JPS62222713A - 遅延用cmosインバ−タ回路 - Google Patents
遅延用cmosインバ−タ回路Info
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- JPS62222713A JPS62222713A JP61066423A JP6642386A JPS62222713A JP S62222713 A JPS62222713 A JP S62222713A JP 61066423 A JP61066423 A JP 61066423A JP 6642386 A JP6642386 A JP 6642386A JP S62222713 A JPS62222713 A JP S62222713A
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- JP
- Japan
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- mosfet
- circuit
- cmos inverter
- inverter circuit
- delay
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- Pending
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- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 101150016992 vat1 gene Proteins 0.000 description 1
Landscapes
- Pulse Circuits (AREA)
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は絶縁ゲート電界効果型トランジスタ(以下M
OS F E Tと略す)を用いた半導体集積回路にお
いて、インバータ回路によって構成される遅延回路の電
圧特性の改良に関する。
OS F E Tと略す)を用いた半導体集積回路にお
いて、インバータ回路によって構成される遅延回路の電
圧特性の改良に関する。
〔従来の技術)
従来のMOSFETを用いた半導体集積回路における遅
延素子のひとつとして第6図に示すようなP型MOSF
ETとN型MOSFETからなるCMOSインバータ回
路をコンダクタンス定数βを小さく設定することにより
、手軽に利用できる遅延回路として用いてきた。
延素子のひとつとして第6図に示すようなP型MOSF
ETとN型MOSFETからなるCMOSインバータ回
路をコンダクタンス定数βを小さく設定することにより
、手軽に利用できる遅延回路として用いてきた。
しかしながら第6図に示すようなCMOSインバータ回
路を遅延回路として用いると、電源電圧の変動とともに
遅延時間が変動してしまい、誤動作の原因となったり、
あるいはそれ故に動作電源電圧に制限を受けるという問
題点があった。そこで本発明は以上の問題点を解決すべ
く電源電圧が変動しても遅延量の変化が小さい遅延用イ
ンバータ回路を提供することにあり、ひいては本発明の
遅延用CMOSインバータ回路を用いた半導体集積回路
の動作電源電圧範囲を拡大することを目的とする。
路を遅延回路として用いると、電源電圧の変動とともに
遅延時間が変動してしまい、誤動作の原因となったり、
あるいはそれ故に動作電源電圧に制限を受けるという問
題点があった。そこで本発明は以上の問題点を解決すべ
く電源電圧が変動しても遅延量の変化が小さい遅延用イ
ンバータ回路を提供することにあり、ひいては本発明の
遅延用CMOSインバータ回路を用いた半導体集積回路
の動作電源電圧範囲を拡大することを目的とする。
本発明の遅延用CMOSインバータ回路はa)MOSF
ETを用いた半導体集積回路において、 b)ゲート及びドレインをそれぞれ共通に接続したP型
MOSFETとN型MOSFETからなるCMOSイン
バータ回路と、 C)片側の電極が前記CMOSインバータ回路の片側の
t流源となるように接続されたM OS FETからな
る定電流回路とによって構成されることを特徴とする。
ETを用いた半導体集積回路において、 b)ゲート及びドレインをそれぞれ共通に接続したP型
MOSFETとN型MOSFETからなるCMOSイン
バータ回路と、 C)片側の電極が前記CMOSインバータ回路の片側の
t流源となるように接続されたM OS FETからな
る定電流回路とによって構成されることを特徴とする。
本発明の上記の構成によればCMOSインバータ回路の
応答性は定電流回路の電流値によって支配さね、かつ定
電流回路の電流値は電源電圧の変動があっても一定値を
保つので、CMOSインバータ回路の応答性、つまり遅
延時間は電源電圧が変動しても一定値を保つ。
応答性は定電流回路の電流値によって支配さね、かつ定
電流回路の電流値は電源電圧の変動があっても一定値を
保つので、CMOSインバータ回路の応答性、つまり遅
延時間は電源電圧が変動しても一定値を保つ。
第1図は本発明の第1の実施例を示す回路図である。第
1図においてP型MOSFETM1のソースは正極の電
源電位である+VDDに接続され、ドレインはN型MO
SFETのドレインに接続されている。P型MOSFE
T11とN型MOSFET12のゲートは互いに接続さ
れCMOSインバータ回路としての入力端子となってい
る。またドレインも互いに接続されCMOSインバータ
回路としての出力端子となっている。N型MO3FET
13のソースとケートは負極の電源電位であるーV8B
に接続され、ドレインはMOSFET12のソースに
接続されている。またN型MOSFET 13はデプレ
ション型で構成され、コンダクタンス定数をβ、スレッ
ショルド電圧f、 −VTx。
1図においてP型MOSFETM1のソースは正極の電
源電位である+VDDに接続され、ドレインはN型MO
SFETのドレインに接続されている。P型MOSFE
T11とN型MOSFET12のゲートは互いに接続さ
れCMOSインバータ回路としての入力端子となってい
る。またドレインも互いに接続されCMOSインバータ
回路としての出力端子となっている。N型MO3FET
13のソースとケートは負極の電源電位であるーV8B
に接続され、ドレインはMOSFET12のソースに
接続されている。またN型MOSFET 13はデプレ
ション型で構成され、コンダクタンス定数をβ、スレッ
ショルド電圧f、 −VTx。
とすればMOSFET 13に流れる電流工、はMOS
FET13のソース及びゲートがともに”−v ssに
接続されているので、 1!=−β・(VtドD)2 と表わされる。つまりMOSFETIsに流れる電流は
電源電圧の変動に影響されず一定値であシ。
FET13のソース及びゲートがともに”−v ssに
接続されているので、 1!=−β・(VtドD)2 と表わされる。つまりMOSFETIsに流れる電流は
電源電圧の変動に影響されず一定値であシ。
MOSFET 15が定電流源になっていることがわか
る。MOSFET 11.12からなるCMOSインバ
ータ回路はMO8FE’l’13を定電流源としている
ので応答速度、つまシ遅延時間は電源電圧によらない一
定値になる。
る。MOSFET 11.12からなるCMOSインバ
ータ回路はMO8FE’l’13を定電流源としている
ので応答速度、つまシ遅延時間は電源電圧によらない一
定値になる。
第2図は本発明の第2の実施例を示す回路図である。第
2図の回路は定電流回路の構成を変えたものである。第
2図の回路においてN型MOS FET23.25とP
型MOSFET24によって定電流回路が構成されてい
る。P型MOSFET240ソースとゲートは十Vnn
に接続されている。
2図の回路は定電流回路の構成を変えたものである。第
2図の回路においてN型MOS FET23.25とP
型MOSFET24によって定電流回路が構成されてい
る。P型MOSFET240ソースとゲートは十Vnn
に接続されている。
N型MOSFET25のソースは−VS8に接続され、
ゲートとドレインは互いに接続され、かつM OS F
E T 24のドレインに接続されている。
ゲートとドレインは互いに接続され、かつM OS F
E T 24のドレインに接続されている。
N型MOSFET23の7−、<は−VSSに接続され
、ゲートはMOSFET25のドレインに接続されてい
る。P型MOSFET24はデプレション型になってい
てコンダクタンス定数をβPi、スレッショルド電圧を
−VTPDとし、N型MOSFET23.25のコンダ
クタンス定数をそれぞれβNo 、β81とする。また
MO8F’FJT2sのドレイン電位をVatとし5−
Vat1を0電位にと9、MOSFET23.25に流
れる電流をそれぞれIO,Ifとすれば次式が成りたつ
。
、ゲートはMOSFET25のドレインに接続されてい
る。P型MOSFET24はデプレション型になってい
てコンダクタンス定数をβPi、スレッショルド電圧を
−VTPDとし、N型MOSFET23.25のコンダ
クタンス定数をそれぞれβNo 、β81とする。また
MO8F’FJT2sのドレイン電位をVatとし5−
Vat1を0電位にと9、MOSFET23.25に流
れる電流をそれぞれIO,Ifとすれば次式が成りたつ
。
以上の式を解くと
となる。このIoO式から]V10SFET23は電源
電圧によらない定電流源となっていることがわかる。ま
たP型MOSFET21とN型MOSFET22によっ
てCMOSインバータ回路を構成しておシ、第1図の回
路のP型MOSFET11とN型MOSFET + 2
にそれぞれ相当している。
電圧によらない定電流源となっていることがわかる。ま
たP型MOSFET21とN型MOSFET22によっ
てCMOSインバータ回路を構成しておシ、第1図の回
路のP型MOSFET11とN型MOSFET + 2
にそれぞれ相当している。
以上より第2図の回路も電源電圧の変動の影響を受けな
い遅延用CMOSインバータ回路を構成していることが
わかる。第2図の回路によって定電流回路の構成の仕方
は様々に存在することがわかる。
い遅延用CMOSインバータ回路を構成していることが
わかる。第2図の回路によって定電流回路の構成の仕方
は様々に存在することがわかる。
第3図は本発明の第3の実施例を示す回路図である。第
3図においてP型MOSFET51とN型MO3FET
32によってCMOSインバータ回路が構成され、P型
デプレションMOSFET63によって定電流回路が構
成されている。定電流源のMOSFET33はPチャネ
ルのデプレション型トランジスタで構成され、+vDD
側を電源としている他は第1図の回路のMOSFET1
3に相当し、またMOSFET31 、32は第1図の
回路のMOSFET 11.12にそれぞれ相当してお
り、原理は第1図の回路と同様である。第5図の回路は
定電流源を+Voo側に構成しても良いことを示す例で
ある。
3図においてP型MOSFET51とN型MO3FET
32によってCMOSインバータ回路が構成され、P型
デプレションMOSFET63によって定電流回路が構
成されている。定電流源のMOSFET33はPチャネ
ルのデプレション型トランジスタで構成され、+vDD
側を電源としている他は第1図の回路のMOSFET1
3に相当し、またMOSFET31 、32は第1図の
回路のMOSFET 11.12にそれぞれ相当してお
り、原理は第1図の回路と同様である。第5図の回路は
定電流源を+Voo側に構成しても良いことを示す例で
ある。
第4図は本発明の第4の実施例?示す回路図である。第
1図〜第3図においてインバータ回路は1個の例を示し
たが、複数個である場合でも当然適用できるものであっ
て第4図はインバータ回路が2個の場合の例である。第
4図の回路においてP型MOSFET41とN型MOS
FET42によって1個のCMOSインバータ回路が構
成され、P型MOSFET44とN型MOSFET45
によってもう1個のCMOSインバータ回路が構成され
ている。N型MOSFET45は第1図の回路のMOS
FET13に相当する定電流回路であって2個のCMO
Sインバータ回路の共通の定電流源となっている。した
がって第4図の回路も電源電圧の変動の影響を受けにく
い遅延用CMOSインバータ回路を構成している。
1図〜第3図においてインバータ回路は1個の例を示し
たが、複数個である場合でも当然適用できるものであっ
て第4図はインバータ回路が2個の場合の例である。第
4図の回路においてP型MOSFET41とN型MOS
FET42によって1個のCMOSインバータ回路が構
成され、P型MOSFET44とN型MOSFET45
によってもう1個のCMOSインバータ回路が構成され
ている。N型MOSFET45は第1図の回路のMOS
FET13に相当する定電流回路であって2個のCMO
Sインバータ回路の共通の定電流源となっている。した
がって第4図の回路も電源電圧の変動の影響を受けにく
い遅延用CMOSインバータ回路を構成している。
第5図は本発明の第5の実施例を示す回路図である。第
5図の回路においてP型MOSFET51とN型MOS
FET52によって1個のCMOSインバータ回路が構
成され、P型MOSFET54とN型MOSFET 5
5によってもう1個のCMOSインバータ回路を構成し
ている。N型MOSFET53,56はともにデプレシ
ョン型であって、それぞれ別の定電流回路を構成してい
る。第5図の回路はインバータ回路が複数個存在する場
合、定電流回路も複数個用意した例を示すものである。
5図の回路においてP型MOSFET51とN型MOS
FET52によって1個のCMOSインバータ回路が構
成され、P型MOSFET54とN型MOSFET 5
5によってもう1個のCMOSインバータ回路を構成し
ている。N型MOSFET53,56はともにデプレシ
ョン型であって、それぞれ別の定電流回路を構成してい
る。第5図の回路はインバータ回路が複数個存在する場
合、定電流回路も複数個用意した例を示すものである。
以上、本発明によれば定電流回路を電流源としてCMO
Sインバータ回路を動作させているので、電源電圧が変
動しても遅延量の変化の少ない遅延用CMOSインバー
タ回路を提供するという効果がある。また本発明の遅延
用CMOSインバータ回路を用いた半導体集積回路の動
作電源電圧範囲を拡大するという効果がある。また電源
電圧の変動の影響が少ないということは過渡電流等によ
る雑音にも強い遅延用CMOSインバータ回路、及び半
導体集積回路を提供するという効果がある。
Sインバータ回路を動作させているので、電源電圧が変
動しても遅延量の変化の少ない遅延用CMOSインバー
タ回路を提供するという効果がある。また本発明の遅延
用CMOSインバータ回路を用いた半導体集積回路の動
作電源電圧範囲を拡大するという効果がある。また電源
電圧の変動の影響が少ないということは過渡電流等によ
る雑音にも強い遅延用CMOSインバータ回路、及び半
導体集積回路を提供するという効果がある。
第1図、第2図、第3図、第4図、第5図は本発明のそ
れぞれ第1.第2.第6.第4.第5の実施例を示す回
路図、第6図は従来の遅延用インバータ回路の例を示す
回路図である。 11.21,51,41,44,51,54・・・・・
・P型MOSFET 12.22,23,25,32,42,45゜52.5
5・・・・・・N型MOSFET24.33・・・・・
・PWf7’レションMOSFET15 、45 、5
5 、56・・川・N型デプレションMO8FわT 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 夷4の
れぞれ第1.第2.第6.第4.第5の実施例を示す回
路図、第6図は従来の遅延用インバータ回路の例を示す
回路図である。 11.21,51,41,44,51,54・・・・・
・P型MOSFET 12.22,23,25,32,42,45゜52.5
5・・・・・・N型MOSFET24.33・・・・・
・PWf7’レションMOSFET15 、45 、5
5 、56・・川・N型デプレションMO8FわT 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 夷4の
Claims (1)
- (1)a)絶縁ゲート電界効果型トランジスタ(以下M
OSFETと略す)を用いた半導体集積回路において、 b)ゲート及びドレインをそれぞれ共通に接続したP型
MOSFETとN型MOSFETからなるCMOSイン
バータ回路と、 c)片側の電極が前記CMOSインバータ回路の片側の
電流源となるように接続されたMOSFETからなる定
電流回路とによって構成されることを特徴とする遅延用
CMOSインバータ回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61066423A JPS62222713A (ja) | 1986-03-25 | 1986-03-25 | 遅延用cmosインバ−タ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61066423A JPS62222713A (ja) | 1986-03-25 | 1986-03-25 | 遅延用cmosインバ−タ回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62222713A true JPS62222713A (ja) | 1987-09-30 |
Family
ID=13315366
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61066423A Pending JPS62222713A (ja) | 1986-03-25 | 1986-03-25 | 遅延用cmosインバ−タ回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62222713A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01321721A (ja) * | 1988-06-09 | 1989-12-27 | Samsung Electron Co Ltd | 半導体時間遅延素子 |
JPH02141853A (ja) * | 1988-11-22 | 1990-05-31 | Nec Corp | 入出力回路 |
US5808505A (en) * | 1993-05-25 | 1998-09-15 | Nec Corporation | Substrate biasing circuit having controllable ring oscillator |
-
1986
- 1986-03-25 JP JP61066423A patent/JPS62222713A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01321721A (ja) * | 1988-06-09 | 1989-12-27 | Samsung Electron Co Ltd | 半導体時間遅延素子 |
JPH02141853A (ja) * | 1988-11-22 | 1990-05-31 | Nec Corp | 入出力回路 |
US5808505A (en) * | 1993-05-25 | 1998-09-15 | Nec Corporation | Substrate biasing circuit having controllable ring oscillator |
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