JP2000194432A - Cmosロジック用電源回路 - Google Patents
Cmosロジック用電源回路Info
- Publication number
- JP2000194432A JP2000194432A JP10369095A JP36909598A JP2000194432A JP 2000194432 A JP2000194432 A JP 2000194432A JP 10369095 A JP10369095 A JP 10369095A JP 36909598 A JP36909598 A JP 36909598A JP 2000194432 A JP2000194432 A JP 2000194432A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- channel mos
- cmos logic
- mos transistor
- current
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Logic Circuits (AREA)
Abstract
ルすることができ、消費電流のコントロールを容易にす
る。 【解決手段】 ダイオード接続されたPチャネルMOS
トランジスタ1Pとダイオード接続されたNチャネルM
OSトランジスタ1Nとを互いに直列接続してなる直列
回路1と、電源端子VDD、VSSとの間で、直列回路
1と直列に接続された電流源2とを設け、直列回路1と
電流源2との接続点からCMOSロジック、例えば、C
MOSインバータ4の電源を取り出す。通常はこうした
ロジックが多数つく。
Description
路に関し、特にはより低消費電流化が求められる技術領
域に好適なCMOSロジック用電源回路に関するもので
ある。
源端子から与えられている。例えば、図6に示すように
CMOSインバータの場合、PチャネルMOSトランジ
スタのソースは電源端子VDD(電源電圧VDD=5
V)に接続される。
ものでは、ロジックレベルの移り変わりのときにPチャ
ネルMOSトランジスタ、NチャネルMOSトランジス
タが共にオンする状態が生じ、その瞬間大きな電流が流
れるため、消費電流が大きくなる傾向があった。電源電
圧を低くしてもこの傾向は変わらない。また、アナログ
回路へのクロストークノイズの原因にもなる。
ジックにおいては、電源端子間にPチャネルMOSトラ
ンジスタ、NチャネルMOSトランジスタがそれぞれ通
常1段分づつ設けられる点に着目し、NチャネルMOS
トランジスタ、PチャネルMOSトランジスタのそれぞ
れのしきい値Vth(NMOS)、Vth(PMOS)
とし、電源電圧をVth(NMOS)+Vth(PMO
S)に設定する。これによって貫通電流をコントロール
することを可能にする。また、プロセスのばらつきによ
るトランジスタのしきい値Vthの変動による消費電流
への影響が少ない回路構成となる。
一定にすることでアナログ回路への悪影響を減らす。ま
た、消費電流のコントロールを容易になる。
接続されたPチャネルMOSトランジスタとダイオード
接続されたNチャネルMOSトランジスタとを互いに直
列接続してなる直列回路と、第1の電源端子と当該第1
の電源端子と異なる電位の第2の電源端子との間で、上
記直列回路と直列に接続された電流源とを設け、上記直
列回路と上記電流源との接続点からCMOSロジックの
電源を取り出す。上記接続点から直接CMOSロジック
の電源を取り出すことが好ましく、上記接続点からバッ
ファを介してCMOSロジックの電源を取り出すことも
できる。
ク用電源回路について説明する。まず、本例の構成につ
いて図1を参照しながら説明する。PチャネルMOSト
ランジスタP1、NチャネルMOSトランジスタN1は
ダイオード接続されている。すなわち、それぞれドレイ
ンとゲートとを接続してある。PチャネルMOSトラン
ジスタP1、NチャネルMOSトランジスタN1の互い
のドレイン、ゲート同士を接続し、直列回路1を構成し
ている。この直列回路1と電流源2とが電源端子VSS
(0V)と電源端子VDD(5V)との間で直列に接続
されている。NチャネルMOSトランジスタN1のソー
スを電源端子VSS(0V)に接続し、PチャネルMO
SトランジスタP1のソースを電流源2を介して電源端
子VDDに接続してある。なお、ここでは、電源端子V
DD(5V)は、CMOSロジックを含む集積回路(図
示しない。)の電源電圧の電源端子として述べるが、こ
れに限らず、これにより低い電圧の端子であっても良
い。また、同図において、電流源2に添えられた矢印は
電流の向きを示しており、以下に述べる図においても同
様である。直列回路1と電流源2との接続点に端子Tを
設け、バッファ3の負相入力に接続してある。バッファ
3の出力端子をCMOSロジック用の電源端子Vout
として用いる。例えば、電源端子Voutと電源端子V
SSとの間にPチャネルMOSトランジスタP2とNチ
ャネルMOSトランジスタN2とを直列に接続し、CM
OSインバータ4を設ける。通常はこうしたロジックが
多数配置されるが、以上の構成の場合、NチャネルMO
Sトランジスタ、PチャネルMOSトランジスタのそれ
ぞれのしきい値Vth(NMOS)、Vth(PMO
S)とすると、電流源2によってVth(NMOS)+
Vth(PMOS)の電位を作り、バッファ3を通して
CMOSロジックに電源を与える。このため、CMOS
インバータ4の貫通電流は電流源2によってコントロー
ルできる。具体的にはCMOSインバータ4のPチャネ
ルMOSトランジスタP2とNチャネルMOSトランジ
スタN2のサイズをそれぞれPチャネルMOSトランジ
スタP1、NチャネルMOSトランジスタN1のサイズ
と同一に設定したとき、貫通電流は電流源2に流れる電
流値となる。これにより、プロセスのばらつきによるト
ランジスタのしきい値Vthの変動によらず、貫通電流
全体のコントロールが可能となる。
る。上記第1実施例では、バッファ3自体が電流を消費
してしまうが、この消費電流値を低く抑えることは、そ
の素子特性のため、バッファの安定性の問題が生じやす
い。また、CMOSロジック特有のクロックの立上がり
(又は立下がり)とその直後に電流値が最大となるスパ
イク状の電流波形については、従来のものと同様のであ
る。
バッファ3を廃し、直列回路1と電流源2との接続点を
直接、CMOSロジック用電源端子出力端子Voutと
してある。なお、図2において図1に示したものと同じ
符号は図1に示したものと同じ構成要素を示してあり、
以下に述べる各図においても同様のものとする。このよ
うな構成により、バッファでの消費電流をなくなる。C
MOSロジックでの消費電流は常に電流源2に流れる電
流値Iそのものとなる。そのため、クロストークノイズ
を大幅に減らすことができ、アナログ回路への悪影響も
大幅に減らすことができる。さらに完全に電流源2によ
ってロジック部の消費電流をコントロールできる。
t、電源端子VSS間の電圧は一定ではなくなる。CM
OSロジックが大きな電流値を消費しているときは、P
チャネルMOSトランジスタP1、NチャネルMOSト
ランジスタN1に流れる電流値は小さくなるので、電源
端子Voutの電位もそれに伴って低くなる。それによ
ってCMOSロジックの消費電流が小さくなるというネ
ガティブフィードバックが働く回路構成となっている。
具体的には、クロックの立下がり(又は立上がり)とそ
の直後にCMOSロジックでの消費電流は増加するが、
電源端子Voutの電位もそれに伴って低くなるため、
図6に示す従来のもののように著しい増加にはならな
い。このようなネガティブフィードバックによる穏やか
な消費電流の変動動作は、クロストークノイズ等のアナ
ログ回路への悪影響を少なくできる。
きは勿論、本来の電源電圧にも関係なく、貫通電流のコ
ントロールも消費電流のコントロールも良好に行われ
る。
えば、図3乃至図5に示すように構成することもでき
る。図3においては、PチャネルMOSトランジスタ1
P、NチャネルMOSトランジスタ1Nの配置を入れ替
えてある。図4においては、電流源2の極性を反転して
ある。図5においては、PチャネルMOSトランジスタ
1P、NチャネルMOSトランジスタ1Nのドレイン同
士を抵抗Rを介して接続してある。これらのように変更
した場合も、詳しく述べないが、図2のものと同様の動
作により、同様の作用効果を奏する。これらは単なるバ
リエーションのいくつかに過ぎずない。
よるトランジスタのしきい値電圧の変動や電源電圧の変
動によらず、CMOSロジックでの貫通電流をコントロ
ールすることができ、消費電流のコントロールが容易に
でき、消費電流のばらつきを抑えることができる。
ールができ、CMOSロジック用電源回路の低消費電流
化を進めることが可能となる。加えて、クロストークノ
イズ等のアナログ回路への悪影響を効果的に抑えること
が可能となる。
回路の構成を示す説明図。
回路の構成を示す説明図。
たものを示す説明図。
たものを示す説明図。
たものを示す説明図。
Claims (3)
- 【請求項1】 ダイオード接続されたPチャネルMOS
トランジスタとダイオード接続されたNチャネルMOS
トランジスタとを互いに直列接続してなる直列回路と、
第1の電源端子と当該第1の電源端子と異なる電位の第
2の電源端子との間で、上記直列回路と直列に接続され
た電流源とを含み、 上記直列回路と上記電流源との接続点からCMOSロジ
ックの電源を取り出すように構成してあることを特徴と
するCMOSロジック用電源回路。 - 【請求項2】 上記接続点から直接CMOSロジックの
電源を取り出すことを特徴とする請求項1に記載のCM
OSロジック用電源回路。 - 【請求項3】 上記接続点からバッファを介してCMO
Sロジックの電源を取り出すことを特徴とする請求項1
に記載のCMOSロジック用電源回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36909598A JP3565067B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | Cmosロジック用電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36909598A JP3565067B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | Cmosロジック用電源回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000194432A true JP2000194432A (ja) | 2000-07-14 |
JP3565067B2 JP3565067B2 (ja) | 2004-09-15 |
Family
ID=18493554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36909598A Expired - Fee Related JP3565067B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | Cmosロジック用電源回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3565067B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2853475A1 (fr) * | 2003-04-01 | 2004-10-08 | Atmel Nantes Sa | Circuit integre delivrant des niveaux logiques a une tension independante de la tension d'alimentation, sans regulateur associe pour la partie puissance, et module de communication correspondant |
JP2009010498A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Nec Electronics Corp | 半導体回路 |
CN102207743A (zh) * | 2010-03-29 | 2011-10-05 | 精工电子有限公司 | 内部电源电压生成电路 |
CN109308089A (zh) * | 2017-07-28 | 2019-02-05 | 原相科技股份有限公司 | 具有适应电压的参考电压发生器及集成电路芯片 |
CN110995253A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-04-10 | 芯创智(北京)微电子有限公司 | 一种延时单元电路及环形压控振荡器 |
-
1998
- 1998-12-25 JP JP36909598A patent/JP3565067B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2853475A1 (fr) * | 2003-04-01 | 2004-10-08 | Atmel Nantes Sa | Circuit integre delivrant des niveaux logiques a une tension independante de la tension d'alimentation, sans regulateur associe pour la partie puissance, et module de communication correspondant |
EP1487106A1 (fr) * | 2003-04-01 | 2004-12-15 | Atmel Nantes Sa | Circuit intégré délivrant des niveaux logiques à une tension indépendante de la tension d'alimentation, sans régulateurs associé pour la partie puissance, et module de communication correspondant |
US7138854B2 (en) | 2003-04-01 | 2006-11-21 | Atmel Nantes S.A. | Integrated circuit delivering logic levels at a voltage independent from the mains voltage, with no attached regulator for the power section, and corresponding communication module |
JP2009010498A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Nec Electronics Corp | 半導体回路 |
CN102207743A (zh) * | 2010-03-29 | 2011-10-05 | 精工电子有限公司 | 内部电源电压生成电路 |
JP2011211444A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Seiko Instruments Inc | 内部電源電圧生成回路 |
CN109308089A (zh) * | 2017-07-28 | 2019-02-05 | 原相科技股份有限公司 | 具有适应电压的参考电压发生器及集成电路芯片 |
CN109308089B (zh) * | 2017-07-28 | 2020-06-26 | 原睿科技股份有限公司 | 具有适应电压的参考电压发生器及集成电路芯片 |
US10707757B2 (en) | 2017-07-28 | 2020-07-07 | Audiowise Technology Inc. | Reference voltage generator with adaptive voltage and power circuit |
CN110995253A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-04-10 | 芯创智(北京)微电子有限公司 | 一种延时单元电路及环形压控振荡器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3565067B2 (ja) | 2004-09-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2616142B2 (ja) | 出力回路 | |
JP3152867B2 (ja) | レベルシフト半導体装置 | |
JP2628942B2 (ja) | プルアップ抵抗コントロール入力回路及び出力回路 | |
US20030189452A1 (en) | Delay circuit and semiconductor device using the same | |
US10958267B2 (en) | Power-on clear circuit and semiconductor device | |
JP3565067B2 (ja) | Cmosロジック用電源回路 | |
JP2769653B2 (ja) | 反転回路 | |
JP3540401B2 (ja) | レベルシフト回路 | |
JPH09172365A (ja) | トライステート回路 | |
US11075626B2 (en) | Power-on clear circuit and semiconductor device | |
JP2788890B2 (ja) | レベルシフト回路 | |
JP3935266B2 (ja) | 電圧検知回路 | |
JPH0554673A (ja) | 基準電位発生回路 | |
JPH05110419A (ja) | Cmosインバータ回路 | |
JP3726677B2 (ja) | リングオシレータ | |
JPH03230617A (ja) | 半導体集積回路 | |
JP2002026715A (ja) | レベルシフト回路 | |
JPH0210763A (ja) | 半導体集積回路 | |
KR0147455B1 (ko) | 반도체 논리회로 | |
JPH11214981A (ja) | レベルシフト回路 | |
JP2006352726A (ja) | 出力バッファ回路 | |
JPH05191258A (ja) | Cmos出力回路 | |
JPH0548025A (ja) | 化合物半導体論理ゲート回路 | |
JPH11289248A (ja) | 入力回路 | |
JPH05199099A (ja) | 出力バッファ回路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20031209 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040203 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040518 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040531 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090618 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100618 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110618 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120618 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130618 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130618 Year of fee payment: 9 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |