JP2545461B2 - 相補形mos回路 - Google Patents

相補形mos回路

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JP2545461B2 JP1112594A JP11259489A JP2545461B2 JP 2545461 B2 JP2545461 B2 JP 2545461B2 JP 1112594 A JP1112594 A JP 1112594A JP 11259489 A JP11259489 A JP 11259489A JP 2545461 B2 JP2545461 B2 JP 2545461B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 複数のトライステート回路の出力をワイヤードオア接
続した相補形MOS回路に関し、 瞬時電流の発生を防止して、消費電流の低減し、電源
ラインのノイズ発生を防止する相補形MOS回路を提供す
ることを目的とし、 相補形MOS構成の第1,第2のインバータ及び第1,第2
のトランスミッションゲートよりなる第1,第2のトライ
ステート回路の出力をワイヤードオア接続した相補形MO
S回路において、 該第1,第2のインバータ夫々のPチャンネルMOSトラ
ンジスタ及びNチャンネルMOSトランジスタ夫々のドレ
インを該第1,第2のトライステート回路内の第1,第2の
トランスミッションゲート夫々の同一チャンネルのMOS
トランジスタのソース又はドレインと接続し、 該第1,第2のインバータのPチャンネルMOSトランジ
スタ及びNチャンネルMOSトランジスタ夫々のドレイン
間を開放し、 該第1,第2のトランスミッションゲート夫々は、正相
の制御信号線及びそれより遅延した逆相の制御信号線に
共通に接続して構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は相補形MOS回路に関し、複数のトライステー
ト回路の出力をワイヤードオア接続した相補形MOS回路
に関する。
従来より複数のトライステート回路の出力をワイヤー
ドオア接続した相補形MOS(CMOS)回路としてCMOSラッ
チ回路等が知られている。
〔従来の技術〕
第5図は従来のCMOSラッチ回路の一例の回路図を示
す。
同図中、端子10に入来した信号はPチャンネルMOSト
ランジスタQP1とNチャンネルMOSトランジスタQN1(以
下PチャンネルMOSトランジスタをQP,NチャンネルMOSト
ランジスタをQNと表わす)との構成するインバータ11で
反転された後、MOSトランジスタQP5,QN5の構成するトラ
ンスミッションゲート12を通ってMOSトランジスタQP2,Q
N2の構成するインバータ13に供給され、ここで反転され
て端子14より出力される。
また、インバータ13の出力は導通抵抗の大なるMOSト
ランジスタQP3,QN3の構成するインバータ15で反転され
た後、MOSトランジスタQP6,QN6の構成するトランスミッ
ョンゲート16を通してインバータ13の入力にフィードバ
ックされ、ラッチループを構成している。
トランスミッションゲート12,16夫々のMOSトランジス
タQP5,QN6夫々には端子17よりの第6図(A)に示すク
ロックφが供給され、MOSトランジスタQN5,QP6夫々には
クロックφをMOSトランジスタQP4,QN4の構成するインバ
ータ18で反転した第6図(B)に示す反転クロックが
供給されている。
クロックφがLレベルのときトランスミッションゲー
ト12が導通、トランスミッションゲート16が遮断して入
力信号INがそのまま出力信号OUTとして出力され、クロ
ックφがHレベルのときトランスミッションゲート12が
遮断、トランスミッションゲート16が導通してインバー
タ13,16及びトランスミッションゲート16で構成される
ラッチループに保持された信号が出力信号OUTとして出
力される。第6図(C),(D)は入力信号IN,出力信
号OUT夫々を示す。
〔発明が解決しようとする課題〕
第6図(A)に示すクロックφに対して反転クロック
はインバータ18動作遅延より同図(B)示す如く僅か
に遅延する。そのため、クロックφが立下がった後、反
転クロックが立上がるまでの第5図に示す期間tにお
いて過渡的にトランスミッションゲート12,16が共に導
通状態となる。
ここでクロックφがHレベルで例えば出力信号OUTが
Lレベルの状態のとき入力信号がHレベルとなり、クロ
ックφがLレベルに移行する際の期間tにおいて、導通
したMOSトランジスタQP3,QP6,QP5,QN1の経路で電流パス
が形成され、瞬時的に大電流が流れる。
この瞬時電流は消費電流の増大をまねくばかりでな
く、電源ラインにノイズを発生させ、装置の誤動作をま
ねく可能性があるという問題があった。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、瞬時電流の
発生を防止して、消費電流の低減し、電源ラインのノイ
ズ発生を防止する相補形MOS回路を提供することを目的
とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の相補形MOS回路は、 相補形MOS構成の第1,第2のインバータ及び第1,第2
のトランスミッションゲートよりなる第1,第2のトライ
ステート回路の出力をワイヤードオア接続した相補形MO
S回路において、 第1,第2のインバータ夫々のPチャンネルMOSトラン
ジスタ及びNチャンネルMOSトランジスタ夫々のドレイ
ンを第1,第2のトライステート回路内の第1,第2のトラ
ンスミッションゲート夫々の同一チャンネルのMOSトラ
ンジスタのソース又はドレインと接続し、 第1,第2のインバータのPチャンネルMOSトランジス
タ及びNチャンネルMOSトランジスタ夫々のドレイン間
を開放し、 第1,第2のトランスミッションゲート夫々は、正相の
制御信号線及びそれより遅延した逆相の制御信号線に共
通に接続する。
〔作用〕
本発明回路においてはインバータのPチャンネルMOS
トランジスタ及びNチャンネルMOSトランジスタ夫々の
ドレインが開放されているため、ワイヤードオア接続さ
れた複数のトランスミッションゲートで異なるチャンネ
ルのMOSトランジスタが同時に導通しても電流パスが形
成されず瞬時電流の発生を防止できる。
〔実施例〕
第1図は本発明回路の第1実施例の回路図を示す。同
図中、第5図と同一部分には同一符号を付し、その説明
を省略する。
第1図中、端子10入力信号INはMOSトランジスタQP1,Q
N1の構成する第1のインバータ21で反転された後MOSト
ランジスタQP5,QN5の構成する第1のトランスミッショ
ンゲート22を通してインバータ13に供給される。インバ
ータ13の出力はMOSトランジスタQP3,QN3の構成するイン
バータ25で反転された後MOSトランジスタQN6,QP6の構成
する、トランスミッションゲート22の出力とワイヤード
オア接続されたトランスミッションゲート26を通してイ
ンバータ13に供給される。
インバータ21,トランスミッションゲート22でMOSトラ
ンジスタQP1,QN1夫々のドレインは短絡されず、Pチャ
ンネルMOSトランジスタQP1のドレインは同じPチャンネ
ルMOSトランジスタQP5のソース(又はドレイン)にのみ
接続され、NチャンネルMOSトランジスタQN1のドレイン
は同じPチャンネルMOSトランジスタQN5のソース(又は
ドレイン)にのみ接続され、MOSトランジスタQP5,QN5の
ドレイン(又はソース)は短絡されている。
同様に第2のインバータ25,第2のトランスミッショ
ンゲート26でMOSトランジスタQP3,QN3夫々のドレインは
短絡されず、PチャンネルMOSトランジスタQP3のドレイ
ンは同じPチャンネルMOSトランジスタQP6のソース(又
はドレイン)にのみ接続され、NチャンネルMOSトラン
ジスタQN3のドレインは同じPチャンネルMOSトランジス
タQN6のソース(又はドレイン)にのみ接続され、MOSト
ランジスタQP6,QN6のドレイン(又はソース)は短絡さ
れている。
ここでクロックφがHレベルで例えば出力信号OUTが
Lレベルの状態のとき入力信号がHレベルとなり、クロ
ックφがLレベルに移行する際の期間tにおいて、MOS
トランジスタQP3,QP6,QP5,QN1夫々が導通するがMOSトラ
ンジスタQP5,QN1間が接続されていないために電流パス
が形成されず瞬時電流の発生が防止される。
また、クロックφがHレベルで例えば出力信号OUTが
Hレベルの状態のとき入力信号がLレベルとなり、クロ
ックφがLレベルに移行する際の期間tにおいて、MOS
トランジスタQP1,QP5,QP6,QN3夫々が導通するがMOSトラ
ンジスタQP6,QN3間が接続されていないために電流パス
が形成されず瞬時電流の発生が防止される。
このように瞬時電流が防止されるため、消費電流が低
減し、電源ラインのノイズ発生を防止できる。
第1図の回路の半導体パターンレイアウトを第2図に
示す。同図中、ゲート電極30〜36をポリシリコン等で形
成後Pタイプ拡散層37及びNタイプ拡散層38が形成され
ており、ゲート電極30a,31a,32a,33a,34a,35a夫々はMOS
トランジスタQP4,QP1,QP5,QP6,QP3,QP2夫々のゲートで
あり、ゲート電極30b,31b,36b,32b,34b,35b夫々はMOSト
ランジスタQN4,QN1,QN5,QN6,QN3,QN2夫々のゲートであ
る。梨地で示す電源配線40,41及び信号配線42〜47はハ
ッチングで示すコンタクト部によりゲート電極及び拡散
層と接続されている。
ここで第4図の従来回路の半導体パターンレイアウト
を第3図に示す。第3図においては、MOSトランジスタQ
P1,QN1のドレイン間を接続するために信号配線50が設け
られ、MOSトランジスタQN6,QP6のドレイン間を接続する
ために信号配線51が設けられている。
このように第2図に示す本発明回路では従来回路にお
ける信号配線50,51が不要であるため、パターン面積を
小さくできる。
第4図は本発明回路の第2実施例の回路図を示す。こ
の回路は出力選択回路である。
同図中、端子60の入力信号IN1はMOSトランジスタQP1
1,QN11の構成するインバータ61で反転された後MOSトラ
ンジスタQP12,QN12の構成するトランスミッションゲー
ト62を通してMOSトランジスタQP15,QN15の構成するイン
バータ63に供給される。また端子64の入力信号IN2はMOS
トランジスタQP13,QN13の構成するインバータ65で反転
された後MOSトランジスタQN14,QP14の構成するトランス
ミッションゲート62の出力とワイヤードオア接続された
トランスミッションゲート66を通してインバータ63に供
給される。
トランスミッションゲート62,66夫々のMOSトランジス
タQP12,QN14夫々には端子67よりのセレクト信号Sが供
給され、MOSトランジスタQN12,QP16夫々にはセレクト信
号SをMOSトランジスタQP16,QN16の構成するインバータ
68で反転した反転セレクト信号が供給されている。
セレクト信号SがLレベルのときトランスミッション
ゲート62が導通、トランスミッションゲート66が遮断し
て入力信号IN1が選択され出力信号OUTとして端子69より
出力され、セレクト信号SがHレベルのときトランスミ
ッションゲート62が遮断、トランスミッションゲート66
が導通して入力信号IN2が選択され出力信号OUTとして出
力される。
ここでも、インバータ61,トランスミッションゲート6
2でMOSトランジスタQP11,QN12夫々のドレインは短絡さ
れず、PチャンネルMOSトランジスタQP11のドレインは
同じPチャンネルMOSトランジスタQP12のソース(又は
ドレイン)にのみ接続され、NチャンネルMOSトランジ
スタQN11のドレインは同じPチャンネルMOSトランジス
タQN12のソース(又はドレイン)にのみ接続され、MOS
トランジスタQP12,QN12のドレイン(又はソース)は短
絡されている。
インバータ65トランスミッションゲート66についても
まったく同様にMOSトランジスタQP13,QN13夫々のドレイ
ンは短絡されていない。
ここでも、セレクト信号SがHレベルから立下がる際
に過渡的にMOSトランジスタQP12,QP14が導通しても電流
パスが形成されず、同様にセレクト信号SがLレベルか
ら立上がる際過渡的にMOSトランジスタQN12,QN14が導通
しても電流パスが形成されず瞬時電流が発生しない。
〔発明の効果〕
上述の如く、本発明の相補形MOS回路によれば、瞬時
電流の発生が防止され、消費電流が低減し、電源ライン
のノイズ発生を防止でき、実用上きわめて有用である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明回路の第1実施例の回路図、 第2図は本発明回路のパターンレイアウト、 第3図は従来回路のパターンレイアウト、 第4図は本発明回路の第2実施例の回路図、 第5図は従来回路の一例の回路図、 第6図は従来回路の動作波形図である。 図において、 13,18,21,23,61,63,65,68はインバータ、 22,26,62,66はトランスミッションゲート、 QP1〜QP16はPチャンネルMOSトランジスタ、 QN1〜QN16はNチャンネルMOSトランジスタ を示す。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】相補形MOS構成の第1,第2のインバータ(2
    1,25)及び第1,第2のトランスミッションゲート(22,2
    6)よりなる第1,第2のトライステート回路の出力をワ
    イヤードオア接続した相補形MOS回路において、 該第1,第2のインバータ(21,25)夫々のPチャンネルM
    OSトランジスタ及びNチャンネルMOSトランジスタ夫々
    のドレインを該第1,第2のトライステート回路内の第1,
    第2のトランスミッションゲート(22,26)夫々の同一
    チャンネルのMOSトランジスタのソース又はドレインと
    接続し、 該第1,第2のインバータ(21,25)のPチャンネルMOSト
    ランジスタ及びNチャンネルMOSトランジスタ夫々のド
    レイン間を開放し、 該第1,第2のトランスミッションゲート(22,26)夫々
    は、正相の制御信号線及びそれより遅延した逆相の制御
    信号線に共通に接続されていることを特徴とする相補形
    MOS回路。
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