JPS592438A - ダイナミツク型論理回路 - Google Patents
ダイナミツク型論理回路Info
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- JPS592438A JPS592438A JP57111179A JP11117982A JPS592438A JP S592438 A JPS592438 A JP S592438A JP 57111179 A JP57111179 A JP 57111179A JP 11117982 A JP11117982 A JP 11117982A JP S592438 A JPS592438 A JP S592438A
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- circuit
- output terminal
- transistor
- output
- logic circuit
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
- H03K19/02—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
- H03K19/08—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
- H03K19/094—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors
- H03K19/096—Synchronous circuits, i.e. using clock signals
- H03K19/0963—Synchronous circuits, i.e. using clock signals using transistors of complementary type
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Logic Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は計算機等の構成要素として用いられるダイナミ
ック型の論理回路に関する。
ック型の論理回路に関する。
ダイナミック型の論理回路というのは、当該回路中に存
在する浮遊容量、回路素子のゲート容量、接合容量等が
集まって形成される容1(J4下、これらを総称して容
量という。)に一時的に蓄えられた電圧を利用して動作
するものをいう。この容量に蓄積された電圧を利用して
動作するという点でスタティック型のものと区別される
。
在する浮遊容量、回路素子のゲート容量、接合容量等が
集まって形成される容1(J4下、これらを総称して容
量という。)に一時的に蓄えられた電圧を利用して動作
するものをいう。この容量に蓄積された電圧を利用して
動作するという点でスタティック型のものと区別される
。
従来のダイナミック型論理回路(以下、論理回路という
。)の例を第1図に示す。この論理回路は、いわゆる0
−MO8形トランジスタ(Pチャネル形トランジスタ1
%Nチャネル形トランジスタコ)を用いて構成されてい
る。トランジスタlと−の間にはMOB型トランジスタ
3〜7よりなる論理回路が接続されて−る。この論理回
路は一例であるが、次のような論理式で表わされる。
。)の例を第1図に示す。この論理回路は、いわゆる0
−MO8形トランジスタ(Pチャネル形トランジスタ1
%Nチャネル形トランジスタコ)を用いて構成されてい
る。トランジスタlと−の間にはMOB型トランジスタ
3〜7よりなる論理回路が接続されて−る。この論理回
路は一例であるが、次のような論理式で表わされる。
Y、、A、B、O+D、K ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・(1)トランジスタノ、コのゲートには
それぞれクロック信号ダが与えられ、第7図の回路は全
体としてこのクロック信号ダに同期して動作する。出力
iffはトランジスタlのドレインから取出され、次段
のインパーク2に接続されている。実際に用いられる場
合には、第1図の回路を一単位として多数接続され、所
定の回路が構成される。ioは先に述べた各桁を示して
いる。トランジスタlのソースには電源電圧VDDが与
えられ、トランジスタコのソースは接地される。
・・・・・・・(1)トランジスタノ、コのゲートには
それぞれクロック信号ダが与えられ、第7図の回路は全
体としてこのクロック信号ダに同期して動作する。出力
iffはトランジスタlのドレインから取出され、次段
のインパーク2に接続されている。実際に用いられる場
合には、第1図の回路を一単位として多数接続され、所
定の回路が構成される。ioは先に述べた各桁を示して
いる。トランジスタlのソースには電源電圧VDDが与
えられ、トランジスタコのソースは接地される。
次に動作を説明する。まず、クロック信号〆の論理レベ
ルがθ″であったとする・すると、トランジスタ/はP
チャネル形であるから導通(以下、ONという。)シ、
他方のトランジスタコはNチ、ヤネル形であるから非導
通(以下、OFF’という。)となる。このとき、容量
10には電源電圧VDI’)がトランジスタlを介して
充電される。この充電は論理回路(3〜7)への入力信
号A−Eのいかんにかかわらず行なわれる。トランジス
タコがOFFとなっているからである。充電、が終了す
ると、出力端gの論理レベルは°“l”となり、それに
伴なって次に、クロック信号ダが論理レベルII 、
I+に変化したとする。すると、トランジスタ7 (1
1OFFとなり、トランジスタ、2はONとなる。この
とき、出力端子gの論理状態は論理入力信号A、Fiの
論理レベルに依存し、そのま寸″l”の状態を保持する
か、”θ゛°に変化するかのいずれかになる。例えば、
前述の式(tlが A、B・0−4−D−I!t = t となるような場合、容量10に蓄積されていた電荷tよ
グランド電位洗面けて放電され、その結果出力端gの論
理レベルは′0”となる。すなわち、3〜Sのトランジ
スタが全てONと外るか、あるいは6.7のトランジス
タがともにONとなるか、少くともいずれか一方の回路
状態となり、出力端子gとグランド間に放電経路が形成
されるからである。一方A@B・0+D串E=O となるような場合には答i10の市、荷は放出されない
。すなわちトランジスタ3〜ArのいずれかがOFFで
あり、かつトランジスタ6.7のいずれかがOFFして
いるからであるうその結県、出力端gの論理レベルは7
′′の状態の′!を保持される。
ルがθ″であったとする・すると、トランジスタ/はP
チャネル形であるから導通(以下、ONという。)シ、
他方のトランジスタコはNチ、ヤネル形であるから非導
通(以下、OFF’という。)となる。このとき、容量
10には電源電圧VDI’)がトランジスタlを介して
充電される。この充電は論理回路(3〜7)への入力信
号A−Eのいかんにかかわらず行なわれる。トランジス
タコがOFFとなっているからである。充電、が終了す
ると、出力端gの論理レベルは°“l”となり、それに
伴なって次に、クロック信号ダが論理レベルII 、
I+に変化したとする。すると、トランジスタ7 (1
1OFFとなり、トランジスタ、2はONとなる。この
とき、出力端子gの論理状態は論理入力信号A、Fiの
論理レベルに依存し、そのま寸″l”の状態を保持する
か、”θ゛°に変化するかのいずれかになる。例えば、
前述の式(tlが A、B・0−4−D−I!t = t となるような場合、容量10に蓄積されていた電荷tよ
グランド電位洗面けて放電され、その結果出力端gの論
理レベルは′0”となる。すなわち、3〜Sのトランジ
スタが全てONと外るか、あるいは6.7のトランジス
タがともにONとなるか、少くともいずれか一方の回路
状態となり、出力端子gとグランド間に放電経路が形成
されるからである。一方A@B・0+D串E=O となるような場合には答i10の市、荷は放出されない
。すなわちトランジスタ3〜ArのいずれかがOFFで
あり、かつトランジスタ6.7のいずれかがOFFして
いるからであるうその結県、出力端gの論理レベルは7
′′の状態の′!を保持される。
[背゛喰技術の問題点]
以上の説明からもわかるように、ダイナミック型の論理
回路の動作は容量10の充電雷、用に依存する。ところ
が、論理回路の出力6gのノードには、拡散領域−例え
ばトランジスタ3.ルのドレイン領域が接続されており
、この拡散領域に赴けるPN接合のリーク電流により出
力端gのノードの容量10の蓄積電荷は、徐々に失なわ
れていく。また、寄生MO8トランジスタの存在や、あ
るいはゲートに瞬時的に加わるノイズでyes )ラン
ジスタがONする場合にも、容′t10の電荷は放電す
ることもある。
回路の動作は容量10の充電雷、用に依存する。ところ
が、論理回路の出力6gのノードには、拡散領域−例え
ばトランジスタ3.ルのドレイン領域が接続されており
、この拡散領域に赴けるPN接合のリーク電流により出
力端gのノードの容量10の蓄積電荷は、徐々に失なわ
れていく。また、寄生MO8トランジスタの存在や、あ
るいはゲートに瞬時的に加わるノイズでyes )ラン
ジスタがONする場合にも、容′t10の電荷は放電す
ることもある。
上記の原因による容・訃10の蓄積電荷の流失は、本来
17″レベルにとどまるべき出力端ざの電位が、ついに
はθ”レベル寸で低下し回路の誤動作を引き起こす。特
に、クロック信号ダの周期が容i/。
17″レベルにとどまるべき出力端ざの電位が、ついに
はθ”レベル寸で低下し回路の誤動作を引き起こす。特
に、クロック信号ダの周期が容i/。
の放電時定数より長い閉合には問題となる。この場合の
顕著な例としては、肖ダイナミック回路を含む回路全体
の消費電力を下げるためにクロック信号グを一時的に停
市させるような場合があげられろ。
顕著な例としては、肖ダイナミック回路を含む回路全体
の消費電力を下げるためにクロック信号グを一時的に停
市させるような場合があげられろ。
本発明はかかる従来のダイヲーミック型論17p回路の
欠点を解消し、容量への光重1状態を保持してスタティ
ックな動作を可能とするダイナミック型論理回路を援供
することを目的とする。
欠点を解消し、容量への光重1状態を保持してスタティ
ックな動作を可能とするダイナミック型論理回路を援供
することを目的とする。
[発明の概要]
一1二ii+U目的を達成するだめに、本発明のダイナ
ミック型論理回路は、出力グ11と当該論理回路の電源
との間に出力端の信号レベルが高レベルであるときのみ
導通【7て前記雷、源電王を容量に充電する回路を接続
し、それによってリーク電流等による放電を補償するよ
うにした魚に/r¥徴を有する。
ミック型論理回路は、出力グ11と当該論理回路の電源
との間に出力端の信号レベルが高レベルであるときのみ
導通【7て前記雷、源電王を容量に充電する回路を接続
し、それによってリーク電流等による放電を補償するよ
うにした魚に/r¥徴を有する。
より具体的な態様では、充電回路は論理回路の出力端に
接続されたインバータの出力’N、 fTE k制能1
信号として用い、その?IIII萌j信号によりON
−OFF動作するトランジスタを用いて構成されろう〔
発明の効果〕 かかる構成を41する本発明に工れば、論理回路の出力
端の論理レベルがl“°であるべき場合には必ずONと
なって充g1を行うことができ、したがってだとえリー
ク電流が生じたとしても論理レベルを°°l″の状態に
保持でき、また、クロック信号が全く与えられない状態
でも論理状態が変化してし浄うことを防止することがで
きる。
接続されたインバータの出力’N、 fTE k制能1
信号として用い、その?IIII萌j信号によりON
−OFF動作するトランジスタを用いて構成されろう〔
発明の効果〕 かかる構成を41する本発明に工れば、論理回路の出力
端の論理レベルがl“°であるべき場合には必ずONと
なって充g1を行うことができ、したがってだとえリー
ク電流が生じたとしても論理レベルを°°l″の状態に
保持でき、また、クロック信号が全く与えられない状態
でも論理状態が変化してし浄うことを防止することがで
きる。
以下、本発明を図示する実施例に基づいて詳述するO
第Ω図に本発明によるダイナミック型論理回路の実施例
を示す。frc2図において、第1図と重複する部分に
は同一の符号を付し、その説明は省略する。
を示す。frc2図において、第1図と重複する部分に
は同一の符号を付し、その説明は省略する。
第2図において、電源と出力t1にgの間にはPチ、Y
ネル型MO[E )ランジスク//が接続されており、
そのソースが電源側に接続されて電源電工VDrlが与
えられ、ドレインが出力端子gに接続されている。ゲー
トはインバーフタの出力端に接続され、インバータ9の
出力電圧をこのトランジスタl/のON −OFF制御
のだめの制御市、圧として用いている。
ネル型MO[E )ランジスク//が接続されており、
そのソースが電源側に接続されて電源電工VDrlが与
えられ、ドレインが出力端子gに接続されている。ゲー
トはインバーフタの出力端に接続され、インバータ9の
出力電圧をこのトランジスタl/のON −OFF制御
のだめの制御市、圧として用いている。
次に動作を説明する。なお、クロック信号ダの論理レベ
ルの変化に伴うトランジスタl〜7の動作そのものは第
1図の回路と同じであるのでその説明は省略する。
ルの変化に伴うトランジスタl〜7の動作そのものは第
1図の回路と同じであるのでその説明は省略する。
いま、クロック信号ダの論理レベルが°°θ°′の場合
、トランジスタlがONであるとともにトランジスタ/
/がONとなる。つまり、出力端gは論理レベル″l”
であり容量10に充電が行われるが、インバーフタの出
力は反転して論理レベル°°O″となり、それによって
トランジスタl/はONとなる。トランジスタ//がO
NKなると、電源箱1圧VDDが出力9mgに印加され
、トランジスタ3〜7のPN接合部等にリーク市、流が
生じたとしても、容量10の電工が低下することはない
。
、トランジスタlがONであるとともにトランジスタ/
/がONとなる。つまり、出力端gは論理レベル″l”
であり容量10に充電が行われるが、インバーフタの出
力は反転して論理レベル°°O″となり、それによって
トランジスタl/はONとなる。トランジスタ//がO
NKなると、電源箱1圧VDDが出力9mgに印加され
、トランジスタ3〜7のPN接合部等にリーク市、流が
生じたとしても、容量10の電工が低下することはない
。
次に、クロックイ8号グの論理レベルが°°/”に変化
した場合、トランジスタlがOFFとなり、コがONと
なる。このとき、論理入力信号A−EがA 、 13
、0 + D 、 WヨOの論理式を満足するものであ
る場合、トランジスタ3〜りから々る組合せ回路におい
ては放電路が形成されず、容量10からの放雷、はない
。ここで、リーク電流が発生するおそれがあることは先
に述べた通りであるが、この状態では出力端gの論理レ
ベルはl”であり、しだがってインバータ9の出力端の
論理レベルけ′θ゛″のまま保持されるためトランジス
タ//は依然としてON状態にある。その結果、電源箱
1圧VDDが出力端gに与えられて容量10からの放電
は補填されるため、容−1110の軍1圧が低下するこ
とがない。この場合、トランジスタ//のゲート電位が VDD −IVTPI [V’l の値以下であれば、トランジスタ//けON状態を継持
する。ここに、v’rpはトランジスタl/の閾値′N
1圧である。また、トランジスタ//f−Jリーク電流
で失なわれた電荷を補う程度の雷、流供給能カがあれば
よく、それほど大容量のものを心火としない。
した場合、トランジスタlがOFFとなり、コがONと
なる。このとき、論理入力信号A−EがA 、 13
、0 + D 、 WヨOの論理式を満足するものであ
る場合、トランジスタ3〜りから々る組合せ回路におい
ては放電路が形成されず、容量10からの放雷、はない
。ここで、リーク電流が発生するおそれがあることは先
に述べた通りであるが、この状態では出力端gの論理レ
ベルはl”であり、しだがってインバータ9の出力端の
論理レベルけ′θ゛″のまま保持されるためトランジス
タ//は依然としてON状態にある。その結果、電源箱
1圧VDDが出力端gに与えられて容量10からの放電
は補填されるため、容−1110の軍1圧が低下するこ
とがない。この場合、トランジスタ//のゲート電位が VDD −IVTPI [V’l の値以下であれば、トランジスタ//けON状態を継持
する。ここに、v’rpはトランジスタl/の閾値′N
1圧である。また、トランジスタ//f−Jリーク電流
で失なわれた電荷を補う程度の雷、流供給能カがあれば
よく、それほど大容量のものを心火としない。
ゲート長(L)とゲート幅(W)の比(/L)は小さい
ものでよい。
ものでよい。
かくして出力端jの論理レベルが°゛l″であるべきと
きに、市、源電王Vnnを印加して放m、m、荷を補充
することができるため、その論理状態の変動を阻止でき
る。
きに、市、源電王Vnnを印加して放m、m、荷を補充
することができるため、その論理状態の変動を阻止でき
る。
次に、クロック信号ダが”!”に変化し、論理入力A、
Bが A、B、0−4−D、Eヨl を満足する場合について述べる。この場合、トランジス
タ2〜7による放電経路が形成されるため、客殿10の
充′fIL電荷がこの放電1経路をiMじて放出され、
出力端gの論理レベルはθ″となる。するとインバータ
9の出力論理レベルは°l°′となり、トランジスタl
/はOFFとなり充電電流の供給を停止する7ただし、
出力端gの論理レベルが′l°′から110I+に遷移
する期間において、瞬間的に、浦、源→トランジスタ/
/→トランジスタ3〜7からなろ組合ぜ回路→トランジ
スタコジグランドに至る直流経路が形成され、直流電流
が流れることになるが、その電流fA−はトランジスタ
//を適切なものとすることにより抑制することができ
る。もっともこのv11流は出力yN1gの論理レベル
の遷移時間帯のみ流れるだけであり、出力端tの論理レ
ベルが完全に7″に遷移した後には零となる。
Bが A、B、0−4−D、Eヨl を満足する場合について述べる。この場合、トランジス
タ2〜7による放電経路が形成されるため、客殿10の
充′fIL電荷がこの放電1経路をiMじて放出され、
出力端gの論理レベルはθ″となる。するとインバータ
9の出力論理レベルは°l°′となり、トランジスタl
/はOFFとなり充電電流の供給を停止する7ただし、
出力端gの論理レベルが′l°′から110I+に遷移
する期間において、瞬間的に、浦、源→トランジスタ/
/→トランジスタ3〜7からなろ組合ぜ回路→トランジ
スタコジグランドに至る直流経路が形成され、直流電流
が流れることになるが、その電流fA−はトランジスタ
//を適切なものとすることにより抑制することができ
る。もっともこのv11流は出力yN1gの論理レベル
の遷移時間帯のみ流れるだけであり、出力端tの論理レ
ベルが完全に7″に遷移した後には零となる。
このようにして、本発明によるダイナεツク論理回路で
は、自らその出方論理レベルの状態を保持し、スタティ
ックな動作が可能となる。
は、自らその出方論理レベルの状態を保持し、スタティ
ックな動作が可能となる。
第1図は従来のダイナミック型論理回路の一例を示す回
路、第2図は本発明によるダイナミック型論理回路の実
施例を示す回路である。 /、、、Pチャネル形MO8)ランジスタ、コ・・・N
チャネル形MO8トランジスタ、3〜7・・・論理回路
用MO8トランジスタ、ざ・・・出方端、り・・・イン
バータ、10・・・容量、/ハ・・充電用のMOB)ラ
ンジスタ、ダ・・・クロック信号。
路、第2図は本発明によるダイナミック型論理回路の実
施例を示す回路である。 /、、、Pチャネル形MO8)ランジスタ、コ・・・N
チャネル形MO8トランジスタ、3〜7・・・論理回路
用MO8トランジスタ、ざ・・・出方端、り・・・イン
バータ、10・・・容量、/ハ・・充電用のMOB)ラ
ンジスタ、ダ・・・クロック信号。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 へクロック信号に同期して動作するダイナミック型論理
回路において、 当該論理回路の出力端にその出力信号レベルが高レベル
であるときのみ導通して電源電位を当該出力端に供給す
る回路が接続されていることを特徴とするダイナミック
型論理回路。 コ、特許請求の範囲第1項記載の回路において、論理回
路の出力端に電源電位を供給する回路は、繭記出力端に
接続されるインバータ回路の出力信号を制御信号として
スイッチング動作するスイッチング素子により構成され
ていることを特徴とするダイナはツク型論理回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57111179A JPS592438A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | ダイナミツク型論理回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57111179A JPS592438A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | ダイナミツク型論理回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS592438A true JPS592438A (ja) | 1984-01-09 |
Family
ID=14554490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57111179A Pending JPS592438A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | ダイナミツク型論理回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS592438A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4613772A (en) * | 1984-04-11 | 1986-09-23 | Harris Corporation | Current compensation for logic gates |
EP0391379A2 (en) * | 1989-04-06 | 1990-10-10 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Programmable logic array circuit |
US5065048A (en) * | 1988-09-19 | 1991-11-12 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor logic circuit with noise suppression circuit |
JP2006066938A (ja) * | 2003-08-20 | 2006-03-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体集積回路 |
JP2013009311A (ja) * | 2011-05-20 | 2013-01-10 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
JP2013009325A (ja) * | 2011-05-20 | 2013-01-10 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体集積回路 |
JP2013009313A (ja) * | 2011-05-20 | 2013-01-10 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5725726A (en) * | 1980-07-22 | 1982-02-10 | Seiko Epson Corp | Synchronous decoder |
-
1982
- 1982-06-28 JP JP57111179A patent/JPS592438A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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