(57)【要約】【課題】電源電圧の全範囲にわたって論理回路の論理閾値を線形に制御可能にする。【解決手段】論理閾値制御電圧を論理閾値制御回路に入力させ、前記論理閾値制御回路の出力を論理回路の出力端子に接続させ、前記論理回路の論理閾値を電源電圧の全範囲にわたって変換する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
論理閾値制御電圧を論理閾値制御回路に入力させ、前記論理閾値制御回路の出力を論理回路の出力端子に接続させ、前記論理回路の論理閾値を電源電圧の全範囲にわたって変換することを特徴とする論理閾値変換方法。
【請求項２】
前記論理閾値制御回路は線形な入出力特性を有することを特徴とする請求項１記載の論理閾値変換方法。
【請求項３】
前記論理閾値制御回路は非線形な入出力特性を有することを特徴とする請求項１記載の論理閾値変換方法。
【請求項４】
論理閾値制御電圧を論理閾値制御回路に入力させ、前記論理閾値制御回路の出力を論理回路の出力端子に接続させ、前記論理回路の論理閾値を電源電圧の全範囲にわたって変換することを特徴とする論理閾値変換装置。
【請求項５】
前記論理閾値制御回路は線形な入出力特性を有することを特徴とする請求項４記載の論理閾値変換装置。
【請求項６】
前記論理閾値制御回路は非線形な入出力特性を有することを特徴とする請求項４記載の論理閾値変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路の論理回路の論理閾値を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１と特許文献２に従来の論理回路の論理閾値を制御する技術について述べてある。しかし、これらの従来技術の論理閾値変換回路は電源電圧の全範囲にわたって論理回路の論理閾値を制御することが不可能の構成を有する。さらに、論理閾値制御電圧と変換された論理回路の論理閾値との間の関係は電源電圧の全範囲にわたって線形的な特性を有していない。
【特許文献１】特開平６−１５２３８０号公報
【特許文献２】特開２００４−３０４４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、上記の問題を解決し、電源電圧の全範囲にわたって論理回路の論理閾値を線形に制御可能にする方法とその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明による論理閾値変換方法及びその装置は、論理閾値制御電圧を論理閾値制御回路に入力させ、前記論理閾値制御回路の出力を論理回路の出力端子に接続させ、前記論理回路の論理閾値を電源電圧の全範囲にわったて変換する機能を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００５】
上述のように、本発明によれば、電源電圧の全範囲にわたって論理回路の論理閾値を線形に制御可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
図１は、本発明の原理を示している。論理回路（１）、論理閾値制御回路（２）とバッファ回路（３）により構成される。論理回路（１）は通常の電源電圧の半分の論理閾値電圧を有する。論理閾値制御回路（２）は線形な入出力特性又は非線形な入出力特性を有する。バッファ回路（３）は通常の電源電圧の半分の論理閾値電圧を有する。論理閾値制御電圧は論理閾値制御回路（２）に入力される。論理閾値制御回路（２）の出力は論理回路（１）の出力に接続された後バッファ回路（３）に入力される。バッファ回路（３）は論理閾値が制御された電圧を出力する。
【０００７】
図２は、本発明の第一実施例に係る回路図を示している。図中のＣＭＯＳインバータＩＮＶ２１は図１の論理回路（１）に対応し、抵抗体Ｒは図１の論理閾値制御回路（２）に対応し、直列に接続されるＣＭＯＳインバータＩＮＶ２３とＣＭＯＳインバータＩＮＶ２４は図１のバッファ回路（３）に対応する。本実施例において、説明を簡易化するために、論理閾値電圧が制御される論理回路をＣＭＯＳインバータＩＮＶ２１としたが通常の組み合わせ論理回路や“０”と“１”といった論理値を扱う回路はすべて対象となる。
【０００８】
ＣＭＯＳインバータＩＮＶ２１は通常の電源電圧の半分の論理閾値電圧を有する。抵抗体Ｒは線形な入出力特性を有することは周知である。直列に接続されるＣＭＯＳインバータＩＮＶ２３とＣＭＯＳインバータＩＮＶ２４は通常の電源電圧の半分の論理閾値電圧を有する。通常の入力電圧ＶｉｎはＣＭＯＳインバータＩＮＶ２１に入力される。論理閾値制御電圧Ｖｃｎｔは抵抗体Ｒの入力端子に入力される。抵抗体Ｒの出力端子からの出力はＣＭＯＳインバータＩＮＶ２１の出力電圧Ｖｏｕｔ’に接続された後、直列に接続されるＣＭＯＳインバータＩＮＶ２３とＣＭＯＳインバータＩＮＶ２４に入力される。直列に接続されるＣＭＯＳインバータＩＮＶ２３とＣＭＯＳインバータＩＮＶ２４は論理閾値が制御された電圧Ｖｏｕｔを出力する。
【０００９】
図３は、本発明の第二実施例に係る回路図を示している。図中のＣＭＯＳインバータＩＮＶ３１は図１の論理回路（１）に対応し、ＣＭＯＳインバータＩＮＶ３２は図１の論理閾値制御回路（２）に対応し、直列に接続されるＣＭＯＳインバータＩＮＶ３３とＣＭＯＳインバータＩＮＶ３４は図１のバッファ回路（３）に対応する。本実施例において、説明を簡易化するため論理閾値電圧が制御される論理回路をＣＭＯＳインバータＩＮＶ３１としたが通常の組み合わせ論理回路や“０”と“１”といった論理値を扱う回路はすべて対象となる。
【００１０】
ＣＭＯＳインバータＩＮＶ３１は通常の電源電圧の半分の論理閾値電圧を有する。ＣＭＯＳインバータＩＮＶ３２は非線形な入出力特性を有することは周知である。直列に接続されるＣＭＯＳインバータＩＮＶ３３とＣＭＯＳインバータＩＮＶ３４は通常の電源電圧の半分の論理閾値電圧を有する。通常の入力電圧ＶｉｎはＣＭＯＳインバータＩＮＶ３１に入力される。論理閾値制御電圧ＶｃｎｔはＣＭＯＳインバータＩＮＶ３２の入力端子に入力される。ＣＭＯＳインバータＩＮＶ３２の出力端子からの出力はＣＭＯＳインバータＩＮＶ３１の出力電圧Ｖｏｕｔ’に接続された後、直列に接続されるＣＭＯＳインバータＩＮＶ３３とＣＭＯＳインバータＩＮＶ３４に入力される。直列に接続されるＣＭＯＳインバータＩＮＶ３３とＣＭＯＳインバータＩＮＶ３４は論理閾値が制御された電圧Ｖｏｕｔを出力する。
【００１１】
図４は図２に示す回路の入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔ’及び出力電圧Ｖｏｕｔの関係を示す。図中の太い線は出力電圧Ｖｏｕｔ’を示し、細い線は出力電圧Ｖｏｕｔを示す。入力電圧Ｖｉｎには０[Ｖ]から３[Ｖ]まで変化する電圧が与えられる。また、論理閾値制御電圧Ｖｃｎｔには０[Ｖ]から３[Ｖ]までの０．１[Ｖ]のステップで変化する電圧が与えられる。図４からわかるように、それぞれの論理閾値制御電圧Ｖｃｎｔに対応するＣＭＯＳインバータＩＮＶ２１の伝達特性が出力電圧Ｖｏｕｔ’として得られる。そして、この出力電圧Ｖｏｕｔ’は直列に接続されるＣＭＯＳインバータＩＮＶ２３とＣＭＯＳインバータＩＮＶ２４により、それぞれの論理閾値制御電圧Ｖｃｎｔに対応する論理閾値が制御された出力電圧Ｖｏｕｔが得られる。
【００１２】
図５は図２に示す回路の論理閾値制御電圧Ｖｃｎｔと制御された論理閾値電圧Ｖｔとの間の関係を示す。図５からわかるように、電源電圧の全範囲にわたって、論理回路の代表であるＣＭＯＳインバータＩＮＶ２１の論理閾値を論理閾値制御電圧Ｖｃｎｔで線形に制御可能である。
【００１３】
図６は図３に示す回路の入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔ’及び出力電圧Ｖｏｕｔの関係を示す。図中の太い線は出力電圧Ｖｏｕｔ’を示し、細い線は出力電圧Ｖｏｕｔを示す。入力電圧Ｖｉｎには０[Ｖ]から３[Ｖ]まで変化する電圧が与えられる。また、論理閾値制御電圧Ｖｃｎｔには０[Ｖ]から３[Ｖ]までの０．１[Ｖ]のステップで変化する電圧が与えられる。図６からわかるように、それぞれの論理閾値制御電圧Ｖｃｎｔに対応するＣＭＯＳインバータＩＮＶ３１の伝達特性が出力電圧Ｖｏｕｔ’として得られる。そして、この出力電圧Ｖｏｕｔ’は直列に接続されるＣＭＯＳインバータＩＮＶ３３とＣＭＯＳインバータＩＮＶ３４により、それぞれの論理閾値制御電圧Ｖｃｎｔに対応する論理閾値が制御された出力電圧Ｖｏｕｔが得られる。
【００１４】
図７は図２に示す回路の論理閾値制御電圧Ｖｃｎｔと制御された論理閾値電圧Ｖｔとの間の関係を示す。図７からわかるように、電源電圧の全範囲にわたって、論理回路の代表であるＣＭＯＳインバータＩＮＶ３１の論理閾値を論理閾値制御電圧Ｖｃｎｔで線形に制御可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の原理図である。
【図２】本発明の第一実施例の構成図である。
【図３】本発明の第二実施例の構成図である。
【図４】本発明の第一実施例の入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔ’及び出力電圧Ｖｏｕｔの関係を示す図である。
【図５】本発明の第一実施例の論理閾値制御電圧Ｖｃｎｔと制御された論理閾値電圧Ｖｔとの間の関係を示す図である。
【図６】本発明の第二実施例の入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔ’及び出力電圧Ｖｏｕｔの関係を示す図である。
【図７】本発明の第二実施例の論理閾値制御電圧Ｖｃｎｔと制御された論理閾値電圧Ｖｔとの間の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  論理回路
２  論理閾値制御回路
３  バッファ回路
ＩＮＶ２１  ＣＭＯＳインバータＩＮＶ２１
Ｒ  抵抗体
ＩＮＶ２３  ＣＭＯＳインバータＩＮＶ２３
ＩＮＶ２４  ＣＭＯＳインバータＩＮＶ２４
ＩＮＶ３１  ＣＭＯＳインバータＩＮＶ３１
ＩＮＶ３２  ＣＭＯＳインバータＩＮＶ３２
ＩＮＶ３３  ＣＭＯＳインバータＩＮＶ３３
ＩＮＶ３４  ＣＭＯＳインバータＩＮＶ３４
Ｖｉｎ  入力電圧
Ｖｃｎｔ  論理閾値を論理閾値制御電圧
Ｖｏｕｔ’  出力電圧
Ｖｏｕｔ  論理閾値制御された出力電圧
Ｖｔ  論理閾値電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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