NL8503331A - Geintegreerde schakeling bevattende een lastkapaciteit en geintegreerde referentiebron. - Google Patents

Description

PHN 11.577 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven Geïntegreerde schakeling bevattende een lastkapaciteit en geïntegreerde referentiebron.

De uitvinding heeft betrekking op een geïntegreerde schakeling bevattende een lastkapaciteit. De uitvinding heeft eveneens betrekking op een geïntegreerde referentiebron. In geïntegreerde schakelingen moet de vertraging van signaalovergangen binnen gespecifi-5 ceerde grenzen liggen. Deze vertraging wordt mede veroorzaakt door de inwendige vertraging in de signaaloverdragende poorten. Het is soms noodzakelijk om de vertraging van de poorten kunstmatig te vergroten teneinde aan de geëiste specifikaties te kunnen voldoen. Het is algemeen bekend om signaalovergangen te vertragen door geschikte knooppunten 10 in de poorten met een lastkapaciteit te belasten, die een snelle spanningsverandering op het desbetreffende knooppunt verhindert. Bij de fabrikage van geïntegreerde circuits moet echter rekening worden gehouden met processpreidingen, die een onzekerheid in het voorspellen van vooral de inwendige vertraging veroorzaken. Het ontwerp van de 15 schakeling moet evenwel zodanig zijn dat de signaalovergangen in zowel een schakeling die onder de zogenaamde "worst-case"-kondities alsook een schakeling die onder de zogenaamde *best-case“-kondities is gefabriceerd binnen de gespecificeerde grenzen vallen. Dit blijkt bij het ontwerp ervan een geïntegreerde schakeling een bijzonder ingewikkeld probleem 20 te zijn, daar het vertragende effekt van een lastkapaciteit toeneemt naarmate de inwendige vertraging (en de deze vertraging bepalende inwendige uitgangsweerstand) van de poorten groter wordt, zodat de invloed van de lastkapaciteit zeer sterk afhankelijk is van de onvermijdelijke fabrikageprocesvariaties.

25 Het is een doel van de uitvinding om te voorzien in een geïntegreerde schakeling van de in de aanhef genoemde soort, waarbij de totale signaalovergangvertraging in verminderde mate afhankelijk is van de fabrikageprocesspreidingen.

Een geïntegreerde schakeling volgens de uitvinding 30 heeft daartoe het kenmerk, dat de genoemde schakeling een referentiebron voor het genereren van een fabrikageprocesafhankelijke referentie-spanning bevat, welke referentiespanning een met de kapaciteit in serie 6503331 < PHN 11.577 2 staand schakelelement stuurt. Het schakelelement regelt de mate van belasting die de kapaciteit voor het belaste knooppunt vormt. Wanneer de lastkapaciteit een grote bijdrage tot de totale signaalovergangvertra-ging moet leveren, dan wordt het schakelelement door de referentie-5 spanning zodanig gestuurd, dat de lastkapaciteit het knooppunt gedurende vrijwel de volledige signaalovergang belast. In het omgekeerde geval stuurt de procesafhankelijke referentiespanning het schakelelement zodanig aan, dat de lastkapaciteit het knooppunt slechts een geringe tijd belast of zelfs permanent van het knooppunt geïsoleerd is.

10 In een eerste uitvoeringsvorm heeft een geïntegreerde schakeling volgens de uitvinding het kenmerk, dat de schakeling veldof fekttransistoren met geïsoleerde stuurelektroden bevat, waarbij de lastkapaciteit uit een als kapaciteit geschakelde veldeffekttransistor bestaat en het schakelelement een verdere veldeffekttransistor is, die 15 op zijn stuurelektrode de referentiespanning ontvangt. De uitvinding is bijzonder geschikt om in bijvoorbeeld MOS-circuits toe te passen. Een MOS-transistor kan op eenvoudige wijze als kapaciteit geschakeld worden, terwijl een verdere MOS-transistor door de stuurspanning hoger of lager dan de drempelspanning te maken in de geleidende dan wel sperrende toe-20 stand geschakeld kan worden.

Het is van voordeel om voor de als schakelelement dienende transistor een verrijkingstransistor te kiezen, daar een dergelijke transistor op eenvoudige wijze in de niet-geleidende toestand kan worden gehouden, hetgeen bij sommige instellingen wenselijk is.

25 Daarnaast is het van voordeel om voor de als kapaciteit geschakelde transistor een verarmingstransistor te kiezen, daar dit type over een relatief groot spanningsbereik een konstante kapaciteit tussen de stuurelektrode en het kortgesloten geleidingskanaal vertoont. In een CMOS-schakeling is het vaak niet mogelijk om een verarmingstransistor 30 toe te passen. Het heeft hier de voorkeur om voor een P-MOS-transistor, die met zijn hoofdstroomelektroden aan de hoogste voedingsspanning is verbonden, te kiezen, daar een zodanig geschakelde transistor eveneens over een relatief groot spanningsbereik een konstante kapaciteitswaarde vertoont. Het is eveneens van voordeel om de referentiespanning in een 35 CMOS-schakeling voedingsspaninngsafhankelijk te maken, daar de voedingsspanningen een grote invloed op de signaalovergangsvertragingen hebben.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een referentie- 8503331 PHN 11.577 3 bron voor het genereren van een referentiespanning, welke referentiebron veldeffekttransistoren bevat, met het kenmerk, dat de referentiespanning fabrikageprocesafhankelijk is en in hoofdzaak bepaald wordt door de drempelspanningen van de gefabriceerde veldeffekttransistoren. Het 5 fabrikageproces wordt in voldoende mate gekarakteriseerd door de drempelspanningen van de verschillende typen van transistoren daar deze drempelspanningen wezenlijk mede bepalend zijn voor de inwendige vertragingen van de poortschakeling. Een referentiebron voor de hierboven beschreven fabrikageprocesafhankelijk-heid is eenvoudig te ontwerpen en genereert 10 een referentiespanning die een schakelaar op adequate wijze kan sturen.

In een voorkeursuitvoeringsvorm heeft een referentiebron volgens de uitvinding het kenmerk, dat de referentiebron een verarmings-veldeffekttransistor bevat, waarvan het kanaal met een eerste zijde aan een eerste voedingsklem en met zijn stuurelektrode aan een voorinstel-15 punt aangesloten is, waarbij een tweede zijde van het kanaal voorzien is van een serieschakeling van N (N > = 1) als diode in doorlaatrichting geschakelde verrijkingsveldeffekttransistoren, welke serieschakeling via een belastingselement met een tweede voedingsklem verbonden is. Een kleine, door het belastingselement bepaalde stroom loopt door de in 20 serie geschakelde kanalen van de verarmings- en de verrijkingsveld-effekttransistoren. De stuurspanning van de verarmingstransistor zal daardoor nagenoeg gelijk zijn aan de drempelspanning, zodat de spanning aan de niet aan de voedingsklem aangesloten kanaalzijde eveneens een drempelspanning boven de spanning op het voorinstelpunt zal zijn. De 25 (N) als diode geschakelde verrijkingstransistor(en) verlaagt (verlagen) deze spanning met (N maal) zijn (hun) drempelspanning. Het voorinstelpunt kan op een referentiespanning van een soortgelijke referentiebron aangesloten zijn, zodat een keten van referentiebronnen ontstaat. Het is van voordeel om bij ten minste één referentiebron de stuurelektrode 30 van de verarmingstransistor aan de tweede voedingsklem te verbinden, zodat de opgewekte referentiespanningen zich op deze voedingklem betrekken.

De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van de volgende figuren, waarin figuur 1 een uitvoeringsvoorbeeld van een geïntegreerde 35 schakeling volgens de uitvinding toont, figuur 2 een toepassing van de uitvinding in een N-MOS-schakeling toont, 8303331 *· PHN 11.577 4 figuur 3 een vervangingsschema van een stroomtak van de N-MOS-schakeling toont, figuur 4 een signaaldiagram toont, figuur 5 een toepassing van de uitvinding in een CMOS-5 schakeling toont, en figuur 6 een voor een CMOS-schakeling geprefereerde referentiebron toont.

Figuur 1 toont een uitvoeringsvoorbeeld van een geïntegreerde schakeling volgens de uitvinding, welke schakeling een referen-10 tiebron 2 en een last 4 voorzien van een met een lastkapaciteit 28 in serie geschakeld schakelelement 26 bevat. De referentiebron 2 is voorzien van een referentie-uitgang VR1 voor het opwekken van een fabrikage-procesafhankelijke referentiespanning die het schakelelement 26 stuurt. De referentiebron 2 bevat een serieschakeling van een 15 verarmingstransistor 20, een als diode geschakelde verrijkingstransistor 22 en een als stroombron geschakelde verarmingstransistor 24, die als belastingselement dienst doet. De verarmingstransistor 20 is met ëen zijde 6 van zijn kanaal aan een eerste voedingsklem VDD aangesloten terwijl zijn stuurelektrode 8 verbonden is met een tweede voedingsklem 20 Vss· Aangezien de stroombron 24 een kleine stroom door de genoemde serieschakeling laat lopen, is de spanning op de stuurelektrode van transistor 22 nagenoeg gelijk aan de drempelspanning |VTq| van de verarmingstransistor 20. De spanning op de referentie-uitgang VR1 is een drempelspanning VTE van de verrijkingsveldeffekttransistor 22 lager.

25 De last 4 vormt een procesafhankelijke belasting tussen zijn lastklemmen 12 en 14 en kan op een in de figuur niet weergegeven schakeling worden aangesloten. Wanneer een gefabriceerde geïntegreerde schakeling relatief traag is, hetgeen zijn oorzaak vindt in een relatief kleine drempelspanning |VTDI voor de verarmingstransistoren en een relatief 30 hoge drempelspanning VTE voor de verrijkingstransistoren, dan zal de referentiespanning |VTD I - VT£ klein zijn, zodat de transistor 26 reeds bij een kleine spanning over de lastkapaciteit 28 spert, waardoor de last 4 een te beïnvloeden schakeling slechts geringe tijd belast.

Als de te beïnvloeden geïntegreerde schakeling door 35 de processpreidingen relatief snel is, zal deze last 4 langdurig worden belast. Indien wenselijk kan de spanning op de referentie-uitgang VR1 sterker afhankelijk worden gemaakt van de processpreidingen. Door bij- 8503331 ' ................. -'"I' PHN 11.577 5 voorbeeld een extra als diode geschakelde verrijkingstransistor tussen de verrijkingstransistor 22 en de verarmingstransistor 20 op te nemen, wordt de referentiespanning gelijk aan |V^| - 2 x VTE. De referen-tiespanning VR1 kan met een drempelspanning |V^| van een verarmings-5 transistor verhoogd worden door bijvoorbeeld een verarmingstransistor toe te voegen, die met zijn stuurelektrode aan de tweede voedingsklem 7gs verbonden is, en met zijn kanaal tussen de eerste voedingsklem VQD en de stuurelektrode 8 van de verarmingstransistor 20 is geschakeld. Een tussen de stuurelektrode 8 en de tweede voedingsklem VSS 10 geschakeld extra belastingselement laat een kleine instelstroom door de toegevoegde verarmingstransistor lopen, zodat de spanning op het voor-instelpunt gelijk is aan de drempelspanning |VTDI en de referentiespanning VR1 gelijk is aan 2 x | I - VTE.

Over het algemeen kan een willekeurige, al dan niet 15 procesafhankelijke voorinstelspanning Vg aan de stuurelektrode 8 van de verarmingstransistor 20 worden aangesloten, waardoor de referentiespanning met dezelfde waarde νβ verandert. Op deze wijze is het altijd mogelijk om een adequate referentiespanning voor een schakelelement, zoals bijvoorbeeld de verrijkingstransistor 26, te genereren.

20 Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding in zowel N-M0S, P-M0S als C-MOS-schakelingen toepasbaar is.

Figuur 2 toont een toepassing van de uitvinding in een N-MOS-geheugenschakeling 30 (een zogenaamde latch).

De latch 30 ontvangt op een klokingang CLK een klok-25 signaal, waarbij een hoog kloksignaal ("1") de latch 30 in de onthoud-toestand en een laag kloksignaal (*0H) de latch 20 in de inleestoestand schakelt. In de laatste toestand kan door middel van het toevoeren van signalen aan een SET- en RESET-ingangen S en R een informatiebit in de latch 20 ingelezen worden. Na enige tijd nemen de inverterende en niet-30 inverterende uitgangen QB en Q de bij het ingelezen informatiebit behorende uitgangsspanning aan.

De latch 30 bevat hiertoe een eerste en een tweede stroom-tak, waarbij de eerste stroomtak een met het geleidingskanaal tussen een eerste voedingsklem VDD en de inverterende uitgang QB geschakelde 35 eerste veldeffekttransistor 32 van het verarmingstype bevat, waarvan de stuurelektrode met de laatstgenoemde uitgang verbonden is. De eerste stroomtak bevat voorts een inwendig knooppunt SB, dat via het kanaal van 8503331 i ^ PHN 11.577 6 een tweede veldeffekttransistor 34 van het verrijkingstype met de inverterende uitgang QB verbonden is en via de parallel geschakelde kanalen van een derde en een vierde veldeffekttransistor 36 en 38 van het verrijkingstype met de tweede voedingsklem Vss is verbonden. De 5 stuurelektrode van de derde transistor 36 ontvangt het kloksignaal terwijl stuurelektrode van de vierde veldeffekttransistor 38 met de SET-ingang S verbonden is.

De tweede stroomtak bevat een vijfde veldeffekttransistor 40 van het verarmingstype, die de eerste voedingsklem VQD en de niet-10 inverterende uitgang Q met elkaar verbindt, waarbij zijn stuurelektrode aan de laatstgenoemde uitgang verbonden is. De tweede stroomtak bevat een inwendig knooppunt RB, dat via het geleidingskanaal van een zesde veldeffekttransistor 42 van het verarmingstype met de niet-inverterende uitgang Q is verbonden en via de parallel geschakelde kanalen van een 15 zevende en achtste veldeffekttransistor 44 en 46 van het verrijkingstype met de tweede voedingsklem VgS is verbonden. De stuurelektrode van de zevende veldeffekttransistor 44 ontvangt het kloksignaal CLK, terwijl de stuurelektrode van de achtste transistor 46 met de RESET-ingang R verbonden is. De stuurelektrode van de tweede veldeffekttransistor 34 is 20 verbonden met de niet-inverterende uitgang Q terwijl de stuurelektrode van de zesde veldeffekttransistor 42 met de inverterende uitgang QB verbonden is.

Bij hoog kloksignaal is de latch 30 in de onthoudtoe-stand: de derde en de zevende veldeffekttransistoren zijn in de 25 geleidende toestand zodat de beide interne knopen SB en RB geleidend met de tweede voedingsklem Vss zijn verbonden.

De geheugenschakeling, gevormd door de eerste, tweede, vijfde en zesde veldeffekttransistoren 32, 34, 40 en 42 onthoudt het daarin opgeslagen informatiebit. Wanneer het kloksignaal van hoog naar 30 laag overgaat, schakelt het de latch 30 in de inleestoestand. De signalen op de SET-S en RESET-ingang R bepalen het in te lezen informa-tiebit. Bij een hoog signaal op de SET-ingang S en een laag signaal op de RESET-ingang R wordt een "1“ ingelezen (dat wil zeggen de niet-inverterende uitgang Q wordt hoog); bij een laag signaal op de SET-35 ingang S en een hoog signaal op de RESET-ingang R wordt een "0" ingelezen (dat wil zeggen de niet-inverterende uitgang Q wordt laag).

Een dergelijke latch kan als stuurschakeling in een uit- 8503331 ΡΗΝ 11.577 7 gangstrap van een geïntegreerde schakeling toegepast worden, waarbij de uitgangen Q en QB, eventueel via tussengeschakelde versterkertrappen, de krachtige uitgangstransistoren aansturen.

De latch 3C) is in dit voorbeeld voorzien van twee lasten 5 van de eerder beschreven soort, waarbij een eerste last 50 tussen het inwendige knooppunt SB en de tweede voedingsklem VSS' en een tweede last 60 tussen het inwendige knooppung RB en dezelfde voedingsklem geschakeld is. De lasten 5fi en 60 bevatten ieder een serieschakeling van een als kapaciteit geschakelde verarmingsveldeffekttransistor 54 respek-10 tievelijk 64 en een als schakelelement dienende verrijkingsveldeffekt-transistor 52 respektievelijk 62, waarvan de stuurelektrode de referen-tiespanning VR ontvangt, die bijvoorbeeld door een referentiebron van het eerder beschreven type gegenereerd kan worden.

De werking van de latch 10 zal worden toegelicht aan de 15 hand van het volgende voorbeeld, waarin is aangenomen dat een "1" wordt ingelezen (de RESET-ingang R is laag) terwijl de latch 30 een “0" bevat (de uitgang Q is laag).

Figuur 3 toont een vervangingsschema van een stroomtak van de volgens het bovengenoemde voorbeeld schakelende latch. De stroom-20 tak bevat een stroombron 140 (equivalent met de vijfde veldeffekt-transistor 40) die de eerste voedingsklem VDD met de niet-inverterende uitgang Q verbindt, welke uitgang een kapacitieve belasting CL stuurt.

De uitgang Q is via een zeer kleine weerstand R42 (equivalent met de kanaalweerstand van de geleidende zesde veldeffekttransistor 42) verbon-25 den met de interne knoop RB, die met een kleine parasistaire kapaciteit Cp aan de tweede voedingsklem geschakeld is. Een door de referentie-spanning VR bestuurd schakelelement S62 (equivalent met de veldeffekttransistor 62 in de tweede last £0) schakelt een lastkapaciteit C64 (de als kapaciteit geschakelde veldeffekttransistor 64) aan de interne 30 knoop RB. De kapaciteiten C64, Cp en CL zijn ontladen, daar de uitgang Q laag is. Het schakelelement S62 speelt een belangrijke rol bij het omschakelen van "laag" naar "hoog". Indien de latch 30 door de proces-spreidingen relatief traag is, dan is de referentiespanning VR zo laag, dat het schakelelement S62 permanent geopend is, zodat de stroombron 140 35 slechts door de kapaciteiten Cp en CL wordt belast. De uitgangsspanning VQ op uitgang Q stijgt met een konstante snelheid naar het hoge niveau, hetgeen de met SLW gemerkte grafiek in figuur 4 weergeeft. Indien de -S 3 0 3 3 3 1 PHN 11.577 8 latch 10 door de processpreiding relatief snel is, dan is het schakelelement S62 gesloten, totdat de spanning op de kapaciteit C64 gelijk wordt aan de hoge referentiespanning VR minus een drempelspanning VTE van de als schakelelement dienende transistor 62. De met FST gemerkte 5 grafiek in figuur 4 geeft dit weer. Tot het moment t^ is het schakelelement S62 gesloten; de stroombron 140 laadt alle drie de kapaciteiten CL, Cp en C64 op. De hoge referentiespanning VR en de lage drempelspanning VTE bepalen het moment t1 waarop het schakelelement S62 opengaat (de transistor 62 spert), waarna de beide kapaciteiten CL en Cp 10 door de krachtige stroombron 140 snel tot het hoge uitgangsniveau worden opgeladen. De met N gemerkte grafiek in figuur 4 toont het uitgangs-spanningsverloop VQ wanneer de latch een nominale vertraging heeft. Het schakelelement S62 is tot het moment t!j gesloten? alle drie de kapaciteiten CL, Cp en C64 worden opgeladen. Dit opladen geschiedt 15 echter langzamer dan in een snelle latch, daar de stroombron 140 minder stroom voert. Na het moment tij is het schakelelement S62 geopend, zodat slechts de beide kapaciteiten CL en Cp, zij het minder snel dan in de snelle latch, tot het hoge uitgangsniveau opgeladen worden.

Het zal duidelijk zijn dat de signaalovergangsvertraging 20 bij toepassing van de uitvinding minder afhankelijk is van de fabrikage-procesvariaties zodat een stuurschakeling, zoals de stroomtak in figuur 3, zodanig kan worden ontworpen, dat de procesvariaties geen invloed hebben op de tijdsduur die nodig is zoor het bereiken van het omschakel-punt VSW van de daarop volgende schakeling. Daarnaast heeft deze schake-25 ling als voordeel dat de steilheid van de signaalovergang na het moment t^ respektievelijk t^j onder omstandigheden maximaal is. Deze eigenschap brengt met zich mee, dat een aangestuurde volgende schakeling slechts korte tijd in het overgangsgebied tussen een “hoog" en een "laag" ingangssignaal verkeert, zodat het door de volgende schakeling 30 gedissipeerde vermogen minimaal blijft.

Figuur 5 toont een toepassing van de uitvinding in een CMOS-schakeling, waarbij de hier als voorbeeld gekozen schakeling een zogenaamde "CMOS-vertaling" van de latch 3Q uit figuur 2 is.

De schakeling bevat een latch 70 met een eerste en een 35 tweede stroomtak 12 en 24, die elk een ingangs- en een uitgangsknoop 76 en 78 bevatten, waarbij de uitgangsknoop 76 via de in serie geschakelde geleidingskanalen van een eerste en een tweede P-MOS-transistor 80 8503331 ^ - ............ ^ .

PHN 11.577 9 en 82 en het geleidingskanaal van een aan deze serieschakeling parallel geschakelde derde P-MOS-transistor 84 met de eerste voedingsklem VQD is verbonden. De uitgangsknoop 78 is verder via de parallel geschakelde geleidingskanalen van een eerste en een tweede NMOS-transistor 86 en 88 5 en het daarmee in serie geschakelde geleidingskanaal van een derde NMOS-transistor 90 met de tweede voedingsklem Vgg verbonden.

De stuurelektroden van de tweede P- en NMOS-transistoren 82 en 88 zijn met de klokingang CLK verbonden; de stuurelektroden van de derde P- en NMOS-transistoren 84 en 90 zijn met de ingangsknoop 76 ver-10 bonden en de stuurelektroden van de eerste P- en NMOS-transistoren 80 en 86 zijn in de eerste stroomtak 72 met de SET-ingang S respektievelijk in de tweede stroomtak 74 met de RESET-ingang R verbonden. Iedere stroomtak is voorts voorzien van een als kapaciteit geschakelde PMOS-transistor 94, die met zijn hoofdelektroden met de eerste voedingsspanning VDD is 15 verbonden en met zijn stuurelektrode via het geleidingskanaal van een als schakelelement dienende NMOS-transistor 92 met een verbindingsknoop 96 van de geleidingskanalen van de eerste, tweede en derde NMOS-transistoren 86, 88 en 90 is verbonden. De ingangsknoop 76 van de eerste strooa-tak 72 is met de uitgangsknoop 78 van de tweede stroomtak 74 verbonden 20 en vice versa. De stuurelektroden van de als schakelaar dienende transis-toren 92 in de eerste en de tweede stroomtak 72 en 74 ontvangen dezelfde referentiespanning VR. De werking van de latch 7Q komt overeen met de werking van de latch IQ in figuur 2, met dien verstande, dat de uitgangsknoop 78 van de eerste stroomtak 72 korrespondeert met de inverte-25 rende uitgang QB in figuur 2 en de uitgangsknoop 78 van de tweede stroomtak met de in dezelfde figuur weergegeven niet-inverterende uitgang Q.

Het voor de latch 30 in figuur 3 weergegeven vervangings-schema van een stroomtak geldt evenzeer voor de latch 7Q in figuur 5, met dit verschil, dat de stroombron 140 beter vervangen kan worden door 30 een weerstand die overeenkomt met een door de serieschakeling van de eerste en tweede PMOS-transistor 80 en 82 gevormde impendantie tussen de eerste voedingsklem VjjD en de niet-inverterende uitgang Q. Het zal duidelijk zijn, dat de laadstroom voor de kapaciteiten Cg^, Cp en in dit geval in hoge mate afhankelijk is van de voedingsspanningen, 35 zodat de door de als schakelelement dienende transistoren 92 (figuur 5) ontvangen referentiespanning hiervoor moet kompenseren.

Een in figuur 6 weergegeven voorbeeld van een referentie- 8503331 Λ ΡΗΝ 11.577 10 bron genereert een referentiespanning VR = VDD - 2Vte die sterk afhankelijk is van de voedingsspanningen en hun invloed op de signaalover-gangsvertraging kompenseert. De serieschakeling van twee als diode geschakelde NMOS-transistoren 100 en 102 wordt doorlopen door een kleine, 5 door de relatief kleine PMOS-transistor 104 bepaalde stroom voor het opwekken van de referentiespanning VR. Indien de voedingsspanning VDD toeneemt, zal de referentiespanning VR eveneens toenemen, zodat de als schakelelement dienende transistoren 92 (figuur 5) de latch 70 langer met de als kapaciteit geschakelde transistoren 94 zal belasten. Hierdoor 10 wordt eenzelfde, als in figuur 4 weergegeven effekt verkregen.

8503331

Claims (14)

1. Geïntegreerde schakeling bevattende een lastkapaciteit, met het kenmerk, dat de genoemde schakeling een referentiebron voor het genereren van een fabrikageprocesafhankelijke referentiespanning bevat, welke referentiespanning een met de lastkapaciteit in serie staand 5 schakelelement stuurt.

2. Geïntegreerde schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de schakeling veldeffekttransistoren met geïsoleerde stuurelektroden bevat, waarbij de lastkapaciteit uit een als kapaciteit geschakelde veldeffekttransistor bestaat en het schakelelement een ver- 10 dere veldeffekttransistor is, die op zijn stuurelektrode de referentiespanning ontvangt.

3. Geïntegreerde schakeling volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de als schakelelement dienende veldeffekttransistor van het verrijkingstype is.

4. Geïntegreerde schakeling volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat de als kapaciteit geschakelde veldeffekttransistor van het verarmingstype is.

5. Geïntegreerde schakeling volgens conclusie 2 of 3, waarbij de schakeling komplementaire veldeffekttransistoren met gelso-20 leerde stuurelektroden bevat, met het kenmerk, dat de als kapaciteit geschakelde veldeffekttransistor van het P-geleidingstype is en met zijn hoofdstroomelektroden aan een voedingsklem verbonden is, op welke voedingsklem de hoogste van twee de schakeling voedende voedingsspanningen aansluitbaar is.

6. Geïntegreerde schakeling volgens conclusie 1, 2, 3, 4 of 5, waarbij de schakeling een eerste en een gelijksoortige tweede stroomtak omvat, die elk ten minste één transistor die kruiselings gekoppeld is met een overeenkomstige transistor in de andere stroomtak bevatten, waarbij ten minste één stroomtak een verbindingsknoop van 30 geleidingskanalen van twee in serie geschakelde veldeffekttransistoren omvat, met het kenmerk, dat de verbindingsknoop via het schakelelement met de lastkapaciteit is verbonden.

7. Geïntegreerde schakeling volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat elke stroomtak een via het schakelelement met de last- 35 kapaciteit verbonden knooppunt omvat, waarbij de schakelelementen op hun stuurelektroden dezelfde referentiespanning ontvangen.

8. Geïntegreerde schakeling volgens conclusie 7, met het 8503331 PHN 11.577 12 kenmerk, dat de schakeling een eerste en een tweede stroomtak bevat, waarbij de eerste stroomtak een met het geleidingskanaal tussen een eerste voedingsklem en een inverterende uitgang geschakelde eerste veld-effekttransistor van het verarmingstype bevat, waarvan de stuurelektrode 5 met de laatstgenoemde uitgang verbonden is en de eerste stroomtak voorts een eerste inwendig knooppunt bevat, dat via het kanaal van een tweede veldeffekttransistor van het verrijkingstype met de inverterende uitgang verbonden is en via parallel geschakelde kanalen van een derde en een vierde veldeffekttransistor van het verrijkinstype met een tweede 10 voedingsklem is verbonden, waarbij de stuurelektrode van de derde transistor het kloksignaal ontvangt en stuurelektrode van de vierde veldeffekttransistor met een eerste ingang verbonden is, de tweede stroomtak bevattende een vijfde veldeffekttransistor van het verarmingstype, die de eerste voedingsklem met een niet-inverterende uitgang ver-15 bindt, waarbij zijn stuurelektrode aan de laatstgenoemde uitgang verbonden is; de tweede stroomtak voorts bevattende een tweede inwendig knooppunt, dat via het geleidingskanaal van een zesde veldeffekttransistor van het verarmingstype met de niet-inverterende uitgang is verbonden en via parallel geschakelde kanalen van een zevende en achtste veldeffekt-20 transistor van het verrijkingstype met de tweede voedingsklem is verbonden, waarbij de stuurelektrode van de zevende veldeffekttransistor het kloksignaal ontvangt en de stuurelektrode van de achtste transistor met een tweede ingang verbonden is, waarbij voorts de stuurelektrode van de tweede veldeffekttransistor met de niet-inverterende uitgang en de stuur-25 elektrode van de zesde veldeffekttransistor met de inverterende uitgang verbonden is, waarbij het eerste en het tweede inwendige knooppunt ieder via een serieschakeling van een als kapaciteitgeschakelde veldeffekttransistor en een verdere als schakelaar dienende veldeffekttransistor met'de tweede voedingsklem verbonden is.

9. Geïntegreerde elektronische schakeling volgens con clusie 7, bevattende komplementaire veldeffekttransistoren, met het kenmerk, dat de schakeling een eerste en een tweede stroomtak omvat, die elk een ingangs- en een uitgangsknoop bevatten, waarbij de uitgangsknoop via de in serie geschakelde geleidingskanalen van een eerste en een 35 tweede PMOS-transistor en het geleidingskanaal van een aan deze serieschakeling parallel geschakelde derde PMOS-transistor met een eerste voedingsklem is verbonden, waarbij de uitgangsknoop verder via de 85 0 3 3 3 1 PHN 11.577 13 parallel geschakelde geleidingskanalen van een eerste en een tweede NMOS-transistor en het daarmee in serie geschakelde geleidingskanaal van een derde NMOS-transistor met de tweede voedingsklem Vss is verbonden en de stuurelektroden van de tweede P- en NMOS-transistoren met de klokin-5 gang zijn verbonden; de stuurelektroden van de derde P- en NMOS-transistoren met de ingangsknoop zijn verbonden en de stuurelektroden van de eerste P- en NMOS-transistoren zijn in de eerste stroomtak met de SET-in-gang en in de tweede stroomtak met de RESET-ingang zijn verbonden waarbij iedere stroomtak voorts voorzien is van een als kapaciteit gescha-10 kelde PMOS-transistor, die met zijn hoofdelektroden met de eerste voedingsspanning is verbonden en met zijn stuurelektrode via het geleidingskanaal van een als schakelaar dienende NMOS-transistor met de geleidingskanalen van de eerste, tweede en derde NMOS-transistoren is verbonden, waarbij vervolgens de ingangsknoop van de eerste stroomtak met 15 de uitgangsknoop van de tweede stroomtak is verbonden en de ingangsknoop van de tweede stroomtak met de uitgangsknoop van de eerste stroomtak is verbonden, waarbij de stuurelektroden van de als schakelaar dienende transistoren met elkaar verbonden zijn voor het ontvangen van de ref erentiespanning.

10. Geïntegreerde schakeling volgens conclusie 1, 2, 3, 5, 6, 7 of 9, waarbij de schakeling komplementaire veldeffekttransistoren bevat, met het kenmerk, dat de schakeling een referentiebron voor het genereren van een voedingsspanningsafhankelijke referentiespanning bevat.

11. Geïntegreerde referentiebron voor het genereren van een 25 referentiespanning, welke bron veldeffekttransistoren bevat, met het kenmerk, dat de referentiespanning fabrikageprocesafhankelijk is en in hoofdzaak wordt bepaald door de drempelspanningen van veldeffekttransistoren.

12. Geïntegreerde referentiebron volgens conclusie 11, met 30 het kenmerk, dat de referentiebron een verarmingsveldeffekttransistor bevat, waarvan het kanaal met een eerste zijde aan een eerste voedingsklem en met zijn stuurelektrode aan een voorinstelpunt aangesloten is, waarbij een tweede zijde van het kanaal voorzien is van een serieschake-ling van N (N > = 1) als diode in doorlaatrichting geschakelde ver-35 rijkingsveldeffekttransistoren, welke serieschakeling via een resistief belastingselement met een tweede voedingsklem verbonden is.

13. Geïntegreerde referentiebron volgens conclusie 12, met 3503331 . 'v PHN 11.577 14 het kenmerk, dat het resistief belastingselement een als stroombron geschakelde verarmingsveldeffekttransistor bevat.

14. Geïntegreerde referentiebron volgens conclusie 12 of 13, met het kenmerk, dat het voorinstelpunt de tweede voedingsklem is. 8503331