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JPS60121821A - 相補型mosトランジスタ回路及び相補型mosトランジスタ回路を用いた3値入力装置 - Google Patents

相補型mosトランジスタ回路及び相補型mosトランジスタ回路を用いた3値入力装置

Info

Publication number
JPS60121821A
JPS60121821A JP58230102A JP23010283A JPS60121821A JP S60121821 A JPS60121821 A JP S60121821A JP 58230102 A JP58230102 A JP 58230102A JP 23010283 A JP23010283 A JP 23010283A JP S60121821 A JPS60121821 A JP S60121821A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inverter
gate
channel transistor
vin
voltage
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
JP58230102A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiromi Nakase
中瀬 弘巳
Kunikazu Ozawa
小沢 邦一
Yasuhiro Goto
泰宏 後藤
Kenichiro Takahashi
健一郎 高橋
Katsuyuki Ito
伊藤 克行
Yoshio Higashida
東田 吉夫
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co 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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP58230102A priority Critical patent/JPS60121821A/ja
Publication of JPS60121821A publication Critical patent/JPS60121821A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/08Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
    • H03K19/094Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors
    • H03K19/09425Multistate logic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (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 本発明は相補型MOSトランジスタを用い/ζ3値人力
装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点 従来相補型MO3)ランジスタ(以下CMOSと称す)
で成るインバータは論理閾値電圧を電源電圧vDDに対
して■DD/2付近に合わぜて設定しており、それらの
インバータを用いたディジタル回路において状態A、B
、Cを設定する場合、ビット数け2ビツト必要となる。
第1図及び表1に示すように第1のインバータIN’V
1の出力OU T 1(!: M”2 Oイア ハーク
I N V 2 (17)l JJ3力0UT2の電圧
レベルの組合わせで状態A、B。
Cを作り出す場合、入力信号は第1のインバータJNV
1の入力信号■N1と第2のインバータ1NV2の入力
信号IN2の2つの人力信号が必要となる。
表 1 よって第1図に示しだ装置を1個の集積回路(以下IC
と称す)内に実現した場合、第1の入力信号IN1.第
2の入力信号IN2のだめのピンがそれぞれ1個ずつ必
要となり、ICのピン数が多くなるという問題点があっ
た。
寸だ第1図に示した装置を電子回路内に実現した場合、
1つの3状態設定装置に対して2本の信号線が必要とな
り、配線数が多くなるという問題点があり、逆にいえば
1個の入力信号に対しては2つの状態しか設定できない
ため、n個の入力信号に対して2nの状態設定しかでき
ないという問題点があった。
捷だ近年バイポーラトランジスタと0MO3)・ランジ
スタを1つめICチップ内に形成するB i 0MO3
プロセスと呼ばれる技術が開発されたが、このプロセス
において、ICチップのバイポーラ部に2個のコンパレ
ータを形成し、この2個のコンパレークの基準電圧を異
なるように設定することにより共通の入力信号に対して
3通りの状態を作り出せ、前記2個のコンパレータの出
力信号を同一チップ上の0M09部にディジタル信号と
して入力することにより、1個のアナログ入力信号でデ
ィジタル回路における3通りの状態設定ができる。しか
しバイポーラトランジスタで前記コンパレータを構成し
た場合、回路構成が複雑でかつ素子数が多くなりICチ
ップ上で大面積を要するという問題点がある。
発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解決し、入力信号の数を減
らしかつ簡単な回路構成・小面積でアナログ信号を入力
としディジタル回路における雷状態設定装置を実現する
ことを目的としている。
発明の構成 本発明は0MO8トランジスタで構成される第1のイン
バータ及び第2のインバータを有し、この第1のインバ
ータの論理閾値電圧v1 と第2のインバータの論理閾
値電圧■2及び電源電圧VDD 。
接地電圧VSSの関係を■ssくvlくV2くvDD 
とするだめ、前記第1のインバータのNチャンネルトラ
ンジスタのゲート幅をWNl、ゲート長をLNlとしP
チャンネルトランジスタのゲート幅をWpl。
ゲート長をLPlとしかつ前記第2のインバータのNチ
ャンネルトランジスタのゲート幅をWN2 +ゲート長
をLN2としPチャンネルトランジスタのゲート幅をW
p2 +ゲート長をLP2とし、このゲート幅WN1 
、 Wp 1 、 WN2. Wp 2 、ゲート長L
N 1 + LP 1 r関係を有しており、前記第1
のインバータ及び第2のインバータには共通の入力信号
vlNが入力され、この入力信号■工Nの電圧値を状態
AでvIN〈■1.状態Bで■1〈vIN〈■2.状態
CでV2〈vINの3通りに設定することにより、前記
第1のインバータの出力と前記第2のインバータの出力
の組合わせがディジタル回路において3通り設定できる
ように構成されている。
実施例の説明 本発明の一実施例を説明する前にCMOSインバータに
おける論理閾値電圧について説明する。
第2図Cは0MO3で構成したインバータ1を示す。イ
ンバータ1は第2図aに示したPチャンネルトランジス
タ及び第2図すに示したNチャンネルトランジスタから
成る。第3図にNチャンネルトランジスタのゲートーン
ース電圧雇とドレインーンース電流よりNの関係を示す
。第3図に示すようにゲートの14] WNと長さLN
の比WN/LNを変化することによりN1.N’2.N
3のようにINの値が変化する。同様に第4図にPチャ
ンネルトランジスタのゲート−ソース電圧vGPとソー
ス−ドレイン電流■L)Pの関係を示す。第4図に示す
ようにゲートの巾WPと長さLp の比νVP/LPを
変化することによりPl、P2.P3のようにIpの値
が変化する。
CMOSインバータの論理閾値電圧は、Nチャンネルト
ランジスタのゲートのrll ’WNと長さLNの比W
N/LN及びPチャンネルトランジスタのゲ−1−のT
l、l ’WPと長さLpの比VVP/LPを適当に組
み合わせることにより設定できる。例えばWN/”Nが
太きく1DNの流れ易いNチャンネルトランジスタ(第
4図(Nl))とWP/Lpが小さく IDPの流れ難
いPチャンネルトランジスタ(第4図(Pす)を組み合
わせたインバータの入力電圧vINとトレイン−ソース
′iE流Iの関係を第6図aに示す。
第2図に示すような、CMOSインバータ1の出力OU
Tの電圧は、Pチャンネルトランジスタの抵抗とNチャ
ンネルトランジスタの抵抗の抵抗比で分圧された電圧と
なり、トランジスタのオン抵抗は通常数KQ、オフ抵抗
は数百MΩ以上の値となるため■INがVSSレベルの
時にはPチャンネルトラノジスタがオンでNチャンネル
トランジスタがオンとなりインパーク1の出力電圧はほ
ぼVDDとなる。逆に■■Nが■DDレベルの時にはP
チャンネルトランジスタがオフでNチャンネルトランジ
スタがオンとなり、インバータ1の出力電圧はほぼvs
sとなる。才だ第6図aにおいて■INが、Nチャンネ
ル[・ランジスタのドレイン−ソース電流曲線(N i
)とPチャンネルトランジスタのソース−ドレイン電流
曲線σ1)の交わる点の電圧■th1 の時、出力電圧
はVDD /2となり、■INが■th1 より低くな
るにつれ次第にPチャンネルトランジスタの抵抗か小さ
くなり逆にNチャンネルトランジスタの抵抗は大きくな
るため、インバータの出力電圧は次第に高くなりVDD
に近づく。一方vINがvthlより高くなるにつれ次
第にPチャンネルトランジスクの抵抗が犬きくな9逆に
Nチャンネルトランジスタの抵抗は小さくなるため、イ
ンバータの出力電圧は次第に低くなりvssに近づく。
第6図すに入力電圧”INと出力電圧”otn’)関係
を示ず。よって第6図a、bに示したインバータの論理
閾値電圧ば■th1 となり、第6図に示したインバー
タノ論理閾値電圧Vth1ハvss<vthl<vDD
/2の範囲に設定されている。
一方WN/LrJが小さく IDNの流れ難いNチャン
ネルトランジスタ(第3図(N3))のWP/LPが太
きくよりPの流れ易いPチャンネルトランジスタ(第4
図(P 3.))を組み合わせだインバータの入力電圧
■工Nとドレイン−ソース電流Iの関係を第61図dに
示す。7このインバータの論理閾値電圧vth1(上回
様に、Nチャンネルトランジスタのトレイン−ソース電
流曲線N3とPチャンネルトラン7スタのソース−トレ
イン電流曲線(P 3)の父わる点の電圧■th2とな
り、入力電圧■INと出力電圧■○IJTの関係は第6
図すに示すようになる。寸だ第6図a、bに示したイン
バータの論理閾値′電圧vth2はVDD/2(V t
h2 <vI)l) ノ範1fMK設定すh−cイる。
本発明の一実施例を第7図及び下表2を用いて説明する
。第3のインバータINVsは第5図a。
bに示した特性を有しており、論理閾値電圧はvthl
である。第4のインバータINV4は第6図a、bに示
した特性を有しており、論理閾値電圧はVth2である
表 2 第3のインバータINV3及び第4のインパークINV
4の入力端子には共通の入力信号I N’ 3か入力さ
れ、」二記の表2に示すように入力信号IN3の電圧■
INにより、第3のインバータINV3の出力0UT3
と第4のインパークINV4の出力QUT4の組み合わ
せは3通りとなる。ずなわ゛ち入力信号I N 3の電
圧■INが■th2<■INのとき、0TJT3と○[
JT4ばともにローレベル(1’o、、+)となり状態
Aを設定する。入力信号INSの電圧vINが■1h1
〈vlNくv、h2のとき、O’U T 31d、 。
−レベル(rOJ)iJかつ0UT4はハイレベル(r
l」)となり状態Bを設定する。入力信号lN5(7)
電圧v1NがvlN<v、hlのとき、0UT3Q ’
U T 4はともにハイレベル(rlJ)となり状態C
を設定する。
よってこの実施例によれば入力信号が1つで電圧を3通
りに設定することによりディジタル回路における3通り
の状態設定が可能で、本装置をIC内に実現した場合、
入力信号用のピンが従来2個必要であったものが1個に
減らせるという効果がある3、また本発明の3値入力装
置を電子回路内に実現した場合、1つの3値入力回路に
対して1本の入力信号線で済み、配線数の削減が図れる
。逆に1本の入力信号に対して3つの状態が作れるため
、本発明の3値入力装置をn個用いることによりn個の
入力信号に対して3nの状態設定ができるという効果が
ある。またCMOSインパーク2つで実現することがで
き、バイポーラトランジスタを用いたコンパレータと比
較してはるかに簡単な回路構成でかつ小面積て形成でき
る効果かある。。
発明の効果 以上のように本発明の相補型MOSトランジスタを用い
た3値入力装置は簡jiな回路構成でかつ小面積で実現
でき、寸だ1つの入力信号の電圧レベルを3通りに設定
することにより、テイゾタル回路における3通りの状態
設定が可能で、従来のインバータを用いた3状態設定装
置では2個必要であった入力信号を1個に減らすことか
できるという効果を有する。逆に本発明の3値入力装置
をn個用いる事によりn個の入力信号に対して3nの状
態設定かでき、従来のインバータのような2値装置では
2nの状態設定しかできなかったものに対し−C情報量
の増大が図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の3値入力装置を説明するだめの補助回路
図、第2図a 、b 、c 1l−iCM OSで構成
されたインバータの回路図、第3図はNチャンネルトラ
ンジスタのゲート電圧とドレイジーン−スミ流の関係を
示す特性図、第4図はPチャンネルトランジスタのゲー
ト電圧とドレイン−ソース電流の関係を示す特性図、第
6図・第6図はインバータの論理閾値電圧設定を説明す
るための補助回路図、第71図は本発明の一実施例にお
ける値入力装置を説明するだめの補助回路図である。 INVs、INV4・・・・・インバータ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第 
1 図 第2図 3図 6N rA 第5図 〜 第7図 N3

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 相補型MO3I・ランジスタで構成される第1のインバ
    ータ及び第2のインバータを有し、この第1のインバー
    タの論胛閾値電圧■1 と第2のインバー タの論理閾
    値電圧■2及び電源電圧■DD、接肋’i’IN、/[
    VB2の関係を■ss<■1〈■2りvDDとするだめ
    、前記第1のインバータのNチャンネルトランジスタの
    ゲート幅を”N1+ゲート長をLNlとしPチャンネル
    トランジスタのゲ−1・幅WP1.ゲーj・t〈をLp
    l、’: Lかつ前記第2のインノく一夕のNチャンネ
    ルトランジスタのゲート中畠をWN2.ゲ−1・−艮を
    LN2としPチャンネルトランジスタのゲ−1・幅を−
    wP2.ゲー ト長ヲLP2トシ、コノケh 幅v’N
    11WP1・WN2・■fP2・グー1゛長LN1・L
    Pl・LN2・成るよう構成する吉共に、前記第1のイ
    ンバーり及び第2のインバータにVj二共通の入力信弓
    ”INか入力され、この人力信号vINの市、比値を状
    態AでVIN<Vl、状態B−rV1<VIN<V2.
    状態CT■2〈VINの3通りに設定することにより、
    前記第1のインバータの出力と前記第2のインバータの
    出力の組合わせが、ディジタル回路において3通り設定
    できることを特徴とする3値入力装置。
JP58230102A 1983-12-06 1983-12-06 相補型mosトランジスタ回路及び相補型mosトランジスタ回路を用いた3値入力装置 Pending JPS60121821A (ja)

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JP58230102A JPS60121821A (ja) 1983-12-06 1983-12-06 相補型mosトランジスタ回路及び相補型mosトランジスタ回路を用いた3値入力装置

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Publications (1)

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JPS60121821A true JPS60121821A (ja) 1985-06-29

Family

ID=16902581

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JP58230102A Pending JPS60121821A (ja) 1983-12-06 1983-12-06 相補型mosトランジスタ回路及び相補型mosトランジスタ回路を用いた3値入力装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5045728A (en) * 1989-05-17 1991-09-03 Ncr Corporation Trinary to binary level conversion circuit

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5541093A (en) * 1978-09-14 1980-03-22 Itt Cmos circuit for conveting ternary signal to binary signal

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5541093A (en) * 1978-09-14 1980-03-22 Itt Cmos circuit for conveting ternary signal to binary signal

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5045728A (en) * 1989-05-17 1991-09-03 Ncr Corporation Trinary to binary level conversion circuit

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