[发明专利]逻辑门以及使用该逻辑门的半导体集成电路装置

说明书

技术领域

本发明涉及逻辑门以及使用该逻辑门的半导体集成电路装置，尤其涉及包含CMOS电路的逻辑门以及使用该逻辑门的半导体集成电路装置。

背景技术

目前，已知将P沟道MOS(Metal Oxide Semiconductor)晶体管和N沟道MOS晶体管互补地组合，构成逻辑电路元件的反相器(inverter)的CMOS(Complementary MOS，互补型MOS)反相器电路。

图8是表示目前所使用的CMOS反相器电路的图。在图8中，P沟道MOS晶体管MP50和N沟道MOS晶体管MN50的栅极彼此相连，构成共同的输入部A，漏极彼此相连，构成共同的输出部Y。另外，P沟道MOS晶体管MP50的源极与电源Vdd相连，N沟道MOS晶体管MN50的源极与大地GND相连。

在图8所示的COMS反相器电路中，在输入部A输入了L(低)电平的电压信号时，P沟道MOS晶体管MP50导通，在输出部Y上输出电源电压Vdd，因此输出H(高)电平的信号。相反，在输入部A输入H电平的电压信号时，N沟道MOS晶体管MN50导通，因此输出部Y接地，输出L电平的信号。于是，通过图8所示的CMOS反相器电路，可以将输入信号反相输出，可以作为逻辑电路的反相器元件(NOT门)来工作。

图9是表示图8所示的现有CMOS反相器电路的、输出电压相对于输入电压的关系特性的图。在图9中，横轴表示输入到输入部A的输入电压Vin[V]，纵轴表示从输出部Y输出的输出电压Vout[V]。如上所述，成为如下电压特性：当输入到输入部A的输入电压为L电平时，从输出部Y输出的输出电压Vout输出H电平，当输入电压Vin超过电源电压Vdd的大约一半的大小而成为H电平时，超过输出切换的阈值，输出电压Vout成为切换到L电平。由此可以起到反相器的作用。

此外，已知在这种反相器电路中具有由第1互补型MOS晶体管形成的反相器电路、与所述第1互补型MOS晶体管分别并联连接的同极性的第2互补型MOS晶体管、和根据所述反相器电路的输出电平进行所述第2互补型MOS晶体管的开关的切换单元，具有与所述第1以及第2互补型MOS晶体管共同串联连接的同极性的第4互补型MOS晶体管，根据所述反相器电路的输入电平，对该第4互补型MOS晶体管进行开关的滞后(hysteresis)电路(例如参照专利文献1)。

然而，在上述图8和图9所示的现有技术的结构中，如图9的输入输出电压特性所示，表示了没有滞后特性，输出电压在阈值附近急剧切换的特性，因此，存在当切换时发生切跳(chattering)等的问题。即，在图9的输入输出特性中表示当输入到输入部A的输入电压Vin从L电平上升而达到电源电压Vdd的大约一半大小的阈值电压时，输出电压Vout急剧地从H电平切换到L电平的陡峭的输入输出特性，当输入电压Vin从H电平变化到L电平时也同样地表示了输出电压Vout在阈值电压附近急剧地从L电平切换到H电平的电压特性。根据该特性，由于是没有滞后的电压变化特性，因此在切换时容易产生切跳等，有可能导致逻辑电路的误动作。

另外，根据上述专利文献1中记载的结构，所有电路元件由MOS晶体管构成，因此存在滞后的电压幅度增大、难以形成较小的滞后的问题。另外，当想要进行滞后的微调时也需要进行改变MOS晶体管特性的设计变更，因此存在难以调整的问题。

【专利文献1】特开昭54-74353号公报

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种通过容易调整的结构可以得到希望的滞后特性的逻辑门。

为了达成上述目的，本发明第1方式的逻辑门包含CMOS电路(10～14)，该CMOS电路(10～14)具有P沟道MOS晶体管(MP1、MP11、MP12、MP21、MP22)和N沟道MOS晶体管(MN1、MN11、MN12、MN21、MN22)，该逻辑门的特征在于，具有：与所述P沟道MOS晶体管(MP1、MP11、MP12、MP21、MP22)和/或所述N沟道晶体管(MN1、MN11、MN12、MN21、MN22)的源极或漏极串联连接的具有电阻成份的元件(R1～R8)；与该具有电阻成份的元件(R1～R8)并联连接的开关元件(MP3、MN3、MP4、MN4、MP14、MN14、MP24、MN24)；以及根据所述CMOS电路(10～14)的输出信号，对所述开关元件(MP3、MN3、MP4、MN4、MP14、MN14、MP24、MN24)进行开关控制的开关控制电路(20、21、22)。