JPS63294125A - 論理ゲ−ト回路 - Google Patents

論理ゲ−ト回路

Info

Publication number
JPS63294125A
JPS63294125A JP62128237A JP12823787A JPS63294125A JP S63294125 A JPS63294125 A JP S63294125A JP 62128237 A JP62128237 A JP 62128237A JP 12823787 A JP12823787 A JP 12823787A JP S63294125 A JPS63294125 A JP S63294125A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate circuit
circuit
channel type
input terminal
gate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62128237A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Okazaki
孝男 岡崎
Yasuo Mikami
三上 靖夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP62128237A priority Critical patent/JPS63294125A/ja
Publication of JPS63294125A publication Critical patent/JPS63294125A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、論理ケーI・回路さらにはそれにおける構成
トランジスタ数の低減技術に関し、例えはアンドゲート
回路及びオアゲート回路にも適用して有効な技術に関す
るものである。
〔従来技術〕
従来テントゲ−1−回路及びノアゲート回路は、例えば
昭和59年1」月30日オーム社発行のrT、SIハン
ドブックJP14.3に記載されているように、Nチャ
ンネルのエンハンスメン1〜型MOSFET、或いはN
チャンネル型のエンハンスメン1〜型及びデプレション
型MOSFETによって構成する場合、夫々3つのトラ
ンジスタが必要とされ、また、相補型MOSFET (
以下端に0MO8とも記す)回路によって構成する場合
には4個のトランジスタが必要とされる。したがって、
ナントゲート回路の出力を反転させたアンドゲート回路
、及びノアゲート回路の出方を反転させたオアゲート回
路に関しては、夫々の出方段にインバータ回路を接続し
て構成する性質上、例えば0M08回路で構成する場合
には6個のトランジスタが必要とされる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、種々のロジック回路で利用されるアント
ゲート回路やオアゲート回路を構成するトランジスタの
数が6個であるような場合、当該ロジック回路全体の回
路規模にとってその構成トランジスタ数は必ずしも妥当
とは言えず、回路規模の小型化の観点から単位論理ゲー
ト回路を構成するトランジスタ数を更に低減することが
従来がら要望されていた。
本発明の目的は、単位論理ゲート回路を構成するトラン
ジスタ数の低減に寄与することができる論理ゲート回路
を提供することにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう
〔問題点を解決するための手段〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば下記の通りである。
すなわち、1対の入力端子と1個の出力端子との間に相
補スイッチ動作可能なトランスファ素子として機能する
ようなスイッチ素子として例えばPチャンネル型MOS
PET及びNチャンネル型MOSFETを接続すると共
に、それら1対のスイッチ素子の選択端子を一方の入力
端子に結合して、アンドケート回路やオアゲート回路の
ような単位ゲート回路を構成するものである。
〔作 用〕
上記した手段によれば、前記Pチャンネル型MOSFE
T及びNチャンネル型MOSFET(7]ゲート電極が
Pチャンネル型MOSFET側の入力3一 端子に共通接続されることにより、入力信号レベルの論
理積を出力端子に与え、また、前記Pチャンネル型M 
OS FE T及びNチャンネル型MOSFETのゲー
ト電極がNチャンネル型MOSFET側の入力端子に接
続されることにより、入力信号レベルの論理和を出力端
子に与え、それによってアンドゲート回路及びノアゲー
ト回路のような単位グーl−回路を夫々2個のトランジ
スタによって構成するものである。
〔実 施 例〕
第1図は本発明に係る論理ゲート回路の1実施例である
2人力型アンドゲート回路を示す回路図である。
同図に示されるアンドゲート回路ANDは、1対の入力
端子Din1及びDin2と1つの出力端子D o u
 t、どの間にPチャンネル型MOSFETQ1とNチ
ャンネル型MOSFETQ2とが接続され、それらMO
SFETQI及びQ2のグー1へ電極が入力端子Din
1に結合されて構成されている。
このアンドゲート回路ANDにおいて、入力端子Din
1に供給される信号レベルがハイレベル、そして入力端
子Din2に供給される信号レベルがロウレベルのとき
、前記MOSFETQ]がオフ状態を採ると共に、MO
SFETQ2がオン状態を採って、その出力端子Dou
tには入力端子Din2への供給電圧レベルであるロウ
レベルの信号が得られる。
また、入力端子Din1に供給される信号レベルがハイ
レベル、そして入力端子Din2に供給される信号レベ
ルがハイレベルのとき、前記MOSFETQIがオフ状
態を採ると共に、MOSFETQ2がオン状態を採って
、その出力端子DOutにはハイレベルの信号が得られ
る。このハイレベルの出力信号レベルは、厳密には入力
端子Din2に供給されるハイレベルの電圧に対してM
OSFETQ、2のしきい値電圧分だけ降下された電圧
とされる。
前記入力端子Din、に供給される信号レベルがロウレ
ベル、そして入力端子Din2に供給される信号レベル
がロウレベルのとき、前記MOSFETQIがオン状態
を採ると共に、MOSFETQ2がオフ状態をとって、
その出力端子D o ut4にはロウレベルの信号が得
られる。このロウレベルの出力信号レベルは、厳密には
入力端子D in、に供給されるロウレベルの電圧に対
してMOS F E TQ 1のしきい値電圧分だけ」
−昇した電圧とされる。
前記入力端子Din、に供給される信号レベルがロウレ
ベル、そして入力端子Di、n2に供給される信号レベ
ルがハイレベルのときも前記同様に、M OS F E
 T Q 2がオフ状態を採ることにより、出力端子1
) o u tには、入力端子1:)in、に供給され
るロウレベルの電圧に対してMOSFETQ1のしきい
値電圧分だけ」−昇した電圧レベルが得られる。
このように第1図のアンドゲート回路ANDは、2個の
1−ランジスタQl、Q2の相補スイッチ動作によって
、1対の入力端子D i nl、 D i n27!1
1ら供給される信号レベルの論理積を採ってその結果を
出力端子Doutに得る。
第2図は本発明に係る論理ゲート回路の他の実施例であ
る2人力型オアグート回路を示す回路図である。
同図に示されるオアゲート回路ORは、1対の入力端子
Djn□及びDjn2と1一つの出力端子1〕o u 
t、どの間にPチャンネル型MOSFETQIとNチャ
ンネル型MOSFETQ2とが接続され、それらMOS
FETQI及びQ2のゲート電極が入力端子Din、に
結合されて構成されている。
このオアグー1へ回路ANDにおいて、入力端子Di、
n、に供給される信号レベルがロウレベル、そして入力
端子Din2に供給される信号レベルがハイレベルのと
き、前記MOSFETQIかオフ状態を採ると共に、M
OSFETQ2がオン状態を採って、その出力端子D 
O11tにはハイレベルの信号が得られる。このハイレ
ベルの出力信号レベルは、厳密には入力端子D]n2に
供給されるハイレベルの電圧に対してMO8FE”ll
”Q2のしきい値電圧分だけ降下された電圧とされる。
また、入力端子Din、に供給される信号レベルかハイ
レベル、そして入力端子Din、に供給される信号レベ
ルがハイレベルのときも前記同様に、M OS F E
T Q 2がオン状態を採ることにより、出力端子Do
utには、入力端子Djn2に供給されるハイレベルの
電圧に対して当該MO8F’ E T Q 2のしきい
値電圧分だけ降下された電圧が得られる。
前記入力端子Din、に供給される信号レベルがロウレ
ベル、そして入力端子D]n、に供給される信号レベル
がロウレベルのとき、前記MOSFETQIがオン状態
を採ると共に、MOSFETQ2がオフ状態を採って、
その出力端子Doutにはロウレベルの信号が得られる
。このロウレベルの出力信号レベルは、厳密には入力端
子1) jnlに供給されるロウレベルの電圧に対して
MOSFETQIのしきい値電圧分だけ」−昇した電圧
とされる。
前記入力端子D j、 n□に供給される信号レベルが
ハイレベル、そして入力端子Djn2に供給される信号
レベルがロウレベルのとき、前記MOSFETQIがオ
ン状態を採ると共に、MOSFETQ2がオフ状態を採
って、その出力端子1) o utにはハイレベルの信
号が得られる。このハイレベルの出力信号レベルは、入
力端子Din、に供給されるハイレベルの信号レベルと
同一レベルとされる。
このように第2図のオアゲート回路ORは、2個のトラ
ンジスタQ1..Q2の相補スイッチ動作によって、1
対の入力端子D:Un、、Din2から供給される信号
レベルの論理和を採ってその結果を出力端子D o u
 1:に得る。
第1図及び第2図に示されるアンドゲート回路AND及
びオアゲート回路ORを構成するMOSFETQI、Q
2は、相補スイッチ動作することによって入力信号を出
力端子Doutに選択的に伝達するトランスフアゲ−1
へとして機能することにより、当該トランジスタのオン
動作に必要なゲート・ソース間電圧との関係で、その出
力電圧レベルがMOSFETQI、Q2のしきい値電圧
の影響を受けてレベルシフトする。このレベルシフトは
、前記2人力型のアンドゲート回路AND及びオアゲー
ト回路OR単体では実質的に問題になるレベルではない
が、斯るレベルシフトによる影響を改善するには、アン
ドゲート回路やオアゲート回路を含む所定の論理回路網
において所望の論理との整合を図り得るように各ゲート
回路AND。
ORの出力端子にCMOSインバータ回路などが結合さ
れるようにすればよい。
第1図及び第2図に示されるアンドゲート回路AND及
びオアゲート回路ORを利用して2人力以上のアンドゲ
ート回路やオアゲート回路を構成する場合、前記アンド
ゲート回路ANDやオアゲート回路ORだけで組合せ構
成することもできるが、その場合には前記した各MOS
FETQI。
Q2のしきい値電圧の影響によるレベルシフト電圧が累
積される不利益を考慮しなければならない。
そのような不利益を解消するには、例えば、3人カアン
ドゲート回路に対しては、第3図に示されるように、3
人力のうちの2人力を受ける前記アンドゲート回路AN
D、当該アントゲ−1・回路ANDの出力を反転させる
CMOSインバータ回路IVTI、3人力のうちの残り
1人力を受けて反転させるCMOSインバータ回路IV
T2、前記1対のCMOSインバータ回路IVTI、I
VT2の出力を受ける前記オアゲート回路OR1及び、
当該オアゲート回路ORの出力を反転させるCMOSイ
ンバータ回路IVT3によって構成することができる。
このような構成にすれば、3人カアンドゲート回路の出
力電圧レベルを規定のハイレベル及びロウレベルに維持
することができることはもとより、10個のトランジス
タによって構成することができる。
第3図に示した3人カアンドゲート回路の場合、その構
成トランジスタ数は、従来のCMO8構成によるナント
ゲート回路及びノアゲート回路を利用する場合と同じで
あるが、入力信号数がそれ以上とされるようなゲート回
路に第1図及び第2図のゲート回路を適用すれば、その
構成トランジスタ数を従来よりも少なくすることが可能
である。
−11= 一方、2人力以上のゲート回路を従来から提供されてい
る複合ゲートで構成する場合には、その構成トランジス
タ数を低減することができる。例えばCMO8構成の3
人力型アンドゲート回路を複合ナントゲート回路とイン
バータ回路とで構成する場合には8個のトランジスタで
それを回路構成することができる。しかしながら、複合
ゲート回路を用いる場合、1対の電源端子の間に直列接
続されることになるトランジスタの数は、各段における
トランジスタの動作電圧との関係で概ね4段程度が限界
とされ、4人力以上のゲート回路に対しては特別な対策
を施さない限り複合ゲート化には適さないことがある。
したがって、複合ゲート化することができないような論
理ゲート回路においては、第1図及び第2図に示される
ゲート回路の利用がその構成トランジスタ数の低減に寄
与する。
上記実施例によれば以下の作用効果を得るものである。
(1)2人カアンドゲート回路及び2人カオアゲ一ト回
路の構成トランジスタ数を夫々2個とすることができる
(2)前記2個のトランジスタで構成される2人カアン
ドゲート回路及び2人力オアゲート回路などを組合せる
ことにより、3人力以上のゲート回路に対してもその構
成トランジスタ数の低減を図ることができる。
(3)前記作用効果(1)、(2)より、LSIのロジ
ック部における回路規模の小型化に寄与することができ
る。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づいて
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々
変更可能である。
例えば、上記実施例では相補スイッチ動作する1対のス
イッチ素子としてMOSトランジスタを用いたが、それ
に限定されるものではなく、バイポーラトランジスタな
どに変更してもよい。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である2人方形式のアント
ゲ−1〜回路、オアゲート回路、さらにはそれらを利用
した3人力共−にのアン1くゲート回路に適用する場合
について説明したが、本発明はそれに限定されるもので
はなく、2人力型のナンI・ゲート回路、ノアゲート回
路、さらにはそれ以」二の数の入力を受ける各種論理ゲ
ート回路や論理回路網に適用することができる。本発明
は、少なくとも人力信号レベル1こ呼応して相補スイッ
チ動作可能な]一対のスイッチ素子を含んで論理動作す
る条件のものに適用することができる。
〔発明の効果〕
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られ効果を簡単に説明すれば下記の通りである。
すなわち、入力信号レベルに呼応して相補スイッチ動作
可能な1対のスイッチ素子だけで2人力アンドゲート回
路や2人力オアグー1へ回路のような単位論理ゲート回
路を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る論理ゲート回路の1実施例である
2人力型アンドゲート回路を示す回路図、第2図は本発
明に係る論理ゲート回路の他の実施例である2人力型オ
アゲート回路を示す回路図、第3図は第1図及び第2図
に示されるアンドゲ−ト回路及びオアゲート回路を利用
して構成した3人カアントグート回路の回路図である。 AND・・・アンドゲート回路、OR・・・オアゲート
回路、Q 1.− Pチャンネル型MOSFET、Q2
−Nチャンネル型MOSFET、Di n、及びDin
2−入力端子、Dout  出力端子、IVTl乃至I
VT3・・・CMOSインバータ回路。 第  1  図 第  2  図 0?−ブアヶ・−Y回論這 第  3  図 ! 丁VT2

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、1対の入力端子と1個の出力端子との間に相補スイ
    ッチ動作可能なスイッチ素子を夫々1個づつ接続すると
    共に、それら1対のスイッチ素子の選択端子を一方の入
    力端子に結合して成ることを特徴とする論理ゲート回路
    。 2、前記1対のスイッチ素子はPチャンネル型MOSP
    ET及びNチャンネル型MOSFETであることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の論理ゲート回路。 3、前記Pチャンネル型MOSFET及びNチャンネル
    型MOSFETは、夫々のゲート電極がPチャンネル型
    MOSFET側の入力端子に接続されていて、入力信号
    レベルの論理積を出力端子に与え得るスイッチ動作を行
    うものであることを特徴とする特許請求の範囲第2項記
    載の論理ゲート回路。 4、前記Pチャンネル型MOSFET及びNチャンネル
    型MOSFETは、夫々のゲート電極がNチャンネル型
    MOSFET側の入力端子に接続されていて、入力信号
    レベルの論理和を出力端子に与え得るスイッチ動作を行
    うものであることを特徴とする特許請求の範囲第2項記
    載の論理ゲート回路。
JP62128237A 1987-05-27 1987-05-27 論理ゲ−ト回路 Pending JPS63294125A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62128237A JPS63294125A (ja) 1987-05-27 1987-05-27 論理ゲ−ト回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62128237A JPS63294125A (ja) 1987-05-27 1987-05-27 論理ゲ−ト回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63294125A true JPS63294125A (ja) 1988-11-30

Family

ID=14979883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62128237A Pending JPS63294125A (ja) 1987-05-27 1987-05-27 論理ゲ−ト回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63294125A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0444407A2 (en) * 1990-03-02 1991-09-04 International Business Machines Corporation High speed decoding circuit with improved AND gate
US5656954A (en) * 1994-11-17 1997-08-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Current type inverter circuit, current type logic circuit, current type latch circuit, semiconductor integrated circuit, current type ring oscillator, voltage-controlled oscillator and PLL circuit
RU2624584C1 (ru) * 2016-06-09 2017-07-04 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Многофункциональный токовый логический элемент

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0444407A2 (en) * 1990-03-02 1991-09-04 International Business Machines Corporation High speed decoding circuit with improved AND gate
US5656954A (en) * 1994-11-17 1997-08-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Current type inverter circuit, current type logic circuit, current type latch circuit, semiconductor integrated circuit, current type ring oscillator, voltage-controlled oscillator and PLL circuit
RU2624584C1 (ru) * 2016-06-09 2017-07-04 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Многофункциональный токовый логический элемент

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4570084A (en) Clocked differential cascode voltage switch logic systems
US4417161A (en) Complementary channel type MOS transistor exclusive OR/NOR logic gate circuit
EP0321559A1 (en) EXCLUSIVE OR GATE SWITCHING.
JPS63294125A (ja) 論理ゲ−ト回路
JPH0671203B2 (ja) 論理回路
US4644192A (en) Programmable array logic with shared product terms and J-K registered outputs
JP2679495B2 (ja) 半導体回路
JPH05291942A (ja) 複合論理回路
JPH0543212B2 (ja)
US4891534A (en) Circuit for comparing magnitudes of binary signals
US3916217A (en) Integrated logical circuit device
JPH08321770A (ja) 論理回路
JPS6030216A (ja) 半導体装置
KR0117495Y1 (ko) 배타적 논리합(xor)회로
JPS63204757A (ja) Cmos型icの出力バツフア回路
JPS59200524A (ja) Cmosマルチプレクサ
JPH02180426A (ja) レベルシフト回路
CA2229994A1 (en) Logic circuits
Talaśka et al. A New, Reconfigurable Circuit Offering Functionality of AND and OR Logic Gates for Use in Algorithms Implemented in Hardware
JPH05191239A (ja) マルチプレクサ回路
JPH04263513A (ja) 入力しきい値可変型入力装置
JPH02294115A (ja) 半導体集積回路
JPH01160213A (ja) Cmos入力バッファ回路
JPS6331219A (ja) 出力バツフア回路
JPH0374924A (ja) 電流スイッチ回路