmungs-Feldeffekttransistor
(Qo 59) als vierten MOS-Transistor, dessen Gate- und Source-Elektroden mit dem Knotenpunkt
für die Signalausgangsklemme (Voul) verbunden sind, und weiterhin einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor
(Qe te) als fünften MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode mit einer zweiten Signaleingangsklemme
(V;„ 2) verbunden ist und dessen Drain-Source-Stromstrecke in Reihe mit der des Anreicherungs-Transistors
(Qe ti) zwischen den Knotenpunkt und die andere der Stromversorgungsklemmen (VDa Vss) geschaltet
ist, enthält, und daß die Steue>-schaltungseinheit (200) einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor (Qe ^) als
dritten Transistor enthält, dessen Gate-Elektrode mit der Generatoreinheit (300) verbunden ist und dessen
Source-Drain-Stromstrecke in Reihe mit der des vierten MOS-Transistors (Qd 59) zwischen eine der Stromversorgungsklemmen
(Vdd, Vssjund den Knotenpunkt geschaltet ist
31. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Loeikschaltuneseinheit Π00Ϊ ein
Anreicherungs/Verarmungs-MOS-NAND-Glied bildet, welches Anreicherungs- und Verarmungs-Feldeffekttransistoren
(Qe 67, Qd se) als ersten und zweiten MOS-Transistor, bei denen die Drain-Elektrode des
Verarmungs-Transistors (Qd k) mit einer der Stromversorgungsklemmen (Vdd. Vss), Source- und Drain-Elektrode
miteinander zur Bildung des Knotenpunktes für die Signalausgangsklemme (V01,,), die Gate-Elektrode
des Verarmungs-Transistors (Q0 se) mit dem Knotenpunkt und die Gate-Elektrode des Anreicherungs-Transistors
(Qe 67) mit der ersten Signaleingangsklemme (Vm 1) verbunden, sind, einen Verarmungs-Feldeffekttransistor
(Qd 39) als vierten MOS-Transistor, dessen Gate- und Source-Elektroden mit dem Knotenpunkt
für die Signalausgangsklemme (V00J verbunden sind, und weiterhin einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor
(Qe 6β) als fünften MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode mit einer zweiten Signaleingangsk'emme
(Vin 2) verbunden ist und dessen Drain-Source-Stromstrecke in Reihe mit der des Anreicherungs-Transistors
(Qe ei) zwischen den Knotenpunkt und die andere der Stromversorgungsklemmen (Vdd, Vss) geschaltet
ist, enthält, und die die Steuerschaltungseinheit (200) einen Verarmungs-Feldeffekttransistor (Qd tm) als
dritten Transistor enthält, dessen Gate-Elektrode mit der Generatoreinheit (300) verbunden ist und dessen
Drain-Source-Stromstrecke in Reihe mit der des vierten MOS-Transistors (Qo m) zwischen eine der Stromversorgungsklemmen
(Vdd. Vss) und den Knotenpunkt geschaltet ist.
32. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100) ein
Anreicherungs-Verarmungs-MOS-NAND-Glied bildet, welches Anreicherungs- und Verarmungs-Feldeffekttransistoren
(Qe 70, Qd ei) als ersten und zweiten MOS-Transistor, bei denen die Drain-Elektrode des
Verarmungs-Feldeffekttransistors (Qo ei) mit einer der Stromversorgungsklemmen (Vdd, Vss), Source- und
Drain-Elektroden miteinander zur Bildung des Knotenpunktes für die Signalausgangsklemme (V0O1), die
Gate-Elektrode des Verarmungs-Transistors (Qd 6i) mit dem Knotenpunkt und die Gate-Elektrode des
Anreicherungs-Transistors (Qe 70) mit der ersten Signaleingangsklemme (Vn, \) verbunden sind, einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor
(Qe 72) als vierten MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode mit der ersten
Signaleingangsklemme (V1n 1) und dessen Drain-Elektrode mit dem Knotenpunkt für die Signalausgangsklemme
(V0Ut) verbunden sind, ein Anreicherungs-Feldeffekttransistor (Qe Ji) als fünften MOS-Transistor,
dessen Gate-Elektrode mit einer zweiten Signaleingangsklemme (V,„ 2) verbunden ist und dessen Drain-Source-Stromstrecke
in Reihe der des ersten Anreicherungs-Transistor;; (Qe 70) zwischen den Knotenpunkt
und die andere der Stromversorgungsklemmen (Vdd, Vss) geschaltet ist, und einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor
(Qe 73) als sechsten MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode mit der zweiten Signaleingangsklemme
(Vm 2) und dessen Drain-Source-Stromstrecke in Reihe mit der des vierten Transistors (Qe 77) mit
dem Knotenpunkt verbunden sind, enthält, und daß die Steuerschaltungseinheit (200) einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor
(Qe 74) als dritten Transistor enthält, dessen Gate-Elektrode mit der Generatoreinheit
(300) verbunden ist, und dessen Source-Drain-Siromstrecke in Reihe mit der Reihenschaltung der Drain-Source-Stromstrecken
des vierten und sechsten Transistors (Qe n, Qe 73) zwischen die andere der Stromversorgungskiemmen
(Vdd, Vss) und den Knotenpunkt geschähet ist.
33. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100) ein
Anreicherungs/Verarmungs-MOS-NOR-Glied bildet, welches Anreicherungs- und Verarmungs-Feldeffekttransistoren
(Qe 75, Qo α) als ersten und zweiten MOS-Transistor, bei denen die Drain-Elektrode des Verarmungs-Transistors
(Qd62) mit einer der Stromversorgungsklemmen (Vdd, Vss), Source- und Drain-Elektroden
miteinander zur Bildung des Knotenpunktes für die Signalausgangsklemme (V011,). die Gate-Elektrode
des Verarmungs-Transistors (Qd u) mit dem Knotenpunkt und die Gate-Elektrode des Anreicherungs-Transistors
(Qeis) mit der ersten Signaleingangsklemme (Vjn t) verbunden sind, einen Verarmungs-Feldeffekttransistor
(Qo 63) als vierten MOS-Transistor, dessen Gate- und Source-Elektroden mit dem Knotenpunkt für
die Signalausgangsklemme (Vom) verbunden sind, und einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor (Qe 75) als
fünften MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode mit einer zweiten Signaleingangsklemme (Vm 2) verbunden
ist und dessen Drain-Source-Stromstrecke in Reihe zwischen den Knotenpunkt und die andere der Stromversorgungsklemmen
(Vdd, Vss) geschaltet ist, enthält, und daß die Steuerschaltungseinheit (200) einen
Anreicherungs-Feldeffekttransistor (Qtn) als dritten MOS-Transistor enthält, dessen Gate-Elektrode mit
der Generatoreinheit (300) verbunden ist und dessen Source-Drain-Stromstrecke in Reihe mit der des
vierten MOS-Transistors (<?d63) zwischen die andere der Stromversorgungsklemmen (VDd, Vk) und den
Knotenpunkt geschaltet ist.
34. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100) ein
Anreicherungs/Verarmungs-MOS-NOR-GIied bildet, welches Anreicherungs- und Verarmungs-Feldeffekttransistoren
(Qe 75, Qo ei) als ersten und zweiten MOS-Transistor, bei denen die Source-Elektrode des
Verarmungs-Transistors (Qd 62) mit einer der Stromversorgungsklemmen (VOd, Vss), Source- und Drain-Elektroden
miteinander zur Bildung des Knotenpunktes für die Signalausgangsklemme (Voul), die Gate-Elektrode
des Verarmungs-Transistors (Qo 62) mit dem Knotenpunkt und die Gate-Elektrode des Anreicherungs-Transistors
(Qe75) mit der ersten Signaleingangsklemme (Vm ,) verbunden sind, einen Verarmungs-Feldeffekttransistor
(Qd 53) als vierten MOS-Transistor, dessen Gate· und Source-Elektrode mit dem Knotenpunkt
für die Signalausgangsklemme (V011,) verbunden sind, und einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor (Qr. n]
als fünften MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode mit einer zweiten Signaleingangsklemme (V,„ 2) verbunden
ist und dessen Drain-Source-Stromstrecke in Reihe zwischen den Knotenpunkt und die andere der
Stromversorgungsklemmen (VDa Vss)geschaltet ist, enthält, und daß die Steuerschaltungseinheit (200) einen
Verarmurigs-Feldeffekttransistor (<?dm) als dritten MOS-Transistor enthält, dessen Gate-Elektrode mit der
Generatoreinheil (300) verbunden ist und dessen Source-Drain-Stromstrecke in Reihe mit der des vierten
MOS-Transistors (Qo ti) zwischen eine der Stromversorgungsklemmen (Vdix Vss) und den Knotenpunkt
geschaltet ist.
35. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100) ein
Anreicherungs/Verarmungs-MOS-NOR-Glied bildet welches Anreicherungs- und Verarmungs-Feldeffekttransistoren
(Qe 75, <?Db2) als ersten und zweiten MOS-Transistor, bei denen die Drain-Elektrode des Verarmungs-Transistors
(Qd b2) mit einer der Stromversorgungsklemmen (Vdd, Vss). Source- und Drain-Elektroden
miteinander zur Bildung des Knotenpunktes für die Signalausgangsklemme (Voal), die Gate-Elektrode
des Verarmungs-Transistors (Qd 62) mit dem Knotenpunkt und die Gate-Elektrode des Anreicherungs-Transistors
(Qejs) mit der ersten Signaleingangsklemme (V1n 1) verbunden sind, einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor
(Qmx) als vierten MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode mit einer zweiten Signaleingangsklemme
("Vj,, 2) und dessen Drain mit dem Knotenpunkt für die Signalausgangsklemme (V0U,) verbunden ist, einen
Anreicherungs-Feldeffekttransistor (Qe ib) als fünften MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode mit einer
zweiten Signaleingangsklemme (V1n 2) verbunden ist und dessen Drain-Source-Stromstrecke parallel zu der
des ersten Transistors (Qe 75) geschaltet ist, und weiterhin einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor (QEm)
als sechsten MOS-Transistor, dessen Gate-Elektrode ebenfalls mit der zweiten Signaleingangsklemme (Vin 2)
verbunden ist und dessen Drain-Source-Stromstrecke parallel zu der des vierten Transistors (Qe 7s) geschaltet
ist, enthält, und daß die Steuerschaltungseinheit (200) einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor (Qe 79) als
dritten MOS-Transistor enthält, dessen Gate-Elektrode mit der Generatoreinheit (300) verbunden ist und
dessen Source-Drain-Stromstrecke in Reihe mit denen des vierten und des sechsten MOS-Transistors (Qe is,
Qeso) zwischen die andere der Stromversorgungsklemmen (Vdd, Vss) und den Knotenpunkt geschalteUst
36. Schaltung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschahungseinheit (100)
weiterhin einen Verarmungs-Feldeffekttransistor (Qd «) als siebenten MOS-Transistor enthält, dessen Gate-
und Source-Elektroden zusammen mit dem Knotenpunkt für die Signalausgangsklemme (Vom) verbunden
sind, und daß die Steuerschaltungseinheit (200) weiterhin einen Anreicherungs-Feldeffekttransistor (Qe 77) als
achten MOS-Transistor enthält, dessen Gate-Elektrode mit der Generatoreinheit (300) verbunden ist und
dessen Source-Drain-Stromstrecke in Reihe mit der des siebenten MOS-Transistors (Qd ö) zwischen eine
der Stromversorgungsklemmen (Vdd, Vss) und den Knotenpunkt geschaltet ist
37. Schaltung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die MOS-Logikschaltungseinheit (100)
weiterhin einen Verarmungs-Feldeffekttransistor (Qd ü) als siebenten MOS-Transistor enthält, dessen Gate-
und Source-Elektroden zusammen mit dem Knotenpunkt für die Signalausgangsklemme (Vom) verbunden
sind, und daß die Steuerschaltungseinheit (200) weiterhin einen Verarmungs-Feldeffekttransistor (Qd m) als
achten MOS-Transistor enthält, dessen Gate-Elektrode mit der Generatoreinheit (300) verbunden ist und
dessen Source-Drain-Stromstrecke in Reihe mit der des siebenten MOS-Transistors (Qd n) zwischen eine
der Stromversorgungsklemmen (Vdd, Vss) und den Knotenpunkt geschaltet ist.
Applications Claiming Priority (2)
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ID=26471781
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