JPS5987698A - シフトレジスタ - Google Patents

シフトレジスタ

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JPS5987698A
JPS5987698A JP57197108A JP19710882A JPS5987698A JP S5987698 A JPS5987698 A JP S5987698A JP 57197108 A JP57197108 A JP 57197108A JP 19710882 A JP19710882 A JP 19710882A JP S5987698 A JPS5987698 A JP S5987698A
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JP
Japan
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signal
mos
controlled
mos fet
type
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JP57197108A
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JPS6236314B2 (ja
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Hideji Koike
秀治 小池
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C19/00Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers

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  • Shift Register Type Memory (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。

Description

【発明の詳細な説明】 11発明の技術分野〕 この発明は、CMO8論理回路に係り、特にスタティッ
ク形のシフトレジスタに関する。
〔発明の技術的背景〕
従来、スタティック形のシストレジスタは第1図に示す
ように構成されている。図において、111〜114は
信号線上に縦続接続されたl・ランスファゲート、12
1〜124uインバ一タ回路、φ、5Il−L制御信号
、INは入力信号、A、−A3は信号入力端であり、例
えば2個のトランスファゲート11++112 と2個
のインバータ回路12t+J22 とで1つのラッチ回
路が構成される。上記のような構成において、制御信号
(クロック信号)φが論理II O”、 ” i ”を
周期的に繰り返すことにより、信−り入力端A、に供給
された入力信号INの電圧(論理パ0′″)はA2.A
3へと順次伝搬して行く。
例えば、第2図のタイミングチャートに示すように入力
端A1に入力信号INが供給されると、クロック信号φ
によってトランスファゲート114.112が閉じてい
る時は、インバータ回路121.122を介してトラン
スファゲート111と11□との接続点に」二記信号I
Nが供給される。そして、トランスファゲート111゜
112が開くと、上記インバータ回路122の出力はト
ランスファゲート111を介してインバータ回路121
に帰還されてラッチされるととも援、インバータ回路1
23  + 124を介してトランスファゲート113
.114の接続点に供給される。次にトランスフアゲ−
Flll *112が閉じると(この時トランスファゲ
ート113+114は開く)上記信号がトランスファゲ
ート113を介してインバータ回路113に帰還されて
ラッチされる。上述した動作を順次繰り返すことにより
、信号入力端AIから供給された入力信−QINがA2
 、A3へと順次転送される。
〔背景技術の問題点〕
ところで、近年CMO8論理回路においては、高集積化
および動作速度の高速化が強く望まれており、上述した
シフトレジスタにおいてモ同様な要求がなされている。
しかし、上記のような構成では、ノリーン面積が比較的
大きく、また各ラッチ回路毎に3段のダートを通るので
入力信号INの転送時間が遅く、消費電力も多い欠点が
ある。
〔発明の目的〕
この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、・クターン面槓を小さくでき
、信号の転送時間が早く、かつ低消費′電力なシフトレ
ジスタを提供することである。
〔発明の概豊〕
すなわち、この発明においては、一端が電源に接続され
入力信号で導通制御されるNチャンネル形のデプリーシ
ョン形相1 MOS FET +7) (Ih 端と信
号入力端間にPチャンネル形のエンハンスメント形相2
 MOS FETを接続して制御信号で導通制御する。
まだ、一端が接地され入力信号で導通制御されるPチャ
ンネル形のデプリーション形相3 MOS FETの他
端と信号入力端間にNチャンネル形ノエンハンスメン)
 形相4 MOS FETを接続して制御信号の反転信
号で導通制御する。
さらに、第1.第2 MOS PETの接続点と信号入
力端間に、制御信号で導通制御されるPチャンネル形の
エンハンスメント形相5 MOS FE’l’を接続す
るとともに、第3.第4 MOS FETの接続点と信
号入力端間に上記制御信号の反転信号で導通制御される
Nチャンネル形のエンハンスメント形相6 MOS F
ETを接続してセルフラッチ回路を構成する。そして、
上記セルフラッチ回路を縦続接続して各転送ダートに状
態保持機能を持たせたシフトレジスタを構成したもので
ある。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。第3図はその構成を示すもので、一端が第1の電
位供給源(電源vce)に接続され入力信号INで導通
制御されるデシリ−ジョン形の第1導1b゛、形(Nチ
ャンネル形)第1MO8FET Q 1の他端と信号入
力端A1間に1エンハンスメント形で第2導電形(Pチ
ャンネル形)の第2 MOS FET Q zを接続し
て制御信号Tで導通制御する。また、一端が第2の電位
供給源vss(接地点)に接続され入力信号INで導通
制御されるデシリージョン形でPチャンネル形の第3 
MOS FET Q aの他端と入力端A1間にエンハ
ンスメント形でNチャンネル形の第4MO8FE1’ 
Q 、を接続して上記制御信号■の反転信号φで導通制
御する。さらに、第1.第2MO8FET Q+  、
 Q2の接続虚と出力端A2 (次段の入力端)間に制
御信号■で導通制御されるエンハンスメント形でPチャ
ンネル形の第5Δios FET Q 6を接続すると
ともに、第3.第4Niss FET Q a  、 
Q 4の接続点と出力端A2間に反転信号φで導通制御
されるエンハンスメント形でNチャンネル形の第6 M
OS FET Q 6を接続してセルフラッチ回路を構
成する。イーして、上記セルフラッチ回路を縦続接続し
て各転送r−ト毎に状態保持機能を有するシフトレジス
タを構成する。
上記の様な構成におい゛C動作を説明する。今、入力端
Al=″1”レベル A 、 =Ho rルベルで、制
御信号φが110 uから°txjlに変化したとする
。この時、デシリージョン形でPチャンネル形のMOS
 FET Q sのソース電圧vX1は、MOS F’
ET Q 3 Oしきい値電圧をVTIIPDとすると
1− Vxl> Vcc −VTHPD J テある。
従ってNチャンネル形MO8FET Q 4 ノしきい
値電圧VTf(Nが下式(1)を満たずならば、MOS
 FET Q 3  r Q 4によって構成された直
列回路は遮断される。
Vtyni) VTHPD    −・” −(1)一
方、デフ0リージヨン形でNチャンネル形のMOS F
E’r Q tおよびPチャンネル形MO8FET Q
2は;#逆状態となるので、入力端A1は論理゛1″レ
ベルが保持される。すなわち、Δ108 FET Q’
 t〜Q4から成る直列回路にょっでラッチ回路(メ峯
り回路−)が構成される。1だ、この時MO8FET 
Qs  、Q6 も同時に導通しており、出力端(次段
の入ツバ7Ai ) A 2にはA1の入力信号INが
転送される。
次に、入力端A、 :== II o ″レベル、A2
=°°1”レベルで制御信号φが0”から1″に変化し
たとする。この時、Mo8 FET Q 1のソース’
亀圧Vy 1は、Mo8 FET Q tのしきい値電
圧をVTRNDとすれば、r Vyl < VTHND
 J fある。
Mo8 FET Q 2 ノしきい値電圧VTHPが下
式(2)の関係式ヲdh タセiJ:、Mo8 FET
 Qt  、 Q2によって構成された直列回路は遮断
される。
VTHP < VTHND   ・−−(2)この時、
Mo8 FET Qs  、 Q4は導通しており、入
力端AIは論理°′0”レベルに保持され、出力端(次
段の入力端子)A2には、Mo8F、ETQ3゜Q6を
介して入力端Alと同じ電圧が得られる。
以上の様に、この発明による回路は信号の転送保持を効
率よく行なえる。そして、素子数も従来回路より少々く
(約3/4)構成が比較的チーi単であるのでパターン
化した場合に面積を小さくできる。また、特性的には1
段当りのダート数が少ない(約1/3)ので転送速度が
速く、かつ低消費電力化できる。
第4図は、この発明の他の実施例を示すもので、上記第
3図におけるMo8 FET Qt  、 Qsのバッ
クゲート(基板端子)をそれぞれのゲート電極(信号入
力端)に接続したものである。図において、第3図と同
一構成部は同じ符号を伺してその説明は省略する。この
ような構成によれ1.、 XMo5Fh’r Q 1 
 + Q 3はそれぞれ横形のバイポーラNPN )ラ
ンジスタおよびPNP )ランジスタ構成となるため電
流供給能力が増大し、動作速度とリーク電流の特性をさ
らに改善できる。
例えば、入力端A!が論理“°1″レベルの場合、Mo
8 FET Q I側の基板電位は電源電圧VCCレペ
/ ルとなり、このMUS FET Q 、のしきい値電圧
は低下する。一方、Mo8 FET Q 3の基板電位
もVCCレベルとなるので、Mo8 FET Q sの
しきい値電圧も低くなり、深く遮断される。
第5図は、さらにこの発明の他の実施例を示すもので、
上記第3図の回路におけるMo8 FETQs  、Q
sに代えてMo8 FET Q2  、Q4の接続点と
出力端(次段の入力端)A2間に制御信号φで制御され
転送回路として働くエンハンスメント形でNチャンネル
形のMo8 FET Q 、を設けたものである。この
ような構成によれば回路を構成する素子数をJ!に低減
できる。
なお、上記転送回路はNチャンネル形のM08FE1’
で構成したが、Pチャンネル形のMo8 FETで構成
して制御信号7で導通制御しても良く、棟だ、Nチャン
ネル形のMo8 FETとPチャンネル形のMo8 F
ETとを並列接続したトランスファケ゛−トで構成して
も良い。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明によれば、パターン面積を
小さくでき、信号の転送時間が早く、かつ低消費電力な
シフトレジスタが得られる。
【図面の簡単な説明】
産1図は従来のシフトレジスタを示す回路図、第2図は
上記第1図の回路の動作を曲、明するためのタイミング
チャート、第3図はこの発明の一実施例に係るシフトレ
ジスタを示す回路図、第4図および第5図はそれぞれこ
の発明の他の実施例を示す回路図である。 VCC・・・第1の電1位供給源、IN・・・入力信号
、Ql−Qy・・・Mo8FET、A、、A2 、A3
・・・信号入力端、V8B・・・第2の電位供給源、φ
、■・・・制御信号。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦! 第1図 第2図 第3図 第5図

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一端が第1の電位供給源に接続され信号入力端に
    入力される入力信号で導通制御される第1導市形のデプ
    リーション形相1 MOS FETと、この第1 MO
    S FETの他端と信号入力端間に接続され制御信号で
    導通制御される第2導電形のエンハンスメント形第2 
    MOS FETと、一端が第2の電7位供給源に接続さ
    れ入力信号で導通制御される第2導電形のデグリーショ
    ン形相3 MOS FETと、この第3 MOS FE
    Tの他端と信号入力端間に接続され上記制御信号の反転
    信号で導通制御される第1導電形のエンハクスメント形
    第4 MOSFETと、上記第1.第2 MOS FE
    Tの接続点と信号出力端間に接続され制御信号で導通制
    御される第2導14I、形のエンハンスメント形第5 
    MOS FETと、上記第3.第4 MOS FETの
    接続点と信号出力端間に接続され上記制御信号の反転信
    号で導通制御される第1導重、形のエンハンスメント形
    第5 MOS FETとから成るセルフラッチ回路を縦
    続接続して構成したことを特徴とするシフトレジスタ。
  2. (2)上記セルフラッチ回路を構成する第2゜第5 M
    OS FETおよび第4.第6 MOS FETに供給
    される制御信号およびその反転信号はそれぞれ、隣接す
    るセルフラッチ回路間で互いに逆相の関係にあることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載のシフトレジスタ
  3. (3)上記第1 MOS FETのしきい値電圧は第2
    MO8FETのしきい値電圧より高く、第3 MOS 
    li’ETのしきい値電圧は第4 MOS FETのし
    きい値市、圧よシ低い関係を満たすことを特徴とする特
    許請求の範囲第1項または第2項記載のシフトレジスタ
  4. (4)上記第1.第3 MOS FETの基板端子を信
    号入力端に接続したことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項ないし第3項のいずれかのシフトレジスタ。
  5. (5)一端が第1の電位供給源に接続され信号入力端に
    入力される入力信号で導通制御される第1導霜1形のデ
    グリーション形相1 MOS FETと、この第1 M
    OS FETの他端と信号入力端間に接続され制御信号
    で導通制御される第2導電形のエンハンスメント形相2
     MOSFETと、一端が第2の電位供給源に接続され
    入力信号で導通制御される第2導電形のデシリージョン
    形相3 MOS FIGTと、この第3 MOS FE
    Tの他端と信号入力端間に接続され上記制御信号の反転
    信号で導通制御される第1導電形のエンハンスメント形
    相4 MOSFETと、上記第2.第4 MOS FE
    Tの接続点と信号出力端間に配設され制御信号あるいは
    その反転信号で導通制御される転送回路とから成るセル
    フラッチ回路を縦続接続して構成したことを特徴とする
    シストレジスタ。
  6. (6)上記セルフラッチ回路を構成する第2゜第4 M
    OS FETおよび転送回路に供給される制御信号ある
    いはその反転信号はそれぞれ、隣接するセルフラッチ回
    路間で互いに逆相の関係にあることを特徴とする特許請
    求の範囲第5項記載のシストレジスタ。
  7. (7)上記第1 MOS FETのしきい値箱゛1圧は
    第2MO8FETのしきい値電圧より高く、第31−動
    S FETのしきい値電圧は第4 MOS FETのし
    きい値電圧より低い関係を満たすと七を特徴とする特許
    H/J求の範囲第5項または第6項記載のシフトレジス
    タ。
  8. (8)上記第1.第3 MOS FETの基板端子を信
    号入力端に接続したことを特徴とする特許請求の範囲第
    5項ないし第7項のいずれかのシフトレジスタ。
  9. (9)上記転送回路は、エンハンスメント形のMOS 
    PETから成ることを特徴とする特許請求の範囲第5項
    ないし第8項のいずれかのシフトレジスタ。 0()  上記転送回路は、Nチャンネル形のhqoB
    FETとPチャンネル形のMOS FETとを並列接続
    しそれぞれのダートに逆相の制御信号を印加したトラン
    スファゲートから成ることを特徴とする特許請求の範囲
    第5珀ないし第8項のいずれかのシフトレジスタ。
JP57197108A 1982-11-10 1982-11-10 シフトレジスタ Granted JPS5987698A (ja)

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JPS6236314B2 JPS6236314B2 (ja) 1987-08-06

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0242572A2 (en) * 1986-03-27 1987-10-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Delay circuit of a variable delay time

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0242572A2 (en) * 1986-03-27 1987-10-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Delay circuit of a variable delay time

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JPS6236314B2 (ja) 1987-08-06

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