JPH03163911A - インバータの回路 - Google Patents
インバータの回路Info
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- JPH03163911A JPH03163911A JP1302175A JP30217589A JPH03163911A JP H03163911 A JPH03163911 A JP H03163911A JP 1302175 A JP1302175 A JP 1302175A JP 30217589 A JP30217589 A JP 30217589A JP H03163911 A JPH03163911 A JP H03163911A
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- drain
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- trq
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- Logic Circuits (AREA)
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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〕
本発明はエンハンスメン1・形のp形成はn形M I
S (Metal Insulator Semico
nductor) トランジスタ回路におけるインバ
ータの回路構成に関する。
S (Metal Insulator Semico
nductor) トランジスタ回路におけるインバ
ータの回路構成に関する。
従来のはエンハンスメント形のp形、或はn形M I
S (Metal Insulator Semico
nductor) トランジスタを用いたインバータは
例えば特開乎1一ー4ー 3 62019号公報に記されている。即ち、第2図に示す
@路構成を用いている。
S (Metal Insulator Semico
nductor) トランジスタを用いたインバータは
例えば特開乎1一ー4ー 3 62019号公報に記されている。即ち、第2図に示す
@路構成を用いている。
ところで第2図に示したインバータだと以下の問題があ
った。
った。
1)V+nにオン電圧(デイジタル的に“l”の電圧)
が印加されている期間のVooz −GND間に直流電
流が流れる。即ち、第2図のインバータは消費電力が大
きい。
が印加されている期間のVooz −GND間に直流電
流が流れる。即ち、第2図のインバータは消費電力が大
きい。
2)トランジスタのしきい値電圧をVT とすると、v
I,,にオフ電圧(デイジタル的に110”の電圧)が
印加されている期間のV o u iはVl]DI−2
VTである。これは、V 1nにオフ電圧が印加されて
いる時のVonI GND間のインバータの出力電圧は
VDDI−VTであり、Vont−V’rがVDD2−
GND間のインバータの上側のトランジスタのゲートに
印加されるので、V O u tはVDDI2VTとな
る。即ち第2図のインバータの電源電圧はCMOSイン
バータと比較すると高くなる。
I,,にオフ電圧(デイジタル的に110”の電圧)が
印加されている期間のV o u iはVl]DI−2
VTである。これは、V 1nにオフ電圧が印加されて
いる時のVonI GND間のインバータの出力電圧は
VDDI−VTであり、Vont−V’rがVDD2−
GND間のインバータの上側のトランジスタのゲートに
印加されるので、V O u tはVDDI2VTとな
る。即ち第2図のインバータの電源電圧はCMOSイン
バータと比較すると高くなる。
本発明の目的はインバータの低消費電力化と低電源電圧
化を実現することにある。
化を実現することにある。
上記目的はエンハンスメント形のn形成はp形MISト
ランジスタで形成されるインバータの回路構成において
、トランジスタC以下Trと略す)Q1のドレインには
入力信号V t nを入力し、Q1のゲートにはクロッ
クパルス(以下CPと略す)φ1を入力し、Q1のソー
スにはT r Q 2のゲートとT r Q 5のゲー
トを接続し、Q2及びQ5のソースは接地し、Q2のド
レインはTrQsのソースと接続し、Q3のゲートには
CPφ3を印加し、Q3のドレインにはT r Q 4
のソースとTrQoのゲートを接続し、Q4のゲート及
びドレインにはCPφ2を印加し、Qeのドレインには
CPφ4を印加し、Q5のドレインにはQeのソースを
接続し、出力信号VouiはQ5のドレインから取り出
す回路構成にすることにより達威される。
ランジスタで形成されるインバータの回路構成において
、トランジスタC以下Trと略す)Q1のドレインには
入力信号V t nを入力し、Q1のゲートにはクロッ
クパルス(以下CPと略す)φ1を入力し、Q1のソー
スにはT r Q 2のゲートとT r Q 5のゲー
トを接続し、Q2及びQ5のソースは接地し、Q2のド
レインはTrQsのソースと接続し、Q3のゲートには
CPφ3を印加し、Q3のドレインにはT r Q 4
のソースとTrQoのゲートを接続し、Q4のゲート及
びドレインにはCPφ2を印加し、Qeのドレインには
CPφ4を印加し、Q5のドレインにはQeのソースを
接続し、出力信号VouiはQ5のドレインから取り出
す回路構成にすることにより達威される。
上記回路構成のインバータだと入力信号VinをQ1を
経由してQ2及びQ5のケー1・に印加する時にφ3或
はφ2をoV、及びφ4をo■にすれば、Vinがオン
電圧(ディジタル的にII I I+の電圧)でもφ2
−GND間及びφ4−GND間に直流電流が流れること
はない。即ち、インバータの消費電力は低くなる。
経由してQ2及びQ5のケー1・に印加する時にφ3或
はφ2をoV、及びφ4をo■にすれば、Vinがオン
電圧(ディジタル的にII I I+の電圧)でもφ2
−GND間及びφ4−GND間に直流電流が流れること
はない。即ち、インバータの消費電力は低くなる。
又、VInがオフ電圧(ディジタル的にII O I+
の電圧)の時Q2.Qs及びQ4 を完全にオフ状態に
した後、φ4をオン電圧にするとV O I1 + に
はφ4の波高値がそのまま出力される。これはV o
u tの電位が−L昇してもQ6のゲートに蓄積された
電荷は放電場所がないため(Q2及びQ4がオフ状態の
:a)Q6のケー1− Jr.に残る。即ち、V o
u tの電位が]二昇してもQ6のゲー1ヘ,ソース間
電圧VGSは過渡的には小さくならない(厳密にはQe
のゲート.ソース間容量CCSとQ2及びQ4のオフ抵
抗Ro,,の積でQ6のゲート−1二の電荷は放電され
る)。従って、過渡的にはV。11,にはφ1の波高値
がそのまま出力される。即ち、インバータの電源電圧は
低くできる。
の電圧)の時Q2.Qs及びQ4 を完全にオフ状態に
した後、φ4をオン電圧にするとV O I1 + に
はφ4の波高値がそのまま出力される。これはV o
u tの電位が−L昇してもQ6のゲートに蓄積された
電荷は放電場所がないため(Q2及びQ4がオフ状態の
:a)Q6のケー1− Jr.に残る。即ち、V o
u tの電位が]二昇してもQ6のゲー1ヘ,ソース間
電圧VGSは過渡的には小さくならない(厳密にはQe
のゲート.ソース間容量CCSとQ2及びQ4のオフ抵
抗Ro,,の積でQ6のゲート−1二の電荷は放電され
る)。従って、過渡的にはV。11,にはφ1の波高値
がそのまま出力される。即ち、インバータの電源電圧は
低くできる。
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。
第王図は本発明のインバータの回路構成及びタイミング
チャー1−を示したものである。回路の構成としては、
j〜ランジスタ(以下Trと略す)Q工のドレインには
入力信珍V t nを入力し、Q1のゲ− 1−にはク
ロックパルス(以下C I)と略す)φ1を入力し、Q
IのソースにはT r Q 2のゲートとT r Q
5のゲートを接続し、Q2及びQ5のソースは接地し、
Qzのドレインは]”. r Q 3のソースと接続し
、Q3のゲートにはcpφ3を印加し、Q3のドレイン
にはTrQ4のソースとT r Q eのゲートを接続
し、Q4のゲーI・及びドレインにはcPφ2を印加し
、Q6のドレインにはCPφ4を印加し、Q5のドレイ
ンにはQ6のソースを接続し、出力信号V o u c
はQ5のドレインから取り出す回路構成である。次に第
t図に示したφ1,φ2,φ3,φ4のタイミンクチャ
ートを基に回路動作を説明する。ここて、φ1.φ2,
φ3,φ4+VInのオン電圧(デイジタル的に“1″
の電圧)を20V、φI,φ2,φ3,φ4,Vlnの
オフ電圧(デイジタル的にII O T′の電圧)をO
V、トランジスタのしきい値電圧Vrを5Vとする。例
えば、V+n=20vの時、φ+=20Vのタイミング
で02,Q5のゲートには]. 5 Vが印加され、φ
i=OVで02,Q5のケーl・にはI.5Vが保持さ
れる。よってQ 2+Q5がオン状態になる。しかし、
その時、φ3,φ4OVなのてφ2 − G N D間
,φ4− G N D間に直流電流は流れない。次にφ
2=20VでQ6のゲトには15Vが印加され、φ2−
OvでQ6のゲートにはi5Vが保特される。この時、
Q eはオン状態になるがφ3,φ4はovなのでφ2
GND間,φa GND間に直流電流は流れない。
チャー1−を示したものである。回路の構成としては、
j〜ランジスタ(以下Trと略す)Q工のドレインには
入力信珍V t nを入力し、Q1のゲ− 1−にはク
ロックパルス(以下C I)と略す)φ1を入力し、Q
IのソースにはT r Q 2のゲートとT r Q
5のゲートを接続し、Q2及びQ5のソースは接地し、
Qzのドレインは]”. r Q 3のソースと接続し
、Q3のゲートにはcpφ3を印加し、Q3のドレイン
にはTrQ4のソースとT r Q eのゲートを接続
し、Q4のゲーI・及びドレインにはcPφ2を印加し
、Q6のドレインにはCPφ4を印加し、Q5のドレイ
ンにはQ6のソースを接続し、出力信号V o u c
はQ5のドレインから取り出す回路構成である。次に第
t図に示したφ1,φ2,φ3,φ4のタイミンクチャ
ートを基に回路動作を説明する。ここて、φ1.φ2,
φ3,φ4+VInのオン電圧(デイジタル的に“1″
の電圧)を20V、φI,φ2,φ3,φ4,Vlnの
オフ電圧(デイジタル的にII O T′の電圧)をO
V、トランジスタのしきい値電圧Vrを5Vとする。例
えば、V+n=20vの時、φ+=20Vのタイミング
で02,Q5のゲートには]. 5 Vが印加され、φ
i=OVで02,Q5のケーl・にはI.5Vが保持さ
れる。よってQ 2+Q5がオン状態になる。しかし、
その時、φ3,φ4OVなのてφ2 − G N D間
,φ4− G N D間に直流電流は流れない。次にφ
2=20VでQ6のゲトには15Vが印加され、φ2−
OvでQ6のゲートにはi5Vが保特される。この時、
Q eはオン状態になるがφ3,φ4はovなのでφ2
GND間,φa GND間に直流電流は流れない。
次にφa”20Vで03のオン状態になるので、Q6の
ゲートF.に蓄積されていた電荷はQ3. Q2を経由
して放電される。即ち、Q6のゲートの電位はO■とな
る。この時、Q2,Q4は共にOVなのでφ2 − G
N D間,φ4−GND間に直流電流は流れない。次
にφ3=OVにしてQ3をオフ状態8 にし、φ4=20Vにする。この時、Qs,Qsはオフ
状態なのでφxGND間,φ4. GND間に直流電
流は流汎ない。又、この峙Q6がオフ状態、Q5がオン
状態なのでQ5のソース電位、即ちOVがV o u
tに出力される。よってV I nが20Vの時、V
o u tはOV、即ちインバータ動作していることに
なる。次に、例えばVin=O■の時、φ120Vのタ
イミングで、Q2+ QBのゲートにはOVが印加され
、φl=OVでQ2,Q5のゲートにはOvが保持され
る。よって、Q2,Q5はオフ状態になる。次にφ2
=20VでQ6のゲートには].5Vが印加され、φ2
=o■でQ6のゲー1一には]. 5 Vが保持される
。この時、Q6はオン状態になるがφ8,φ4はOvな
のてφz GND間,φ4−G N D間に直流電流は
流れない。次にφ320VでQ3はオン状態になるが.
Q2はオフ状態のままなのでQcのケー1ヘ」二の電荷
は放電されない。即ち、Q6のゲートの電位は]. 5
Vの状態を保っている。この時、φ2,φ4は共にo
Vなのてφ2−GND間,φ4.−GND間に直流ff
l流は流れない。次にφa =OVにしてQ8をオフ状
態にし、φ4=20Vにする。この時、Qg,Q+,は
オフ状態なのでφ2−GND間,φa−GND間に直流
電流は流れない。又、この時Q8がオン状態、Q5がオ
フ状態なのでQ6のドレイン電位、即ち20Vがそのま
まV o u tに出力される。これはVoucの電位
が上昇してもQsのゲートに蓄積された電荷は放電場所
がないため(Q2、及びQ4がオフ状態の為)、QBの
ゲート上に残る。即ち,V o u tの電位が上昇し
てもQ6のゲート,ソース間電圧Vasは過渡的には小
さくならない(厳密にはQBのゲート,ソース間容fj
kcasとQ2及びQ4のオフ抵抗R..,の積でQ6
のゲー1・上の電荷は放電される)。よって、V o
u tにはφ4の波高値20Vがそのまま出力される。
ゲートF.に蓄積されていた電荷はQ3. Q2を経由
して放電される。即ち、Q6のゲートの電位はO■とな
る。この時、Q2,Q4は共にOVなのでφ2 − G
N D間,φ4−GND間に直流電流は流れない。次
にφ3=OVにしてQ3をオフ状態8 にし、φ4=20Vにする。この時、Qs,Qsはオフ
状態なのでφxGND間,φ4. GND間に直流電
流は流汎ない。又、この峙Q6がオフ状態、Q5がオン
状態なのでQ5のソース電位、即ちOVがV o u
tに出力される。よってV I nが20Vの時、V
o u tはOV、即ちインバータ動作していることに
なる。次に、例えばVin=O■の時、φ120Vのタ
イミングで、Q2+ QBのゲートにはOVが印加され
、φl=OVでQ2,Q5のゲートにはOvが保持され
る。よって、Q2,Q5はオフ状態になる。次にφ2
=20VでQ6のゲートには].5Vが印加され、φ2
=o■でQ6のゲー1一には]. 5 Vが保持される
。この時、Q6はオン状態になるがφ8,φ4はOvな
のてφz GND間,φ4−G N D間に直流電流は
流れない。次にφ320VでQ3はオン状態になるが.
Q2はオフ状態のままなのでQcのケー1ヘ」二の電荷
は放電されない。即ち、Q6のゲートの電位は]. 5
Vの状態を保っている。この時、φ2,φ4は共にo
Vなのてφ2−GND間,φ4.−GND間に直流ff
l流は流れない。次にφa =OVにしてQ8をオフ状
態にし、φ4=20Vにする。この時、Qg,Q+,は
オフ状態なのでφ2−GND間,φa−GND間に直流
電流は流れない。又、この時Q8がオン状態、Q5がオ
フ状態なのでQ6のドレイン電位、即ち20Vがそのま
まV o u tに出力される。これはVoucの電位
が上昇してもQsのゲートに蓄積された電荷は放電場所
がないため(Q2、及びQ4がオフ状態の為)、QBの
ゲート上に残る。即ち,V o u tの電位が上昇し
てもQ6のゲート,ソース間電圧Vasは過渡的には小
さくならない(厳密にはQBのゲート,ソース間容fj
kcasとQ2及びQ4のオフ抵抗R..,の積でQ6
のゲー1・上の電荷は放電される)。よって、V o
u tにはφ4の波高値20Vがそのまま出力される。
以−ヒにより、本発明のインバータは低消費電力であり
低電源電圧化できることがわかる。
低電源電圧化できることがわかる。
第3図は本発明のインバータの回路構成及びタイミング
チャートを示したものである。回路の構成としては、T
rQ1のドレインには入カ信号vI11?入力し、Ql
のゲートにはCP■10を入力し、Q1のソースにはT
r Q !及びT r Q 5のゲートを接続し、Q
2及びQ5のソースは接地し、Q2のドレインはT r
Q sのソースと接続し、Q8のゲートにはCPφt
oを印加し、Q3のドレインにはT r Q 4のソー
スとTrQeのゲートを接続し、Q4のゲート及びドレ
インにはCPφ工0を印加し、Q6のドレインにはCP
■10を印加し、QI,のドレインにはQBのソースを
接続し、出力信号V。utはQ5のドレインから取り出
す回路構成である。次に第3図に示したφ10,■10
のタイミングチャートを基に回路動作を説明する。ここ
で、φto, $10,V 1nのオン電圧を20V、
φ10, rfi10, Vanのオフ電圧をO■、ト
ランジスタのしきい値電圧VTを5■とする。例えば、
Vtn= 2 0 Vの時、φ■0=20V,$to=
OVのタイミンでQ2. QJ及びQBのゲートには1
5Vが印加され、Qt+ Q21Q11,Qe及びQ4
はオン状態になる。この時、φzo=OVなのでQ3は
オフ状態である。よって,Q4のドレインからQ2のソ
ース間、及びQ6のー11 ドレインからQ5のソース間に直流電流は流れない。次
にφ10=OV,φ工o= 2 0 Vのタイミングで
Ql.Q4はオフ状態になり、Q3はオン状態になる。
チャートを示したものである。回路の構成としては、T
rQ1のドレインには入カ信号vI11?入力し、Ql
のゲートにはCP■10を入力し、Q1のソースにはT
r Q !及びT r Q 5のゲートを接続し、Q
2及びQ5のソースは接地し、Q2のドレインはT r
Q sのソースと接続し、Q8のゲートにはCPφt
oを印加し、Q3のドレインにはT r Q 4のソー
スとTrQeのゲートを接続し、Q4のゲート及びドレ
インにはCPφ工0を印加し、Q6のドレインにはCP
■10を印加し、QI,のドレインにはQBのソースを
接続し、出力信号V。utはQ5のドレインから取り出
す回路構成である。次に第3図に示したφ10,■10
のタイミングチャートを基に回路動作を説明する。ここ
で、φto, $10,V 1nのオン電圧を20V、
φ10, rfi10, Vanのオフ電圧をO■、ト
ランジスタのしきい値電圧VTを5■とする。例えば、
Vtn= 2 0 Vの時、φ■0=20V,$to=
OVのタイミンでQ2. QJ及びQBのゲートには1
5Vが印加され、Qt+ Q21Q11,Qe及びQ4
はオン状態になる。この時、φzo=OVなのでQ3は
オフ状態である。よって,Q4のドレインからQ2のソ
ース間、及びQ6のー11 ドレインからQ5のソース間に直流電流は流れない。次
にφ10=OV,φ工o= 2 0 Vのタイミングで
Ql.Q4はオフ状態になり、Q3はオン状態になる。
この時、Q2もオン状態なのでQ6のゲート上の電荷は
Qa,Qxを経由して瞬時に放電される。よってQ6の
ゲートの電位はOVになりQBはオフ状態になる。よっ
て、Q4のドレインからQ2のソース間、及びQsのド
レインからQ5のソース間に直流電流は流れない。又、
この時Q6がオフ状態、Q5がオン状態なのでQ5のソ
ース電位、即ちOvがV o u tに出力される。よ
って、vin=20■の時、V o u tはOV即ち
インバータ動作していることになる。次に、例えばV1
n=OVの時、■10=20v,φto=OVのタイミ
ンでQI Q5のゲートにはOV、Q6のゲートには1
5Vが印加され、Qt,Qa..Qeはオン状態、Q2
.Q5はオフ状態になる。この時、■10=OVなので
Q3はオフ状態である。次にφ+o=OV,φ10=2
0VのタイミングでQt.Q4はオフ状態になりQ3は
オン状態になる。この時、Q2, Q512− はオフ状態なのでQ4のドレインからQ2のソース間、
及びQ6のドレインからQ5のソース間に直流電流は流
れない。又、この時、QBがオン状態、Q5がオフ状態
なのでQ6のドレイン電圧20Vがそのまま出力される
。これはV o u tの電位が上昇してもQ6のゲー
ト,ソース間電圧Vasは過渡的には小さくならない。
Qa,Qxを経由して瞬時に放電される。よってQ6の
ゲートの電位はOVになりQBはオフ状態になる。よっ
て、Q4のドレインからQ2のソース間、及びQsのド
レインからQ5のソース間に直流電流は流れない。又、
この時Q6がオフ状態、Q5がオン状態なのでQ5のソ
ース電位、即ちOvがV o u tに出力される。よ
って、vin=20■の時、V o u tはOV即ち
インバータ動作していることになる。次に、例えばV1
n=OVの時、■10=20v,φto=OVのタイミ
ンでQI Q5のゲートにはOV、Q6のゲートには1
5Vが印加され、Qt,Qa..Qeはオン状態、Q2
.Q5はオフ状態になる。この時、■10=OVなので
Q3はオフ状態である。次にφ+o=OV,φ10=2
0VのタイミングでQt.Q4はオフ状態になりQ3は
オン状態になる。この時、Q2, Q512− はオフ状態なのでQ4のドレインからQ2のソース間、
及びQ6のドレインからQ5のソース間に直流電流は流
れない。又、この時、QBがオン状態、Q5がオフ状態
なのでQ6のドレイン電圧20Vがそのまま出力される
。これはV o u tの電位が上昇してもQ6のゲー
ト,ソース間電圧Vasは過渡的には小さくならない。
よって、V o u tにはφ番の波高値20Vが過度
的に出力される。以上により、本発明のインバータは低
消費電力であり低電源電圧化できることがわかる。
的に出力される。以上により、本発明のインバータは低
消費電力であり低電源電圧化できることがわかる。
第4図は本発明のインバータを2個用いてシフトレジス
タl段を形成した回路構成及びタイミングチャートであ
る。回路の構成としては、T r Q 1のドレインに
はシフトレジスタの入力信号V + nを入力し、Ql
のゲートにはCP■10を入力し、QsのソースにはT
r Q 2のゲートとTrQ5のゲートを接続し、Q
2及びQBのソースは接地し、Q2.のドレインはTr
Qaのソースと接続し.QaのゲートにはCPφtoを
印加し、Q8のドレインにはT r Q 4のソースと
TrQeのゲートを接続し、Q4のゲート及びドレイン
にはCP■10を印加し、Q6のドレインにはCP■1
0を印加し、Q5のドレインにはQ6のソース及びT
r Q 7のドレインを接続し、Q7のゲートにはCP
■20を印加し、Q7のソースにはTrQδのゲートと
TrQ+tのゲートを接続し、Q8及びQliのソース
を接地し、Q8の1へレインはQ9のソースと接続し、
Q9のゲートにはCP■20を印加し、Q9のドレイン
にはTrQ+oのソースとT r Q 12のゲートを
接続し、Q+oのゲート及びドレインにはCP■20を
印加し、Q12のドレインにはCP■20を印加し、Q
+.+のドレインにはQ+2のソースを接続し、シフI
・レジスタの出力信号V g 11 tはQttのドレ
インから取り出す回路構成である。次に第4図に示した
φio,φ10,φ20.■20のタイミングチャート
を基に回路動作を説明する。ここで、■10,φio,
φ20,φ20・V Inのオン電圧を20■、φ1。
タl段を形成した回路構成及びタイミングチャートであ
る。回路の構成としては、T r Q 1のドレインに
はシフトレジスタの入力信号V + nを入力し、Ql
のゲートにはCP■10を入力し、QsのソースにはT
r Q 2のゲートとTrQ5のゲートを接続し、Q
2及びQBのソースは接地し、Q2.のドレインはTr
Qaのソースと接続し.QaのゲートにはCPφtoを
印加し、Q8のドレインにはT r Q 4のソースと
TrQeのゲートを接続し、Q4のゲート及びドレイン
にはCP■10を印加し、Q6のドレインにはCP■1
0を印加し、Q5のドレインにはQ6のソース及びT
r Q 7のドレインを接続し、Q7のゲートにはCP
■20を印加し、Q7のソースにはTrQδのゲートと
TrQ+tのゲートを接続し、Q8及びQliのソース
を接地し、Q8の1へレインはQ9のソースと接続し、
Q9のゲートにはCP■20を印加し、Q9のドレイン
にはTrQ+oのソースとT r Q 12のゲートを
接続し、Q+oのゲート及びドレインにはCP■20を
印加し、Q12のドレインにはCP■20を印加し、Q
+.+のドレインにはQ+2のソースを接続し、シフI
・レジスタの出力信号V g 11 tはQttのドレ
インから取り出す回路構成である。次に第4図に示した
φio,φ10,φ20.■20のタイミングチャート
を基に回路動作を説明する。ここで、■10,φio,
φ20,φ20・V Inのオン電圧を20■、φ1。
,φ1。,φ20,■20,V+nのオフ電圧をOv、
トランジスタのしきい値電圧VTを5vとする。例えば
、v,n=20Vの時、φ1.O=20V.φto=O
VのタイミングでQ2,Q5及びQBのゲートには15
■が印加され、Ql,Q2,QB.QB及びQ4はオン
状態になる。この時、φio=OVなのでQ3はオフ状
態である。よって、Q4のドレインからQ2のソース間
、及びQ6のドレインからQ5のソース間に直流電流は
流れない。次にφlo=OV,■10= 2 0 Vの
タイミングでQl,Q4はオフ状態になり、Q3はオン
状態になる。この時、Q2もオン状態なのでQ6のゲー
ト上の電荷はQ3. Q2を経由して瞬時に放電される
。よってQ6のゲート上の電位はOvになりQ8はオフ
状態になる。
トランジスタのしきい値電圧VTを5vとする。例えば
、v,n=20Vの時、φ1.O=20V.φto=O
VのタイミングでQ2,Q5及びQBのゲートには15
■が印加され、Ql,Q2,QB.QB及びQ4はオン
状態になる。この時、φio=OVなのでQ3はオフ状
態である。よって、Q4のドレインからQ2のソース間
、及びQ6のドレインからQ5のソース間に直流電流は
流れない。次にφlo=OV,■10= 2 0 Vの
タイミングでQl,Q4はオフ状態になり、Q3はオン
状態になる。この時、Q2もオン状態なのでQ6のゲー
ト上の電荷はQ3. Q2を経由して瞬時に放電される
。よってQ6のゲート上の電位はOvになりQ8はオフ
状態になる。
よって、Q4のドレインからQ2のソース間、及びQ6
のドレインからQ5のソース間に直流電流は流れない。
のドレインからQ5のソース間に直流電流は流れない。
又、この時Q6がオフ状態、Q5がオン状態なのでQ5
のソース電位、即ちOvがQ7のドレインに印加される
。次にφ20=20V,φ20=OVのタイミングでQ
++,Qt+のゲートにはOV. Q12(7)ゲート
ニは王5vが印加され、Q?IQ i o + Q 1
. 2はオン状態、Qs+ Q11はオフ状態になる。
のソース電位、即ちOvがQ7のドレインに印加される
。次にφ20=20V,φ20=OVのタイミングでQ
++,Qt+のゲートにはOV. Q12(7)ゲート
ニは王5vが印加され、Q?IQ i o + Q 1
. 2はオン状態、Qs+ Q11はオフ状態になる。
この時、φ20=OVなのでQOはオフ状態15
である。次にφ20=OV,φ20=20Vのタイミン
グでQ7,QIOはオフ状態になりQ9はオン状態にな
る。この時、Q8+ Q11はオフ状態なのでQioの
ドレインからQ8のソース間、及びQ12のドレインか
らQizのソース間に直流電流は流れない。又、この時
、Q12がオン状態、Q11がオフ状態なのでQ14の
ドレイン電圧20Vがそのまま出力される。これはシフ
トレジスタの出力信号V ’o u tの電位が上昇し
てもQ12のゲート」二に蓄積された電荷は放電場所が
ないため(QIO及びQδがオフ状態の為).Q12の
ゲート上に残る。即ち、V : u tの電位が−ヒ昇
してもQ12のゲート,ソース間電圧Vasは過渡的に
は小さくならない(厳密にはQ12のゲート,ソース間
容ficcsとQ8及びQzoのオフ抵抗R. o i
fの積でQ12のゲート上の電荷は放電される)。よ
って、シフトレジスタの出力信号V ’a u tには
■20の波高値20Vが過渡的に出力される。以上によ
り、本発明のシフ1・レジスタは低消費電力であり低電
源電圧化できることがわかる。
グでQ7,QIOはオフ状態になりQ9はオン状態にな
る。この時、Q8+ Q11はオフ状態なのでQioの
ドレインからQ8のソース間、及びQ12のドレインか
らQizのソース間に直流電流は流れない。又、この時
、Q12がオン状態、Q11がオフ状態なのでQ14の
ドレイン電圧20Vがそのまま出力される。これはシフ
トレジスタの出力信号V ’o u tの電位が上昇し
てもQ12のゲート」二に蓄積された電荷は放電場所が
ないため(QIO及びQδがオフ状態の為).Q12の
ゲート上に残る。即ち、V : u tの電位が−ヒ昇
してもQ12のゲート,ソース間電圧Vasは過渡的に
は小さくならない(厳密にはQ12のゲート,ソース間
容ficcsとQ8及びQzoのオフ抵抗R. o i
fの積でQ12のゲート上の電荷は放電される)。よ
って、シフトレジスタの出力信号V ’a u tには
■20の波高値20Vが過渡的に出力される。以上によ
り、本発明のシフ1・レジスタは低消費電力であり低電
源電圧化できることがわかる。
]b
第5図は第4図の回路の変形例である。即ち、Q12の
ドレインにCPφ30を印加する以外は第4図の回路と
同じ回路構成及びタイミングである。
ドレインにCPφ30を印加する以外は第4図の回路と
同じ回路構成及びタイミングである。
第5図のシフトレジスタ回路だとV o u tにOv
を出力する時はQ12が完全にオフ状態になってからQ
12のドレインに20Vが印加される。よって、V :
u tは常に○Vの状態が保持される。即ち、第5図
のシフトレジスタだと出力が安定する。
を出力する時はQ12が完全にオフ状態になってからQ
12のドレインに20Vが印加される。よって、V :
u tは常に○Vの状態が保持される。即ち、第5図
のシフトレジスタだと出力が安定する。
第6図は第4図或は第5図に示した本発明のシフトレジ
スタを周辺回路内蔵アクティブマ1−リクス液品ディス
プレイの内蔵走査側駆動回路に適用した場合の構成図で
ある。図中において、1はガラス基板、2は表示部、3
は走査側駆動回路、4は信号側駆動回路、5は外付け回
路である。ここで表示部2,走査側駆動回路3,信号側
駆動回路4で使われるトランジスタは多結晶シリコン薄
膜トランジスタである。本発明のシフ1−レジスタを周
辺回路内蔵多結晶シリコンアクティブマ1・リクス液晶
ディスプレイの内蔵走査側駆動回路に用いることにより
、液晶ディスプレイの低消費電力化,?電源電圧化が実
現される。
スタを周辺回路内蔵アクティブマ1−リクス液品ディス
プレイの内蔵走査側駆動回路に適用した場合の構成図で
ある。図中において、1はガラス基板、2は表示部、3
は走査側駆動回路、4は信号側駆動回路、5は外付け回
路である。ここで表示部2,走査側駆動回路3,信号側
駆動回路4で使われるトランジスタは多結晶シリコン薄
膜トランジスタである。本発明のシフ1−レジスタを周
辺回路内蔵多結晶シリコンアクティブマ1・リクス液晶
ディスプレイの内蔵走査側駆動回路に用いることにより
、液晶ディスプレイの低消費電力化,?電源電圧化が実
現される。
本発明によればn形M工Sトランジスタ或はp形M工S
トランジスタのみで構成されたインバータでもCMOS
並みの低消費電力化及び低電源電圧化が実現できるので
、システムの低コス1〜化の効果がある。
トランジスタのみで構成されたインバータでもCMOS
並みの低消費電力化及び低電源電圧化が実現できるので
、システムの低コス1〜化の効果がある。
第1図及び第3図は本発明の一実施例のインバータの回
路構成図、第2図は従来のインバータの回路構成図、第
4図,第5図は本発明のシフ1−レジスタの回路構成図
、第6同は周辺回路内蔵アクティブマトリクス液品ディ
スプレイの構成図である。 1・・ガラス基板、2・・・表示部、3・・・走査側駆
動回路、4・・・信号側駆動回路、5・・・外付け回路
、Q1〜Q12・・MISトランジスタ、■.・・・イ
ンバータの入力信号、V o u t・・・インバータ
の出力信号、■?■・・・シフトレジスタの入力信号、
V o u t・・・シフトレジスタの出力信号、φl
〜φ4,■10〜φ10,φ20〜φ20l φ30・・・クロツクパルス。 φ30 弔 5 図 第 6 図
路構成図、第2図は従来のインバータの回路構成図、第
4図,第5図は本発明のシフ1−レジスタの回路構成図
、第6同は周辺回路内蔵アクティブマトリクス液品ディ
スプレイの構成図である。 1・・ガラス基板、2・・・表示部、3・・・走査側駆
動回路、4・・・信号側駆動回路、5・・・外付け回路
、Q1〜Q12・・MISトランジスタ、■.・・・イ
ンバータの入力信号、V o u t・・・インバータ
の出力信号、■?■・・・シフトレジスタの入力信号、
V o u t・・・シフトレジスタの出力信号、φl
〜φ4,■10〜φ10,φ20〜φ20l φ30・・・クロツクパルス。 φ30 弔 5 図 第 6 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、エンハンスメント形のn形成はp形MIS(Met
alInsulatorSemiconductor)
トランジスタで形成されるインバータの回路構成におい
て、トランジスタ(以下Trと略す)Q_1のドレイン
には入力信号V_i_nを入力し、Q_1のゲートには
クロックパルス(以下CPと略す)φ_1を入力し、Q
_1のソースにはTrQ_2のゲートとTrQ_5のゲ
ートを接続し、Q_2及びQ_5のソースは接地し、Q
_2のドレインはTrQ_3のソースと接続し、Q_3
のゲートにはCPφ_3を印加し、Q_3のドレインに
はTrQ_4のソースとTrQ_6のゲートを接続し、
Q_4のゲート及びドレインにはCPφ_2を印加し、
Q_6のドレインにはCPφ_4を印加し、Q_5のド
レインにはQ_6のソースを接続し、出力信号V_o_
u_tはQ_5のドレインから取り出すことを特徴とす
るインバータの回路。 2、エンハンスメント形のn形成はp形MISトランジ
スタで形成されるインバータを1つ以上のクロックパル
スで動作させることを特徴とするインバータの駆動方式
。 3、n形成はp形MISトランジスタで形成されるイン
バータの回路構成において、TrQ_1のドレインには
V_i_nを入力し、Q_1のゲートにはCPφ_1_
0を入力し、Q_1のソースにはTrQ_2のゲートと
TrQ_5のゲートを接続し、Q_2及びQ_5のソー
スは接地し、Q_2のドレインはTrQ_3のソースと
接続し、Q_3のゲートにはCPφ_1_0を印加し、
Q_3のドレインにはTrQ_4のソースとTrQ_6
のゲートを接続し、Q_4のゲート及びドレインにはC
Pφ_1_0を印加し、Q_6のドレインにはCP■_
1_0を印加し、Q_5のドレインにはQ_6のソース
を接続し、V_o_u_tはQ_5のドレインから取り
出すことを特徴とするインバータの回路。 4、請求の範囲第3項記載のインバータを2個用いてシ
フトレジスタ1段を形成する、即ち、TrQ_1のドレ
インにはシフトレジスタの入力信号V^s_i_nを入
力し、Q_1のゲートにはCPφ_1_0を入力し、Q
_1のソースにはTrQ_2のゲートとTrQ_5のゲ
ートを接続し、Q_2及びQ_5のソースは接地し、Q
_2のドレインはTrQ_3のソースと接続し、Q_3
のゲートにはCP■_1_0を印加し、Q_3のドレイ
ンにはTrQ_4のソースとTrQ_6のゲートを接続
し、Q_4のゲート及びドレインにはCPφ_1_0を
印加し、Q_6のドレインにはCP■_1_0を印加し
、Q_5のドレインにはQ_6のソース及びTrQ_7
のドレインを接続し、Q_7のゲートにはCPφ_2_
0を印加し、Q_7のソースにはTrQ_8のゲートと
TrQ_1_1のゲートを接続しQ_8及びQ_1_1
のソースを接地し、Q_8のドレインはQ_9のソース
と接続し、Q_9のゲートにはCP■_2_0を印加し
、Q_9のドレインにはTrQ_1_0のソースとTr
Q_1_2のゲートを接続し、Q_1_0のゲート及び
ドレインにはCPφ_2_0を印加し、Q_1_2のド
レインにはCP■_2_0或はφ_3_0を印加し、Q
_1_1のドレインにはQ_1_2のソースを接続し、
シフトレジスタの出力信号V_o_u_tはQ_1_1
のドレインから取り出すことを特徴とするシフトレジス
タ1段の回路構成。 5、請求の範囲第1項から第5項のいずれか1項記載の
インバータは多結晶シリコンで形成することを特徴とす
るインバータの回路。 6、請求の範囲第1項から第5項のいずれか1項記載の
インバータを内蔵周辺回路に用いることを特徴とする周
辺回路内蔵アクティブマトリクス液晶ディスプレイ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1302175A JPH03163911A (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | インバータの回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1302175A JPH03163911A (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | インバータの回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03163911A true JPH03163911A (ja) | 1991-07-15 |
Family
ID=17905832
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1302175A Pending JPH03163911A (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | インバータの回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03163911A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0756982A (ja) * | 1993-08-13 | 1995-03-03 | Fujitsu Ltd | レイアウト方法及びレイアウタビリティ評価装置 |
JP2002335153A (ja) * | 2001-05-11 | 2002-11-22 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | パルス出力回路、シフトレジスタ、および表示装置 |
JP2007151092A (ja) * | 2005-10-18 | 2007-06-14 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | シフトレジスタ、半導体装置、表示装置及び電子機器 |
JP2010061800A (ja) * | 2009-12-01 | 2010-03-18 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | パルス出力回路、表示装置 |
JP2014068347A (ja) * | 2013-10-18 | 2014-04-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置及び表示装置 |
JP2015065658A (ja) * | 2014-09-29 | 2015-04-09 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置及び表示装置 |
US9153341B2 (en) | 2005-10-18 | 2015-10-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Shift register, semiconductor device, display device, and electronic device |
JP2016027706A (ja) * | 2015-08-03 | 2016-02-18 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置及び表示装置 |
JP2017076999A (ja) * | 2016-11-24 | 2017-04-20 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
JP2017153080A (ja) * | 2017-02-23 | 2017-08-31 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置及び表示装置 |
JP2019133735A (ja) * | 2019-02-15 | 2019-08-08 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
-
1989
- 1989-11-22 JP JP1302175A patent/JPH03163911A/ja active Pending
Cited By (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0756982A (ja) * | 1993-08-13 | 1995-03-03 | Fujitsu Ltd | レイアウト方法及びレイアウタビリティ評価装置 |
US10109368B2 (en) | 2001-05-11 | 2018-10-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Pulse output circuit, shift register and display device |
US10916319B2 (en) | 2001-05-11 | 2021-02-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Pulse output circuit, shift register and display device |
US10424390B2 (en) | 2001-05-11 | 2019-09-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Pulse output circuit, shift register and display device |
US7710384B2 (en) | 2001-05-11 | 2010-05-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Pulse output circuit, shift register and display device |
US8264445B2 (en) | 2001-05-11 | 2012-09-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Pulse output circuit, shift register and display device |
US20130057161A1 (en) | 2001-05-11 | 2013-03-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Pulse Output Circuit, Shift Register and Display Device |
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US9812218B2 (en) | 2001-05-11 | 2017-11-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Pulse output circuit, shift register and display device |
US9105520B2 (en) | 2001-05-11 | 2015-08-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Pulse output circuit, shift register and display device |
US9496291B2 (en) | 2001-05-11 | 2016-11-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Pulse output circuit, shift register and display device |
US11011244B2 (en) | 2005-10-18 | 2021-05-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Shift register, semiconductor device, display device, and electronic device |
JP2007151092A (ja) * | 2005-10-18 | 2007-06-14 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | シフトレジスタ、半導体装置、表示装置及び電子機器 |
US9646714B2 (en) | 2005-10-18 | 2017-05-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Shift register, semiconductor device, display device, and electronic device |
US9153341B2 (en) | 2005-10-18 | 2015-10-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Shift register, semiconductor device, display device, and electronic device |
US12002529B2 (en) | 2005-10-18 | 2024-06-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Shift register, semiconductor device, display device, and electronic device |
US11699497B2 (en) | 2005-10-18 | 2023-07-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Shift register, semiconductor device, display device, and electronic device |
US10311960B2 (en) | 2005-10-18 | 2019-06-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Shift register, semiconductor device, display device, and electronic device |
JP2010061800A (ja) * | 2009-12-01 | 2010-03-18 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | パルス出力回路、表示装置 |
JP2014068347A (ja) * | 2013-10-18 | 2014-04-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置及び表示装置 |
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JP2016027706A (ja) * | 2015-08-03 | 2016-02-18 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置及び表示装置 |
JP2017076999A (ja) * | 2016-11-24 | 2017-04-20 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
JP2017153080A (ja) * | 2017-02-23 | 2017-08-31 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置及び表示装置 |
JP2019133735A (ja) * | 2019-02-15 | 2019-08-08 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
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